Brevet FR2480354A1 — publié le 19811016

Dispositif permettant la mise en ou hors service de soupapes commandées par cames et culbuteurs articulés sur une rampe La présente invention a pour objet un dispositif de type tout ou rien", permettant de mettre en ou hors service au moins une soupape ou un groupe de soupapes commandées par cames et culbuteurs articulés sur une rampe, Le problème de neutraliser ou de rétablir à volonté une commande de soupapes par came et culbuteur n'a, jusqu'à présent, pas été résolu de façon satisfaisante0 Les dispositifs essayant de mettre en oeuvre un déplacement axial de l'arbre à came n'ont pas donné satisfaction du fait qu'il était difficile d'empêcher, pendant le mouvement translationnel, qutaucun culbuteur ne soit en prise ou sur le point de litre pendant ltopé- ration de neutralisation L'invention vise plus précisément un dispositif permettant, sur une machine W capsulisme, par exemple un moteur B combustion interne, la neutralisation ou la mise en service d'une ou d'un groupe de soupapes commandées par cames et culbuteurs montés sur rampe, sans avoir 'a arrêter la machine, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens aptes à déplacer latéralement les culbuteurs montés coulissant sur leur rampe dans une mesure suffisante pour les éloigner des cames qu'ils gouvernent et les appliquer sur des portées appropriées prévues sur l'arbre à came, des moyens élastiques étant prévus d'une part pour éviter tout coulissement intempestif des culbuteurs et dartre part pour les faire revenir dans leur position de montage primitive lorsqu'ils cessent dextre sollicités par lesdits moyens les déplaçant sur leur rampe, Les moyens de dénlacement des culbuteurs sont associés à des moyens de synchronisation, entraidés par l'arbre a' came et coopérant avec des moyens de commande, pour ne permettre le dfplacement axial des culbuteurs que dans l'intervalle entre deux levées ou deux groupes de levées successives0 Dans une autre forme de réalisation préférée, les moyens de déplacement comportent, monté à rotation dans un seul sens sur la rampe, au moins un élément rotatif s'engageant avec une pièce montée à coulisse sur ladite rampe, en aboutement contre un culbuteur ou son entretoise coulissante, l'élément rotatif et la pièce coulissante présentant sur leurs faces en regard des structures en relief conformées pour qu'un mouvement de rotation déterminée de l'élément rotatif se traduise par un déplacement axial de la pièce coulissante0 D'autres caractéristiques originales de l'invention ressortiront de la description non limitative suivante de formes de réalisation particulière d'un dispositif de distribution éclipsable, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe longitudinal.e axiale du dispositif de distribution éclipsable selon la présente invention, les éléments constituant les moyens de déplace ment des culbuteurs étant vus selon des coupes effectuées dans deux plans perpendiculaires, de part et d'autre de la rampe ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale des moyens de déplacement des culbuteurs - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'une première forme de réalisation de moyens de commande par came des moyens de déplacement des culbuteurs - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'une seconde forme de réalisation de moyens de commande par poussoir des moyens de déplacement des culbuteurs ; et - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4, mon trant les moyens de commande par poussoir en position éclipsée. Afin de déplacer axialement les culbuteurs 1, 1' sur leur rampe et axe commun 6 jusqu'à ce qu'ils ne soient plus en prise avec leurs cames respectives 9, 9t, on a prévu un élément rotatif 4, monté entre le culbuteur et le support 16 de la rampe 6. Cet élément rotatif 4, agencé pour tourner toujours dans le m8me sens, coopère avec une pièce 3 montée coulissante de façon que son mouvement de rotation se transforme en un mouvement de translation de ladite pièce 3o Cette transformation est obtenue grâce a une conformation à rampe hélicoidale de la face de l'élément rotatif 4, qui s'engage avec la face en regard de la pièce 3 comportant un profil hélicoïdal conjugué de celui dudit élément rotatif 4o Les patins de culbuteur reposent alors sur des fausses cames 10, 102 ou portées exactement circulaires de rayon égal ou très légèrement inférieur au rayon des noyaux de cames. Les culbuteurs sont maintenus en appui sur ces "cames de reposa par des ressorts, non figurés au dessin0 La translation-peut être commandée simultanément à plusieurs culbuteurs empilés sur le même tronçon de rampe situé entre deux paliers, tels que 1 et lt et leur entretoise d'espacement 2. L'élément rotatif ou pièce tournante 4 tourne, comme spécifié ci-dessus, toujours dans le meme sens selon un pas de rotation exactement égal à 900, mais la partie de rotation active est inférieure à cet angle : environ 60 à 650 ; il y a donc un angle mort de 25 à 300. Une rotation d'un quart de tour repousse les culbuteurs, une nouvelle rotation d'un quart de tour les libère et leur permet donc de revenir en position initiale, ce outils font sous la poussée de moyens élastiques puissants (non figurés au dessin) qui plaquent en permanence l'empilage des culbuteurs, de leurs entretoises et des pièces de transformation de mouvement 3 et 4 en appui sur le support de rampe 16. Ce procédé de déplacement axial des culbuteurs n'est viable que si la poussée axiale est exercée seulement quand aucun culbuteur n'est en prise ou sur le point de 1'8tri, donc dans l'intervalle entre deux levées successives (ou deux groupes de levées successives s'il y a plusieurs culbuteurs)0 La mise en rotation de l'élément ou bague de commande 4 doit donc être rapide et synchronisée avec le mouvement des culbuteurs pour satisfaire à cette condition, C'est le but du mécanisme d'entraînement qui est décrit ci-aprèso L'entraînement s'effectue à partir de l'arbre 'a cames 8 ce qui fournit la nécessaire synchronisation avec les levées commandées par les cames 9 et 9'0 L'élément rotatif ou bague de commande 4 comporte quatre rochets 4a, 4b, 4c, 4d qui engrènent avec un doigt 5 solidaire de l'arbre à cames. Ce doigt peut être assemblé sur l'arbre à cames grâce à une vis 7 traversant diamétralement l'arbre, ce mode d'assemblage étant indiqué à titre d'exemple non limitatifs Le doigt est calé par rapport aux cames de manière à agir quand les culbuteurs concernés sont au repose Le profil des rochets est conçu pour communiquer à la roue à rochets une rotation accélérée jusqu'en milieu de course, retardée ensuite0 Entre la position d'attaque d'un rochet et celle où il échappe l'angle de rotation est notablement inférieur à 900 t environ 60 à 700, de façon telle que le rochet suivant n'entre pas dans la zone balayée par le doigt, Ainsi, quand un rochet tel que 4a vient d'échapper au doigt, la roue à rochet s'immobilise (des ressorts ou des billages peuvent être placés par sécurité pour éviter toute rotation spontanée)0 Elle tournera à nouveau d'un pas si une intervention auxiliaire amène le rochet suivant (4b) dans la zone balayée par le doigt. Cette intervention doit ellemême être synchronisée avec le mouvement du doigt : en effet, il ne faut pas que le doigt rencontre le rochet avant que celuici ne se trouve en position d'attaque, car il y aurait coincement de l'arbre à cames et gros dégâts au moteur, Cette nécessaire synchronisation est obtenue en faisant appel au meme doigt pour commander l'approche de la roue à rochets.Pour cela la roue k quatre rochets est doublée d'une roue à rochet auxiliaire unique il concentrique0 Cette roue auxiliaire il peut être immobilisée par rapport à la roue à quatre rochets grâce k l'er- got 12a solidaire d'un levier 12 rappelé par un ressort (non figuré au dessin).Cette immobilisation maintient le rochet unique lia dans un intervalle de la roue à quatre rochets en appui sur une extrémité ou sur l'autre de cet intervalle selon le sens de l'action exercée sur ce rochet unique ; le ressort 16 le sollicite en arrière (sens horaire), mais quand le rochet lia est en prise avec le doigt 5 il est sollicité vers l'avant et il pousse la roue à quatre rochets, la faisant avancer d'un angle de 250 environ (20 à 300) de sorte que le rochet 4b, qui était sur le point de pénétrer dans la zone d'action du doigt, est amené exactement en position d'attaque : au tour suivant de l'arbre à cames, la roue k quatre rochets avance de 65 , provoquant le déplacement des culbuteurs, Le rochet unique est alors situé en aval de la zone d'engrènement, rappelé en arrière par le ressort 16, l'ergot de positionnement étant en appui sur le dos d'un rochet0 Pour déclencher X nouveau une translation des culbuteurs, on libère l'ergot 12a en appuyant sur l'extrémité 12b du levier 12. La roue auxiliaire 11 se déplace alors dans le sens horaire sous l'effet de son ressort de rappel 16 - elle a donc une rotation opposée à celle commandée par l'engrènement avec le doigt 9 le rochet îîa pénètre dans la zone d'engrènement par l'aval et en arrière de sorte quill nsy a pas risque de coincement. Si le doigt passe à ce moment9 il renvoie le rochet en avant sans autre effet, puis celui-ci recule à nouveau sous l'effet de son ressort et a, cette fois, le temps de se placer jusqusà engage ment de l'ergot 12a avant que le doigt 5 vienne le repousser à nouveau. Cette fois, du fait de ltengagement de l'ergot 12a, le rochet unique lia entraîne dans sa rotation la roue à quatre rochets0 Ce rochet auxiliaire lia peut recevoir un profil différent des rochets 4a à 4d, approprié à sa fonction.L'angle de rotation est d'environ 250 (20 à 300) ; il n'y a pas déplacement des culbuteurs avec cette rotation d'approche, qui correspond à un contact plat sur plat des entretoises à rampes hélicoidales 3 et 4O Au tour suivant de l'arbre à cames, la roue à quatre rochets est entraSnée ; elle entraine également la roue auxiliaire par l'intermédiaire de l'ergot 12a et cette roue auxiliaire 11 reprend sa position initiale, celle qu'elle occupait avant la ma.noeuvre de libération de l'ergot par appui sur le toucheau 12b. Lutant donné la rotation rapide de l'arbre à cames, l'ensemble roue auxiliaire il - levier 12 revient à sa position initiale après seulement quelques centièmes de seconde. Or la commande à came ou poussoir qui agit sur le levier est une commande à déplacement lent, qui risque de n'avoir pas eu le temps de revenir au repos avant le retour du levier ; si on ne prend pas garde à ce fait l'ergot va s'effacer à nouveau, d'où déclenchement intempestif, Les moyens de commande agissant sur le levier sont conçus de façon à obvier à cet inconvénient. Dans une première variante de réalisation c'est une came 13 qui, par son bossage13a,agit sur le toucheau 12b du levier 12. Cette came effectue une rotation complète à chaque commande, dans le sens tel que le bossage se déplace en sens contraire au levier quand l'ergot vient d'hêtre libérez Le profil de cette came 13 est progressif à la montée, raide à la descente de sorte que le toucheau du levier ne puisse remonter sur le bossage 13a ; ainsi, lorsque le levier revient en position initiale, si la came n'est pas encore effacée l'extrémité du levier vient au contact du flanc raide de la bosse, ce qui accélère la rotation de la came vers la position d'effacement sans soulever le levier, donc sans dégager l'ergots Pour cela la came est libre de tourner dans le sens où elle est commandée, grâce à un entraînement par cliquets Dans une deuxième variante de réalisation c'est une tige ou poussoir 17 actionnée par un vérin qui pousse le levier 12o Cette tige est articulée en 18 de manière à s'effacer sans dommage si elle est heurtée latéralement par le levier 12 dans sa course retour avant hêtre revenue en position de repose Dans la première variante des moyens du levier par came, s'il existe plusieurs groupes de culbuteurs à commander, situés sur la même rampe, les cames correspondantes sont montées solidaires d'un arbre de commande commun 15 parallèle à la rampe de culbuteurs. Cet arbre peut servir aussi, accessoirement, au guidage de l'entretoise à rampe hélicoidale 3 pour en empêcher la rotation, par. l'intermédiaire d'un prolongement en forme de levier 14 de cette pièce 3. La rotation de cet arbre de commande 15 peut être actionnée, à partir d'un vérin effectuant un aller et retour à chaque impulsion de commande, par l'intermédiaire d'une crémaillère solidaire du vérin, d'un pignon engrenant avec cette crémaillère et entraSnant l'arbre de commande 15 par l'intermédiaire d'un cli quet0 Ce cliquet est unique et le pignon effectue, à chaque course complète du vérin, une rotation supérieure à un tour mais inférieure à deux tours, De la sorte, l'arbre de commande et les cames qui en sont solidaires tournent d'un tour e; cte- ment à chaque aller et retour du vérin. Il est clair que l'invention n'-est nullement limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus, mais qu'elle englobe toutes les modifications et variantes à la portée de l'homme de l'art, issues du même principe de base, RLyENDICATIONS 1o Dispositif permettant sur une machine k capsulisme la mise en ou hors service d'une soupape ou d'un groupe de soupapes commandées par cames et culbuteurs montés sur une rampe, et ce sans avoir à arrêter la machine, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens aptes k déplacer latéralement le ou les culbuteurs montés coulissant sur leur rampe dans une mesure suffisante pour les éloigner des cames qu'ils gouvernent et les appliquer sur des portées appropriées prévues sur l'arbre à cameR des moyens élastiques étant prévus pour, d'une part, éviter tout coulissement intempestif des culbuteurs et, d'autre part, les faire revenir dans leur position de montage primitive lorsqu'ils cessent d'être sollicités par lesdits moyens de déplacement0 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement des culbuteurs sont associés k des moyens de synchronisation, entrainés par l'arbre à came et coopérant avec des moyens de commande, pour ne permettre le déplacement axial des culbuteurs que dans l'intervalle entre deux levées ou deux groupes de levées successives. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement comportent, monté à rotation dans un seul sens sur la rampe ( 6), au moins un élément rotatif (4) s'engageant avec une pièce (3) montée à coulisse sur ladite rampe, en aboutement contre un culbuteur ou son entretoise coulissante, l'élément rotatif (4) et la piece coulissante (3) présentant sur leurs faces en regard des structures en relief conformées pour qu'un mouvement de rotation déterminée de l'élément rotatif (4) se traduise par un déplacement axial de la pièce coulissante (3)O 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément rotatif (4) est une roue à quatre rochets (4a, 4b, 4c, 4d), engrenant avec un doigt (5) solidaire de l'arbre à came (8)o 5.Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les faces en regard des éléments (3) et (4) sont conformées pour présenter des rampes hélicoidales conjuguées0 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de synchronisation sont constitués par une roue (11) à rochet unique (1la), concentrique de l'élément rotatif (4) et immobilisé par rapport à ce dernier au moyen d'un ergot (12a) solidaire d'un levier (12) monté pivotant à la périphérie de ladite roue (11), cette dernière étant sollicitée à l'encontre du sens de rotation par des moyens élastiques (16) et dans le sens de rotation par le doigt (5) mont sur l'arbre à came (8) et qui engrène coinjointement avec ledit rochet (lia) et un rochet de positionnement approprié de l'élément rotatif (4). 7. Dispositif selon la revendication 3 ou 6, caractérisé par le fait que les moyens de commande sont constitués par une came (13) montée sur un arbre (15), éventuellement actionné par un vérin, actionnant par son bossage (13a) le toucheau (12b) du levier (12), le profil de la came (13) étant progressif à la montée et raide à la descente pour éviter une remontée du toucheau sur le bossage. 8o Dispositif selon la revendication 3 ou 6, caractérisé par le fait que les moyens de commande sont constitués par une tige ou poussoir articulé (17) actionné par vérin pour venir pousser le toucheau (12b) du levier (12)o