Brevet FR2526507A1 — publié le 19831110

Mécanisme d'entrainement d'un -elbment mécanique notamment un piston de pompe doseuse le lonx d'un guide rectiligne et selon une course variable. Il existe de nombreux dispositifs pour transformer un mouvement d'un type donné (circulaire uniforme ou alternatif, rectiligne alternatif...) en un mouvement d'un autre type. La plupart d'entre eux possèdent également des moyens pour qu' partir d'une course donnée du mouvement générateur on puisse régler la course du mouvement résultant. Ces moyens consistent généralement en des organes de réglage dlune longueur de bielle d'un excentrique... tous accessibles å l'arrêt du dispositif mais difficiles a atteindre en cours de marche à moins de mettre en oeuvre des mécanismes de commande compliqués qui rendent fragiles les dispositifs. La présente invention entend proposer un mécanisme d'entrainement d'un élément mécanique le long d'un guide rectiligne et selon un mouvement slternatif å course réglable, dans lequel sont mis en oeuvre un nombre faible d'organes dont la position relative peut être variée aisément a tout instant, mEme lors du fonctionnement du mecanisme. Selon l'une des caractéristiques essentiellesde l'invention, ce mécanisme est constitué par - une bielle coupant le guide susdit en un point qui constitue le point de liaison de la bielle avec ledit élément a entraI- ner, - deux organes moteurs coopérant avec ladite bielle de part et d'autre du guide susdit et animés dans un plan parallèle celui de la bielle et du guide, d'un meme mouvement circulaire uniforme autour de deux axes équidistants dudit guide d'une longueur supérieure au rayon de giration desdits organes, - et par un dispositif de réglage du déphasage angulaire de l'un des organes par rapport 3 l'autre entre 0 et 1800 d'angle. Dans un mode de réalisation de l'invention chacun des organes moteurs susdits est constitué par un doigt d'entrainement de la bielle solidaire du porte-satellites d'un train d'engrenages planétaires dont les satellites coopèrent avec une couronne intérieurement dentée et une roue dentée d'entrée attelée en rotation a un organe moteur, l'organe de réglage susdit étant constitué par au moins l'une desdites couronnes dont la position angulaire autour de l'axe de rotation du porte-satellites peut titre modifiée. Entre outre, la liaison de l'élément à entrainer et de la bielle est une articulation perpendiculaire au plan susdit tandis que la liaison de chacun des organes moteurs avec la bielle est une articulation coulissante le long de la bielle. Pour le déplacement angulaire susdit, la couronne dentee réglable comporte une denture extérieure formant la roue d'un système roue et vis sans fin. Enfin, l'invention a également pour objet parmi de nombreuses applications possibles du mécanisme susdit une pompe a piston doseur dans laquelle le mécanisme d'entrainemént du piston est celui mentionné ci-dessus, ledit piston étant l'élément mécanique entraîné. L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après & titre d'exemple purement indicatif et non limi- tatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. Il sera fait référence au dessins annexés dans lesquels - les figures la lb et 1 sont des schémas illustrant le principe mécanique de l'invention, - la figure 2 est un schéma d'une réalisatibn matérielle possible de l'invention. En se reportant tout d'abord aux trois premières figures, on voit sur chacune d'elles deux roues 1 et 2 susceptibles de tourner autour d'un axe perpendiculaire au plan de la figure et passant par leur centre. Chacune de ces roues porte un doigt lt, 2a (ou maneton) å une distance R du centre. Perpendiculairement A la ligne qui joint les centres de chacune des roues 1 et 2 et en médiatrice du segment dé terminé par ces centres sur cette ligne on a symbolisé un guide rectiligne 3 dans lequel peut coulisser un élément mécanique 4. Enfin une bielle 5 est articulée en 6 sur l'élément 4 tandis que chacune de ses extrémités est pourvue d'une lumière Sa et 5b dans laquelle coulisse chacun des doigts ou manetons la, 2a.La bielle 5 pourrait, théoriquement,être articulée sur l'un des doigts et coulisser sur les deuxautreséldments. Cependant une telle disposition présenterait de nombreux inconvénients en ce qui concerne la réalisation pratique de la bielle plus Faible, plus encombrante et plus sollicitée mécaniquement. On remarquera que le rayon R des roues susdite est infe- rieur à la distance D séparant le centre de chacune d'elles à la médiane du guide 3. Sur la figure la, les doigts la et 2a sont disposés avec une coordonnée angulaire A instantanée par rapport à la direction du guide 3 identique. Si l'on anime les deux roues d'une même vitesse angulaire uniforme, on montre facilement que la bielle 5 reste perpendiculaire au guide 3 et se déplace parallèlement 9 elle-même. te point d'articulation 6 de celle-ci avec la pièce 4, donc la pièce 4,décrit le long du guide 3 un mouvement rectiligne alternatif d'amplitude égale au double du rayon R. Sur la figure lb, les doigts la et 2a sont tels que le doigt 2a ayant pour coordonnée angulaire B, le doigt la en est déphasé de 1800 et a pour coordonnée angulaire B + 1800. Dans ces conditions, le calcul montre que, pour un mouvement circulaire uniforme des doigts la et 2a, le point d'articulation 6 ne varie pas et reste à l'intersection du guide et de la droite des centres des roues. Sur la figure lc enfin, le déphasage angulaire entre le doigt la et le doigt 2a est égal à x quelconque compris entre O et 1800. Dans ces conditions le mouvement du point 6 le long du guide 3, avec toujours en entraînement identique des roues 1 et 2, répond à une équation sinusotdale qui permet de montrer que l'élongation maxi x male de ce mouvement rectiligne alternatif est égale à R cos 2 de 2 chaque côté de la ligne des centres. En faisant donc varier le déphasage angulaire x existant entre les deux doigts la et 2a, on peut faire varier l'amplitude du déplacement de l'organe 4 dans la coulisse 3 depuis O jusqu'à une valeur 2R, les points de rebroussement de la course étant toujours symétriques l'un de l'autre par rapport au point d'intersection du guide 3 avec la ligne des centres. Le schéma de la figure 2 montre une réalisation possible d'un mécanisme industriel appliquant les dispositions décrites ci--avant. Le mécanisme comporte deux doigts d'entraînement la et 2a d'une bielle 5 articulée en 6 sur une tige de piston 7 dont le cylindre 7a est fixe. Chacun des doigts la et 2a est porté pst un organe 8, 9 monté à rotation autour d'un axe 8a, 9a et entraîné en- rotation autour de cet axe au moyen d'un train d'engrenages planétaire, dont ledit organe 8, 9 est le porte-satellites. Ainsi chaque train planétaire comporte une roue dentée 20, 21 d'entrée, solidaire en rotation d'une roue à dents 10, 11 entraînée au moyen d'une chaîne 12 de transmission du mouvement d'une roue motrice 13. Chacune des roues 20 et 21 tourne donc à la même vitesse si chacune des roues 10 et 11 est identique à l'autre.Chacun des organes 8 et 9 porte des pignons satellites (ici trois 16a 16b 16c et 17axa 17b, 17c) qui engrènent avec les roues 20 ou 21. En outre, chaque jeu de satellites engrène avec une couronne dentée intérieurement 14 et 15. Ainsi a si chacun des trains planétaires est identique à l'autre, les vitesses angulaires de rotation des doigts d'entraînement la, 2a sont les memes. La mise en oeuvre de trains d'engrenages 14-16-20, 1517-21 planétaires permet d'obtenir facilement une indexation angulaire relative des porte-satellites 8 et 9. Alors que la couronne 15 peut être fixe, la couronne 14 comportera une denture externe 14a et pourra ainsi constituer la roue d'un système roue et vis sans fin dont la vis 18 peut être manoeuvrée en rotation par un organe de commande 19 (manuel ou constitué par la sortie d'un dispositif d'asservissement connu de la longueur de la course du piston, donc du débitpsr exemple à une variable qui peut être un débit principal...). On voit que d'une manière simple,en faisant tourner la roue 14 autour de son axe, on modifie le déphasage entre les doigts la et 2a donc la course du piston 7. On notera également que cette variation de reglage peut s'effectuer pendant la marche du mécanisme. On aura enfin remarqué que les doigts la et 2a susdits peuvent être constitués par des prolongations des axes de tourillonnement des satellites 16a et 17a sur les porte-satellites 8 et 9. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la description qui vient d'en etre donnée mais couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui hêtre apportées sans sortir de son cadre ni de son esprit. En particulier, toute transmission autre que par chaîne peut convenir pourvu que les roues 8 et 9 soient entraînées à vitesse égale (et de préférence uniforme). De même, on peut concevoir tout autre dispositif de-déphasage d'une roue par rapport a l'autre, qui peut astre disposé à tout endroit de la chaîne d'entrainement de cette roue, pourvu que ce dispositif permette de régler ce déphasage entre O et 1800 d'angle. L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des machines transformatrices de mouvement a courses variables. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'entraînement d'un élément mécanique (4) le long d'un guide rectiligne (3) selon un mouvement alternatif â course réglable caractérisé en ce qu'il est constitué par - une bielle (5) coupant le guide (3) susdit en un point (6) qui constitue le point de liaison de la bielle (5) avec ledit élê- ment (4) å entrarner, - deux organes moteurs (la, 2a) coopérant avec ladite bielle (5) de part et d'autre du guide (3) susdit, et animés dans un plan parallèle å celui de la bielle (5) et du guide (3) d'un même mouvement circulaire uniforme uniforme autour de deux axes équidistants dudit guide d'une longueur (D) supérieure au rayon (R) de giration desdits organes, et - par un dispositif (14, 16, 18, 19) de réglage du dépha sage angulaire de l'un des organes par rapport l'autre entre 0 et 180 d'angle. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des organes (la, 2a) moteurs susdits est constitué-par un doigt d'entraînement de la bielle solidaire du porte-satellites (8, 9) d'un train d'engrenages planétaires dont les satellites (16, 17) coopèrent avec une couronne (14, 15) intérieurement dentée et une roue dentée (20, 21) d'entrée attelée en rotation a un organe moteur (13), l'organe de réglage susdit étant constitué par au moins l'une desdites couronnes (14) dont-la position angulaire autour de l'axe (8a) de rotation du porte-satellites peut être modifiée. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que la liaison de l'élément (4) a entraîner et de la bielle (5) est une articulation (6) perpendiculaire au plan susdit tandis que la liaison de chacun des organes moteurs (la 2a) avec la bielle (5) est une articulation coulissante le long de la bielle (sapa 5b), 4. Mécanisme selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne dentée réglable (14) comporte une denture extérieure (14a)formant la roue d'un système roue et vis sans fin (18). 5. Pompe à piston doseur comportant un cylindre (7a), un piston (7) et un mécanisme d'entraînement du piston par rapport au cylindre selon un mouvement alternatif de course réglable, caractérisée en ce que ledit mécanisme d'entrainement est conforme à celui selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'élément mécanique (4) à entraîner est constitué par la tige de piston (7).