Brevet FR2545179A1 — publié le 19841102

La présente invention se rapporte aux mécanis- mes rotatifs d'entraînement du genre destiné à être utilisé pour entraîner des transporteurs et plus particulièrement à un mécanisme d'entraînement qui transforme le mouvement de rotation à vitesse constante d'un organe d'entrée, menant, en un mouvement d'un organe de sortie, mené, qui part du repos et dont la vitesse est accélérée uniformément jusqu'à une période à vitesse constante, suivie d'un ralen- tissement uniforme aboutissant à une période d'arrêt. Il a été proposé divers mécanismes à vitesse constante destinés à entraîner des transporteurs, qui produisent un arrêt périodique de leur organe de sortie, pendant lequel le transporteur est arrêté pour permettre d'ajouter ou de retirer une pièce, ces mécanismes compor- tant des embrayages à glissement, des convertisseurs de couple, des dispositifs hydrostatiques et d'autres disposi- tifs relativement compliqués et onéreux Le prix élevé et la complexité des dispositifs de ce genre rendent souhaita- ble d'y apporter des améliorations dans les domaines du prix de revient, de la simplicité et de la fiabilité. La présente invention concerne un mécanisme rotatif d'entraînement du genre décrit, qui utilise des éléments mécaniques classiques et peu coûteux, notamment des chaînes et pignons de chaîne ou barbotins pour obtenir les caractéristiques recherchées de constance de vitesse et d'immobilisation de l'organe de sortie sous la commande d'un organe menant, ou d'entrée, tournant à vitesse cons- tante. L'invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique d'un transporteur du genre dans lequel le mécanisme d'entraîne- ment selon l'invention peut être utilisé la figure 2 est une coupe de ce mécanisme par la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une élévation par l'arrière du mécanisme représenté sur la figure 2; les figures 4 à 11 sont des schémas représen- tant le fonctionnement du mécanisme d'entraînement selon l'invention; et les figures 12 et 13 sont des courbes repré- sentant l'angle de rotation (figure 12) et la vitesse et l'accélération (figure 13) de l'organe de sortie en fonc- tion de l'angle de rotation de l'organe d'entrée. La figure 1 représente un transporteur 20 com- posé d'une bande ou chaîne 22 sans fin, passant sur un galet ou un barbotin 24 d'entraînement et sur un galet ou barbotin 26 de renvoi Une chaîne 28 relie le galet ou bar- botin 24 à un barbotin 30 de sortie d'un mécanisme 32 d'entraînement en rotation selon la présente invention. La force motrice est fournie à ce mécanisme par un moteur 34 à vitesse constante, par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale 36 ou d'un élément analogue Ainsi qu'on le décrira plus loin de manière plus détaillée, le transpor- teur 20 est entraîné par le mécanisme 32 de manière que l'on obtienne aux postes de Pose et d'enlèvement de pièces représentés en 38 et 40 une vitesse nulle ou un arrêt, suivi d'une accélération uniforme et d'un déplacement à vitesse constante des pièces entre ces postes 38 et 40, puis d'un ralentissement uniforme jusqueà une autre période d'arrêt. Le mécanisme d'entraînement 32, représenté en détail sur les figures 2 et 3, comprend un support vertical 42 fixe, auquel des vis 46 fixent la bride d'un élément de soutien creux et fixe 44 qui est, par exemple, un coussinet. Des vis 50 fixent de même à ce support 42 la bride d'un second coussinet 48 Un arbre menant 52 tourillonne dans ce coussinet 48 de manière i tourner sur un axe parallèle à l'axe 45 du coussinet 44 Une poulie 54 est clavetée sur une extrémité de cet arbre 52 Gt la courroie trapézoïdale 36 la relie au moteur 34-) (figure 1) Un barbotin 56 est fixé sur l'extrémité opposée do l'arbre 52 Un premier bar- botin 60 est fixé coaxialement sur l'extrémité du coussinet 3 2545179 44 opposée au support 42 Un manchon cylindrique 62 toiril- lonne entre ce barbotin 60 et le support 42 de manière, tourner sur lecoussinet 44 Un barbotin menant 64 est fixé à ce manchon 62 près du support 42 et est relié par une chaîne 66 au barbotin 56 et à l'arbre menant 52, de manière à entraîner ledit manchon 62 en rotation. Un ensemble 68 de forme générale incurvée, comportant un cadre et un barbotin, est monté sur l'extré- mité du manchon 62 opposée au support 42 Cet ensemble 68 comporte un cadre 70 ayant deux bras radiaux 72, 74 partant dans les sens opposés de l'axe du coussinet fixe 44 Deux barbotins fous 76,78 sont montés sur les bras 72, 74 respec- tifs, dans le plan du barbotin fixe 60, leurs axes de rota- tion se trouvant à la même distance de l'axe du barbotin fixe 60 et dans le même plan que ce dernier Le cadre 70 comporte une plaque 80, de forme générale semi-circulaire et qui est disposée aussi dans le plan du barbotin fixe 60 et en est écartée radialemet Cette plaque 80 présente une surface périphérique ou bord 82 arrondi qui va d'un point adjacent à la périphérie du barbotin 76 à un point adjacent à la périphérie du barbotin 78 et a un rayon constant par rapport à l'axe 45. Une chaîne sans fin 84 passe sur les barbotins , 76, 78 et coulisse sur le bord 82 de la plaque 80 Cette plaque 80 a avantageusement l'épaisseur voulue pour se loger entre les maillons de la chaîne 84, ainsi que le représente la figure 2, de façon à guider cette chaîne sur son chemin en arc de cercle entre les barbotins 76 et 78 Un arbre mené 88 tourillonne dans le coussinet 44 de manière à tourner sur l'axe 45 Un bras 86 est fixé à l'extrémité de cet arbre 88 opposée au barbotin 30 Un coulisseau 90 est relié par une broche 92 à la chaîne 84 et est guidé par une boutonnière rectiligne 94 du bras 86, qui le fait coulisser axialement dans ce bras Le barbotin mené ou de sortie 30 est calé sur l'extrémité de l'arbre 88 opposée audit bras 86, de façon à actionner le transporteur 20 de la manière décrite précé- demment. Le fonctionnement du mécanisme d'entraînement 32 va être expliqué en détail en regard des figures 4 à 13. Les figures 4 à il sont des schémas des positions occupées successivement par le babotin fixe 60, les barbotins fous 76, 78, la plaque 80, la chaîne 84, le bras 86 et le cou- lisseau 90 au cours d'un cycle complet de fonctionnement. Les figures 12 et 13 sont des courbes représentant, en fonction de l'angle d'entrée (abscisses) le déplacement angulaire de l'organe de sortie (ordonnées de la figure 12) et la vitesse (V) et l'accélération (A) (ordonnées de la figure 13) à ces phases successives du fonctionnement De façon générale, le mouvement de rotation appliqué à l'en- semble 68 fait tourner celui-ci et la chaîne 84 sur l'axe et autour du barbotin fixe 60 Puisque ce barbotin 60 est fixe, la partie de la chaîne 84 qui y est enroulée ne peut se déplacer par rapport à l'axe 45 Par suite, en tournant, l'ensemble 68 tire cette chaîne 84 autour du bar- botin 76, le long du bord 82 de la plaque 80 et autour du barbotin 78, dans un sens qui dépend du sens de rotation de cet ensemble 68 Ce déplacement de la chaîne est trans- mis à l'arbre mené 88 par l'intermédiaire du bras 86 et du coulisseau 90. Plus précisément, dans la position de la figure 4 (et des figures 2 et 3), que l'on prendra comme position de départ et de référence, le bras 86 est vertical et le coulisseau 90 est adjacent à la partie supérieure du barbo- tin fixe 60 Ces positions initiales sont représentées à l'angle zéro sur les figures 4, 12 et 13 Lorsque le cadre et la plaque 80 tournant dextrorsum de 900 (figure 4 à figure 5), les barbotins 76, 78 tournent aussi avec ce cadre sur lequel ils sont montés Mais, puisque le barbotin ne tourne pas et que le coulisseau 90 est situé au point mort haut de ce barbotin, ce coulisseau 90 et le bras 86 restent adjacents audit barbotin 60, à la position angu- laire zéro Pendant la phase suivante du fonctionnement (figure 5 à figure 6), la chaîne 84 écarte le coulisseau du barbotin fixe 60 et commence à l'entraîner avec elle 2545179 autour du barbotin fou 78 Cette chaîne 84 fait donc subir un déplacement angulaire au bras 86 par l'intermédiaire du coulisseau 90 A mesure que ce coulisseau 90 s'éloigne de l'axe 45, la vitesse de ce bras 86 et donc de l'arbre mené 88 augmente rapidement, mais uniformément et progressivement A la position dans laquelle la plaque 80 a tourné de 2700 à partir de la position initiale de la figure 4, c'est-à-dire à une position comprise entre celles qui sont représentées sur les figures 6 et 7, le bras 86 aura tourné de 1800 par rapport à sa position initiale et le coulisseau se trouvera sur le bord extrême radialement du barbotin 78 par rapport à l'axe 45 A partir de ce moment, ce cou- lisseau 90 se déplace sur le bord périphérique de la plaque , en restant à une distance constante de l'axe 45 de l'arbre mené et en donnant donc à cet arbre 88 une vitesse uniforme Dans le montage particulier représenté, cette vitesse uniforme est supérieure à la vitesse angulaire de l'arbre menant, de sorte que le déplacement angulaire de l'arbre mené, ou autre arbre de sortie,est égal à celui de l'arbre menant d'entrée quand ce dernier a tourné de 540 pour parvenir à la position représentée sur la figure 8. Cette vitesse de rotation de l'arbre mené reste constante jusqu'à ce que le mécanisme arrive à une posi- tion comprise entre celles représentées sur les figures 9 et 10, et dans laquelle l'angle de rotation de la plaque est égal à 8100 et le bras 86 est de nouveau orienté verticalement vers le bas A ce moment, le coulisseau 90 commence à se déplacer autour du barbotin fou 76 et sa dis- tance radiale à l'axe 45 commence à diminuer Par-consé- quent, la vitesse de rotation du bras 86 et de l'arbre mené 88 commence à diminuer jusqu'à la position représentée sur la figure 11, dans laquelle le coulisseau 90 atteintla périphérie du barbotin fixe 60 A ce moment, ce coulisseau et le bras 86 ont exécuté un cycle complet et sont revenus à la position de référence de zéro degré Par con- séquent, si l'on suppose que la vitesse de l'arbre menant d'entrée reste constante, la période de fonctionnement comprise entre les positions des figures 1 l et 5 (rotation de '80 de la plaque 80) correspond à un arrêt de la rutsi tion de l'arbre mené, arrêt pendant lequel le convoyeur 20 (figure 1) est immobilisé. Dans la forme particulière de réalisation représentée, la longueur de la chaîne 84 est égale au triple de la circonférence du barbotin fixe'60 Par suite, au cours d'un cycle complet, la plaque 80 exécute trois. tours complets Il est possible de modifier la durée du cycle, et donc la longueur d'avance du transporteur, en modifiant la longueur de la chaîne. Une caractéristique importante de la-forme préférée de réalisation de l'invention représentée sur les figures réside donc dans le montage de barbotins fous 76, 78 à des distances égale de l'axe 45 du barbotin 60 et dans l'utilisation d'une plaque 80 semi-circulaire ayant un bord de guidage de chaîne de rayon constant entre les périphé- ries de ces barbotins fous Avec cet agencement, la vitesse angulaire de l'arbre mené reste constante pendant la période du fonctionnement au cours de laquelle le coulis- seau 90 est écarté de la périphérie de l'un de ces barbo- tins fous et coulisse avec la chaîne 84 le long du bord de la plaque en se rapprochant de l'autre barbotin On voit alors que le rapport des vitesses angulaires entre les arbres mené et menant dépend des dimensions relatives des divers barbotins sur lesquels la chaîne d'entraînement passe. Ainsi, dans une forme préférée de réalisation, les second ( 76) et troisième ( 78) barbotins ont le même diamètre On voit aussi que la durée de la période d'arrêt dépend du rapport entre la longueur de chaîne 84 en contact avec le barbotin fixe 60 et la longueur totale de cette chaine,et qu'il est possible d'allonger ou de raccourcir cette durée en modifiant les positions angulaires des barbotins 76,78 par rapport à ce barbotin fise 600 Ainsi, on choisit de préférence, pour la valeur du rapport de la longueur de la chaîne 84 à la circonférence du premier barbotin 60, un nombre entier supérieur à 1 Il est aussi du domaine de l'invention, dans son sens le plus large, de remplacer la plaque 80 par d'autres éléments destinés à faire passer la chaîne 84 entre les barbotins fous 76, 78, en maintu nant de préférence la chaîne 84 à une distance radiale constante de l'axe de l'arbre mené, bien que le maintien de cette distance ne soit pas absolument obligatoire dans le cadre des aspects larges de l'invention, On peut constater aussi que la structure repré- sentée sur les figures, dans laquelle tous les axes sont dans le même plan et l'arbre mené est coaxial à l'axe de fonctionnement du mécanisme d'entraînement, est particu- lièrement simple et peu encombrante Cependant, il est possible de relier des barbotins, roues dentées ou organes analogues au bras 86 de façon que cet arbre mené tourne sur un axe fixe autre que l'axe 45, si on l'estime oppor- tun. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifica- tions au mécanisme rotatif d'entraînement représenté et décrit. 8 2545179 REVENDICATIONS 1 Mécanisme rotatif d'entraînement immobili- sant périodiquement son organe de sortie, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif menant comportant des organes ( 56, 64, 66) destiné à appliquer à un organe menant ( 62) un mouvement de rotation autour d'un axe fixe ( 45); un premier barbotin ( 60) coaxial à cet axe fixe ( 45) et immobilisé de manière à l'empêcher de tourner par rapport à ce dernier un cadre ( 70) relié à l'organe menant ( 62) de façon à tourner avec lui sur l'axe fixe ( 45); des second ( 76) et troisième ( 78) barbotins, qui sont montés sur ce cadre ( 70) de manière à tourner librement sur des axes disposés de part et d'autre de l'axe fixe ( 45) et qui peuvent tourner avec ledit cadre autour de cet axe ( 45); le cadre comportant un guide ( 80) de chaîne qui est disposé entre ces second et troisième barbotins une chaîne sans fin ( 84) qui coulisse le long de ce guide ( 80), passe sur les second et troisième barbo- tins et sur une partie de la circonférence du premier bar- botin ( 60); un bras ( 86) qui est monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe fixe ( 45); et des organes ( 90,92) coulissants, montés sur ce bras, fixés à la chaîne ( 84) et destinés à faire tourner ledit bras autour de l'axe fixe en fonction des mouvements combinés de rotation du cadre ( 70), des second et troisième barbotins ( 76,78) et du guide de chaîne ( 80) et du dépla- cement de cette chaîne ( 84) autour de ces barbotine et le long du bord ( 82) de ce guide ( 80). 2 Mécanisme d'entraînement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de soutien ( 44) creux et fixe, sur une extrémité duquel le premier barbotin ( 60) est calé et autour duquel l'organe menant ( 62) peut tourner, et un arbre mené ( 88) qui passe dans cet élément ( 44) et auquel le bras ( 86) est relié, le premier barbotin ( 60) étant disposé sur l'axe fixe ( 45) entre ce bras ( 86) et ce cadre ( 70). 3 Mécanisme d'entraînement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le-guide de chaîne ( 80, 82) suit un chemin en arc de cercle. 4 Mécanisme d'entraînement selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que les axes de rotation des second ( 76) et troisième ( 78) barbotins sont équidistants de l'axe fixe ( 45) et dans un même plan que ce dernier, et en ce que le chemin ( 82) est situé à une distance radiale constante de cet axe fixe entre ces second et troisième barbotins. Mécanisme d'entraînement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que tous les axes sont dans le même plan. 6 Mécanisme d'entraînement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les axes de rotation des second ( 76) et troisième ( 78) barbotins sont équidistants de l'axe fixe ( 45). 7 Mécanisme d'entraînement selon la revendi- cation 6, caractérisé en ce que les second ( 76) et troisième ( 78) barbotins ont le même diamètre. 8 Mécanisme d'entraînement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le rapport de la longueur de la chaîne ( 84) à la circonférence du premier barbotin ( 60) est un nombre entier supérieur à 1.