Brevet FR2546253A1 — publié le 19841123

La présente invention concerne un dispositif d' ac- couplement magnétique entre deux arbres rotatifs menant et mené. On connaît déjà des coupleurs magnétiques permettant la transmission d'un mouvement de rotation d'un arbre rotatif menant à un arbre rotatif mené. Ces coupleurs comprennent généralement des disques transversaux coaxiaux soli- daires respectivement des arbres menant et mené et qui portent à leur périphérie des aimants régulièrement répartis, lesquels assurent un couplage magnétique entre les deux disques et par conséquent un entraînement de l'arbre mené à partir de l'arbre menant. Toutefois les coupleurs magnétiques connus jusqu'd ce jour exigent que les arbres menant et mené soient coaxiaux, ce qui n'est pas le cas de certaines applications pratiques dans lesquelles ces coupleurs peuvent être utilisés.Par ailleurs, du fait de leur structure, les arbres menant et mené tournent en synchronisme, autrement dit, la vitesse de rotation de l'arbre mené est la même que celle de l'arbre menant et ceci constitue également une limitation dans certaines applications. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif d'accouplement magnétique de conception particulièrement simple permettant d'entraîner l'arbre mené à une vitesse variable au cours de chaque tour, lorsque l'arbre menant tourne à vitesse constante. A cet effet ce dispositif d'accouplement magnétique entre deux arbres rotatifs menant et mené, comportant deux disques transversaux voisinsrespectivement solidaires des deux arbres menant et mené et portant chacun, à leur péri- périe, une succesulon d'aimants, est caractérisé en ce que les arbres menant et mené sont parallèles l'un à l'autre, et écartées, d'une distance inférieure à la somme des rayons des deux disques de manière que, vue dans le sens longitudinal, les trajectoires suivies par les aimants portés par les deux disques se recoupent dans une zone d'étendue suf fusante pour que le long de cette zone les aimants succes sifs portés par le disque menant entraînent les uns après les autres les aimants successifs portés par le disque mené, en assurant ainsi la transmission du mouvement du disque menant au disque mené. Suivant une caractéristique complémentaire de l'invention le pas ou intervalle entre les aimants portés par l'un des disques, menant ou menéest constant tandis que celui des aimants successifs portés par l'autre disque, mené ou menant, est variable sur la périphérie de ce disque. Le dispositif d'accouplement magnétique suivant l'invention offre l'avantage qu'il permet d'entraîner, sans contact physique, le disque et l'arbre menés, ce qui évite une usure des pièces mécaniques et également toute émission de bruit intempestif. Ceci constitue un avantage majeur lorsqu'un tel dispositif d'accouplement est utilisé par exemple dans une caméra cinématographique. Par ailleurs il permet également, en choisissant d'une manière appropriée la loi de variation du pas des aimants sur le disque mené, de donner à l'arbre mené une loi de variation de mouvement adaptée à l'utilisation envisagée. On peut notamment faire en sorte qu'il y ait une accélération sur une partie d'un tour de l'arbre mené, cette accélé- ration étant suivie d'une décélération. On décrira ci-apris, titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif d'accouplement magnétique suivant l'invention dans lequel l'arbre menant et l'arbre mené tournent à le même vitesse. La figure 2 est une vue en coupe axiale faite suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe axiale d'une variante d'exécution. La figure 4 est une vue en élévation d'une variante d'exécution utilisée en tant que réducteur ou amplificateur de vitesse. La figure 5 est une vue en élévation d'une variante d'exécution dans laquelle l'arbre mené est entraîné en rotation à vitesse variable. Le dispositif d'accouplemen & magnétique suivant l'invention dont le principe est illustr" par les figures 1 et 2, est destiné à assurer la transmission d'un mouvement de rotation entre un arbre menant 1 et un arbre mené 2, ces deux arbres étant parallèles l'un à l'autre. Les deux arbres menant I et mené 2 sont respectivement solidaires de deux disques transversaux voisins 3 et 4 portant à leurs périphéries des successions d'aimants permanents 5 et 6 en nombres pairs. Les disques 3 et 4 sont de préférence réalisés en un matériau amagnétique et les aimants 5, 6 sont répartis sur des circonférences A et B centrées sur les axes des arbres menants 1 et 2 et par conséquent des disques 3 et 4. Les disques 3 et 4 sont disposés dans deux plans transversaux voisins et de telle façon que, vus dans le sens longitudinal, c'est-à-dire parallèlement aux arbres 1 et 2, ils se recoupent suivant une zone d'entraînement 7, délimitée par deux arcs des périphéries des disques 3 et 4. Autrement dit la distance entre les axes des arbres 1 et 2 est inférieure à la somme des rayons des disques 3 et 4. Dans la forme d'exécution illustrée sur les figures 1 et 2, le rapport de transmission est égal à 1, autrement dit tes arbres menant 1 et mené 2 tournent à la même vu Les se. Dans ce cas les disques 3 et 4 ont le même diamètre, ils portent le même nombre d'aimants 5, 6 qui sont espacés entre eux, à la périphérie des disques, d'un même pas, autrement dit l'intervalle a entre les aimants 5 du disque menant 3 est égale à l'intervalle b entre les aimants 6 du disque mené 4. Les aimants 5 et 6 sont disposés avec des polarités alternées sur les disques 3 et 4. autrement dit sur une même face frontale des disques 3 et 4 se trouvent alternativement des pales Nord, Sud etc. Lorsque l'arbre 1 et le disque 3 sont mus en rotation, les aimants 5 du disque 3 présents dans la zone d'entrairlement 7 qui se trouvent en regard d'aimants 6 du disque 4 de polarité inverses, entraînent avec eux ces aimants 6, ce qui provoque une rotation du d i s q u e m e n é 4 e n s e n s i n v e r s e d u d i s q u e menant 3.Naturel- liement du fait que les traiectoires circulaires A et B, représentées en trait mixte, suivies par les aimants 5 et 6, se recoupent quelque peu dans la zone d'entraînement 7, une paire d'aimants 5, 6, attirés magnétiquement, se trouvant dans cette zone 7, ne restent pas rigoureusement alignés coaxialement. Autrement dit il n'y -a alignement coaxial qu'aux intersections des deux trajectoires circulaires A et B et en dehors de ces points dtintersection il se produit un iéger décalage transversal relatif des deux aimants 5 et 6. Toutefois ce décalage n'est pas qênant pour la transmission du mouvement. On voit donc d'après ce qui précède qu'un aimant 5, d'une certaine polarité, du disque menant 3 pénétrant dans la zone d'entraînement 7 attire, à un certain moment, un aimant 6 du disque mené 4 ayant la polarité opposée et 11 entraîne avec lui dans cette zone 7 pour s'en écarter à la sortie de celle-ci Le pole suivant agit de la meme façon et on obtient ainsi un entraînement en rotation régulier, sans contact physique entre les disques menant 3 et mené 4 et par conséquent sans produire aucun bruit. Dans la variante d'exécution illustrée sur la figure 3 le disque mené 8a une section axiale en forme de I et il comporte deux flasques transversaux 8a et 8b reliés entre eux par un moyeu axial et central Oc Les deux flasques 8a et 8b portent sur leurs faces an regard, deux couronnes d 9 aimants respectives 9a, 9b entre lesquelles sont disposés les aimants 5 du disque menant 3. Sur la figure 4 est représenté un réducteur ou amplificateur de vitesse dans lequel les deux disques 3 et 4 ont des diamètres différents. Si le disque menant 3 a le plus grand diamètre, le dispositif constitue alors un amplificateur de vitesse et si c'est au contraire le disque mené 4 qui a le plus grand diamhtre, le dispositif forme un réducteur de vitesse. Dans cette application particulière les aimants 5 et 6 ont encore le même pas, autrement dit les intervallesa entre les aimants 5 sont égaux aux intervalles b entre les aimants 6. La figure 5 illustre une application dans laquelle le dispositif d'accouplement magnétique ne fonctionne pas en synchronisme. Autrement dit la vitesse de rotation du disque mc 4 n'est pas constante sur toute la durée d'un tour. A cet effet le disque menant 3 est pourvu d'aimants 5 de pasa constant, comme dans les applications précédentes, alors que le disque mené 4 porte des aimants 6 dont le pasff varie le long de la périphérie. Par exemple, si on veut obtenir, au cours d'un tour complet du disque mené 4, une accélération sur 180 suivie d'une décélération sur les 1800 restants, on fait en sorte que le pasb aille en croissant sur 1800 puis en diminuant sur les autres 1800. Une telle disposition est particulièrement avantageuse dans une application du dispositif d'accouplement magnétique suivant l'invention à la commande du mouvement d'une griFfe d'entraînement d'un film dans une caméra cind- matographique. En effet cette griffe est mue alternativement, au moyen d'un mécanisme du type bielle-manivelle, et le dispositif d'accouplement suivant l'invention permet d'accélérer le mouvement de la griffe, lors de la descente de celle-ci, phase pendant laquelle elle entraîne effectivement le film. Du fait de l1accélération de ce mouvement, on obtient une plus grande période de temps disponible, au cours de chaque cycle, pour l'exposition du film. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'accouplement magnétique entre deux arbres rota tifs menant et mené, comportent deux disques transversaux voisins respectivement solidaires des deux arbres menant et menS et portant chacun, à leur périphérie, une succession d'aimants, caractérisé en ce que les arbres menant (1) et mené (2) sont parallèles l'un à l'autre, et écartés, diune distance inférieure à la somme des rayons des deux disques (3, 4) de manière que, vue dans le sens longitudinal, les trajectoires (A, B) suivies par les aimants (5, 6) portés par les deux disques (3, 4) se recoupent dans une zone (7) d'étendue suffisante pour que le long de cette zone les aimants successifs (5) portés par le disque menant (3) entraînent les uns après les autres les aimants successifs (6) portés par le disque mené (4), en assurant ainsi la transmission du mouvement du disque menant au disque mené. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les trajectoires (A) et (B) suivies par les aimants successifs (5) et (6) ont le même diamètre. 3.- Dispositif suivant la revendication 1 caracté- risé en ce que les trajectoires (A) et (B) suivies par les aimants successifs (5) et (6) ont des diamètres différents. 4.- Dispositif suivant leune quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le pas ou intervalle (a) entre les aimants (5) du disque menant (3) est égal au pas ou intervalle (b) entre les aimants (6) du disque mené (4). 5.- Dispositif suivant I'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la pas ou intervalle (a) entre les aimants (5) portés par l'un des disques, menant ou mené est constant tandis que celui(b) des aimants successifs (6) portés par l'autre disque, mené ou menant, est variable sur la périphérie de ce disque. 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les aimants (5,6) de chaque disque sont en nombres pairs. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les aimants (5,6) présentent, sur chaque face frontale d'un disque, des polarités alternées, autrement dit des pâles alternativement Nord, Sud,Nord, Sud,..