Brevet FR2612593A2 — publié le 19880923

FR 2612593 A2 19880923 FR 8703574 A 19870316 Dispositif de transformation de mouvement, en particulier réducteur de vitesse. Dans le Brevet principal NO 86 16328, on a décrit un dispositif de transformation de mouvement pouvant constituer notamment un réducteur de vitesse. Le dispositif décrit au Brevet principal comprend essentiellement - un premier étage comprenant deux organes mobiles se dépla çant à des vitesses en sens opposé, dont l'une peut être nulle, l'un au moins des deux organes mobiles étant couplé fonctionnellement à un axe engendrant un premier mouvement qui est un mouvement de rotation; - un deuxième étage comprenant au moins un ensemble de deux poulies liées en rotation sur lesquelles s'enroulent respectivement deux brins d'entraînement sans fin qui coopèrent avec les organes mobiles du premier étage; - un support mobile qui supporte à rotation libre les deux poulies du second étage et dont le déplacement sur une trajectoire imposée engendre un second mouvement;; - les organes mobiles du premier étage étant déplacés à des vitesses respectives telles que le rapport de ces vitesses soit différent du rapport de vitesses obtenu lorsque le support mobile est bloqué sur sa trajectoire et que les deux organes mobiles se déplacent en sens opposé par la rotation dudeuxièmeétage et sans autre contrainte que le guidage. Le support mobile peut soit engendrer un mouvement de rotation et être alors constitué par un bras, un plateau, ou analogue, soit engendrer un mouvement de déplacement à course limitée sur une trajectoire non fermée, par exemple rectiligne, et être alors constitué par un chariot déplaçable le long d'une voie de guidage ou d'un gabarit. Dans le dispositif du Brevet principal, les deux organes mobiles du premier étage engendrent, sur le deuxième étage, et par conséquent sur le support mobile, des efforts qui génèrent le mouvement de déplacement de ce dernier. Ces efforts peuvent être des couples dans le cas où le support mobile se déplace en rotation ou bien des forces lorsque le support mobile eSt déplacé sur une trajectoire non fermée, par exemple rectiligne. Dans ce dispositif, les efforts précités sont de même sens et viennent donc s'ajouter pour provoquer le déplacement de l'organe mobile. Dans le premier Certificat d'Addition, on a décrit un dispositif de transformation de mouvement dans lequel le support mobile engendre un mouvement de rotation et dans lequel les poulies du premier étage sont reliées aux poulies du deuxième étage par des moyens de transmission constitués, au moins en partie, par des roues d'engrenage ou de friction. Le Demandeur a constaté que le dispositif du Brevet principal peut également fonctionner dans le cas où les deux organes mobiles du premier étage se déplacent à des vitesses de même sens, à condition que certaines conditions soient respectées, ceci ayant l'avantage de diminuer le nombre de pièces en mouvement. L'invention propose en conséquence un dispositif de transformation de mouvement selon le Brevet principal, dans lequel les deux organes mobiles du premier étage sont aptes à se déplacer à des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle, et dans lequel les efforts engendrés par les deux organes mobiles sur le support mobile sont de sens opposé et ont une résultante non nulle de même sens que celle du déplacement de l'organe mobile, les organes mobiles du premier étage étant déplacés à des vitesses respectives telles que le rapport de ces vitesses soit différent du rapport de vitesses obtenu lorsque le support mobile est bloqué sur sa trajectoire et que les deux organes mobiles se déplacent dans le même sens par la rotation du deuxième étage et sans autre contrainte que le guidage. Etant donné que, d'une part, la résultante des efforts (couple ou force) n'est pas nulle et que, d'autre part, le sens de cet effort résultant est le même que celui du déplacement de l'organe mobile, cette double condition permet au dispositif de fonctionner. Dans une première forme de réalisation de l'invention, les organes mobiles du premier étage sont deux poulies coaxiales dont l'une au moins est couplée en rotation à un axe engendrant un premier mouvement de rotation, le support mobile engendre un second mouvement de rotation autour d'un axe coaxial à celui des poulies du premier étage et supporte à rotation libre le(s) ensemble(s) de poulies du deuxième étage, et les poulies coaxiales du premier étage sont reliées à des moyens d'entraînement propres à les entraîner en rotation avec des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle. Avantageusement, une première poulie du premier étage est reliée à une première poulie du ou de chaque ensemble de poulies du deuxième étage par des moyens de transmission à engrenage ou par friction, tandis qu'une seconde poulie du premier étage est reliée à une seconde poulie du ou de chaque ensemble de poulies du deuxième étage par des moyens de trans mission à engrenage ou par friction. De préférence, les premières poulies coopèrent directement entre elles par engrènement et les deuxièmes poulies coopèrent également directement entre elles par engrènement. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les organes mobiles du premier étage sont constitués par deux brins d'entrainement sans fin qui coopèrent avec au moins un ensemble de deux poulies coaxiales liées en rotation et à un axe engendrant le premier mouvement de rotation, et le support mobile est un chariot déplaçable sur une voie de guidage ou le long d'un gabarit, ce chariot supportant l'ensemble des poulies du deuxième étage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux brins précités passent respectivement du même côté des deux poulies du premier étage et du même côté des deux poulies du deuxième étage. De façon générale, le dispositif de l'invention peut fonctionner avec un ou plusiEurs ensembles de poulies de deuxième étage. Dans le cas où des brins d'entrainement sans fin sont utilisés, ceux-ci peuvent être, par exemple, des brins souples comme des courroies crantées, des courroies plates, des courroies à section en V, des câbles, des cordes, des feuillards, etc., ou encore des brins articulés comme des chaînes. Avantageusement, on utilise des courroies crantées coopérant avec des poulies dentées correspondantes. Dans la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif conforme à la première forme de réalisation précitée; et - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif conforme à la deuxième forme de réalisation précitée. Le dispositif de la figure 1 comprend un premier étage comportant deux poulies coaxiales 300 et 302 dont l'une au moins, dans l'exemple la poulie 302, est couplée en rotation à un axe 304 engendrant un premier mouvement de rotation. Des moyens d'entraînement (non représentés) sont couplés à l'axe 304 et aux poulies 302 et 300 pour que ces poulies se dépla =ent à des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle. Ces moyens d'entraînement peuvent comporter, par exemple, des roues d'engrenage propres à entralner en rotation la poulie 300 à partir du mouvement de l'arbre 304. Le dispositif comprend en outre un ensemble de deux poulies coaxiales 306 et 308 liées entre elles en rotation et montées à rotation libre sur un axe 310 parallèle à l'axe 304. Cet axe 310 est porté par un support mobile 312 ayant la forme générale d'un bras, lequel est couplé à un axe coaxial à l'axe 304 des poulies du premier étage. Les poulies 300 et 306 sont constituées par des roues dentées qui engrènent directement entre elles et, de la même façon, les poulies 302 et 308 sont des roues dentées qui coopèrent directement entre elles. Le diamètre de la poulie 300 est supérieur au diamètre de la poulie 302, tandis que le diamètre de la poulie 306 est inférieur à celui de la poulie 308. Bien entendu, ce dispositif pourrait fonctionner également avec des poulies coopérant, non pas par engrènement, mais par friction. Le dispositif représenté à la figure 1 fonctionnede la façon suivante. Les moyens d'entraînement couplés aux poulies 300 et 302 entraînent ces dernières en rotation à des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle. La poulie 300 communique son mouvement à la poulie 306, tandis que la poulie 302 communique son mouvement à la poulie 308. Etant donné que les poulies 306 et 308 sont liées en rotation, la différence de vitesse entre les poulies 300 et 302 provoque la rotation du support mobile 312 autour de son axe. La poulie .300 engendre sur la poulie 306, et par conséquent sur le bras 312, un effort F1 tangent au point de contact entre les poulies 300 et 306. De même, la poulie 302 engendre sur la poulie 308, et par conséquent sur le bras 312, un effort F2 tangent au point de contact entre les poulies 302 et 308. Comme le montre la figure 1, les efforts F1 et F2 sont de sens opposé et de valeur différente, si bien que la résultante de ces efforts n'est pas nulle. Cette résultante non nulle est dans le même sens que celle du déplacement du bras 312, comme représenté par la flèche G sur la figure 1. Ceci implique que la vitesse circonférentielle de la poulie 306 de petit diamètre du deuxième étage soit supérieure à la vitesse circonférentielle de la poulie 300 de grand diamètre du premier étage. En variante, le dispositif représenté à la figure 1 pourrait comporter plusieurs ensembles constitués chacun de deux poulies coaxiales analogues aux poulies 306 et 308. Le support mobile, au lieu d'être constitué par un bras, pourrait alors être constitué par un plateau ou autre organe équivalent, comme déjà décrit dans le Brevet principal. On se réfère maintenant à la figure 2. Dans cette forme de réalisation, le dispositif de transformation de mouvement comprend deux brins sans fin 320 et 322 qui constituent les deux organes mobiles du premier étage du dispositif. Ces deux brins coopèrent respectivement avec deux poulies 324 et 326 liées en rotation et calées sur un axe 328 engendrant un premier mouvement, à savoir un mouvement de rotation. Les brins 320 et 322 passent du même côté des poulies 324 et 326, la poulie 326 étant d'un diamètre supérieur à celui de la poulie 324. Par conséquent, lorsque les deux poulies 324 et 326 sont entraînées en rotation comme représenté par la flèché, les brins 320 et 322 se déplacent à des vitesses linéaires diffé rentes mais de même sens. Dans l'exemple, le brin 322 se déplace à une vitesse supérieure à celle du brin 320. A sa sortie de la poulie 324, le brin 320 passe successivement autour de trois poulies de renvoi 330, 332 et 334. Dans la portion comprise entre la poulie de renvoi 334 et la poulie d'entraînement 324, le brin 320 passe autour d'une poulie 336 montée folle sur un axe 338 porté par un chariot 340 constituant le support mobile du dispositif. Ce chariot est déplaçable linéairement, sur une course limitée, dans la région limitée entre les poulies 324 et 326 d'une part, et la poulie de renvoi 334 d'autre part. La poulie 336, portée par le chariot, est solidaire en rotation d'une autre poulie 342, de diamètre supérieur, avec laquelle coopère le brin 322. A sa sortie de la poulie 326, le brin 322 passe autour de trois poulies de renvoi 344, 346 et 348. De la poulie 348, le brin 322 regagne la poulie 326 en passant autour de la poulie 342. Comme on peut le voir sur la figure 2, les brins 320 et 322 passent du même côté des poulies 336 et 342 portées par le chariot 340. Par ailleurs, des galets fous 350 et 352 portés par le chariot 340 servent à maintenir le brin 320 en contact avec la périphérie de la poulie 336. De façon correspondante, des galets de renvoi 354 et 356, également portés par le chariot 340, servent à maintenir le contact entre le brin 322 et la périphérie de la poulie 342. Lorsque l'axe 328 est entraîné en rotation, par exemple dans le sens indiqué par la flèche, les brins 320 et 322 se déplacent à des vitesses linéaires différentes. C'est cette différence de vitesse qui provoque le déplacement du chariot 340 sur sa trajectoire imposée. Là encore, le déplacement du chariot 340, comme représenté par la flèche J, est dans le même sens que celui de l'effort résultant de l'action des deux brins 320 et 322 sur les poulies 336 et 342 et par conséquent sur le chariot 340. Dans ce cas, la vitesse linéaire du brin le plus lent, c'est-àdire le brin 320, est inférieure à la vitesse circonféren tielle de la poulie 336 de petit diamètre du deuxième étage. Dans les dispositifs des figures 1 et 2, les deux organes mobiles du premier étage (poulies 300 et 302 et brins 320 et 322) sont déplacés à des vitesses respectives telles que le rapport de ces vitesses soit différent du rapport de vitesse obtenu lorsque le support mobile est bloqué sur sa trajectoire et que les deux organes mobiles du premier étage se déplacent dans le même sens par la rotation du deuxième étage et sans autre contrainte que le guidage. De plus, dans son fonctionnement normal, au moins un des organes mobiles du premier étage est relié à l'axe générant le mouvement moteur. La somme des efforts qu'appliquent les organes mobiles du premier étage sur le second étage ne doit pas être nulle et doit avoir le même sens que le mouvement du support mobile. Revendications. 1. Dispositif de transformation de mouvement selon la revendication 1 du Brevet principal, caractérisé en ce que les deux organes mobiles (300, 302; 320, 322) du premier étage sont aptes à se déplacer à des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle, et en ce que les efforts engendrés par les deux organes mobiles sur le support mobile (312; 340) sont de sens opposé et ont une résultante non nulle de même sens que celle du déplacement du support mobile, les organes mobiles du premier étage étant déplacés à des vitesses respectives telles que le rapport de ces vitesses soit différent du rapport de vitesses obtenu lorsque le support mobile est bloqué sur sa trajectoire et que les deux organes mobiles se déplacent dans le même sens par la rotation du deuxième étage et sans autre contrainte que le guidage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes mobiles (300, 302) du premier étage sont deux poulies coaxiales dont l'une au moins est couplée en rotation à un axe (304) engendrant un premier mouvement de rotation, en ce que le support mobile (312) engendre un second mouvement de rotation autour d'un axe coaxial à celui des poulies (300, 302) du premier étage et supporte à rotation libre le(s) ensemble(s) de poulies (306, 308) du second étage, et en ce que les poulies coaxiales (300, 302) du premier étage sont reliées à des moyens d'entraînement propres à les entraîner à des vitesses de même sens, dont l'une peut être nulle. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première poulie (300) du premier étage est reliée à une première poulie (306) du deuxième étage par des moyens de transmission à engrenage ou par friction, tandis qu'une seconde poulie (302) du premier étage est reliée à une deu xième poulie (308) du deuxième étage par des moyens de transmission à engrenage ou par friction. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premières poulies (300, 306) coopèrent directement entre elles par engrènement et en ce que les deuxièmes poulies (302, 308) coopèrent directement entre elles par engrènement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes mobiles du premier étage sont constitués par deux brins d'entraînement sans fin (320, 322) qui coopèrent avec un ensemble de deux poulies coaxiales (324, 326) liées en rotation et à un axe (328) engendrant le premier mouvement et en ce que le support mobile (340) est un chariot déplaçable sur une piste de guidage ou le long d'un gabarit, ce chariot supportant l'ensemble des poulies (336, 342) du deuxième étage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux brins (320, 322) passent respectivement du même côté des deux poulies (324, 326) du premier étage et du même côté des deux poulies (336, 342) du deuxième étage.