Brevet FR2676214A1 — publié le 19921113

Système d'entraînement pour mécanisme à cycle La présente invention concerne un système d'entraînement pour mécanisme à cycle, notamment pour mécanisme d'éjection à cycle d'un dispositif de distribution d'objets. De tels systèmes d'entraînement sont utilisés en particulier dans des dispositifs de distribution placés par exemple dans des lieux publics. Les objets distribués peuvent être des paquets de cigarettes, des cassettes, des livres, des sachets de bonbons, etc. On connaît, par le brevet EP O 251 199, un dispositif de stockage et de distribution d'objets tels que des boîtes et utilisant un mécanisme d'éjection par exemple à spire. Ce mécanisme comprend une roue pourvue de picots périphériques régulièrement espacés et à laquelle est fixé un ressort à boudin appelé "spire", cet élément ne mettant pas en jeu ses propriétés élastiques. Les objets à distribuer sont placés dans les spires du ressort ou accrochés à ces spires. La rotation de la roue entraîne la rotation du ressort autour de son axe et la distribution des objets. L'entraînement de la roue se fait par un organe engrenant les picots de la roue. L'organe d'entraînement est une cartouche comportant une chaîne de maillons dont certains sont pourvus de taquets escamotables. Ce système est compliqué et coûteux à réaliser. Le but de la présente invention est de simplifier la conception de cet entraînement et de diminuer son prix de revient. On y parvient par l'utilisation d'une roue dentée à laquelle il manque une dent et grâce à un dispositif permettant l'embrayage de la roue par l'organe d'entraînement. L'invention a donc pour objet un système d'entraînement pour mécanisme à cycle, le mécanisme étant entraîné pour un cycle par la rotation d'un organe embrayable coopérant avec un organe d'embrayage, caractérisé en ce que l'organe embrayable comporte un secteur exempt de moyens de coopération avec l'organe d'embrayage, l'absence de ces moyens de coopération empêchant l'embrayage de l'organe embrayable et de l'organe d'embrayage, le système comprenant des moyens d'embrayage des deux organes, ces moyens d'embrayage assurant la mise en mouvement de l'organe embrayable jusqu'à son entraînement par l'organe d'embrayage. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels - les figures 1 et 2 représentent des systèmes d'éjection à spire selon l'art connu, - la figure 3 est une vue en perspective illustrant le dispositif d'engrenage du système d'entraînement selon l'invention, - la figure 4 est une vue de face d'un dispositif d'embrayage du système d'entraînement selon l'invention, - la figure 5 est une vue de dessus de la figure 4, - la figure 6 est une vue en perspective illustrant une variante de dispositif d'embrayage du système d'entraînement selon l'invention, - la figure 7 montre un détail de la figure 6, - la figure 8 représente une variante d'un système d'entraînement selon l'invention. Les figures 1 et 2 représentent des systèmes d'éjection à spire d'un dispositif de stockage et de distribution d'objets selon le brevet EP O 251 199. Ce dispositif peut comporter un empilement de magasins annulaires ayant un axe commun 2 et solidarisés entre eux. A la figure 1, on voit une file 420 de boîtes 421 intercalées entre les spires 422 d'un ressort 423 dont une première extrémité 424 est fixée sur une roue verticale 425 et dont l'autre extrémité libre 426 est maintenue dans un guide 429. Le fond 427 du logement contient une chaîne 430 logée dans une rainure horizontale. A titre d'exemple, la chaîne 430 comprend soixante maillons dont cinq ont une dent tronquée. La roue 425, solidarisée à un support 431, est susceptible d'être entraînée en rotation par l'intermédiaire de picots 433 autour de son axe 432. Ces picots coopèrent avec les dents de la chaîne 430, au moment où les dents situées à l'opposé du logement coopèrent avec un organe de commande d'extraction 440 disposé de façon fixe. Dans l'exemple choisi, la roue 425 porte douze picots. Lorsqu'une boîte 421 doit être extraite de son logement, l'organe 440 fonctionne au moment où le logement passe devant lui et engrène une dent tronquée de la chaîne 430, puis les autres dents. Du côté opposé, les dents de la chaîne font tourner d'un tour la roue 425 et par conséquence le ressort 423 et sa dernière spire 426 qui libère la première boîte de la file, cette boîte basculant alors dans le sens de la flèche 435. Lorsque l'opération d'extraction est terminée, une dent tronquée se retrouve à nouveau au droit de l'organe de commande d'extraction 440. A la figure 2, on a représenté un logement destiné à contenir une file 449 d'objets 441 sous emballage-bulle, encore appelés blisters dans la terminologie anglo-saxonne. Ces blisters sont accrochés au niveau des parties basses des spires 442 d'un ressort 443 accroché sur une barre 448 au niveau du plafond du logement. Dans ce plafond se trouve une chaîne 430 tout à fait semblable à celle de la figure 1 et destinée à coopérer avec un organe de commande d'extraction 440. Comme dans la variante précédente, une extrémité 424 du ressort est solidarisée à une roue 446 portant des picots 447. Comme précédemment, ces picots coopèrent avec les dents de la chaîne 430 lorsque l'organe de commande d'extraction 440 fonctionne. La roue 446 et le ressort 448 font un tour et le premier blister 441 se dégage de la spire 426 et de la file 449. L'invention sera plus précisément décrite en utilisant comme organe embrayable une roue dentée et comme organe d'embrayage un élément pouvant coopérer avec la roue dentée, par exemple une courroie crantée. Cependant, on peut utiliser un système à friction comme il sera précisé plus loin. On a représenté sur la figure 3 un dispositif d'engrenage utilisé dans le système d'entraînement selon l'invention. Dans cet exemple de réalisation, le mécanisme d'éjection est une spire. La roue dentée 10 est pourvue de dents 11 disposées radialement, sauf dans un secteur où il manque au moins une dent. A cette roue dentée est fixée l'extrémité 13 d'une spire 12 (ou d'un ressort à boudin pour être plus précis). La fixation peut être réalisée par matriçage de l'extrémité 13 et engagement de cette extrémité dans le trou central de la roue de forme correspondante, la spire étant ensuite maintenue par clipsage. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 3, la roue porte un ergot ou une butée 14 sur sa face opposée à la spire. La roue est susceptible d'être entraînée par un organe d'entraînement qui est ici une courroie crantée 15. A la place d'une courroie crantée on peut utiliser une crémaillère, une chaîne ou une autre roue dentée. Si la roue 10 présente à la courroie crantée 15 son secteur exempt de dent, elle ne peut être entraînée par la courroie se déplaçant par exemple dans le sens de la flèche. Par contre, si la roue présente à la courroie crantée un secteur pourvu de dents, elle est alors entraînée par la courroie en mouvement. Pour éviter les risques de conflit qui peuvent se produire si une dent de la roue 10 se présente devant une dent de la courroie crantée 15, la courroie crantée est avantageusement disposée sur un dispositif élastique anti-conflit 16. Ce dispositif anti-conflit peut être constitué d'un patin 17 en matière plastique sur lequel peut se mouvoir la courroie crantée 15. Le patin 17 possède deux colonnettes 51 et 52 engagées dans des ressorts à boudin 18 et 19 solidaires de la base 50 fixe par rapport à l'axe de la roue dentée. L'embrayage de la roue sur la courroie crantée en vue d'obtenir un engrenage peut être réalisé au moyen d'un électro-aimant, comme cela est illustré par les figures 4 et 5. La roue 10 est montée sur un support en deux parties : un demi-palier supérieur 20 et un demi-palier inférieur 21. Le support peut être fixé dans le dispositif de distribution d'objets par des vis passant par des trous 22 du support dont un seul est représenté. Un axe 23, monté sur le palier 20-21, supporte la roue 10. La fixation de la roue sur son axe peut être obtenue par vissage. Sur la figure 4, on voit la tête d'une vis 24 maintenant la roue dentée sur son axe. Un logement peut être prévu au centre de la roue pour recevoir la tête de la vis. Un électro-aimant 25 à noyau mobile 26 est fixé, grâce à un étrier 27, sur le demi-palier supérieur 20. En position de repos, c'est-à-dire lorsqu'aucune commande n'est appliquée à l'électro-aimant, un ressort 28, dont une extrémité est fixée à l'extrémité sortante du noyau 26 et dont l'autre extrémité s'applique sur le corps de l'électro-aimant, écarte le noyau de l'électro-aimant. Dans ce cas, la roue 10 présente à la courroie crantée 15 son secteur exempt de dent. Le poussoir 29, fixé à l'autre extrémité du noyau 26, est en position écartée. L'ergot 14, fixé sur la roue diamétralement par rapport au secteur exempt de dents, est situé en vis-à-vis du poussoir 29. Si un objet doit être distribué, une impulsion de commande est adressée à ltélectro-aimant. Le noyau 26 rentre alors à l'intérieur de ltélectro-aimant, ce qui fait sortir le poussoir. Le poussoir 29, dans sa course, pousse l'ergot 14, ce qui a pour effet d'entraîner la roue dans le sens indiqué par la flèche sur la figure 4. La course du poussoir a été calculée pour que la roue 10 puisse être engrenée par la courroie crantée 15 qui a été également mise en mouvement. L'impulsion de commande est suffisamment brève pour que le poussoir revienne dans sa position initiale, grâce à l'action du ressort 28, avant que la roue n'ait fait un tour sur elle-même. Lorsque le secteur exempt de dent se retrouve en face de la courroie crantée, la roue n'est plus entraînée et l'ergot 1 reste dans sa position initiale.Dans le même temps, cn peut arrêter la courroie crantée jusqu'à la prochaine commande afin d'économiser de l'énergie. L'embrayage de la roue dentée sur la courroie crantée en vue d'obtenir un engrenage peut encore être réalisé au moyen d'un actionneur pneumatique comprenant un cylindre fixe et un piston solidaire du poussoir 29. L'embrayage de la roue par l'organe d'entraînement peut encore être obtenu en disposant l'ergot non plus sur l'une des faces de la roue dentée, mais sur sa périphérie pour constituer une dent supplémentaire comme cela est illustré par la figure 6. La roue dentée 30 est, comme précédemment, pourvue de dents 31 disposées radialement à sa périphérie à l'exception d'un secteur auquel il manque au moins une dent. La roue 30 est en outre pourvue d'une dent supplémentaire 32 située dans le secteur exempt de dent, mais dans un plan différent du plan des autres dents. Cette configuration peut être obtenue par usinage ou par assemblage d'un flasque 33 à une seule dent sur une roue dentée possédant un secteur exempt de dent. La courroie crantée 34 est fixée sur le côté d'un support 35 susceptible de se mouvoir en translation, la courroie étant disposée dans le même plan que le plan des dents 31 de la roue 30. Le support 35 est pourvu d'un trou 36 situé dans le plan de la dent 32 donc parallèlement au plan des dents 31. Dans ce trou 36 est logée une dent mobile 37. La dent mobile 37 peut être commandée par un électro-aimant 38 à noyau mobile fixé, par l'intermédiaire d'un étrier 39, sous le support 35. Cette disposition est mieux visible sur la figure 7. Le trou 36 comporte, côté électro-aimant, une large ouverture pour introduire la dent 37 avec sa tête qu'a un diamètre un peu inférieur au diamètre du trou 36. I1 comporte, côté courroie crantée, une petite ouverture, juste suffisante pour laisser passer la partie de faible diamètre de la dent mobile. Un ressort 40 est monté avec la dent mobile à l'intérieur du trou 36. L'électro-aimant 38 possède un noyau mobile dépassant du corps de l'électro-aimant pour constituer un poussoir 41 de la dent mobile 37. En l'absence d'une impulsion de commande adressée à l'électro-aimant, le poussoir reste en position basse et la dent mobile 37 reste à l'intérieur du trou 36. Si un objet doit être distribué, une impulsion de commande est adressée à l'électro-aimant. Le poussoir 41 sort de l'électro-aimant et pousse la dent mobile 37 hors du trou 36. Le ressort 40 s'écrase et la dent fait saillie à l'extérieur du trou. En même temps le support 35 est animé d'un mouvement de translation dans le sens de la flèche. Lorsque la dent mobile arrive au niveau de la dent supplémentaire 32, la roue 30 se met à tourner dans le sens indiqué par la flèche. Peu de temps après, les dents 31 s'engrènent avec la courroie crantée 34. L'impulsion de commande est supprimée et la dent mobile 37 retombe dans le trou 36 sous l'effet du ressort 40. La roue est entraînée pour un tour par la courroie crantée et l'objet commandé est distribué.Une fois le tour de roue effectué, la roue dentée présente à la courroie crantée son secteur exempt de dents et leur relation mécanique est interrompue. La roue s'arrête de tourner et le support 35 commence son retrait vers sa position initiale. Selon la présente invention, on englobe sous le terme de roue dentée, non seulement celles représentées aux figures 3 à 6, mais également des roues exerçant les mêmes fonctions telles que des roues à picots représentées par exemple aux figures 1 et 2. Dans une variante de réalisation, la courroie crantée peut être fixe et l'ensemble formé par la roue dentée, son support et la spire peut être susceptible de se mouvoir en translation le long de la courroie crantée. Dans ce cas, l'embrayage de la roue dentée sur la courroie provoque la rotation de la roue. Dans le cas où l'on est en présence de blisters possédant un trou permettant leur accrochage, ceux-ci peuvent être enfilés sur une tige fixée au support de la roue, la spire pouvant pousser une partie dépassante du blister et située au-dessus du trou d'accrochage. Selon la figure 8, l'éjection n'est plus effectuée par une spire mais par un système de renvoi orthogonal du mouvement de rotation de la roue obtenu au moyen de pignons. L'un de ces pignons, visible sur la figure et portant la référence 55, est solidaire de la roue dentée 10. La fixation du pignon 55 sur la roue 10 peut être obtenue par clipsage. Cette disposition a l'avantage de pouvoir changer le pignon pour un autre comportant plus ou moins de dents. A partir de ce pignon, il est également possible de commander un autre pignon par l'intermédiaire d'une biellette. Si on désire utiliser un système à friction, il est avantageux d'avoir des surfaces de friction à coefficient de frottement très élevé (par exemple du caoutchouc). Ces surfaces peuvent être obtenues à partir de bandes surmoulées sur un support. L'organe d'embrayage peut être une courroie ou un chemin de roulement. La roue dentée peut être remplacée par un galet dont un secteur a été arasé pour éviter l'entraînement par friction. Dans ce cas, le dispositif élastique anti-conflit n'est pas nécessaire. Le système d'entraînement selon l'invention peut s'appliquer à d'autres mécanismes à cycle que ceux donnés en exemple ci-dessus. On peut par exemple l'appliquer aux mécanismes d'éjection connus comportant des crochets ou des pinces, dans des distributeurs automatiques ou à tout type de mécanisme à cycle. Le système d'entraînement selon l'invention peut avoir de multiples applications. On peut par exemple s'en servir pour constituer un moteur pas-à-pas. On peut également réaliser un convoyeur pas-à-pas comprenant un moteur et un système de convoyage de charges tel qu'un tapis roulant, une chaîne à taquets, à crochets ou à pinces, le moteur et le système de convoyage étant reliés entre eux par un système d'entraînement selon l'invention. On peut encore réaliser un plateau tournant pas-à-pas actionné par un moteur, le moteur et le plateau tournant étant reliés entre eux par un système d'entraînement selon l'invention. L'invention a été décrite dans le cas d'une application aux automates de distribution d'objets. Cependant, elle peut bien sûr s'appliquer à de nombreux autres cas où l'on a besoin de disposer d'un système d'entraînement pour mécanisme à cycle. REVENDICATIONS 1/ Système d'entraînement pour mécanisme d'éjection à cycle, le mécanisme étant entraîné pour un cycle par la rotation d'un organe embrayable coopérant avec un organe d'embrayage, caractérisé en ce que l'organe embrayable (10) comporte un secteur exempt de moyens de coopération avec l'organe d'embrayage, l'absence de ces moyens de coopération empêchant l'embrayage de l'organe embrayable et de l'organe d'embrayage (15), le système comprenant des moyens d'embrayage des deux organes, ces moyens d'embrayage assurant la mise en mouvement de l'organe embrayable jusqu'à son entraînement par l'organe d'embrayage. 2/ Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe embrayable (10) comporte un ergot sur lequel agissent les moyens d'embrayage pour mettre l'organe embrayable en mouvement. 3/ Système d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ergot (14) est situé sur l'une des faces principales de l'organe embrayable. 4/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes embrayable et d'embrayage forment un engrenage. 5/ Système d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe embrayable est une roue dentée comportant un secteur à au moins une dent manquante. 6/ Système d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ergot constitue une dent supplémentaire (32) située dans un plan différent du plan des autres dents (31). 7/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'embrayage comprennent un poussoir (29, 37) commandé par un électro-aimant (25, 28). 8/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit organe d'embrayage est une roue dentée. 9/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit organe d'embrayage est une crémaillère. 10/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 7, caractérisé en ce que ledit organe d'embrayage est une courroie crantée (15). 11/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit organe d'embrayage est une chaîne. 12/ Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les organes d'embrayage et embrayable forment un système à friction. 13/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme à cycle est un mécanisme d'éjection comportant une spire (12) fixée sur la roue dentée (10). 14/ Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le mécanisme à cycle est un mécanisme d'éjection comprenant une roue dentée (55) solidaire dudit organe embrayable (10).