Brevet FR2674912A1 — publié le 19921009

La présente invention concerne un entraînement rotatif actionné par un fluide de pression, comportant un carter fermé, de façon étanche au fluide de pression, par des couvercles plans et pouvant être relié à une source de 5 fluide de pression, un arbre rotatif guidé hors du carter à travers les couvercles, et une courroie reliée de façon active à l'arbre et agencée au moins partiellement à l'in- térieur du carter en formant des chambres de pression mobiles. Un entraînement rotatif actionné par un fluide de pression du type indiqué ci-dessus est connu par le brevet US-A-4 838 148 Dans cet entraînement rotatif connu, une courroie souple est agencée à l'intérieur d'un carter présentant un espace vide, courroie qui forme, à l'intérieur du carter,15 des chambres de pression mobiles Ces chambres de pression mobiles sont formées par l'agencement de rouleaux ou de corps en forme de rouleau à l'intérieur du carter, sur lesquels la courroie est guidée en formant au moins une boucle ouverte. La courroie est mobile dans l'espace vide, de sorte qu'elle modifie, en roulant, la 'zone ouverte, c'est-à-dire formant les chambres de pression, de la boucle Cette modification est de plus mise en oeuvre, finalement, par le fluide de pression introduit dans les chambres de pression mobiles.25 Par ailleurs, la courroie se trouve, avec ses deux bords externes, dans le carter ou dans l'espace vide, de sorte qu'elle est, d'une part, encore facilement mobile, et, d'autre part, qu'elle joue un rôle de fermeture étanche au fluide de pression La modification ou le mouvement, provo-30 gué par l'alimentation en pression, de la courroie en formant la boucle ouverte précitée fournit, par roulement sur le rouleau rotatif agencé à l'intérieur du carter, un mouvement rotatif qui peut être utilisé Ce mouvement rotatif est guidé vers l'extérieur par l'intermédiaire d'un arbre Dans cette réalisation connue, un inconvénient consiste en ce qu'une possibilité d'extension externe à des 5 éléments mécaniques ou mécano- électriques ne peut pas être atteinte de façon quelconque La difficulté pour ce faire est constituée non seulement par le couplage mécanique, mais également par la réalisation des raccords électriques et pour le fluide de pression d'une pièce ou module à l'autre. En conséquence, l'invention a pour objet, à partir de cet état de la technique, de développer un entraînement rotatif qui permet une extension quelconque à des éléments externes, ainsi qu'une extension modulaire à une pluralité d'entraî- nements rotatifs. A cet effet, l'entraînement rotatif actionné par un fluide de pression, du type indiqué ci-dessus, est remarquable, selon l'invention, en ce que, à l'intérieur de l'arbre, sont agencés, de façon intégrée, des canaux s'étendant en direc- tion axiale pour recevoir et transmettre le fluide de20 pression aux chambres de pression, et des liaisons électri- ques, et en ce que les deux extrémités axiales de l'arbre sont munies d'éléments de couplage pour le couplage, externe au carter, de modules rapportés, mécaniques et/ou électri- ques, qui peuvent être couplés au mouvement rotatif. Les avantages de l'entraînement rotatif actionné par un fluide de pression selon l'invention résultent de la con- cordance appropriée de différentes caractéristiques, qui, en totalité, permettent une extension modulaire simple de l'entraînement rotatif à des éléments ou modules externes.30 La réalisation dans ce cas intégrée de l'alimentation en fluide de pression et des liaisons électriques s'est révélée particulièrement avantageuse L'intégration des canaux pour le fluide de pression dans l'arbre de l'entraînement rotatif, ainsi que l'intégration des servo-soupapes et soupapes de commutation dans un des couvercles, permettent d'obtenir une construction compacte Pour maintenant relier les canaux guidant le fluide de pression agencés de façon intégrée dans l'arbre, de façon appropriée, aux soupapes de commutation et aux raccords pour le fluide de pression menant vers l'extérieur, l'arbre est muni, au moins dans une des zones des couvercles, de perçages sortant radialement de l'arbre, qui sont reliés, de façon étanche au gaz, aux10 canaux guidant le fluide de pression Pour encore relier ces perçages, de façon étanche au gaz, aux soupapes de commuta- tion et aux raccords pour le fluide de pression, on prévoit sur l'arbre des gorges périphériques, qui sont reliées, de façon étanche au gaz, aux canaux guidant le fluide de15 pression Ces gorges sont, pour leur part, reliées, de façon étanche au gaz, aux soupapes de commutation et aux raccords pour le fluide de pression menant vers l'extérieur par l'intermédiaire de canaux intégrés Pour obtenir l'étan- chéité appropriée, l'arbre est de plus muni d'une pluralité20 d'évidements annulaires axialement décalés par rapport aux gorges, dans lesquels sont agencées des bagues d'étanchéité pour étanchéifier les gorges Ainsi, dans cette réalisation, de façon particulièrement avantageuse, en dépit du mouvement rotatif de l'arbre, on obtient une liaison correspondante25 étanche au fluide de pression entre le couvercle fixe et les raccords et soupapes de commutation qui y sont intégrés, et l'arbre rotatif comportant les canaux. Pour l'alimentation en fluide de pression des chambres de pression formées à l'intérieur du carter par la courroie, on30 utilise les servo-soupapes intégrées dans le couvercle, formant une construction simple et compacte. Pour obtenir un couple élevé pouvant être utilisé à l'exté- rieur, on peut coupler ensemble une pluralité d'entraîne- ments rotatifs Egalement, les réalisations selon l'invention se sont révélées très avantageuses en ce que les canaux guidant le fluide de pression et les liaisons élec- triques sont agencés, de façon intégrée, dans l'arbre, et, le cas échéant, peuvent être même usinés d'un entraînement rotatif à l'autre En liaison avec cela, il est de plus avantageux de réaliser les éléments de couplage, aux extré- mités axiales de l'arbre menant vers l'extérieur, en tant que liaisons d'entraînement selon le principe de l'assem- blage par rainure et languette Ainsi, grâce à cette réali- sation, tout type de couplage externe peut être préparé et, ainsi, est rapidement réalisable De plus, il est encore avantageux d'étendre l'entraînement rotatif, de cette façon modulaire, par un transmetteur d'angle de rotation qui transforme la position angulaire précise de l'arbre de l'entraînement rotatif en un signal électrique, la liaison électrique pouvant être guidée, de façon très simple, à travers l'arbre Par ailleurs, l'entraînement rotatif, comme le propose l'invention, peut être muni d'un module de freinage, pour garantir par exemple, lors de rotations rapides, un positionnement en rotation sûr, ou même, lors de l'utilisation d'un élément de pinçage, pour obtenir un mouvement de prise précis en position Le frein peut de plus, dans ce cas, décharger l'entraînement rotatif, en ce que, dans la position d'extrémité de la pince, la pression de prise des éléments de pinçage peut être obtenue non par alimentation en fluide de pression dans l'entraînement rotatif, mais par arrêt du frein dans le module de freinage. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un entraînement rotatif comportant un module de freinage, constituant une extension modulaire, et un transmetteur d'angle de rotation. La figure 2 montre un ensemble constitué de deux entraîne- ments rotatifs et d'un transmetteur d'angle de rotation dans la position de montage. La figure 3 illustre l'entraînement rotatif comportant une pince et un transmetteur d'angle de rotation. La figure 1 montre un exemple de réalisation de l'invention, dans lequel un entraînement rotatif 1, comportant des canaux 2, 2 ' intégrés guidant le fluide de pression et des liaisons électriques dans l'arbre 3, est représenté Dans ce cas, l'entraînement rotatif proprement dit présente un épaissis- sement dans une des zones des couvercles 4, dans lequel il comporte des soupapes de commutation intégrées 5 et les raccords correspondants aux canaux 2 pour le fluide de pression Les canaux 2 s'étendant axialement dans l'arbre15 sont reliés, de façon étanche au fluide de pression, aux perçages 6 correspondants s'étendant radialement Ces perçages s'étendant radialement débouchent dans les gorges 7 qui sont agencées de façon annulaire, dans le perçage de guidage 8 guidant vers l'extérieur l'arbre 3 Comme l'arbre20 3 est empêché de se déplacer axialement, il est assuré, dans chaque position de service, que le perçage correspondant 6 et, ainsi, le canal correspondant 7 pour le fluide de pression débouchent, de façon étanche au fluide de pression, dans la gorge prévue Pour étanchéifier, vis-à-vis du fluide25 de pression, les gorges mutuellement et les gorges vers l'intérieur ou vers l'extérieur du carter, l'arbre 3 est muni des évidements annulaires correspondants 9, dans lesquels sont agencées des bagues d'étanchéité Ces bagues d'étanchéité se trouvent dans l'évidement correspondant de30 l'arbre et pressent en même temps la paroi du perçage de guidage 8, de sorte que l'on obtient, de cette façon, l'étanchéification correspondante Dans cet exemple de réalisation, dans le couvercle 4, sont agencées aussi bien des soupapes de commutation 5 que des servo- soupapes 10 Les s servo-soupapes 10 sont reliées à un raccord P d'alimentation en fluide de pression guidé vers l'extérieur, et débouchent par ailleurs en des endroits appropriés dans les chambres de pression 14 mobiles, formées par la courroie 15 Les sou- 5 papes de commutation 5 sont de même reliées à un raccord P d'alimentation en fluide de pression menant vers l'exté- rieur. Les canaux 2 pour le fluide de pression dans l'arbre 3 sont, dans cet exemple de réalisation, guidés vers l'extérieur à10 travers un plateau tournant 16 débitant de l'énergie, agencé sur une des faces frontales de l'arbre Cependant, ils peuvent, également, par exemple, sortir simplement de l'arbre et être reliés à un autre entraînement rotatif, qui, à son tour, du côté de 11 arbre, est relié aux canaux, de sorte que, dans cet autre entraînement rotatif, on peut se passer de soupapes séparées et de raccords séparés pour le fluide de pression Cela signifie que les canaux pour le fluide de pression peuvent être usinés, de cette façon, d'un module à l'autre De plus, on obtient une possibilité d'extension très simple et compacte de l'entraînement rotatif Dans cet exemple de réalisation, l'entraînement rotatif 1 est relié à un module de freinage 11, lequel est couplé à l'arbre 3 de l'entraînement rotatif 1 par l'intermédiaire d'éléments de couplage 20, 21 selon le principe de25 l'assemblage à rainure et languette L'arbre agencé dans le module de freinage 11 est dans ce cas muni d'un frein à disque 12 Aussi bien l'arbre de l'entraînement rotatif que l'arbre du module de freinage sont munis d'un canal 2 ' traversant, pouvant être prolongé d'un module à l'autre, qui est prévu, dans cet exemple, pour le passage de liaisons électriques Le transmetteur d'angle de rotation 13 couplé de même selon le principe d'assemblage à rainure et lan- guette au-dessus du module de freinage 11 travaille dans ce cas en tant que potentiomètre rotatif, les liaisons élec- triques pour le prélèvement du signal pouvant être guidées à travers le canal correspondant, jusqu'à l'autre extrémité de l'arbre, laquelle sort de tout l'ensemble. La figure 2 montre un exemple de réalisation, dans lequel le couplage de deux entraînements rotatifs 1, 1 ' est repré- 5 senté, l'entraînement rotatif 1 ' sans soupapes et raccords pour le fluide de pression séparés pouvant être couplé à l'entraînement rotatif 1 L'alimentation de l'entraînement rotatif 1 ' sans raccords et soupapes séparés a lieu de plus, comme déjà indiqué dans la description de la figure 1, par10 passage des canaux d'un module à l'autre En utilisant les deux entraînements rotatifs, un couple double est disponi- ble, à l'extérieur, sur l'arbre en pouvant y être prélevé. Ce couple peut être multiplié par l'agencement en série d'une pluralité quelconque d'entraînements rotatifs Les15 éléments de couplage 20, 21 aux extrémités axiales de l'arbre 3, qui sont réalisés selon le principe d'assemblage à rainure et languette, sont clairement reconnaissables dans ce cas Il s'est révélé avantageux que, pour chacun des entraînements rotatifs, les éléments de couplage 20, 21 aux20 extrémités axiales de l'arbre 3 soient réalisés d'un côté sous forme de tourillon en tant qu'assemblage à rainure et languette, et que l'autre extrémité axiale de l'arbre soit munie d'un perçage recevant un tel tourillon, ayant un contour correspondant Ainsi, un agencement en série simple25 est possible. La figure 3 montre un exemple de réalisation dans lequel un entraînement rotatif 1 est prévu pour le couplage à une pince 30 Dans ce cas, pour ce faire, aucun autre élément n'est nécessaire à part les éléments de couplage 20, 2130 jusqu'à présent indiqués Cela signifie en fait que tous les modules d'extension sont adaptés l'un à l'autre de sorte que les éléments de couplage 20, 21 sont toujours appropriés à chaque module. REVENDICATIONS 1 Entraînement rotatif actionné par un fluide de pression, comportant un carter fermé, de façon étanche au fluide de pression, par des couvercles plans et pouvant être relié à une source de fluide de pression, un arbre rotatif guidé hors du carter à travers les couvercles, et une courroie reliée de façon active à l'arbre et agencée au moins par- tiellement à l'intérieur du carter en formant des chambres de pression mobiles, caractérisé en ce que, à l'intérieur de l'arbre ( 3), sont agencés, de façon intégrée, des canaux ( 2,2 ') s'étendant en direction axiale pour recevoir et transmettre le fluide de pression aux chambres de pression, et des liaisons électri- ques, et en ce que les deux extrémités axiales de l'arbre ( 3) sont munies d'éléments de couplage ( 20,21) pour le couplage, externe au carter, de modules rapportés, mécani- ques et/ou électriques, qui peuvent être couplés au mouve- ment rotatif. 2 Entraînement rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre ( 3) est muni, au moins dans une des zones des couvercles ( 4), de perçages ( 6) sortant radialement de l'arbre ( 3), qui sont reliés, de façon étanche au gaz, aux canaux ( 2) guidant le fluide de pres- sion, et, dans le couvercle ( 4), le perçage de guidage ( 8) guidant l'arbre hors du carter est muni de gorges périphé- riques ( 7) pour la liaison étanche au fluide de pression avec les canaux ( 2) guidant le fluide de pression. 3 Entraînement rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, à l'intérieur du couvercle ( 4), sont agencées, de façon intégrée, des soupapes de commutation ( 5), qui sont reliées aussi bien aux gorges ( 7) qu'également à des raccords menant vers l'extérieur dans le couvercle, de façon étanche au fluide de pression, par l'intermédiaire de canaux de raccordement intégrés. 4 Entraînement rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre ( 3) est muni d'une pluralité d'évidements ( 9) annulaires, axialement décalés par rapport aux gorges ( 7), dans lesquels sont agencées des bagues d'étanchéité pour l'étanchéification, vis-à-vis du fluide de pression, des gorges. Entraînement rotatif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que, à l'intérieur du couvercle ( 4), sont intégrées des servo-soupapes ( 10), qui sont reliées aussi bien aux chambres de pression ( 14) qu'également à des raccords menant vers l'extérieur dans la zone du couvercle,15 de façon étanche au fluide de pression, par l'intermédiaire de canaux de raccordement intégrés. 6 Entraînement rotatif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les éléments de couplage ( 20,21) sont20 réalisés en tant que liaisons d'entraînement selon le principe d'assemblage à rainure et languette. 7 Entraînement rotatif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif ( 1) peut être25 couplé à au moins un autre entraînement rotatif ( 1 '). 8 Entraînement rotatif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif peut être relié, de façon modulaire, à un transmetteur d'angle de30 rotation ( 13). 9 Entraînement rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le canal ( 2 '), servant au passage des liaisons électriques, est réalisé en tant que perçage traversant dans l'arbre ( 3), à travers lequel peuvent être 5 menées les liaisons électriques vers le transmetteur d'angle de rotation ( 13). Entraînement rotatif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif peut être relié10 à un module de freinage ( 11). 11 Entraînement rotatif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif peut être relié à un module de pinçage ( 30) transformant le mouvement rotatif en un mouvement de pinçage centré.