Brevet FR2749905A1 — publié le 19971219

Dans le principe, la présente invention utilise les propriété des vis, qui animés d'un mouvement de rotation continu et relativement rapide offre la possibilité de déplacer une pièce développant une force importante pour un déplacement lent. Cependant, la pièce ne peut être translatée que sur la longueur de la vis. L'invention se rapporte donc à un mécanisme capable d'automatiser le décrochement de la pièce à son arrivée à l'extrémité de la vis et son positionnement à l'autre extrémité pour un travail réitéré. Il s'agit donc de convertir un mouvement de rotation continu et de couple faible, en un mouvement de translation saccadé, c'est à dire de traction forte quand le déplacement se fait dans un sens, et de travail nul quand il se fait dans l'autre sens pour re-positionnement des organes. Le dispositif se compose principalement d'une tige filetée en métal placée verticalement et qui prend appui sur un bâti par l'intermédiaire de roulements à bille placés à ses extrémités, de telle sorte qu'elle puisse tourner sur elle même sans frottement. Une des extrémités de la tige est solidaire de l'axe en rotation susceptible de fournir le couple de force dont on veut transformer l'action. La tige filetée est susceptible de frotter contre une pièce métallique de forme complémentaire, et le sens de filetage de la tige est combinée avec son sens de rotation pour que, en régime anormal, le relief hélicoïdal pousse la pièce du bas vers le haut. Le bâti comporte en outre une glissière de disposition parallèle à la tige et dont la longueur lui est quasi égale. I1 est prévu qu'une structure métallique mobile se déplace le long de la tige filetée, en prenant appui sur la glissière. Elle se compose d'un cylindre creux, qui encercle la tige filetée, laquelle sert donc de guide. Ce cylindre est muni de deux barres solidaires, disposées horizontalement, dont l'extrémité frotte sur la glissière du bâti interdisant alors la rotation du cylindre. De plus, ces barres ont à supporter, par l'intermédiaire d'un axe, une tringle. Celle-ci mobile autour de l'axe fixé à une de ses extrémités se dispose par son poids sous les barres. Une butée, solidaire des barres, limite le pivotement de la tringle de telle sorte que l'angle barres-tringle fasse au maximum un angle d'environ 60 , en s'ouvrant vers la tige filetée. A l'autre extrémité de la tringle est fixé un demi-écrou de même filetage que la tige, et disposé pour rentrer en contact total avec le relief hélicoïdal de la tige, constituant la pièce qui sera forcée à se déplacer du bas vers le haut. Les dimensions sont étudiées pour que dans la position où le demi-écrou est en contact avec la tige, les angles barres horizontales / tringles, tige filetée verticale / tringle fassent environ 450. Dès lors, lorsque la filetée est en rotation, son filetage produit un système de force faisant que le demi-écrou est plaqué puissamment contre elle, et peut actionner la structure mobile dans un mouvement d'ascension. Un dispositif selon l'invention prévoit qu'automatiquement l'ascension de la structure mobile s'arrête. A une certaine hauteur, la tige filetée comporte un anneau, obtenu par usure du filetage sur une surface de hauteur égale à celle du demi-écrou, de telle sorte que celui-ci arrivant dans cette zone puisse décrocher, en raison de son propre poids, et pivoter avec la tringle autour de l'axe qui la rend solidaire de la pièce mobile. Pour rendre systématique le décrochement, un câble est fixé par une de ses extrémités à la tringle, au point d'assemblage du demi-écrou, l'autre étant reliée au bâti par l'intermédiaire d'un ressort. Sa longueur est choisie pour que le ressort se tende au moment où le demi-écrou pénètre dans l'anneau dénudé pratiqué autour de la tige filetée, l'obligeant ainsi à décrocher. Dès lors, chaque fois que la structure métallique parvient à une hauteur donnée, le demi-écrou s'ecarte de la tige filetée et l'ensemble cylindre,barre, tringle n'étant plus maintenu se laisse entamer par son poids, et chute verticalement. Un dispositif selon l'invention prévoit qu'automatiquement la structure mobile se re-positionne pour réamorcer l'opération de remontée.Une butée est destinée à arreter la chute de la pièce mobile. C'est une fourche solidaire du bâti, dont les deux extrémités maintiennent un tendeur. Celui-ci, placé dans le passage de la tringle dont l'angle avec les barres horizontales fait 600 repousse en souplesse la tringle vers la tige ce qui a pour effet de plaquer le demi-écrou fixé à la tringle mobile contre la tige filetée. Dès lors, du fait de la rotation continue de la tige filetée, le demi-écrou est, une nouvelle fois, poussé vers le haut et la structure mobile reprend son ascension. Quelques accessoires sont nécessaires au bon fonctionnement - de l'installation: la butée est fixée au bâti à l'aide d'un étau, à une position plus ou moins haute selon le choix faisant que la course de la pièce mobile sera très facile à régler. Enfin un câble est fixé à une extrémité au cylindre mobile le long de la tige filetée, son autre extrémité étant destinée à actionner un appareil fonctionnant en mouvement saccadé, c'est à dire une translation de traction forte dans une sens et une translation de re-positionnement dans l'autre à l'aide d'une force de rappel relativement faible. I1 est prévu que l'appareil à mettre en action possède sa propre force de rappel, qui tend le cable simulanément à la chute de la structure. L'invention peut servir entre autres à récupérer des énergies douces et de densité faible, dépiacement d'air en zone où le vent n'est pas violent, cours d'eau de petite rivière. Ainsi, par exemple, on connaît le moyen de capter diverses formes d'énergie naturelles, pour déterminer la rotation d'un axe, lui même susceptible d'actionner un appareil, turbine à installer dans un courant d'eau, éolienne pour capter la force du vent. Mais ces énergies sont faibles dans bien des cas. On connaît par ailleurs des systèmes fonctionnant en mouvement alternatif, la force motrice s'exerçant lorsque le mouvement se fait dans un sens, le mouvement dans l'autre sens ne servant qu'au re-positionnement: exemple, pompe à piston pour élever un volume d'eau. Le dispositif selon l'invention permet d'utiliser les fonctionnalité de ces systèmes en convertissant une énergie de rotation continue de couple faible en une énergie de translation saccadée de force de traction importante. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente l'ensemble du dispositif La figure 2 représente le décrochement du demi-écrou précédent la chute de la structure mobile. La figure 3 représente, vue de dessous, la rencontre de la tringle avec le tendeur de la butée, ce qui permet le re-positionnement du demi-écrou qui rentre de ce fait en contact avec la tige. En référence à ces dessins, le dispositif comporte une tige filetée verticale 1 solidaire d'un bâti 2 à l'aide des roulements à bille 3 et 4. Une structure mobile est susceptible de monter et descendre le long de cette tige. Elle se compose d'un cylindre creux 5 encerclant la tige 1 qui sert ainsi de guide. Deux barres 6 sont fixées horizontalement au cylindre 5 et frottent par ailleurs contre une glissière 7 solidaire du bâti. Une tringle 8 est liée aux deux barres par l'intermédiaire d'un axe 9 placé en son extrémité supérieure. L'autre extrémité de la tringle 8 est solidaire d'un demi-écrou 10, dont le filetage épouse exactement celui de la tige. Lorsqu'elle est dans cette position, la tringle fait environ 45" avec les barres. Le sens de filetage de la tige et son sens de rotation sont tels que lorsqu'il y a contact le demi-écrou est poussé vers le haut. En ce point le système de force est tel que la composante qui plaque le demi- écrou contre la tige est très importante. La tige filetée comporte une partie dénudée 11, de telle sorte que lorsqu'il arrive dans cette zone, le demi-écrou n'est plus retenu et décroche, provoquant le pivotement de la tringle 8 autour de l'axe 9. Une butée 12, solidaire des barres 6 limite le pivotement de la tringle à un angle d'environ 60 , suffisant pour que le demi-écrou ne puisse plus être en contact avec la tige filetée. Un câble 13 prolongé par un ressort 14 relie le demi-écrou 10 au bâti 2. Sa longueur est choisie pour que le ressort se tende peu avant que le demi-écrou n'arrive dans la zone dénudée de la tige filetée. Ce dispositif détermine le décrochement du demi-écrou. Lorsque le demi-écrou décroche, toute la structure mobile, cylindre 5, barre 6, tringle 8 tombe par gravitation. Une butée 15 est disposée pour limiter sa chute. Elle se compose d'une fourche 16 qui maintient un tendeur 17. Dès lors, aussitôt que la tringle arrive à sa hauteur, le tendeur la repousse, ce qui a pour effet de plaquer le demi-écrou 10 contre la tige filetée 1. Celle-ci étant en rotation permanente, la structure mobile actionnée par le demi-écrou glissant sur la tige filetée, reprend son ascension. A noter que la butée est fixée sur la glissière 7 à l'aide d'un étau, à la hauteur désirée, ce qui permet de déterminer aisément la course de la structure mobile. Un câble 18, fixé au cylindre 5 à plaide dun piton d'attache 19 permet de transmettre la force de traction, au besoin en la déviant à l'aide d'une poulie 20. Cette force ne s'exerce que lorsque la structure mobile se déplace de bas en haut. Lorsque celle-ci retombe, la tension du câble 18 se relâche, et une simple force de rappel peut la maintenir en tension. REVENDICATIONS. 1) Dispositif pour convertir un mouvement de rotation continu et de couple faible en un mouvement de translation saccadé, de traction forte dans un sens, nulle dans l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte, monté sur un bâti une tige filetée verticale 1, déterminée à tourner sur elle-même, celle-ci entraînant de bas en haut, par l'intermédiaire d'un demi-écrou 10, une structure mobile guidée par la tige 1 et la glissière 7, laquelle automatiquement décroche en bout de course, tombe au bas de la tige et automatiquement se re-positionne et reprend son ascension. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que tout le temps de l'ascension de la structure mobile, le demi-écrou est plaqué puissamment contre la tige filetée en raison dbun système de force obtenu par la disposition de la tringle 8 qui forme un angle d'environ 450 avec la tige filetée. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le décrochement de la structure mobile est déterminé par le passage du demi-écrou dans une zone dénudée de la tige filetée. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le repositioîTilement du demi-écrou est obtenu par le simple contact d'un tendeur placé en travers du passage de la tringle solidaire du demi-écrou 10, ce qui suffit à le plaquer contre la tige pour réamorcer le mouvement. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la course de la structure mobile est variable et se règle à l'aide d'un étau qui se fixe en un point de la glissière.