Brevet FR2850438A3 — publié le 20040730

FR 2850438 A3 20040730 FR 0216453 A 20030124 Description La présente invention consiste en un dispositif mécanique composé de pièces rigides tournantes et guidées dont le principe général cinématique est représenté symboliquement sur la figure 1. Ce type de dispositif permet la transformation d'un mouvement linéaire alternatif à amplitude variable entre les limites du système (amplitude maximale A) en un mouvement circulaire à un seul sens de rotation perpendiculaire au mouvement linéaire et de vitesse de rotation proportionnelle à la vitesse de déplacement linéaire (rapport de transformation K). Il transforme la force linéaire alternative motrice en un couple à orientation constante et à valeur proportionnelle. Les composants mécaniques peuvent indifféremment être de type à engrenage à friction ou comporter d'autres systèmes équivalents associés. Le mouvement rotatif est débrayable par conception et débrayé si l'actionneur linéaire est 1 5 inactif Le système n'est pas réversible. La puissance de sortie est disponible sur trois axes dont un en sens inverse. Mécanisme Ce dispositif se compose des éléments suivants: + A Un actionneur linéaire moteur "AL" comportant deux faces actives externes symétriques, mobile en translation et servant de double support à la transmission de la force alternative F. Cet actionneur peut être à titre d'exemple un composant mécanique guidé ou coulissant du type "crémaillère" ou à "friction". + B Deux actionneurs mécaniques rotatifs symétriques et identiques "ARI" et "AR2 " en 30 prise simultanément avec les deux faces actives de l'actionneur moteur " AL " montés en roue libre et de même sens d'accrochage sur les arbres de sortie auxiliaire "AXl" et "AX2", qui assurent alternativement de part leur liaison au composant "AL" la transformation du mouvement linéaire en mouvement rotatif Le couple et la puissance mécanique transmise ne sont opérants que si la vitesse de 35 rotation des composants ARI ou AR2 est supérieure à celle des arbres AXI ou AX2. + C Un récepteur rotatif à sens unique P d'un diamètre indifférent monté sur un arbre de sortie principale AX3, positionné extérieurement ou du type enveloppant à engrenage, à friction ou à chaîne et entraîné simultanément par les deux composants rotatifs RI et R2 40 identiques solidaires des arbres AXI et AX2. + D Un dispositif de cartérisation de l'ensemble du dispositif proposé, permettant de loger le mécanisme principal innovant et les accessoires indispensables tels que: roulements, bagues de guidage, joints d'étanchéité, guides auxiliaires, ... et lubrifiants nécessaires 45 pour assurer sa longévité, dans les règles de l'art. Cette cartérisation pourra aussi servir d'interfaçage des dispositifs menant à l'entrée et mené à la sortie du mécanisme, ainsi qu'à la reprise des efforts de réaction nécessaire à la stabilité mécanique globale Représentation schématique: figure 2 AL: Actionneur d'entrée se déplaçant tangentiellement à ARI et AR2 et les entraînant en rotation par engrenage ou autre système de friction. ARI et AR2: Actionneurs rotatifs montés en système roue libre de même sens d'accrochage sur les arbres AXI et AX2. RI et R2: Récepteurs rotatifs coopérant en alternance avec ARI et AR2 P Elément satellite de synchronisation externe ou du type enveloppant entraîné par Ri et R2 monté sur l'arbre AX3 et faisant office de troisième récepteur rotatif en sens inverse. 10 AX1, AX2 et AX3: arbres de sortie du dispositif Fonctionnement du dispositif 1. La mise en rotation de ARI est activée alors que AL est poussé ou tiré vers le bas. 15 Elle devient motrice pour l'ensemble de la chaîne cinématique allant de AL jusqu'à P', le composant 'roue libre' de ARI agissant en entraînement bloquant, à condition que la vitesse de rotation de ARI ait tendance à être supérieure à la vitesse de rotation de l'axe AXI, entraîné positivement de par sa liaison mécanique au dispositif de sortie du mécanisme repéré 'AX3', lui même solidaire d'un matériel 20 entraîné par l'ensemble du mécanisme et ayant sa propre inertie. 2. Pendant ce temps le couplage de AL avec AR2 est inopérant en terme de transmission car la 'roue libre' interne de AR2, agit comme un simple roulement du fait de la rotation en sens inverse de AR2 par rapport à ARI. 25 3. La mise en rotation de AR2 est activée alors que AL est poussé ou tiré vers le haut. Le composant 'roue libre' de AR2 agit en entraînement bloquant, à condition que sa vitesse de rotation ait tendance à être supérieure à celle de AX2, ce composant, de par sa liaison positive avec la cinématique descendante du mécanisme pouvant être 30 lui-même en rotation. Pendant ce temps le couplage de AL avec ARI est inopérant en terme de transmission car la 'roue libre' interne de ARI agit comme un simple roulement, du fait de la rotation en sens inverse de ARI par rapport à AR2. 4. Ce dispositif est caractérisé par sa 'non-réversibilité' et son action de 'coupleur à sens unique', quelles que soient les vitesses relatives des mouvements entrant et sortant du fait qu'il incorpore pour les deux sens d'actionnement du composant d'entrée un dispositif à 'roues libres'. Il agit comme un débrayage permanent possible entre l'entrée et la sortie, si le dispositif entraîné se met en survitesse par 40 rapport au dispositif moteur d'entrée, ce qui donne l'avantage de mettre en sécurité la source des mouvements entrants (moteur) par rapport à la sortie en principe entraînée et menée par le composant 'AX3'. L'entraînement est un 'coupleur positif ' à condition que la vitesse du mouvement linéaire appliqué à l'entrée, traduit en mouvement rotatif interne, génère, en fonction 45 des rapports de réduction ou de surmultiplication inhérents à la taille des composants retenus pour la construction d'un dispositif complet opérationnel, une vitesse de rotation supérieure ou égale à celle des équipements attelés à la sortie 'AX3'. REVENDICATIONS 1. Dispositif mécanique à haut rendement transformant un mouvement linéaire alternatif à amplitude variable en mouvement circulaire débrayable et disponible sur trois axes caractérisé en ce qu'il comporte: A -Un actionneur d'entrée (AL), point d'application de mouvements et forces 10 linéaires alternatifs, poussants et tirants d'amplitudes variables B -Un dispositif de transformation de mouvements et forces linéaires alternatifs appliqués sur lactionneur d'entrée (AL) en mouvement rotatif sorti sur trois axes C -Un arbre de sortie principale (AX3), à sens unique de rotation, quel que soit le sens et l'amplitude de déplacement de l'actionneur d'entrée (AL). D -Deux arbres de sortie auxiliaire (AXl et AX2), tournant en sens inverse de l'arbre de sortie principale (AX3). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte: 1 Un actionneur linéaire d'entrée (AL) comportant deux faces actives externes symétriques, 2 Deux composants mécaniques rotatifs (ARI et AR2) en prise simultanément avec les faces actives de l'actionneur d'entrée (AL) et montés en roue libre et de même 30 sens d'accrochage sur les arbres (AX1 et AX2). 3 Chacun des composés mécaniques (ARI et AR2) est traversé par un axe (AX1 et AX2), entraînés en rotation de façon alternative suivant le sens montant ou descendant de l'actionneur d'entrée (AL), 35 4 Chacun de ces axes entraînant les composants ( ARI et AR2) constitue un arbre de sortie auxiliaire. Un composant mécanique rotatif (P), engrène sans glissement à la fois (Ri et R2) 40 6 Un arbre principal de sortie (AX3), avec un sens de rotation inverse de celui de (ARI et AR2) 7 Un dispositif de cartérisation de l'ensemble du dispositif proposé, permettant de 45 loger le mécanisme principal innovant et les accessoires 3. Procédé de fonctionnement du dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que: 1. La mise en rotation de l'actionneur rotatif (ARI) est activée alors que 5 l'actionneur linéaire d'entrée (AL) est poussé ou tiré vers le bas. Elle devient motrice pour l'ensemble de la chaîne cinématique allant de l'actionneur linéaire d'entrée (AL) jusqu'à l'élément satellite de synchronisation (P), le composant croue libre' de l'actionneur rotatif (ARI) agissant en entraînement bloquant, à condition que la vitesse de rotation de celui-ci ait tendance à être supérieure à 10 la vitesse de rotation de l'axe (AXI), entraîné positivement de par sa liaison mécanique au dispositif de sortie du mécanisme (AX3), lui même solidaire d'un matériel entraîné par l'ensemble du mécanisme et ayant sa propre inertie. 2. Pendant ce temps le couplage de l'actionneur linéaire d'entrée (AL) avec 15 l'actionneur rotatif (AR2) est inopérant en terme de transmission car la 'roue libre' interne de celui-ci agit comme un simple roulement du fait de la rotation en sens inverse des actionneurs rotatifs (ARI et AR2). 3. La mise en rotation de l'actionneur rotatif (AR2) est activée alors que 20 l'actionneur linéaire d'entrée (AL) est poussé ou tiré vers le haut. Le composant 'roue libre' de l'actionneur rotatif (AR2) agit en entraînement bloquant, à condition que sa vitesse de rotation ait tendance à être supérieure à celle de l'axe (AX2), ce composant, de par sa liaison positive avec la cinématique descendante du mécanisme pouvant être lui-même en rotation. 25 Pendant ce temps le couplage de l'actionneur linéaire d'entrée (AL) avec l'actionneur rotatif (ARI) est inopérant en terme de transmission car la 'roue libre' interne de celui- ci agit comme un simple roulement, du fait de la rotation en sens inverse des actionneurs rotatifs ( ARI et AR2). 4. Ce dispositif est caractérisé par sa 'non-réversibilité' et son action de 'coupleur à sens unique', quelles que soient les vitesses relatives des mouvements entrant et sortant du fait qu'il incorpore pour les deux sens d'actionnement du composant d'entrée un dispositif à 'roues libres'. Il agit comme un débrayage permanent possible entre l'entrée et la sortie, si le dispositif entraîné se met en 35 survitesse par rapport au dispositif moteur d'entrée, ce qui donne l'avantage de mettre en sécurité la source des mouvements entrants (moteur) par rapport à la sortie en principe entraînée et menée par le composant (AX3). L'entraînement est un 'coupleur positif ' à condition que la vitesse du mouvement linéaire appliqué à l'entrée, traduit en mouvement rotatif interne, 40 génère, en fonction des rapports de réduction ou de surmultiplication inhérents à la taille des composants retenus pour la construction d'un dispositif complet opérationnel, une vitesse de rotation supérieure ou égale à celle des équipements attelés à la sortie (AX3).