Brevet FR3122256A1 — publié le 20221028

Le dispositif de simulation de vilebrequin comprend un arbre fixe (1) pourvu d’un trou traversant (13) ; une tige en forme de coin (3) mobile dans le trou traversant (13) et donc pourvue d’une surface inclinée (31) au niveau d’une première extrémité ; une tige de support (14) s’étendant à partir d’une première extrémité axiale de l’arbre fixe (1) dans la direction axiale de l’arbre fixe ; un arbre mobile (2) pourvu d’un trou traversant plat (21) dans lequel est insérée la tige de support (14), la taille du trou traversant plat (21) dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) étant configurée pour permettre à l’arbre mobile d’être décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile, le trou traversant plat (21) étant configuré pour permettre à la première extrémité de la tige en forme de coin (3) d’être insérée dans le trou traversant plat avant que l’arbre mobile ne soit décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile ; et un ressort (4) poussant l’arbre mobile vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile. FIG. 3A DISPOSITIF DE SIMULATION DE VILEBREQUIN, ÉQUIPEMENT ET PROCÉDÉ DE DÉTECTION La présente divulgation se rapporte à un dispositif de simulation de vilebrequin, qui est adapté pour simuler le mouvement d’un vilebrequin dans un compresseur à spirales. La présente divulgation se rapporte également à un équipement de détection adoptant un tel dispositif de simulation de vilebrequin et à un procédé de détection de la trajectoire de mouvement excentrique d’un composant mobile en utilisant l’équipement de détection. ARRIÈRE PLAN Le mouvement excentrique d’un composant mobile est largement utilisé dans les machines et les produits industriels pour fournir une trajectoire de mouvement idéale ou pour fournir une pression d’air ou d’huile plus élevée par compression continue. En prenant un compresseur à spirales comme exemple, il peut fournir une sortie de pression d’air plus stable de manière plus efficace. Lorsqu’il est nécessaire de détecter manuellement la trajectoire de mouvement excentrique du composant mobile, il n’y a souvent pas de vilebrequin approprié qui peut s’étendre facilement dans le composant mobile pour transmettre la puissance, ou il est incommode de le positionner avec le composant mobile, ou il ne peut pas être inséré dans le composant mobile lorsque l’assemblage de l’outillage et du composant mobile est terminé. Spécifiquement, avant de simuler manuellement le mouvement excentrique du composant mobile, il est nécessaire de placer le composant mobile dans l’outillage. Cependant, du fait de l’espace limité de l’outillage, il est difficile d’étendre le vilebrequin pour fournir de la puissance dans le composant mobile à travers l’outillage. Il en résulte une grande obstruction au travail de détection. Par conséquent, il est souhaité de concevoir un vilebrequin rétractable, qui peut être facilement inséré dans le composant mobile et commuté vers un mode de travail de sorte que la détection manuelle du mouvement excentrique du composant mobile puisse être facilement réalisée. RÉSUMÉ Problème technique à résoudre La présente divulgation est faite afin de résoudre le problème mentionné ci-dessus et d’autres problèmes techniques potentiels. Solution technique Selon un aspect de la présente divulgation, on prévoit un dispositif de simulation de vilebrequin. Le dispositif de simulation de vilebrequin comprend : - un arbre fixe globalement cylindrique configuré pour avoir une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale, et un trou traversant s’étendant dans la direction axiale de l’arbre fixe et traversant l’arbre fixe est prévu dans l’arbre fixe ; - une tige en forme de coin insérée dans le trou traversant, qui est mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe sous l’effet d’une force externe, et la première extrémité de la tige en forme de coin peut faire saillie de la première extrémité axiale de l’arbre fixe, la deuxième l’extrémité de la tige en forme de coin peut faire saillie de la deuxième extrémité axiale de l’arbre fixe, et la première extrémité de la tige en forme de coin est pourvue d’une surface inclinée de sorte que la première extrémité de la tige en forme de coin soit en forme de coin ; - une tige de support s’étendant depuis la première extrémité axiale de l’arbre fixe dans la direction axiale de l’arbre fixe, la première extrémité de la tige de support est une extrémité libre et la deuxième extrémité de la tige de support est fixée à la première extrémité axiale de l’arbre fixe ; - un arbre mobile globalement cylindrique dans lequel un trou traversant plat est prévu, et le trou traversant plat est configuré pour s’étendre dans la direction axiale de l’arbre mobile et traverser l’arbre mobile, la tige de support est insérée dans le trou traversant plat de sorte que l’arbre mobile soit emmanché sur la tige de support, et la taille du trou traversant plat dans la direction radiale de l’arbre mobile est configurée pour permettre à l’arbre mobile d’être décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile, et le trou traversant plat est configuré pour permettre à la première extrémité de la tige en forme de coin d’être insérée dans le trou traversant plat avant que l’arbre mobile ne soit décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile ; et - un ressort dont une extrémité vient en butée sur la tige support et dont l’autre extrémité vient en butée sur la paroi interne du trou traversant plat de l’arbre mobile, de manière à pousser l’arbre mobile vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile. Dans un état de non-fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, la première extrémité de la tige en forme de coin est insérée dans le trou traversant plat et l’arbre mobile ne peut pas être décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile du fait que l’arbre mobile est bloqué par la première extrémité de la tige en forme de coin, l’axe central de l’arbre mobile étant alors sensiblement aligné avec l’axe central de l’arbre fixe, de sorte que le dispositif de simulation de vilebrequin se présente globalement sous la forme d’un arbre droit. Dans l’état de fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, la première extrémité de la tige en forme de coin est déplacée hors du trou traversant plat et est rétractée dans le trou traversant, et l’arbre mobile est décalé vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile sous l’effet de la force élastique du ressort, l’axe central de l’arbre mobile étant alors dévié de l’axe central de l’arbre fixe, de sorte que le dispositif de simulation de vilebrequin se présente globalement sous la forme d’un vilebrequin et que l’arbre mobile puisse être entraîné par l’arbre fixe pour tourner de manière excentrique. De préférence, une saillie est prévue sur la face d’extrémité de la première extrémité axiale de l’arbre fixe, et une rainure est prévue sur la face d’extrémité de l’arbre mobile opposée à la première extrémité axiale de l’arbre fixe, la rainure est configurée pour s’étendre dans la direction de décalage de l’arbre mobile, et la saillie est reçue dans la rainure. La saillie peut coulisser dans la rainure lorsque l’arbre mobile est décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile. Une force circonférentielle est applicable par la saillie à la paroi latérale de la rainure lorsque l’arbre fixe tourne autour de son axe central, entraînant ainsi l’arbre mobile en rotation excentrique. La tige de support et l’arbre fixe peuvent être des éléments solidaires formés d’un seul tenant. En variante, la tige de support peut être un composant séparé par rapport à l’arbre fixe, et la deuxième extrémité de la tige de support est insérée et fixée dans un trou de la première extrémité axiale de l’arbre fixe. Spécifiquement, lorsque la deuxième extrémité de la tige en forme de coin est tirée par une force externe, la tige en forme de coin est éloignée de l’arbre mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe, de sorte que la première extrémité de la tige en forme de coin soit déplacée hors du trou traversant plat et rétractée dans le trou traversant. Lorsque la deuxième extrémité de la tige en forme de coin est poussée par une force externe, la tige en forme de coin est déplacée vers l’arbre mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe, et la première extrémité de la tige en forme de coin s’étend hors du trou traversant et est insérée progressivement dans le trou traversant plat de l’arbre mobile, de sorte que l’arbre mobile soit ramené à un état non décalé du fait qu’il est pressé par la surface inclinée de la première extrémité de la tige en forme de coin. Facultativement, un bloc est prévu au niveau de la première extrémité de la tige de support pour empêcher l’arbre mobile de tomber de la tige de support. Facultativement, les diamètres des deux extrémités de la tige en forme de coin sont supérieurs au diamètre de la section médiane de la tige en forme de coin, et le diamètre de la section médiane du trou traversant est inférieur au diamètre des deux extrémités de la tige en forme de coin, de manière à empêcher la tige en forme de coin de tomber du trou traversant. Selon un autre aspect de la présente divulgation, on prévoit un équipement de détection adapté pour détecter la trajectoire de mouvement excentrique d’un composant mobile. L’équipement de détection comprend : un dispositif de simulation de vilebrequin selon l’aspect précédent ; et un outillage sur lequel sont prévus des trous d’outillage, et un composant mobile à détecter est préagencé dans l’outillage. Dans un état de non fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, l’arbre mobile et une partie de l’arbre fixe peuvent être insérés dans les trous d’outillage, provoquant l’insertion de l’arbre mobile dans le composant mobile à détecter, de sorte que le composant mobile à détecter soit entraîné par l’arbre mobile pour effectuer un mouvement excentrique dans l’état de fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin. Selon un autre aspect de la présente divulgation, on prévoit un procédé de détection d’une trajectoire de mouvement excentrique d’un composant mobile en utilisant l’équipement de détection décrit dans l’aspect précédent. Le procédé comprend le fait de : - agencer le composant mobile à détecter dans l’outillage ; - dans un état de non fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, insérer l’arbre mobile et une partie de l’arbre fixe dans les trous d’outillage de sorte que l’arbre mobile soit inséré dans le composant mobile à détecter ; - tirer la deuxième extrémité de la tige en forme de coin avec une force externe pour éloigner la tige en forme de coin de l’arbre mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe, et amener la première extrémité de la tige en forme de coin à se déplacer hors du trou traversant plat et se rétracter dans le trou traversant, l’arbre mobile est décalé vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile sous l’effet de la force élastique du ressort, l’axe central de l’arbre mobile étant alors dévié de l’axe central de l’arbre fixe, provoquant ainsi la commutation du dispositif de simulation de vilebrequin dans l’état de fonctionnement ; et - entraîner l’arbre fixe en rotation autour de son axe central avec une force externe, l’arbre mobile est entraîné par l’arbre fixe pour effectuer une rotation excentrique, et le composant mobile à détecter est entraîné par l’arbre mobile pour effectuer un mouvement excentrique. Le procédé mentionné ci-dessus peut en outre comprendre le fait de : pousser la deuxième extrémité de la tige en forme de coin avec une force externe après que la trajectoire de mouvement excentrique du composant mobile a été détectée pour déplacer la tige en forme de coin vers l’arbre mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe, et amener la première extrémité de la tige en forme de coin à s’étendre hors du trou traversant et à s’insérer progressivement dans le trou traversant plat de l’arbre mobile, de sorte que l’arbre mobile soit ramené à un état non décalé du fait qu’il est pressé par la surface inclinée de la première extrémité de la tige en forme de coin ; et retirer le dispositif de simulation de vilebrequin des trous d’outillage. Dans le procédé mentionné ci-dessus, la force externe peut être appliquée par la main d’un opérateur de l’équipement de détection. Effet technique Pour un composant qui est entraîné par l’arbre d’entraînement et se déplace de manière excentrique dans l’outillage, le dispositif de simulation de vilebrequin fourni par la présente divulgation peut être utilisé comme arbre de liaison d’entraînement pour faciliter l’insertion et le retrait dans l’outillage, et pour commuter entre états de fonctionnement et de non fonctionnement. De plus, le dispositif de simulation de vilebrequin fourni par la présente divulgation a une structure simple, un bon effet pratique et est approprié pour des applications d’ingénierie. Afin de faciliter la compréhension de la présente divulgation, la présente divulgation est décrite ci-après de manière plus détaillée sur la base de modes de réalisation exemplaires et en conjonction avec les dessins annexés. Des numéros de référence identiques ou similaires sont utilisés dans les dessins annexés pour désigner les composants identiques ou similaires. Il doit être compris que les dessins annexés ne sont que schématiques et que les dimensions et proportions des composants dans les dessins annexés ne sont pas nécessairement précises. et sont des vues en perspective partiellement éclatées d’un dispositif de simulation de vilebrequin selon un mode de réalisation exemplaire de la présente divulgation ; et sont des vues en coupe longitudinale et en perspective d’un dispositif de simulation de vilebrequin dans un état de non fonctionnement ; et sont des vues en coupe longitudinale et en perspective d’un dispositif de simulation de vilebrequin dans l’état de fonctionnement ; et sont des vues schématiques en coupe d’un dispositif de simulation de vilebrequin selon une variante de la présente divulgation prises le long du plan A-A dans la et le long du plan B-B dans la , respectivement. Dispositif de simulation de vilebrequin, caractérisé en ce qu’il comprend : un arbre fixe globalement cylindrique (1) configuré pour avoir une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale, et un trou traversant (13) s’étendant dans la direction axiale de l’arbre fixe (1) et traversant l’arbre fixe (1) est prévu dans l’arbre fixe (1) ; une tige en forme de coin (3) insérée dans le trou traversant (13), qui est mobile dans la direction axiale de l’arbre fixe (1) sous l’effet d’une force externe, et la première extrémité de la tige en forme de coin (3) peut faire saillie de la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1), la deuxième extrémité de la tige en forme de coin (3) peut faire saillie de la deuxième extrémité axiale de l’arbre fixe (1), et la première extrémité de la tige en forme de coin (3) est pourvue d’une surface inclinée (31) de sorte que la première extrémité de la tige en forme de coin (3) soit en forme de coin ; une tige de support (14) s’étendant à partir de la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1) dans la direction axiale de l’arbre fixe (1), la première extrémité de la tige de support (14) est une extrémité libre et la deuxième extrémité (142) de la tige de support (14) est fixée à la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1) ; un arbre mobile globalement cylindrique (2) dans lequel un trou traversant plat (21) est prévu, et le trou traversant plat (21) est configuré pour s’étendre dans la direction axiale de l’arbre mobile (2) et traverser l’arbre mobile (2), la tige de support (14) est insérée dans le trou traversant plat (21) de sorte que l’arbre mobile (2) soit emmanché sur la tige de support (14), et la taille du trou traversant plat (21) dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) est configurée pour permettre à l’arbre mobile (2) d’être décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile (2), et le trou traversant plat (21) est configuré pour permettre à la première extrémité de la tige en forme de coin (3) d’être insérée dans le trou traversant plat (21) avant que l’arbre mobile (2) ne soit décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) ; et un ressort (4) dont une extrémité vient en butée sur la tige de support (14) et dont l’autre extrémité vient en butée sur la paroi interne du trou traversant plat (21) de l’arbre mobile (2), de manière à pousser l’arbre mobile (2) vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile (2), dans lequel, à l’état de non fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, la première extrémité de la tige en forme de coin (3) est insérée dans le trou traversant plat (21) et l’arbre mobile (2) ne peut pas être décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) du fait que l’arbre mobile (2) est bloqué par la première extrémité de la tige en forme de coin (3), l’axe central de l’arbre mobile (2) étant alors sensiblement aligné avec l’axe central OO’ de l’arbre fixe (1), de sorte que le dispositif de simulation de vilebrequin se présente globalement sous la forme d’un arbre droit ; dans l’état de fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, la première extrémité de la tige en forme de coin (3) est déplacée hors du trou traversant plat (21) et est rétractée dans le trou traversant (13), et l’arbre mobile (2) est décalé vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) sous l’effet de la force élastique du ressort (4), l’axe central de l’arbre mobile (2) étant alors dévié de l’axe central OO’ de l’arbre fixe (1), de sorte que le dispositif de simulation de vilebrequin se présente globalement sous la forme d’un vilebrequin et que l’arbre mobile (2) puisse être entraîné par l’arbre fixe (1) en rotation excentrique. Dispositif de simulation de vilebrequin selon la revendication 1, dans lequel, une saillie (15) est prévue sur la face d’extrémité de la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1), et une rainure (22) est prévue sur la face d’extrémité de l’arbre mobile (2) opposée à la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1), la rainure (22) est configurée pour s’étendre dans la direction de décalage de l’arbre mobile (2), et la saillie (15) est reçue dans la rainure (22), la saillie (15) peut coulisser dans la rainure (22) lorsque l’arbre mobile (2) est décalé dans la direction radiale de l’arbre mobile (2), et une force circonférentielle peut être appliquée par la saillie (15) à la paroi latérale de la rainure (22) lorsque l’arbre fixe (1) est mis en rotation autour de son axe central OO’, entraînant ainsi l’arbre mobile (2) en rotation excentrique. Dispositif de simulation de vilebrequin selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, la tige de support (14) et l’arbre fixe (1) sont des éléments solidaires formés d’un seul tenant ; ou la tige de support (14) est un composant séparé par rapport à l’arbre fixe (1), la deuxième extrémité (142) de la tige de support (14) est insérée et fixée dans un trou (16) de la première extrémité axiale de l’arbre fixe (1). Dispositif de simulation de vilebrequin selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lorsque la deuxième extrémité de la tige en forme de coin (3) est tirée par une force externe, la tige en forme de coin (3) est éloignée de l’arbre mobile (2) dans la direction axiale de l’arbre fixe (1), de sorte que la première extrémité de la tige en forme de coin (3) soit déplacée hors du trou traversant plat (21) et rétractée dans le trou traversant (13) ; et lorsque la deuxième extrémité de la tige en forme de coin (3) est poussée par une force externe, la tige en forme de coin (3) est déplacée vers l’arbre mobile (2) dans la direction axiale de l’arbre fixe (1), et la première extrémité de la tige en forme de coin (3) s’étend hors du trou traversant (13) et s’insère progressivement dans le trou traversant plat (21) de l’arbre mobile (2), de sorte que l’arbre mobile (2) soit ramené à un état non décalé du fait qu’il est pressé par la surface inclinée (31) de la première extrémité de la tige en forme de coin (3). Dispositif de simulation de vilebrequin selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, un bloc est prévu au niveau de la première extrémité de la tige de support (14) pour empêcher l’arbre mobile (2) de tomber de la tige de support (14). Dispositif de simulation de vilebrequin selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, les diamètres des deux extrémités de la tige en forme de coin (3) sont plus grands que le diamètre d’une section médiane (33) de la tige en forme de coin (3), et le diamètre d’une section médiane du trou traversant (13) est plus petit que le diamètre des deux extrémités de la tige en forme de coin (3), de manière à empêcher la tige en forme de coin (3) de tomber hors du trou traversant (13). Équipement de détection adapté pour détecter la trajectoire de mouvement excentrique d’un composant mobile, caractérisé en ce qu’il comprend : le dispositif de simulation de vilebrequin selon l’une quelconque des revendications précédentes ; et un outillage sur lequel des trous d’outillage sont prévus, et un composant mobile à détecter est préagencé dans l’outillage, dans lequel, à l’état de non fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, l’arbre mobile (2) et une partie de l’arbre fixe (1) peuvent être insérés dans les trous d’outillage, entraînant l’insertion de l’arbre mobile (2) dans le composant mobile à détecter, de sorte que le composant mobile à détecter soit entraîné par l’arbre mobile (2) pour effectuer un mouvement excentrique dans l’état de fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin. Procédé de détection d’une trajectoire de mouvement excentrique d’un composant mobile en utilisant l’équipement de détection selon la revendication 7, comprenant le fait de : agencer le composant mobile à détecter dans l’outillage ; dans un état de non fonctionnement du dispositif de simulation de vilebrequin, insérer l’arbre mobile (2) et une partie de l’arbre fixe (1) dans les trous d’outillage de sorte que l’arbre mobile (2) soit inséré dans le composant mobile à détecter ; tirer la deuxième extrémité de la tige en forme de coin (3) avec une force externe pour éloigner la tige en forme de coin (3) de l’arbre mobile (2) dans la direction axiale de l’arbre fixe (1), et amener la première extrémité de la tige en forme de coin (3) à se déplacer hors du trou traversant plat (21) et à se rétracter dans le trou traversant (13), l’arbre mobile (2) est décalé vers l’extérieur dans la direction radiale de l’arbre mobile (2) sous l’effet de la force élastique du ressort (4), l’axe central de l’arbre mobile (2) étant alors dévié de l’axe central de l’arbre fixe (1), provoquant ainsi la commutation du dispositif de simulation de vilebrequin dans l’état de fonctionnement ; et entraîner l’arbre fixe (1) en rotation autour de son axe central OO’ avec une force externe, l’arbre mobile (2) est entraîné par l’arbre fixe (1) pour effectuer une rotation excentrique, et le composant mobile à détecter est entraîné par l’arbre mobile (2) pour effectuer un mouvement excentrique. Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre le fait de : pousser la deuxième extrémité de la tige en forme de coin (3) avec une force externe après que la trajectoire de mouvement excentrique du composant mobile a été détectée pour déplacer la tige en forme de coin (3) vers l’arbre mobile (2) dans la direction axiale de l’arbre fixe (1), et amener la première extrémité de la tige en forme de coin (3) à s’étendre hors du trou traversant (13) et à s’insérer progressivement dans le trou traversant plat (21) de l’arbre mobile (2), de sorte que l’arbre mobile (2) soit ramené à un état non décalé du fait qu’il est pressé par la surface inclinée (31) de la première extrémité de la tige en forme de coin (3) ; et retirer le dispositif de simulation de vilebrequin des trous d’outillage. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel, la force externe est appliquée par la main d’un opérateur de l’équipement de détection.