COMPTE-TOURS ROTATIF
Compte-tours rotatif
1. Obiet de l'invention
L'invention concerne un compte-tours rotatif capable de mesurer, comme une grandeur numérique absolue, le nombre de rotations d'un arbre rotatif commandant le fonctionnement d'un dispositif de commande automatique, d'un dispositif-robot, d'un dispositif manipulateur ou d'un autre du même type-, l'arbre rotatif de transmission de puissance étant utilisé pour alimenter en matière, ou pour ouvrir et fermer une soupape, ou pour autre chose du même genre.
2. Description de l'état de la technique
Les instruments du type à incrémentation (ou type relatif) et les instruments du type absolu, ont jusqu'à présent été utilisés pour mesurer numériquement le nombre de rotations d'un arbre rotatif de commande ou de transmission de puissance. Le terme "nombre de rotations" tel qu'utilisé ici, peut aussi être remplacé par "nombre de tours" mais sera ci-après utilisé pour signifier le nombre de rotations accomplies, de façon
à éviter la confusion avec le nombre de rotations par unité de temps.
Les instruments du type à incrémentation ont
des structures simples et peuvent dès lors être utilisés de façon économique. Ils ont par conséquent trouvé une utilité commerciale largement répandue dans divers appareils et systèmes de commande.
Toutefois, les instruments du type à incrémentation présentent des inconvénients comme de nécessiter un préréglage initial tel qu'un ajustement par rapport
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saires sont perdues lorsque leurs sources d'énergie sont couples, les sytèmes de commande automatique sont mis en mouvement par erreur et peuvent provoquer des acci-dents même lorsque leurs sources d'énergie sont coupées momentanément.
Parmi les instruments du type absolu, il y a des potentiomètres, des compte-tours faisant usage de disquescompteurs, des dispositifs à engrenages, etc...
Les instruments du type absolu se basant sur les potentiomètres sont du type analogique. Il est nécessaire, afin d'obtenir des signaux digitaux, de soumettre le résultat de chaque mesure à une conversion analogique/digital. En outre, ils sont sensibles à des influences telles que la dérive. De plus, les nombres de rotations que l'on peut prendre en considération avec de tels instruments sont limités à quelques 10 rotations environ. A moins d'être soumis à une réduction au moyen d'un train de roues dentées, de tels instruments se basant sur les potentiomètres ne peuvent être utilisés pour mesurer des nombres de rotations relativement élevés.
D'autre,,part, chaque instrument du type absolu
qui est équipé d'un compte-tours, qui est à son tour construit avec une pièce simple,de disque compteur-de façon à obtenir plusieurs comptages ne peut être mis
en application que lorsque le nombre de rotations à prendre en considération est d'une rotation ou moins. Leur pouvoir de résolution est aussi limité. Par conséquent, il n'est guère vraisemblable d'obtenir un quelconque nombre élevé comme résultat de mesure avec
de tels instruments.
Comme instruments capables de rencontrer les inconvénients mentionnés ci-dessus, on a proposé des instruments dont chacun d'eux fait un usage combiné d'un train de roues dentées et d'un compte-tours utilisant un disque compteur capable d'obtenir de nombreux comptages en même temps.
Dans chacun de ces instruments nouvellement proposés, le nombre de rotations à prendre en compte est successivement réduit dans des rapports constants au moyen d'un train de roues dentées. En ce qui concerne chaque étage de ce train de roues dentées qui
est donc réducteur, l'angle de chaque rotation est
pris en compte au moyen d'un compteur qui est capable d'obtenir plusieurs comptages.
Dans le cas ci-dessus, le pouvoir de résolution des compteurs qui est nécessaire à chaque étage varie en fonction des rapports de réduction respectifs par rapport au nombre de rotations à prendre en considération.
Supposons maintenant à titre d'exemple que le rapport de réduction à chaque étage soitde 1 à 10. Quand un train de roues dentées consiste en trois étages engrenés l'un dans l'autre, les angles de rotation sont respectivement de 36 degrés dans le premier étage, 3,6 degrés dans le second étage et 0,36 degré dans le
3[deg.] étage. Par conséquent, de tels instruments présentent l'inconvénient qu'un niveau de précision extrêmement élevé est nécessaire pour les étages les plus élevés.
Même si on pouvait obtenir un degré de précision élevé pour le plus haut compteur, un train de roues dentées présentant une précision normale d'usinage ne peut éviter les erreurs qui se produisent
par exemple lorsque le sens des rotations est
inversé, à cause du jeu primitif à l'arrière de la denture, ou autre chose du même genre.
L'effet défavorable d'un tel jeu primitif arrière est directement transmis à l'étage le plus élevé. Le.jeu primitif se cumule du fait que les roues dentées sont'engrenées à un étage plus élevé, et le jeu primitif ainsi cumulé se reflète dans le nombre le plus élevé. Par conséquent, même si la précision de chaque compteur est améliorée, le nombre supérieur des rotations que l'on peut pratiquement prendre en compte est limité
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primitif arrière ou autre, tant que l'on emploie un train de roues dentées.
L'effet défavorable du jeu primitif arrière augmente comme un phénomène d'hystérésis pour chaque compte-tours rotatif lorsque le sens de sa rotation est inversé. Si un tel effet défavorable se produit soit avant soit après un cycle, cela aboutira à
une erreur plus sérieuse sur le nombre supérieur.
Ceci est un autre inconvénient des instruments proposés ci-dessus.
De plus, l'imprécision d'usinage telle que le jeu primitif arrière ou autre augmente avec l'usure, l'abrasion, ou autre phénomène du même genre. Par conséquent, il est infaisable de s'attendre à de la stabilité et de la fiabilité au cours d'une longue période de temps.
Un objectif de la présente invention est de rencontrer les inconvénients mentionnés ci-dessus et, en particulier, de maintenir le pouvoir de résolution requis des compteurs à un niveau constant quelle que soit la position des nombres, de faciliter l'engrenage des roues dentées dans un train à plusieurs étages, et donc d'augmenter le domaine du comptage et
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mécanique, tout en utilisant toujours un instrument du type absolu qui fait usage d'un train de roues dentées.
L'un des aspects de la présente invention est donc de proposer un compte-tours rotatif comportant un train de roues dentées engrenées sur plusieurs étages, de façon à réduire successivement le nombre de tours,
et des compteurs comportant des arbres d'engrenage dans les étages désirés, de façon à compter le nombre de rotations d'un arbre d'amenée de puissance où la roue menante et sa roue menée correspondante entre deux étages désirés du train de roues dentées sont constituées
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mettre l'inactivité de la roue menante en découpant la partie engrenante aux endroits adéquats d'au moins l'une ou l'autre des roues menantesou menées,en fonction du rapport de réduction requis pour le nombre de tours, entre les deux étages désirés.
La présente invention peut donc fournir des compte-tours rotatifs économiques et très précis du
type absolu, qui présentent un large domaine de comptage, sans qu'il soit besoin d'une précision particulièrement élevée en ce qui concerne la précision de conception,
la précision d'usinage de leurs roues dentées, la précision d'assemblage ou autre.
Ils sont durables et ne nécessitent pas une
haute précision en ce qui concerne leurs mécanismes,
du fait de leurs structures simples. Par conséquent,
leur précision de mesure ne sera pas réduite par les modifications qui peuvent se développer au cours du temps, par exemple l'usure, l'abrasion ou autre du même genre. De ce fait, la présente invention peut fournir des compte-tours rotatifs qui présentent une stabilité
élevée à long terme et une grande fiabilité.
Les objectifs mentionnés ci-dessus et d'autres, les caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront plus clairs à la lecture de la description ci-après et des revendications finales, considérées en même temps que les figures qui les accompagnent.
Dans les figures ci-joints :
- la figure 1 est une coupe longitudinale, en élévation, passant par le centre d'un compte-tours rotatif conforme à une première réalisation de la présente invention;
- la figure 2 est une section transversale passant par la ligne II-II de la figure 1;
- la figure 3 est une section transversale passant par la. ligne III-III de la figure 2, dans laquelle on a effectué un développement des espaces entre les arbres d'engrenage;
- la figure 4 est une section dans le dispositif d'engrenage de la figure 3, dans laquelle les roues dentées et les arbres d'engrenage ont été sectionnés selon les lignes X-X, Y-Y et Z-Z et présentés suivant les axes de leurs arbres d'engrenage respectifs;
- la figure 5 est une vue en perspective montrant la structure d'une unité d'engrenage U;
- la figure 6 est un -diagramme en fonction du temps enregistré selon le code binaire de Gray et conformément à la présente invention;
- la figure 7 est une illustration schématique d'un disque compteur pour obtenir le code binaire de Gray;
- la figure 8 est un diagramme en fonction du temps d'un code binaire ordinaire;
- la figure 9 est une illustration schématique d'un disque compteur pour obtenir le code binaire de la figure 7; et
- la figure 10 est une section longitudinale dans une structure d'engrenage de Maltase à mode d'entraînement intermittent d'un compteur rotatif selon une seconde réalisation de la présente invention.
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par le centre d'un compte-tours rotatif conforme à l'une des réalisations de la présente invention. La figure 2 est une section selon la ligne II-II de la. figure 1, dans laquelle des parties d'engrenage ont été découpées.
Le repère 1 illustre une base en forme de disque, possédant une grande épaisseur dans le sens longitudinal, d'un compte-tours rotatif. On désigne par le repère 2 un support porteur en forme de disque disposé parallèlement
à la face arrière de la base 1, c'est-à-dire à la paroi interne la, en laissant un certain espace entre eux.
Le support porteur 2 est rendu solidaire de la base 1 au moyen de trois vis de fixation 4, tout en maintenant constant l'intervalle avec cette base 1 grâce à l'interposition d'un espaceur 3 de forme cylindrique dont la paroi latérale est partiellement découpée.
L'espaceur 3 est monté sur ses surfaces externe et interne au moyen d'épaulements convexes, respectivement
lb et 2b, qui sont constitués sur la paroi interne lb de la base 1 et sur la surface externe 2b, se trouvant l'une en face de l'autre, de telle sorte que l'espaceur 3 effectue la correspondance exacte entre la base 1 et le support porteur 2.
L'espaceur 3 présente une certaine épaisseur dans le sens radial. Des trous longitudinaux 4a sont formés
au travers de l'espaceur, dans lesquels les trois vis de fixation 4 passent respectivement.
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qui passe au travers de la base 1 et du support porteur 2, longitudinalement et par le centre. L'arbre de transmission
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des roulements à billes 5 et 5, au centre de la paroi interne la de la base 1 et du support porteur 2.
L'arbre d'amenée de puissance S est prévu entre
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Le diamètre extérieur de l'espaceur 3 est, de façon significative, plus petit que le diamètre extérieur de..la base 1. Par conséquent, un compartiment d'engrenage en forme de tore, 6, est formé par le boîtier 14, la paroi interne la de la base 1, la paroi externe du support porteur 2 et la paroi située à la circonférence de l'espaceur 3. Dans ce compartiment d'engrenage 6, on a placé un train d'engrenage constitué de nombreuses roues dentées engrenées.les unes dans les autres.
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l'arbre d'amenée de puissance So, est prévu dans la partie découpée 3a de l'espaceur 3. Les deux extrémités de l'arbre d'engrenage S1 sont supportées de façon à pouvoir tourner par des roulements à.billes 7, 7 qui sont ajustés respectivement dans la base 1 et le support porteur 2.
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prévu à l'extérieur en direction radiale, à une distance prédéterminée de l'arbre d,'engrenage Si du pre-
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xième au treizième étages sont disposés selon un schéma circulaire avec un intervalle constant entre eux, mesuré selon la circonférence, à l'intérieur du compartiment d'engrenage en forme de tore, 6. Les deux
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sont supportées de façon à pouvoir tourner par leurs supports métalliques 8 correspondants, agencés dans la base 1 et le support porteur 2.
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les roues dentées A, B et C de son unité d'engrenage correspondante U, telles que celles montrées dans la figure 5, de la manière illustrée dans les figures 3 et 4.
Dans la description ci-après et dans les croquis joints, les unités d'engrenage prévues respective-
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gnées en inscrivant en indice les nombres des unités dont ils font partie, à savoir ceux des unités d'en-
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A, B et C qui font partie de chaque unité d'engrenage U seront déignées de la même manière.
L'unité d'engrenage montrée dans la figure 5
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de chaque rotation d'un arbre rotatif Sn de l'étage inférieur; une première roue menée B étant entraînée par intermittence par une roue menante A. puis. bloquée de façon adéquate et empêchée de tourner lorsque la roue menanteA est inactive, et d'une seconde roue menée C à laquelle chaque rotation de la première
roue menée B est transmise avec un rapport de réduction de 2 à 1.
La roue menante A a été formée en prenant une roue cylindrique droite pourvue de 16 dents, et en enlevant toutes les dents sauf deux dents adjacentes
21 et 21 et les deux autres dents adjacentes qui sont diamétrales opposées aux deux premières dents 21 et 21. Les parties situées entre les dents opposées sont conservées comme des portions d'arcs 22a dont le rayon est égal à celui de l'entredent 22défini à la fois par la première et la dernière des dents 21 et 21.A l'arrière des portions__d'arcs 22a, on fixe des segments d'anneaux 23 dont le rayon est égal à la hauteur des dents 21.
La première roue menée B a été formée en découpant les parties arrière d'une dent 24a sur 2 d'un pignon à 8 dents, jusqu'à une épaisseur d'environ la moitié de leur épaisseur originelle.
La seconde roue menée C est une roue cylindrique droite de 16 dents_semblable à la roue menante A originelle, avant l'enlèvement de ses dents.
Les huit dents de la première roue menée B sont maintenues en prise avec les dents 21 laissée par paires à l'avant.de la roue menante A, alors que les parties arrière des quatre dents.épaisses 24 de la roue menée
B se situent dans un même plan que les segments d.'anneaux
23 de la roue menante A.
De ce fait, la roue menante A peut entraîner, grâce aux deux ensembles de deux dents mutuellement.-adjacentes
21, la première roue menée B sur un angle de 45 degrés seulement pour chaque rotation de 180 degrés. Pour un ordre de rotation de 135 degrés, aucune rotation n'est transmise de la roue menante A à la roue menée B.
Dans le cas de l'ordre de rotation mentionné ci-dessus où la rotation de la roue menante A n'est pas transmise, les parties arrière de deux dents mutuellement adjacentes parmi les quatre dents épaisses 24 maintenues sur la première roue menée B subissent un mouvement de glissement lorsqu'elles sont maintenues en contact avec la face située à la circonférence de l'un des segments d'anneaux 23.
En particulier, dans le mode de contact mentionné ci-dessus., les parois qui se font face des parties arrière de deux dents adjacentes 24 et 24 de
la première roue menée B sont maintenues en contact
avec la surface située à la circonférence du segment d'anneau 23, à savoir la paroi en forme d'arc 23a.
La roue menante A peut donc librement tourner par
rapport à la première roue menée B. Parcontre, la première roue menée B ne peut tourner ni en sens normal ni en sens contraire,par rapport à la roue menante A, parce que les parois qui se font face sur les dents adjacentes 24 et 24 sont en contact avec la paroi
située à la circonférence du segment d'anneau 23.
Les 'huit dents de la première roue menée B sont' amenées en engrènement avec la seconde roue menée
C. Lorsque la première roue menée est entraînée par intermittence, d'un angle de 90 degrés, la seconde roue menée C est-, par intermittence, entraînée d'un angle réduit à 45' degrés.
Comme décrit plus haut, chaque rotation complète
de la roue menante A provoque par intermittence, deux fois, la rotation de la première roue menée B, chaque fois d'un angle de 90 degrés, donc d'un angle total de 180 degrés, en d'autres termes, de façon à faire un demi tour, et la seconde roue menée C est entraînée par intermittence en deux fois, chaque fois d'un angle de 45 degrés, donc d'un angle total de 90 degrés, en d'autres termes, de façon
à faire un quart de tour.
Ici, l'angle de rotation dans chaque entraînement intermittent de la roue menante A est de 45 degrés. Durant cet entraînement, la rotation d'un angle de 45 degrés provoque une rotation de vitesse accrue, ce qui
amène la première roue menée B à tourner d'un angle de
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rotation de vitesse décroissante, c'est à dire que chaque rotation de la première roue menée B d'un angle de
90 degrés fait tourner la seconde roue menée C d'un angle de 45 degrés, le rapport de vitesse à obtenir lorsque la seconde roue menée C est entraînée par la roue menante A sera un entraînement synchromesch de 1:1.
Lorsque les unités d'engrenage de nombreux étages sont successivement réunies de telles sorte que l'arbre d'engrenage de la seconde roue menée C est engrené
avec la roue menante A de l'unité d'engrenage U de l'étage suivant, les rapports de vitesse des roues dentées respectives et de leurs arbres d'engrenage sont réduits successivement-.de 2 à 1, alors que les rapports des vitesses des arbres d'engrenage, chacun équipé de la roue meneuse A et de la seconde roue menée C, deviennent égaux les uns aux autres.
Dans la réalisation décrite dans les figures <EMI ID=18.1>
que décrit ci-dessus.
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à 16 dents, semblable à la seconde roue menée C de
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des huit dents de la seconde roue menée B de. l'unité d'engrenage U.
Dans la figure 3, les arbres d'engrenage So à S13 qui sont disposés selon un schéma circulaire dans la figure 2, sont sectionnés le long d'une ligne III-III et développés le long d'une ligne droite de façon à ce que les axes des arbres d'engrenage So à
S13 s'y trouvent. La figure 3 montre clairement la manière d'engrener les unités d'engrenage U1 à U6
dans le système à étages multiples et leur relation avec les compteurs à comptage unique prévus respectivement.derrière les unités d'engrenage.
Les compteurs à comptage unique sont respectivement composés par une combinaison de disques compteurs
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vers l'arrière au travers du support porteur 2. Les disques compteurs sont fixés aux'extrémités arrière
<EMI ID=23.1>
Les disques compteurs E à E13 sont des cylindres circulaires fermés à leur sommet, dont les ouvertures cylindriques sont dirigées vers l'arrière et dont les parois du sommet sont fixées aux extrémités arrière
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des disques compteurs Eo à E13 sont coupées de façon semi-cylindrique jusqu'à des profondeurs adéquates depuis leurs extrémités ouvertes.
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fixés par soudure de leurs conducteurs de connection électrique à un tableau de circuit imprimé 9.
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sorte que la moitié conservée des parois latérales des parties cylindriques des disques compteurs
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restantes grâce aux transducteurs photoélectriques.
Le. tableau de circuit imprimé 9 est fixé sur le support porteur,2 au moyen de deux supports 10 et d'une vis 11 de façon à ce que la face avant du tableau de circuit imprimé 9 soit maintenue à une distance constante du support porteur 2.
Les conducteurs électriques des photocoupleurs
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connectés à une extrémité 12a d'un connecteur 12 au moyen d'un câble flexible, dont on a omis l'illustration dans les croquis.
Le connecteur 12 est fixé pratiquement au centre d'un couvercle 13 en forme de disque, qui est fixé à l'extrémité arrière du boîtier cylindrique 14. Le couvercle 13 est fixé au boîtier 14 au moyen de vis à têtes noyées 15.
La base 1 est fixée à l'intérieur à l'extrémité avant du boîtier 14. La base 1 et le boîtier 14 sont fixés l'un à l'autre au moyen de vis à têtes noyées 16.
Accessoirement, les nombres 17, 18, 19 et 20 indiquent des protections contre l'humidité, l'eau,
et les explosions.respectivement.
La figure 4 montre des sections au travers des roues dentées et des arbres d'engrenage le long des lignes X-X, Y-Y et Z-Z de la figure 3, dans lesquelles les roues-dentées sont respectivement disposées sur les
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sont, par raison de facilité, illustrés d'une façon schématique qui montre leurs parties cylindriques, comportant des parties découpées, développées, en deux dimensions, en forme d'éventails. D'autre part, les con-
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sont indiquées par des cercles.
Dans les figures 2, 3 et 4, les roues dentées sont toutes engrenées en situation d'entraînement de façon à entraîner l'arbre d'engrenage S13 du nombre le plus élevé.
La ligne Z'-Z' de la figure 4 montre les positions
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leurs mouvements consécutifs à la situation d'entraînement dite ci-dessus.
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intermittence, chaque fois d'un angle de 90 degrés, donc d'un angle total de 180 degrés pour chaque tour
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d'un angle de 45 degrés, donc d'un angle total de 90 degrés.
Comme c'est illustré dans la figure 4, lorsque toutes les roues dentées sont amenées en engrènement et
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les arbres sont connectés de telle sorte que leurs vitesses de rotation sont réduites de 2 à 1, multipliées par.2, réduites de 2 à 1,... par rapport aux arbres qui les précédent successivement depuis l'arbre S..
Comme décrit ci-dessus, les roues dentées qui se
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à. A6 équivalentes à la roue menante A de l'unité d'en-
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évidemment aux mêmes vitesses.
La figure 4 montre les positions relatives <EMI ID=39.1>
ture à rupture de façon à obtenir des codes binaires
de Gray. Selon ces codes binaires de Gray, toutes les
roues dentées sont en engrènement lorsque le treizième nombre qui se présente est le plus élevé.
Les phases où l'on montre les disques compteurs
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immédiatement après que ceci vient de se terminer, que l'entraînement des roues dentées a été arrêté et que les comptages se sont produits dans les positions les plus élevées de leur état stable.
Il y a toujours une période d'instabilité
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sont en rotation ou servent au comptage, qui correspond à -un angle constant, à savoir 90 degrés, angle de rota-
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de l'arbre pour n'importe quelle valeur. Cet angle de rotation de 90 degrés équivaut seulement au 1/4 de l'unité prise en c.ompte lorsqu'on a effectué une rotation complète comme unité prise en compte ( un comptage).
De plus, le pouvoir de résolution de chacun des compteurs dont se composent respectivement les disques
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peut être réparti entre le pouvoir de résolution relatif à la première roue menée B de l'unité d'engrenage U
et celui relatif à la seconde roue menée C (ou à la roue menante A). Puisque les angles d'entraînement par étapes intermittentes des premières roues menées B et des secondes roues menées C sont respectivement de
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est limité à 45 degrés par la roue menée C dans le plus mauvais cas.
Toutefois, le.pouvoir de résolution de 45 degrés dans le plus mauvais cas demeure toujours constant et absolument indépendant du nombre de comptages et de l'importance de ces comptages dans la présente réalisation de l'invention. De plus, ce cas le plus mauvais de 45 degrés est un pouvoir de résolution tellement faible qu'il n'était pas autorisé pour les comptetours conventionnels et qu'il permet une tolérance suffisante pour faciliter la fabrication des compte-tours.
Le code binaire de Gray possède un schéma de comptage tel que, ainsi que c'est illustré dans le diagramme en fonction du temps de la figure 6, un changement de comptage se produit dans chaque comptage chaque fois qu'on compte 2 dans un comptage particulier. Donc,
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qu'il peut compter 90 degrés, deux fois, en prenant 90 degrés comme l'unité à prendre en compte, et peut donc provoquer un changement dans la mesure effectuée par <EMI ID=46.1>
tous les 180 degrés.
La figure 8 montre le diagramme en fonction du temps d'un code binaire ordinaire. Pour obtenir un schéma de comptage tel que celui montré ici, il est nécessaire de donner aux disques compteurs une forme telle que celle du disque compteur E' illustrée schématiquement dans la figure 9. Le disque compteur E' présente des parties découpées tous les 90 degrés.
Lorsque les disques compteurs Eo à E13 sont dans leur état de départ en ce qui concerne le code binaire de Gray, par exemple lorsque le nombre de
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correspondant aux deux chiffres les plus élevés enregistrent des phases semblables à celles des disques
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ligne Z-Z' de la figure 4.
Ainsi que cela apparait dans la figure 6,
le code binaire de Gray vient juste avant de procéder à l'étape qui suit celle dans laquelle le premier comptage le plus faible est apparu dans le temps qui précède immédiatement la réalisation du passage qui provoquera une modification du comptage supérieur. Tous les comptages plus faibles que le nombre mentionné ci-dessus se situent dans le temps immédiatement avant qu'on ne procède à l'étape initiale.
De ce fait, pour ce qui concerne les disques
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que les deux chiffres plus élevés sont supposés montrer la situation initiale.
Il n'est pas nécessaire de préciser que les phases
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nent en fonction de la relation entre les parties
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La description a été faite principalement sur base des figures 3 et 4. Dans la réalisation spécifique
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mais se disposent selon un schéma circulaire.
De ce fait, il est nécessaire de prévoir des angles entre les axes corrects pour l'engrènement des unités d'engre-
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il faut que toutes les roues dentées soient engrenées simultanément au cours de la même phase, comme c'est illustré dans la figure 4.
Toutefois, les roues dentées sont disposées de telle sorte qu'elles occuppent un espace aussi réduit que possible et sont toutes enfermées dans le compartiment d'engrenage 6. De ce fait, la disposition des
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incurvée selon un schéma circulaire.
Lorsqu'on monte les roues menantes A et les secondes roues menées C sur leurs arbres d'engrenage respectifs pour réaliser la connection des unités
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de chaque roue menante A et de sa roue menée correspondante C est rendu égal à l'angle fait sur un arbre Sn par une ligne réunissant le centre de cet
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de rang inférieur, et la ligne réunissant le centre de l'arbre Sn et le centre de l'arbre correspondant
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Dans la réalisation décrite ci-dessus de la présente invention,"un nombre adéquat de dents est enlevé d'une roue cylindrique droite pour réaliser l'entraînement intermittent. On peut également obtenir
des effets semblables de fonctionnement en utilisant un mécanisme d'engrenage de Maltase.
La figure 10 illustre une seconde réalisation de la présente invention, qui fait usage d'un tel mécanisme d'engrenage de Maltase. Dans la réalisation illustrée, on représente uniquement les mécanismes d'engrenage d'entraînement intermittent de certains étages.
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constituée d'une roue menante.A dont l'axe se prolonge par deux broches engrenantes 31, 'placées diamétralement opposées l'une à l'autre, et d'une
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angulaire de 90 degrés, quatre fentes d'engrenage radiales 32, conçues pour être amenées en engrènement avec les broches d'engrènement 31.
Si le mécanimse d'engrenage de Maltase
est prévu avec quatre broches d'engrènement
à un intervalle angulaire de 90 degrés, cela
devient un mécanisme d'engrènement de Maltase classique. Dans ce mécanisme classique, les
rotations de l'arbre de la roue menante A
a
sont transmises par degrés successifs d'angles
de 90 degrés. En d'autres termes, ce mécanisme réalise un entraînement intermittent
tel que les rapports de vitesse varient de
façon exponentielle. Donc, les rapports de
rotation ne changent pas.
Lorsqu'on enlève deux broches d'engrènement opposées des quatre broches d'entraînement, les deux broches restantes sont utilisées comme des broches d'en-grènement 31, et le mécanisme d'engrenage de Maltase qui en résulte tombera dans le domaine de cette invention. Dans ce cas, chaque rotation complète de la roue menante
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angle de 90 degrés. Le rapport de transmission de la rotation de la roue menée B a est de 2 à 1.
Lorsque plusieurs de ces unités d'engrenage de Maltase U sont connectées dans un système à multiples
a '
étages, les unités de rang le plus élevé sont entraînées par intermittence tandis que leurs rapports de
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De plus, les vitesses de transmission de la rotation augmentent brutalement vers le centre pour chaque déport de 90 degrés dans lequel les unités d'engrenage sont entraînées.
Ce mode de transmission des rotations des arbres est très proche de celui réalisé par les roues cylindriques droites décrites ci-dessus avec certaines
de leurs dents.
Lorsque les unités d'engrenage de Maltase.Ua sont connectées à leur base en un système à multiples étages comme décrit dans la figure 10 et que tous
les étages sont engrenés ensemble, l'effet d'accroissement de vitesse est transmis en étant fortement accru à chaque étage.
Pour éviter cet accroissement important,
on peut interposer d'autres unités d'engrenage de la même façon que dans la première réalisation. En particulier, l'accroissement important de la vitesse de rotation peut être réduite en interposant chaque fois ehtre deux unités d'engrenage de Maltase U une autre unité d'engrenage qui peut réduire chaque rapport de rotation et la vitesse de rotation de 2 à 1.
L'unité d'engrenage mentionnée ci-dessus capable de réduire le rapport de vitesse correspond à la seconde roue menée de l'unité d'engrenage U de la première réalisation.
Accessoirement, les surfaces convexes 33, en forme d'arcs, de virgules, formées sur le côté des broches
<EMI ID=62.1>
grenage de Maltase, sont- amenées à buter contre les surfaces concaves 34 en forme d'arcs qui se forment
<EMI ID=63.1>
<EMI ID=64.1>
<EMI ID=65.1>
les surfaces concaves 35 en forme d'arcs entre les surfaces convexes 33 en forme d'arcs servent de dégagements pour les parties pointues de la roue:menée B. lesquelles parties pointues définessent respectivement'les encoches d'engrènement.
D'autre part,.les compteurs à comptage unique,
<EMI ID=66.1>
1 produisent un code binaire de Gray de 14 comptages au total, correspondant aux places des nombres des
<EMI ID=67.1>
Toutefois, lorsqu'on fixe l'unité à prendre en compte égale à une seule rotation complète de l'arbre
<EMI ID=68.1>
mier étage correspond au comptage d'une rotation com-
<EMI ID=69.1>
= 8192 rotations au moyen d'un code binaire à 13 comptages. Il est évident que le code binaire à 13 comptages comporte un nombre de rotations effectivement mesura-
<EMI ID=70.1>
faible i rotation.
Comme autre effet avantageux de la présente invention, on relève que le pouvoir de résolution demandé dans le cas le plus mauvais pour le compte-tours est fixé à une valeur constante, par exemple 45 degrés comme mentionné ci-dessus. Théoriquement parlant, il est donc possible d.'obtenir un compte-tours avec un nombre
de comptage infini.
Toutefois, il est actuellement nécessaire d'augmenter chaque couple à l'entrée lorsque le nombre d'étages augmente, parce qu'il y a des résistances produites par les arbres d'engrenage, des résistances développées à cause d'un mauvais jeu lors de l'engrènement des roues dentées, etc... Toutefois, il est toujours possible de fabriquer avec facilité des compte-tours pratiques avec jusqu'à 20 comptages avec une précision d'usinage mécanique normale.
Puisque les compteurs couplés respectivement avec les arbres d'engrenage S à S peuvent être d'un pouvoir de résolution particulièrement faible, il est possible d'utiliser des interrupteurs photoélectriques réflecteurs, des interrupteurs électromagnétiques sans contact ou interrupteurs baguettes, outre les interrupteurs photoélectriques à rupture qui composent les disques comp-
<EMI ID=71.1>
réalisations ci-dessus. Il n'est pas nécessaire de préciser que les microswitches et les interrupteurs de contact peuvent être également utilisés.
Comme autre exemple d'application des interrupteurs photoélectriques à coupure, on peut utiliser des lignes de fibres optiques à deux voies comme lignes d'alimentation des données, et la mise en contact de lignes à deux voies de fibres optiques est établie par
<EMI ID=72.1>
coupleurs F de la figure 1. Ceci amène à un comptetours à l'épreuve des explosions de haut niveau sans câblage électrique. Il pourra être utilisé avantageusement pour la commande d'ouverture/ fermeture de soupapes dans des usines chimiques ou autres.
Maintenant qu'on a complètement décrit l'invention, il sera évident pour tout qui est d'une compétence normale dans ce domaine que de nombreux:changements
et modifications peuvent y être apportés. sans sortir de l'esprit ni du principe de l'invention telle que décrite ci-avant.
REVENDICATIONS
1. Compte-tours rotatif comportant un train de roues dentées engrenées entre elles en un système
à étages multiples, de façon à réduire de façon successive le nombre de tours, et des compteurs prévus avec les arbres d'engrenage aux étages désirés de façon à compter le nombre de rotations d'un arbre d'amenée de puissance, caractérisé en ce que la roue menante
et sa roue menée correspondante entre deux étages
de roues dentées sont constituées en moyens d'entraînement intermittent, tels qu'ils rendent possible l'inactivité de la roue menante, en découpant les parties adéquates de la partie d'engrènement d'au moins une des roues, soit menante, soit menée, selon le rapport de réduction demandé pour le nombre de tours entre les deux étages désirés.
2. Compte-tours rotatif tel-que revendiqué
ROTATING TACHOMETER
Rotary tachometer
1. Object of the invention
The invention relates to a rotary tachometer capable of measuring, as an absolute numerical quantity, the number of rotations of a rotary shaft controlling the operation of an automatic control device, a robot device, a device manipulator or the like - the rotary power transmission shaft being used to feed material, or to open and close a valve, or for the like.
2. Description of the state of the art
Instruments of the incremental type (or relative type) and instruments of the absolute type have so far been used to numerically measure the number of rotations of a rotary control or power transmission shaft. The term "number of rotations" as used here can also be replaced by "number of revolutions" but will be used below to signify the number of rotations completed, so
to avoid confusion with the number of rotations per unit of time.
Increment type instruments have
simple structures and can therefore be used economically. They have therefore found widespread commercial utility in various control devices and systems.
However, instruments of the increment type have drawbacks such as requiring an initial preset such as adjustment relative
<EMI ID = 1.1>
saires are lost when their energy sources are paired, the automatic control systems are put into motion by mistake and can cause accidents even when their energy sources are temporarily cut off.
Among the instruments of the absolute type, there are potentiometers, rev counter making use of counting discs, gear devices, etc ...
Instruments of the absolute type based on the potentiometers are of the analog type. In order to obtain digital signals, it is necessary to subject the result of each measurement to an analog / digital conversion. In addition, they are sensitive to influences such as drift. In addition, the number of rotations that can be taken into account with such instruments is limited to about 10 rotations. Unless subjected to reduction by gear train, such potentiometer-based instruments cannot be used to measure relatively high numbers of rotations.
On the other hand, each instrument of the absolute type
which is equipped with a tachometer, which in turn is constructed with a single piece, of disc counter-so as to obtain multiple counts can not be put
only when the number of rotations to be considered is one rotation or less. Their resolving power is also limited. Therefore, it is unlikely to get any high number as a measurement result with
such instruments.
As instruments capable of meeting the above-mentioned drawbacks, instruments have been proposed, each of which makes combined use of a gear train and a tachometer using a counter disc capable of obtaining numerous counts at the same time.
In each of these newly proposed instruments, the number of rotations to be taken into account is successively reduced in constant ratios by means of a gear train. Regarding each stage of this gear train which
is therefore reducing, the angle of each rotation is
taken into account by means of a counter which is capable of obtaining several counts.
In the above case, the resolving power of the counters which is necessary for each stage varies as a function of the respective reduction ratios with respect to the number of rotations to be taken into account.
Let us now suppose by way of example that the reduction ratio on each stage is from 1 to 10. When a gear train consists of three stages meshed one inside the other, the angles of rotation are respectively 36 degrees in the first stage, 3.6 degrees in the second stage and 0.36 degrees in the
3 [deg.] Floor. Consequently, such instruments have the disadvantage that an extremely high level of precision is required for the highest stages.
Even if one could obtain a high degree of precision for the highest counter, a gear train with normal machining precision cannot avoid the errors which occur.
for example when the direction of rotation is
reversed, because of the primitive play on the back of the teeth, or something similar.
The unfavorable effect of such rear primitive play is directly transmitted to the highest stage. The pitch game accumulates because the cogwheels are geared to a higher stage, and the pitch game thus accumulated is reflected in the higher number. Therefore, even if the accuracy of each counter is improved, the higher number of rotations that can practically be taken into account is limited
<EMI ID = 2.1>
primitive rear or other, as long as a gear train is used.
The unfavorable effect of rear pitch play increases as a hysteresis phenomenon for each rotary tachometer when the direction of its rotation is reversed. If such an adverse effect occurs either before or after a cycle, this will result in
a more serious error on the higher number.
This is another disadvantage of the instruments proposed above.
In addition, the imprecision of the machining such as rear rear play or the like increases with wear, abrasion, or the like. Therefore, it is unfeasible to expect stability and reliability over a long period of time.
An objective of the present invention is to meet the drawbacks mentioned above and, in particular, to maintain the required resolving power of the counters at a constant level whatever the position of the numbers, to facilitate the gearing of the toothed wheels in a multistorey train, and therefore to increase the area of metering and
<EMI ID = 3.1>
mechanical, while always using an instrument of the absolute type which makes use of a gear train.
One of the aspects of the present invention is therefore to propose a rotary tachometer comprising a train of toothed wheels meshed over several stages, so as to successively reduce the number of revolutions,
and counters having gear shafts in the desired stages, so as to count the number of rotations of a power supply shaft where the driving wheel and its corresponding driven wheel between two desired stages of the gear train are incorporated
<EMI ID = 4.1>
put the driving wheel inactivity by cutting the meshing part at the appropriate places of at least one or the other of the driving or driven wheels, according to the reduction ratio required for the number of turns, between the two desired stages .
The present invention can therefore provide economical and very precise rotary tachometers of the
absolute type, which have a large counting range, without the need for particularly high precision with regard to design precision,
the precision of machining of their cogwheels, the precision of assembly or other.
They are durable and do not require
high precision regarding their mechanisms,
because of their simple structures. Therefore,
their measurement accuracy will not be reduced by changes which may develop over time, for example wear, abrasion or the like. Therefore, the present invention can provide rotary tachometers which have stability
high in the long term and high reliability.
The objectives mentioned above and others, the characteristics and advantages of the present invention will become clearer on reading the following description and the final claims, considered together with the accompanying figures.
In the attached figures:
- Figure 1 is a longitudinal section, in elevation, passing through the center of a rotary tachometer according to a first embodiment of the present invention;
- Figure 2 is a cross section through line II-II of Figure 1;
- Figure 3 is a cross section through. line III-III of FIG. 2, in which the spaces between the gear shafts have been developed;
- Figure 4 is a section in the gear device of Figure 3, in which the toothed wheels and the gear shafts have been sectioned along lines XX, YY and ZZ and presented along the axes of their shafts respective gear;
- Figure 5 is a perspective view showing the structure of a gear unit U;
- Figure 6 is a -diagram as a function of time recorded according to the Gray binary code and in accordance with the present invention;
- Figure 7 is a schematic illustration of a counter disk for obtaining the Gray binary code;
- Figure 8 is a diagram as a function of time of an ordinary binary code;
- Figure 9 is a schematic illustration of a counter disk for obtaining the binary code of Figure 7; and
- Figure 10 is a longitudinal section in a Maltase gear structure with intermittent drive mode of a rotary meter according to a second embodiment of the present invention.
<EMI ID = 5.1>
through the center of a rotary tachometer according to one of the embodiments of the present invention. Figure 2 is a section along line II-II of the. Figure 1, in which gear parts have been cut.
The reference 1 illustrates a disc-shaped base, having a large thickness in the longitudinal direction, of a rotary tachometer. The reference 2 designates a carrier support in the form of a disc arranged in parallel
to the rear face of the base 1, that is to say to the internal wall 1a, leaving a certain space between them.
The carrier 2 is made integral with the base 1 by means of three fixing screws 4, while maintaining the interval with this base 1 constant by means of the interposition of a spacer 3 of cylindrical shape whose side wall is partially cut out.
The spacer 3 is mounted on its outer and inner surfaces by means of convex shoulders, respectively
1b and 2b, which are formed on the inner wall 1b of the base 1 and on the outer surface 2b, located one opposite the other, so that the spacer 3 makes the exact correspondence between the base 1 and the carrier 2.
The spacer 3 has a certain thickness in the radial direction. Longitudinal holes 4a are formed
through the spacer, in which the three fixing screws 4 pass respectively.
<EMI ID = 6.1>
which passes through the base 1 and the carrier 2, longitudinally and through the center. The transmission shaft
<EMI ID = 7.1>
ball bearings 5 and 5, in the center of the inner wall 1a of the base 1 and of the carrier 2.
The power supply shaft S is provided between
<EMI ID = 8.1>
The outer diameter of the spacer 3 is significantly smaller than the outer diameter of the base 1. Therefore, a toroidal gear compartment, 6, is formed by the housing 14, the inner wall 1a of the base 1, the outer wall of the carrier 2 and the wall situated at the circumference of the spacer 3. In this gear compartment 6, a gear train consisting of numerous geared gears has been placed .in each other.
<EMI ID = 9.1>
the power supply shaft So, is provided in the cut-out part 3a of the spacer 3. The two ends of the gear shaft S1 are supported so as to be able to rotate by ball bearings. 7, 7 which are adjusted respectively in the base 1 and the carrier 2.
<EMI ID = 10.1>
provided externally in a radial direction, at a predetermined distance from the gear shaft Si of the first
<EMI ID = 11.1>
tenth to thirteenth stages are arranged in a circular pattern with a constant interval between them, measured along the circumference, inside the toroidal gear compartment, 6. Both
<EMI ID = 12.1>
are supported so as to be able to rotate by their corresponding metal supports 8, arranged in the base 1 and the carrier support 2.
<EMI ID = 13.1>
the toothed wheels A, B and C of its corresponding gear unit U, such as those shown in FIG. 5, as illustrated in FIGS. 3 and 4.
In the description below and in the accompanying drawings, the respective gear units provided
<EMI ID = 14.1>
by indexing the numbers of the units of which they are part, namely those of the units of
<EMI ID = 15.1>
A, B and C which are part of each gear unit U will be referred to in the same way.
The gear unit shown in Figure 5
<EMI ID = 16.1>
each rotation of a rotary shaft Sn of the lower stage; a first driven wheel B being driven intermittently by a driving wheel A. then. adequately locked and prevented from turning when the driving wheel A is inactive, and a second driven wheel C at which each rotation of the first
driven wheel B is transmitted with a reduction ratio of 2 to 1.
The driving wheel A was formed by taking a straight cylindrical wheel provided with 16 teeth, and removing all the teeth except two adjacent teeth
21 and 21 and the two other adjacent teeth which are diametrical opposite to the first two teeth 21 and 21. The parts located between the opposite teeth are preserved as portions of arcs 22a whose radius is equal to that of the entry 22 defined at both by the first and the last of the teeth 21 and 21. At the rear of the portions of the arcs 22a, ring segments 23 whose radius is equal to the height of the teeth 21 are fixed.
The first driven wheel B was formed by cutting the rear parts of a tooth 24a on 2 of an 8-tooth pinion, to a thickness of about half of their original thickness.
The second driven wheel C is a straight cylindrical wheel of 16 teeth_similar to the original driving wheel A, before the removal of its teeth.
The eight teeth of the first driven wheel B are kept in engagement with the teeth 21 left in pairs at the front of the driving wheel A, while the rear parts of the four thick teeth 24 of the driven wheel
B lie in the same plane as the segments of rings
23 of the driving wheel A.
Therefore, the driving wheel A can drive, thanks to the two sets of two mutually adjacent teeth.
21, the first driven wheel B at an angle of only 45 degrees for each rotation of 180 degrees. For a rotation order of 135 degrees, no rotation is transmitted from the driving wheel A to the driven wheel B.
In the case of the order of rotation mentioned above where the rotation of the driving wheel A is not transmitted, the rear parts of two mutually adjacent teeth among the four thick teeth 24 held on the first driven wheel B undergo a sliding movement when kept in contact with the face situated on the circumference of one of the ring segments 23.
In particular, in the mode of contact mentioned above., The walls which face the rear parts of two adjacent teeth 24 and 24 of
the first driven wheel B are kept in contact
with the surface located at the circumference of the ring segment 23, namely the arc-shaped wall 23a.
The driving wheel A can therefore freely rotate by
relative to the first driven wheel B. On the other hand, the first driven wheel B cannot rotate either in the normal direction or in the opposite direction, relative to the driving wheel A, because the walls which face each other on the adjacent teeth 24 and 24 are in contact with the wall
located at the circumference of the ring segment 23.
The 'eight teeth of the first driven wheel B are' meshed with the second driven wheel
C. When the first driven wheel is driven intermittently, at an angle of 90 degrees, the second driven wheel C is, intermittently, driven at an angle reduced to 45 'degrees.
As described above, each complete rotation
of the driving wheel A causes intermittently, twice, the rotation of the first driven wheel B, each time by an angle of 90 degrees, therefore by a total angle of 180 degrees, in other words, so as to make a U-turn, and the second driven wheel C is driven intermittently twice, each by an angle of 45 degrees, therefore a total angle of 90 degrees, in other words, so
to make a quarter turn.
Here, the angle of rotation in each intermittent drive of the driving wheel A is 45 degrees. During this workout, rotating a 45-degree angle causes increased speed rotation, which
causes the first driven wheel B to turn at an angle of
<EMI ID = 17.1>
decreasing speed rotation, i.e. each rotation of the first driven wheel B by an angle of
90 degrees rotates the second driven wheel C by an angle of 45 degrees, the speed ratio to be obtained when the second driven wheel C is driven by the driving wheel A will be a synchromesch drive of 1: 1.
When the gear units of many stages are successively combined so that the gear shaft of the second driven wheel C is meshed
with the driving wheel A of the gear unit U of the next stage, the speed ratios of the respective toothed wheels and their gear shafts are reduced successively - from 2 to 1, while the speed ratios gear shafts, each equipped with the driving wheel A and the second driven wheel C, become equal to each other.
In the embodiment described in the figures <EMI ID = 18.1>
as described above.
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
with 16 teeth, similar to the second driven wheel C of
<EMI ID = 21.1>
of the eight teeth of the second driven wheel B of. the gear unit U.
In Figure 3, the gear shafts So to S13 which are arranged in a circular pattern in Figure 2, are sectioned along a line III-III and developed along a straight line so that the axes of the gear shafts So to
S13 are there. Figure 3 clearly shows how to mesh the gear units U1 to U6
in the multi-stage system and their relation to the single counters provided respectively behind the gear units.
The single counting meters are respectively composed by a combination of counting discs
<EMI ID = 22.1>
backwards through the carrier 2. The counter discs are attached to the rear ends
<EMI ID = 23.1>
The counter discs E to E13 are circular cylinders closed at their top, whose cylindrical openings are directed towards the rear and whose walls of the top are fixed to the rear ends
<EMI ID = 24.1>
counting discs Eo to E13 are cut semi-cylindrically to adequate depths from their open ends.
<EMI ID = 25.1>
fixed by soldering their electrical connection conductors to a printed circuit board 9.
<EMI ID = 26.1>
so that the preserved half of the side walls of the cylindrical parts of the counter discs
<EMI ID = 27.1>
remaining thanks to photoelectric transducers.
The. printed circuit board 9 is fixed to the carrier, 2 by means of two supports 10 and a screw 11 so that the front face of the printed circuit board 9 is kept at a constant distance from the carrier 2.
Electrical conductors of photocouplers
<EMI ID = 28.1>
connected to one end 12a of a connector 12 by means of a flexible cable, the illustration of which has been omitted in the sketches.
The connector 12 is fixed practically in the center of a disc-shaped cover 13, which is fixed to the rear end of the cylindrical case 14. The cover 13 is fixed to the case 14 by means of countersunk head screws 15.
The base 1 is fixed inside the front end of the housing 14. The base 1 and the housing 14 are fixed to each other by means of countersunk head screws 16.
Incidentally, the numbers 17, 18, 19 and 20 indicate protections against humidity, water,
and explosions. respectively.
Figure 4 shows sections through the gearwheels and gear shafts along the lines X-X, Y-Y and Z-Z of Figure 3, in which the gearwheels are respectively arranged on the
<EMI ID = 29.1>
are, for reasons of convenience, illustrated in a schematic manner which shows their cylindrical parts, comprising cut parts, developed, in two dimensions, in the form of fans. On the other hand, the con-
<EMI ID = 30.1>
are indicated by circles.
In FIGS. 2, 3 and 4, the toothed wheels are all meshed in the driving situation so as to drive the gear shaft S13 by the highest number.
The line Z'-Z 'in figure 4 shows the positions
<EMI ID = 31.1>
their movements consecutive to the training situation said above.
<EMI ID = 32.1>
intermittent, each time at an angle of 90 degrees, therefore a total angle of 180 degrees for each turn
<EMI ID = 33.1>
an angle of 45 degrees, so a total angle of 90 degrees.
As illustrated in Figure 4, when all of the gears are engaged and
<EMI ID = 34.1>
the trees are connected so that their rotational speeds are reduced from 2 to 1, multiplied by 2, reduced from 2 to 1, ... compared to the trees which successively precede them from the tree S ..
As described above, the gears which are
<EMI ID = 35.1> <EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
at. A6 equivalent to the driving wheel A of the input unit
<EMI ID = 38.1>
obviously at the same speeds.
Figure 4 shows the relative positions <EMI ID = 39.1>
breaking to obtain binary codes
from Gray. According to these Gray binary codes, all
cogwheels are engaged when the thirteenth number that occurs is the highest.
The phases in which the counter discs are shown
<EMI ID = 40.1>
immediately after this has just ended, the drive of the gearwheels has been stopped and the counts have occurred in the highest positions of their steady state.
There is always a period of instability
<EMI ID = 41.1>
are rotating or used for counting, which corresponds to a constant angle, namely 90 degrees, angle of rotation
<EMI ID = 42.1>
of the tree for any value. This angle of rotation of 90 degrees is only equivalent to 1/4 of the unit taken into account when a complete rotation has been carried out as the unit taken into account (a count).
In addition, the resolving power of each of the counters of which the disks are composed respectively
<EMI ID = 43.1>
can be distributed between the resolving power relating to the first driven wheel B of the gear unit U
and that relating to the second driven wheel C (or to the driving wheel A). Since the intermittent step drive angles of the first driven wheels B and the second driven wheels C are respectively
<EMI ID = 44.1>
is limited to 45 degrees by the driven wheel C in the worst case.
However, the power of resolution of 45 degrees in the worst case always remains constant and absolutely independent of the number of counts and the importance of these counts in the present embodiment of the invention. In addition, this worst case of 45 degrees is a power of resolution so low that it was not authorized for conventional countertours and that it allows sufficient tolerance to facilitate the manufacture of tachometers.
Gray's binary code has a counting scheme such that, as shown in the diagram as a function of time in Figure 6, a change in counting occurs in each count every time 2 is counted in a count particular. So,
<EMI ID = 45.1>
that it can count 90 degrees, twice, taking 90 degrees as the unit to be taken into account, and can therefore cause a change in the measurement made by <EMI ID = 46.1>
every 180 degrees.
FIG. 8 shows the diagram as a function of time of an ordinary binary code. To obtain a counting scheme such as that shown here, it is necessary to give the counter discs a shape such as that of the counter disc E 'illustrated schematically in Figure 9. The counter disc E' has parts cut out every 90 degrees .
When the counter disks Eo to E13 are in their initial state with regard to the Gray binary code, for example when the number of
<EMI ID = 47.1>
corresponding to the two highest figures record phases similar to those of discs
<EMI ID = 48.1>
line Z-Z 'in Figure 4.
As shown in Figure 6,
Gray's binary code comes just before proceeding to the step following the one in which the first weakest count appeared in the time immediately preceding the passage which will cause a change in the upper count. All counts lower than the number mentioned above are in time immediately before proceeding to the initial step.
Therefore, with regard to discs
<EMI ID = 49.1>
that the two higher figures are supposed to show the initial situation.
It is not necessary to specify that the phases
<EMI ID = 50.1>
based on the relationship between the parties
<EMI ID = 51.1>
The description has been made mainly on the basis of Figures 3 and 4. In the specific embodiment
<EMI ID = 52.1>
but arrange themselves in a circular pattern.
Therefore, it is necessary to provide angles between the correct axes for the engagement of the gear units.
<EMI ID = 53.1>
all the cogwheels must be engaged simultaneously during the same phase, as illustrated in figure 4.
However, the gears are arranged so that they occupy as little space as possible and are all enclosed in the gear compartment 6. Therefore, the arrangement of the
<EMI ID = 54.1>
curved in a circular pattern.
When the driving wheels A and the second driven wheels C are mounted on their respective gear shafts to connect the units
<EMI ID = 55.1>
of each driving wheel A and its corresponding driven wheel C is made equal to the angle made on a shaft Sn by a line joining the center of this
<EMI ID = 56.1>
of lower rank, and the line joining the center of the tree Sn and the center of the corresponding tree
<EMI ID = 57.1>
In the embodiment described above of the present invention, "an adequate number of teeth is removed from a straight cylindrical wheel to perform the intermittent drive. It is also possible to obtain
similar operating effects using a Maltase gear mechanism.
Figure 10 illustrates a second embodiment of the present invention, which makes use of such a Maltase gear mechanism. In the illustrated embodiment, only the intermittent drive gear mechanisms of certain stages are shown.
<EMI ID = 58.1>
consisting of a driving wheel. A whose axis is extended by two meshing pins 31, 'placed diametrically opposite one another, and of a
<EMI ID = 59.1>
angular 90 degrees, four radial gear slots 32, designed to be brought into engagement with the engagement pins 31.
If Maltase's gear mechanism
is provided with four meshing pins
at an angular interval of 90 degrees, this
becomes a classical Maltase meshing mechanism. In this classic mechanism, the
driving wheel shaft rotations A
at
are transmitted by successive degrees of angles
90 degrees. In other words, this mechanism performs an intermittent drive
such that the gear ratios vary from
exponentially. So the reports of
rotation do not change.
When removing two opposite meshing pins from the four drive pins, the remaining two pins are used as meshing pins 31, and the resulting Maltase gear mechanism will fall within the realm of this. invention. In this case, each complete rotation of the driving wheel
<EMI ID = 60.1>
90 degree angle. The transmission ratio of the rotation of the driven wheel B a is 2 to 1.
When multiple of these Maltase U gear units are connected in a multiple system
at '
floors, the highest ranking units are intermittently driven while their
<EMI ID = 61.1>
In addition, the rotation transmission speeds increase sharply towards the center for each 90 degree offset in which the gear units are driven.
This mode of transmission of shaft rotations is very close to that achieved by the straight cylindrical wheels described above with certain
of their teeth.
When the Maltase.Ua gear units are connected to their base in a multistage system as depicted in Figure 10 and all
the stages are meshed together, the speed increasing effect is transmitted by being greatly increased at each stage.
To avoid this significant increase,
other gear units can be interposed in the same way as in the first embodiment. In particular, the significant increase in the speed of rotation can be reduced by interposing each time between two gear units of Maltase U another gear unit which can reduce each rotation ratio and the rotation speed from 2 to 1 .
The above-mentioned gear unit capable of reducing the speed ratio corresponds to the second driven wheel of the gear unit U of the first embodiment.
Incidentally, the convex surfaces 33, in the form of arcs, commas, formed on the side of the pins
<EMI ID = 62.1>
Grenage of Maltase, are- brought to abut against the concave surfaces 34 in the form of arcs which are formed
<EMI ID = 63.1>
<EMI ID = 64.1>
<EMI ID = 65.1>
the concave surfaces 35 in the form of arcs between the convex surfaces 33 in the form of arcs serve as clearances for the pointed parts of the wheel: driven B. which pointed parts respectively define the meshing notches.
On the other hand, .meter counters,
<EMI ID = 66.1>
1 produce a Gray binary code of 14 counts in total, corresponding to the places of the numbers of
<EMI ID = 67.1>
However, when fixing the unit to be taken into account equal to a single complete rotation of the shaft
<EMI ID = 68.1>
1st floor corresponds to counting a rotation
<EMI ID = 69.1>
= 8192 rotations using a 13 count binary code. It is obvious that the binary code with 13 counts comprises a number of rotations actually measured.
<EMI ID = 70.1>
low i rotation.
As another advantageous effect of the present invention, it is noted that the resolution power requested in the worst case for the tachometer is fixed at a constant value, for example 45 degrees as mentioned above. Theoretically speaking, it is therefore possible to obtain a tachometer with a number
counting.
However, it is currently necessary to increase each torque at the input when the number of stages increases, because there are resistances produced by the gear shafts, resistances developed due to poor play during gear mesh, etc. However, it is still possible to easily manufacture practical tachometer with up to 20 counts with normal mechanical machining precision.
Since the meters coupled respectively to the gear shafts S to S can be of a particularly low resolving power, it is possible to use reflective photoelectric switches, non-contact electromagnetic switches or rod switches, in addition to photoelectric switches with rupture that make up the disks comp-
<EMI ID = 71.1>
above achievements. It is not necessary to specify that microswitches and contact switches can also be used.
As another example of application of the photoelectric cut-off switches, two-way optical fiber lines can be used as data supply lines, and the contacting of two-way optical fiber lines is established by
<EMI ID = 72.1>
couplers F in Figure 1. This leads to a high-level explosion-proof counter without electrical wiring. It can be advantageously used for the control of opening / closing of valves in chemical or other factories.
Now that the invention has been fully described, it will be obvious to anyone with normal skill in this area that many: changes
and modifications can be made. without departing from the spirit or the principle of the invention as described above.
CLAIMS
1. Rotary tachometer comprising a train of toothed wheels meshed together in a system
with multiple stages, so as to successively reduce the number of revolutions, and counters provided with the gear shafts on the desired stages so as to count the number of rotations of a power supply shaft, characterized in that that the driving wheel
and its corresponding driven wheel between two stages
of toothed wheels are constituted by intermittent drive means, such that they make possible the inactivity of the driving wheel, by cutting the adequate parts of the meshing part of at least one of the wheels, either driving or driven , depending on the reduction ratio requested for the number of turns between the two desired floors.
2. Rotary tachometer as claimed