Dispositif pour la production d'un mouvement de rotation discontinu De nombreux dispositifs permettent la transfor mation de mouvements rectilignes alternatifs en mou vement de rotation.
Certains de ces dispositifs comprennent une pièce cylindrique mobile à l'intérieur d'un cylindre et sou mise à des efforts axiaux alternatifs, un mécanisme comprenant une rainure hélicoïdale dans laquelle est engagé un doigt et capable d'imprimer des déplace ments hélicoïdaux à ladite pièce cylindrique sous l'effet desdits efforts et des moyens pour transformer ces déplacements hélicoïdaux en mouvement de rota tion.
La fig. 1 montre un dispositif de ce type. La tige 1 est soumise à un mouvement rectiligne alternatif transmis par un piston 2 à simple effet se déplaçant dans le cylindre 3 dont les soupapes d'admission 4 et d'échappement 5 sont représentées schématique ment. Deux disques 1 et l', solidaires de la tige 1 et portant éventuellement des roulements à billes, ren dent cette tige solidaire en translation d'une pièce cylindrique 6, qui se déplace avec la tige 1 à l'in térieur d'un second cylindre 7. La pièce 6 est mon tée folle par rapport à la tige 1 et peut ainsi effectuer des mouvements de rotation par rapport à celle-ci.
La pièce 6 présente une rainure hélicoïdale 8, dans laquelle un doigt 9 solidaire du cylindre 7 est engagé. La course totale de la pièce 6 dans le cylin dre 7 correspond au défilement de toute la rainure 8 sur le doigt 9, ce qui se traduit par un déplacement hélicoïdal d'angle déterminé de cette pièce 6. Cette dernière communique la composante de rotation de ce mouvement hélicoïdal à l'arbre cannelé 10 ; le mouvement rotatif résultant de cet axe est alternatif.
La présente invention a pour objet un dispositif pour la production d'un mouvement de rotation dis continu comprenant une pièce cylindrique se dépla çant à l'intérieur d'un cylindre, sur laquelle sont des- tinés à être exercés des efforts alternatifs et qui, au moyen d'un mécanisme comprenant une rainure héli coïdale et un doigt engagé dans cette dernière, est soumise à des déplacements hélicoïdaux lorsque s'exercent lesdits efforts, et des moyens pour trans former ensuite ces déplacements hélicoïdaux en mou vement de rotation. Ces moyens pourraient par exem ple, être constitués par un arbre cannelé.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, entre ladite pièce cylindrique et ledit cylindre, une chemise cylindrique intermédiaire, ajustée à ladite pièce et audit cylindre, et des moyens pour solidariser et désolidariser cette chemise du cylindre, et en ce que le mécanisme comprenant une rainure hélicoïdale et un doigt porté par ladite pièce cylindrique et par ladite chemise intermédiaire.
La rainure hélicoïdale peut être portée par la chemise intermédiaire ; le doigt est alors porté par la pièce cylindrique se déplaçant à l'intérieur de cette chemise. Lorsque la chemise est rendue soli daire du cylindre, le doigt est fixe et la rainure héli coïdale étant assujettie à défiler sur celui-ci, la pièce cylindrique décrit un mouvement hélicoïdal.
Lors qu'on désolidarise, en revanche, la chemise intermé diaire du cylindre extérieur, la pièce cylindrique se déplace rectilignement, tandis que la chemise inter médiaire tourne à l'intérieur du cylindre d'un angle correspondant à celui déterminé par la rainure héli coïdale ; l'arbre cannelé ne subit alors aucun mouve ment.
En solidarisant la chemise intermédiaire du cylin dre extérieur, par exemple, durant les mouvements aller de la pièce cylindrique, et en la désolidarisant de ce cylindre pendant les mouvements retour de cette pièce, l'arbre cannelé récepteur est uniquement actionné pendant les mouvements aller de la pièce cylindrique et possède toujours le même sens de rota- tion. On peut de la sorte commander des rotations successives, d'angle constant en grandeur et en signe.
On peut aussi disposer la rainure hélicoïdale à l'intérieur de la chemise intermédiaire et le doigt sur la pièce cylindrique.
Le système permettant de rendre solidaires la chemise intermédiaire et le cylindre extérieur peut être réalisé très simplement par une tige latérale disposée dans les deux parois contiguës formées par la chemise et le cylindre.
Une forme d'exécution du dispositif selon l'inven tion dans laquelle les efforts moteurs sont créés par un gaz sous pression, est représentée schématique ment et à titre d'exemple, aux fig. 1 et 3 du dessin annexé.
La fig. 2 en est une coupe axiale suivant la ligne AA de la fig. 3 qui en représente une vue de dessus partiellement coupée suivant la ligne BB de la fig. 2.
On voit sur ces figures la pièce cylindrique mo trice constituée par un piston 11 présentant une rainure hélicoïdale 12 dont les deux extrémités sont écartées angulairement de jr/4 ; ce piston 11 est monté coulissant sur l'arbre récepteur cannelé 13 dont le seul mouvement possible est un mouvement de rotation ; le piston 11 se déplace à l'intérieur de la chemise cylindrique 14 disposée à l'intérieur du cylindre extérieur 15 ; la surface intérieure de la che mise 14 porte un doigt 16 assujetti à se déplacer dans la rainure 12 ; la course totale du piston 11 permet le déplacement rotatif du doigt 16 d'une extrémité à l'autre de la rainure 12.
Un gaz comprimé est admis alternativement par les orifices 17 et 18 situés sur le cylindre extérieur 15, de part et d'autre du piston 11. Une tige 19 solidaire d'un piston 20 permet d'immobiliser la chemise 14 dans le cylindre exté rieur 15 ; cette tige 19 tient en même temps lieu d'organe de butée pour le piston 11 lorsqu'elle est dans la position représentée sur la fig. 2. Dans cette position correspondant à la solidarisation de la che mise intermédiaire et du cylindre extérieur le ressort 21 seul agit sur le piston 20.
La désolidarisation est commandée pneumatiquement au moyen d'un gaz comprimé que l'on envoie par l'intermédiaire de la conduite 22 dans l'espace compris entre le piston 20 et le cylindre 15. Ce piston est situé à mi-course de la face I1' du piston 11.
Le dispositif décrit fonctionne de la façon sui vante Le piston 11 étant dans la position représentée à la fig. 2 (tige 19 enfoncée dans la chemise 14) on introduit, au moyen d'une électrovanne, un gaz com primé par l'orifice 17. Ce gaz pousse le piston 11 jusqu'à mi-course, de sorte que celui-ci effectue un déplacement hélicoïdal d'angle
EMI0002.0025
Pendant ce déplacement la chemise 14 est fixe. La rotation de
EMI0002.0026
est donc transmise à l'arbre can- nelé 13. A la fin de ce mouvement aller, on désoli darise la chemise 14 du cylindre extérieur 15 par retrait de la tige 19, en envoyant le gaz comprimé en 22.
On alimente en même temps l'orifice 18 en gaz comprimé au moyen d'une seconde électrovanne, tandis que la première électrovanne commandant l'orifice 17 est obturée (les soupapes d'échappement ne sont pas représentées). Le piston 11 effectue par conséquent un mouvement retour en glissant sur l'ar bre 13 qui n'est pas actionné et la chemise 14 tourne d'un angle
EMI0002.0029
Le piston 11 subissant l'action d'une force rectili gne tend à se déplacer uniquement en translation. Les inerties relatives du piston 11 et de la chemise 14 sont telles que lorsque la chemise n'est pas immobi lisée par la tige 19, c'est elle qui se déplace en rota tion autour du piston tandis que celui-ci coulisse seulement sur l'arbre 13.
Lorsque la chemise 14 est immobilisée par la tige 19, le piston est obligé de tourner en entraînant l'arbre 13. Ensuite on amène à nouveau la tige 19 en position de butée, en inter rompant l'arrivée de gaz comprimé en 22, ce qui permet de réaliser une nouvelle rotation de
EMI0002.0032
de l'arbre cannelé 13 en intervertissant l'action des deux électrovannes (demi-mouvement aller du piston 11). Après cette course, on désolidarise à nouveau la chemise 14 du cylindre 15 et on ramène le piston 11 à sa position longitudinale primitive en actionnant convenablement les électrovannes.
Pour obtenir une rotation de
EMI0002.0034
de l'arbre cannelé 13 on pro cède de la façon suivante : le piston 11 et la che mise 14 étant dans les positions représentées à la fig. 2, on désolidarise la chemise intermédiaire du cylindre extérieur par action de la pression en 22 ; le piston 11 fait alors une course complète, unique ment en translation, sous l'action du gaz comprimé introduit en 17. Pendant cette course, l'arbre 13 n'est pas actionné. Il conserve l'orientation atteinte à la fin du déplacement précédent et la chemise 14 effec tue une rotation de On interrompt ensuite l'arrivée du gaz comprimé
EMI0002.0036
en 22.
La tige 19 vient alors en contact avec la surface extérieure latérale du piston<B>11.</B> Lorsque ce dernier retourne dans sa posi tion initiale sous l'action du gaz comprimé introduit en 18 et effectue une course complète en tournant de
EMI0002.0038
il transmet cette rotation à l'arbre can nelé 13, car la chemise 14 reste fixe. Quand le pis ton 11 retourne dans sa position relative, par rapport à la chemise 14 représentée à la fig. 2, la tige 19 revient aussi dans sa position de butée représentée dans cette figure.
Avec le dispositif décrit, on peut réaliser à vo lonté et dans un ordre quelconque, des rotations de
EMI0002.0041
ou bien des rotations suc- cessives de
EMI0003.0002
ou de ou de
EMI0003.0003
de l'arbre cannelé 13.
EMI0003.0004
L'adjonction à ce dispositif d'un mécanisme de désolidarisation supplémentaire permet en outre de réaliser des rotations de La course de la tige 19 du second mécanisme
EMI0003.0006
doit alors être telle que la solidarisation se fasse sans que la tige 19 ne dépasse jamais la surface intérieure de la chemise intermédiaire 14. En d'autres termes, la fonction de butée de cette tige doit être supprimée.
La chemise 14 est, dans ce but, munie sur toute sa périphérie d'orifices (non représentés) permettant le passage de la tige 19 dans les différentes positions des organes.
On peut ainsi par le jeu de l'accouplement che mise intermédiaire-cylindre extérieur et l'utilisation des butées, réaliser un cycle donné de rotations suc cessives de mêmes signes ou de signes différents cor respondant au parcours entier de la rainure hélicoï- date ou seulement à une partie de celui-ci.
Selon une variante de réalisation, dans le cas où la tige 19 n'a pas à jouer le rôle de butée pour le piston, les orifices de la chemise peuvent être rem placés par une gorge annulaire ménagée dans la paroi extérieure de la chemise 14, où la tige de solidarisa- tion des organes peut être disposée tangentiellement entre les parois adjacentes du cylindre et de la che mise.
L'utilisation d'une tige tangentielle pour la soli- darisation de la chemise et du cylindre n'est pas limi tée au cas où la chemise est pourvue d'une gorge annulaire mais indépendante de cette éventualité. Cette tige tangentielle peut être placée dans un orifice du fond du cylindre et sous l'action du ressort, elle pénètre dans un espace formé par une rainure longi tudinale semi-cylindrique de la paroi interne dudit cylindre et une rainure analogue de la paroi adja cente de la chemise 14, la périphérie de l'extrémité de celle-ci comportant une série de rainures égale ment espacées.
Il est à remarquer que le piston 11 peut, bien entendu, être actionné de toute autre façon, par exemple, au moyen d'un organe mécanique soumis à un mouvement rectiligne alternatif, le montage étant tel que le piston puisse effectuer un mouve ment de rotation par rapport audit organe, ou par un moyen hydraulique ou électromagnétique.