FR2497902A1 - Dispositif pour convertir un mouvement rotatif en un mouvement lineaire - Google Patents

Dispositif pour convertir un mouvement rotatif en un mouvement lineaire Download PDF

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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR CONVERTIR UN MOUVEMENT ROTATIF EN UN MOUVEMENT LINEAIRE ET IL COMPREND UN ORGANE TUBULAIRE DONT L'INTERIEUR EST POURVU DE GORGES HELICOIDALES, ET UNE TIGE MOBILE PAR RAPPORT A L'ORGANE TUBULAIRE ET POURVUE DE ROUES NON MENEES ET MONTEES ROTATIVES, QUI PAR UN PROFIL HELICOIDAL CORRESPONDANT AUX GORGES HELICOIDALES, ENGAGENT LES GORGES HELICOIDALES DE L'ORGANE TUBULAIRE, AINSI LA TIGE SE DEPLACE PAR RAPPORT A L'ORGANE TUBULAIRE QUEND ELLE ET LUI SONT ENTRAINES EN ROTATION L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE, CES ROUES ETANT PLACEES DANS UN PLAN COMMUN D'ETENDANT PERPENDICULAIREMENT A LA TIGE. SELON L'INVENTION, UN MOYEN 17 EST COMPRIS DANS LE DISPOSITIF, QUI EST EN ENGAGEMENT PERMANENT AVEC LES ROUES 14 AFIN DE SYNCHRONISER LEUR ROTATION LES UNES PAR RAPPORT AUX AUTRES. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA CONVERSION D'UN MOUVEMENT.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif pour convertir un
mouvement rotatif en un mouvement linéaires, qui comprend un organe tubulaire dont l'intérieur est pourvu de gorges hélicoïdales, et une tige mobile par rapport à l'organe tubulaire et pourvue de roues montées rotatives et non menées, qui, par un profil hélicoïdal correspondant aux gorges hélicoïdales, engagent. girzc-S hélicoïdales de l'organe tubulaire, ainsi la tige se déplace par rapport à l'organe tubulaire quand elle et lui tournent l'un par rapport à l'autre, ces roues étant plus petites que la moitié du diamètre de l'organe et étant placées dans un plan commun s'étendant perpendiculairement à la tige, et selon l'invention, un moyen est compris dans le dispositif, qui est en engagement permanent avec les roues afin de synchroniser leur rotation les unes par
rapport aux autres.
Des dispositifs connus de la sorte ci-dessus s'appliquent au principe visécrou ou sont formés avec une vis à écrou à bille. Le premier dispositif mentionné est d'un usage restreint du fait du frottement élevé et du développement de chaleur qui en résulte. Le dernier dispositif, du fait de sa conception de structure,implique que le mouvement linéaire soit relativement important par rapport au mouvement rotatif, et donc la possibilité
de faire varier le rapport de transmission est limité.
Dans un dispositif connu pour contourner ces problèmes, on utilise des roues qui sont librement rotatives les unes par rapport aux autres et qui sont fixées à un premier organe, qui est mobile dans un second organe cylindrique et fileté. Ces roues sont pourvues, sur leur pourtour, de nervures parallèles, qui coopèrent avec des filets du second organe. En faisant le premier organe, les roues roulent sur l'intérieur du cylindre afin de suivre les filets et ainsi de forcer le premier organe à se déplacer. Comme les nervures suivent des cercles fermés, c'est-à-dire que chaque nervure est placée dans son propre plan, il est nécessaire que l'essieu de la roue respective soit incliné sur un angle correspondant à l'angle primitif du filet. Il est par conséquent très difficile, à la fabrication, d'obtenir les tolérances déjà très étroites requises pour un fonctionnement satisfaisant du dispositif. Pour éliminer la position angulaire des essieux
des roues, des dispositifs sont également connus qui com-
prennent des roues ayant un profil hélicoldal correspondant aux filets internes du cylindre. Cependant, pour ces dispositifs, il reste un problème parce que les roues doivent être guidées avec précision et entraînées par les filets du cylindre, avec lesquels les roues doivent être en tous moments en amboutement et en engagement. Dès qu'il
y a une position oblique par rapport aux filets du cylin-
13 dre, ou qu'une roue " s'en élève "g, ce qui donne lieu à des vitesses différentes des roues, le dispositif se
grippe inévitablement.
Les inconvénients ci-dessus dans un dispositif de conversion du mouvement de cette sorte sont éliminés
avec un dispositif selon la présente invention.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaitront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale faite à travers le dispositif selon l'invention; - la figure 2 montre à échelle agrandie, un détail du dispositif; - la figure 3 est une vue en coupe transversale du détail de la figure 2; et lesfigures 4 et 5 sont des vues correspondant à celles des figures 2 et 3, mais d'un mode différent du
détail en question.
Le dispositif est formé d'un manchon cylindrique stationnaire externe 1 et d'un manchon 2 qui y est rotatif. Sur le mode de réalisation illustré, le manchon 2 est supporté dans le manchon 1 dans deux paliers à billes ou à rouleaux 3. A une extrémité fermée du manchon1est placée une patte 4 de montage. La rotation du manchon interne est effectuée par un moteur à induction dont le rotor, schématiquement indiqué en 5, est rigidement connecté au manchon 2, et le stator du moteur avec ses enroulements,
indiqués en 6, est fixé au manchon 1.
Le manchon interne 2 est pourvu sur sa surface
interne, de gorges 7 s'étendant comme un filetage.
Une tige 8 avec un moyen d'entraînement, que l'on décrira ci-après, s'étend de façon non rotative mais
alternative à travers l'extrémité ouverte du manchon in-
terne 2 et à travers une douille 9 fxée sur un manchon externe 1. Le bout de tige placé à l'extérieur des manchvns
est pourvu d'une patte de montage 10.
Le moyen d'entraînement monté sur la tige 8 comprend une plaque 11 et un support 12 qui est fixé sur
la plaque 11 au moyen de deux essieux 13 placés diamétra-
lement autour de la tige 8. Chaque essieu porte une roue librement rotative 14. La roue respective est pourvue de brides ou colliers parallèles et périphériques 15 qui ont des côtés qui, dans le mode de réalisation illustré, sont placés dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation. Aux extrémités des roues respectives sont prévus des paliers de butée 16. Sur les roues 14 est prévue une bande sans fin 17 qui passe comme cela est mieux représenté sur la figure 3. La bande est pourvue, à l'intérieur, de gorges ou évidements correspondant aux
brides ou colliers et guidant cette bande sur les roues.
La bande 14 est pourvue, à l'extérieur, d'un profil héli-
coldal correspondant aux gorges 7 s'étendant comme des filets sur le manchon interne 2. Comme on le comprendra clairement, la bande 17 est pressée en engagement avec les gorges hélicoïdales 7 du manchon 2 par les roues 14
dans deux zones diamétralement opposées. Lors de la rota-
tion du manchon interne 2 par rapport à la tige 8, comme du manchon externe I, la bande pressée entre le manchon 2 et les roues 14 roule contre l'intérieur du manchon 2 en engagement avec ges gorges filetées. Lalandes 17 "grimpe"
ainsi le long du manchon 2 et par coopération des évide-
ments avec les colliers des roues, la bande charge les roues d'une force axiale qui force la tige 8 à se déplacer dans une direction définie, dépendant de la direction de rotation du manchon 2. Grâce à la position diamétrale des roues 14, la tige 8 est guidée en tous moments dans le manchon 2. Le profil hélicoïdal entranant la tige S dans ce cas est placé sur la bande sans fin 17 qui, dans ce cas, engage les filets sur le manchon en deux zones, ce qui implique que les deux zones d'engagement du profil hélicoïdal se déplacent toujours à la même vitesse. Cela, à son tour, implique que, même si la bande doit "s'élever" de l'intérieur du manchon 2 à l'endroit de l'une des roues 14 du fait d'une charge asymétrique ou d'un mauvais dimensionnement, ou bien quand un moment dirigé de façon oblique se présente sur les roues ou les supports 11, 12, aucun blocage ou coincement du dispositif ne se produira, parce que la bande, et avec elle le profil hélicoïdal dans cette zone a toujours la même vitesse que dans l'autre zone, Cette vitesse correspond approximativement à la
vitesse de l'intérieur du manchon 2.
Sur les figures4 et 5 est illustré un dispositif o la plaque 11 et le support 12, dans ce cas sous forme d'un disque circulaire, fixés l'un à l'autre, portent trois essieux 13 pour des roues montées librement rotatives 19. Chaque roue respective est pourvue,sur sa surface d'enveloppe, d'un profil hélicoïdal correspondant à la forme du filet interne du manchon 2. Les roues 19 sont agencées afin d'être distribuées également sur la tige 8 pour être toutesen engagement avec les filets du manchon 2. Les roues sont de plus pourvues d'un pignon
20. Une roue dentée 18 coaxiale avec la tige 8 est libre-
ment supportée rotative, de préférence autour d'un tourillon ( non représenté) surla plaque 11. Lors de la rotation du manchon 2, les roues roulent sur l'intérieur du manchon et transfèrent elles-mêmes directement la force axiale à la tige 8. La vitesse des roues, et avec ellesdes profils hélicoïdaux, est toujours égale, du fait de l'engagement de la roue dentée 18 avec les pignons 20 des roues. Par conséquent, un coincement ou un blocage du dispositif lors d'un mouvement involontaire et d'écart
est évité de la même façon qu'on l'a décrit ci-dessus.
Il est possible, dans le cadre de l'invention, de faire varier le nombre de roues dans les deux modes de réalisation décrits. Quand on n'utilise plus de roues, on obtient une zone totale supérieure d'engagement entre l'ensemble bande/roue et le manchonce qui rend le dispositif capable de supporter des forces axiales plus importantes. En plaçant le rotor et le stator du moteur électrique d'entraînement en tant qu'unités intégrales dans les deux cylindres ou manchons,il est possible d'une façon simple de remplacer des unités pneumatiques ou hydrauliques à piston-cylindre par le dispositif à commande électrique selon l'invention, qui agit d'une
façon correspondante.
La vitesse des roues 19, et ainsi la vitesse des profils hélicoïdaux peuvent également être maintenues à des valeurs égales au moyen d'une courroie dentée ou d'un moyen correspondant, qui remplace la roue dentée
18 et passe sur des poulies de courroie dentée rempla-
çant les pignons 20.

Claims (5)

R E V E N D I C A T I 0 N S
1. Dispositif pour convertir un mouvement rotatif en un mouvement linéaireydu type comprenant unorgane tubulaire,dont l'intérieur est pourvu de gorges hélicodales, et une tige mobile par rapport à l'organe tubulaire et pourvue de roues montées rotatives et non menées, qui,
par un profil hélicoïdal correspondant aux gorges hélicol-
dales, engagent les gorges hélicoïdales de l'organe tubu-
laire, ainsi la tige se déplace par rapport à l'organe tubulaire quand elle et lui tournent l'un par rapport à l'autre, lesdites roues étant plus petites que la moitié du diamètre de l'organe et étant placées dans un plan commun s'étendant perpendiculairement à la tige, caractérisé en ce qu'un moyen (17,18) est compris dans ce dispositif, qui est en engagement permanent avec les roues (14,19) afin de synchroniser leur rotation les unes par
rapport aux autres.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue respective (19) est pourvue d'une couronne dentée (20) et en ce que le moyen précité se compose d'une roue dentée (18) centrale et librement
rotative en prise avec les couronnes des roues.
3. Dispositif sdon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité se compose d'une bande flexible (17) qui est pourvue, extérieurement. de ) profils hélicoïdaux et qui passe sur les roues (14) et qui est forceà- engager les gorges hélicoïdales (7), lesdites roues étant pourvues d'épaulements (15) guidant la bande et absorbant les forces axiales entre la bande
et les roues.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les roues (14) précitées sont au nombre de deux et agencées diamétralement de chaque coté de la tige (8) précitée, et en ce que la bande (17) précitée est étendue sur les roues en une forme elliptique
longue et étroite.
5. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les
épaulements (15) précités sont formés de crêtes qui sont placées le long du pourtour des roues (14) précitées avec leursc8tés perpendiculaires à l'essieu de roue, et en ce que dans la bande (17), sont placées des gorges
correspondant aux crêtes.
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