FR2714441A1 - Dispositif d'actionnement à gradins. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'actionnement à gradins qui comprend un logement 1 comportant deux éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire qui sont susceptibles de coulisser de façon indépendante et axialement et un élément rotatif commun 3 les traversant, l'un ou l'autre du logement 1 et des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire comprend des gorges de circulation sans fin comportant des gorges inclinées 16A et 16B et des gorges s'étendant circonférentiellement reliant les gorges inclinées tandis que l'autre retient des saillies 18A et 18B agencées pour s'adapter dans les gorges de circulation, les gorges s'étendant circonférentiellement présentent une longueur circonférentielle correspondant à l'angle de rotation conféré par les gorges inclinées lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement, et les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2A et 2B et l'élément rotatif 3 sont reliés conjointement par des dispositifs de couplage qui transmettent le mouvement de rotation tout en permettant un mouvement axial libre.
Description
DISPOSITIF D'ACTIONNEMENT A GRADINS
La présente invention concerne les dispositifs d'action-
nement à gradins rotatifs qui transforment un mouvement alternatif linéaire en un mouvement rotatif pas à pas, dans le sens des aiguilles d'une montre et vers l'arrière,selon
un angle prédétermine.
De nombreuses machines industrielles sont nécessaires pour produire un mouvement rotatif pas à pas vers l'avant et vers l'arrière selon un angle donné. Pour satisfaire à cette
exigence, la demanderesse a proposé un dispositif d'actionne-
ment à gradins qui transforme le mouvement alternatif de chacun d'une paire de pistons en un mouvement rotatif pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière selon un angle donné dans
la demande de brevet japonais No 35 41 83 de 1992.
Ce dispositif d'actionnement à gradins comprend un cadre extérieur qui constitue un vérin hydraulique contenant une paire d'éléments se déplaçant axialement servant comme pistons. Un élément de sortie de puissance rotatif commun passe au travers des éléments se déplaçant axialement. L'un ou l'autre du cadre extérieur et des éléments se déplaçant axialement présente des gorges périphériques qui sont inclinées alternativement dans des directions opposées par rapport au générateur et reliées les unes aux autres à leurs deux extrémités pour constituer un ensemble de gorges de circulation sans fin, tandis que l'autre comporte des
saillies pour s'adapter dans les gorges décrites ci-dessus.
Un mécanisme est prévu pour chaque ensemble de circula-
tion des gorges afin de permettre aux saillies de sélection-
ner une gorge contiguê après une autre lorsque l'élément se déplaçant axialement change de direction de mouvement à chacune de ses extrémités. Les mécanismes de sélection de
gorge sont conçus pour provoquer que les saillies sélection-
nent les gorges contiguès inclinées dans les directions opposées afin de provoquer que l'un des éléments se déplaçant axialement tourne vers l'avant et l'autre vers l'arrière. Les extrémités des deux gorges de circulation sont reliées par des gorges s'étendant circonférentiellement. Un exemple du mécanisme de sélection de gorge comprend une gorge "d'aller" le long de laquelle la saillie se déplace vers une extrémité de celui-ci lorsque l'élément se déplaçant axialement effectue un mouvement alternatif et une gorge "de retour" qui y est reliée, un gradin étant prévu entre les deux gorges qui fait que la gorge "de retour" est plus profonde que la gorge "d'aller". Bien qu'il soit d'une réalisation simple et susceptible de fournir une rotation échelonnée désirée, vers l'avant ou vers l'arrière, ce mécanisme ne comprend pas un couple adéquat pour maintenir l'arbre de sortie en position après qu'il a été tourné de façon échelonnée par le mouvement de l'élément se déplaçant axialement. Par conséquent, l'arbre de sortie continue à tourner lorsqu'une surcharge lui est appliquée. Lorsqu'une certaine charge excessive ou surcharge
agit pendant le mouvement de l'élément se déplaçant axiale-
ment, en outre, chaque saillie du mécanisme de sélection de gorge effectue un mouvement de va-et-vient dans la même gorge
au lieu d'être déplacée vers la gorge contiguë désirée.
Ensuite, l'arbre de sortie se déplace vers l'arrière et vers l'avant selon une trajectoire angulaire limitée sans fournir une rotation unidirectionnelle. Il existe donc un besoin de réaliser un mécanisme qui assure que l'arbre de sortie
produise une rotation unidirectionnelle stable.
Le but de la présente invention est de fournir lun dispositif d'actionnement à gradins ou "pas à pas" rotatif pour transfrnier un mouvement alternatif linéaire en un mouvement rotatif échelonné ou "pas à pas" vers l'avant ou vers l'arrière selon un anale donne qui permet à l'arbre de sortie de procurer une rotation échelonnée stable et uniforme dans la direction désirée en assurant que les saillies se déplacent dans la gorge contiguë désirée. Pour obtenir ce but, un dispositif d'actionnement à gradins selon la présente invention comprend un logement cylindrique contenant une pluralité d'éléments à mouvements de va-et-vient linéaires qui sont disposés coaxialement afin que chacun d'eux puisse réaliser indépendamment un mouvement axial, un élément rotatif commun ayant un arbre de sortie faisant saillie à partir du logement au travers de la
pluralité d'éléments animés d'un mouvement de va-et-vient.
Il est prévu dans la surface circonférentielle de l'un du logement et des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire ou des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et de l'élément rotatif une gorge de circulation en
zigzag sans fin constituée d'une pluralité de gorges incli-
nées alternativement dans des directions opposées par rapport au générateur et reliées les unes aux autres à leurs deux
extrémités par des gorges s'étendant circonférentiellement.
L'autre retient des saillies agencées pour s'adapter dans la gorge de circulation. La longueur circonférentielle de
chacune des gorges s'étendant circonférentiellement corres-
pond à la somme des angles de rotation conférée par les gorges inclinées entre le logement et les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire ou entre les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'élément rotatif tandis que l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement. Les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire, l'élément rotatif et le logement ne ccmportant ni la gorge de circulation ni les saillies sont reliés par des moyens de couplage qui permettent le mouvement axial des éléments reliés tout en
limitant leur rotation.
Dans le dispositif d'actionnement à gradins de la présente invention décrit ci-dessus, l'angle de rotation conféré par les gorges inclinées de la gorge de circulation
peut varier lorsque les éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire se déplacent axialement. Autrement, la
longueur circonférentielle des gorges s'étendant circonféren-
tiellement dans la gorge de circulation pratiquée dans chacun des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire peut être réglée pour correspondre à l'angle de rotation conféré par les gorges inclinées entre les éléments rotatifs et animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et- vient linéaire
se déplace axialement.
Si une gorge analogue à la gorge de circulation est pratiquée sur l'élément couplé avec les éléments animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire, des billes peuvent être adaptées dans les gorges en vis- à-vis pour réaliser la même fonction que les saillies décrites plus haut. Les billes sont ensuite maintenues entre les gorges en vis-à-vis au moyen de
dispositifs de retenue.
Un autre dispositif d'actionnement à gradins selon la présente invention comprend une unité de transformation de mouvement comprenant un logement cylindrique contenant un
élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire axiale-
ment mobile au travers duquel passe un élément rotatif, un arbre de sortie se prolongeant à partir de celui-ci faisant saillie du logement. Plusieurs unités de transformation de mouvement sont disposées les unes après les autres, leurs arbres de sortie étant reliés de façon rotative conjointement
par des mécanismes de transmission de rotation.
L'un ou l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de vaet-vient linéaire ou des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et de l'élément rotatif de chacune des unités de transformation de mouvement comprend une gorge de circulation à zigzag sans fin constituée d'une pluralité de gorges inclinées alternativement dans des directions opposées par rapport au générateur et reliées les unes aux autres à leurs deux extrémités par des gorges s'étendant circonférentiellement. L'autre retient des
saillies agencées pour s'adapter dans la gorge de circula-
tion. La longueur circonférentielle de chacune des gorges
s'étendant circonférentiellement sur chaque unité de trans-
formation de mouvement correspond à la somme des angles de rotation conférée par les gorges inclinées lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se
déplace axialement.
Les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire, l'élément rotatif et le logement n'ayant ni la gorge
de circulation ni les saillies sont reliés par des disposi-
tifs de couplage qui permettent le mouvement axial des
éléments reliés sans limiter leur rotation.
Les mécanismes transmettant la rotation reliant conjoin-
tement les arbres de sortie des unités de transformation de mouvement peuvent être conçus pour fournir un rapport de vitesse angulaire donné entre les arbres de sortie reliés de
cette façon.
Un dispositif d'actionnement à gradins multiple peut
être obtenu en prévoyant un deuxième dispositif d'actionne-
ment à gradins à l'extérieur d'un premier dispositif d'ac-
tionnement à gradins comportant plusieurs éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire disposés coaxialement décrits plus haut. Le deuxième dispositif d'actionnement à gradins comprend plusieurs éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire disposés autour du logement du premier dispositif d'actionnement à gradins qui sert comme élément rotatif. Le mouvement sélectif des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire procure un mouvement
rotatif vers l'avant ou vers l'arrière échelonné.
Un vérin hydraulique pour entraîner axialement les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire peut
être utilisé en tant que logement des dispositifs d'actionne-
ment à gradins de la présente invention. Ainsi, chacun des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire agit comme un piston se déplaçant sous une pression de fluide
agissant sur leur surface d'extrémité.
Un dispositif d'actionnement à gradins selon la présente invention se compose essentiellement d'un logement et d'une pluralité d'éléments animés d'un mouvement de va-et-vient
linéaire qui peuvent être déplacés indépendamment axialement.
L'un ou l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de vaet-vient linéaire ou des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et d'un élément rotatif passant au travers a une gorge de circulation comprenant des
gorges inclinées et des gorges s'étendant circonférentielle-
ment pratiquées dans leur surface circonférentielle tandis que l'autre élément retient des saillies agencées pour
s'adapter dans la gorge de circulation.
Lorsque l'un des éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire de ce dispositif d'actionnement à gradins est déplacé axialement, les éléments saillants se déplacent
d'une extrémité des gorges inclinées vers leur autre extré-
mité si bien que l'élément rotatif tourne selon un angle conféré par les gorges inclinées, son mouvement rotatif étant transmis à l'arbre de sortie. Ensuite, les saillies se déplacent davantage à partir d'une extrémité des gorges
s'étendant circonférentiellement vers leur autre extrémité.
Lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-
vient linéaire se déplace, les saillies qui y correspondent se déplacent de façon similaire le long des gorges inclinées %5 si bien que l'élément rotatif tourne dans la même direction selon un angle défini ainsi. Lorsque l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire tout d'abord entraîné est déplacé dans la direction opposée, la rotation de l'arbre de
sortie est inversée.
Ainsi le mouvement linéaire des éléments animés d'un mouvement de va-etvient linéaire entraînés sélectivement peut être transformé en un mouvement rotatif vers l'avant ou vers l'arrière échelonné selon un angle prédéterminé. En se déplacant le long d'une gorge de circulation continue, les saillies se déplacent immanquablement d'une gorge inclinée à une autre, ce qui assure l'obtention d'une rotation uniforme et stable de l'arbre de sortie dans la direction désirée. Divers avantages et caractéristiques de la présente
invention ressortiront de la description détaillée ci-après
faite en regard des dessins annexés sur lesquels: Fig. 1 est une coupe transversale verticale d'un premier
mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 2 est une vue éclatée montrant le motif des gorges de circulation pratiquées dans la surface des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire du premier mode de réalisation. Figs. 3A à 3D illustrent le fonctionnement du premier
mode de réalisation.
Fig. 4 est une vue éclatée montrant une variante de la gorge de circulation dans la surface des éléments animés d'un mouvement de vaet-vient linéaire du premier mode de réalisa- tion. Fig. 5 est une vue éclatée d'une autre variante de la
gorge de circulation du premier mode de réalisation.
Fig. 6 est une vue en coupe transversale verticale d'un
deuxième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 7 est une vue éclatée montrant le motif des gorges
de circulation du deuxième mode de réalisation.
Fig. 8 est une coupe transversale verticale d'un
troisième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 9 est une vue éclatée montrant le motif des gorges
de circulation du troisième mode de réalisation, les graphi-
ques annexés illustrant son programme de fonctionnement.
Fig. 10 est une coupe transversale verticale d'un
quatrième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 11 est une vue éclatée montrant le motif des gorges
de circulation du quatrième mode de réalisation.
Fig. 12 est une coupe transversale verticale d'un
cinquième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 13 est une vue éclatée montrant la surface de l'élément rotatif et le motif des gorges de circulation dans
le logement interne du cinquième mode de réalisation.
Figs. 14A à 14E illustrent le fonctionnement du cin-
quième mode de réalisation.
Fig. 15 est une coupe transversale verticale d'un
sixième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 16 est une coupe transversale de manchons fendus
situés dans le logement du sixième mode de réalisation.
Fig. 17 est une coupe transversale verticale d'un
septième mode de réalisation de la présente invention.
Fig. 18 est une vue éclatée montrant le motif des gorges de circulation du dispositif d'actionnement à gradins
intérieur du septième mode de réalisation.
Fig. 19 est une vue éclatée montrant le motif des gorges de circulation du deuxième dispositif d'actionnement à
gradins du septième mode de réalisation.
Sur les dessins annexés, les figures 1 et 2 illustrent un premier mode de réalisation préféré des dispositifs
d'actionnement à gradins selon la présente invention.
Ce dispositif d'actionnement à gradins transforme le
mouvement axial de deux éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire en un mouvement rotatif en procurant un mouvement rotatif selon un angle correspondant au nombre de courses des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire au travers d'un arbre de sortie relié à un élément rotatif 3 le traversant. Un logement cylindrique 1 renferme deux éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire susceptibles de coulisser coaxialement qui peuvent être entraînés de façon indépendante dans la direction de leur axe. Un élément rotatif commun 3 supporté à rotation par
des paliers 5 et 6 traverse les éléments animés d'un mouve-
ment de va-et-vient linéaire, un arbre de sortie 4 qui leur
est relié faisant saillie axialement à partir du logement 1.
Le logement 1 dont les deux extrémités sont fermées de façon étanche hermétiquement est divisé en deux chambres de pression de fluide indépendantes servant comme cylindres au moyen d'une plaque de séparation 7 montée sur l'élément rotatif 3 et maintenant un contact étanche à l'air avec la paroi interne du logement 1. Les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2A et 2B servent de pistons coulissant de façon hermétique le long de la paroi intérieure du logement 1 et de la surface circonférentielle de l'élément rotatif 3. La pression de fluide (pneumatique ou huile)
alimentée au travers des lumières 10 et 11 aux deux extrémi-
tés du logement 1 agit sur la surface d'extrémité externe de chaque piston pour provoquer son mouvement vers l'intérieur tandis que la pression de fluide alimentée au travers des lumières 12 et 13 au milieu du logement 1 agit sur la surface d'extrémité intérieure de chaque piston pour provoquer son
mouvement vers l'extérieur.
Un solénoïde ou un autre moyen d'entraînement mécanique peut également être relié aux éléments animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire 2A et 2B à la place du vérin hydrau-
lique qui vient juste d'être décrit. La même chose est vraie pour tous les autres modes de réalisation utilisant des
vérins de commande hydraulique qui seront décrits ci-après.
Les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient
linéaire 2A et 2B et l'élément rotatif 3 sont reliés conjoin-
tement par un moyen de couplage qui transmet le mouvement rotatif des éléments individuels les uns aux autres tout en permettant leur mouvement axial libre. Un exemple d'un tel moyen de couplage comprend plusieurs nervures saillantes s'étendant axialement 8A et 8B prévues sur la surface circonférentielle de l'élément rotatif 3 et un nombre correspondant de gorges pratiquées dans la surface des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire pour recevoir les nervures. Les nervures et les gorges sont cannelées conjointement de façon coulissante. Ce moyen de couplage n'est pas limité à une cannelure. Il peut s'agir d'une gorge axiale pratiquée dans l'un ou l'autre des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire ou de l'élément rotatif 3 et d'une saillie prévue sur l'autre pour s'adapter dans la gorge axiale. Autrement le couplage peut également être obtenu en insérant une
clavette coulissante insérée entre les surfaces de coulisse-
ment déformées des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire et de l'élément rotatif 3.
Les gorges de circulation en zigzag sans fin 15A et 15B sont prévues dans la surface des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire contenus dans le logement 1. Comme représenté sur la figure 2, les gorges de circulation 15A et 15B se composent de plusieurs gorges 16A et 16B qui sont inclinées alternativement dans des directions opposées par rapport au générateur et de gorges 17A et 17B s'étendant circulairement qui relient les gorges inclinées
contiguës à leurs deux extrémités.
Sur la paroi intérieure du logement 1 il est prévu des saillies 18A et 18B qui sont agencées pour s'adapter dans les gorges de circulation 15A et 15B pratiquées dans la surface en vis-à-vis des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de
va-et-vient linéaire.
Les saillies 18A et 18B illustrées sont des tiges faisant saillie vers l'intérieur qui sont prévues dans le logement 1. Des suiveurs de came ou des billes maintenues dans les trous prévus dans le logement 1 peuvent également être utilisés à la place des tiges. La même chose est vraie pour tous les autres modes de réalisation d'une réalisation
similaire qui seront décrits ci-après.
Le mode de réalisation décrit a les gorges de circula-
tion 15A et 15B pratiquées dans la surface des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et les saillies 18A et 18B adaptées dans ceux-ci maintenues par le logement 1. En variante, les gorges de circulation 15A et 15B peuvent être pratiquées dans la paroi intérieure du logement 1 et les saillies 18A et 18B maintenues par les éléments 2A
et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
La longueur circonférentielle des gorges s'étendant circonférentiellement 17A et 17B des gorges de circulation
A et 15B sur les éléments animés d'un mouvement de va-et-
vient linéaire 2A et 2B correspond à l'angle de rotation conféré aux éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2B et 2A par les gorges inclinées 16B et 16A lorsque les éléments 2B et 2A animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplacent axialement. Lorsque l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement, par exemple, l'angle de rotation conféré par les gorges inclinées 16A devient égal à l'angle de rotation conféré par
la longueur circonférentielle de la gorge s'étendant circon-
férentiellement 17B dans la position correspondante de
l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Par conséquent, les gorges s'étendant circonférentielle-
ment et inclinées 16A et 17B ainsi que 16B et 17A des gorges de circulation 15A et 15B sur les éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont prévues dans la position correspondante avec la même gamme angulaire autour de la périphérie des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire.
Lorsque du fluide sous pression alimenté à partir de la lumière 10 du dispositif d'actionnement à gradins juste
décrit déplace l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-
vient linéaire vers la droite à partir de l'extrémité gauche de la figure 1, les saillies 18A se déplacent de l'extrémité de droite des gorges inclinées 16A vers leur extrémité gauche sur la figure 2 (comme résultat du mouvement des gorges inclinées 16A). Ensuite, l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2A tourne d'un angle (22,5 ) conféré par les gorges inclinées 16A, tandis que les saillies 18B se
déplacent d'une extrémité des gorges s'étendant circonféren-
tiellement 17B de la gorge de circulation 15B sur l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire à son autre extrémité. Naturellement, la rotation de l'élément animé d'un
mouvement de va-et-vient linéaire 2A est transmise à l'élé-
ment rotatif 3.
Les figures 3A et 3B montrent l'état de l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire avant et après le déplacement. A des fins de simplicité, les gorges de circulation de la figure 3 sont indiquées seulement par leur ligne centrale et la même chose est vraie pour les autres
dessins similaires qui seront décrits ci-après.
Lorsque du fluide sous pression alimenté à partir de la
lumière 11 déplace l'élément animé d'un mouvement de va-et-
vient linéaire 2B vers la gauche à partir de la position représentée sur la figure 1, il en résulte l'état illustré sur la figure 3. Les saillies 18B se déplacent le long des gorges inclinées 16B pour provoquer que l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire tourne dans la même direction que celle mentionnée plus haut selon un angle (22,5 ) conféré par le contour des gorges. Ensuite la rotation est transmise à l'élément rotatif 3 et imprimée par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 4. Dans le même temps, les saillies 18A se déplacent d'une extrémité des gorges
s'étendant circonférentiellement 17A de la gorge de circula-
tion 15A sur l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient
linéaire vers son autre extrémité.
Après la décharge du fluide sous pression alimenté avant à partir de la lumière 10, le fluide sous pression est amené à partir de la lumière 12 à déplacer l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire vers l'extrémité gauche de la figure 1, ce qui change l'état de la figure 3C vers celui représenté sur la figure 3D. Les saillies 18A se déplacent le long des gorges inclinées 16A pour provoquer que l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2A tourne dans la même direction selon un angle (22,5 ) conféré par le contour des gorges. Ensuite la rotation est transmise à l'élément rotatif 3 et imprimée par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 4. En même temps, les saillies 18B se
déplacent d'une extrémité des gorges s'étendant circonféren-
tiellement 17B de la gorge de circulation 15B sur l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire vers son autre extrémité. Apres décharge du fluide sous pression alimenté avant à partir de la lumière 11, le fluide sous pression est amené de la lumière 13 à provoquer que l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace vers l'extrémité droite de la figure 1, après quoi les saillies 18B se déplacent le long des gorges inclinées 16B en modifiant ainsi l'état de la figure 3D vers un état similaire à celui représenté sur la figure 3D sauf que l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire a tourné vers l'avant selon un angle de 90 degrés. En même temps, les saillies 18A se déplacent, bien entendu, d'une extrémité des gorges 17A s'étendant circonférentiellement sur l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire
vers son autre extrémité.
Ainsi, le mouvement axial de l'un ou l'autre de l'élé-
ment 2A ou 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire choisi est transformé en un mouvement rotatif de l'élément rotatif 3 qui est ensuite tourné avec sécurité selon l'angle désiré vers l'avant ou vers l'arrière. Les deux éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire prennent quatre jeux différents de positions illustrées sur les figures 3A à 3D. Dans l'un quelconque de ces états, les éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire peuvent être déplacés dans l'une ou l'autre direc- tion. Le mouvement de l'un ou l'autre des éléments 2A ou 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire provoque que
l'arbre de sortie 4 tourne vers l'avant ou vers l'arrière.
Si les éléments 2A ou 2B animés d'un mouvement de va-et-
vient linéaire sont déplacés dans l'ordre inverse de celui représenté sur la figure 3, par l'exemple, l'arbre de sortie 4 est tourné d'un angle désiré dans la direction opposée. En outre, la rotation peut être inversée en inversant la direction du mouvement de l'élément animé d'un mouvement de
va-et-vient linéaire en n'importe quel point médian désiré.
Le mouvement précis des saillies 18A et 18B dans les gorges de circulation 15A et 15B du dispositif d'actionnement à gradins permet toujours à l'arbre de sortie 4 de tourner pas à pas de façon stable et uniforme dans la direction
désirée.
Lorsque les éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont déplacés pas à pas et que les saillies 18A et 18B atteignent les points o les gorges inclinées 16A et 16B croisent les gorges 17A et 17B se prolongeant circonférentiellement, les saillies 18A et 18B
disposées à une extrémité des gorges s'étendant périphérique- ment 17A et 17B limitent la rotation des éléments 2A et 2B animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire dans l'une ou l'autre direction comme cela est évident à partir de la figure 2. Ceci permet la rotation de l'arbre de sortie 4 même sous une surcharge en lui conférant ainsi un grand couple de maintien. La position des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire du dispositif d'actionnement à
gradins décrit ci-dessus peut être détectée par l'un quelcon-
que des procédés habituellement utilisés comme au moyen d'un capteur magnétique disposé à l'extérieur du logement 1 qui détecte un aimant fixé aux éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire. Un codeur rotatif fixé à l'arbre de sortie 4 détermine son angle de rotation. Ces moyens indiquent la fin de mouvement et d'autres conditions de fonctionnement avec facilité. Le dispositif d'actionnement à gradins qui vient juste d'être décrit fait toujours tourner l'arbre de sortie 4 selon un angle donné (22,5 ) soit vers l'avant soit vers l'arrière en déplaçant les éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire. Cependant, l'angle de rotation des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire dans chaque pas peut être amené à varier comme désiré pour satisfaire aux besoins de services réels en ajustant l'angle des gorges inclinées 16A et 16B des gorges
de circulation 15A et 15B.
La figure 4 illustre un exemple qui fournit deux angles de rotation; le mouvement des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire 2A et 2B, fournit respectivement un angle de rotation de 30 degrés et de 15 degrés. Ces angles de rotation sont obtenus en inclinant les gorges 15A et 15B d'un angle qui n'est pas supérieur à 30 et respectivement 15 degrés. La figure 5 illustre un autre exemple qui fournit trois angles de rotation de 15, 30 et 60 degrés. Dans cet exemple,
la course axiale de l'élément 2B animé d'un mouvement de va-
et-vient linéaire est supérieure à celle de l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire. Cet agencement approprié pour des applications nécessitant plusieurs angles différents de rotation, peut être obtenu en changeant
simplement le contour des gorges de circulation 15A et 15B.
Les gorges s'étendant circonférentiellement 17A et 17B doivent avoir une longueur telle qu'elles permettent, lorsque le mouvement de l'un ou l'autre des élémenes 2A ou 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire fait tourner l'élément rotatif 3,que l'autre élément 2B ou 2A tourne selon le même angle. L'angle de rotation conféré par les gorges inclinées 16A et 16B peut être choisi comme désiré tant que la relation
ci-dessus est maintenue.
Bien que le premier mode de réalisation décrit ci-dessus
comporte deux éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire, plus de deux éléments animés d'un mouve-
ment de va-et-vient linéaire peuvent être également disposés coaxialement. Les figures 6 et 7 illustrent un deuxième mode de réalisation de la présente invention ayant trois éléments
22A, 22B, 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Un arbre de sortie 24 est animé d'un mouvement de rotation pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière par le choix sélectif des éléments 22A, 22B ou 22C animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire.
Le premier mode de réalisation a les gorges de circula-
tion 15A et 15B pratiquées dans la surface soit du logement
1 soit des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-
vient linéaire et les saillies 18A et 18B prévues sur la surface de l'autre. Les gorges de circulation et les saillies peuvent également être prévues sur les éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va- et-vient linéaire et l'élément rotatif 3 également. Ensuite, l'un ou l'autre des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient Linéaire et de l'élément rotatif commun 3 contenu dans le logement 1 a les
gorges de circulation pratiquées dans leur surface circonfé-
rentielle tandis que l'autre retient les saillies qui s'adaptent dans les gorges de circulation. Le logement et les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont reliés par des dispositifs de couplage qui limitent la rotation des deux tout en permettant leur mouvement axial
libre.
Le deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 6 et 7 comprend les gorges de circulation et les saillies qui y sont adaptées entre les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'élément rotatif 23. Le même agencement est également applicable non seulement au premier mode de réalisation mais également aux autres
modes de réalisation décrits ci-après.
Le deuxième mode de réalisation de la présente invention représenté sur les figures 6 et 7 comprend un logement cylindrique 21 contenant trois éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire qui sont susceptibles de coulisser de façon indépendante et coaxiale- ment. Un élément rotatif commun 23 supporté à rotation par les paliers 25 et 26 traverse les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire, un arbre de
sortie 24 faisant saillie axialement à partir du logement 21.
Le logement 21 dont les deux extrémités sont hermétique-
ment fermées de façon étanche est divisé en trois chambres de pression de fluide indépendantes servant comme cylindres au moyen de parois de cloisonnement 27A et 27B à travers lesquelles l'élément rotatif 23 passe hermétiquement. Les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire servent comme des pistons coulissant de façon hermétique le long de la paroi intérieure du logement 21 et la surface circonférentielle de l'élément rotatif 23. La pression de fluide (pneumatique ou huile) alimentée par l'intermédiaire des lumières 30A à 30C et 31A à 31C aux deux extrémités du logement 21 agit sur la surface d'extrémité extérieure de chaque piston pour provoquer son mouvement vers
l'arrière et vers l'avant.
L'élément rotatif 23 a sur sa surface circonférentielle en vis-à-vis les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire dans les gorges de circula-
tion en zigzag sans fin 35A, 35B et 35C se composant de
plusieurs gorges 36A, 36B et 36C qui sont inclinées alterna-
tivement dans des directions opposées par rapport au généra-
teur et des gorges 37A, 37B et 37C s'étendant circonféren-
tiellement qui relient les gorges inclinées contigués à leurs
deux extrémités.
Au travers des éléments 22A, 22B et 22C animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire des tiges passent, lesquel-
les forment des saillies 38A, 38B et 38C dont les extrémités sont adaptées pour se loger dans les gorges de circulation A, 35B et 35C. Les extrémités extérieures des tiges sont adaptées dans les gorges 28A, 28B et 28C s'étendant dans la direction du générateur pratiquées dans la paroi intérieure du logement 1 et guident le mouvement axial des éléments 22A,
22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Comme décrit plus haut, ces tiges peuvent être remplacées par des billes ou d'autres moyens similaires adaptés dans les trous prévus dans la surface intérieure et/ou extérieure des éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Comme cela ressort de la figure 7, la longueur circonfé-
rentielle des gorges 37A, 37B et 37C s'étendant circonféren-
tiellement des gorges de circulation 35A, 35B et 35C sur les éléménts 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire correspond à l'angle de rotation conféré à chaque élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire par les
gorges inclinées sur les autres éléments animés d'un mouve-
ment de va-et-vient linéaire lorsque les autres éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplacent axialement. Par exemple, la longueur circonférentielle de la gorge 37A s'étendant circonférentiellement de la gorge de
circulation 35A sur l'élément animé d'un mouvement de va-et-
vient linéaire 22A correspond à la somme des angles de rotation que les gorges inclinées 36B et 36C confèrent aux éléments 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient
linéaire lorsqu'ils sont déplacés axialement.
La position des gorges inclinées 36A, 36B et 36C des gorges de circulation 35A, 35B et 35C sur les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire
correspond individuellement à la position des gorges s'éten-
dant circonférentiellement des gorges de circulation sur les
autres éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéai-
re. Dans ce deuxième mode de réalisation, comme dans le premier mode de réalisation, du fluide sous pression est amené depuis l'une des lumières choisies à partir de 30A à C ou 31A à 31C pour déplacer axialement l'un des éléments
22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéai-
* re, le mouvement axial résultant faisant tourner l'élément rotatif. Dans l'état illustré sur la figure 7, la saillie 38C sur l'élément 22C animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire situé à mi-chemin dans la gorge 37C s'étendant circonféren- tiellement de la gorge de circulation 35C sur l'élément rotatif 23 empêche le mouvement axial de l'élément 22C animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire. Ainsi, le mouvement de l'un ou l'autre des éléments 22A et 22B animés d'un mouvement de va- et-vient linéaire fait tourner l'élément
rotatif 23 vers l'avant ou vers l'arrière.
Si, par exemple, l'inclinaison des gorges inclinées des gorges de circulation dans le premier mode de réalisation est réduit pour diminuer l'angle de rotation résultant du
mouvement linéaire des éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire, les gorges inclinées contiguès deviennent trop près les unes des autres pour fournir les gorges s'étendant circonférentiellement qui sont nécessaires pour obtenir un mouvement uniforme. La prévision de nombreux éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sur un axe commun permet la dispersion des gorges inclinées sur ceux-ci, ce qui élimine le problème que l'on rencontre avec
des gorges inclinées trop étroitement espacées.
Dans le deuxième mode de réalisation décrit ci-dessus, les parois de séparation 27A et 27B à travers lesquelles l'élément rotatif 23 passe de façon hermétique divisent l'espace à l'intérieur du logement 21 en trois chambres de cylindre. Cependant, les parois de cloisonnement peuvent être
supprimées par une commande appropriée de la pression d'air.
Un troisième mode de réalisation de la présente inven-
tion représenté sur la figure 8 ne comporte pas de parois de séparation. Etant donné qu'il est essentiellement analogue au deuxième mode de réalisation sauf qu'il n'y a pas de parois de séparation et en raison de la présence de lumières 41 à 44 au travers desquelles du fluide sous pression est acheminé, les parties analogues ou correspondant à celles du deuxième mode de réalisation sont désignées par les mêmes symboles de référence. Les vues éclatées des gorges de circulation représentées sur la figure 9 sont également
analogues à celles du deuxième mode de réalisation.
Le logement 21 a une lumière 41 qui achemine du fluide sous pression à la surface d'extrémité externe de l'élément 22A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire, une lumière
42 qui alimente du fluide sous pression aux surfaces d'extré-
mité en vis-à-vis des éléments 22A et 22B animés d'un mouvement de va-etvient linéaire et une lumière 43 qui alimente du fluide sous pression aux surfaces d'extrémité en vis-à-vis des éléments 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et une lumière 44 qui alimente du fluide
sous pression à la surface d'extrémité extérieure de l'élé-
ment 22C animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Les fluides sous pression sont acheminés et déchargés au travers des lumières individuelles du troisième mode de réalisation conformément aux programmes de rotation vers l'avant et vers l'arrière représentés sur les deux côtés de la vue éclatée sur la figure 9 (les lignes renforcées indiquant la durée au cours de laquelle les fluides sous pression sont acheminés). La position des saillies 38A, 38B et 38C sur la figure 9 correspond à l'état représenté sur la figure 8 lorsque les éléments 22A, 22B et 22C animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire sont déplacés. Les program-
mes de rotation vers l'avant et vers l'arrière sur les deux
côtés de la vue éclatée illustrent le minutage de l'alimenta-
tion de fluide et la décharge au travers des lumières 41 à 44 si bien que les saillies 38A, 38B et 38C se déplacent le long des gorges de circulation 35A, 35B et 35C sur la figure
9.
Lorsque les saillies 38A, 38B et 38C sont dans la position représentée sur la vue éclatée de la figure 9, par exemple, la lumière 42 à travers laquelle du fluide sous pression a été acheminé, est ouverte à l'atmosphère tandis que l'alimentation du fluide sous pression au travers de la lumière 43 se poursuit. Par conséquent, l'élément 22A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace vers la gauche tandis que les éléments 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplacent vers la droite, comme représenté sur la figure 8. Bien que le fluide sous pression ait été alimenté au travers de la lumière 43, l'élément 22B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire est resté à l'extrémité droite sans se déplacer vers la gauche car la saillie 38B se trouve dans la gorge 37B s'étendant circonférentiellement. Lorsque la saillie 38B pénètre dans la gorge inclinée 36B, cependant, l'élément 22B animé d'un mouvement de va-et- vient linéaire se déplace vers la gauche pour provoquer que la saillie 38B se déplace le long de la gorge inclinée 36B en provoquant la rotation de
l'élément rotatif 23 selon un angle de 30 degrés.
Lorsque le programme de fonctionnement avance d'un pas, la lumière 43 à travers laquelle du fluide sous pression a été acheminé est ouverte à l'atmosphère, tandis que du fluide
sous pression est acheminé au travers de la lumière 44.
Ensuite, l'élément 22C animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace vers la gauche pour faire tourner vers
l'avant l'élément rotatif 23. Quand le programme de fonction-
nement avance d'un autre pas, le fluide sous pression est alimenté au travers de la lumière 41 pour déplacer l'élément 22A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire vers la droite. Le programme de fonctionnement se poursuit pour déplacer l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient par le même processus. La rotation de l'élément rotatif 23 peut
être inversée en utilisant le programme d'inversion.
Les deux éléments animés d'un mouvement de va-et-vient
linéaire ou plusieurs éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire montés sur un axe commun dans les disposi-
tifs d'actionnement à gradins décrits ci-dessus peuvent
également être montés en parallèle ou sur des axes diffé-
rents. La figure 10 illustre un quatrième mode de réalisation de la présente invention dans lequel les éléments animés d'un mouvement de vaet-vient linéaire et l'élément rotatif sont disposés en parallèle. Deux unités de transformation de mouvement 50A et 50B comportent des logements cylindriques 51A et 51B renfermant des éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire susceptibles de coulisser axialement à travers lesquels passent les éléments rotatifs 53A et 53B, les arbres de sortie 54A et 54B faisant saillie
à partir des logements 51A et 51B. Les unités de transforma-
tion de mouvement 50A et 50B et les arbres de sortie 54A et
54B sont reliés conjointement par un mécanisme de transmis-
sion de rotation 59. Les logements 51A et 51B qui forment une unité solidaire dans le mode de réalisation décrit peuvent également être formés sous la forme d'unités séparées. Les unités de transformation de mouvement n'ont pas besoin d'être deux. Plus de deux unités avec leurs arbres de sortie reliés conjointement par un mécanisme de transmission de rotation
peuvent également être utilisées.
Comme représenté de façon simplifiée, l'un ou l'autre des logements 51A et 51B et des éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire comportent des gorges de circulation 65A et 65B qui seront décrites ci-après en référence à la figure 11, pratiquées dans leur surface circonférentielle tandis que l'autre maintient les saillies 68A et 68B adaptées pour s'ajuster dans les gorges de circulation 65A et 65B. Les saillies 68A et 68B sont des billes maintenues dans les trous prévus soit dans les
logements soit dans les éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire et adaptés dans les gorges de circulation pratiquées dans l'autre. Les éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-etvient linéaire et les éléments rotatifs 53A et 53B sont reliés conjointement de façon coulissante par de tels moyens de couplage qui limiteront la rotation des deux tout en permettant leur mouvement axial libre. Les dispositifs de couplage comprennent plusieurs saillies 58A
et 58B se prolongeant axialement sur la surface circonféren-
tielle des éléments rotatifs 53A et 53B et un nombre corres-
pondant de gorges pratiquées dans la surface circonféren-
tielle des éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire qui sont cannelés conjointement.
Les arbres de sortie 54A et 54B des unités de transfor-
mation de mouvements 50A et 50B sont reliés conjointement par le mécanisme de transmission de rotation 59. Non seulement les pignons qui engrènent 59A et 59B illustrés mais également une courroie, une courroie perforée ou d'autres mécanismes qui confèrent de façon constante des mouvements de rotation synchronisés peuvent également être utilisés comme mécanismes de transmission de rotation 59. En outre, le mécanisme de transmission de rotation 59 peut soit transmettre la rotation entre les arbres de sortie reliés 54A et 54B sans modifier le rapport de vitesse angulaire,soit autrement être apte à faire varier le rapport de vitesse angulaire par variation
du diamètre (ou du nombre de dents) des pignons 59A et 59B.
Quand le mécanisme de transmission de rotation 59 transmet la rotation entre les arbres de sortie 54A et 54B sans modifier le rapport de vitesse angulaire, les gorges de circulation 65A et 65B du quatrième mode de réalisation se composent de gorges en zigzag sans fin comprenant des gorges inclinées et s'étendant circonférentiellement comme dans les autres modes de réalisation précédents. Lorsque le rapport de vitesse angulaire entre les arbres de sortie 54A et 54B est amené à varier (comme 3:4), cependant, les gorges inclinées 66A et 66B et les gorges 67A et 67B s'étendant circonférentiellement doivent être conçues en considérant le rapport de vitesse angulaire entre elles comme représenté sur
la figure 11.
Les gorges de circulation 65A et 65B des unités de transformation de mouvement 50A et 50B représentées sur la figure 11 comportent des gorges inclinées 66A et 66B et des gorges 67A et 67B s'étendant circonférentiellement. La longueur circonférentielle des gorges 67A ou 67B s'étendant circonférentiellement des gorges de circulation 65A ou 65B
sur l'une ou l'autre des unités de transformation de mouve-
ments 50A et 50B correspond à l'angle de rotation fourni par les gorges inclinées 66B ou 66A lorsque l'élément 52B ou 52A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se trouve dans l'autre unité de transformation de mouvement 50B ou 50A. Les gorges de circulation 65A et 65B sont prévues dans les surfaces circonférentielles de 360 degrés entre les logements 51A et 51B et les éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire des unités de transformation de mouvement 50A et 50B. Comme cela ressort de la figure 11, deux unités de
transformation de mouvement ou plusieurs unités de transfor-
mation de mouvement ayant des nombres différents de gorges inclinées prévues dans la gamme de 360 degrés peuvent être reliées conjointement dans un dispositif d'actionnement à
gradins du type qui vient juste d'être décrit.
Le fonctionnement du dispositif d'actionnement à gradins ayant les gorges de circulation du type représenté sur la figure 11 est décrit brièvement ci-après. Lorsque l'élément 52B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire est déplacé axialement pour faire tourner l'arbre de sortie 54B de 15 degrés, par exemple, la rotation est transmise à l'arbre de sortie 54A par le mécanisme de transmission de rotation 59,
après quoi l'arbre de sortie 54A tourne de 20 degrés confor-
mément au rapport de dents entre les pignons 59A et 59B.
Lorsque l'élément 52A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire est déplacé axialement ensuite pour faire tourner l'arbre de sortie 54A de 40 degrés, la rotation est transmise à l'arbre de sortie 54B par le mécanisme de transmission de rotation 59, si bien que l'arbre de sortie 54B tourne de 30 degrés (ou d'un total de 45 degrés). Lorsque l'élément 52B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire est déplacé davantage axialement pour faire tourner l'arbre de sortie 54B
de 15 degrés, l'arbre de sortie 54A tourne de 20 degrés.
Naturellement, les arbres de sortie peuvent être amenés à tourner pas à pas dans l'une ou l'autre direction en déplaçant sélectivement les éléments animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire.
Cette conception permet de réduire de façon remarquable la longueur axiale de tout le dispositif d'actionnement à gradins qui offre un avantage important lorsque l'on doit considérer les limitations de dimensions globales. En choisissant un rapport approprié des dents entre les pignons constituant le mécanisme de transmission de rotation 59, on peut éviter un trop grand rapprochement des gorges inclinées contiguës même lorsque l'angle de rotation résultant du mouvement des éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de
va-et-vient linéaire est faible.
Les gorges de circulation 65A et 65B et les saillies 68A et 68B peuvent également être prévues entre les éléments 52A et 52B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et les
éléments rotatifs 53A et 53B comme dans les modes de réalisa-
tion précédents.
Un cinquième mode de réalisation de la présente inven-
tion illustré sur les figures 12 et 13 est une variante du premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2. Les saillies 18A et 18B sont des billes logées dans deux jeux en vis-à-vis de gorges de circulation, l'un comprenant les gorges de circulation 15A et 15B pratiquées dans la surface circonférentielle des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'autre des gorges de circulation 75A et 75B pratiquées dans la paroi intérieure
du logement 1. Etant donné que ce cinquième mode de réalisa-
tion est analogue au premier mode de réalisation sous ses autres aspects, leurs parties similaires ou correspondantes sont désignées par les mêmes symboles de référence, sans
qu'il soit nécessaire d'en faire une description détaillée.
La figure 13 illustre schématiquement les contours des gorges de circulation 15A et 15B pratiquées dans la surface circonférentielle des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement
de va-et-vient linéaire et 75A et 75B dans la paroi inté-
rieure du logement 1. Les gorges de circulation 15A et 15B pratiquées dans la surface circonférentielle sont indiquées par des lignes en traits pleins tandis que les gorges de circulation 75A et 75B dans la paroi intérieure du logement 1 sont indiquées par des lignes en traits interrompus, les
billes qui y sont logées étant représentées par des cercles.
Comme cela ressort de la figure 13, les gorges de
circulation 15A et 15B pratiquées dans la surface circonfé-
rentielle des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire comprennent essentiellement les mêmes gorges inclinées 16B et 16A et les mêmes gorges s'étendant circonférentiellement 17A et 17B que celles illustrées sur la figure 2, tandis que les gorges de circulation 75A et 75B pratiquées dans la paroi intérieure du logement 1 comprennent des gorges inclinées analogues 76B et 76A et des gorges
s'étendant circonférentiellement analogues 77A et 77B.
Lorsque du fluide sous pression est alimenté au travers de la lumière 10 du cinquième mode de réalisation selon l'état illustré sur les figures 12 et 13 ou sur la figure 14A, l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace vers la droite à partir de l'extrémité gauche de la figure 12, si bien que les saillies 18A se déplacent le long des gorges inclinées 16A et 76A. Ensuite, l'élément 2A animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire tourne d'un angle de 45 degrés conféré par les deux gorges inclinées, la rotation à ce dernier étant transmise à l'élément rotatif 3, après quoi les saillies 18B se déplacent
le long des gorges 17B et 77B s'étendant circonférentielle-
ment des gorges de circulation 15B et 75B. La figure 14B
illustre l'état obtenu à la fin de ces mouvements.
Ensuite, lorsque du fluide sous pression est acheminé au travers de la lumière 11 pour déplacer vers la gauche l'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire depuis la position illustrée sur la figure 12, les saillies
18B se déplacent le long des gorges inclinées 16B et 76B.
L'élément 2B animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire tourne d'un angle de 45 degrés conféré par le contour des gorges inclinées, la rotation de ce dernier étant transmise à l'élément rotatif 3, après quoi les saillies 18A se
déplacent le long des gorges 17A et 77A s'étendant circonfé-
rentiellement des gorges de circulation 15A et 75A, comme représenté sur la figure 14C. Les états illustrés sur les figures 14D et 14C sont obtenus lorsque les éléments animés
d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont déplacés alterna-
tivement axialement. La rotation de l'arbre de sortie peut être inversée en inversant le mouvement axial de l'élément animé d'un mouvement de vaet-vient linéaire qui vient juste
d'être déplacé dans l'une ou l'autre direction.
Les billes 18A et 18B logées entre les gorges de circulation 15A et 75A et entre les gorges 15B et 75B en tant que saillies transmettent la force par roulement. Les billes assurent donc une rotation uniforme car elles transforment efficacement la production de mouvement avec moins de friction avec la surface intérieure des gorges de circulation
que d'autres types de saillies.
Les gorges de circulation 15A, 15B, 75A et 75B prévues dans les surfaces en vis-à-vis des éléments 2A et 2B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et le logement 1 du cinquième mode de réalisation qui vient juste d'être décrit peuvent également être prévus dans les surfaces en vis-à-visdes éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire
et de l'élément rotatif.
Un sixième mode de réalisation représenté sur la figure comprend des gorges de circulation 85A, 85B, 86A et 86B analogues à celles du cinquième mode de réalisation prévues dans les surfaces en vis-à-vis des éléments 82A et 82B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et d'un élément rotatif 83 avec des gorges de circulation 87A et 87B prévues dans la paroi intérieure d'un logement 81. Des organes de retenue 89A et 89B retiennent des billes 88A et 88B servant comme saillies interposées entre deux gorges de circulation 85A et
86A et une autre paire des gorges de circulation 85B et 86B.
Le sixième mode de réalisation comprend des manchons fendus 81A, 81B et 81C logés dans le logement 81. Bien que les saillies en forme de billes 91A et 91B retenues dans les trous dans la surface circonférentielle extérieure des éléments 82A et 82B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire soientlogqpsdans les gorges de circulation 87A et 87B prévues sur le côté intérieur des manchons fendus, des dispositifs de retenue 92A et 92B pour maintenir les saillies sont prévus sur le côté extérieur des éléments 82A et 82B
animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Pour faciliter que les gorges de circulation 87A et 87B s'adaptent dans les saillies 91A et 91B, les manchons 81A, 81B et 81C sont agencés pour être fendus sur la ligne centrale des gorges de circulation 87A et 87B. La figure 16 illustre le profil en section transversale du manchon fendu 81A. La figure 17 illustre un mode de réalisation ayant un premier dispositif d'actionnement à gradins intérieur 100 comprenant deux des trois éléments 22A, 22B et 22C animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire selon le troisième mode de réalisation représenté sur la figure 8, un deuxième élément d'actionnement à gradins 120 de réalisation similaire
étant monté à l'extérieur du logement.
En résumé, le dispositif d'actionnement à gradins intérieur 100 comprend un logement cylindrique 101 ayant deux éléments 102A et 102B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire disposés de façon coulissante et coaxialement à l'intérieur de celui-ci et un élément rotatif commun 103 passant au travers, un arbre de sortie 104 faisant saillie
vers l'extérieur. Un logement 121 du dispositif d'actionne-
ment à gradins extérieur 120 comprend des lumières 111, 112 et 113 à travers lesquelles du fluide sous pression est acheminé pour déplacer les éléments 102A et 102B animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire.
Les gorges de circulation sans fin 115A et 115B compre-
nant plusieurs gorges inclinées 116A et 116B et des gorges
s'étendant circonférentiellement 117A et 117B, comme repré-
sentées sur la vue éclatée de la figure 18, sont prévues dans la surface de l'élément rotatif 103 en vis-à-vis des éléments
102A et 102B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire.
Les saillies 118A et 118B sur les éléments 102A et 102B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont adaptées
dans les gorges de circulation 115A et 115B.
Le deuxième dispositif d'actionnement à gradins 120 est adapté sur le logement 101 du dispositif d'actionnement à
gradins intérieur 100 qui sert comme son élément rotatif.
Le deuxième dispositif d'actionnement à gradins 120 retient deux éléments 122A et 122B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire qui sont disposés axialement de façon coulissante entre le logement externe 121 et le logement interne 101 qui sert comme son élément rotatif. Le logement 121 comprend des lumières 131, 132 et 133 à travers lesquel- les du fluide sous pression est alimenté et déchargé pour déplacer les éléments 122A et 122B animés d'un mouvement de
va-et-vient linéaire.
Les gorges de circulation sans fin 135A et 135B compre-
nant plusieurs gorges inclinées 136A et 136B et des gorges
s'étendant circonférentiellement 137A et 137B, comme repré-
senté sur la vue éclatée de la figure 19, sont prévues sur la surface du logement 101 en vis-à-vis des éléments 122A et 122B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire. Les saillies 138A et 138B sur les éléments 122A et 122B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont adaptées dans les
gorges de circulation 135A et 135B.
Dans ce dispositif d'actionnement à gradins du type à conduit double, l'arbre de sortie peut être amené à tourner pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière en déplaçant sélectivement les éléments 102A, 102B, 122A et 122B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire des dispositifs
d'actionnement à gradins intérieur et extérieur 100 et 120.
A mesure que les dispositifs d'actionnement à gradins intérieur et extérieur font tourner individuellement l'arbre de sortie, l'arbre de sortie tourne d'un angle qui est égal à la somme des angles selon lesquels les deux dispositifs d'actionnement 100 et 102 tournent. En choisissant des angles
appropriés de rotation pour les deux dispositifs d'actionne-
ment, par conséquent, on peut obtenir facilement deux ou
plusieurs angles de rotation désirés.
Par exemple, la figure 18 illustre les gorges de circulation 115A et 115B du dispositif d'actionnement à gradins interne 100 qui sont conçues pour faire tourner l'arbre de sortie de 45 degrés lorsque les éléments 102A et 102B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplacent d'un pas. La figure 19 illustre les gorges de circulation 135A et 135B du dispositif d'actionnement à gradins extérieur 120 qui sont conçues pour faire tourner l'arbre de sortie de 5 degrés lorsque les éléments 122A et 122B animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplacent d'un pas. Ensuite l'arbre de sortie peut être amené à tourner d'un angle de plus de 95 degrés en déplaçant les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire du dispositif d'actionnement interne de deux pas et ceux du
dispositif d'actionnement externe d'un pas. De façon similai-
re, l'arbre de sortie peut être amené à tourner d'un angle de plus de 25 degrés en déplaçant les éléments animés d'un
mouvement de va-et-vient linéaire du dispositif d'actionne-
ment interne d'un pas et en inversant ceux du dispositif d'actionnement externe de quatre pas (ce qui correspond à un
angle de - 20 degrés).
Les dispositifs d'actionnement à gradins rotatifs selon
la présente invention transforment des mouvements de va-et-
vient linéaires en des mouvements rotatifs pas à pas selon n'importe quel angle désiré soit vers l'avant soit vers l'arrière au moyen d'un mouvement précis des saillies le long des gorges de circulation, ce qui assure une rotation constante et uniforme pas à pas de l'arbre de sortie dans
n'importe quelle direction désirée.
Le dispositif d'actionnement à gradins mentionné ci-
dessus peut être utilisé comme un dispositif d'actionnement linéaire qui relie l'arbre de sortie à la vis à bille et visse l'élément de sortie qui est guidé vers la ligne axiale
dans ladite vis à bille.
Sur la figure 9, A signifie avance du programme de rotation vers l'avant, B lumière, C rotation inverse, D rotation vers l'avant, E avance du programme de rotation inverse. Sur les figures 14A, 14B, 14C, 14D et 14E, F signifie rotation de 45 degrés, G rotation de 90 degrés, H
rotation de 135 degrés et I rotation de 180 degrés.
Claims (10)
1. Dispositif d'actionnement à gradins comprenant un logement cylindrique, deux ou plusieurs éléments animés d'un mouvement de va- et-vient linéaire disposés sur un axe commun
afin de pouvoir être susceptibles de coulisser individuelle-
ment et axialement et un élément rotatif commun traversant les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire avec un arbre de sortie se prolongeant à partir de ceux-ci faisant saillie du logement, caractérisé en ce que l'un ou l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire comprend des gorges de circulation en zigzag sans fin comprenant plusieurs gorges inclinées, inclinées alternativement dans des directions opposées par
rapport au générateur et des gorges s'étendant circonféren-
tiellement reliant les gorges inclinées contigués conjointe-
ment à leurs deux extrémités formées dans leur surface circonférentielle en vis-à-vis de l'autre et l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire retenant des saillies adaptées pour être logées dans les gorges de circulation individuelles; les gorges se prolongeant circonférentiellement des gorges de circulation sur chaque élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire ont une longueur circonférentielle correspondant à la somme des angles de rotation entre le logement et les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire conférée par les gorges inclinées lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement; les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et rotatif sont reliés conjointement par des dispositifs de couplage qui transmettent le mouvement de rotation de l'un à l'autre tout en permettant un mouvement axial libre; et un mouvement sélectif des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire provoque la rotation de
l'arbre de sortie pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière.
2. Dispositif d'actionnement à gradins comprenant un logement cylindrique, deux ou plusieurs éléments animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire disposés sur un axe commun
de façon à pouvoir être susceptibles de coulisser individuel-
lement et axialement et un élément rotatif commun traversant les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire avec un arbre de sortie s'étendant à partir de ceux-ci se prolongeant à partir du logement, caractérisé en ce que l'un ou l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire comprend des gorges de circulation en zigzag sans fin comportant plusieurs gorges inclinées, inclinées alternativement dans des directions opposées par
rapport au générateur et des gorges s'étendant circonféren-
tiellement reliant les gorges inclinées contiguës conjointe-
ment à leurs deux extrémités formées dans leur surface circonférentielle en vis-à-vis de l'autre et l'autre du logement et des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire retenant des saillies agencées pour s'adapter dans
les gorges de circulation individuelles; les gorges s'éten-
dant circonférentiellement des gorges de circulation ont une longueur circonférentielle correspondant à la somme des angles de rotation entre les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'élément rotatif conférée par les gorges inclinées lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement; le logement et les éléments animés d'un mouvement de va-et- vient linéaire sont reliés conjointement par des dispositifs de couplage qui transmettent le mouvement de rotation de l'un à l'autre tout en permettant un mouvement axial libre; et un mouvement sélectif des éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire provoque la rotation de l'arbre de sortie pas à pas
vers l'avant ou vers l'arrière.
3. Dispositif d'actionnement à gradins selon l'une des
revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que deux éléments
animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire sont prévus et les gorges s'étendant circonférentiellement des gorges de
circulation sur chaque élément animé d'un mouvement de va-et-
vient linéaire ont une longueur circonférentielle correspon-
dant aux angles de rotation entre les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'élément rotatif conférée par les gorges inclinées lorsque l'autre élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire se déplace axialement.
4. Dispositif d'actionnement à gradins selon l'une des
revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les angles de
rotation conférés par les gorges inclinées lorsque les éléments animés d'un mouvement de va-et-vient linéaire se
déplacent axialement, sont amenés à varier.
5. Dispositif d'actionnement à gradins comprenant deux
ou plusieurs unités de transformation de mouvements compor-
tant chacune un logement cylindrique, un élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire susceptible de coulisser axialement contenu dans celui-ci et un élément rotatif traversant l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire, un arbre de sortie s'étendant à partir de celui-ci faisant saillie du logement, caractérisé en ce que deux ou
plusieurs unités de transformation de mouvement sont dispo-
sées en parallèle l'une à l'autre, leurs arbres de sortie étant reliés conjointement par un mécanisme de transmission de rotation; l'un ou l'autre du logement et de l'élément animé d'un mouvement de va-et- vient linéaire ou de l'él6ment animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire et de l'élément rotatif dans chaque unité de transformation de mouvement comporte des gorges de circulation en zigzag sans fin
comprenant plusieurs gorges inclinées, inclinées alterna-
tivement dans des directions opposées par rapport au généra-
teur et des gorges s'étendant circonférentiellement reliant les gorges inclinées contiguës conjointement à leurs deux extrémités formées dans leur surface circonférentielle en vis-à-vis de l'autre et l'autre retenant des saillies agencées pour s'adapter dans les gorges de circulation individuelles; les gorges s'étendant circonférentiellement des gorges de circulation sur chaque unité de transformation
de mouvements ont une longueur circonférentielle correspon-
dant à la somme des angles de la rotation conférée par les gorges inclinées lorsque l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire dans l'autre unité de transformation de mouvement se déplace axialement; l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire, l'élément rotatif et le
logement n'ayant pas de gorges de circulation et les prolon-
gements sur ceux-ci sont reliés conjointement par les dispositifs de couplage qui limitent la rotation des uns avec les autres tout en permettant un mouvement axial libre;et un
mouvement sélectif des éléments animés d'un mouvement de va-
et-vient linéaire provoque que l'arbre de sortie tourne pas
à pas vers l'avant ou vers l'arrière.
6. Dispositif d'actionnement à gradins selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission de rotation reliant conjointement les arbres de sortie des unités de transformation de mouvement fournit un rapport de vitesse angulaire donné entre les arbres de sortie
reliés ainsi.
7. Dispositif d'actionnement à gradins selon l'une
quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
l'élément maintenant les saillies agencées pour s'adapter dans les gorges de circulation sur l'autre élément comporte également des gorges de circulation similaires formées sur celui-ci;et les saillies sont adaptées dans les deux paires
opposées de gorges de circulation.
8. Dispositif d'actionnement à gradins selon la revendication 7, caractérisé en ce que les billes retenues par les dispositifs de retenue sont adaptées dans les deux
paires opposées de gorges de circulation.
9. Dispositif d'actionnement à gradins selon l'une
quelconque des revendications 1 à 4, 7 et 8, caractérisé en
ce qu'un deuxième dispositif d'actionnement à gradins est adapté sur le logement du premier dispositif d'actionnement à gradins, le logement du premier dispositif d'actionnement
à gradins servant comme élément rotatif du deuxième disposi-
tif d'actionnement à gradins qui est tourné pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière en animant sélectivement d'un mouvement de va-et-vient deux ou plusieurs éléments animés
d'un mouvement de va-et-vient linéaire montés tout autour.
10. Dispositif d'actionnement à gradins selon l'une
quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que
le logement sert comme vérin pour déplacer axialement l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire et l'élément animé d'un mouvement de va-et-vient linéaire comme piston déplacé par le fluide sous pression agissant sur sa
surface d'extrémité.
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