FR3134157A1 - Ensemble moteur d’entraînement en rotation d’un arbre moteur - Google Patents
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Abstract
L’ensemble moteur, d’entraînement en rotation d’un arbre récepteur comporte : - un arbre moteur (1), rotatif, pouvant tourner dans un sens et dans l’autre selon des vitesses identiques, ledit arbre étant accouplé au rotor (50) d’un organe moteur (5), - un arbre récepteur rotatif (2), - deux transmissions de mouvement (3) de raisons différentes, établies entre l’arbre moteur et l’arbre récepteur, associées chacune à un mécanisme d’embrayage/débrayage (4) dédié apte lorsqu’il est activé à accoupler ladite transmission (3) à l’arbre moteur (1) et lorsqu’il est désactivé à désaccoupler ladite transmission (3) de l’arbre moteur (1). Les deux mécanismes d’embrayage/débrayage (4) sont fonctionnellement associés l’un à l’autre en sorte que l’activation de l’un entraîne la désactivation de l’autre, l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage (4) étant activé lorsque l’arbre moteur (1) est entraîné dans le sens horaire, l’autre mécanisme d’embrayage/débrayage étant activé lorsque l’arbre moteur (1) est entraîné dans le sens antihoraire. Fig.1
Description
La présente invention est du domaine des matériels utilisés pour transmettre un couple mécanique entre un arbre moteur et un arbre récepteur, les arbres moteur et récepteur étant entraînables en rotation alternativement selon le sens horaire et selon le sens antihoraire.
Typiquement, les ouvrants d’aération que possèdent les bâtiments agricoles sont actionnés en ouverture et fermeture par des crémaillères engrenées avec des pignons montés fixement sur un arbre récepteur accouplé à l’arbre de sortie d’un motoréducteur à double sens de rotation. Habituellement l’arbre de sortie du motoréducteur tourne à la même vitesse dans le sens horaire et dans le sens antihoraire, cette vitesse étant relativement faible de sorte que l’ouverture et la fermeture des ouvrants d’aération s’effectue lentement. L’inconvénient de ces dispositions réside dans le fait de ne pouvoir actionner rapidement les ouvrants d’aération en fermeture lorsque survient un épisode météorologique destructeur, tel que grêle, averse, neige etc.
Ce problème se pose de manière accrue pour les installations de protection des plantes en rang, palissées, tels que vignes, arbres fruitiers etc. Habituellement ces installations sont équipées d’une couverture de protection souple fixée à un arbre support porté par des paliers fixés aux poteaux de palissage et accouplé à un ensemble moteur d’actionnement en rotation. L’arbre support, par l’ensemble moteur d’entraînement en rotation est entraîné dans le sens du déploiement de la couverture au-dessus des plantes ou dans le sens de l’enroulement. La couverture est supportée de plus par des bras articulés aux poteaux de palissage. Les vitesses de rotation de l’arbre support dans le sens de l’enroulement de la couverture de protection et dans le sens de son déploiement sont identiques et sont relativement lentes. Ainsi un déploiement rapide de la couverture de protection lors de la survenue de fortes intempéries n’est pas possible. Les plantes et les fruits qu’elles portent se trouvent ainsi exposées à l’action néfaste de ces épisodes météorologiques.
Une solution à ces problèmes consisterait à utiliser des motoréducteurs possédant des arbres de sortie pouvant tourner dans un sens selon une vitesse de rotation bien plus élevée que dans l’autre sens, mais de tels équipements sont relativement onéreux et ne peuvent qu’alourdir le coût des installations de protection.
La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précédemment cités par la mise en œuvre d’un ensemble moteur d’entraînement en rotation apte à entraîner un arbre récepteur selon ses deux sens de rotation à des vitesses différentes, en utilisant un organe moteur dont les vitesses de rotation de l’arbre de sortie dans un sens et dans l’autre sont identiques.
À cet effet l’ensemble moteur, selon l’invention, d’entraînement en rotation d’un arbre récepteur se caractérise essentiellement en ce qu’il comporte :
- un arbre moteur, rotatif, sur lequel un couple et un mouvement d’entraînement en rotation sont disponibles, ledit arbre pouvant tourner dans un sens et dans l’autre selon des vitesses angulaires de rotation identiques, ledit arbre moteur étant accouplé ou prévu pour être accouplé au rotor d’un organe moteur
- un arbre récepteur rotatif,
- deux transmissions de mouvement de raisons différentes, établies entre l’arbre moteur et l’arbre récepteur, associées chacune à un mécanisme d’embrayage/débrayage dédié apte lorsqu’il est activé à accoupler ladite transmission à l’arbre moteur et lorsqu’il est désactivé à désaccoupler ladite transmission de l’arbre moteur,
et que les deux mécanismes d’embrayage sont fonctionnellement associés l’un à l’autre en sorte que l’activation de l’un entraîne la désactivation de l’autre, l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage étant activé lorsque l’arbre moteur est entraîné dans le sens horaire, l’autre mécanisme d’embrayage/débrayage étant activé lorsque l’arbre moteur est entraîné dans le sens antihoraire.
- un arbre moteur, rotatif, sur lequel un couple et un mouvement d’entraînement en rotation sont disponibles, ledit arbre pouvant tourner dans un sens et dans l’autre selon des vitesses angulaires de rotation identiques, ledit arbre moteur étant accouplé ou prévu pour être accouplé au rotor d’un organe moteur
- un arbre récepteur rotatif,
- deux transmissions de mouvement de raisons différentes, établies entre l’arbre moteur et l’arbre récepteur, associées chacune à un mécanisme d’embrayage/débrayage dédié apte lorsqu’il est activé à accoupler ladite transmission à l’arbre moteur et lorsqu’il est désactivé à désaccoupler ladite transmission de l’arbre moteur,
et que les deux mécanismes d’embrayage sont fonctionnellement associés l’un à l’autre en sorte que l’activation de l’un entraîne la désactivation de l’autre, l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage étant activé lorsque l’arbre moteur est entraîné dans le sens horaire, l’autre mécanisme d’embrayage/débrayage étant activé lorsque l’arbre moteur est entraîné dans le sens antihoraire.
Ainsi, l’arbre récepteur peut être entraînés en rotation dans un sens ou dans l’autre à des vitesses différentes, sans qu’il soit besoin que la vitesse de rotation de l’arbre moteur dans le sens horaire soit différente de sa vitesse de rotation dans le sens antihoraire. Il donc possible d’utiliser pour l’entraînement en rotation de cet arbre moteur, un organe moteur, par exemple un motoréducteur, dont la vitesse de rotation de l’arbre de sortie reste identique quel que soit son sens de rotation. De tels organes moteurs sont d’un coût moindre. Pour réduire encore les coûts, selon une autre caractéristique de l’invention, l’arbre moteur, est formé par l’arbre de sortie de l’organe moteur.
Selon une autre caractéristique de l’invention l’arbre récepteur est prévu pour actionner un élément de protection et les positions angulaires de l’arbre récepteur correspondant aux positions extrêmes de l’élément de protection sont déterminées par deux contacteurs actionnés tour à tour par une came fixée à une roue dentée en prise avec un filetage adapté, formé dans ledit arbre récepteur.
Bref exposé des figures
Description de modes préférés de réalisation de l’invention
On observe en figures 1 et 2, un ensemble moteur comportant une arbre moteur 1, à double sens de rotation sur lequel un couple et un mouvement de rotation sont disponibles, un arbre récepteur 2 rotatif et deux transmissions de mouvement 3, de raisons différentes, établies entre l’arbre moteur 1 et l’arbre récepteur 2. Chaque transmission est associée à un mécanisme d’embrayage/débrayage 4, dédié, apte, lorsqu’il est activé à accoupler la transmission 3 correspondante à l’arbre moteur 1 afin de transmettre un couple moteur à l’arbre récepteur 2 et lorsqu’il est désactivé à désaccoupler cette transmission 3 de l’arbre moteur 1. Les deux mécanismes d’embrayage/débrayage 4 sont actionnés simultanément et sont fonctionnellement associés afin que l’activation de l’un se traduise par la désactivation de l’autre et inversement.
L’arbre moteur 1 est accouplé ou est prévu pour être accouplé au rotor 50, à double sens de rotation, d’un organe moteur 5, la vitesse de rotation du rotor 50 dans un sens ou dans l’autre étant invariable. Cet organe moteur 5 est par exemple constitué par un motoréducteur. Comme on peut le voir schématiquement en , l’arbre moteur 1 est formé par l’arbre de sortie de l’organe moteur 5. Préférentiellement cet arbre de sortie ou arbre moteur 1 s’étend de part et d’autre du rotor 50 de l’organe moteur 5 et forme deux extensions 10 cylindriques alignées, opposées.
Selon une variante d’exécution, l’arbre moteur 1 est accouplé par un joint approprié à l’arbre de sortie de l’organe moteur 5.
L’arbre récepteur 2 peut être un arbre d’actionnement en ouverture et fermeture d’ouvrants d’aération de bâtiments agricoles tels que serre ou bien d’ouvrants de bâtiments d’élevage et autres bâtiments. Il peut être aussi l’arbre d’enroulement de la couverture d’installations de protection de plantes en rang telles que celles décrites dans les demandes de brevet FR21/03465 et FR 21/12810 de la demanderesse.
Les deux transmissions de mouvement 3 sont associées respectivement aux deux extensions 10 de l’arbre moteur 1. Plus précisément, l’une des deux extensions 10 est associée à l’une des deux transmissions 3, l’autre extension 10 est associée à l’autre transmission de mouvement 3. L’une de ces deux transmissions 3 est propre à l’entraînement, dans l’un de ses deux sens de rotation, selon une vitesse de rotation élevée, de l’arbre récepteur 2, tandis que l’autre transmission 3 est propre à l’entraînement, dans l’autre sens de rotation suivant une vitesse de rotation moindre, de cet arbre récepteur 2. Cet arbre récepteur 2 sera entraîné selon une vitesse élevée, selon l’application envisagée, soit pour fermer des ouvrants d’aération, soit pour dérouler une couverture de protection et plus généralement pour actionner tout élément de protection ou autres selon une vitesse élevée lorsque les circonstances l’imposent.
Selon une forme préférée de réalisation, chaque transmission de mouvement comprend un pignon menant 30, monté de manière coulissante sur l’extension 10 correspondante et un pignon mené 31, de diamètre différent, fixé à l’arbre récepteur 2, et engrené avec le pignon menant 30. À ce pignon menant 30 est associé l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage 4.
Chaque mécanisme d’embrayage/débrayage 4 est apte à la commande, à accoupler le pignon menant 30 associé avec l’extension 10 correspondante afin que le mouvement de rotation de cette extension 10 soit transmis avec augmentation ou réduction de vitesse de rotation à l’arbre récepteur 2.
Chaque mécanisme d’embrayage/débrayage 4 est de préférence du type à crabot et comprend d’une part une douille mobile 40 de crabot fixée au pignon menant 30 de la transmission de mouvement correspondante et engagée autour de l’extension 10 correspondante et d’autre part une douille fixe 41 de crabot engagée sur ladite extension 10 et fixée à cette dernière. Comme on le comprend, les douilles mobile 40 et fixe 41 de crabot sont en regard l’une de l’autre.
Les douilles mobile 40 et fixe 41 de crabot sont chacune dotée de dents d’accouplement. En relation d’accouplement, c’est à dire en relation d’embrayage, les dents de l’une sont emboîtées dans les inter-dents de l’autre. Avantageusement, les dents des deux douilles mobile 40 et fixe 41 de crabot présenteront des profils adaptés pour faciliter leur interpénétration. Ainsi ces dents pourront présenter chacune une extrémité libre arrondie ou en biseau.
À chaque mécanisme d’embrayage/débrayage 4 est associé un moyen d’actionnement apte à déplacer en translation le pignon menant 30 et la douille mobile 40 de crabot, sur l’extension 10 correspondante afin d’établir une relation d’embrayage ou une relation de débrayage avec la douille fixe 41 de crabot.
Selon une forme pratique de réalisation, chaque moyen d’actionnement comprend d’une part une portée filetée 101, à pas rapide, formée sur l’extension 10 correspondante de l’arbre moteur 1 et d’autre part un disque d’actionnement 6 doté d’un taraudage central traversant engagé en vissage sur la portée filetée 101. Le disque d’actionnement 6 de chaque moyen d’actionnement est immobilisé en rotation par friction, par rapport au carter de l’organe moteur 5 afin que la rotation de l’arbre moteur 1 et donc des extensions 10 se traduise par le mouvement de translation du disque 6 sur l’extension 10 qui le porte.
Il y a lieu de noter que les pas des portées filetées 101 pratiquées sur les extensions 10 sont de même inclinaison. Ces portées filetées 101 présenteront préférentiellement un pas à droite.
Le disque d’actionnement 6 de chaque moyen d’actionnement comporte en périphérie des bras de traction 60 s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal des extension 10, ces bras de traction 60 étant dotés chacun en extrémité libre d’un bec de traction 61 prévu pour venir agir en traction sur une bague épaulée 7 fixée au pignon menant 30 correspondant.
En fonction du sens de rotation de l’arbre moteur 1 et donc des extensions 10, le disque d’actionnement 6 de chaque moyen d’actionnement agit en poussée sur le pignon menant 30 de la transmission correspondante, par l’intermédiaire de la bague épaulée 7, ou bien en traction sur ce pignon menant 30 par l’intermédiaire des becs 61 des bras de traction 6 et de la bague épaulée 7. Par action de poussée sur la bague épaulée, cette dernière, le pignon menant 30 de la transmission 3 correspondante et la douille mobile 40 de crabot associée sont déplacés en translation sur l’extension 10. De par ce mouvement de déplacement, la douille mobile 40 de crabot s’accouple à la douille fixe 41 de crabot. Par action de traction sur sa bague épaulée 7, le pignon menant 30 et la douille mobile 40 de crabot associée, sont écartés de la douille fixe 41 de crabot. La douille mobile 40 de crabot se trouve ainsi désaccouplée de cette douille fixe 41.
Il y a lieu de noter que les pignons menant 30 et mené 31 de chaque transmission de mouvement 3 présentent des épaisseurs différentes afin que le pignon menant 30 ne puisse se désengrener du pignon mené 31 lors de son déplacement en translation le long de l’arbre 950 qui le porte. Les pignons menant 30 ou mené 31 de plus faible diamètre présenteront une épaisseur double de celle des pignons de plus grand diamètre.
Lors de l’entraînement de l’arbre moteur 1 par exemple dans le sens horaire, le disque d’actionnement 6 de l’un des deux moyens d’actionnement, en raison de son immobilisation en rotation par rapport au carter de l’organe moteur 5, est entraîné vers l’extrémité libre de l’extension 10 qui le porte et vers une butée annulaire 8 installée à ladite extrémité libre, tandis que le disque d’actionnement 6 de l’autre moyen d’actionnement est entraîné en éloignement de l’extrémité libre de l’extension 10 qui le porte. Ainsi, le premier disque d’actionnement 6 en agissant en traction sur la bague épaulée 7 correspondante, par l’entremise des bras 60 et des becs de traction 61 force le déplacement du pignon menant 30 et désaccouple les douilles mobile 40 et fixe 41 de crabot correspondantes. Le pignon 30 n’est donc plus accouplé à l’arbre moteur 1 et est libre en rotation par rapport à ce dernier. De ce fait, la transmission de mouvement 3 auquel il appartient ne peut transmettre de couple moteur entre l’arbre moteur 1 et l’arbre récepteur 2.
En revanche, le disque 6 de l’autre moyen d’actionnement, du fait de la rotation de l’arbre moteur 1 et de son immobilisation en rotation par rapport au carter de l’organe moteur 5, se déplace sur l’extension 10 correspondante. Ainsi, en s’éloignant de la butée annulaire 8 correspondante, installée en extrémité libre de cette autre extension 10, ce disque d’actionnement 6 vient agir en poussée contre la bague épaulée 7 du pignon menant 30 correspondant, ce qui force l’accouplement des douilles mobile 40 et fixe 41 de crabot l’une à l’autre. Dans cette situation, le couple moteur se trouve transmis entre l’arbre moteur 1 et l’arbre récepteur 2 par l’entremise des pignons menant 30 et mené 31 de la transmission 3 correspondante. L’arbre récepteur 2 se trouve alors entraîné en rotation 1 selon un sens identique au sens de rotation de l’arbre moteur 2 mais selon une vitesse de rotation différente, élevée ou réduite fonction de la raison de la transmission correspondante.
Le mouvement inverse de rotation de l’arbre moteur 1, conduit à des situations inverses c’est à dire à l’entrainement en sens inverse de l’arbre récepteur 2 par l’entremise de la transmission précédemment inactive et ce selon une vitesse angulaire fonction de la raison de cette transmission. L’arbre récepteur 2 est donc entraîné en rotation dans le sens horaire selon une première vitesse de rotation lorsque l’une seulement des deux transmission de mouvement 3 est active et dans le sens antihoraire selon une seconde vitesse de rotation lorsque l’autre seulement transmission de mouvement est active.
L’immobilisation par friction de chaque disque d’actionnement 6 autorise cependant la rotation de ce dernier lorsqu'il vient au contact de la butée annulaire 8 correspondante ou lorsque la douille mobile 40 de crabot est en pression contre la douille fixe 41 de crabot sous l’effet de la poussée qu’il exerce sur cette dernière par l’entremise de la bague épaulée 7 et du pignon menant 30. De cette manière, est écarté tout risque de blocage.
Selon une forme pratique de réalisation, l’immobilisation par friction de chaque disque d’actionnement 6 est obtenue par un jeu d’aimants 9 appliqué contre le disque 6 et porté par une structure support montée fixe en rotation par rapport au carter de l’organe moteur 5 et mobile en translation par rapport à ce dernier. Cette structure support pourra être formée de tiges rigides 90 s’étendant parallèlement à l’arbre moteur 1 et montées en coulissement dans des alésages formés dans un élément lié fixement au carter de l’organe moteur 5. Chaque aimant 9 sera monté fixement à l’une des deux extrémités de l’une des tiges 90.
Avantageusement, les positions angulaires de l’arbre récepteur 2, correspondant aux positions extrêmes de l’élément de protection qu’il actionne sont déterminées par deux contacteurs 20 actionnés tour à tour par une came 21 fixée à une roue dentée 22 en prise avec un filetage 23 adapté, formé dans l’arbre récepteur 2. Une telle disposition est représentée en .
Les contacteurs sont fixés sur une structure appropriée, non représentée, montée fixement par rapport au sol.
La présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre de la présente invention telle que définie par les revendications ci-après.
Claims (9)
- Ensemble moteur, d’entraînement en rotation d’un arbre récepteur caractérisé en ce qu’il comporte :
- un arbre moteur (1), rotatif, sur lequel un couple et un mouvement d’entraînement en rotation sont disponibles, ledit arbre moteur (1) pouvant tourner dans un sens et dans l’autre selon des vitesses angulaires de rotation identiques, ledit arbre moteur étant accouplé ou prévu pour être accouplé au rotor (50) d’un organe moteur (5),
- un arbre récepteur rotatif (2),
- deux transmissions de mouvement (3) de raisons différentes, établies entre l’arbre moteur et l’arbre récepteur, associées chacune à un mécanisme d’embrayage/débrayage (4) dédié apte lorsqu’il est activé à accoupler ladite transmission (3) à l’arbre moteur (1) et lorsqu’il est désactivé à désaccoupler ladite transmission (3) de l’arbre moteur (1),
- et que les deux mécanismes d’embrayage/débrayage (4) sont fonctionnellement associés l’un à l’autre en sorte que l’activation de l’un entraîne la désactivation de l’autre, l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage (4) étant activé lorsque l’arbre moteur (1) est entraîné dans le sens horaire, l’autre mécanisme d’embrayage/débrayage (4) étant activé lorsque l’arbre moteur (1) est entraîné dans le sens antihoraire. - Ensemble moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’arbre moteur (1) est formé par l’arbre de sortie d’un organe moteur (5), s’étend de part et d’autre du rotor (50) de l’organe moteur (5) et forme deux extensions (10) cylindriques alignées, opposées, les deux transmissions de mouvement (3) étant associées respectivement aux deux extensions (10) cylindriques.
- Ensemble moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque transmission de mouvement comprend un pignon menant (30), monté de manière coulissante sur l’extension (10) correspondante et un pignon mené (31) de diamètre différent fixé à l’arbre récepteur (2), et engrené avec le pignon menant (30), et qu’au pignon menant (30) est associé l’un des deux mécanismes d’embrayage/débrayage (4) apte à la commande, à accoupler le pignon menant (30) avec l’extension (10) afin que le mouvement de rotation de cette extension (10) soit transmis avec augmentation ou réduction de vitesse de rotation à l’arbre récepteur (2).
- Ensemble moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque mécanisme d’embrayage/débrayage est du type à crabot et comprend d’une part une douille mobile (40) de crabot fixée au pignon menant (30) de la transmission de mouvement correspondante et engagée autour de l’extension (10) correspondante et d’autre part une douille fixe (41) de crabot engagée sur ladite extension (10) et fixée à cette dernière.
- Ensemble moteur selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’à chaque mécanisme d’embrayage/débrayage (4) est associé un moyen d’actionnement apte à déplacer en translation le pignon menant (30) et la douille mobile (40) de crabot, sur l’extension (10) correspondante afin d’établir une relation d’embrayage ou une relation de débrayage avec la douille fixe (41) de crabot.
- Ensemble moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque moyen d’actionnement comprend d’une part une portée filetée (101), à pas rapide, formée sur l’extension (10) correspondante de l’arbre moteur (1) et d’autre part un disque d’actionnement (6) doté d’un taraudage central traversant engagé en vissage sur la portée filetée (101) et que le disque d’actionnement (6) de chaque moyen d’actionnement est immobilisé en rotation par friction, par rapport au carter de l’organe moteur (5) afin que la rotation de l’arbre moteur (1) et donc des extensions (10) se traduise par le mouvement de translation de chaque disque (6) sur l’extension (10) qui le porte et que chaque extension (10) comporte en extrémité libre une butée annulaire (8).
- Ensemble moteur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le disque d’actionnement (6) de chaque moyen d’actionnement comporte en périphérie des bras de traction (60) s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal des extension (10), ces bras de traction 60 étant dotés chacun en extrémité libre d’un bec de traction (61) prévu pour venir agir en traction sur une bague épaulée (7) fixée au pignon menant (30) correspondant.
- Ensemble moteur selon les revendications 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que l’immobilisation par friction de chaque disque d’actionnement (6) est obtenue par un jeu d’aimants (9) appliqué contre le disque (6) et porté par une structure support (90) montée fixe en rotation par rapport au carter de l’organe moteur (5) et mobile en translation par rapport à ce dernier.
- Ensemble moteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’arbre récepteur (2) est prévu pour actionner un élément de protection et que les positions angulaires de l’arbre récepteur (2) correspondant aux positions extrêmes de l’élément de protection sont déterminées par deux contacteurs (20) actionnés tour à tour par une came (21) fixée à une roue dentée (22) en prise avec un filetage (23) adapté, formé dans ledit arbre récepteur (2).
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