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La présente invention a trait à des mécanismes destinés à action- ner une pièce menée de manière à la déplacer par pas angulaires successifs, en réponse à un mouvement d'un moteur animé d'un mouvement angulaire alter- natif, et de manière que les pas angulaires successifs aient une grandeur prédéterminée. Bien que l'invention puisse être employée avec des moteurs de diverses espèces, elle est particulièrement appropriée à l'emploi avec un moteur du type à solénoïde rotatif décrit dans le brevet britannique
N 602.812, et l'invention sera décrite ci-dessous en rapport avec un tel moteur.
Dans le solénoïde rotatif décrit dans le brevet britannique n
602.812. une armature est déplacée d'un angle prédéterminé par la force créée et s'exerçant sur l'armature par suite de la production d'un champ ma- gnétique et ce lors de chaque fonctionnement. Un tel solénoïde rotatif a donné lieu à bien des applications, particulièrement en rapport avec le fonctionnement de commutateurs rotatifs et d'autres mécanismes requérant un mouvement rotatif limité.
Les caractéristiques de ces solénordes rotatifs sont telles que le couple exercé par l'armature augmente avec le déplacement à partir de la position de repos normale, le couple maximum existant généralement à la fin de la course motrice. Dans le cas où une charge présentant une inertie substantielle est présente, il arrive que l'augmentation de l'accélération de l'armature pendant la course motrice donne lieu à la communication d'une quantité de mouvement trop grande à la charge, de sorte que cette dernière dépasse son but lorsque le solénoïde atteint la fin de sa course. La présente invention concerne la présentation d'un dispositif qui permet d'amener la charge du mouvement à se déplacer sur une distance prédéterminée lors de chaque fonctionnement.
Selon l'invention, on présente un mécanisme destiné à déplacer un organe mené par pas angulaires successifs en réponse à un organe menant animé d'un mouvement angulaire alternatif, et comprenant une transmission à un seul sens entre ces organes, et un dispositif d'arrêt destiné à l'organe mené et amené à fonctionner près d'une limite du mouvement de l'organe menant, par suite de quoi l'organe mené est déplacé sur une distance prédéterminée.
L'invention comprend également un mécanisme destiné à déplacer un organe mené par pas angulaires successifs à partir d'un organe menant animé d'un mouvement angulaire alternatif, et comprenant une transmission à un seul sens entre ces organes, et un dispositif d'arrêt destiné à l'or- gane mené,-actionné à partir de l'organe menant et amené à fonctionner près d'une limite du mouvement de l'organe menant, par suite de quoi l'organe mené est déplacé sur une distance prédéterminée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront à la lecture de la description qui suit, donné à titre d'exemple, d'une réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale d'un solénoïde rotatif, du mécanisme réalisant la présente invention et d'un commutateur rotatif constituant une charge, le mécanisme étant dans la position de repos normale.
La fig. 2 représente l'assemblage vu par le bout où se trouve le solénoide rotatif, ce bout étant appelé, pour plus de commodité, le bout ou l'extrémité arrière.
La fig. 3 est une vue le long de la ligne 3-3 de la fig. 1.
La figo 4 est une vue terminale depuis l'arbre de la charge, la
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charge constituée par le commutateur étant supprimée de la figure.
Les figs 5 et 6 représentent des détails de I'assemblage à rochet.
La fig. 7 est une vue en expansion des diverses pièces constituant la construction représentée fig. 1, la pièce contiguë de la ligne A-A étant superposée à la ligne A'-A' pour constituer une vue en expansion unique des diverses pièces. Tout solénoïde rotatif peut être employé en rapport avec la présente invention, la seule exigence étant que le solénoïde rotatif ait un angle fixe prédéterminé de mouvement rotatif. Comme le représentent les dessins, le solénoïde rotatif, indiqué de manière générale par la référence 10, comporte une plaque rotative 11 fixée sur l'arbre 12, s'étendant à travers le solénoïde rotatifo Le solénoïde rotatif représenté ici est plus complètement révélé dans le brevet britannique n 6020812 susmentionné.
La plaque rotative 11 comporte un certain nombre (ici, trois), de creux courbes indiqués de manière générale par la référence 14, ces creux variant en pro= fondeur le long de la longueur du creux dans un sens; Des roulements à bille adéquats 15 fonctionnent dans ces creux, chacun de ces roulements à billes coopérant avec un creux dans la position fixe du solénoïde. Comme le représente la figo 2, la plaque rotative 11 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre pendant une course motrice, le déplacement étant limité à un angle particulier, un dispositif adéquat étant prévu pour ramener la plaque rotative et l'arbre vers la position de départ lorsque le solénoïde cesse d'être excité.
Gomme il est révélé plus complètement dans le brevet, la plaque rotative 11 se déplace, lors de la course motrice, vers le boîtier 10, ce mouvement avant amenant l'arbre 12 non seulement à tourner, mais également à être déplacé longitudinalement sur une distance limitée, de sorte que les points de la plaque 11 se déplacent suivant des hélices.
Le solénoïde 10 porte à son extrémité avant une plaque de montage 17, cette plaque comportant une ouverture adéquate 18 et portant des goujons 19 et 20. Dans l'ouverture 18, l'extrémité de l'arbre 12 porte une plaque d'accouplement 22 comportant des doigts dressés 23 et 24. Le doigt 23 est plus long que 24 et les deux doigts sont disposés en des points diamétralement opposés de la plaque d'accouplement
Un ressort de fil métallique 26 repose sur la plaque 17; une extrémité @27 du ressort 26 est bouclée autour du gou@on 19 et l'autre extrémité 28 du ressort est bouclée autour du doigt 23. Comme le montre la fig.
2, la plaque d'accouplement 22 est amenée à tourner dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre lors d'une course motrice de l'armature et cela amène le doigt 23 à tirer sur le ressort de fil 260
Des manchons 30 et 31 sont disposés sur les goujons 19 et 20, chacun de ces manchons comportant des nervures annulaires 32 et 33.
Les nervures 32 ét 33 sont espacées d'une distance suffisante des extrémités de manchon pour que, lorsque .Les manchons sont disposés sur les goujons, l'extrémité courbe 27 du ressort et le corps du ressort 26 puissent reposer sur l'extérieur du manchon sans être liés. Il est entendu que les manchons 30 et 31 ne couvrent pas toute la longueur des goujons 19 et 20, mais laissent découvertes les parties filetées en boulon.
Un ressort à boudin d'allure conique 35 repose sur la plaque d'accouplement 22 et sert à reprendre le mouvement axial de l'arbre du solénoide pendant le fonctionnement.
Une plaque à rochet d'actionnement 37 repose librement sur le ressort à boudin 35 et consiste en un disque de forme générale circulaire comportant des côtés à encoche 38 et 39 prévus pour loger les doigts 23 et 24 de la plaque d'accouplement. Le rochet d'actionnement 37 comporte une
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ouverture 40 disposée au centre pour laisser librement passer un arbre qui sera ultérieurement indiqué. Le disque à rochet d'actionnement 37 comporte sur sa face supérieure une série de dents de rochet 42, ces dents étant es- pacées avec des intervalles angulaires réguliers autour de l'ouverture de passage centrale 40 du disque.
Les dents de rochet sont façonnées de maniè- re que, dans la construction représentée par les dessins, les dents y aient des surfaces avant de mise en prise en vue de l'accouplement dans le sens de la rotation du disque à rochet lorsque le solénoide rotatif se déplace en réponse à l'excitation de l'enroulement du solénoide. L'extrémité in- férieure 43 d'un arbre 44 passe par l'ouverture 40 du disque à rochet 37.
L'arbre 44 comporte au moins une partie 45 aplatie de manière que des or- ganes comportant des ouvertures correspondantes, non circulaires, puissent être fixées sans tourner sur l'arbre.
L'assemblage à rochet 48 est disposé aurour de l'arbre 44 et y est fixé pour la rotation. L'assemblage- 48 consiste en une partie en forme de disque 49 comportant des dents de rochet menées 50, fig. 5, sur la face inférieure et des dents 52 sur la face supérieure. L'assemblage peut être adéquatement formé en rivant ou en attachant de manière permanente un disque, estampé pour former des dents 52, au disque 49, ce dernier ayant des dents de rochet 50 formées là-dessus de manière adéquate. Il est préférable que l'assemblage à rochet 48 soit attaché en permanence à l'arbre 44, de manière que l'assemblage à rochet non seulement tourne avec l'arbre, mais soit aussi rigidement fixé à celui de manière à l'immobiliser dans le sens axial de l'arbre.
Au-dessus des dents 52 se trouve une came 54 comportant une ouverture à pivot 55, un ergot 56 et une fente à came 57. La came 54 est montée sur le goujon 19 au-dessus du manchon correspondant, l'ouverture 55 étant disposée sur le goujon. Le doigt 23 est passé dans la fente 57, tandis que l'ergot 56, lors de l'oscillation de la came, est déplacé de manière à le mettre dans le parcours des dents 52 ou l'en écarter.
Au-dessus du disque 52 se trouve une rondelle 58 ayant sensiblement la même épaisseur que la came 54 et une plaque de support 60. La plaque de support 60 comporte une ouverture 61 pour laisser librement passer l'arbre 44. La plaque de support 60 comporte également des ouvertures 62 et 63 correspondant aux extrémités filetées des goujons 19 et 20. Des écrous adéquats 64 sont prévus pour fixer la plaque de support 60 en position. La plaque de support 60 porte également des goujons dé support de commutateur 65 et 66, ces goujons étant fixés à la plaque de support et s'étendant vers le haut à partir de celle-ci. La plaque de support 60 est rigidement fixée par rapport au solénoïde et la plaque reste à l'écart de l'arbre 44, de manière que ce dernier puisse tourner librement.
Au-dessus de la plaque de support 60 se trouve la plaque de déplacement de contact 67 comportant une ouverture 68 correspondant à l'ouverture 61, cette ouverture 68 laissant également libre passage à l'arbre 44. Un oe-illet 70 est prévu pour attacher la plaque de déplacement de contact 67 à la plaque de support de commutateur 60 et pour maintenir ces deux plaques au droit l'une de l'autre tout en permettant à la plaque de déplacement de contact de tourner par rapport à la plaque de support 60.
Des rivets 69 sont prévus sur la plaque de déplacement de contact 67 pour constituer des points surélevés de réduction de frottement.
La plaque de déplacement de contact 67 comporte un doigt 72 à une extrémité et des doigts espacés 73 et 74 à l'autre extrémité, les deux doigts espacés 73 et 74 formant un dispositif à mouvement perdu. La plaque de déplacement de contact 67 est montée au-dessus de'la plaque de support 60 de manière que les doigts espacés 73 et 74 soient disposés des cotés opposés du doigt 23 de la plaque d'accouplement.
Une bride à ressort 76 est disposée au-dessus de la plaque de
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déplacement de contact 67, comporte une ouverture 77 destinée à laisser librement passer l'arbre 44 et comporte des ouvertures 78 et 79 par lesquelles peuvent passer les goujons 65-et 66. Sur les goujons 65 et 66 et au-dessus de la- bride- à ressort 76 sont disposés des manchons 80 et des rondelles 81 destinés à porter la. partie fixe de la charge à l'aide des goujons 65 et¯66. Comme il est ici montré, la charge comprend un assemblage de commutateur rotatif. Un disque isolant 83 est vissé sur les goujons 65 et 66 et porte, en des points diamétralement opposés, des contacts mobiles 84 coopérant avec des contacts fixes 85.
Les contacts mobiles sont agencés de manière que les parties de doigt 72 et 73 de la plaque de déplacement de contact 67 ouvrent ou ferment, selon le cas, les contacts mobiles 84 lorsque le solénoïde s'est déplacé jusqu'à un point prédéterminé de son parcours de fonctionnement. En pratique, les contacts mobiles sont ouverts lorsque le solénoïde rotatif a atteint la fin de sa course ou s'en approche, les contacts mobiles ouvrant le circuit du solénoïde rotatif de sorte que le solénoïde rotatif-peut retourner à sa position normale. Des attaches à ressort adéquates 87 sont portées par le disque isolant 83, les attaches à ressort étant reliées aux contacts fixes et mobiles de manière à relier ceux-ci et ceux-là aux composantes voulues des circuits.
Une ou plusieurs sections de commutateur rotatif, indiquées de manière générale par la référence 90, sont espacées par rapport au disque isolant 83; ces sections de commutateur sont bien connues et on en trouve de diverses formes. Un- exemple de section de commutateur qui peut être utilisée est celle qui est révélée et revendiquée dans le brevet des Etats-Unis 2.186.943 octroyé le 16 janvier 1940. On peut faire usage d'un nombre quelconque de sections de commutateurdes sections voisines parallèles étant séparées par des manchons d'espacement adéquats passés sur les goujons 65 et 66.
Il est entendu que le rotor d'une section de commutateur comporte généralement une ouverture non-circulaire destinée à venir en prise pour rotation avec l'arbre 44, tout en permettant au rotor de la section de commutateur de flotter par rapport au stator. Une bride 93 est disposée audessus du rotor de la-dernière section de commutateur, dans le cas où l'on fait usage -de plus d'une section de commutateur, et comporte des ouvertures pour laisser librement passer l'arbre 44 et pour être passée sur les goujons 65 et 66. La bride 93 est faite de métal lisse et sépare les sections de rotor de commutateur d'un mécanisme à rochet.
Une plaque à rochet 95 est disposée au-dessus de la bride 93 et comporte une ouverture 96 façonnée de manière à fixer relativement la plaque 95 à l'arbre 44. La plaque à rochet 95 comporte des dents de rochet 97 disposées autour de sa partie périphérique. Au-dessus de la plaque à rochet 95 se trouve un organe à ressort 98 comportant une ouverture 99 destinée à laisser librement passer l'arbre 44 et ayant des parties percées de trous 100 pour le passage sur les goujons 65 et 66. Transversalement par rapport à la ligne de support de la plaque à rochet 98 se trouvent des parties formant ailes 102 et 103 comportant des dents de rochet 104-et.105 respectivement. Ces dents sont agencées de manière à coopérer avec les-dents de rochet 97 de la plaque.
Des manchons d'espacement et des écrous adéquats sont prévus pour venir en prise avec les extrémités- filetées des goujons 65 et 66 pour boulonner entre elles les diverses pièces.
Dans la construction représentée, et simplement à titre d'exemple, le solénoïde rotatif peut présenter un parcours angulaire d'un peu plus de 30 degrés, par exemple de 35 degrés. La plaque à rochet 37 comporte six dents uniformément espacées, formant un angle de 60 degrés entre les dents voisines. Les dents de rochet suivantes 50 sur la face inférieu- re de l'assemblage à rachat 48 sont au nombre de quatre, si bien qu'une avance de rochet da 30 degrés est obtenue. Le parcours supplémentaire du solénoïde rotatif est exécuté pour assurer le jeu du rochet. Les dents 52 sont au nombre de 52 et sont espacées de 30 degrés.
La came à rochet 54 a une forme de fente telle que le doigt allongé 23 déplace la came à rochet
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d'une position normale où l'ergot 56 s'écarte des dents 52 à une position où l'ergot 56 vient en prise avec une dent lorsque le solénoïde rotatif a atteint l'extrémité de sa course motrice. La plaque-d'actionnement de con- tact 67 est proportionnée de manière que le doigt 23, qui est assez long pour atteindre, par la fente 57, la région entre les doigts 73 et 74, ac- tionne les doigts de déplacement de contact pour ouvrir et fermer les con- tacts à ressort. La section de commutateur rotatif est construite de maniè- re qu'un mouvement de 30 degrés du rotor suffise pour déplacer la section de commutateur d'une position à l'autre.
Le dispositif indicateur, con- sistant en la plaque à rochet 95, et les dents de rochet 104 et 105 coopè- rent pour permettre le mouvement de 30 degrés du commutateur.
Lorsque le solénoïde rotatif atteint la fin de sa course motri- ce, la came 54 met en prise les dents et empêche l'arbre 44 de dépasser la limite dans le sens du déplacement du solénoïde. Par un réglage adéquat des temps où les contacts 84 et 85 s'ouvrent par rapport aux fins de la course du solénoïde rotatif, il est possible d'utiliser l'inertie de la char- ge pour compléter la dernière partie du déplacement du solénoïde rotatif, après quoi le solénoïde rotatif revient librement vers la position normale.
La charge ne se déplace que sur un angle prédéterminé et reste dans la po- sition préétablie jusqu'à la course motrice suivante. Il est entendu que les déplacements angulaires susindiqués sont simplement exemplaires et qu'en pratique, tous angles désirés peuvent être obtenus, ces angles dépendant de la construction du solénoïde rotatif et de celle des divers rochets et de la nature de la charge. Il est également possible d'avoir des charges autres que des commutateurs rotatifs.
Il faut observer que le travail est fait par le solénoïde rotatif pendant sa course motrice et que le rappel par ressort du solénoïde rotatif n'effectue aucun travail sur la charge. Il est toutefois possible d'inverser le dispositif à rochet de manière que la course motrice du solénoide rotatif emmagasine une certaine énergie dans le ressort, après quoi le ressort fonctionne pour déplacer une charge d'un angle prédéterminé,
Les rochets destinés à actionner la charge dans un sens et à empêcher le mouvement inverse de la charge peuvent être remplacés par un autre dispositif de transmission à un seul sens. Une transmission à un seul sens est disposée entre le solénoïde rotatif ou un autre dispositif moteur et la charge. Une autre transmission à un seul sens est disposée entre la charge et un point fixe quelconque.
Les deux transmissions à un seul sens sont disposées en sens opposés, si bien que lorsque la première transmission à un seul sens est en prise, l'autre transmission à un seul sens tourne en roue libre.
La seconde transmission à un seul sens, interposée entre l'arbre et quelque point fixe, peut être supprimée dans le cas où la charge présente un-frottement suffisant pour que le mouvement inverse de l'arbre ne puisse avoir lieu. Il est également possible de substituer le dispositif indicateur ordinaire à la seconde transmission à un seul sens; un tel dispositif indicateur présente généralement un frottement suffisant pour éliminer pratiquement le mouvement inverse de l'arbre.
La -construction décrite est particulièrement utile dans les cas où la tension d'actionnement du solénoide peut varier entre des limites reculées, ce qui fait varier l'effet du solénoïde.
REVENDICATIONS.
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