FR2486613A1 - Centrifugal force to linear motion converter - has two contra-rotating arms on common axle with mass transferable from one to other to cause centrifugal imbalance - Google Patents

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Abstract

The device to employ centrifugal force for use as linear motion utilises a pair of counter rotating arms about a common axle. One arm contains a mass splitable and transferable to the other arm and back again at one hundred and eighty degree intervals. The device may include a surface travel system or two of such devices may be employed in tandem for any mode of travel. When the mass is transferred from one arm to the other, an imbalanced centrifugal force is created which can be transformed to linear motion by mounting the device on e.g a wheeled carriage.

Description

L'invention concerne un dispositif destiné à convertir une force centrifuge en une force linéaire et, par conséquent, en un mouvement linéaire. The invention relates to a device for converting a centrifugal force into a linear force and, consequently, into a linear movement.

Par le passé, divers essais ont porté sur l'exploitation des avantages de la force centrifuge, engendrée aisément et pouvant atteindre une amplitude élevée, par transformation de cette force en une force linéaire. Par exemple, des appareils conçus à cet effet comportent des masses mises en rotation et dont le centre de gravité est déplacé par rapport à l'axe de rotation. Il en résulte le développement d'une force centrifuge plus grande au point de translation de la masse que dans la partie restante du cycle de rotation. En fait, la longueur du rayon du bras a été modifiée. Ainsi qu'il est bien connu, la conservation du moment angulaire tendrait à diminuer de manière correspondante la vitesse de la masse translatée. Le brevet des Etats
Unis d'Amérique nO 3 683 707 décrit un exemple d'une machine de ce type donnant satisfaction.Un dispositif efficace permettant de convertir une force centrifuge en une force linéaire et pouvant être utilisé dans des véhicules de propulsion tels que des automobiles, des véhicules de chemins de fer et dans la marine, l'aviation et les transporteurs aériens, est souhaitable et trouverait d'importantes applications dans l'industrie du transport.
In the past, various attempts have been made to exploit the advantages of centrifugal force, which is easily generated and can reach a high amplitude, by transforming this force into a linear force. For example, devices designed for this purpose include masses that are rotated and whose center of gravity is displaced relative to the axis of rotation. This results in the development of a greater centrifugal force at the point of translation of the mass than in the remaining part of the rotation cycle. In fact, the length of the radius of the arm has been changed. As is well known, the conservation of the angular momentum would tend to decrease correspondingly the speed of the translated mass. State patent
United States of America No. 3,683,707 describes an example of a satisfactory machine of this type. An efficient device for converting a centrifugal force into a linear force and which can be used in propulsion vehicles such as automobiles, vehicles rail and marine, aviation and air carriers, is desirable and would find important applications in the transportation industry.

L'invention atteint cet objectif par l'utilisation d'un premier bras en rotation qui se déplace autour d'un axe de rotation. Deux masses équilibrées tournent à l'extrémité du bras, dans un plan perpendiculaire au plan de ce premier bras. Un second bras tourne dans le sens inverse de celui du premier bras, autour du même axe, et se déplace dans un plan parallèle au plan de rotation du premier bras. The invention achieves this objective by the use of a first rotating arm which moves around an axis of rotation. Two balanced masses rotate at the end of the arm, in a plane perpendicular to the plane of this first arm. A second arm rotates in the opposite direction to that of the first arm, around the same axis, and moves in a plane parallel to the plane of rotation of the first arm.

Un mécanisme coopérant entre les premier et second bras permet le transfert de l'une des masses d'équilibrage du premier bras vers le second bras. En un point choisi de la course de rotation des deux bras, l'une des masses se déplace de manière à annuler la force centrifuge produite par le premier bras tournant. La masse se déplace de nouveau du second bras vers le premier bras après une course des deux bras sur un arc de cercle de 1800. A ce point, la force centrifuge agit sur le bras portant les masses et dont la course se poursuit sur un autre arc de cercle de 1800 par rapport au demi-cercle parcouru précédemment. En d'autres termes, le résultat net pour le bras portant les deux masses est une force centrifuge déséquilibrée agissant pendant la moitié de la course circulaire des deux bras.A mechanism cooperating between the first and second arms allows the transfer of one of the balancing masses from the first arm to the second arm. At a chosen point in the rotation path of the two arms, one of the masses moves so as to cancel the centrifugal force produced by the first rotating arm. The mass moves again from the second arm to the first arm after a stroke of the two arms on an arc of 1800. At this point, the centrifugal force acts on the arm carrying the masses and whose race continues on another circular arc of 1800 with respect to the semicircle traversed previously. In other words, the net result for the arm carrying the two masses is an unbalanced centrifugal force acting during half the circular stroke of the two arms.

Le déséquilibre qui en résulte peut être transformé en une composante de force linéaire et unidirectionnelle par montage des deux bras tournants sur un chariot à roues montées sur rails ou à roues de frottement. The resulting imbalance can be transformed into a linear and unidirectional force component by mounting the two rotating arms on a carriage with wheels mounted on rails or with friction wheels.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels
- la figure 1 est une vue de dessus du dispositif selon l'invention dont les bras rotatifs sont représentés en traits pointillés aux points de transfert
- la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1;
- la figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ;
- la figure 4 est une élévation, avec coupe partielle, du mécanisme de transfert de masse en position de travail ;
- la figure 5 est une coupe partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 4 ;
- la figure 6 est une coupe partielle suivant la ligne 6-6 de la figure 4 ;;
- la figure 7 est une élévation, avec coupe partielle, du mécanisme de transfert de masse en position de repos
- la figure 8 est une coupe partielle suivant la ligne 8-8 de la figure 7 ;
- la figure 9 est une coupe partielle suivant la ligne 9-9 de la figure 7 ;
- Ja figure 10 est une coupe partielle suivant la ligne 10-10 de la figure 7
- la figure 11 est une coupe transversale partielle montrant deux dispositifs reliés côte à côte ; et
- la figure 12 est une vue schématique partielle montrant deux dispositifs reliés côte à côte, la barre de liaison étant représentée en traits mixtes.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which
- Figure 1 is a top view of the device according to the invention, the rotary arms of which are shown in dotted lines at the transfer points
- Figure 2 is a section along line 2-2 of Figure 1;
- Figure 3 is a partial section along line 3-3 of Figure 2;
- Figure 4 is an elevation, partly in section, of the mass transfer mechanism in the working position;
- Figure 5 is a partial section along line 5-5 of Figure 4;
- Figure 6 is a partial section along line 6-6 of Figure 4 ;;
- Figure 7 is an elevation, with partial section, of the mass transfer mechanism in the rest position
- Figure 8 is a partial section along line 8-8 of Figure 7;
- Figure 9 is a partial section along line 9-9 of Figure 7;
- Ja Figure 10 is a partial section along line 10-10 of Figure 7
- Figure 11 is a partial cross section showing two devices connected side by side; and
- Figure 12 is a partial schematic view showing two devices connected side by side, the connecting bar being shown in phantom.

Les figures représentent l'ensemble du dispositif ou de l'appareil selon l'invention sous la référence générique 10. La figure 1 montre le dispositif 10 qui comporte un premier bras 12 et un second bras 14 tournant dans des sens opposés l'un par rapport à l'autre, autour d'un axe 16 (figures 1 et 2). Les courses circulaires des bras 12 et 14 sont situées dans des plans parallèles tels que les bras soient superposés en alignement deux fois au cours de chaque cycle de rotation qu'ils effectuent. Comme représenté partiellement en traits pointillés sur la figure 1, les positions d'alignement des deux bras sont espacées de 1800 et ces positions sont désignées par l'expression points de transfert I et II" dont l'explication sera donnée ci-après. The figures represent the entire device or apparatus according to the invention under the generic reference 10. Figure 1 shows the device 10 which comprises a first arm 12 and a second arm 14 rotating in opposite directions, one by relative to the other, around an axis 16 (Figures 1 and 2). The circular races of the arms 12 and 14 are located in parallel planes such that the arms are superimposed in alignment twice during each rotation cycle that they perform. As shown partially in dotted lines in FIG. 1, the alignment positions of the two arms are spaced 1800 apart and these positions are designated by the expression transfer points I and II ", the explanation of which will be given below.

Dans la L; te alsLI duc alias décrite, le dispositif 10 est conçu pour être utilisé sur une surface Cependant, ce dispositif peut être employé pour tout mode de déplacement, à savoir des déplacements dans l'eau, dans l'air et dans l'espace. Dans la forme de réalisation représentée, le dispositif 10 se déplace sur une voie comportant des rails 18 à l'aide de roues 20 tournant sur des axes 22 qui supportent un châssis 24 par l'intermédiaire de chapes 26 fixées au châssis 24 et aux axes 22. Le châssis 24 maintient l'axe 16 de rotation au moyen d'une bride 28 qui est fixée de toute manière convenable, par exemple par soudage. In the L; te alsLI duc alias described, the device 10 is designed to be used on a surface However, this device can be used for any mode of movement, namely movements in water, in air and in space. In the embodiment shown, the device 10 moves on a track comprising rails 18 by means of wheels 20 rotating on axes 22 which support a chassis 24 by means of yokes 26 fixed to the chassis 24 and to the axes 22. The chassis 24 maintains the axis 16 of rotation by means of a flange 28 which is fixed in any suitable manner, for example by welding.

Comme représenté sur la figure 2, un arbre 30 de commande est mis en rotation par l'énergie provenant de toute source de force motrice (non représentée). Des blocs 32 et des paliers 34 supportent l'arbre 30 afin de lui permettre de tourner axialement en douceur d'une manière bien connue de l'homme de l'art. L'arbre 30 comporte une roue dentée conique 36 à son extrémité proche de l'axe 16, cette roue engrenant avec une couronne dentée conique 38 solidaire d'un manchon 40 qui peut coulisser librement sur la surface d'un fourreau 52 fixé circonférentiellement à l'axe 16.Des brides 42 et 44 sont fixées au bras 14 afin que la rotation du manchon 40 fasse tourner le bras 14 autour de la direction longitudinale de l'axe 16. L'extrémité supérieure du manchon 40 est reliée à une couronne dentée conique 46 qui engrène avec une roue dentée conique 48. Un axe 50 est fixé à l'axe 16 et entoure d'un palier 54. La roue dentée conique 48 tourne donc sur l'axe fixe 50. Des anneaux 56 et 58 en C interdisent tout mouvement de l'axe 50 et de la roue dentée conique 48.  As shown in Figure 2, a control shaft 30 is rotated by the energy from any source of motive force (not shown). Blocks 32 and bearings 34 support the shaft 30 so as to allow it to rotate axially smoothly in a manner well known to those skilled in the art. The shaft 30 comprises a conical toothed wheel 36 at its end close to the axis 16, this wheel meshing with a conical toothed crown 38 secured to a sleeve 40 which can slide freely on the surface of a sheath 52 fixed circumferentially to the axis 16. Flanges 42 and 44 are fixed to the arm 14 so that the rotation of the sleeve 40 causes the arm 14 to rotate around the longitudinal direction of the axis 16. The upper end of the sleeve 40 is connected to a crown conical gear 46 which meshes with a conical gear 48. An axis 50 is fixed to the axis 16 and surrounds a bearing 54. The conical gear 48 therefore rotates on the fixed axis 50. Rings 56 and 58 in C prohibit any movement of the axle 50 and the bevel gear 48.

Une couronne dentée conique 60 engrène avec la roue dentée conique 48 et tourne dans le sens opposé à celui de la couronne dentée conique 46. Une bride 62, représentée comme étant réalisée d'une seule pièce avec la couronne 60 est fixée au bras 12 afin que ce dernier tournis dents le sens opposé à celui de la rotation du bras 14. A conical toothed crown 60 meshes with the conical toothed wheel 48 and rotates in the opposite direction to that of the conical toothed crown 46. A flange 62, shown as being made in one piece with the crown 60, is fixed to the arm 12 so that the latter turns its teeth in the opposite direction to that of rotation of the arm 14.

Une première extrémité du bras 12 cohorte un bloc 64 de montage d'un palier qui maintient circonférentiel- lement un arbre 66. Une goupille 63 positionne arbre 66 a 11 intérieur du palier 64 qui comporte un joint 70. Une roue dentée conique 72 est fixée à un collet 74 qui entoure l'arbre 66 auquel il est fixé. La roue dentée 72 engrène avec une couronne dentée conique 76 et elle fait tourner 1'arbre 66.Des brides 78 et 80 sont reliées l'une à l'autre afin de maintenir la couronne dentée conique en position fixe par rapport à la roue dentée conique 72. Des raidisseurs 82 et 84 renforcent la liaison entre les brides 78 et 89 et le chassies 24.  A first end of the arm 12 coorts a block 64 for mounting a bearing which circumferentially maintains a shaft 66. A pin 63 positions the shaft 66 inside the bearing 64 which has a seal 70. A bevel gear 72 is fixed to a collar 74 which surrounds the shaft 66 to which it is fixed. The toothed wheel 72 meshes with a conical toothed crown 76 and it rotates the shaft 66. Flanges 78 and 80 are connected to each other in order to keep the conical toothed crown in a fixed position relative to the toothed wheel conical 72. Stiffeners 82 and 84 reinforce the connection between the flanges 78 and 89 and the casings 24.

Un joint universel 36 relie l'arbre 66 à un arbre 88 qui traverse un bloc 90 de montage dgun palier. Un axe 92 est fixé à une plaque 94 de base qui maintient le bloc 90 de montage. L'axe 92 passe dans un trou oblong 96 du bras 12; montré notamment sur la figure 3. La fonction de ce montage sera indiquée ci-après. L'extrémité inférieure de lSae 92 porte une rondelle 98 et un écrou 100. L'axe 92 peut se déplacer à l'intérieur du trou oblong 96 et il est soumis à l'effet d'amortissement d'un ressort 124.  A universal joint 36 connects the shaft 66 to a shaft 88 which passes through a block 90 for mounting a bearing. An axis 92 is fixed to a base plate 94 which holds the mounting block 90. The axis 92 passes through an oblong hole 96 in the arm 12; shown in particular in Figure 3. The function of this arrangement will be indicated below. The lower end of ISA 92 carries a washer 98 and a nut 100. The axis 92 can move inside the oblong hole 96 and it is subjected to the damping effect of a spring 124.

L'arbre 88 passe dans un palier 102 qui est logé dans un moyeu 104 comportant des bossages 106 et 108. Des barres 110 et 112 sont fixées par une première extrémité aux bossages 106 et 108 et par leur autre extrémité à des masses 114 et 116. Ces masses 114 et 116 sont de préférence de mêmes dimensions et de meme poids et, par conséquent, elles s'équilibrent mutuellement lorsque l'arbre 88 fait tourner les barres 110 et 112 (qui sont de même longueur) et les masses 114 et 116. Le moyeu 104 a également pour fonction d'amortir les oscillations lors du transfert de l'une des masses, comme décrit plus en détail ci-après. Le bras 14 présente une rainure 118 de forme en U comprise entre des cloisons 128 et 129 et dont la largeur correspond à celle de l'une ou l'autre des masses 114 et 116.Des ouvertures 120 et 122 reçoivent des doigts (non représentés) de la masse 114 ou des doigts de la masse 116 (un seul doigt étant représenté à titre d'exemple en 130), suivant la masse transférée du bras 12 au bras 14. The shaft 88 passes through a bearing 102 which is housed in a hub 104 comprising bosses 106 and 108. Bars 110 and 112 are fixed by one end to the bosses 106 and 108 and by their other end to masses 114 and 116 These masses 114 and 116 are preferably of the same dimensions and the same weight and, consequently, they balance each other when the shaft 88 rotates the bars 110 and 112 (which are of the same length) and the masses 114 and 116. The hub 104 also has the function of damping the oscillations during the transfer of one of the masses, as described in more detail below. The arm 14 has a U-shaped groove 118 comprised between partitions 128 and 129 and the width of which corresponds to that of one or other of the masses 114 and 116. Openings 120 and 122 receive fingers (not shown) ) of the mass 114 or of the fingers of the mass 116 (a single finger being represented by way of example at 130), according to the mass transferred from the arm 12 to the arm 14.

Un axe 132 se déplace sur un organe suiveur de came 134 qui parcourt une piste circulaire et flexible 136 de came. Cette piste 136 de came est portée par plusieurs blocs, dont des blocs 138, 140, 142 et 144. Le bloc 140 présente une surface inclinée 146 à laquelle est fixée une poignée 148 permettant d'abaisser le bloc 140 de la piste circulaire 136 au même niveau que le bloc 138. An axis 132 moves on a cam follower member 134 which traverses a circular and flexible cam track 136. This cam track 136 is carried by several blocks, including blocks 138, 140, 142 and 144. The block 140 has an inclined surface 146 to which is fixed a handle 148 making it possible to lower the block 140 of the circular track 136 to the same level as block 138.

Le mécanisme mis en oeuvre pour transférer réellement l'une des masses 114 et 116 sera à présent décrit en regard des figures 4 à 10 qui le représentent plus clairement. Par exemple, il est possible d'utiliser la masse 116 comme masse transférée, comme montré en traits mixtes sur la figure 2. La figure 4, qui représente le mécanisme en position de travail, montre que la barre 112 porte une plaque 150 qui se loge dans une rainure courbe 152. La barre 112 est fixée à la plaque 150. L'ensemble peut maintenir la masse 116 pendant qu'elle tourne autour du moyeu 104. Comme montré sur la figure 5, lorsque l'axe ou plongeur 132 est élevé par la piste 136, il se déplace dans une rainure 154 partiellement en forme de V.  The mechanism used to actually transfer one of the masses 114 and 116 will now be described with reference to FIGS. 4 to 10 which show it more clearly. For example, it is possible to use the mass 116 as a transferred mass, as shown in phantom in Figure 2. Figure 4, which shows the mechanism in the working position, shows that the bar 112 carries a plate 150 which is lodges in a curved groove 152. The bar 112 is fixed to the plate 150. The assembly can hold the mass 116 while it rotates around the hub 104. As shown in FIG. 5, when the axis or plunger 132 is raised by track 136, it moves in a groove 154 partially in the shape of a V.

La masse 116 comprend deux parties égales 156 et 158 entourées respectivement par des chapeaux 160 et 162 pouvant coulisser par rapport à ces parties. Le doigt 130 de la partie 158 coulisse dans des ouvertures 164 et pénètre dans la rainure 120 lorsque la masse 116 se transfère du bras 12 au bras 14. Un ressort 166 tend à éloigner la partie 158 de la rainure 120 alors que le mouvement du plongeur 132 dans la rainure 154 tend à déplacer la partie 158 vers la rainure 120. La partie 156 comporte également un doigt, un ressort et des ouvertures (non représentés) identiques au doigt 130, au ressort 166 et à l'ouverture 164 de la partie 158, la partie 156 de la masse étant destinée à coopérer avec la rainure 122 (figure 2). The mass 116 comprises two equal parts 156 and 158 respectively surrounded by caps 160 and 162 which can slide relative to these parts. The finger 130 of the part 158 slides in openings 164 and enters the groove 120 when the mass 116 is transferred from the arm 12 to the arm 14. A spring 166 tends to move the part 158 away from the groove 120 while the movement of the plunger 132 in the groove 154 tends to move the part 158 towards the groove 120. The part 156 also includes a finger, a spring and openings (not shown) identical to the finger 130, the spring 166 and the opening 164 of the part 158, the part 156 of the mass being intended to cooperate with the groove 122 (FIG. 2).

Le plongeur 132 présente une rainure 168 et une clavette 170 disposées dans le bras 14 afin d'empêcher ce plongeur 132 de tourner dans le plan vertical pendant le transfert de la masse 116. La masse 114 contient le même mécanisme que la masse 116 pour permettre la fonction de transfert du bras 12 au bras 14, et les masses peuvent effectuer à peu près librement leur fonction de transfert afin que l'usure et les détériorations et autres se répartis- sent uniformément. The plunger 132 has a groove 168 and a key 170 arranged in the arm 14 in order to prevent this plunger 132 from rotating in the vertical plane during the transfer of the mass 116. The mass 114 contains the same mechanism as the mass 116 to allow the transfer function from arm 12 to arm 14, and the masses can carry out their transfer function almost freely so that wear and deterioration and the like are distributed uniformly.

En cours de fonctionnement, les deux bras 12 et 14 du dispositif 10 tournent dans des sens opposés et sont synchronisés de manière à s'aligner verticalement dans deux positions de leurs cycles de rotation, positions dans lesquelles l'une ou l'autre des masses 114 et 116 est transférée vers le premier bras 12 et quitte ce premier bras 12. During operation, the two arms 12 and 14 of the device 10 rotate in opposite directions and are synchronized so as to align vertically in two positions of their cycles of rotation, positions in which one or the other of the masses 114 and 116 is transferred to the first arm 12 and leaves this first arm 12.

Comme indiqué précédemment, la masse 116 a été choisie arbitrairement, mais un réglage approprié permet d'utiliser la masse 114 dans le mécanisme de transfert décrit.As indicated previously, the mass 116 has been chosen arbitrarily, but an appropriate adjustment allows the mass 114 to be used in the transfer mechanism described.

Un élément moteur entraîne l'arbre 30 de commande qui fait tourner la roue dentée conique 36 et la couronne dentée 38. Le bras 14 fixé au manchon 40 tourne dans un plan à peu près horizontal et parallèle à l'axe de l'arbre 30 de commande. La couronne dentée conique 46 fait tourner la roue dentée conique 48 qui, elle-même, fait tourner la couronne dentée conique 60. Le bras 12, qui est fixé à la bride 62 solidaire de la couronne dentée 60, tourne dans un plan parallèle à celui du bras 14 et en sens opposé à celui de la rotation de ce bras 14, par l'intermédiaire des engrenages, de manière que les bras 12 et 14 s'alignent verticalement aux "points de transfert I et Il" montrés sur la figure 1. A driving element drives the control shaft 30 which rotates the bevel gear 36 and the ring gear 38. The arm 14 fixed to the sleeve 40 rotates in a roughly horizontal plane and parallel to the axis of the shaft 30 control. The conical toothed crown 46 rotates the conical toothed wheel 48 which, in turn, rotates the conical toothed crown 60. The arm 12, which is fixed to the flange 62 integral with the toothed crown 60, rotates in a plane parallel to that of the arm 14 and in the opposite direction to that of the rotation of this arm 14, by means of the gears, so that the arms 12 and 14 are aligned vertically at the "transfer points I and II" shown in the figure 1.

La roue dentée conique 72 et la couronne dentée conique 76 font tourner l'arbre 88 et les masses 114 et 116 dans un plan vertical alors que le bras 12 tourne dans un plan horizontal. Au point de transfert I, indiqué sur la figure 2, la masse 116 s'ajuste entre les cloisons 128 et 129, représentées en traits mixtes, du bras 14. A ce point,. The bevel gear 72 and the bevel gear 76 rotate the shaft 88 and the masses 114 and 116 in a vertical plane while the arm 12 rotates in a horizontal plane. At the transfer point I, indicated in FIG. 2, the mass 116 adjusts between the partitions 128 and 129, shown in phantom, of the arm 14. At this point ,.

la masse 116 et l'extrémité du bras 14 ne se déplacent pas l'une par rapport à l'autre. Immédiatement avant ce point, le plongeur 132 pénètre dans la rainure 154 en raison de la montée de la piste 136 et il écarte l'une de autre les parties 156 et 158. Des doigts, par exemple le doigt 130, pénètrent dans les ouvertures 120 et 122 et la barre 912, à laquelle la plaque 150 est fixée, se dégage en tournant de la rainure courbe 152. La masse 116 est ainsi transférée sur le bras 14 (figures 4 à 6).the mass 116 and the end of the arm 14 do not move relative to each other. Immediately before this point, the plunger 132 enters the groove 154 due to the rise of the runway 136 and it spreads the parts 156 and 158 from one another. Fingers, for example the finger 130, penetrate into the openings 120 and 122 and the bar 912, to which the plate 150 is fixed, is released by turning from the curved groove 152. The mass 116 is thus transferred to the arm 14 (FIGS. 4 to 6).

Le bras 12 poursuit sa rotation sur 18po, jusqu'au "point de transfert Il", en ne portant que la masse 114. Il convient de noter que le moyeu 104 amortit avantageusement le mouvement oscillatoire produit par la masse 114 sur le bras 12, car il est d'un poids égal au poids total des masses 114 et 116. De même, les cloisons 128 et 129 doivent avoir un poids égal à celui du moyeu 104 afin que la somme des poids des masses 116 et des cloisons 128 et 129 soit égale à la somme des poids du moyeu 104 et de la masse 114. Ainsi, le dispositif 10 est équilibré pendant la partie du cycle du bras 12 comprise entre les "points de transfert I et II".  The arm 12 continues its rotation over 18 ", up to the" transfer point II ", carrying only the mass 114. It should be noted that the hub 104 advantageously dampens the oscillatory movement produced by the mass 114 on the arm 12, because it is of a weight equal to the total weight of the masses 114 and 116. Similarly, the partitions 128 and 129 must have a weight equal to that of the hub 104 so that the sum of the weights of the masses 116 and the partitions 128 and 129 is equal to the sum of the weights of the hub 104 and the mass 114. Thus, the device 10 is balanced during the part of the cycle of the arm 12 between the "transfer points I and II".

Comme montré sur la figure 3, l'axe 92 porte un ressort 124 tel que la force des oscillations de la masse 114 transmises au bras 12 soit amortie dans une direction pour permettre un mouvement plus doux du bras 12 lorsqu'il tourne. As shown in FIG. 3, the axis 92 carries a spring 124 such that the force of the oscillations of the mass 114 transmitted to the arm 12 is damped in one direction to allow a smoother movement of the arm 12 when it rotates.

Lorsque le "point de transfert Il" est atteint, le mécanisme de transfert s'inverse (figures 7 à 10). Le plongeur 132 se dégage de la rainure 154 en descendant, du fait de la position de la piste 136. Des doigts, par exemple le doigt 130, se dégagent des ouvertures 120 et 122. La plaque 150 porte contre les parties 158 et 160 (figure 9) et la masse 114 tourne de nouveau sur la barre 112 avec la masse 116. When the "transfer point II" is reached, the transfer mechanism reverses (Figures 7 to 10). The plunger 132 emerges from the groove 154 on the way down, due to the position of the track 136. Fingers, for example the finger 130, emerge from the openings 120 and 122. The plate 150 bears against the parts 158 and 160 ( FIG. 9) and the mass 114 turns again on the bar 112 with the mass 116.

Les éléments du mécanisme du dispositif 10 peuvent être montés de manière étanche dans une enceinte sous vide d'air, dans laquelle pénètrent l'arbre 30 et la structure 148 de poignée, de manière à réduire l'effet du frottement de l'air sur les bras rotatifs. The elements of the mechanism of the device 10 can be mounted in a sealed manner in an enclosure under vacuum, into which the shaft 30 and the handle structure 148 penetrate, so as to reduce the effect of the friction of the air on the rotating arms.

Lorsque le bras 12 porte les deux masses 114 et 116, l'axe 16 reçoit une force le long du bras 12. Ceci se produit spécifiquement dans le sens de rotation inverse de celui des aiguilles d'une montre, entre le "point de transfert II" et le "point de transfert I". Cette force linéaire peut être divisée en deux composantes dont l'une suit la direction indiquée par la flèche 172 et l'autre est horizontale. La force horizontale, qui est une force de déviation, est absorbée par la rigidité de la voie 18. Ainsi, le dispositif 10 se déplace le long de la voie 18 dans le sens indiqué par la flèche 172.Il convient de noter que plusieurs paires de bras identiques aux bras- 12 et 14 peuvent etre montées sur l'axe 16 afin d'exercer une force constante dans le sens indiqué par la flèche 172. Le dispositif 10 produit, seul, une impulsion de force pendant la durée au cours de laquelle le bras 12 se déplace du point de transfert II au point de transfert I. Le mécanisme de transfert peut être mis au repos par l'application d'une traction à la poignée 148 et, par conséquent, à la partie inférieure du bloc 140. Le glissement des parties supérieure et inférieure du bloc 140 sur la surface 146 fait descendre la piste 136 du bras de manière que le plongeur 132 ne pénètre plus dans la rainure 154 et que le transfert de la masse 116 ne se produise plus. When the arm 12 carries the two masses 114 and 116, the axis 16 receives a force along the arm 12. This occurs specifically in the direction of rotation opposite to that of the needles of a watch, between the "transfer point II "and" transfer point I ". This linear force can be divided into two components, one of which follows the direction indicated by arrow 172 and the other is horizontal. The horizontal force, which is a deflection force, is absorbed by the rigidity of the track 18. Thus, the device 10 moves along the track 18 in the direction indicated by the arrow 172. It should be noted that several pairs arms identical to the arms 12 and 14 can be mounted on the axis 16 in order to exert a constant force in the direction indicated by the arrow 172. The device 10 alone produces a force pulse for the duration during which the arm 12 moves from the transfer point II to the transfer point I. The transfer mechanism can be put to rest by applying traction to the handle 148 and, consequently, to the lower part of the block 140 The sliding of the upper and lower parts of the block 140 on the surface 146 lowers the track 136 from the arm so that the plunger 132 no longer enters the groove 154 and that the transfer of the mass 116 no longer occurs.

De meme, la montée de la piste 136 sur 1860 par rapport au bloc 140 provoque une inversion du mécanisme de transfert de manière que le dispositif 10 se déplace dans le sens opposé à celui indiqué par la flèche 172. En d'autres termes, l'éleva tion de la piste 136 pour actionner le plongeur 132 en oppo sition au bloc 140 provoque un freinage du dispositif 10 lorsque ce dernier se déplace dans le sens indiqué par la flèche 172 ou provoque un déplacement dudit dispositif 10, lorsqu'il est à l'arret, dans le sens opposé à celui de la flèche 172.Similarly, the rise of track 136 over 1860 relative to block 140 causes the transfer mechanism to reverse so that the device 10 moves in the opposite direction to that indicated by the arrow 172. In other words, the elevation of the track 136 to actuate the plunger 132 in opposition to the block 140 causes braking of the device 10 when the latter moves in the direction indicated by the arrow 172 or causes a displacement of the said device 10, when it is at the stop, in the opposite direction to that of arrow 172.

Le dispositif 10 peut être utilisé avec un dispositif identique afin qu'il soit possible d'éliminer la nécessité d'employer une voie 18 ou tout élément équivalent. The device 10 can be used with an identical device so that it is possible to eliminate the need to use a channel 18 or any equivalent element.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 683 707 décrit un procédé permettant d'annuler les forces horizontales. En particulier, ce brevet décrit la résolution de la force suivant l'axe Y et l'annulation des forces suivant l'axe X.U.S. Patent No. 3,683,707 describes a method for canceling horizontal forces. In particular, this patent describes the resolution of the force along the Y axis and the cancellation of the forces along the X axis.

Par analogie, un groupe de dispositifs identiques au dispositif 10 peut être formé de manière que les dispositifs soient disposés de préférence côte à côte et qu'une barre 174 relie des axes identiques 16 afin que des bras identiques 12 passent au point de transfert I du premier dispositif et au point de transfert II du second dispositif (figures 11 et 12). By analogy, a group of devices identical to device 10 can be formed so that the devices are preferably placed side by side and that a bar 174 connects identical axes 16 so that identical arms 12 pass through the transfer point I of the first device and at the transfer point II of the second device (Figures 11 and 12).

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.  It goes without saying that many modifications can be made to the device described and shown without departing from the scope of the invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour convertir une force centrifuge en une force et un mouvement linéaires, caractérisé en ce qu'il comporte un premier bras (12) qui tourne sur une course circulaire autour d'un axe (16) afin d'appliquer une force centrifuge à ce dernier, un second bras (14) qui tourne sur une course circulaire autour de l'axe (16) du premier bras, en sens opposé à celui de ce dernier, et à une vitesse égale à celle dudit premier bras (12), des masses (114, 116) disposées à l'extrémité du premier bras, un mécanisme destiné à transférer une partie de ladite masse (116) de l'extrémité du premier bras (12) à l'extrémité du second bras (14) et vice-versa, en deux points choisis de la course de rotation des bras (12, 14), ces points étant espacés de 1800, afin d'appliquer à l'axe une force centrifuge déséquilibrée pendant 1800 de la course circulaire du premier bras, et un élément (104) destiné à éliminer une composante de la force centrifuge déséquilibrée. 1. - Device for converting a centrifugal force into a linear force and movement, characterized in that it comprises a first arm (12) which rotates on a circular race around an axis (16) in order to apply a force centrifugal to the latter, a second arm (14) which rotates on a circular race around the axis (16) of the first arm, opposite to that of the latter, and at a speed equal to that of said first arm (12 ), masses (114, 116) arranged at the end of the first arm, a mechanism intended to transfer part of said mass (116) from the end of the first arm (12) to the end of the second arm (14 ) and vice-versa, at two chosen points of the arm's rotational travel (12, 14), these points being spaced 1800 apart, in order to apply an unbalanced centrifugal force to the axis during 1800 of the circular travel of the first arm, and an element (104) for eliminating a component of the unbalanced centrifugal force. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transfert d'une partie de ladite masse (116) s'effectue alors qu'il n'existe aucun mouvement relatif entre ladite partie de la masse (116) et le second bras (14). 2. - Device according to claim 1, characterized in that the transfer of a part of said mass (116) takes place while there is no relative movement between said part of the mass (116) and the second arm (14). 3. - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites masses (114, 116) situées à l'extrémité du premier bras comprennent une première masse (114) et une seconde masse équivalente (116) situées respectivement sur une première barre (110) et une seconde barre (112), à égale distance de l'extrémité du premier bras (12), au moins l'une (116) desdites masses étant reliée de manière amovible à la barre correspondante (112) afin d'être transférée vers le second bras (14), les masses (114, 116) tournant dans un plan à peu près perpendiculaire aux plans de rotation des premier et second bras (12, 14). 3. - Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that said masses (114, 116) located at the end of the first arm comprise a first mass (114) and a second equivalent mass (116) located respectively on a first bar (110) and a second bar (112), equidistant from the end of the first arm (12), at least one (116) of said masses being detachably connected to the corresponding bar (112 ) in order to be transferred to the second arm (14), the masses (114, 116) rotating in a plane roughly perpendicular to the planes of rotation of the first and second arms (12, 14). 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le second bras (14) comporte deux cloisons (128, 129) présentant deux rainures opposées (120, 122), ladite masse transférable (116) comportant deux doigts mobiles (130) qui peuvent pénétrer dans les deux rainures (120, 122) pendant le transfert de ladite masse (116) du premier bras (12) vers le second bras (14), les doigts (130) pouvant être rétractés pendant le transfert de ladite masse (116) du premier bras (12) vers le second bras (14). 4. - Device according to claim 3, characterized in that the second arm (14) comprises two partitions (128, 129) having two opposite grooves (120, 122), said transferable mass (116) comprising two movable fingers (130) which can penetrate the two grooves (120, 122) during the transfer of said mass (116) from the first arm (12) to the second arm (14), the fingers (130) being able to be retracted during the transfer of said mass ( 116) from the first arm (12) to the second arm (14). 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second bras (14) comporte un plongeur (132) commandé par came et dont un tronçon peut etre introduit dans une rainure (154) ménagée dans la masse transférable (116), cette introduction du plongeur (132) provoquant l'introduction des deux doigts mobiles (130) dans les deux rainures opposées (120, 122) et la séparation de la barre (112) de ladite masse transférable (116), le retrait du plongeur (132) de la rainure (154) provoquant un retrait des doigts (130) et une fixation de ladite barre (112). 5. - Device according to claim 4, characterized in that the second arm (14) comprises a plunger (132) controlled by cam and a section of which can be introduced into a groove (154) formed in the transferable mass (116), this introduction of the plunger (132) causing the introduction of the two movable fingers (130) in the two opposite grooves (120, 122) and the separation of the bar (112) from said transferable mass (116), the withdrawal of the plunger ( 132) of the groove (154) causing withdrawal of the fingers (130) and fixing of said bar (112). 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plongeur (132) commandé par came comporte un organe suiveur (134) situé à l'extrémité dudit plongeur (132) apposée au ronron pouvait être introduit dans la rainure (154), cet organe suiveur (134) pouvant entrer en contact avec la surface d'une piste (136) de came qui provoque l'introduction du plongeur (132) dans la rainure (154) et son retrait de cette rainure. 6. - Device according to claim 5, characterized in that the plunger (132) controlled by cam comprises a follower member (134) located at the end of said plunger (132) affixed to the purr could be introduced into the groove (154) , this follower member (134) being able to come into contact with the surface of a cam track (136) which causes the introduction of the plunger (132) into the groove (154) and its withdrawal from this groove. 7. - Dispositif destiné à convertir une force centrifuge en une force et un mouvement linéaires et comprenant deux appareils, le dispositif étant caractérisé en ce que chaque appareil comporte un premier bras (12) qui tourne sur une course circulaire autour d'un axe (16) de manière à exercer sur ce dernier une force centrifuge, un second bras (14) qui tourne sur une course circulaire, autour de l'axe (16) du premier bras (12), en sens opposé à celui de ce premier bras (12) et à une vitesse de rotation égale à celle dudit bras (12), des masses (114, 116) disposées à l'extrémité du premier bras (12), un mécanisme destiné à transférer une partie de ladite masse (116) de l'extrémité du premier bras (12) daris I'extrémitC du second bras (14), et viceversa, en deux points choisis de la course de rotation des bras (12, 14), ces points étant espacés de 1800, de manière à appliquer à l'axe (16) une force centrifuge déséquilibrée sur 1800 de la course circulaire du premier bras (12), et une barre (174) de liaison qui relie rigidement les axes (16) de rotation des deux appareils (10), la direction- linéaire du mouvement du dispositif étant perpendiculaire à l'axe de ladite barre (174).  7. - Device intended to convert a centrifugal force into a linear force and movement and comprising two devices, the device being characterized in that each device comprises a first arm (12) which rotates on a circular stroke around an axis ( 16) so as to exert a centrifugal force on the latter, a second arm (14) which rotates on a circular race, around the axis (16) of the first arm (12), in the opposite direction to that of this first arm (12) and at a speed of rotation equal to that of said arm (12), masses (114, 116) arranged at the end of the first arm (12), a mechanism intended to transfer part of said mass (116) from the end of the first arm (12) to the end of the second arm (14), and vice versa, at two selected points of the rotation course of the arms (12, 14), these points being spaced 1800, so applying to the axis (16) an unbalanced centrifugal force over 1800 of the circular stroke of the first arm (12), and a b arre (174) connecting which rigidly connects the axes (16) of rotation of the two devices (10), the linear direction of movement of the device being perpendicular to the axis of said bar (174).
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WO2023144843A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 Torkzaban Mostafa Liquid closed system to convert centrifugal force to linear force

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