Mécanisme pour la transformation d'un mouvement de rotation en un mouvement alternatif, et vice versa, par manivelles accouplées. L'objet de la présente invention est un mécanisme pour la transformation d'un mouvement de rotation en un mouvement alternatif, et vice versa, par manivelles ac couplées.
Ce mécanisme comprend: a) Au moins deux axes de rotation pa rallèles; b) Au moins deux manivelles de même rayon, parallèles entre elles, portées l'une par l'un et l'autre par l'autre des arbres de rotation; c) Au moins un élément d'accouplement rigide accouplant les manivelles au moins deux à deux par leurs boutons pivotant sur cet élément, les manivelles d'un même élé ment d'accouplement ayant même position angulaire et toutes les manivelles accouplées ne pouvant tourner qu'à des vitesses angu laires égales et de même signe; d) Au moins une glissière portée par l'élément d'accouplement et fixée sur lui de façon à le suivre dans tous ses mouvements; e) Au moins un curseur engagé avec la glissière de façon à ne pouvoir se déplacer en regard de l'élément d'accouplement que longitudinalement à cette glissière;
f) Au moins un organe, contraint, d'une part, à ne se déplacer que suivant un che min prescrit parallèle au plan de rotation des manivelles, cet organe portant le curseur de façon à être contraint, d'autre part, à suivre celui-ci dans ses mouvements, le tout disposé de telle façon que, d'une part, lorsque les manivelles sont mises en rotation, le curseur et l'organe contraint se déplaçent longitudinalement à la glissière et suivant le chemin prescrit, dans le but de transformer le mouvement de rotation des manivelles en un mouvement alternatif de l'organe contraint suivant ledit chemin pres crit, et, d'autre part, lorsque l'organe con traint est mis en mouvement alternatif sui vant le chemin prescrit, le curseur, en sui vant cet organe, se déplace longitudinale ment à la glissière qu'il entraîne en mettant en rotation les manivelles,
dans le but de transformer le mouvement alternatif de l'or gane contraint suivant le chemin prescrit en un mouvement (le rotation des manivelles. Une forme générale d'exécution de l'ob jet de l'invention est donnée, schématique ment et à titre d'exemple, à la fig. 1 du des sin annexé; cette forme comporte deux ma nivelles 2 à boutons 3 fixées chacune sur un arbre rotatif 1, ces deux arbres étant paral lèles et pouvant tourner, avec les manivelles, en un mouvement de rotation circulaire. Ces deux manivelles sont accouplées par un élé ment d'accouplement 18 rigide, engagé avec les boutons 3 qui pivotent dans cet élément aux deux extrémités de celui-ci.
Cet élément présente une glissière ou came 4 rigide, engagée avec un curseur 5 ne pouvant se déplacer, par rapport à l'élément d'accouplement 18, que le long de cette glis sière ou came; cette dernière peut être soit rectiligne (comme montré au dessin), soit curviligne, ou affecter une autre forme, et elle peut être soit en relief sur l'élément d'ac couplement, comme cela est supposé au des sin, soit en creux dans cet élément, comme aussi elle peut constituer à elle seule ledit élément d'accouplement sur toute la lon gueur de la came. En outre, la came 4 peut étre orientée, sur l'élément 18, autrement que cela n'est montré au dessin.
Le curseur 5 est porté par un organe 6 contraint à ne se déplacer, comme l'indi quent les flèches, que suivant un chemin prescrit 19 qui peut être soit curviligne. comme le montre le dessin, soit circulaire, soit rectiligne etc., chemin dont l'orientation générale est transversale à la came 4.
Les deux arbres tétant supposés hori zontaux, les boutons de manivelles 3 se dé placeront, dans le plan de la feuille de des sin, supposée verticale, en décrivant des cer cles. Il en résulte que, par le déplacement de l'élément d'accouplement 18, la came 4 reste constamment parallèle à elle-même et que son mouvement peut êre décomposé en deux mouvements de va-et-vient simul tanés, l'un parallèle à la droite 17 reliant les deux traces des axes 1 sur la feuille de des sin, comme le montrent les flèches, et l'au tre normal à cette droite 17; chacun des points de cette came décrit ainsi un cercle, le lieu des centres de trous ces cercles étant la droite 17.
Dans son mouvement, l'élément d'accou plement 18 entraîne le curseur 5 qui est con traint d'effectuer le mouvement dle va-et- vient normal à la droite 17, mais n'est pas contraint d'effectuer le mouvement de va-et- vient parallèle à celle-ci, mouvement qu'il peut suivre en totalité, partiellement ou pas du tout, suivant la seconde contrainte 19 à laquelle il est soumis.
Il en résulte qu'en choisissant convenablement cette seconde contrainte ou chemin 19, on peut faire effec tuer au curseur 5, d'une part, un mouve ment de va-et-vient transversal à la droite 17, et, d'autre part, tun mouvement de va-et-vient suivant cette droite 17 et d'amplitude qui peut être choisie à volonté entre les limites permises par l'écartement des deux arbres 1. Le mouvement alternatif qui en résulte peut être transmis par le curseur 5 à d'autres or ganes.
Inversement, en communiquant au cur seur 5 un mouvement de va-et-vient suivant le chemin 19 transversal à la droite 17, on peut mettre en rotation les deux manivel les 2.
On réalise ainsi la transformation d'un mouvement de rotation en un mouvement alternatif, et vice-versa.
D'autres formes d'exécution sont encore données, schématiquement et à titre d'exem ples, au dessin annexé dans lequel: Fig. 1bis est une seconde forme d'exécu tion, dont Fig. 2, 3 et 4 sont des variantes de dé tail; Fig. 5 est une troisième forme d'exécu tion, dont Fig. 6 est une variante de détail; Fil-. 7 et 8 sont une quatrième et une cinquième formes d'exécution; Fig. 9 est une sixième forme d'exécu tion, dont Fig. 10 est une variante; Fig. 11 est une variante de détail, Dans ces fig. 1bis à 11, chaque organe correspondant à l'un de ceux de la fig. 1 est désigné par le même signe de référence.
Dans toutes les figures du dessin, les ar bres 1 sont supposés perpendiculaires au plan du dessin, les manivelles étant placées dans ce plan dans lequel elles tournent, sauf dans la fig. 7 où les arbres sont dans le plan du dessin et les manivelles tournent dans des plans perpendiculaires à celui du dessin.
Dans la forme d'exécution montrée en fig. 1bis, le curseur comporte deux galets 5 pivotés sur l'organe contraint 6 qui a la forme d'une tige rectiligne et rigide con trainte par deux guides 7, des paliers, par exemple, à ne se déplacer que suivant un chemin rectiligne se confondant avec son axe; l'élément d'accouplement a la forme d'une barre rectiligne constituant elle-même la came 4 orientée directement d'un bouton 3 de manivelle à l'autre et perpendiculaire à l'organe contraint 6. Les deux galets 5 sont disposés de part et d'autre de la came 4 et ne peuvent se déplacer par rapport à celle-ci que suivant son axe. Il en résulte que le mouvement de rotation imprimé aux mani velles 2 est transformé en un mouvement rectiligne alternatif effectué par la tige 6, comme l'indiquent les flèches, et vice-versa.
Les formes d'exécution des fig. 2, 3 et 4 ne diffèrent de la précédente que par la forme de la came ou du curseur; celui-ci comporte: D'après la fig. 2, un seul galet 5 pivoté sur la tige 6 et roulant dans une glissière 4 formant came, que présente l'élément d'accouplement 18; D'après la fig, 3, deux galets 5 pivotés sur la tige 6 et roulant dans une glissière 4 for mant came que présente l'élément d'accou plement 18; D'après la fig. 4, deux secteurs de galets 5, pivotés sur la tige 6 et entre lesquels se déplace la barre 4 formant glissière et consti- tituant l'élément d'accouplement.
Dans les trois formes d'exécution mon- frées aux fig. 1bis, 3 et 4, les deux galets ou secteurs de galets entrent alternativement en jeu suivant le sens du mouvement recti ligne imprimé à la tige 6.
La forme d'exécution montrée en fig. 5 comporte quatre manivelles 2, portées cha cune par un arbre 1, disposées aux sommets des quatre angles d'un rectangle et cou plées deux à deux par deux barres 18 paral lèles entre elles; ces deux barres 18 sont elles-mêmes accouplées par une troisième, 4, qui leur est perpendiculaire et se déplace entre deux galets 5 formant curseur et, pi votés sur l'organe contraint, 6 en forme de tige rectiligne et rigide parallèle aux barres 18 et conduite par les guides 7. Ces quatre manivelles ont même vitesse et position an gulaires et leur mouvement de rotation est transformé en un mouvement alternatif recti ligne imprimé à la tige 6. Les trois barres 18, 18 et 4 forment l'élément d'accouplement, la barre 4 constituant la glissière ou came, rectiligne et rigide; l'orientation de celle-ci.
par rapport au reste du mécanisme, peut être autre que celle montrée au dessin.
La forme d'exécution montrée en fig. 6 ne diffère de la précédente qu'en ce que les qua tre manivelles sont accouplées deux à deux par quatre barres 4, 4, 18, 18 formant l'élé ment d'accouplement et les quatre côtés du rectangle dont les boutons 3 sont les som mets, et en ce que le curseur comporte deux secteurs de galets 5 pivotés sur la tige 6 parallèle aux deux côtés opposés 18 du rec tangle, ces secteurs coopérant chacun avec l'un des deux autres côtés 4 du rectangle et entrant en jeu alternativement, suivant le sens du mouvement rectiligne alternatif im primé à la tige 6. Les deux côtés 4 du rec tangle constituent chacun une glissière ou came, rectiligne et rigide.
Dans ces deux formes d'exécution, fig. 5 et 6, l'orientation de la tige guidée 6 peut, dans le plan du dessin, être autre que celle représentée, par rapport au reste du mPCa- nisme. ' La<B>fin-.</B> 7 montre quatre manivelles 2 fixées deux à deux chacune à l'une des e@x- trémités d'un des deux arbres 1 parallèles entre eux. Les deux manivelles placées aux extrémités gauches des arbres ont toutes les deux même position angulaire et sont accou plées par une barre 4, tandis que les deux manivelles placées aux extrémités droites des arbres, accouplées également par une barre 4, ont toutes deux même position angulaire mais différant de celle des deux manivelles précédentes d'un angle autre que 0 et 180 .
Les quatre manivelles ont même vitesse an gulaire. Les deux barres 4, formant chacune élément d'accouplement glissière ou came, sont parallèles entre elles et se déplacent cha cune entre deux galets 5 formant curseur et pivotés sur deux tiges 6 ou organes con traints perpendiculaires aux barres 4 et au plan du dessin et conduites par des guides non représentés, ces guides contraignant les tiges 6 à ne se déplacer que suivant leurs axes. Ces deux tiges 6 sont donc, par la rota tion des arbres 4, animées d'un mouvement alternatif rectiligne suivant leur axe. Le dé calage entre les positions angulaires des deux groupes de manivelles de gauche et de droite a pour but de supprimer le point mort du mécanisme. Ce dernier pourrait com porter plus de eux manivelles par axe, comme aussi plus de deux arbres 1 avec des manivelles.
La fig. 8 montre trois manivelles 2 paral lèles entre elles et dont les boutons sont pla cés chacun à l'un des sommets d'un triangle dont les côtés sont formés par trois barres 18 accouplant les manivelles deux à deux. Une quatrième barre, 4, fixée à l'une des barres d'accouplement 18 et à une traverse 10, se déplace entre deux galets 5 formant curseur et pivotés sur la tige 6 ou organe contraint perpendiculaire à la barre 4, cette dernière constituant la glissière ou came. Les trois barres 18 et la barre 10 forment l'élé ment d'accouplement et, comme dans le cas précédent, la tige 6 effectue un mouvement alternatif rectiligne lorsque les manivelles sont en rotation. L'orientation de cette barre 4, et, par suite, celle de la tige guidée 6 peut, dans le plan du dessin, être autre que celle représentée, par rapport au reste du mé canisme.
La fig. 9 montre, deux manivelles 2 accou plées par une barre 18 portant une glissière rectiligne 4 formant came dans laquelle un galet 5 ou curseur est guidé. Sur l'axe de ce galet est pivoté, par l'une de ses extrémités, un levier 6 ou organe contraint pivoté à son autre extrémité sur un axe fixe 13. Par ro tation des manivelles le galet 5, maintenu à une distance de l'axe 13 constante, décrira un arc, de cercle, et le levier 6 sera animé, autour de l'axe 13, d'un mouvement de ro tation alternatif circulaire. La forme d'exécution montrée en fig. 10 ne diffère de la, précédente qu'en ce que le curseur comporte un chariot à quatre galets 5 entre lesquels la barre 4 formant glissière peut se déplacer.
Les leviers 6 sont dessinés courbés pour la clarté du dessin, ces deux leviers devant évidemment avoir une forme leur permettant dle passer à côté des manivelles, en dehors du plan du dessin.
Dans un mécanisme selon l'invention, comprenant plus de deux manivelles accou plées par le même élément et portées par des axes parallèles situés dans plus d'un plan, comme en fig. 5, 6 et 8, par exemple, l'iden tité de mouvement des manivelles, en grandeur et sens, est assurée par l'élément d'accouplement lui-même.
Mais dans le cas dle deux manivelles seulement, accouplées comme en fig. 1bis à 4, cette identité de mou vement n'est assurée que partiellement, car elle ne l'est pas pour les positions des ma nivelles dans lesquelles les axes de rotation 1 et les axes des boutons de manivelles 3 sont tous dans un plan commun; il peut, pour ces positions, arriver que la glissière, sous les efforts combinés de la puissance motrice et de la résistance réceptrice, pivote autour du curseur et fasse rétrograder une des deux manivelles tout en laissant l'autre pour suivre son mouvement dans le sens normal.
,]'où coï ncement ou même rupture d'organes du mécanisme, Pour obvier à cet inconvé- nient, on doit rendre les arbres solidaires l'un de l'autre, par exemple, comme le mon tre la fig. 11, par un train de trois roues den tées dont deux, 14, de même diamètre et fixées sur les arbres 1, engrènent avec une roue dentée intermédiaire commune 15.
La roue dentée intermédiaire 15 peut être remplacée par une chaîne de transmission ou chaîne de Galle. Il en est de même pour le cas de plus de deux manivelles accouplées par un même élement et montées sur plus de deux arbres parallèles, tous situés dans le même plan, ainsi que dans les cas, analogues à celui montré en fig. 7, comportant deux ou plus de deux arbres 1 parallèles et tous dans le même plan, mais dans lesquels cas la position angulaire dle chaque groupe de manivelles à élément d'accouplement commun est la même que celle des autres groupes de ma nivelles ou n'en diffère que de 180 .
Dans les cas où le curseur est constitué par des galets oui des secteurs de galets, on peut, dans le but, d'une part, de récupérer partiellement au moins, au cours de deux quarts de révolution des manivelles, la force vive qui, au cours des deux autres quarts, est enmagasinée dans ces galets ou secteurs de galets, et, d'autre part, d'éviter tout glisse ment de ceux-ci sur la glissière, rendre le mouvement rotatif des galets ou secteurs de galets solidaire du mouvement longitudinal de la glissière en utilisant des galets ou sec teurs de galets dentés engrènant chacun avec une glissière en forme de crémaillère, ou aussi au moyen de câbles souples fixés par leurs extrémités, par exemple, l'un en a et en b et l'autre en a' et en b' (fig. 4), les câbles s'enroulant et se déroulant alterna tivement sur le secteur de galet;
et de même pour le second secteur; de cette façon, le cur seur est, dans le sens longitudinal de la glis sière, engagé mécaniquement avec celle-ci par des organes qui ne peuvent y rouler que sans glissement.
Le mécanisme selon l'invention peut dif férer des formes d'exécution montrées au des- sin, par exemple, par le nombre des mani velles, l'orientation de l'organe contraint, la forme des guides dle celui-ci, la forme et la disposition du curseur; il pourrait y avoir plus d'un curseur par organe contraint; les manivelles pourraient, tout en étant paral lèles entre elles, ne pas tourner dans le même plan; le même curseur pourrait ne pas comporter de galets et glisser simplement sur la came, il pourrait être en une ou plu sieurs pièces, par exemple, à roulement et montées sur billes, ou à glissement et por tées rigidement par l'organe contraint, ou à roulement par billes roulant directement sur la came etc.
Les manivelles peuvent être animées d'un mouvement dé rotation soit continu soit al ternatif, et ce mouvement de rotation être transformé en un mouvement alternatif soit rectiligne, soit de rotation etc.
L'élément d'accouplement pourrait, spé cialement dans les cas à plus de deux mani velles, être constitué par une masse rigide, de forme générale plane et formant, par exemple, un rectangle (fig. 5 et 6), ou un triangle (fig. 8), la came étant en relief sur cette masse ou en creux dans ladite masse.
La came pourrait être prolongée au delà de la figure (droite, triangle, rectangle etc.) délimitée par les boutons de manivelles, et l'organe contraint être situé en dehors de cette figure.
Les manivelles peuvent être fixées sur les axes de rotation 1 et tourner avec ceux-ci, ou être folles sur ces axes de rotation et, par conséquent, tourner autour de ceux-ci.
Pour que la marche du mécanisme soit régulière elt sans à coups, les diverses parties du mécanisme peuvent être équilibrées entre elles.
Le mécanisme selon l'invention peut être en liaison avec tout organe au dispositif ap proprié (manivelles, poulies, engrenages, le viers etc.) capable d'en recevoir ou de lui communiquer un mouvement de rotation ou un mouvement alternatif.