Entraîneurs unidirectionnels Roue libre - Anti - TPWorks

Pré-Industrialisation
Conception détaillée
Entraîneurs unidirectionnels
Roue libre - Anti-retour
1. FONCTION
Mouvement de
rotation dans
les deux sens
TRANSMETTRE ou
non le mouvement
de rotation
Mouvement de
rotation dans
un seul sens
Entraîneur Unidirectionnel
2. DEFINITIONS
Roue libre
Mécanisme utilisé pour entraîner en rotation dans un sens, et ne pas
entraîner dans l’autre sens (le mouvement n’étant pas bloqué).
Anti-retour
Mécanisme utilisé pour autoriser la rotation dans un sens, et l’interdire
dans l’autre sens (mouvement bloqué).
Ces deux définitions peuvent paraître sensiblement différentes. Cependant les roues
libres et les anti-retours seront étudiés de manière identiques.
Même si ce n’est guère le cas, une roue libre pourrait être utilisée en anti-retour, et
inversement. Technologiquement, une roue libre est l’inverse d’un anti-retour.
3. DIFFERENTES SOLUTIONS DE ROUE LIBRE
Roue libre classique:
3
Les éléments 1 et 2 peuvent être moteur.
Si 1 est moteur, et tourne dans le sens
positif, alors 2 est entraîné.
Si 2 est moteur, et tourne dans le sens
positif, alors 1 n’est pas entraîné.
2
Les éléments 3 peuvent être des billes,
des rouleaux, ou des aiguilles. Leur
nombre peut varier. Le type d’éléments,
ainsi que le nombre dépend du couple à
transmettre.
1
Le ressort appuyant sur l’élément 3 n’est
+
pas essentiel pour le fonctionnement. Il a
pour rôle de garder l’élément 3 au plus
près de la position d’arc-boutement (contact avec 1 et avec 2). Ainsi, l’entraînement
de l’élément récepteur, ou le blocage de l’élément moteur, est instantané (sans
rotation « morte »).
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Le guidage en rotation des éléments 1 et 2 doit être indépendant de la roue libre. Ce
ne sont pas les éléments 3 qui centrent 1 par rapport à 2.
La roue libre utilise le phénomène de l’arc-boutement (coincement de l’élément 3), Il
en résulte que la géométrie ainsi que le choix des matériaux doivent être déterminés
soigneusement : → RLIB-CAL.DOC
Il existe des roues libres en éléments standards (utilisées pour la construction
unitaire ou la petite série) : → EUNI-STD.DOC
Roues libres particulières :
à galets de forme
Le phénomène utilisé ici est l’arc-boutement
de l’élément 3.
Le mouvement moteur a tendance à faire
pivoter les masselottes sur elles-mêmes. Mais
celles-ci, étant donné leur forme, se coincent
immédiatement entre les deux cylindres M
lisses, et l’entraînement est assuré. Le ressort
maintient constamment en contact les
éléments 3 sur les surfaces cylindriques.
La forme des éléments 3 peut être
M>N
quelconque si les conditions d’arc-boutement
sont respectées.
La coaxialité des deux cylindres doit être assurée par ailleurs.
3
N
à obstacle
L’entraînement se fait ici par obstacle.
L’élément transmetteur devient un organe
articulé 3 appelé cliquet venant en prise
avec des obstacles réalisés sur une roue
1 nommée roue à rochet. Le cliquet 3 est
articulé par rapport à la roue entraînée 2.
Le rappel du cliquet s’effectue par un
ressort (hélicoïdal, lame en flexion,...) ou
par gravité si cela est possible.
Le nombre de cliquets peut varier.
1
2
3
On trouve ce système sur le barillet des
mécanismes horlogers. Il autorise le remontage du ressort moteur, et interdit le
dévidement de celui-ci.
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Roue libre à crabots
La roue libre à crabots est un système rencontré fréquemment lorsque
l’encombrement radial est limité. La denture de la roue à rochet (2) devient faciale.
L’élément transmetteur (1) possède la denture complémentaire. L’élément ressort
est monté entre les éléments (1) et (2). Le nombre et la géométrie des dents du
crabot dépend du couple à transmettre. Ce système est rencontré également
comme anti-retour.
2
1
2
1
Denture
Vue de la denture
3. DIFFERENTES SOLUTIONS D’ANTI-RETOUR
On trouve souvent, dans les systèmes microtechniques, des anti-retours. Par
exemple, le système servant à sélectionner le sens de rotation d’un moteur
synchrone. La plupart des systèmes anti-retours sont réversibles par retournement
d’une pièce lors du montage.
Anti-retours à cliquet :
1er système :
2
Un cliquet (2), en
forme
d’ancre
articulée sur le
bâti du moteur,
agit de concert
avec un doigt
rotatif (1) lié à
1
l’arbre moteur. La
Position bloquée
Rotation
Dégagement du
rencontre du doigt
cliquet
avec l’un des deux
becs du cliquet
provoque
l’arrêt
en rotation momentané pendant l’alternance électrique néfaste. Dans le sens de
rotation convenable, le cliquet bascule alternativement sous l’action du doigt rotatif.
Ce système permet d’éviter le montage d’un ressort.
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2ème système :
2
2’
L’arbre moteur est muni
d’un disque cranté 1 et
d’un pignon 1’. Le doigt
d’arrêt est monté avec
friction sur l’axe de la
roue 2’. Le pignon 1’
entraîne la roue 2’. En
fonction du sens de
rotation du moteur, le
doigt
d’arrêt
vient
1
bloquer le disque cranté, 1’
Position bloquée
Rotation
ou alors s’escamote
jusqu’à la butée pour autoriser la rotation. Le système fonctionne sans ressort.
Butée
1
Anti-retour à roue asservie :
Une roue folle (2) est asservie à une
roue à denture spéciale (1) portée
par l’arbre moteur. Dans le sens
incorrect, une dent de la roue folle se
place en obstacle devant une des
dents encochée de la roue motrice,
provoquant ainsi l’arrêt.
Butée
2
Entraînement en
rotation
Position bloquée
Anti-retour à denture intérieure :
L’arbre moteur entraîne une croix comportant des doigts
flexibles. L’extrémité du doit se loge dans une denture
intérieure. Dans le sens de rotation autorisé les doigts
fléchissent sous un effort faible. Dans le sens de rotation
interdit, les doigts subissent un effort de compression qui
bloque la rotation.
Ce système est aussi utilisé fréquemment comme roue
libre.
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