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Pré-Industrialisation Conception détaillée

Entraîneurs unidirectionnels

EUNI-SOL STS Conception et Industrialisation en Microtechniques sur 4

Roue libre - Anti-retour 1. FONCTION 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: 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.

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. 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 »).

1

2

3

+

TRANSMETTRE ou non le mouvement

de rotation

Mouvement de rotation dans les deux sens

Mouvement de rotation dans un seul sens

Entraîneur Unidirectionnel




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 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 quelconque si les conditions d’arc-boutement sont respectées. La coaxialité des deux cylindres doit être assurée par ailleurs. 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. On trouve ce système sur le barillet des mécanismes horlogers. Il autorise le remontage du ressort moteur, et interdit le dévidement de celui-ci.

N

M

M > N

3

1

2

3




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.

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 : Un cliquet (2), en forme d’ancre articulée sur le bâti du moteur, agit de concert avec un doigt rotatif (1) lié à l’arbre moteur. La rencontre du doigt 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.

Denture Vue de la denture

2 12

1

Position bloquée Rotation Dégagement ducliquet

2

1




2ème système : 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 bloquer le disque cranté, ou alors s’escamote jusqu’à la butée pour autoriser la rotation. Le système fonctionne sans ressort. 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. 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.

2’2

11’

Butée

Position bloquée Rotation

1

2

Butée

Entraînement enrotation

Position bloquée

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