L'invention a pour objet un dispositif d'introduction d'objets allongés dans un couloir de transfert de ces objets l'un à côté de l'autre selon une direction perpendiculaires à leur axe et s'applique plus spécialement à l'alimentation en munitions des tourelles d'artillerie.
Une tourelle d'artillerie se compose schématiquement d'un tube de canon monté sur un chassis oscillant autour de deux tourillons définissant un axe horizontal sur un appui tournant lui-même autour d'un axe vertical. Les munitions sont placées dans une soute disposée au-dessous de l'affût et doivent donc être conduites l'une après l'autre jusqu'au tube de canon. A cet effet, la soute est reliée à l'affût par un couloir d'alimentation dans lequel les munitions, introduites automatiquement ou manuellement, se déplacent l'une derrière l'autre suivant la direction de leurs axes. A la sortie du couloir d'alimentation, les munitions passent dans un couloir de transfert qui les amène jusqu'au tube et qui se compose donc de deux parties, un couloir fixe placé dans l'affût et un couloir mobile placé dans le chassis oscillant.
Normalement, dans le couloir de transfert, les munitions se déplacent l'une à côté de l'autre selon une direction perpendiculaire à leur axe, cette disposition permettant en particulier de faire tourner les munitions progressivement de façon à les amener selon une direction parallèle au tube de canon pour faciliter leur introduction dans la culasse.
Généralement, pour effectuer le déplacement des munitions parallèlement à leur axe, le couloir de transfert est muni d'une série de plateaux à alvéoles imbriqués et montés rotatifs autour d'axes perpendiculaires à celui du couloir, celui-ci étant limité par deux organes de guidage parallèles écartés d'une distance égale au diamètre des munitions.
Chacun des plateaux de transfert comporte au moins deux alvéoles de section correspondante à celle de l'objet, encadrés chacun par deux bras qui assurent respectivement la prise en charge de l'objet venant du plateau précédent et sa poussée vers le plateau suivant.
Ainsi, en même temps que l'objet est poussé hors de l'alvéole, l'alvéole suivant vient prendre en charge l'objet venant du plateau précédent. Le plus souvent, les plateaux à alvéoles comportent quatre alvéoles séparés par quatre bras et ont ainsi la forme de croix de Malte.
Il existe donc une discontinuité entre le rythme de succession des objets dans le couloir d'alimentation et dans le couloir de transfert puisque, dans le couloir d'alimentation, les objets se déplacent l'un derrière l'autre suivant la direction de leurs axes et arrivent donc à la sortie de façon discontinue alors que dans le couloir de tranfert, grâce aux plateaux à alvéoles imbriqués, le déplacement des objets peut s'effectuer de façon continue.
L'invention apporte une solution à ce problème grâce à un dispositif permettant d'introduire de façon continue dans le couloir de transfert les munitions arrivant de façon discontinue à la sortie du couloir d'alimentation.
Le dispositif d'introduction selon l'invention comprend un plateau de réception des objets à la sortie du couloir d'alimentation, jusqu'auquel sont prolongés les organes de guidage du couloir de transfert, ce plateau comprenant au moins un alvéole susceptible de venir se centrer sur l'axe du couloir d'alimentation par rotation autour d'un axe perpendiculaire aux organes de guidage à intervalles réguliers correspondant au rythme de succession des objets à la sortie du couloir d'alimentation; des moyens de commande déterminent périodiquement la rotation du plateau de réception d'un angle (A) correspondant au remplacement de l'alvéole par le suivant dans l'axe du couloir d'alimentation; un plateau intermédiaire, également associé aux organes de guidage et muni d'alvéoles en nombre égal à celui des plateaux de transferts, est interposé entre le plateau de réception et le premier plateau de transfert pour le passage des objets de l'un à l'autre dans les alvéoles par rotation autour d'un axe perpendiculaire aux organes de guidage; la rotation du plateau intermédiaire est déterminée par des moyens d'entrainement en continu et à vitesse variable associés à des moyens de commandes de variations progressives périodiques de la vitesse de rotation entre une vitesse angulaire égale à celle du plateau de réception et une vitesse angulaire égale à celle du plateau de transfert à chaque fraction de tour correspondant au passage d'une munition du plateau de réception au plateau de transfert.
Dans un mode de réalisation préférentiel, le moyen de commande périodique de la rotation du plateau de réception est constitué par un organe d'indexage entrainé en rotation en continu par le moyen de commande général, à une vitesse angulaire de un tour par cycle de remplacement d'un objet par le suivant et susceptible de s'engager pendant une fraction de tour sur une rampe associée à chaque alvéole du plateau de réception et formant une came de commande de la rotation du plateau à une vitesse angulaire progressivement croissante ou décroissante entre deux positions stoppées séparées par l'angle (A) de remplacement de l'alvéole.
De préférence, le dispositif comprend un plateau intermédiaire unique assurant la liaison entre le plateau de réception et le premier plateau de transfert et l'organe d'indexage détermine une vitesse angulaire de rotation du plateau de réception progressivement croissante jusqu'à une vitesse égale à celle des plateaux de transfert puis progressivement décroissante, les moyens de commande des variations périodiques de la vitesse du plateau intermédiaire déterminant un ralentissement dudit plateau jusqu'à une vitesse égale à celle du plateau de réception puis une augmentation de sa vitesse en synchronisme avec le plateau de réception jusqu'à la vitesse des plateaux de transfert pendant la rotation de l'ensemble nécessaire au passage des objets du plateau de réception au plateau intermédiaire et enfin le maintien du plateau de liaison en synchronisme avec le plateau de tranfert au moins pendant la rotation de l'angle nécessaire au passage de l'objet du plateau intermédiaire au premier plateau de transfert, la vitesse ralentissant de nouveau, au début du cycle suivant, jusqu'à la vitesse du plateau de réception.
Dans un mode de réalisation particulier, le moyen d'entrainement en rotation du plateau intermédiaire est constitué par un différentiel dont un planétaire est entrainé en rotation par le moyen de commande générale, en synchronisme avec les plateaux de transfert, l'autre planétaire commandant la rotation du plateau intermédiaire, et le moyen de commande des variations de la vitesse du plateau intermédiaire est un bras de commande de l'orientation de l'arbre porte-satellites du différentiel, dont l'extrémité coopère avec une came entrainée en rotation par le moyen de commande générale à une vitesse angulaire, de un tour par cycle de remplacement d'un objet et dont le profil détermine, par l'intermédiaire du différentiel et en fonction des rapports de transmission, la variation continue à chaque cycle de la vitesse du plateau intermédiaire entre la vitesse du plateau de réception et la vitesse des plateaux de transfert.
Ainsi, grâce à l'utilisation d'un plateau intermédiaire à vitesse variable, il est possible de faire passer progressivement chaque munition à la vitesse du couloir de transfert et sans à-coups.
En effet, à la sortie du couloir d'alimentation, le plateau de réception est stoppé pendant le temps nécessaire à son chargement par la munition venant du couloir d'alimentation. Pour des raisons de sécurité, les munitions sont évidemment séparées par un intervalle qui correspond au temps nécessaire pour le remplacement de l'alvéole du plateau de réception par la suivante. Ce remplacement s'effectue lui-même à vitesse variable, le plateau de réception augmentant progressivement de vitesse jusqu'à tourner à une vitesse supérieure à celle des plateaux de transfert. Pendant ce temps, le plateau intermédiaire, entrainé en rotation en synchronisme avec la plateau de réception, à pu prendre en charge la munition venant de celui-ci. Grâce à cette augmentation de vitesse, il a été possible de rattraper la position du premier plateau de transfert qui est entrainé en rotation en continu. La vitesse du plateau de réception et du plateau intermédiaire est alors réduite, à la fin du mouvement de prise en charge par le plateau intermédiaire jusqu'à la vitesse des plateaux de transfert. A partir de ce moment, le plateau de réception ralentit de nouveau jusqu'à se stopper dans la position de centrage de l'alvéole suivante sur l'axe du couloir d'alimentation et la plateau intermédiaire prend la vitesse du plateau de transfert pour pousser la munition vers celui-ci.
On voit donc que, grâce aux variations périodiques de vitesse du plateau de réception et du plateau intermédiaire, il est possible d'introduire les munitions sans à-coups et en continu dans le couloir de transfert.
Mais l'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple, et représenté sur les dessins annexés.
Sur la figure 1, on an représenté schématiquement un couloir d'alimentation vertical 10 dans lesquels les munitions M se déplacent l'une à la suite de l'autre1suivant la direction de leurs axes, en étant séparées par un espace de sécurité (e).
A la sortie du couloir d'alimentation 10, les munitions viennent se loger dans une paire de plateaux à alvéoles 1 et sont conduites dans le couloir de transfert 30 en passant par un couloir intermédiaire 20.
Le couloir de transfert est constitué, de façon très classique, d'une série de plateaux à alvéoles imbriqués 31 associés à des guides parallèles 4.
Le couloir intermédiaire 20 comporte une seule paire de plateaux 2 interposés entre les plateaux de réception 1 et la première paire de plateaux 3 de la série de plateaux 3' du couloir de transfert 30.
De la même façon, les plateaux intermédiaires 20 sont associés à des guides 40 placés dans le prolongement des guides 4 du couloir de transfert.
De façon classique, comme on l'a représenté sur la figure 2, chaque plateau de transfert comme le plateau 3 comporte quatre alvéoles entre lesquelles sont interposés des bras de poussée. Les alvéoles ont une courbure qui correspond à celles des munitions M et les plateaux ont donc, schématiquement, la forme d'une croix de Malte.
Les organes de guidage, telles que les guides 40 du couloir intermédiaire et les guides 4 du couloir de transfert sont parallèles et écartés l'un de l'autre d'une distance égale au diamètre de la munition. Cette distance correspond évidemment à l'endroit où s'appuient les organes de guidage. Comme on le voit sur la figure 5, on utilise deux paires d'organes de guidage, l'une, 41, appelée guidage avant, prenant appui sur le projectile alors que l'autre, 42 prend appui sur la douille. De la même façon, les diamètres des alvéoles des plateaux varient puisque l'un des plateau, appelé plateau avant, prend appui sur le projectile alors quel'autre plateau, appelé plateau arrière, prend appui sur la douille.
Les deux plateaux avant et arrière sont calés sur un arbre d'entrainement commun perpendiculaire aux organes de guidage et les arbres des plateaux 31 du couloir de transfert sont entrainés en synchronisme et dans le même sens par un moyen de commande générale non représenté. C'est pourquoi, tout ce qui concerne le plateau avant s'applique également au plateau arrière et chaque fois que, par la suite, on parlera d'un plateau, il s'agira évidemment de la paire de plateaux avant et arrière.
Das l'exemple représenté, deux munitions M1 et M2 (figure 1) sont séparées l'une de l'autre, dans le couloir de transfert 30 par deux intervalles libres représentés en pointillé sur la figure 2. Cette disposition, qui n'est pas indispensable, facilite le transfert sans à coups des munitions en laissant dans le couloir de transfer 30 un intervalle de deux emplacements qui correspond à la période avec laquelle les munitions M arrivent l'une après l'autre dans le plateau de réception 1. Il en résulte que chaque plateau 3 tourne de 3/4 de tour entre les moments où il prend en charge deux munitions successives c'est-à-dire à chaque cycle de remplacement d'une munition. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le plateau doit comporter quatre alvéoles séparés angulairement de 1/4 de tour. C'est cette considération qui conduit à l'utilisation d'une forme en croix de Malte qui est la plus courante, mais on aurait pu, par exemple, utiliser des plateaux à un seul alvéole en laissant trois emplacements libres entre les munitions.
Le plateau intermédiaire 2 doit comporter le même nombre d'alvéoles que le plateau 3. En revanche, le plateau de réception 1 pourrait ne comporter qu'un seul alvéole puisque l'on dispose d'un certain temps après la poussée de la munition hors de l'alvéole chargé pour faire tourner le plateau et ramener l'alvéole dans l'axe du couloir d'alimentation. Cependant, dans un but de simplification, on donne au plateau de réception 1 la même forme en croix de Malte à quatre alvéoles que les autres plateaux et, de la sorte, l'angle (A) dont il faut faire tourner la plateau 1 pour amener l'alvéole suivant dans l'axe 10 du couloir d'alimentation est de 90°.
Les paires de plateaux 1, 2, 3 sont calées chacune, respectivement sur des arbres de rotation 11, 21, 31 entrainés par des pignons, respectivement, 12, 22, 32 représentés à la partie inférieure de la figure 3 qui est une vue schématique générale du mécanisme d'entrainement.
Le pignon 32 d'entrainement de l'arbre 31 du plateau 3 est commandé en synchronisme avec les pignons de commande de tous les plateaux 3' du couloir de transfert 30 par une chaine cinématique de commande générale symbolisée sur la figure 5 par un pignon 33 entrainé en rotation à une vitesse de 3/4 de tour par cycle et qui, sur la figure, entraine dans le même sens et à la même vitesse le pignon 32 de même diamètre par l'intermédiaire d'un pignon 34.
Le pignon 33 de commande générale commande également la rotation d'un indexeur 5 constitué d'un doigt 50 fixé à l'extrémité d'une manivelle calée sur un arbre 51 entrainé en rotation par le pignon 33 par l'intermédiaire d'un pignon 52, dont le nombre de dents est calculé en fonction de celui du pignon 33 pour que l'arbre 51 tourne à une vitesse de 1 tour par cycle. Il en résulte que le doigt d'indexage 50 fait un tour complet pendant le temps de remplacement d'une munition par la suivante.
Le doigt d'indexage 50 coopère avec un plateau d'indexage 53 sur lequel sont ménagées quatre rainures rectilignes 54 dirigées l'axe vers du plateau 53 et écartées angulairement de 90°. La profondeur des rainures 54 correspond à la position occupée par le doigt d'indexage 50 lorsque la manivelle 5 est dirigée vers le centre du plateau 53. De la sorte, en tournant autour de l'arbre 51, le doigt d'indexage 50 qui s'engage dans une rainure 54, fait tourner le plateau 53 d'un angle de 90° à une vitesse progressivement croissante puis décroissante. La rainure 54 forme donc une came dont le profil détermine la variation de la vitesse et il est bien certain que si une forme rectiligne es plus simple, on pourrait imaginer bien d'autres formes donnant d'autres lois de variation de vitesse.
Grâce à cette disposition, le plateau 53 tourne donc de 90° par cycle à une vitesse variable qui dépend de la forme de la came 54. Sur l'arbre du plateau 53 et calé un pignon 55 relié par une chaine cinématique, par exemple un pignon 56, au pignon de commande 12 de l'arbre 11 du plateau de réception 1. Les pignons 12 et 55 ont le même diamètre et sont entrainés en rotation dans le même sens et à la même vitesse. Ainsi, l'indexeur 5 commande la rotation à 1/4 de tour par cycle et à vitesse variable du plateau de réception 1.
La vitesse de rotation de l'indexeur 5 est réglée en fonction de la vitesse de dépalcement des munitions M dans le couloir d'alimentation 10 de telle sorte que le plateau de réception 1 tourne de 1/4 de tour et par conséquent assure le remplacement d'une alvéole par la suivante en un temps (T) inférieur à celui que met la munition M pour parcourir l'espace (e) qui la sépare de la précédente. Ainsi, pendant ce temps (T), le plateau de réception pousse la munition M qu'il avait en charge dans le couloir intermédiaire 20 et remet l'alvéole suivante en attente dans l'axe du couloir d'alimentation 10.
Ces mouvements des plateaux de transfert 3 et de réception 1 ont été représentés sur la figure 8 qui est un diagramme représentant en abscisse l'angle de rotation de l'arbre de commande d'indexage 51 tournant à un tour par cycle, et en ordonnée les angles de rotation des plateaux à alvéoles.
On a vu qu'à chaque cycle, le plateau de transfert 3 tourne de 3/4 de tour à vitesse constante. La courbe représentative du plateau de transfert est donc une droite (A G).
Pendant 2/4 de tour du plateau 3, le plateau récepteur 1 est stoppé et sa courbe représentative est donc constituée de deux segments de droites horizontaux (H C) et (F J) reliés par une courbe (C F). Les abscisses et les ordonnées des points extrêmes (C) et (F) sont séparés de 90° puisque le plateau 1 tourne de 1/4 de tour à une vitesse de 1 tour par cycle c'est-à-dire pendant 1/4 de cycle. La position des points (C) et (F) ainsi que la forme de la courbe (C F) sont déterminées par les caractéristiques de la came 54.
Le plateau intermédiaire (2) doit se trouver pendant une partie du cycle à la vitesse du plateau récepteur (1) et pendant une autre partie du cycle à la vitesse du plateau de transfert (3), ces deux parties étant reliées par des périodes pendant lesquelles la vitesse du plateau 2 augmente ou diminue progressivement pour atteindre la valeur voulue. C'est pourquoi, sur le diagramme, on distinguera successivement:
Au point (E) où, précisément, la munition commence à être prise en charge par le plateau de transfert 3, la vitesse du plateau intermédiaire 2 et par conséquent du plateau récepteur 1 doivent être égales à la vitesse du plateau de transfert 3. C'est pourquoi la forme de la came 54 est calculée de façon que la courbe (C F) représentative de la variation de vitesse de plateau de réception 1 soit tangente en (E) à la droite (A G) représentative de la rotation du plateau de transfert 3.
Après le point (E) la vitesse du plateau récepteur 1 diminue progressivement jusqu'à s'annuler en (F). En revanche, la vitesse du plateau intermédiaire 2 est égale à celle du plateau de transfert 3 et la courbe représentative de la rotation du plateau 2 est donc représentée par le segment (E G) prolongé par le segment (A B) c'est-à-dire jusqu'au point où la vitesse du plateau intermédiaire recommence à décroître pour un nouveau cycle. C'est pendant ce temps que se produit le transfert de la munition du plateau intermédiaire 2 au plateau de transfert 3.
Sur les figures, on a représenté à titre d'exemple un mécanisme permettant de faire varier la vitesse de rotation du plateau intermédiaire selon la loi désirée.
Le pignon de commande 22 calé sur l'arbre 21 du plateau 2 est relié par un pignon 23 à un pignon 24 de même diamètre, de telle sorte que les pignons 22 et 24 tournent dans le même sens et à la même vitesse.
Le pignon 24 est solidaire en rotation d'un planétaire 61 d'un différentiel 6 dont l'autre planétaire 62 est solidaire en rotation du pignon 35 (figure 5) entrainé en rotation à la même vitesse que le pignon 32 d'entrainement des plateaux 3 et en sens inverse. De la sorte, si le diférentiel 6 n'apporte aucune correction, les pignons d'en- trainement 22 du plateau intermédiaire 2 et 32 du plateau de transfert 3 sont entrainés dans le même sens et à la même vitesse par l'intermédiaire des planétaires du diférentiel 6.
Les satellites 63 du diférentiel 6 sont portés par un arbre central 64 qui est muni d'une manivelle 65 portant à son extrémité un galet 66. Ce galet roule sur une came 7 ménagée sur un disque calé sur l'arbre 51 de commande d'indexage.
Sur la figure 7, on a représenté à titre d'exemple, à échelle agrandie, le profil que peut avoir la came 7 qui coopère avec le galet 6 et la manivelle 65 pour accélérer ou ralentir le plateau intermédiaire 2 par rapport au plateau de transfert 3.
Dès lors que les plateaux 2 et 3 tournent à la même vitesse pendant le temps nécessaire au passage de la munition de l'un à l'autre, on dispose de tout le reste du cycle pour faire varier la vitesse du plateau intermédiaire 2. Sur la figure 8 par exemple on voit que l'on a choisi de faire tourner le plateau intermédiaire 2 à la vitesse du plateau de transfert 3 pendant la moitié du cycle qui correspond aux segments (E G) et (A B). Pendant tout ce temps, aucune correction ne doit être apportée à la vitesse du planétaire 61 par rapport au planétaire 62 et par conséquent la partie correspondante 71 de la came 7, comprise entre les points E' et B' (figure 7) est un demicer- cle.
Sur la figure 8, on peut mesurer à chaque instant (t) du cycle le décalage angulaire (p) devant exister entre les plateaux 2 et 3 qui correspond à la différence des ordonnées des points (P1) de la droite (A G) représentative du mouvement du plateau 3 et (P2) de la courbe (A B D E G) représentative du mouvement du plateau, qui correspondent à l'instant (t) du cycle. L'angle (9) correspond donc à la correction qui doit être apportée à chaque instant par la came 7 aux mouvements du plateau 2. Cette correction ext maximale au point (K) où la tangente à la courbe (A B D E G) est parallèle à la droite (A G). Le plateau 2 tourne à une vitesse inférieure à celle du plateau 3 entre les points (B) et (K) et à une vitesse supérieure entre les points (K) et (E). Si l'on prend comme ordonnée en chaque point la correction angulaire (p) qui doit être apportée, on peut en déduire la courbe (L) représentative de la correction qui doit être donnée par la came. Comme on l'a indiqué cette correction est répartie entre les points (B') et (K') de la came et le point (K1) de la courbe (L) correspond angulairement au sommet K' de la came pour lequel la correction est maximale. Le rapport entre les ordonnées (p1) de la courbe (L) et les distances (p') des points de la came au centre de rotation est calculé en tenant compte des rapports de vitesses donnés par le différentiel.
En résumé, les mouvements du plateau intermédiaire 2 par rapport au plateau 3 sont les suivants:
On a ainsi défini les moyens permettant d'introduire dans un cycle continu de déplacement les munitions arrivant de façon discontinue à la sortie du couloir d'alimentation. Il est bien évident cependant que le mode de réalisation qui a été décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple car on pourrait imaginer bien d'autres variantes permettant d'obtenir le même résultat par des moyens équivalents. En particulier, les variations de vitesse des plateaux qui sont commandées, dans l'exemple donné, par des moyens mécaniques, pourraient également être obtenues par des moyens hydrauliques ou électroniques.
Enfin, si l'invention a été décrite dans le cas du transport de munitions, elle pourrait aussi être appliquée au transport d'autre objets chaque fois que l'on doit introduire dans un couloir de déplacement continu des objets arrivant de façon discontinue à son entrée.