mécanisme de Genève

Un mécanisme de Genève convertit une rotation douce et ininterrompue en un mouvement angulaire précis et pas à pas. Une roue menante rotative porte une ou plusieurs goupilles qui s'engagent dans des fentes coupées radialement dans une roue menée, appelée roue de Genève. Au fur et à mesure que la roue menante tourne, chaque goupille entre dans une fente et pousse la roue de Genève d'un incrément fixe, puis se désengage. Le mécanisme verrouille la roue menée en place pendant les intervalles entre les pas à l'aide d'une came circulaire ou d'un disque de blocage sur la roue menante, ce qui empêche tout mouvement indésirable.

La forme la plus courante est le mécanisme de Genève à quatre pas, où une seule goupille sur la roue menante fait avancer une roue de Genève à quatre fentes de 90 degrés par tour de l'arbre d'entrée. Des versions à six et huit pas existent pour les applications nécessitant une subdivision plus fine. La géométrie est contrainte : la goupille doit entrer et sortir de la fente proprement sans se bloquer, ce qui limite l'angle sur lequel le pas se produit à chaque cycle. Les vitesses d'entraînement typiques varient de 60 à 3000 tr/min, bien que le mouvement intermittent de la roue menée implique une accélération et une décélération à chaque pas, créant des forces d'impact qui doivent être gérées par une conception soignée.

Où il est utilisé en production

Les projecteurs de films utilisaient des mécanismes de Genève pour faire avancer les images de pellicule à des intervalles précis, faisant avancer une image par cycle de projection. Les machines d'emballage les utilisent pour indexer des pièces sur des lignes de convoyage ou des tables rotatives. Les métiers à tisser, les presses à imprimer et les tables d'indexation rotatives reposent tous sur ce mécanisme pour synchroniser des mouvements discrets et répétables avec une source d'énergie continue. La prévisibilité et la fiabilité du mouvement pas à pas le rendent précieux partout où un processus nécessite des incréments chronométrés et réguliers sans glissement ni variation.

L'usure et le bruit sont les principales préoccupations de service. L'interface goupille-fente subit des impacts répétés au début et à la fin de chaque cycle d'engagement. L'usure des fentes entraîne un jeu croissant et une précision de positionnement réduite au fil du temps. La lubrification est essentielle ; une huile insuffisante permet à la friction de générer de la chaleur et accélère la dégradation de la goupille et des fentes. Le disque de blocage doit maintenir un contact ferme avec la roue de Genève sans traîner pendant la phase active de pas, sinon les pertes parasites augmentent et l'erreur de positionnement s'accroît.

Le mécanisme tire son nom de Genève, en Suisse, un centre historique d'horlogerie de précision et de fabrication d'instruments mécaniques. La conception est antérieure aux machines industrielles ; le principe apparaît dans les premiers échappements d'horloge et automates. Sa réputation d'action douce et répétable et son encombrement compact en ont fait la norme pour les mécanismes d'avance de film et plus tard pour les équipements d'assemblage automatisés, et il reste utilisé partout où une rotation indexée est requise sans commutation électrique ni systèmes de contrôle complexes.