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MEMOIRE DESCRIPTIF
Déposé 1 l'appui d'une demande de
B R E V E T D' INVENTION @ sous le 'bénéfice de la Convention Internationale du
20 Mars 1883 formée par Monsieur KILOULLEN (Patrice Joseph)
Ingénieur
1601 Chestnut Street , Philadelphie (Etats-Unis) pour: Réducteur de vitesse
L'invention est relative à un réducteur de vi- tesse et plus particulièrement à un train d'engrenages qui constitue un réducteur de vitesse qui comporte un dis- positif de compression élastique.
Au démarrage d'une charge, on sait que le choc brusque une action nuisible sur le moteur. L'objet de l'invention est de charger progressivement le moteur et de permettre 1 la vitesse de ce moteur de s'accroitre jus- qu'à ce qu'elle atteigne sa valeur normale avant d'entrai- nerla charge.
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La figure 1 est une vue en Dlan prise sensiblement ir-6gulière suivant la ligne 1 de la figure ? d'un réducteur de vi- tesse qui comprend une transmission Planétaire; le carter de la transmission est représenté en coupe transversale
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de manière a montrer les engrenages contenus dans celle- ci.
La figure 2 est une coupe longitudinale verticale suivant la ligne 2,2 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la
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ligne 3-3 de la figure lo La figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne z4 de la figufce 2
La figure 5 est une coupe horizontale d'un mode de réalisation de l'invention sensiblement suivant la ligne
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5a6 de la figure 6, mais aveo certaines parties représen tées intégralement.
La figure 6 est une coupe partielle du dispositif de la figure 5 sensiblement suivant la ligne 6,6 de cette figure.
Si l'on se réfère particulièrement aux figures 1, 2, 3 et 4, le dispositif représenté comporte un carter
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10 disposé de manière à contenir l'huile pour le grais- sage des engrenages, sur lequel on peut fixer un couver- cle ou un capot de toute manière appropriée par exemple au moyen de boulons disposés dans les trous 11 pratiqués
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dans une bride 12 qui s'étend autour de la partie supé" rieure du carter.
Un arbre principal 13 est tourillonné dans des pa-
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latérales liera appropriés formés dans les Parois, u carter 10. Un engrenage 14 est olaveté sur cet ar 13. Un carter 15 porte une denture d'engrenage sur sa périphérie. Ce
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carter est monté de mani3ra ! pouvoir tourner sur l'axe 13, et repose sur oelui- oi entre l'engrenage 14 et ure paroi du carter 10. Le couvercle 15a du carter 15 qui est fixé au carter 15 de toute manière approprié de ma-
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ni3re former en réalité une partie du carter 15 est monté de mani3re pouvoir tourner sur le moyeu 17 d'un engrenage 18 monté de manière a pouvoir tourner sur l'ar-
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bre 13. L'extrémité du moyeu 17 bute de préférence sur-l'autre paroi du carter 10, L'engrenage 18 est dispo- sé à l'intérieur du carter 15.
Deux arbres 19 et deux arbres 20 sont montés dans la paroi du carter 15 et de son couvercle 15a, sur un car- cle ayant pour centre le centre de l'arbre 13; les deux arbres 19 sont diamétralement opposés l'un l'autre, et chaque arbre 20 est monté à une distance d'un arbre 19 égale au diamètre du cercle primitif des engrenages mon- tés sur ces arbres, Un engrenage SI est monté de manière à pouvoir tourner sur chaque arbre 19 et engrène avec l'engrenage 14, tandis qu'un engrenage 22 est monté de manière e pouvoir tourner sur chaque arbre 20 et engrène avec l'engrenage 18 et avec un engrenage 21.
Un seulement des arbres 19 et 20 et un des engrenages 21 et 22 sont nécessaires pour le fonctionnement de l'appareil. On a prévu cependant deux de chacun de ces arbres, en vue d'é- quilibrer le carter 15, et pour répartir la charge sur un nombre de dents double d'où il résulte une rotation faci- le de la transmission planétaire qui porte le repère gé- néral 23.
Les engrenages 14, 18, 21 et 22 ont été repré- sentés comme ayant le même diamètre primitif, mais les engrenages 14 et 18 peuvent avoir des diamètres primitifs différents, de ceux des engrenages 21 et 22 si on le dési- re,
Il est évident que si le carter 15 est maintenu fixe, et que si l'on fait tourner l'engrenage 18, il en résultera une rotation de l'engrenage 14 à la même vitesse dans une direction opposée.
Si l'engrenage 18 est mainte- nu immobile, et si l'on fait tourner le carter 15, l'en- grenage 14 tournera 9 une vitesse double de celle du carter 15, puisque le diamètre du cercle sur lequel sont montés les satellites 21 et 22 est égal,- à la somme des diamètres d'un engrenage de l'arbre 13 et d'un engrenage
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avec lequel il est/en prise.
Si l'on se réfère à la fi- gure 1, on notera que l'épaisseur des engrenages 21 et 22 est approximativement le double de l'épaisseur des engra- nages 14 et 18, de sorte qu'une partie de chaque engrena- ge 21 peut engrener aveo l'engrenage 24, et qu'une partie de l'engrenage 21 prise avec un engrenage 22, tandis que la partie de chaque engrenage 22 qui n'est pas en pri- se avec l'engrenage 21 est en prise avec l'engrenage 18 ; les engrenages 21 et 22 sont retenus contre un mouvement dans le sens de leur axe par le fait qu'ils sont montés entre des bossages formés sur le carter 15 et des colliers 24 fixés de manière appropriée sur les arbres 19 et 20,
Le moyeu 17 s'étend au delà du couvercle du carter 15 et porte sur son extrémité extérieure un engrenage 25 destiné 1 venir en prise avec un engrenage 26 fixé sur un arbre 27.
Oet arbre est monté de manière à pouvoir tour- ner dans le carter 10, porte un autre engrenage 28 en pri- se avec l'engrenage 16. Si l'on fait tourner l'arbre 27, l'engreenage 26 entraine l'engrenage 26. Celui-ci qui est relié d'une manière invariable à l'engrenage 18 fait tour- ner l'engrenage 14 par l'intermédiaire des engrenages 21 et 22. En même temps l'engrenage 28 qui est également fixé sur l'arbre 27 et qui est en prise avec l'engrenage 16, fait tourner le carter 15. La vitesse de l'arbre 13 rela- tivement celle de l'arbre 27 dépend du rapport entre les diamètres des engrenages 28 et 16du rapport entre les diamètres des engrenages 25 et 26; une légère variation seulement de ce rapport causera une grande variation du rapport des vitesses des deux arbres.
Dans le but de faire comprendre l'invention, tous les engrenages du carter 15 ont été représentés comme ayant dix-huit dents, l'engrenage 25 comme ayant soixante neuf dents, l'engrenage 26 comme ayant vingt et une dents
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l'engrenage 28 conçue ayant douze dents et l'engrenage 16 f(4' comme ayant aoixanghhuit dents. Si l'on suppose que l'ar- bre 27 tourne a la/vitesse de 199 tours par minute en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, les engrenages 25 et 18 tourneront à la vitesse de 91 tours par minute dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, et l'engrenage 16 tournera à la vitesse de 46 tours par minute dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre.
Si le carter 15 reste immobile, l'arbre 13 tmurnera la même vitesse due l'engrenage 18 mais en sens invar.. se du mouvement des aiguilles d'une montre puisque les engrenages 14, 18, 21 et 22 ont la même dimension. Si l'engrenage 18 reste immobile tandis que le carter 15 tourne! 46 tours par minute, l'arbre 13 tournera. Il une vi- tasse angulaire double de celle du carter 15, soit 92 tours par minute, ceci résultant du fait que le diamètre du cercle sur lequel sont montés les satellites 21 et 22 est le double du diamètre des engrenages 14 et 18.
Puis- que la rotation transmise par l'intermédiaire du carter 15 et de la transmission planétaire a tendance â faire tourner l'arbre 13 à la vitesse de 92 tours par minute dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, et que la rotation transmise par l'intermédiaire de l'engre- nage 18 et de la transmission planétaire a tendance à faire tourner l'arbre 13 à 91 tours par minute dans le sens inverse! celui du mouvement des aiguilles d'une montre, il est évident que la vitesse résultante de l'ar-
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bre 1S sera égale a la différence entre ces deux vitesses soit un tour par minute dans le Ben bdes aiguilles d'une montre ce qui donne une réduction as 399 â 1.
Puisque, si l'on change le rapport entre les diamè- tres de l'engrenage oentral et des satellites, entre les diamètres des engrenages 16 et 28, entre les diamètres
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des engrenages 27 et 26, ou bien si l'on fait l'un de ces changements ou deux de ces changements, ou tous ces changements, il en résulte un changement du rapport des vitesses des arbres 13 et 27, il est évident que toute réduction voulue peut être immédiatement obtenue en em-
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ployant le réducteur de vitesse perfectionné. bzz Les figures 5 et 6 représentent un dispositif ef pour aider un moteur 9 démarrer sa charge, ce dispos*- tif comportant la transmission planétaire représentée dans les figures 1 à 4.
Le dispositif est représenté monté dans un carter 30 et comprenant des engrenages de rap- ports différents de ceux représentés dans les figures 1 à 4, Un arbre 31 est monté de maniera a pouvoir tour- ner dans le carter 30 et dans un manohon 32 fixés sur un côté du carter 30 de toute manière appropriée, par exem- ple au moyen de vis 33, ou bien en formant sur un man- chon un bout carré qui s'adapte dans un percement carré pratiqué dans le carter. Une transmission planétaire 23 est montée sur l'arbre 33, un engrenage 34 étant fixé sur le moyeu 17. Un arbre 35 est monté de manière à pou- voir tourner dans le carter 30. Un manchon 36 est monté sur cet arbre 35 de manire pouvoir tourner, et il est empêché de se déplacer suivant l'axe par un collier 37 et un épaulement 38 formés sur l'arbre 35.
Un engrenage
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39 est fixé sur le manohorL-Qt engrené avec l'engrenage 34. Un engrenage 40 fixe''sur l'arbre 35 engrène aveo l'engrenage 41 formé sur la périphérie du carter de la transmission planétaire 23. Un engrenage 42 est fixé sur le manchon 36 et engrené avec un engrenage 43 monté de manière à pouvoir to urner sur le manchon 32, cet engre- nage 43 portant un tambour qui contient un ressort spi- ral 45 dont une extrémité est fixée au tambour 44, et dont l'autre extrémité est fixée au manchon 32.
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On a représenté l'engrenage 41 comme ayant un diamètre primitif double de celui de l'engrenage 40, et les engrenages 39 et 43 qui ont la même dimension, comme ayant un diamètre primitif égale 4 trois fois et demi celui des engrenages 34 et 42. Si l'on empêche l'en- grenage 34 de tourner, et si l'on fait tourner l'arbre 31 à la vitesse de 98 tours 4 la minute, l'engrenage 41 tournera 49 tours par minute par suite des rapports des diamètres des engrenages de la transmission plané- taire, et l'engrenage 40 et l'arbre 35 tourneront à 98 tours par minute ou 9 la même vitesse que l'arbre 31,
Si l'arbre 35 est relié à un autre appareil méoani- que,
l'inertie a tendance à empêcher l'arbre 35 de tour- ner et il en résulte que l'engrenage 34 fait tourner l'en- grenage 39 et cause par suite la rotation de l'engrenage 43 à laquelle s'oppose l'action du ressort 45, Lorsque la tension du ressort 45 dépasse le couple nécessaire pour démarrer la charge appliquée sur l'arbre 35, cet ar- bre commence à tourner et, 1 ce moment, le moteur qui @ fait tourner l'arbre 31 a pu prendre de la vitesse jus- qu'à atteindre la vitesse de la rotation normale. Ce ca- ractère est primordial lorsque la force motrice est four- nie par un moteur µ. combustion interne.
Cette application particulière a été représentée en vue de faire comprendre l'invention, mais il est évi- dent que les vitesses relatives des arbres 31 et 35 peu- vent être changées en changeant le rapport des engrenages et que le principe mis en application dans le cas particu- lier représenté dans les figures 5 et 6 peut être adapté à de nombreux cas particuliers en combinaison avec le train d'engrenages représenté, dans les figures 1 a 4, Il est également évident que les modes de construction re- présentés peuvent être complètement modifiés sans sortir
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de l'esprit de l'invention qui n'est pas limitée 9 la construction précise qui y est décrite.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi déorit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires, je revendique comme ma pro- prié té exclusive et privative:
1- Un réducteur de vitesse caractérisé par le fait qu'il comporte une transmission planétaire qui comprend un arbre, un engrenage fixe sur l'arbre, un engrenage qui peut tourner librement sur l'arbre et qui est muni d'un moyeu, un carter qui repose sur l'arbre et sur le moyeu de manière à pouvoir tourner, un satellite monté dans le carter de manière à pouvoir tourner en prise avec l'engrenage fixé sur l'arbre, un satellite monté dans le carter de manière à pouvoir tourner et qui est en prise avec l'engrenage qui peut tourner librement sur l'arbre et avec l'autre satellite, et un engrenage formé sur le carter.
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2- Dispositif tel que 1 caractérisa par le fait t?UIJi. e. qu 'arbre principal sur lequel sont montés l'engrena..
- 7rou et l'engrenage relié! l'arbre, on emploie des arbres auxiliaires fixés dans le carter sur lesquels sont montés les satellites;
3- Dispositif tel que 1 et 2 caractérisé par le fait que les satellites ont une épaisseur qui est appro- ximativement le double de celle des engrenages montés sur l'arbre principal, et ils sont retenus par des col- liers contre un mouvement suivant l'axe;
4- Dispositif tel que 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que l'on emploie un chassis dans lequel est tourilloné le moyeu de l'engrenage monté fou sur l'arbre principal, un engrenage fixé sur ce moyeu, un arbre monté dans le chassie de manière à pouvoir tourner sur lequel
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sont montés des engrenages qui sont en prise avec l'en- grenage monté sur le moyeu et l'engrenage formé sur le carter;
5- Dispositif tel que 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que les engrenages montés sur l'arbre tournant dans le chassie ont des diamètres différents;
6- Dispositif tel que 1, 2, 3, 4, et 5 caractérisé par le fait que le dispositif est monté dans une envelop- pe destinée! contenir l'huile de graissage; 7- Dispositif tel que 1 à 6 caractérisé par le fait que l'ensemble de réduction de vitesse comprend un ohasàis un arbre principal et un arbre auxiliaire, monté,;dans le châssis, des engrenages fixés sur l'arbre auxiliaire, et une transmission planétaire montée sur l'arbre principal.
8- Dispositif tel que 1 à 7 caractérisé par le fait
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que l'arbre auxiliaire porte des engrenages de diamètres 91- inégaux et/l'ensemble est monté dans une enveloppe étanohe &l'huiler
9- Dispositif tel que 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il oomporte un dispositif amortisseur comprenant un bâ- ti, unmanchon fixé dans le bâti, une transmission plané-.
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taire , un engrenage monté aur le moyeu prolongé l'ex- térieur du aar rA , ébâ gu e qui peut tourner sur l'arbre auxiliaire, un engrenage fixé sur iarxla'/a bague qui engrené avec l'engrenage monté sur 1e m6yeu, un engrenags monté fou sur le manchon, une résistance élastique servant 1 empêcher la rotation de l'engrenage monté sur le manchon.
10- Dispositif tel que 1 à 9 oaraotérisé par le fait que la résistance élastique se compose d'un ressort dont une extrémité est reliée 1 l'engrenage monté sur le man-
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chon, et dont l'autre extrémité est fixée 4 nehon de sorte que le ressort a tendance 1 empocher Za rotation
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de l'engrenage sur le manohon.
N :4v- Il. Dispoaltl/1 a 10 oaraotérisé par le fait que le ressort est monté à l'intérieur d'un tambour lequel
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@ est fixé sur l'engrenage mobile sur le manchon.
12- Dispositif tel que 1 à 11 caractérisa par le
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fait que l'arbre moteur est monté dans le 'bâti de manière qu'un 1 pouvoir tournegre\"'1 .et fixé urr arbre - J, tan¯ die qu'un ..OOngrenag8 muni d'un moyeu eat monté foto sur cet arbre; un carter tournant est monté sur l'arbre et sur le moyeu et contient dea satellites en prise avec l'engrenage fixe, d'autres satellites en prie. avec l'en-
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grenage dtle et les premiers 8atell1te8, un engrenage fixe , l'intérieur du carter est monté sur le Mo eu 7 dispositif de compression élae tique est monté dane/le b&ti de manière à pouvoir tourner des engrenages sont montés sur l'arbre auquel le mouvement est transmis et coopèrent avec le moyeu et le dispositif de compression élastique.
RESUME
Réducteur de vitesse planétaire comprenant un arbre sur lequel est duvetée une zône d'engrenage et autour duquel peuvent tourner fous un engrenage et un carter con- tenant les satellites et portant une roue dentée.