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perfectionnements aux transmissions.
La présente invention concerne un procédé perfectionné de transmission de force motrice et un mécanisme pour la réa- lisation de ce procédé.
L'un des buts de la présente invention est de fournir un procédé perfeetionné de transmission de force motrice entre un organe menant et un organe mené, qui consisrte à appliquer une matière en poudre sur l'organe à mener, à former un tas de cette matière en avant de l'organe menant et à augmenter la densité de ce tas en le soumettant à l'action de la for- ce centrifuge pour faire agir le tas comme élément d'embraya- ge élastique entre les organes menant et mené.
Un autre but de l'invention est de fournir un mécanisme perfectionné pour la réalisation de ce procédé, mécanisme qui comprend un organe menant et un organe mené montés coa- xialement, tournant l'un par rapport 1%9, l'autre, et dans le- quel l'organe mené consiste en un tambour et l'organe menant
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en une lame s'étendant radialement, ayant des surfaces laté- rales et une surface d'extrémité s'étendant axialement au tambour, cette surface d'extrémité étant fixée radialement à une distance radiale donnée de l'axe de rotation et espacée de la surface interne du tambour,
le tambour étant rempli partiellement d'une matière en poudre de nature telle qu'el- le se rassemble en un tas contre une surface latérale de la lame par suite de la rotation relative de l'organe menant et de l'organe mené et qu'elle est graduellement tassée par suite de la force centrifuge pour agir comme un élément d'embrayage capable de céder, entre l'élément menant et l'or- gane mené.
Dans la description donnée ci-après, le principe de la méthode sera d'abord décrit et ensuite une forme de réalisa- tion d'un mécanisme construit pour fonctionner suivant cette méthode sera expliquée en détail,
Dans les dessins annexés;
La fig, 1 est une vue schématique montrant la formation d'un tas de matière pulvérulente sur un support fixe.
La fige 2 est une vue analogue montrant la formation et l'action d'un tas sur un support mobile.
La fige 3 est une coupe axiale d'un dispositif pour la réalisation du procédé.
Les figures 4 et 5 sont deux coupes transversales sem- blables du dispositif pour deux pha,ses différentes du fonc-
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tionnement.
Les fig. 6 à 9 sont des vues montrant le fonctionnement du dispositif.
La fige 10 représente deux courbes montrant des coupes différentes de démarrage.
Trois formes de réalisation sont représentées au dessin.
La fig, 11 est une eoupe axiale d'un dispositif d'embrayage @ modifié.
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La fig. 12 est une coupe transversale par la ligne II-II de la fig. 11.
Les fig, 13 à 15 montrent différentes formes de broches dans l'embrayage.
T,es fig. 16 et 17 sont des coupes axiales d'autres formes de réalisation.
Pour expliquer le principe dur lequel l'invention est basée on se reportera d'abord à la fig, 1. Sur une surface de support fixe 1 se trouve une masse de matière en poudre 2. Si l'on suppose qu'un essai est fait pour déplacer cette masse en poudre dans la direction de la flèche au moyen d'une paroi ou d'un bouclier 3, on trouve que la masse oppose une résistance ou une réaction au mouvement de la paroi 3.
Pour plus de facilité cette résistance sera appelée la "pres- sion passive" de la masse. La, valeur de cette pression pas- @ sive dépend de la, quantité, du poids spécifique et du frot.. tement interne de la poudre. La quantité de poudre peut, dans certaines circonstances,être déterminée en fonction de la hauteur h du tas, vu que cette hauteur dépend, dans l'état normale de la, poudre, de l'angle naturel de frottement de la masse pulvérulente.
En créant dans l'exemple donné, un tas de hauteur suffisante, la résistance passive peut être tou- jours capable d'empêcher le mouvement de la paroi 3 quelles que soient les valeurs des forces d'accélération agissant sur la paroi, pourvu que ces focces agissent sans choc.L'exem- ple donné ci-dessus montre le principe mécanique de la nouvelle méthode.
Une légère modification de l'exemple suffit pour illus- trer le procédé au point de vue dynamique. @ cet effet la sur- ce de support fixe 1 représentée à la fig. 1 doit simplement être remplacée par un support mobile, par exemple par le fait qu'on monte le surport 1 sur des roues, comme le montre la fig. 2.
Un mouvement du support 1 dans la direction de la
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flèche peut être produit dans ce cas par refoulement de la paroi 3 dans la masse pulvérulente jusqu'à ce que la pres- sion passive de la masse soit égale à la force agissant sur la paroi de sorte que la paroi ne peut pas se déplacer d'a- vantage sans mouvoir le support, on voit donc qu'en pareil cas, la poudre agit comme agent de transmission de force mo- trice entre l'organe menant 3 et l'organe, mené 1.Suivant la présente invention ce procédé est réalisé en vue de permettre à de petites quantités de poudre de transmettre de grandes charges par le fait qu'on soumet le tas de matière pulvéru- lente à l'action de la force centrifuge,
ocelle-ci donne à la poudre une densité apparemment plus élevée qui augmente comme le carré du nombre de tours et proportionnellement à la distance du centre de rotation. Ceci permet à la poudre de présenter pendant la rotation une pression passive qui sera très élevée à une grande vitesse, en comparaison de la pression présentée par la même quantité de poudre au re- pos. Il est ainsi évident que de cette manière un grand cou- ple peut être transmis par de petites quantités de poudre.
On voit d'après ce qui précède que le nouveau procédé est basé sur les phénomènes suivants:
1. L'utilisation de la pression passive de la masse pulvérulente, c'est à dire un phénomène statique;
2. L'augmentation de la pression passive de la masse pulvérulente par suite de la force centrifuge, ayant pour résultat une augmentation temporaire de la densité de la masse, c'est à dire un phénomène dynamique.
Dans la mise en pratique du procédé suivant une forme de réalisation préférée, on utilise le dispositif représen- té aux fig. 3 à 5. Le chiffre 10 désigne sur ces figures un moyeu destiné à être fixé à un arbre de commande non re- présenté. Le moyel 10 porte deux lames il dirigées radiale- ment çomportant des.surfaces.latérales et une surface d'ex-
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trémité s'étendant axia,lement par rapport au moyeu, Chaque lame 1.1 est reliée au moyen par une paire de bras 12 formant entre eux une ouverture 13. Sur le moyeu 10 sont montées de façon . pouvoir tourner, l'extérieur des bras, dans la di- rection axiale deux parois d'extrémité 14 d'une enveloppe cylindrique ou d'un tambour 15 entourant le moyeu 10 avec les lames 11..
La surface d'extrémité des lames 11 s'étend près de l'intérieur du tambour 15 et dans la direction axia- le les lames s'étendent presque jusqu'aux surfaces d'extré- mité 14 du tambour. Entre le côté interne des lames et le moyeu des parois d'extrémité 14, des espaces sont laissés à @ l'extérieur des bras 12, comme on le voit en 16,à la fig,3.
En vue d'effectuer une étanchéité entre la roue à lames et le tambour, des bourrages annulaires sont prévus en 17,17.
Dans la périphérie du tambour on a formé un trou de remplis- sage fermé par un bouchon vissé comme on le voit En 18. Apres dévissage de ce bouchon, une matière pulvérulente de nature appropriée est introduite dans le tambour de façon à remplir ce dernier dans une certaine mesure seulement. Le terme "poudre" ou ''-matière en poudre" employé dans la présente description est destiné à couvrir toute masse de particules plus ou moins finement divisées, comme par exemple de la poudre proprement dite ou de petites boules ou grains d'a- cier ou d'un autre métal, ou une autre matière appropriée.
Lorsque le dispositif est au repos, la poudre repose dans la partie intérieure du tambour. Lorsque l'arbre de com- mande, avec le moyeu 10 et les lames il, est mis en rotation, chaque lame en se mouvant dans la masse de poudre station- naire tendra à entrainer la masse avec elle en l'obligeant à se rassembler en un tas en avant de la lame, Comme pendant la période de démarrage il existe une différence de vitesse entre la lame et le tambour supportant la poudre, la hauteur du ta.s augmentera jusqu'à une valeur telle que hl, fig.6,
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supérieure à h, fig. 6, qui correspond % l'angle naturel de frottement x, représenté à la fig. 6.
Ceci a pour résultat que le tas s'élève à une hauteur qui est plus grande que l'étendue radiale de la lame comme le montre la fig. 4, de sorte que la poudre passe par les ouvertures 12 et 16
A mesure que le frottement cinétique est transformé en frottement statique à cause du fait que la différence de vitesse entre la lame et le tambour tombe à zéro, la hauteur du tas diminue et dans la position de repos, la hauteur du tas est détepminée par l'angle naturel de frottement x, le sommet h de la courbe fixe étant déplacé à pattir de la lame jusqu'à ce que l'inclinaison des deux côtés s'adapte pour correspondre à l'angle x comme le montre la fig. 7. La lame e le tambour tournent alors en synchronisme.-.Cet état est représenté à la fige 5.
Lors du fonctionnement en synchronis- me, l'équilibre existe entre le couple de commande de la roue à lames et la pression passive de la masse ainsi qu'en¯ tre le couple de charge agissant sur le tambour et le couple dû à l'action du frottement entre la poudre et le tambour.
Au cynchronisme, le tas de poudre est stationnaire par rap- port à la lame et au tambour et c'est le frottement statique interne de la poudre, compté en fonction de la quantité de poudre, de la nature physique de la poudre et du nombre de tours, qui détermine la grandeur du couple qui peut être transmis,
Si la charge sur l'organe mené est augmentée au-delà de ce que la poudre peut transmettre, un glissement se pro- duit, c'est à dire qu'une différence dans la vitesse entre la lame et le tambour apparait, ce qui provoque un écoule- ment de la poudre dans les tas et remplace le frottement statique de la poudre par le frottement cinétique numérique- ment plus petit.
Ces deux circonstances, c'est à dire l'in- tervention d'une différence de vitesse entre la lame et le
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tambour et la substitution du frottement cinétique au frottement statique, ont pour résultat une augmentation de la hauteur des tas pendant la période de glissement. Le fonctionnement du dispositif en glissement est pratiquement identique ce qui a été décrit plus haut , propos de la description de la mise en marche.
Le procédé décrit ci-dessus de transmission de force motrice permet de fournir un moyen de donner au couple de démarrage n'importe quelle caractéristique déterminée ce qui est d'une grande importance en pratique car cela permet d'utiliser de la menière la plus économique la caractéris- tique de démarrage de n'importe quel moteur, Les principa- les caractéristiques de cette application du procédé peu- vent tre expliquées avec référence aux fig. 8 et 9.On supposera que les fig. 8 et 9 montrent un détail du cha- riot représenté à la fig. 2 et l'on supposera en outre que ce chariot est mis en mouvement d'abord au moyen d'une lame 3 de faible hauteur, fig. 8, et ensuite au moyen d'une lame 3 de plus grande hauteur, fig. 9 ;
est évident que dans le premier cas, la lame pénètre dans la masse en pou- dre une plus grande profondeur vu qu'elle reçoit l'oppo- sition d'une pression passive moins élevée de la masse que dans le dernier cas, pourvu que la force motrice P soit égale dans les deux cas pendant la période d'accélération.
La, distance 1l' fig. 8, sera plus grande que 12' fig. 9' et la période d'accélération sera plus grande dans le cas représenté à la fig. 8 que dans le cas de la fig. 9. En d'autres termes, le démarrage se fera plus doucement par l'emploi d'une courte lame.
En pratique cette constatation peut être utilisée par variatipn de la hauteur de la lame calculée du bord externe de l'ouverture 13, fig. 3 jud.qu'au bord externe de la lame 11, Il est à. remarquer toutefois que la hauteur
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active de la lame employée sous ce rapport dépend égale- ment de la quantité de poudre contenue dans le tambour.Par l'emploi d'une lame de petite hauteur, il est possible d' obtenir une caractéristique de couple de démarrage de natu- re croissant de façon sensiblement continue, c'est à dire un démarrage doux et lent, comme l'indique la courbe I à la fig, 10, tandis que par l'emploi d'une lame plus é- levée, on peut obtenir une caractéristique de couple de démarrage qui descend d'abord et s'élève ensuite, comme l'indique la courbe II de la fig. 10.
Par l'emploi de la- mes de hauteurs intermédiaires on peut obtenir des carac- téristiques de démarrage variant entre celles mentionnées ci-dessus.
On a représenté aux fig, 11 à 17 des dispositifs d'embrayage fonctionnant suivant le principe ci-dessus, dans lesquels une répartition uniforme dela poudre est obtenue d'une manière simple et efficace. Il en résulte que les efforts sur l'embrayage sont répartis uniformément et qu'on empêche le déséquilibre et le grincement.
Sur les fig, 1.1 et 12, le chiffre 21 désigne un moyeu ou une roue, destiné à être calé sur un des arbres à ac- coupler au moyen de l'embrayage. Le moyeu 31 porte un cer- tain nombre de disques 22 situés dans des plans perpendicu- laires à l'axe du moyeu 21 et espacés l'un de l'autre dans le sens axial. Ces disques portent près de leur circon- férence un certain nombre de broches axiales 23 s'étendant dans des trous de tous les disques 22.
Ces broches sont uni- formément réparties sur la périphérie de disques, comme on le voit à la fig, 12. Sur des extrémités du moyeu 21 est supportée une enveloppe ou un tambour 24 qui est destiné à être relié à l'autre arbre Et accoupler, ette enveloppe ou tambour est partiellement rempli d'une matière en pou- dre, en grain ou analogue 25 telle que de la mitraille de
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feu broyée d'un diamètre de 5 à , milhémés de POUce)mi±lan-
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gée à un petit pourcentage de graphite.
Si l'on suppose que la roue 21 est calée sur l'arbre menant, le fonctionnement est le suivant. Lors de la rota- tion de cet arbre la roue 21 entraine la matière en poudre avec elle d'abord au moyen des broches 23 et ensuite par frottement contre les disques, ce qui oblige la matière a son tour à faire tourner l'enveloppe 24 par le fait qu'elle est projetée contre la partie extérieure de celle-ci sous l'action de la force centrifuge.
Si l'on suppose au contraire que l'enveloppe 24 est l'organe d'embrayage menant, cette enveloppe lorsqu'elle est en rotation, oblige la matière en poudre à faire tourner la roue 21. Il est . remarquer que des espaces suffisants sont laissés entre les disques individuels et les broches de la roue pour permettre à la matière en poudre ou matière analogue de se répartir uniformément dans la direction cir- conférencielle pondant la rotation, ce qui assure l'équili- bre. Le dispositif d'embrayage est par conséquent fortement flexible et la grande surface totale des broches et des dis- ques de la roue rend le dispositif d'embrayage très efficace en assurant en même temps une répartition uniforme des ef- forts exercés sur l'embrayage sur la périphérie et en empê- chant tout grincement.
La surface intérieure de l'enveloppe peut être dentée comme on l'a indiqué en 26 à la fig. 12, les broches 23 peuvent être dentées comme on l'a représenté en 27, lt les disques 22 peuvent également être dentés comme on l'a repré- senté en 28. La forme des broches 23 peut être différente de celle représentée. Elles peuvent par exemple être semi- cylindriques comme on l'a représenté en 23a à la fig.13, à arête carrée comme on l'areprésenté en 23b, à la fig. 14, triangulaires comme en 23c à à la fig.15 ou avoir n'importe quelle autre forme appropriée.
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La forme de réalisation représentée aux fig. Il et 12 comprend un certain nombre de disques radiaux 22. Le nombre de ces disques peut toutefois ête plus grand ou plus petit que celui représenté à la fig, il.
On a représenté à la fig. 16 une forme de réalisation dans laquelle un seul disque 32 est prévu, attaché au moyeu 31 de la partie menante de l'embrayage. Les éléments s'éten- dant axialement ont dans ce cas la forme de lames 33 et un certain nombre de ces lames sont attachées à la périphérie extérieure du disque 32. Ces lames doivent symétriquement ês- tre espacées par rapport à la circonférence du rotor et deux de ces lames ont été représentées bien qu'on puisse en em- ployer un nombre différent. Les lames sont de préférence fi - xées à l'élément 36 par soudure dans des encoches appropriées de façon qu'en cas d'usure on puisse facilement les remplacer en détruisant les soudures.
La partie menante de l'embrayage comprend deux organes annulaires 34 et 35 fixés ensemble à leurs périphéries exté- rieures. Les organes 34 et 35 forment une enveloppe procurant une chambre 36 qui est de largeur axiale relativement étroi- te en comparaison de son diamètre.
L'élément en forme de disque 32 de la partie menante de l'embrayage s'étend dans cette chambre qui est destinée à recevoir la matière finement divisée qui fournit l'agent de transmission entre la partie menante et la partie menée de l'embrayage.
Les organes 34 et 35 de l'enveloppe ont une forme tel- le que la périphérie extérieure de la chambre 36 est incur- vée. Dans le dispositif représenté, la périphérie extérieure de la chambre 36 est semi-c irculaire dans un plan axial et les bords radiaux extérieurs des lames 33 sont rapprochés de la surface périphérique de la chambre et sont également semi-circulaires dans le plan axial, de sorte qu'un espace
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de jeu sensiblement uniforme 37 est prévu entre les lames et l'enveloppe.
A la fig. 17, le moyeu 41. de la, partie mena,nte de l'em- brayage porte deux disques 42 portant à leur périphérie exté- rieure un certain nombre de lames 43 s'étendant axialement et radialement. La partie menée de l'embrayage comprend les deux organes d'enveloppe 44 et 45 lui forment une chambre 46 pour recevoir la matière finement divisée. Dans ce cas égale- ment la périphérie extérieure de cette chambre est incurvée.
Le fonctionnement des formes de réalisation représentées aux fig. 16 et 17 est semblable à celui décrit à propos des fig, 11 et 12.
Revendications.
1/ Un procédé de transmission de force motrice d'un organe me- nant 8 un organe mener, qui consiste à appliquer une matière en poudre, en grains ou analogue sur l'organe â mener à for- mer un tas de cette matière en avant de l'organe menant et à soumettre ce tas à la force centrifuge pour le faire agir comme une masse fixe pour transmettre la forée motrice à l'organe mené par suite de l'action de l'organe menant.