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"Mécanisme d'engrenage".
La présente invention se rapporte à des mécanismes d'engrenage pour la transmission du moment de rotation d'une pièce de machine menante à une pièce de machine menée. Bien que le nouveau mécanisme puisse être établi de telle façon que la vitesse de rotation de la pièce de machine menante puis- se être transmise avec accroissement à la pièce de machine me- née, le mécanisme trouvera son application essentielle lors- qu'il s'agira de transmettre à vitesse réduite, un grand mo- ment d'une machine à rotation plus rapide, comme par exemple la vitesse d'un moteur électrique à un monte-charge, celle d'un volant à un crochet de charge, etc..
La présente invention est décrite plus en détail ci-après avec
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référence aux machines du genre indiqué sans qu'on ait l'in- tention, de ce fait, de limiter l'inventionà de semblables formes de réalisation et champs d'application, différentes formes d'application sont au contraire possibles, une ou plu- sieurs pièces séparées pouvant être constituées autrement qu' on ne l'a représenté aux dessins annexés. L'essentiel est que les caractéristiques indiquées aux revendications annexées se retrouvent dans le mécanisme.
La présente invention se rapporte à des mécanismes du genre dans lequel la pièce de machine menante est coaxiale à la pièce de machine menée et la force est transmise entre elles à l'aide de plusieurs systèmes de roues dentées dont un ou plusieurs sont coaxiaux aux pièces de machines mention- nées tandis que d'autres systèmes de roues dentées sont excen- triques à celles-ci. Dans les mécanismes de ce genre, une des roues dentées coaxiales aux pièces de machine menante et me- née est d'habitude immobile tandis que les roues dentées ex- centriques sont reliées rigidement ensenble; une de celles-ci engrène avec la roue dentée stationnaire coaxiale tandis qu' une autre roue dentée coopère avec la roue dentée qui est re- liée rigidement à la pièce de machine menée.
Un semblable mécanisme a par rapport à d'autres types de mécanismes d'engrenages l'avantage que les roues dentées peuvent être réalisées de telle façon que les petites roues sont enfermées par les grandes de sorte que les plans médians radiaux des couronnes dentées coïncident d'une manière généra- le, ce qui a pour conséquence qu'il ne se produira pas de mo- ment de basculement entre les différentes roues du mécanisme.
Un avantage, provenant des mêmes motifs, de ce type de méca- nisme considéré consiste en ce que les roues coopérantes d'une paire de roues peuvent avoir une très petite différence entre leurs nombres de dentset de ce fait le rapport' de multipli- cation peut être maintenu::
dans de très larges limites, ..Il
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Suivant la présente invention,les avantages mention- nés sont utilisés dans la plus forte mesure par le fait que d'une part le palier qui porte les pièces de machine coopé- rant à proximité des roues du mécanisme, est placé de telle manière que son plan médian radial coïncide avec les plans médians radiaux des roues du mécanisme et que d'autre part la différence des nombres de dents des roues dentées coopé- rantes est abaissée jusqu'à la plus petite valeur, et est à dire jusqu'au chiffre un, Dans ces circonstances, une condi- tion indispensable est que les roues dentées du mécanisme, considérées pratiquement, coopèrent sans aucun écart de la position théorique correcte ,
ou relative car déjà un écart mi- nime provoque des forces extrêmement considérables, telles que l'existence du mécanisme est mise en jeu.
Si précis que soit le travail de machines, il se produit toutefois toujours, comme on le.sait, quelques imper-. fections qui pourraient nuire au fonctionnement du mécanisme considéré si l'on ne prenait pas des mesures qui éliminent l'ac- tion des imperfections. Ce résultat est obtenu suivant la pré- sente invention par le fait qu'un élément de machine flexible est intercalé entre la pièce de machine.menante et la pièce de machine menée, en un endroit approprié du mécanisme, et pos- sède la propriété de permettre une mise en position automatique, bien que très limitée, des roues dentées coopérant de sorte qu'on évite les positions obliques ou les chocs entre les roues dentées.
De semblables éléments de machine flexibles peuvent être de différents genres suivant les propriétés particulières du.'mécanisme. Dans les mécanismes à marche lente, il peut être suffisant de faire supporter l'arbre menant par des paliers à réglagle automatique, comme des paliers à glissement à cuvettes sphériques extérieurement, ou des paliers à billes ou à rou- leaux à voies de roulement sphériques, paliers qui dans le 10-
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gement du. mécanisme sont disposés dans des positions relati- ves telles que l'arbre est entre eux suffisamment flexible pour éliminer les inégalités existantes du mécanisme.
Dans les mécanismes à marche rapide, on désire une souplesse encore plus grande ce qui dépend entre autres de ce que toutes les dents des roues ne peuvent jamais recevoir les dimensions exactement correctes et la subdivision correcte.
La souplesse est alors obtenue par subdivision de l'arbre de commande et celà de telle manière que les parties de l'arbre sont maintenues ensemble par des pièces flexibles dans une me- sure appropriée, telles que des ressorts ou des pièces de liai- son à moment d'inertie réduit de la section, de sorte qu'une certaine torsion angulaire est rendue possible entre les par- ties de l'arbre. La façon dont ceci peut être réalisé cons- tructivement est exposée ci-après avec référence aux dessins annexés.
Pour rendre possible la minime différence du nombre de dents sans troubler le roulement libre des roues dentées 'l'une par rapport à l'autre, les dents doivent recevoir une hauteur extrêmement petite qui correspond seulement à une fraction de la hauteur qui est usuelle autrement.
Les dessins annexés montrent quelques formes de réa- lisation de l'invention
La fig. 1 montre une partie d'une coupe longitudina- le d'un chariot actionné par un moteur électrique.
La fige 2 est une partie d'une coupe longitudinale d'un moteur électrique avec roue de chaîne, poulie de cour- roie ou organe équivalent,
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un palan.
La fige 4 est une coupe longitudinale avec brisure d'un treuil à main.
La fig. 5 est une vue de face d'une partie de ce der- nier treuil.
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Suivant la fig. I, le mécanisme du chariot de roule- ment est logé dans le tambour à câble 1 dont le moteur est in- diqué par 2 et l'arbre du moteur par 3 ; l'extrémité de gauche 4 de cet arbre est, sur le dessin, considérablement plus min- ce que le reste de l'arbre et se termine par un cône 5 avec pas de vis et écrou 6 .L'arbre 3 est supporté dans la plaque latérale 7 du moteur 2 au moyen d'un palier à billes 8 à dou- ble rangée et à voies de roulement sphériques. Dans le moyeu
9 de la plaque latérale est fixée une douille non rotative de
10 dont la partie/gauche est tournée en un cylindre 11 de dia- mètre réduit et forme le tourillon de palier d'une douille
12 qui est fixée au cône 5 de l'extrémité étroite 4 de l'ar- bre au moyen de l'écrou 6.
L'alésage de la douille 12, montée sur la pièce rigide 11, est coaxial à l'arbre 3 tandis que la surface pé- riphérique de la douille est excentrique par rapport à cet arbre et porte une roue dentée 13, tournant librement, qui est pourvue de deux couronnes dentées coaxiales 14 et 15.
La couronne intérieure coopère avec une roue dentée 16 coa- xiale à l'arbre 3 qui est calée sur le moyeu 9, tandis que la couronne dentée extérieure 15 de la roue coopère avec une roue dentée 18 reliée rigidement au tambour à câble 1 et co- axiale à l'arbre 3, roue dentée 18 dans le moyeu de laquelle le moteur 2 est supporté au moyen du moyeu 17, rabote exté- rieurement, de la roue dentée 16 et au moyen d'un manchon intermédiaire 19 en un métal de coussinet approprié quelcon- que.
Les couronnes dentées 14,15 excentriques à l'arbre 3 et les roues dentées 16 et 18 coopérant avec celles-ci et coaxiales à l'arbre 3 sont exécutées de telle façon que les' grandes roues entourent les petites de telle sorte que les plans médians radiaux théoriques de toutes les roues dentées coïncident d'une manière générale.
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Le tambour à câble 1 contenant le mécanisme est placé dans un logement 20 à plaque latérale 21 amovible et est supporté par des galets 100 aux extrémités.
La douille 12 est pourvue d'une rainure annulaire excentrique 22 dans.laquelle est placé un anneau excentri- que 23 dont le profil est plus épais, du côté 23a qui est en face de la saillie excentrique de la douille 12, que de l'autre côté pour servir de contrepoids.
A la figé 2 on a désigné par 200 un moteur électri- que dont l'arbre 3 est formé, à l'extrémité de gauche de transmission des forces, de plusieurs parties disposées té- lescopiquement de telle manière que l'extrémité 24, usinée au four de l'arbre proprement dit 3 porte un cylindre creux qui sur une partie 25 de sa longueur est excentrique, ex- térieurement, par rapport à l'arbre 3, tandis'que la parties- restante 26 de la douille est usinée au tour en une partie plus mince coaxiale à l'arbre 3 qui porte une autre douille analogue d'une manière générale à la première douille et cela avec une partie 27 dont la surface périphérique est excentrique par rapport à l'arbre 3 et possède une partie terminale 28 coaxiale à l'arbre 3, de plus petit diamètre,
partie 28 qui est supportée par un palier à billes 29 à ré- glage automatique dans le bâti 30 du moteur. La partie ex- centrique 25 d'une des douilles est tournée de 180 par rap- port à la partie de même excentricité 27 de l'autre douille.
Un arbre central 40 dont le diamètre et le moment d'inertie sont petits en comparaison de l'arbre 3 maintient ensemble toutes les pièces mentionnées ci-dessus de l'arbre 3 par le fait qu'il est pourvu, aussi bien aux extrémités 31 qu'en son milieu 31a, de dents qui coopèrent exactement avec des dentures intérieures de l'arbre 3 et des pièces de douille 26 et 28 de telle manière qu'une rotation de l'arbre 3 est transmise aux parties de l'arbre.
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Sur chaque excentrique 25 et 27 est disposée de fa- con à pouvoir tourner une roue dentée 130 à deux couronnes den- tées 140 et 150, dont la première couronne 140 coopère avec une roue dentée 170 reliée rigidement -au bâti 30 du moteur, et dont la couronne 150 mentionnée en second lieu engrène avec une roue dentée 180 qui est reliée rigidement à la poulie de chai- ne 32 transmettant la force et est formée dans la face inté- rieure de cette poulie. La poulie de chaine 32, qui peut évidem-' ment 'être remplacée par une poulie de courroie, une poulie de câble, une roue dentée ou un organe équivalent est supportée de chaque coté du mécanisme sur des paliers à aiguilles 33.
A la fig. 3, l'invention est appliquée à un palan dont l'arbre de commande 3 est supporté à une extrémité par un palier à billes réglable 290 dans la plaque latérale de gauche -300 du logement et à l'autre extrémité par un palier à billes réglable également 291 dans la-..plaque latérale de droite 34 du logement. En dehorsde la plaque latérale de gauche 300. l'extrémité usinée au tour 4 de l'arbre 3 porte une roue de chaîne à main 35 et à l'intérieur du logement, sur un manchon 36 tournant librement sur l'arbre, la poulie de chaîne 37 pour le crochet de charge.
L'extrémité de droite de l'arbre 3 est .conformée directement, à l'intérieur du palier à billes 291, en un tourillon excentrique 38 qui porte une roue dentée 131, tournant librement, pourvue de deux couronnes dentées coaxia- les 141,151, dont la couronne intérieure 141 coopère avec une denture intérieure 161 ooaxiale à l'arbre 3 qui est reliée ri- gidement à la poulie de chaîne de charge 37, tandis que la cou- ronne dentée extérieure 151 engrène avec une denture intérieure 181 reliée rigidement au logement et coaxiale à l'arbre 3.
39 désigne les brides entre lesquelles le crochet de support 42 est disposé dans la traverse 41.
Les couronnes dentées excentriques 141,151 et les cou- ronnes dentées 161,181 coaxiales à l'arbre 3 sont disposées l'u-
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ne à l'intérieur de l'autre avec des plans médians radiaux en coïncidence. Pour combattre des forces latérales se présen- tant pendant la charge, le manchon 36 est retiré vers le mé- canisme dans une rainure annulaire 43 du tourillon excentrique 38 au-delà des plans médians radiaux communs mentionnes- des roues dàntées de telle sorte que la poulie de charge 37 re- ,çoit.des appuis par rapport à l'arbre 3 approximativement dans le même plan médian radial que les roues du mécanisme, ce qui diminue le moment de basculement entre la poulie de char- ge et le mécanisme.
Sur les fig. 4 et 5 on a désigné par 44 un tambour de treuil qui est supporté dans un châssis 310 dans des paliers: à glissement 45 et 46 et qui est relié rigidement, en dehors du dernier palier;46, à une roue dentée 152 à denture intérieu- re.
Un arbre 400 de diamètre relativement petit passe à travers tout le treuil et par conséquent aussi à travers les deux tourillons de palier 47 et 48 du tambour 44 de façon à pouvoir tourner par rapport au tambour 44 et à la roue 152; il est supporté à l'extrémité de droite par un palier 49 et est pourvu en dehors du châssis d'une manivelle à main 50. La partie de gauche du moyeu de la roue 152 est extérieurement cylindrique et sert de tourillon à une douille 52 qui est fixée sur l'arbre mince 400 dé telle manière qu'elle est entrainée par la rotation de cet arbre. La surface périphéri- que extérieure cylindrique de la douille 52 est excentrique par rapport à l'arbre 400 et porte une roue dentée rotative 132 qui est pourvue de plusieurs couronnes dentées coaxiales 132 A-D.
Une de chacune de ces couronnes dentées engrené avec une roue dentée correspondante, la couronne 132A avec la roue 152, la couronne 132B avec la roue 182B, la couronne 1320 avec la roue 1820 et la couronne 132D avec la roue 182D. Toutes les roues dentées 182B-D sont pourvues de moyeux 183 et 183A,
1838 faisant saillie du côté droit, dont les surfaces péri-
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phériques extérieures et également les alésages sont cylindri- ques et qui sont supportés télescopiquement l'un dans liautre et sont portes par une partie cylindrique 53 qui est coaxiale à l'arbre 400 et est fixée à la plaque latérale de droite, les roues dentées 182B-D pouvant tourner libre:
lent. Chacune des roues dentées 182B-D est également pourvue d'un dispositif de frein consistant en des poulies cylindriques 54A, 54B, 54C, par- mi lesquelles la poulie54A est tournée directement dans le moyeu 183, tandis que la poulie 54B est reliée rigidement au moyeu 183A et la poulie 54C rest reliée rigidement au moyeu 183B de sorte que les poulies de frein en question tournent chacune avec une roue dentée. Autour de chaque poulie de frein est posée une bande de frein 55A, 55B, 55C en acier flexible mince par exemple, dont une extrémité 56 est fixée d'une manière connue au châssis 310 tandis que l'autre extrémité 57 de la bande forme un oeillet et ces oeillets embrassent un excentrique 58 sur un arbre commun 59 qui est supporté dans le châssis 310 et peut être mis en rotation au moyen d'un volant à main 60.
58
Les excentriques/sont tournés de 1800 l'un par rapport à l'autre, comme on le voit aux fig. 4 et 5, ce qui a pour con- séquence que lorsque l'arbre 59 est mis en rotation avec le vo- lant à main 60, une seule des bandes de frein est serrée tandis que les deux autres bandes restent' lâches. Il est ainsi possible d'immobiliser à volonté chacune des roues dentées 182B-D pour modifier la vitesse qui est transmise de la manivelle 50, par l'intermédiaire de l'arbre 400, de la douille excentrique 52 et de la roue 132 à plusieurs couronnes dentées vers la roue dentée 152 et le tambour de treuil 44. Les roues dentées 182B-D qui ne
310 sont pas, à un moment donné, maintenues fixées au châssis/par la bande de freiu correspondante tourneront librement sans trans- mettre aucune force aux couronnes dentées correspondantes de la roue 132.
Au nioyen des freins on peut faire varier la vitesse du. tambour de treuil 44 sans chocs dans les limites désirées.
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Pour répondre aux différentes pressions des dents qui se présentent dans les différentes parties du mécanisme, il faut que dans les paires de couronnes dentées qui coopèrent, celles à plus petit diamètre de cercle primitif aient une plus petite largeur de dent que celles à plus grand diamètre de cercle primitif, de même que dans chaque paire de couronnes dentées, la couronne dentée extérieure doit avoir une plus:grande lar- geur de dent que la couronne intérieure.
Dans toutes les formes de réalisation représentées, la liaison entre la pièce de machine menante et la pièce de machi- ne menée est souple par rapport aux forces de rotation et de flexion.
Suivant la fig. 1, c'est l'extrémité 4 mince par rap- port à l'arbre 3, qui dans le cas d'une certaine surcharge est tordue quelque peu par rapport à la dodille excentrique 12 fi- xée rigidement à l'arbre avec la roue dentée 13 tournant sur celle-ci, ce qui provoque une avance, bien que petite, de cette roue dentée lors de la transmission de la force entre la roue dentée stationnaire 16 et la couronne dentée 18 du tambout de treuil.
Grâce à l'alésage spacieux de la douille 10, l'extré- mité 4 de l'arbre a également une certaine liberté pour fléchir par rapport à la douille mentionnée, dans le cas où des forces de flexion se présenteraient entre la douille 12 et les roues dentées du mécanisme,
Le noyau d'arbre 40 à la fig. 2 a une minceur telle par rapport l'arbre 3 qu'il'est tordu en cas d'une certaine char- ge des roues du mécanisme et ceci d'autant plus, évidemment, 'que la force agit sur l'arbre 3 à plus grande distance du point de fixation du noyau.
Comme les douilles excentriques 25 et 27 sont séparées l'une de l'autre et sont obligées seulement par le mince noyau 40 et ses parties 31 pourvues de dents à suivre la rotation de l'arbre 3, il se produit par suite du minime' moment d'inertie de larbre formant noyau dans le cas d'une certaine charge des roues dentées 130, une torsion-d'une part
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de l'excentrique 25 par rapport à l'arbre 3 et d'autre part de l'excentrique 27 par rapport à l'arbre 3 et également à l'excentrique 25 ,ce qui compense le travail des deux paires de roues jumelées 130-180 dans le cas où des inégalités se seraient produites lors de la taille des dents.
Les paliers à billes sphériques réglables 29-29a permettent en outre une mise en position d'ensemble de l'arbre composé 3 sans action sur la position stable relative des roues de mécanisme dans le sens axial grâce à leurs appuis bilatéraux, bien adaptés.
La fig. 3 montre la possibilité de réglage assurée par les paliers à billes sphériques 290-291, dont la position re- lative maintient par rapport aux roues du mécanisme la coopé- ration régulière de ces dernières.
Suivant la fige 4., l'arbre mince 400 a la même fonc- tion que l'extrémité 4 de l'arbre ou'l'arbre central 40 dans:- les formes de réalisation des fig. 1 et 2. Ici également l'a- lésage spacieux permet la flexion de l'arbre 400 dans le moyeu 47 sans nuire à l'appui stable du tambour de treuil ou des'roues du mécanisme.
Pour ce qui concerne la grandeur des dents, on a obser- vé que la hauteur des dents peut être maintenue des valeurs notablement pluspetites que celles usuelles autrement.
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