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" Perfectionnements apportés aux dispositifs pour le démarrage aes moteurs (ou autres engins), notamment à ceux du type à inertie".
L'invention est relative aux dispositifs pour assurer le démarrage des moteurs (ou autres engins) tels que les moteurs à explosion ou à combustion interne; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces dispositifs , ceux du type à inertie, c< est-à-dire ceux pour lesquels la source d'énergie dont on dispose pour le démarrage accumule d'sbord une certaine quantité d'énorgie vive avant d'ötre accouplée au moteur à démarrer, auquel ladite quantité est alors transmise.
Elle a pour but, surtout, de permettre d'augmenter considérablement le rendement desdits dispositifs, rendement qui, notamment dans les démarreurs à inertie du type existant, avec embrayage à glissement,'n'était au maximum que de 25%,
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ainsi qu'on l'expiquera plus loin.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les dispositifs du genre en question, que l'énergie vive de la source dont on dispose soit transmise au moteur, dès que se produit l'accouplement entre celui-ci et ladite source, par l'intermédiaire d'un joint élastique qui, absorbant d'aborc une partie de ladite énergie, la restitue ensuite quasi intégrale- ment..
Elle comprend, rûise à part cette disposition primcicertaines autres dispositions qui s'utilisent de prefé-
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rence en .,hle temps et uunL il 5em'u plu<j ep:Li.citencnt p:.rl ci-après, nota.x.lent: une deuxième disposition consistant, dans les démarreurs du type à inertie comprenant un volant ou autre dispositif en- trainen rotation par un moteur auxiliaire, à leur combiner
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Un Ctiositif Ù' eütI's1noI1lCllt à la Main qui sermc, LLe ülc:...c:zit d'entràiner ledit volant et de ne réaliser l'éccoupkei.-ient, avec le moteur a entraîner, que lorsqu'une certaii.e nerL,ie v.ve ; été accumulée
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux dispositifs démarreurs à inertie), ainsi que certains modes de réalisation,
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desdites dispositions;
et elle vise, plus particulièrerweut encore et ce à titre de produits industriels nouveau::, les cis- !,Jt,,;.;ltl1':.. clL1 .um'u eu l:Ut.HJt.lulI t.:o,ulIU1'Udlt fJp.1 ie, tioll 'J' .....".mes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur éiaolii- sement, ainsi que les ensembles, notamment les véhicules ou les aéronefs, comprenant des moteurs munis de tels dispositifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que cu
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cessit anrexé-5, lesquels complément et dessin ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
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Les fig . 1 et 2, de C63 dessiJJ4, montrent en coupe un
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démarreur établi selon deux moaes de réalisation differents ue l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de s es diverses'parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder là préférence, disposant d'un moteur à explosion ou à combustion interne et se proposant d'établir, pour le lancer, un démarreur du type à inertie, c'est-à-dire accumulant une certaine quantité d'énergie vive avant d'être accouplé au moteur, on s'y prend comme suit ou de façon analo- que, en se baisant sur les considérations qui vont d'abord être exposées, concernant l'état de la technique.
Dans les appareils de ce genre déjà existants, on accumule une certaine quantité d'énergie vive dans un volant que l'on entraîne à grande vitesse; ladite énergie est ensuite cédée au moteur par un embrayage comportant un joint à glissement.
Or, du fait de la présence de ce glissement, la çuantité d'énergie réellement cédée au moteur n'est qu'une faible portion de celle donton dispose.
En se basant sur -La théorie des chocs et percussions, motomment sur in formula oxprimant la vitonne réaultanto do ceux masses après accouple:lent en fonction de la vitesse de la masse entraïnante, c'est-a-dire: v = V m M , où les vitesses v et V représentent les vitesses angulaires, et m et L, les moments d'inertie autour de l'axe de rotation, on démontre en effet que le maximum de l'énergie transportée n'est que un quart de l'énergie de la masse motrice, tandis que la moitié est absorbée par l'embrayage, le quart restant demeurant sur la masse motrice, c'est-a-die sur le volant. Encore ces conditions optima (rendement de 25%) exi-
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gent-elles que les moments d'inertie des deux masses LI et :.i soient égaux .
On a proposé, pour diminuer la masse motrice, de mul- tiplier sa vitesse par un système multiplicateur approprie, ce qui équivalut, dans la formule ci-dessus, à multiplier la niasse par le carré du rapport de multiplication. L'allégement qui en résulte -- d'ailleurs combattu dans une certaine mesure par la complication et le poids du multiplicateur -- n'exclut nulle- ment les pertes dont parlé ci-dessus .
Le principe de la présente invention consiste à sup- primer totalement ces pertes, donc à porter le rendement aux environs de 100%, par la substitution, à l'embrayage à fric- tion, d'un accouplement ou joint élastique, qui soit capable d'absorber la moitié de l'énergie de la masse motrice, pour aussitôt
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la restituer/dans sa quasi intégralité, l'ensemble1t' nctiollna.nt de la façon suivante.
Pendant la conjonction des deux masses, le travail qui, dans un démarreur ordinaire à glissement, serait absorbé par friction, est ici emmagasiné dans le joint élastique, jusqu'à ce que lesvitesses de l'arbre menant et de l'arbre mené soient égales .
A ce moment, le théorème du moment des quantités de mouvement enseigne cue l'énergie absorbée par l'élasticité du joint est exactement égale à la moitié de l'énergie mise en
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..011. I.n .',c.-!ttt. i,<"'(1"'rdO, el 1 q'1 01?ì'g rol0T'H sa pciritiori liii'.ia3y l'énergie est restituée au moteur, d'une part, et à la masse motrice, d'autre part. De ce fait, des quantités de mouvement égales et opposées font passer intégralement sur le moteur l'énergie emmagasinée élastiquement dans le joint, la masse motri- ce revenant à la vitesse zéro à la fin de la détente.
La tnéorie et le calcul montrent aisément que le ren- dement peut atteindre 100%, aux pertes mécaniques près, pourvu que soient réalisées les conditions optima suivantes, d'ailleurs nullement limitatives de l'invention:
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que la masse entraînante, ou, si un multiplicateur est prévu, la masse virtuelle correspondante, soit égale à lamasse du moteur, et que le joint élastique soit capable d'absorber la moi- tié de l'énergie vive communiquée par la masse entraînante.
Il faut également, bien entendu, calculer l'élasticité du joint de façon telle que le couple d'impulsion communiqué au moteur ne soit pas susceptible de tordre son vilebrequin.
Pour réaliser un appareil mettant en oeuvre les principes de l'invention, il sera aisé à l'homme de l'art de procéder de multiples manières.
C'est ainsi que, pour ce qui est d'abord de la masse motrice, on peut la constituer par tout volant approprié tel que 1 (fig . 1), entraînant directement le joint élastique, ou avec l'intermédiaire d'un système réducteur, l'invention permettant, grâce au rendement très élevé obtenu, de réduire considérablement le poids de cette masse, par exemple µ. quelques centaines de grammes.
Cette masse pourra être entraînée, soit à la main à l'aide d'une manivelle 2, soit par moteur, par exemple par un moteur électrique 3, soit à volonté par l'un ou l'autre de ces deux moyens, selon une disposition particulièrement avantageuse et qui sera explicitée ci-après.
Dans le cas de l'entraînement par moteur, et profitant du fait que le poids de la masse entraînante peut être faible, celle-ci pourra être constituée, au moins en majeure partie, par l'induit du moteur, comme représenté sur la fig.2.
Pour ce qui est maintenant du joint élastique, il est entendu qu'on peut le réaliser de l'une quelconque des manières connues, celui-ci pouvant notamment être du type à ressorts métalliques, ou du type à air comprimé, ou encore du ty- ' pe à éléments élastiques en caoutchouc, et son élasticité pouvant d'ailleurs jouer-pendant une fraction detour ou pendant
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plus d'un tour.
Il semble toutefois préférable d'avoir recours à un systéle élastique faisant l'objet d'une demande déposée concurrement à la prés ente et au même nom, système consistant essentiellement en au moins un anneau de caoutchouc 4 que l'on fait trovailler en torsion, crt anmcau étant relié reaportiveent en son centre et à sa périphérie aux deux organes à entraîner l'un par l'autre.
En donnant à la section dudit anneau, comme décrit dans ladite demande, une forme telle que son épaisseur varie en raison inverse de la distance à l'axe central, on obtient un ensemble dans lequel les sollicitations de la matière sont les mêmes en tous points, ce oui évidement concourt à réduire l'encombrement au minimum, outre que l'anneau garde la même forme extérieure, pendant le travail, de sorte qu'aucun débattement n'est à prévoir.
Sur le dessin, on a représenté à titre d'exemple ceux modes de réalisation de l'invention, susceptibles d'être adoptés.
Selon le mode de réalisation de la fig. 1. le moteur 3 peut entraîner, de préférence à l'aide d'un accouplement automatique 5 d'un type connu, le volant 1, disposé par exemple coazialement.
Les organes à commander par le volant, notamment le joint élastique, sont avantageusement disposés eux-mêmes coaxialement, ce qui perment de monter la totalité des organes le long d'un arbre central 6 qui, comme on va l'indiquer, permettra l'entraînement à la main.
Le mouvement du volant est transmis au joint élastique par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages 7 à 1C, et ledit joint, sur la fig. l, comporte deux masses de caoutchouc 4 qui sont fixées en leur centre, l'une sur une douille li en- traînée par le dernier pignon 10 du réducteur, l'autre sur un
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arure creux 12 destiné à transmettre le mouvement au moteur à amarrer, tandis qu'elles sont Solidaires, à leur péripherie, d'un manchon 13.
Pour accoupler cet ensemble au moteur à démerrer, on a recours par exemple à un dispositif a crabots 14 que l'on peut déplacer, soitepanpunedcommande àvmain, soit automatiquepar exemple dès que le volant a atteint une certaine vitesse, ledit dispositif étant monté coulissant dans l'arbre ereux 12 et recevant par exemple son mouvement d'un levier 15.
Pour permettre, enfin, l'entraînement à la main, on utilise Marbre central 6, sur lequel sont montés librement les organes précédents, à l'exception de la douille 11 à laquelle il est relié par un clavetage ou. autre 16 permettant de communiquer audit arbre un certain déplauement grâce auquel on provoquera l'accouplement sur le moteur du dispositif 14, ledit arbre 6 venant pousser ce dispositif contre l'action d'un ressort 17.
Pour entrainer à la main, on vient donc adapter la manivelle 2 en bout de l'arbre 6, on tourne de manière à entrainer l'ensemble, jusqu'à ce qu'une certaine énergie ait été emmagasinée dans le volant, et on pousse pour provoquer le crabaudage en 14. Des moyens pourraient être prévus pour permettre à ce moment, soit de désolidariser l'arbre 6, soit d'empêcher la manivelle 2 d'être entraînée dans le mouvement de ce dernier.
On réalise ainsi un ensemble qui, même pour des moteurs puissants tels que ceux des véhicules lourds, peut avoir des dimensions extrêmement réduites, ledit ensemble étant contenu dans un carter 18 aisément logeable.
Bien entendu la commande à main pourrait s'effectuer o'autres manières. C'est ainsi que l'on pourrait venir attaquer le pignon 10, à l'aide d'un renvoi d'angle 21, 22, commandé par un arbre 23 en bout duquel viendrait s'adapter la manivelle.
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On peut réduire encore l'encombrement, dans le cas oö l'on supprime le volant, et ainsi que représenté sur la fig. 2.
Le moteur entraîneur 3 est alors avantageusement monté latéralement et entraine le joint par l'intermédiaire, par exemple, d'un pignon 19 en prise avec une denture 20 ménagée sur le manchon 13, lequel constitue ainsi volant. L'arbre 3 dans ce cas, est monté en prolongement du dispositif de c.abaudage 14.
Si la puissance à transmettre est assez faible, on se contente d'un seul anneau élastique 4, comme représenté sur la fig. 2.
En suite de quoi, on obtient un ensemble dont le
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fonctionnement ressort suffis,":lli,:ent de ce qui précède pour 'l1'il snit iiiiitiln rt' iri,^.i;;t;r a son iinjàt nt qui 1I'6:aIlLc, 1':1' rapport aun dispositifs du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment, celui de donner lieu à un rendement proche de 100%, celui, par suite, de ne nécessiter qu'une puissance minime et un faiple encombrement, celui d'être léger, ce qui sera précieux pour l'applica- tion à l'aviation, et celui d'être simple et peu coûteux.
Grâce à la faible puissance nécessitée pour le möteur électrique, on ne risquera pas de détériorer les batteries; sur les véhicules. Par temps froid, notamment, on évitera les Lrusrues appels de courant qu'exigent les moteurs des démarreurs usuels.
Comme il va de soi et connue il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été envisagés ; en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes.