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Variateur de vitesse progressif.
La présente invention est relative à un variateur de vitesse dans lequel la vitesse de l'arbre récepteur est donnée par la .'différence entre une constante déterminée et la vitesse d'un élément à vitesse variable.
Le variateur de vitesse répond donc à la formule C = V1+V2 dans laquelle C est une constante pour une vitesse donnée de l'arbre moteur, V2 la vitesse de l'arbre récepteur alors que V1 est la vitesse d'un élément que l'on peut faire varier à volonté.
L'objet de l'invention, ainsi qu'il découle de la formule précitée, réside en un mécanisme simple susceptible de faire varier aisément la vitesse de l'élément à vitesse Vi tout en ne participant pas à la transmission de la puissance.
Une des caractéristiques de l'invention réside en ce que les arbres moteur et récepteur sont connectés indirectement à l'aide de pignons mis en relation par l'intermédiaire d'une cage à satellites, des moyens étant prévus pour donner à cette cage des vitesses variables en sens inverse de celle de l'arbre réoepteur de sorte que la vitesse de l'arbre réaepteur plus la vitesse de la cage soient toujours égales à une constante.
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Jne autre particularité de l'invention consiste en ce que la cage, portant au ::oins deux satellites à double denture, venant respectivement en contact avec les pignons des arbres moteur et récepteur, tourne axialement aux dits arbres et porte une dentu- re hélicoïdale de manière à recevoir son mouvement de rotation d'une vis sans fin à vitesse réglable.
Au dessin annexé est représenté, à titre d'exemple, un mode d'exécution de la présente invention.
La fig.l montre en coupe le variateur de vitesse.
La fig.2 donne une coupe suivant 1-1 de la fig.1.
Suivant un mode de réalisation de la présente invention, un boîtier 1 possède deux ouvertures 2, 21 destinées à recevoir des roulements à billes 3, 31, 32, 33.
Les roulements , 31 supportent l'arbre moteur ! qui, d'autre part, peut tourner librement dans un roulement 34 fixé au boîtier 1 par le bras 5.
Sur l'arbre moteur -1 est fixée une poulie conique 6, et l'extrémité du dit arbre moteur est taillée de manière à former un pignon '7 destiné à engrener avec des satellites doubles 8, 81 libres sur leurs axes 9, 91 fixés dans les parois d'une cage 10 qui est montée sur roulement à billes 35, 36 sur l'arbre moteur de manière à pouvoir tourner librement autour de ce dernier.
La cage 10 porte un engrenage hélicoïdal 11 qui prend contact avec une vis sans fin 12 montée sur un arbre 13 sur lequel est calé un engrenage conique 14.
L'engrenage conique 14 engrena avec un engrenage conique 15 fixé sur l'arbre lô qui trouve ses paliers dans les roulements à billes 37, 38 que porte un cadre 17 oscillant autour de l'arbre 13 et constamment maintenu vers le haut par un ressort 18.
Sur l'arbre 16 est serrée une poulie conique 19 par un ressort 20 prenant appui sur le cadre 17 d'une part et d'autre part sur la poulie 19 par l'intermédiaire d'un roulement 21 afin d'éviter le frottement.
La poulie conique 6 entraîne la poulie 19 par l'intermédiai-
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re d'une courroie 22 qui peut être déplacée le long des poulies par une fourche 23. Le déplacement de la courroie 22 le long des poulies 6 et 19 peut également être prévu automatique, à l'aide d'un régulateur par exemple, afin de donner à l'arbre récepteur la vitesse convenant le mieux à l'effort à vaincre, et au régime de la machine attaquant l'arbre moteur.
L'arbre récepteur 24 qui est porté dans les roulements à billes 33, 32 porte un pignon 25 qui prend contact avec les deux satellites doubles 8, 81, de sorte que la cage 10 portant les satellites 8, 81 serait folle autour de l'arbre! si elle n'était point retenue par l'engrènement de l'engrenage hélicoïdal 11 et de la vis sans fin 12.
Suivant la fig.l, en donnant à l'arbre moteur 4 une vitesse de 3.000 tours à la minute et pour la position de la courroie 22, c'est-à-dire correspondante au plus grand diamètre de la poulie 6, position qui donne le rapport entre les poulies 6 et 19 de deux tiers par exemple, l'arbre de la poulie 19 et par conséquent l'engrenage cône 15 auront une vitesse de 2.ooo toursminute. Comme les engrenages cônes sont de même grandeur, la vis sans fin aura également une vitesse de 2.000 tours par minute.
La vis sans fin est à deux entrées, et l'angle du pas de vis est égal.à l'angle de friction axistant à l'endroit de..contact entre la vis 'sans fin 12 et l'engranage hélicoïdal 11, de manière à forcer la vis à être irréversible; il est cependant à noter que cette irréversibilité n'est pas du tout indispensable.
Si la roue hélicoïdale est de dix dents, celle-ci aura une vitesse de 400 tours-minute et par conséquent la cage 10 à satellites aura la même vitesse.
Toujours en se reportant à la fig.1, quelle serait la vitesse de l'arbre récepteur 24 si la cage 10 était immobilisée par la suppression de la courroie 22?
Le rapport entre les engrenages 7, 8= et 25 étant de 7,5, l'arbre récepteur 24 tournerait à une vitesse de 3.000 : 7,5 = 400 T/m. Si l'arbre récepteur était en charge, la cage 10 à
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satellites subirait une réaction qui se ferait sentir sur les dents de l'engrenage hélicoïdal 11, et sans l'intervention de ce dernier la cage 10 ne trouvant aucun point d'appui se mettrait à tourner à raison de 400 T/m. au dépens de l'arbre récepteur qui resterait immobile.
Comme vu précédemment, l'on peut obtenir une vitesse de 400 T/m. à la cage 10 à satellites au moyen de l'engrenage hélicoïdal 11 ; il suffit pour cela d'avoir la courroie 22 à la bonne place ; plus, comme cette vitesse peut être don- née dans le sens opposé à celui de l'arbre récepteur, il s'ensuit précisément que la cage 10 ne trouvera pas ce point d'appui nécessaire pour prendre la vitesse de 400 T/m. puisque l'engrenage hélicoïdal 11, qui fait corps avec elle, tournera à 400 T/m. et en sens inverse, donc l'arbre récepteur 24 restera au repos et correspondra à la vitesse zéro du variateur de vitesse.
Si la couride 22 se trouve à l'endroit du plus petit diamètre de la poulie 6, on voit qu'à cet endroit le rapport entre les poulies coniques 6, 19 est de 1/6, l'arbre 16 tournera à la vitesse de 500 T/m., les engrenages 14 et 15 étant de même grandeur, la vis sans fin 12 tournera aussi à 500 T/m., le rapport de la vis sans fin 12 etde l'engrenage hélicoïdal étant de 1/5, la cage à satellites tournera à 100 T/m.; or, on a vu précédemment que si la cage à satellites testait fixe, l'arbre récepteur tournerait à 400 T/m. et que la vitesse de la cage 10 vient en déduction de la vitesse de l'arbre récepteur 24, on aura finalement comme vitesse de ce dernier 500 T/m.
Comme la courroie 22 peut être aisément mue tout lelong de la poulie cône 6, ce variateur de vitesse réalisera d'une façon progeessive toutes les vitesses intermédiaires entre 0 et 300 T/m.
En faisant varier les rapports des poulies 6, 19, des engrenages 14 et 15, de la vis sans fin 12 et de l'engrenage héli- coïdal 11, des engrenages 7, 8 et 9, on peut réaliser différents types de variateursde vitesses ayant des gammes de vitesses con-
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venant à n'importe quelle utilisation.
Pour la marche arrière de l'arbre récepteur, comme dans le cas de l'automobile, on voit en se reportant à la formule C = V1 + V2, que la vitesse V1 de la cage à satellites devra être plus grande que la valeur de la constante, ce qui donnerait pour V2 une valeur négative, correspondant à la marche arrière.
L'emploi d'un moteur électrique à vitesse variable, d'une boite Norton, en un mot de tout autre dispositif, soit électri- que, mécanique ou hydraulique, pour faire varier la vitesse, soit progressivement ou par paliers, de la cage à satellites ren- tre évidemment dans le cadre de cette invention.
L'invention a été décrite et illustrée à titre purement indicatif et nullement limitatif et il va de soi que de nombreu- ses modifications peuvent être apportées à ses détails, sans s'é- carter de son esprit.