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VARIATEUR DE VITESSES.
La présente invention est relative à un variateur de vites- ses convenant spécialement aux machines-outils.mais susceptible de recevoir de nombreuses autres applications industrielles.
De variateur se caractérise essentiellement en ce qu'un ex- centrique,de rayon d'excentricité variable sous la dépendance de l'arbre moteur,commande: des crémaillères,dont le mouvement alternatif est transformé en mouvement circulaire continu par 1' intermédiaire de roues libres correspondantes,de manière à ce que l'arbre récepteur jouisse d'une gamme de vitesses étendue allant de zéro à une vitesse maxima déterminée.
Suivant l'invention également,des moyens sont prévus afin de pouvoir varier à volonté le rayon d'excentricité aussi bien à l'arrêt qu'en pleine marche du mécanisme.De plus les roues li- bres sont d'une construction telle que le sens de rotation du moteur de commande n'a aucune influence sur le sens de rotation de l'arbre récepteur.
Contrairement aux variateurs à friction, le mécanisme propo- sé présente un encombrement très réduit, de sorte qu'il s'adapte très bien à la transmission de grandes puissances tout en juuis-
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sant d'une gamme de vitesse importante,laquelle peut d'ailleurs être aisément augmentée par le montage sur l'arbre récepteur d'un train d'engrenages de transmission.
Le dessin annexé à ce mémoire montre à titre d'exemple uni- quement une forme d'exécution du variateur conforme à l'inven- tion.
Fig. I est une coupe transversale dans le carter du variateur par l'axe des arbres moteur et récepteur.
Fig.2 est une coupe par AB de Fig.I dans la direction indi- quée par la flèche X.
Fig.3 est une vue latérale interne d'un dispositif de roues libres convenant spécialement au variateur proposé.
Fig.4 est une coupe suivant A'B'Ode Fig.3.
Le variateur comporte un carter I, dont la cloison la forme couvercle,tandis que la cloison opposée Ib forme palier pour un arbre 2 relié extérieurement à l'arbre du moteur de commande 3.
L'arbre 2 porte intérieurement au carter une petite roue dentée 4 en prise avec une grande roue dentée 5, dont le moyeu 6 est porté par un palier à billes logé également dans la cloison Ib.
Le moyeu 6 est traversé librement par un arbre 8 se terminant extérieurement au carter par une portée carrée 9,ou équivalen- te, susceptible d'être engagée par une clef de forme correspon- dante, en vue de faire tourner un pignon conique 10 solidaire de l'arbre 8 et occupant une cavité II ménagée centralement dans l'épaisseur de la roue dentée 5.
Avec le pignon conique 5 engrène un pignon correspondant 12 calé sur un arbre fileté 13 porté dans des paliers appropriés 14 fixés à la roue dentée 5. Cet arbre 13 se prolonge au-delà d'un de ces paliers pour recevoir une pièce 15 en forme de croi- sillon, de trèfle ou analogue, qui dans le mouvement de rotation imprimé à la roue 5 par la roue motrice 4,peut venir en relation avec un bras 16,susceptible d'être déplacé sur la paroi interne du carter,sous l'action d'une commande appropriée manoeuvrable de l'extérieur du carter.
Comme l'arbre fileté 13 porte un écrou 17 solidaire d'un
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galet de roulement 18,celui-ci sera entrainé par la roue den- tée 5 avec un rayon d'excentricité,qui sera rendu variable soit à l'arrêt du variateur en agissant sur l'arbre 8 du pignon conique IO,comme il a été dit précédemment, soit pendant la mar- che en agissant sur le bras 16.
Le galet de roulement 18 est logé dans une rainure 19 ména- gée dans une glissière formée de deux patins 20 coulissant sur les parois opposées Ic et Id du carter et solidaires chacun d' une crémaillère 2Ia,2Ib. Avec chacune de ces crémaillères en- grène respectivement une roue libre 22a, 22b, de construction appropriée.Ces roues libres sont calées sur un arbre commun 23 monté en porte à faux dans un palier à billes logé dans la cloison Ia du carter.Sur le même arbre 23 est caléégalement, entre les roues libres 22a, 22b, et la dite cloison Ia,une roue dentée 24 en prise avec une petite roue dentée 25,dont l'arbre 26 traverse également un palier à billes logé dans la cloison Ia pour servir extérieurement à celle-ci d'arbre récepteur du variateur.
La position relative du galet de roulement 18 par rapport à l'axe de la roue dentée 5 étant fixée pour obtenir une vitesse déterminée, ce galet entrainé par la roue 5 dans non mouvement de rotation,provoque le glissement des patins 20 le long des parois Ic et Id du carter et par suite le déplacement corres- pondant des crémaillères 2Ia,2Ib. Il en résultera que la cré- maillère 2Ia,par exemple, engrènant avec la roue libre 22a, fera tourner celle-ci pendant une demi-course du galet 18, tan- dis que pendant l'autre demi-course,ce sera la crémaillère 2Ib, qui fera tourner la roue libre 22b avec laquelle elle engrène.
On obtient de cette faqon, dans un sens déterminé,un mouvement de rotation continu de l'arbre 23 et par suite de la roue dentée 24,lequel mouvement se transmet à la roue dentée 25 et finalement à l'arbre récepteur 26.
On obtiendra ainsi sur l'arbre 26 une vitesse variable dans des limites dépendant-de la grandeur du rayon d'excentricité du galet 18. Cette vitesse peut d'ailleurs être encore modifié=
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en montant sur l'arbre récepteur 26 un train d'engrenages ap- proprié.
En utilisant des roques libres de construction ordinaire, la rotation de l'arbre récepteur conserve toujours le même sens indépendant de celui du moteur, il peut être intéressant d de pouvoir changer à volonté ce sens de rotation dans le même mécanisme. Pour cela on peut utiliser le type de roues libres spécialement représenté en Fig.3 et 4 au dessin,où l'on voit que chaque roue libre est constituée par une couronne dentée extérieurement 22a,22b,montée par l'intermédiaire de roule- ments à billes sur des flasques respectives 27a,27b; la flas- que 27b est solidaire de l'arbre 23 sur lequel est calée la roue dentée intermédiaire 24.
Les deux flasques 27a,27b sont maintenues assemblées par des vis 28, et elles présentent un évidement central 29 sur leur face adjacente, dans lequel peut se déplacer axialement une tête de section sensiblement car- rée 30, dont chaque côté forme longitudinalement deux plans inclinés 30a,30b de direction inverse. Cette tête 30 est fixée par un écrou 31 à l'extrêmité d'un axe 32 traversant concentri- quement l'arbre 23 et portant extérieurement au carter I un volant de manoeuvre 33.
En correspondance avec l'évidement central 29, sont ména- gées sur la face adjacente des flasques 27a,27b, un certain nombre de chambres radiales 34,quatre dans le cas présent, dans chacune desquelles sont accolés deux bras 35a,35b, respec- tivement en contact avec un plan incliné inverse 30a ou 30b de la tête 30,de manière à pouvoir subir séparément un mouve- ment radial. Vers la périphérie des flasques 27a, 27b, chaque paire de bras est en contact avec une rotule sphérique 36 pourvue extérieurement d'une cavité 37 profilée de manière que des rouleaux ou analogues 38,qui s'y trouvent logés puissent ou non être coincés entre la @otule correspondante et la péri- phérie interne de l'une et l'autre couronne dentée 22a,22b.
Dans la position des organes représentée en Big.1,3' et 4, les rotules 36 sont relevées par les bras 35a de telle ma-
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nière que les rouleaux 38 provoquent l'entrainement de l'arbre 23 dans le sens indiqué par la flèche Y. Il suffirait, au moyen du volant 33,de déplacer longitudinalement l'axe 32,d'une quai tité déterminée, pour provoquer soit l'entrainement de l'arbre 23 dans le sens opposé,soit l'immobilisation de cet arbre lors- que les rotules se trouvent dans une position intermédiaire, chest à dire normale à la direction des susdits bras.
On obtient ainsi d'une manière très simple et très sûre la rotation de l'arbre récepteur 26 dans l'un ou l'autre sens de rotation ou son débrayage. Il est évident cependant que 1' on pourrait utiliser dans le même but des mues libres de type différent sans sortir du domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
I. Vàriateur de vitesses pour toutes applications indus- trielles,notamment pour machines-outils, c a r á c t é r i - s é en ce qu'un excentrique,de rayon d'excentricité variable, sous la dépendance d'un arbre moteur, commande des crémaillè- res,dont le mouvement alternatif est transformé en mouvement circulaire continu par l'intermédiaire de roues libres, en re- lation avec un arbre récepteur,de manière à ce que ce dernier puisse passer d'une vitesse égale à zéro à une vitesse maxima déterminée.