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Changement de vitesse mixte hydraulico-mécanique.
Il est connu dans les transmissions de force motrice, avant tout dans celles de véhicules routiers, de réunir ensem- ble les bonnes propriétés d'un changement de vitesse à roues dentées, en particulier les pertes minimes, aux bonnes proprié- tés d'un mécanisme à écoulement, en particulier la transforma- tion progressivement variable du moment, par le fait qu'un mécanisme à écoulement est réuni à un changement de vitesse à roues dentées de telle manière que le flux de force les parcourt tous deux l'un après l'autre.
Dans les installations de trans- mission de ce genre, il faut de la même manière que, dans le cas de changements de vitesse purement mécaniques, en vue du
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changement de vitesse,interrompre dans le changement de vitesse à roues dentées le flux de force pendant peu de temps pour pou- voir dégager les embrayages de manoeuvre lors de la suppression de charge se produisant alors et pouvoir amener les éléments du nouveau mode de marche à la même vitesse. Pour l'interruption du flux de force, on peut employer un embrayage à friction mé- canique disposé entre le turbo-mécanisme et le changement de vitesse à roues dentées.
Il a toutefois été proposé déjà fré- quemment d'interrompre le flux de force dans la partie hydrau- lique, soit par vidange de liquide de fonctionnement, soit par mise hors d'action d'une roue à aubes, soit par intercalation d'un registre annulaire dans le trajet de liquide ou encore par rotation des aubes d'une roue à aubes jusqu- dans une position d'obturation.
Toutes ces propositions connues ou Qes réalisations an- térieures oht différents inconvénients considérables. Les em- brayages par friction doivent être de construction particuliè- rement grande et lourde et sont en outre soumis à une usure con- sidérable. Il faut en outre des dispositifs particuliers comme des servo-moteurs et des dispositifs de commande pour leur ac- tionnement. L'interruption du flux de force dans la partie hy- draulique par vidange du circuit.peut, il est vrai, être réali- sée par des moyens très simples; mais la vidange d'un circuit et en particulier le remplissage à nouveau ne peuvent se faire dans tous les cas sans une dépense particulière en un temps aussi court qu'on le désire.
La mise hors d'action d'un circuit d'é- coulement par déplacement d'une roue ou par rotation des aubes ou par intercalation d'un registre annulaire peut entrainer par la constitution particulière,nécessaire à cet effet, du circuit d'écoulement une diminution considérable du rendement dans la partie hydraulique pendant le fonctionnement normal, ainsi qu'une construction compliquée, en particulier du dispositif de comman- de nécessaire dans ce but.
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Dans toutes ces propositions connues, une interruption de la force de traction est nécessaire pendant le processus de chan- gement de vitesse pour décharger les embrayages de changement de vitesse. Pour écarter cette interruption de la force de traction, qui n'est pas désirée du tout Lors des changements de vitesse à cause de la chute de vitesse de marche qui en résulte, il a déjà été proposé, dans les changements de vitesse purement mé- caniques, de relier un moteur à l'arbre mené par l'intermédiai- re de deux trajets séparés pouvant être mis en service et hors service, l'un des trajets de force contenant la première, la troisième et éventuellement la cinquième vitesses et l'autre trajet contenant la deuxième et éventuellement la quatrième vi- tesses, etc..
En comparaison de ces propositions connues, la présente invention consisté en l'emploi de l'idée dite d'actionnement à deux voies dans des changements de vitesse mixtes hydromécani- ques. Elle consiste en ce que la mise en service et hors de ser- vice des deux trajets de force est produite par la mise en action et hors d'action, de préférence par remplissage et vidange, de circuits d'écoulement (transformateurs ou embrayages), dont l'un participe toujours à la transmission de force, et elle consiste en la constitution simultanée des embrayages de changement de vitesse, prévus pour le changement des étages mécaniques à l'in- térieur des différents trajets de force, sous la forme d'embraya- ges synchrones tels que les embrayages à bague de blocage,
des embrayage à griffes à renvoi ou des embrayages analogues qui per- mettent seulement une mise en prise en synchronisme, mais empê- chent, par leur construction, la mise en prise aussi longtemps que leurs séries de griffes ne tournent pas au même nombre de tours.
Cette nouvelle conformation du changement de vitesse à deux voies donne à celui-ci pour la première fois la simplicité nécessaire dans la constitution constructive et dans la manoeuvre, ainsi que la sécurité de fonctionnement nécessaire.
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Dans une des propositionsconnues mentionnées pour des changements de vitesse purement mécaniques, on a prévu des embrayages à griffes qui peuvent être mis en service seulement au repos de l'arbre correspondant. Cet arbre doit alors être déconnecté aussi bien du côté de la commande que du côté de la sortie, ce qui nécessite, outre quatre embrayages à grif- fes, encore quatre embrayages à glissement. Cette réalisation n'offre par conséquent pas d'avantages par rapport à un chan- gement de vitesse qui présente pour chaque marche un embrayage à glissement particulier.
Dans une autre proposition connue, on a prévu, pour un changement de vitesse à quatre étages, quatre embrayages à griffes et quatre embrayages à marche libre, ce qui représente de nouveau une dépense relativement grande.
Malgré cela, les embrayages à griffes doivent être appli- qués lors du non-synchronisme et le synchronisme doit être pro- duit de force par glissement des griffes avec accélération si- multanée des masses des moitiés d'embrayage. Les dispositifs de marche libre, peu sûrs en fonctionnement, comme on le sait, sont prévus ici pour empêcher une interruption de la force de traction lors du changement de vitesse.
Contrairement à ces réalisations, on emploie suivant la présente invention, comme embrayages à glissement, des cir- cuits à écoulement et comme embrayages de changement de vites- se, au moins pour une vitesse sur deux et ainsi de suite dans chaque trajet de force, des embrayages synchrones. Cette réa- lisation entraîne les avantages décisifs suivants :
1) Suppression de l'interruption de la force de traction par les moyens les plus simples, notamment par la nature de la mise en service et hors service des circuits à écoulement, c'est à dire par exemple par des compensations de l'opération de remplissage et de vidange du circuit à écoulement à mettre
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chaque fois en service et hors service.
2) Mise en prise facilitée de l'embrayage à griffes, par le fait que l'emploi du système hydraulique permet.la forma- tion d'un pont progressifsur le saut du mécanisme et par con- séquent un passage progressif doux au synchronisme.
Dans la réalisation suivant la présente invention, lors de la mise en service et hors service du trajet de force envisa- gé, le synchronisme passera toujours eux embrayages à griffes, de sorte que les embrayages à griffes, qui sont établis de telle manière qu'ils ne permettent pas une mise en paise en cas de non- synchronisme, peuvent être mis en service et hors service sans glissement et sans qu'il soit nécessaire d'accélérer des masses quelconques. L'opération de mise hors d'action, c'est à dire par exemple l'opération de vidange du circuit à mettre hors service, est employée par conséquent ici en même temps pour l'égalisation des nombres de tours à l'embrayage mécanique de changement de vitesse.
Le changement de vitesse, dans un mécanisme suivant l'invention, s'effectue donc de façon aussi souple et sans choc que s'il y avait seulement des circuits hydrauliques avec des multiplications différentes fixes, c'est à dire non manoeuvrables
Ces avantages s'obtiennent, dans une réalisation sui- vant la présente invention, supplémentairement aux propriétés connues du système hydraulique, comme la transmission douce et sans choc de la force, la formation de pont sur les étages, etc.
On voit donc que, dans l'objet de la présente invention il ne s'agit pas du simple remplacement d'un embrayage à glisse- ment manoeuvrable (embrayage à friction)par un autre embrayage à glissement connu (embrayage à écoulement), mais que l'invention réside au contraire dans la propostion de l'emploi de l'idée du changement de vitesse à deux voies dans un genre tout particulier de changements de vitesse, et dans la conformation spéciale si- multanée des embrayages de changement de vitesse à l'intérieur des
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différents trajets de force, ce qui permet d'obtenir outre les avantages connus des mécanismes à écoulement, d'autres avantages encore.
Dans un mécanisme à plus de trois vitesses, on prévoit dans chaque trajet de force, non seulement un mécanisme à écou- lement, mais également un changement de vitesse à roues dentées, de telle manière que les côtés secondaires des deux mécanismes à écoulement agissent indépendamment et séparément l'un de l'au- tre, chacun par l'ihtermédiaire d'un changement de vitesse à roues dentées, sur un arbre de sortie commun ou sur des arbres de sor- tie différents.
Avec un semblable dispositif, on peut éviter complète- ment les temps nécessaires pour le changement de vitesse dans le système mécanique et supprimer l'interruption du flux de force, par le fait que pour le changement d'une vitesse à la suivante, on passe d'un trajet de force à celui placé parallèlement ou d'une unité de mécanismes (mécanismes à écoulement et mécanisme de changement de vitesse) à l'autre et que le changement des vitesses mécaniques, c'est à dire le déplacement des embrayages de chan- gement de vitesse ou le déplacement de roues dentées,est préparé et effectué précisément chaque fois dans le trajet de force qui à cet instant n'est pas chargé,
c'est à dire aussi longtemps que la vitesse précédente est encoreen prise et que la transmission de force se fait encore par cette vitesse précédente. Le change- ment des étages de roues dentées est donc chaque fois effectué dans le changement de vitesse à roues dentées dont le mécanisme à écoulement conjugué est hors d'action, de sorte que les élé- ments de changement de vitesse nécessaires se trouvent sans charge et peuvent par conséquent être facilement actionnés.
La mise hors d'action du mécanisme à écoulement peut s'effectuer d'une manière connue quelconque. N'impocte quel mode de mise hors d'action convient à cet effet, dans lequel uneinter- ruption suffisante du flux de force est produite et dans lequel le circuit à écoulement entraîne seulement des pertes minimes lors.
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de la marche simultanée à l'état hors d'action.
La mise en service et hors service des mécanismes à écoulement peut être réalisée par exemple par simple remplissage et vidange, procédé qui est utilisable sans difficulté jusqu'aux plus grandes puis- sances, qui peut être considéré comme le plus sûr en fonction- nement et qui évite en outre complètement la diminution du rendement, impliquée par la constitution particulière du cir- cuit pour d'autres possibilités de mise hors d'action, pendant tout le temps de fonctionnement.
Une interruption, même de courte durée seulement, de la force de traction peut être éli- minée complètement lors du changement des circuits à écoulement par remplissage et vidange, par le fait que la vidange du cir- cuit se trouvant d'abord en fonctionnement dans une unité de mécanismes, et le remplissage du circuit à prendre en fonction- nement de l'autre unité sont effectués simultanément et qu'en outre la vidange et le remplissage sont commandés de telle ma- nière que le pouvoir de transmission de force des deux circuits ensemble reste approximativement constant pendant l'opération de changement.
Les mécanismes à écoulement des deux unités de chan- gement de vitesse peuvent consister d'une manière connue en un ou plusieurs circuits à écoulement, aussi bien des transforma- teurs que des embrayages, suivant les exigences particulières imposées à la transmission de force.
Dans un mécanisme mixte suivant la présente invention, on a différentes possibilités de disposer et de réunir ensem- ble les deux changements de vitesse mécaniques de telle manière que certaines des roues dentées ou toutes les roues dentées sont communes aux deux changements de vitesse.
Il n'est donc pas essentiel qu'il y ait deux change- ments de vitesse mécaniques complètement séparés l'un de l'au- tre ou simplement accolés extérieurement, mais les différents
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étages de roues dentées peuvent être réunis en un changement de vitesse commun de telle manière que seules certaines roues dentées sont utilisées exclusivement avec l'un ou l'autre cir- cuit à écoulement, tandis que les autres viennent en service lors de la transmission de force aussi bien par l'un que par l'autre des trajets de force. On peut même indiquer une solu- tion dans laquelle toutes les roues dentées sont employées ensemble aussi bien avec l'un qu'avec l'autre des mécanismes à écoulement.
Dans le cas d'application le plus simple de l'in- vention; c'est à dire d'un changement de vitesse à trois vi- tesses, l'un des trajets de force contient un circuit à écou- lement pouvant être mis en action et hors d'action et un sys- tème mécanique à deux vitesses, et l'autre trajet de force con- tient seulement un circuit à écoulement pouvant être anis hors d'action qui peut d'ailleurs avoir, non seulement une autre multiplication d'entrée, mais également une autre multiplication de sortie, que le mécanisme à écoulement de l'autre trajet de force et peut avoir en outre une autre multiplication intérieure.
Par multiplication intérieure, il faut entendre ici le rapport n2 (nombre de tours du secondaire au nombre de tours du pri- nl maire) pour lequel le circuit à écoulement à son maximum de rendement. L'une ou l'autre de ces multiplications, c'est à dire la multiplication d'entrée ou la multiplication de sortie, peut finalement être formée par une paire de roues dentées existan- te du changement de vitesse à roues dentées conjugué à l'autre mécanisme à écoulement.
Il est sans importance pour la présente invention que les deux unités de mécanismes agissent sur des essieux diffé- rents ou sur le même essieu d'un véhicule ou que l'ensemble de la transmission de force soit employé pour des installations stationnaires. Pour le cas de la sortie sur un essieu ou sur un arbre de sortie commun, il existe, en cas de disposition des deux mécanismes à écoulement sur des arbres parallèles entre
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jeux, la possibilité d'actionner les deux unités de mécanismes par l'intermédiaire d'un étage de vitesse élevé en partie commun mais on peut, comme on l'a mentionné plushaut, assigner certaines des roues dentées ou toutes les roues dentées du changement de vitesse à roues dentées, monté à la suite, aux deux unités de mécanismes en commun.
On obtient ainsi une solution avec laquel- le un certain nombre de vitesses peut être atteint avec un mini- mum de roues dentées. encore
L'invention procure/une série de possibilités spéciales de dispositions et de combinaisons parmi lesquelles suivant les besoins de la commande ou suivant les conditions de place exis- tantes, l'une ou l'autre sera choisie comme la plus favorable.
Il sera question dans la suite encore avec plus de détail d'une série de ces possibilités de réalisation avec l'aide des dessins.
Le changement de marche dans un mécanisme suivant la pré- sente invention s'effectue d'après ce qui précède comme s'il y avait seulement des circuits hydrauliques avec des multiplica- tions différentes fixes, c'est à dire non manoeuvrables car, lors de chaque changement de marche, on passe d'un trajet de force à l'autre et le changement de vitesse dans la partie mécanique n'apparait pas lui-même pendant l'opération de changement, car il est préparé et exécuté déjà avant l'opération de changement proprement dit-, encore pendant que la vitesse précédente est en service.
En comparaison des mécanismes purement hydrauliques qui viennent d'être mentionnés, dans lesquels il correspond à chaque vitesse un circuit hydraulique spécial à multiplication fixe vers l'arbre de sortie, le mécanisme suivant la présente proposition a toutefois entre autres l'avantage essentiel qu'ici la plus gran- de vitesse périphérique est déterminée seulement par le fonction- nement du circuit à écoulement à l'état rempli, tandis que dans l'autre cas les circuits déterminés pour les faibles vitesses doivent marcher chaque fois aux vitesses élevées avec un nombre /1
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de tours excessif correspondant, car dans ce cas, les parties secondaires du circuit à écoulement soht toujours accouplées ensemble d'une façon quelconque.
L'invention consiste encore en ce que les circuits à écoule- ment conjugués à chaque unité de mécanismes, par exemple deux transformateurs, sont exécutés avec une multiplication inté- rieure différente, c'est à dire de telle manière que le maxiè mum de rendement se trouve pour des valeurs différentes du rap- port du nombre de tours secondaire au nombre de tours primaire (n2) . De cette manière, le plus souvent deux étages de multl- (ni) p lication dans les deux mécanismes de changement de vitesse à roues dentées peuvent être rendus tout à fait identiques ou tout au moins leur rapport de multiplication peut être adouci.
La même réalisation du changement de vitesse mécanique peut éga- lement être choisie lorsque les deux transformateurs sont réa- lisés suivant le même type mais avec des grandeurs différentes et soht mis en fonctionnement avec un nombre de tours d'entrée différent.
Dans beaucoup de cas, il est à recommander de réaliser non seulement avec des multiplications intérieures différen- tes, les circuits à écoulement, mais également avec une multi- plication différentes les étages successifs de changement de vitesse à roues dentées, c'est à dire de placer la multipli- cation d'ensemble d'un étage au. suivant en partie dans les cir- cuits à écoulement et en partie dans les étages mécaniques.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, onpeut employer comme embrayages de changement de vitesse, non seulement des embrayages à friction rnais également en parti- culier des embrayages dits synchrones, c'est à dire des engre- nages à griffes qui peuvent être mis en prise seulement en cas d'égalité des nombres de tours. En outre, l'opération de vidange du circuit à mettre hors d'action est employée en même temps pour l'égalisation des nombres de tours à l'embrayage mécanique de manoeuvre.
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Le dessin représente l'invention sous quelques exemples de réalisation.
La fig. 1 montre un changement de vitesse à quatre vi- tesses avec un transformateur à écoulement et deux étages de roues dentées dans chaque trajet de force.
La fig. 2 montre d'une manière plus schématique un mé- canisme analogu? comportant deux transformateurs à multiplica- tion intérieure différente et des roues dentées de même grandeur pour deux étages successifs dans le changement de vitesse à roues dentées.
La fig. 3 représente de nouveau un mécanisme à quatre vitesses mais à circuits d'écoulement disposés coaxialement.
La fig. 4 montre une autre réalisation du mécanisme dans laquelle un mécanisme à écoulement est fait de deux circuits à écoulement.
Les fige 5 à 9 donnent différentes possibilités de réa- lisation pour un mécanisme à trois vitesses,savoir : la fige 3 avec la disposition coaxiale des mécanismes à écoulement et avec le changement de vitesse à roues dentées placé entre ceux-ci, la fige 6 avec des mécanismes à écoulement disposés parallèlement et le changement de vitesse mécanique placé à la suite de ceux-ci, la fig. 7 une réalisation analogue à celle de la fig.6; mâle avec le changement de vitesse mécanique placé entre les transformateurs à écoulement e avec sortie directe de la com- mande de l'un des transformateurs.
La fig. 8 montre une réalisation identique en principe à celle de la fige 7 mais avec disposition d'un transformateur parallèlement au manchon double de manoeuvre du mécanisme à roues dentées,immédiatement à côté de ce manchon.
La fig. 9 montre une autre forme de réalisation compor- tent deux manchons Individuels de manoeuvre dans la partie maca- nique.
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Les fig. 10 et 11 montrent deux dispositions comportant un mécanisme planétaire dans la partie mécanique, savoir :
La fig. 10 avec un mécanisme planétaire entre les deux cir- cuits et la fig . 11 avec un mécanisme planétaire derrière ceux- ci.
La fig. 12 montre encore une forme particulièrement simple pour un mécanisme à quatre vitesses.
Dans le changement de vitesse représenté à la fig. l, on a placé l'un à côté de l'autre deux transformateurs à écoulement 1 et 2, de même grandeur et pourvus du même aubage à axes paral- lèles. Leurs roues de pompe 3 et 4 sont actionnées par l'inter- médiaire de la roue dentée 5 et des pignons 6 et 7. Les roues secondaires 8 et 9 sont reliées chacune à un arbre 10 et 11, ces arbres portant en leur milieu, sur un filetage a pas rapide 12 et 13, un embrayage à griffes 14 et 15 à double face. Ces embrayages à griffes peuvent être mis en prise avec les roues dentées 16,17 et 18,19 au moyen de couronnes de griffes prévues sur ces roues dentées. Ces roues dentées engrènent de leur côté avec les roues dentées 21 et 22 calées sur l'arbre de sortie 20.
Les embrayages à griffes ont la forme d'embrayages synchrones commande de prise par cliquets (cliquets 25, 26; 27, 28).
La manoeuvre des différentes vitesses s'effectue alors comme suit :
Pour le démarrage, le transformateur 1 est rempli. La roue de pompe 3 donne alors de l'accélération à la roue de tur- bine 8 et à l'arbre 10 accouplé à celle-ci. Les cliquets 25, en prise avec la couronne de griffes de la roue dentée 16, du man- chon d'embrayage 14 sont disposés de telle manière que, lorsque la roue 16 est immobile et que l'arbre 10 est mis en mouvement vers l'avant, ils prennent appui contre les griffes de la roue dentée et déplacent déjà lors de la première rotation partielle de l'arbre 10 le manchon d'embrayage 14 sur le filetage rapide 12 vers la droite et mettent en prise la couronne de griffes de
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droite- du manchon d'embrayage avec la couronne de griffes de la roue dentée 16,
de sorte qu'alors le trajet de force passe par le transformateur 1 vers l'arbre 10, de là par le manchon d'em- brayage 14 à la roue dentée 16, et de celle-ci par le roue den- tée 21 à l'arbre 20.
Pour le changement vers la seconde vitesse, on remplit simplement le transformateur 2, en suite de quoi, de la même manière qu'on l'a décrit plus haut pour la première vitesse; le manchon d'embrayage 15 se meut vers la droite et s'accouple à le roue dentée 17 dès que l'arbre secondaire du transformateur 2 a atteint le nombre de tours de la roue dentée 17 actionnée déjà dans la première vitesse par la roue dentée 21 avec un nom- bre de tours plus petit que la roue dentée 16 et se dispose à la dépasser.
En même temps, que se fait le remplissage du transfor- mateur 2, la vidange du transformateur 1 est amorcée, de sorte qu'alors le nombre de tours de l'arbre 10 et avec lui le nombre de tours du manchon d'accouplement 14 s'abaissent par rapport au nombre de tours de la roue dentée 16 qui est actionnée alors par l'intermédiaire de la roue dentée 21, à partir de la roue dentée 17 avec un nombre de tours croissant. Au premier instant de l'abaissement du nombre de tours de l'arbre 10 par rapport au manchon 14 se trouvant encore en prise avec les griffes de la roue dentée 16, ce manchon se visse hors de prise avec 16, après quoi les cliquets 27 viennent en prise avec la roue dentée 18 qui par l'intermédiaire de 21, 20, 22 tourne dans la première vitesse avec un autre nombre de tours (plus petit).
Dès que le nombre de tours du manchon d'accouplement 14 avec l'arbre 10 atteint pendant la suite de l'opération de vidange du transfor- mateur 1 celui de la roue dentée 18 et veut tomber en-dessous de ce nombre de tours, les cliquets tournés alors vers la roue den- tée 18, du manchon d'embrayage-, viennent en action et déplacent le manchon d'embrayage vers la gauche de telle manière que ses griffes viennent en prise avec les griffes de la roue dentée 18.
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De ce fait, dans la partie mécanique, le changement pour la vitesse suivante, la troisième vitesse, est déjà effectué automatiquement tandis que la force est transmise au moyen du transformateur 2,rempli entretemps, des roues dentées 17 et 21.
Il suffit alors de la vidange du transformateur 2 et du remplis- sage du transformateur 1 pour réaliser le changement de vitesse.
Comme dans la réalisation choisie Ici le manchoh d'accouplement 14 se déplace automatiquement vers la droite, dès que le trans- formateur 1 se remplit de nouveau, et comme il viendrait hors de prise avec la roue dentée 18, il faut, lors du changement envisagé vers la troisième vitesse, avant l'amorçage de la vidange du transformateur 2 et duremplissage du transformateur 1, que le manchon d'accouplement 14 soit déverrouillé dans sa position préparée pour la troisième vitesse ; à cet effet, on a prévu sur l'arbre 10 un manchon de verrouillage 23 qui, lors- qu'il est déplacé dans la position extrême de gauche, empêche une rotation et une translation du manchon d'embrayage par rapport à l'arbre 10. S'il faut revenir à la première vitesse, il suffit de vider le transformateur 2 et de remplir le trans- formateur 1.
L'arbre 10 s'accélère alors au point qu'il atteint le nombre de tours de la roue dentée 16 et cherche à dépasser celle-ci, le manchon 14 venant en prise avec cette roue dentée.
Par la vidange du transformateur 2, le nombre de tours de l'arbre 11 s'abaisse et il en est de même du nombre de tours du manchon d'embrayage 15 par rapport au nombre de tours de la roue 17, de sorte que, de la même manière qu'on l'a expliqué pour le manchon d'embrayage 14, le manchon d'embrayage 15 se détache de la roue dentée 17 et s'accouple à la roue dentée 19, ce qui prépare le changement vers la quatrième vitesse dans la partie mécanique et cela de nouveau dans le trajet de force qui, à l'instant considéré, est déchargé.
Dès qu'alors le véhicule équipé au moyen de ce mécanisme a pris en troisième vitesse l'allure correspondante, la manchon d'embrayage 15 est verrouil
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lé par le manchon de verrouillage 24 dans sa prise avec la roue dentée 19 et le transformateur 2 est rempli et le transformateur 1 est vidé. En outre, le verrouillage du manchon d'embrayage 14 doit être dégagé.
Pour le retour à la troisième vitesse, le manchon d'em- brayage 14 est de nouveau verrouillé par rapport à la roue dent-' 18, le transformateur 1 est rempli et le transformateur 2 est vidé, de même qu'en outre le verrouillage du manchon d'embrayage 15 est dégagé.
La seconde vitesse est mise en service par inversion du remplissage des deux transformateurs, c'est à dire par vi- dange du transformateur 1 et remplissage du transformateur ± et par déverrouillage préalable du manchon d'embrayage 14. Le Manchon 15 s'accouple alors de nouveau automatiquement par l'in- t?rmédiaire du filetage rapide à la roue dentée 17.
Pour la mise en service de la première vitesse, le transformateur 2 est vidé et le transformateur 1 est rempli, le manchon d'accouplement 14 s'accouplant alors automatiquement à la roue dentée 16.
Le dispositif de commande pour le remplissage et la vidange des circuits à écoulement ainsi que pour le verrouil- lage et le déverrouillage des manchons d'embrayage reçoit avan- tageusement une forme à fonctionnement automatique par exemple sous la dépendance d'un régulateur à force centrifuge qui est dépendant lui-même de la vitesse de marche ou aussi en même temps de la vitesse de marche et du nombre de tours du moteur.
Les deux transformateurs de la fig. 1 sont, comme on l'a mentionné, complètement identiques, c'est à dire de même grandeur et pourvus du même aubage ; leur maximum de rende- ment s'obtient donc pour la même valeur du rapport n2. nl
Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 2, on a supposé deux transformateurs différents 31 et 32, savoir :
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deux transformateurs à multiplication intérieure différente.
En outre, la différence dans la multiplication Intérieure sera tellement grande que l'on peut rendre la roue dentée 33, parti- cipant en première vitesse à la transmission de force, de même grandeur que la roue dentée 34 participant à la seconde vitesse, et la roue dentée 35, prévue pour la troisième vitesse, de même grandeur que la roue dentée 36 intercalée dans la quatrième vi- tesse. Contrairement à ceci, dans la réalisation de la fig. l, les roues dentées 16, 17, 18 et 19 sont échelonnées de façon. correspondante pour ce qui concerne leur diamètre.
Pour le res- te, le mécanisme peut être réalisé de la même manière que celui de le fig. 1; les embrayages de changement de vitesse pour la partie mécanique ne doivent toutefois pas ^être des embrayages à fonctionnement automatique, mais peuvent avoir n'importe quel- le forme connue de construction. Dans ce ces, il faut toutefois des servo-moteurs spéciaux pour le déplacement du manchon d'em- brayage.
Les roues dentées 33 et 34 agissent par l'intermédiai- re de la roue dentée commune 37 sur l'arbre de sortie 39 et les roues dentées 35 et 36 par l'intermédiaire de la roue dentée commune 38. Le mécanisme est actionné par l'intermédiaire d'un étage supérieur 40 en partie commun, comme dans la réalisation suivant la fige 1.
La forme de réalisation représentée à la fig. 3, dans laquelle les deux circuits à écoulement 41 et 42 sont disposés coaxialement est préférée dans les cas où l'espace disponible pour le mécanisme s'étend plus fortement en longueur comme dans une locomotive, contrairement aux donditions de place dans un véhicule à moteur, où un mécanisme suivant les fig. 1 ou 2 de- vra en général être préféré.
Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 3, les deux roues secondaires 43 et 44 des transformateurs 41 et 42 son+
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reliées chacune à un arbre creux 45 et 46 et sur ces arbres, on a disposé de façon permettant un coulissement axial, chaque fois un manchon d'embrayage double à griffes 47 et 48. Sur les arbres creux de sortie 45 et 46, on a monté des deux côtés des manchons d'embrayage, chaque fois une roue dentée pouvant tourner libre- ment, la roue dentée placée entre les deux manchons d'embrayage étant commune à ces deux manchons. Cette roue dentée peut donc être reliée aussi bien à l'un qu'à l'autre des manchons d'em- brayage. Les deux circuits à écoulement sont pour cela établis evec une multiplication intérieure différente.
Le manchon d'ac- couplement 47 est donc monté entre les roues dentées 49 et 50 et le manchon d'embrayage 48 entre les roues dentées 49 et 5.
Ces roues dentées engrènent avec les roues dentées 52, 53 et 54. sur l'arbre de sortie commun.
En première vitesse, le transformateur 41 agit par l'intermédiaire du manchon 47 et des roues dentées 49 et 52 sur l'arbre de sortie; et en seconde vitesse le transformateur 42 agit par l'intermédiaire du manchon 48 et des roues dentées 49 et 52. Pour le passage à la troisième vitesse, aussi longtemps que le transformateur 42 n'est pas rempli et que par conséquent le transformateur 41 ne participe pas à la transmission de force, il faut déplacer de la position médiane vers la gauche le man- chon d'embrayage 47 auquel est attachée dans cet état seulement la roue de turbine non-chargée 43 du transformateur 41. Si alors le transformateur 42 est vidé et le transformateur 41 est rempli, le transformateur 41 agit en troisième vitesse par l'intermédiai- re de 47,50 et 53 sur l'arbre de sortie.
Pendant que la troisième vitesse est en fonctionnement, le manchon d'embr&yage 48 est, en vue de la préparation de la quatrième vitesse, déplacé vers la droite jusqu'en prise avec la roue dentée 51 sur l'arbre de sor- tie 46, actuellement déchargé, du transformateur 42, de sorte qu'en quatrième vitesse, après la vidange du transformateur 41 et le remplissage du transformateur 42, ce dernier actionne alors,
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par l'intermédiaire du manchon 48 et des roues dentées 51 et,54 l'arbre de sortie commun.
Le changement de position des manchons d'embrayage peut se faire d'une manière analogue à celle des mécanismes de la fig.1, automatiquement ou bien comme on l'a représenté au dessin, erbi- trairement par un levier à main. On a indiqué au-dessus des deux leviers à main sur le dessin, au moyen de chiffres romains, la position prise pour les quatre vitesses différentes.
En opposition avec les exemples de réalisation représentés jusqu'à présent, la fig. 4 montre une forme de mécanisme dans laquelle un trajet de force du mécanisme à écoulement est formé de deux circuits à écoulement, savoir : un transformateur 61 et un embrayage 62, et le mécanisme à écoulement de l'autre trajet de force consiste en un embrayage à écoulement 63. Le transfor- mateur 61 et l'embrayage 62 actionnant, par l'intermédiaire de l'arbre de secondaire 64, et l'embrayage 63, par l'intermédiaire de l'arbre 65, chacun un mécanisme de changement de vitesse à roues dentées à deux étages 66 et 67. L'arbre de secondaire 64 porte le manchon d'embrayage 68 à double face et l'arbre 65 le manchon d'embrayage 69. Les trois circuits à écoulement sont actionnés en commun par la multiplication 70.
Ce mécanisme peut être mis en fonctionnement dans l'ordre de succession suivant, les quatre étages de roues dentées- existants étant désignés par 71, 72, 73 et 74. le vitesse : transformateur 61 et étage de roues dentées 71.
IIe " : embrayage 62 et étage de roues dentées 71.
IIIe " : embrayage 63 et étage de roues dentées 73.
IVe " : embrayage 62 et étage de roues dentées 72.
Ve " : embrayage 63 et étage de roues dentées 74.
L'exemple de réalisation suivant la fig. 5 montre de nou- veau deux transformateurs à écoulement 81, 82 disposés sur le même axe avec deux arbres de secondaire 83 et 84 dirigés en sens inverse ; sur l'arbre 83, on a disposé de façon à pouvoir coulisser le manchon d'embrayage 85 et de façon à tourner libre-
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ment la roue dentée 86, tandis que sur l'arbre 84 on a calé la roue dentée 87.
Les roues dentées 86 et 87 engrènent avec les roues dentées 88 et 89 disposées sur l'arbre de sortie commun. Le tra- jet de force s'étend comme suit dans les trois vitesses diffé- rentes :
Ie vitesse : transformateur 81 et paire de roues dentées 87,88.
IIe vitesse : transformateur 82 et paire de roues dentées 87,88.
IIIe vitesse: transformateur 81 et paire de roues dentées
86,89.
Le manchon d'embrayage 85 peut être amené pendant la seconde vitesse dans la position médiane, mais peut toutefois aussi l'être laissé dans la position de prise avec la roue den- tée 87.
Suivant la fig. 6, le transformateur 91 travaille en première vitesse, par l'intermédiaire de son arbre de sortie et du manchon d'embrayage 93 disposa sur celui-ci, sur la roue dentée 94 et de là,par l'intermédiaire des roues dentées 95,96 et 97, sur l'arbre de sortie 98. Dans la seconde vitesse, le transformateur 92 est rempli, lequel actionne alors,par l'in- termédiaire de son arbre de sortie et des roues dentées 96 et 97, l'arbre 98. Pour la préparation de la troisième vitesse, le manchon de manoeuvre 93 est déplacé vers la droite et amené en prise avec la roue dentée 97, de sorte que, lors du change- ment dû circuit 92 au circuit 91, la troisième vitesse est mise en service.
L'exemple de réalisation suivant la fige 7 correspond pour beaucoup de ces parties à celui de la fig. 6. Le changement de vitesse à roues dentées est toutefois disposé ici entre les deux transformateurs 101 et 102. En outre, le transformateur rempli en seconde vitesse actionne sans multiplication directe- ment l'arbre de sortie 103. Le transformateur 101 fonctionne en première vitesse par l'intermédiaire des roues dentées 104 et 105 et en troisième vitesse par l'intermédiaire des roues dentées 106 et 107.
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Dans l'exemple de réalisation suivant la fig. 8, le transformateur 112 prévu pour la seconde vitesse est placé entre les deux pa-ires de roues dentées du changement de vitesse à roues dentées et cela parallèlement au manchon d'embrayage double à griffes 113, ce qui réalise une économie de longueur axiale pour l'ensemble du mécanisme. Le transformateur 111 peut de nouveau être raccordé au moyen du manchon de manoeuvre à l'une ou à l'au tre paire de roues dentées. Pour diminuer le diamètre du transfor mateur 112 disposé entre¯les paires de roues dentées, ce trans- formateur peut, comme on l'a preprésenté, être actionné à un nom- bre de tours notablement plus élevé que le transformateur 111.
Dans tous les exemples de réalisation traitée jusqu'à présent, onca prévu,comme embrayages de manoeuvre dans la partie mécanique,des embrayages à griffes à double face. Il va de soi qu'à la place de semblables manchons d'embrayage, on peut em- ployer n'importe quelle autre forme de manchons d'embrayage.
Par exemple à la place d'un embrayage double, on peut placer également deux embrayages de manoeuvre simples; comme on l'a représenté à la fig. 9. Les deux circuits à écoulement 121 et 122, actionnés par un moteur commun ou par des moteurs séparés, eont ici de nouveau juxtaposés sur des arbres parallèles, et cela en position décalée l'un par rapport à l'autre. Sur leurs arbres de secondaire 123 et 124, oh a calé chaque fois une roue dentée 125 et 132. La roue dentée 125 peut être accouplée au moyen du manchon d'embrayage 127 à l'arbre 128 sur lequel est mon- tée la roue dentée 129, la roue dentée 126 au moyen du manchon de manoeuvre 130 à l'arbre 124 sur lequel est fixée la roue den- tée 132.
En première vitesse, le flux de force passe par le transformateur 121 vers la roue dentée 125 de là a la roue dentée 126 ensuite par le manchon de manoeuvre 130 à l'arbre de sortie 124; en seoonde vitesse, au moyen du transformateur 122, vers l'arbre de secohdaire 124, en troisième vitesse, de nouveau par
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l'intermédiaire du transformateur 121, de l'arbre de secondaire 123, de la roue dentée 125 et du manchon de manoeuvre 127 à l'ar- bre 128 et ensuite par les roues dentées 129 et 132 à l'arbre de sortie.
Le mécanisme suivant la fig. 10 comprend de nouveau deux transformateurs 141 et 142 montés sur le même axe, le pre- mier étant destiné à la première et à la troisième vitesse et le second à la seconde vitesse. Entre les deux transformateurs, dont le second est réalisé avec une roue de turbine à deux étages, se trouve placé le mécanisme planétaire. En première vitesse, le manchon de manoeuvre 144 glissant sur un arbre creux relié à la roue solaire 143, est déplace vers la droite de sorte qu'il accouple la roue solaire 143 à la couronne de griffes 145 sta- tionnaire.
La roue de turbine 146 du transformateur 141 actionne alors par l'intermédiaire de la couronne extérieure 147,reliée de façon fixe à celle-ci, les roues planétaires 148 qui roulent sur la roue solaire 143 immobilisée par l'embrayage, et par l'in- termédiaire du support planétaire 149, avec démultiplication, l'arbre 150 et la roue de secondaire 151 du transformateur 142 vers l'arbre de sortie 152.
En seconde vitesse, le flux de force passe directement par le transformateur 142. Pour la préparation de la troisième vitesse, le manchon d'embrayage 144 est déplacé vers la gauche et la roue solaire 143 et le support de roues planétaires sont ainsi accouplés rigidement l'une à l'autre. Dès qu'alors on revient au transformateur 141, ce dernier actionne avec une autre multiplication l'arbre 150 et de là l'arbre de sortie 152.
La réalisation suivant la fig. 11 correspond dans ses grandes lignes à celle de la fig. 10. Ici également, on a prévu deux transformateurs 161 et 162, savoir le transformateur 161 pour la première et la troisième vitesses et le transformateur 162 pour la seconde vitesse. La roue solaire 163 peut être accouplée par l'intermédiaire du manchon de manoeuvre 164, pourvu ici seulement
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d'une seule couronne de griffes, pour la première vitesse, à la couronne dentée fixe 165 et pour la troisième vitesse à la couronne dentée 167 reliée au support 166 de roues planétaires.
Les deux transformateurs sont actionnés au moyen de l'étage supérieur 168 placé entre les deux transformateurs.
La fig. 12 montre encore une forme de réalisation dans laquelle un changement de vitesse à quatre vitesses com- prend seulement deux circuits à écoulement et quatre roues dentées. Le transformateur 171 porte sur son arbre de secondaire 173 un manchon de manoeuvre 174 dont la couronne de griffes peut être accouplée soit à la couronne de griffes 176 reliée à la roue dentée 175, soit à la couronne de griffas 178 de la roue dentée 177. Les deux roues dentées 175 et 177 peuvent en outre #être reliées ensemble par un autre embrayage 179.
On a relié à l'arbre de secondaire 180 du transforma- teur 172 une roue dentée 181 qui peut être accouplée par l'in- termédiaire d'un embrayage 182 à la roue dentée 183 montée sur l'arbre de sortie 184.
Comme on le voit, les deux transformateurs 171 et 172 sont actionnés avec des sens de rotation différents. Le trans- formateur 171 est en action dans la première et la troisième vitesses et le transformateur 172 dans la seconde et la qua- trième vitesses. On obtient ainsi les quatre vitesses suivantes:
Ie vitesse transformateur 171 rempli, transformateur 172, vidé; manchon de manoeuvre 174 dans la posi- tion extrême de droite, embrayage 179 dégagé et embrayage 182 fermé. Le trajet de force passe par 171 à 175, 181, 182,183, 184.
IIe vitesse: transformateur 172 rempli, transformateur 171 vidé; embrayage 182 fermé. Le flux de force passe du transformateur 172 directement à l'ar bre de sortie 184.
IIIe vitesse: transformateur 171 rempli , transformateur 172 vidé, manchon 174 dans la position extrême de gauche. Le flux de force passe par le transfor mateur 171 et les roues dentées 177 et 183 vers l'arbre de sortie.
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IVe vitesse : transformateur 172 rempli, transformateur 171 vi- dé ; embrayage 179 fermé et embrayage 182 dégage.
Le flux de force passe par le transformateur 172, les roues dentées 181, 175, 177 et 183 à l'arbre de sortie 184.
Outre les exemples de réalisation indiqués en détail, il y a encore une série d'autres possibilités qui peuvent être dé- veloppées toutefois sans difficulté d'après ce qui a été rpré- senté.
Un mécanisme suivant la présente invention peut également présenter encore des vitesses supplémentaires qui, pour la dis- .position ne répondent pas à la revendication principale de la présente invention. On pourrait en particulier prévoir par exemple dans un mécanisme pour des véhicules circulant sur rail, dans lesquels un trajet de force aboutit à un essieu et l'autre à l'autre essieu, encore un circuit à écoulement pour la demi- puissance dans chaque trajet de force ; ces deux circuits sont remplis lors du démarrage et actionnent par l'intermédiaire d'une multiplication appropriée l'arbre conjugué. Naturellement, l'ensemble de l'installation suivant la présente invention peut être dédoublé.
Il suffit de mentionner également que d'autres mesures connues en elles-mêmes peuvent être prévues encore supplémen- tairment dans la partie hydraulique ou la partie mécanique.
Il serait par exemple possible dans '.'Le.9 cas dans lesquels; dans une vitesse, la roue de turbine du circuit à écoulement vidé de l'autre trajet de force tourne en même temps, de fermer cette roue par un registre annulaire double, l'arête d'entrée et de sortie de telle manière que l'on évite également les minimes pertes par tourbillonnement d'air se présentant dans le trans- formateur vidé. Lorsque les circuits à écoulement ne sont pas vidés pour la mise en action mais restent remplis, on peut pré- voir également des mesures pour éviter les pertes inutiles dans pas le ou les circuits ne participant à. la force motrice à l'instant considéré.