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Dispositifs de blocage absolu ou limité, en toutes positions, dans un sens ou dans les deux sens, du mouvement relatif de rotation de deux organesmécaniques ayant un axe de rotation commun, le déblocagepouvant, subsidiairement, être effectué à volonté. aux noms de Paul ALGRAIN etCharles OPPELT.
La présente invention concerne divers dispositifs compor- tant essentiellement deux organes mécaniques, désignés de façon générale, par M et N, ayant un axe de rotation commun, constitués de telle manière qu'ils satisfassent notamment à l'un ou à l'autre des divers ensembles suivants de conditions.
I) Le dispositif assure : a) dans un sens, le blocage absolu de M par rapport à N et cela quelle que soit la position occupée par M; b) la liberté de rotation de M, en sens inverse.
Ce dispositif convientpar exemple pour constituer des mé- canismes de roues libres.
II) L'organe M étant sollicité à la rotation par un ccuple de sens donné, le dispositif assure : a) le blocage absolu de M par rapport à N, dans ce sens, en toutes positions relatives des deux organes ; b) la liberté du mouvement de M, en sens inverse, lorsque ce dernier estsollicité directement ou indirectement par un deuxième couple d'intensité suffisante et de sens con- venable; c) le déblocage et l'entraînement de M par le premier couple par l'effet d'un troisième couple - d'intensité suffisan- te et de sens opposé au deuxième - et dans les seules li- mites d'action de celui-ci.
Ces conditions correspondent, par exemple, à celles d'un frein de palan qui doit :
1 ) permettre la levée de la charge;
2 ) assurer son blocage à l'arrêt;
3 permettre sa descente commandée.
III Dans le cas où M peut être sollicité par un couple de l'un ou l'autre sens, le dispositif : a) assure le blocage absolu de M dans les deux sens et en toute position ; b) permet de commander à volonté son déplacement dans un sens ou dans l'autre par l'intervention d'un deuxième couple d'intensité suffisante et de sens convenable.
Ces conditions permettent de constituer par exemple un organe de machine qui doit normalement être maintenu immo- bile quelle que soit la sollicitation dont il est l'objet
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d'une part, mais doit pouvoir être déplacé à volonté, d'un angle et dans un sens donnés - par l'intervention, d'autre part, d'un couple d'intensité et de sens appropriés.
IV) Le blocage de M par rapport à N doit être assuré mais jus- qu'à une limite déterminée d'effort seulement au-delà, de laquelle le déplacement de M se produit avec une résistance constante - ce fonctionnement étant assuré soit dans un seul sens de rotation, en réservant dans ce cas la liberté du mouvement de M en sens opposé, soit dans les deux sens: de rotation.
Cette disposition permet de constituer un freinage limité et taré d'un mouvement de rotation, dans un ou dans les deux sens.
On connaît des appareils qui réalisent les conditions re- prises sous le II ci-dessus, mais dans lesquels l'organe N, au lieu d'être fixe par rapport au support de l'appareil, est lui-même, par rapport à ce support, mobile à la rotation dans un sens et rendu immobile dans l'autre sens par un dispositif à rochets avec cliquet. Cette disposition est nécessaire dans ces appareils, parce que l'organe qui, par l'intermédiaire d'un excentrique, assure la solidarité, à la rotation, de l'organe M par rapport à l'organe N, est double et agit dans les deux sens.
La disposition suivant l'invention, qui satisfait aux mê ' mes conditions, réalise sur celle qui vient d'être rappelée, les avantages suivants : le dispositif de blocage de M par rapport à N est simple au lieu d'être double, d'où résulte une première simple firatin et par voie de conséquence une deuxième résultant de l'inutilité et de la suppression du dispositif de roue à roche ts, mobile, etdu cliquet d'arrêt; il en résulte de plus l'avantage subsidiaire d'assurer le blocage en toutes positions relatives de M par rapportà N au lieu de ne l'assurer qu'aux points d'arrêt du cliquet.
Les dispositifs qui, suivant l'invention, satisfont aux trois premiers ensembles de conditions dont il est question ci-dessus, comportent un excentrique solidaire d'un axe de rotation, le dit excentrique pouvant être bloqué dans 1 un ou dans l'autre sens, ou dans les deux sens, à l'intérieur d'un cylindre creux, concentrique à l'axe, dans lequel est logé le dispositif. Pour satisfaire au quatrième ensemble de conditions, l'excentrique peut aussi sien être mobile que fixe sur l'axe. Le blocage est réalisé, suivait l'invention, au moyen d'un coin circulaire simple par sensde rotation, et ces coins ont de plus, leurs deux surfaces d'appui consti- tuées en deux matières différentes présentant, l'une, un coefficient de fro etemetn aussi faible que possible, 1autre, un coefficient ce frottement aussi élevé que possible.
Il est aisé de voir que sans cette derninère condition le blocage ne pourrait être obtenu qu'au moyen d'un excentrique d'excentricité relativement réduite, ce qui dans la plupart des applications conduirait à l'inconvénient de développer des efforts intérieurs élevés. On connaît des appareils où. cet inconvénient a été dans une certaine mesure évité par l'interposition, en tre l'excentrique et le coin circulaire, d'une bague, montée de telle manière qu'elle suive les dé-
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placements de l'excentrique en n'étant animée que d'un mou- vement de translation circulaire, sans mouvementde rotation.
Cette disposition Rermet dans bien des cas, en supprimaitla tendance a l'entraînement circulaire du coin par l'excentri- que, de réaliser le blocage avec une excentricité plus grande; mais elle constitue toujours une complication constructive que la disposition comportant, suivant l'invention, un coin a coëfficien de frottement différentiel, permet de supprimer.
Cette dernière constitue donc un perfectionnement supplémen- taire outre qu'elle permetl'adoption d'une excentricité plus grande encore.
Les particularités et les détails de l'invention apparai- tront au oours de la description qui suit et par l'examen des dessins annexés au présent mémoire. Ces dessins représentent de façon schématique et à titre d'exemple seulement les formes de réalisation des dispositifs satisfaisant notamment aux en- sembles de conditions énoncés ci-dessus.
La figure 1 représente une coupe transversale dans les organes A et B et une vue des autres organes d'un dispositif satisfaisant à l'ensemble I.
Les figures 2 et 3 se rapportent à un dispositif satis- faisant à l'ensemble II et représentent l'une une ocupe éta- blie comme celle de la figure 1 et l'autre une coupe par le plan axial a.a.
Les figures 4 et 5 sont une coupe et une vue établies dans les mêmes conditions que celles des figures 1 et 2 mais se rapportent à des dispositifs satisfaisant respectivement aux en sembles III et IV.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments semblables.
Les organes M et N dont il a été question précédemment sont constitués respectivement dans les dispositifs représen- tés aux figures, par un excentrique E calé ou non, suivant le cas, sur un axe A de section circulaire etpar une boîte B de forme également circulaire et concentrique à cet axe.
Il est bien évident que le fonctionnement des dispositifs ne concernant, comme on le verra, que le mouvement relatif des deux organes M et N ou E et B, on peu tout aussi bien suppo- ser l'un ou l'autre de ces organes fixe ou même les deux mo- biles ; .nais pour fixer les idées et faciliter l'exposé nous admettrons conventionnellement que la boite B estimmobile et qu'elle sert de support à l'axe A.
Dans le dispositif de la figure 1 un excentrique E est monté solidairement sur l'axe A, il comporte un coin C-C' pré- sentantla forme spéciale bien définie, représentée au dessin; celle-ci occupe le volume compris entre d'une part la surface de l'excentrique située d'un côté (gauche à la figure) de son plan de symétrie a.a. et d'autre part la surface interne cor- respondante de la boite B; un ressort R, de forme appropriée, en prenant appui sur l'excentrique E, sollicite constamment le coin C-C', dans le sens de la flèche F. Cette action a comme effet d'assurer le maintien du contact du coin tant avec l'excentrique E qu'avec la boîte B, dans l'état aussi bien de
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repos que de mouvement de l'excentrique, dans le sens F de rotation.
On voit d'ailleurs que la rotation du dispositif, dans ce sens, reste toujours possible, le coin C-C' ne pouvant oppo- ser a ce mouvement que les résistances ordinaires et limitées de frottement; ceci assure la réalisation de la condition b de l'ensemble I.
Il est aisé de montrer : 1 ) qu'en ce qui concerne la rotation dans le sens opposé, pour laquelle il y a toujours lieu comme nous l'avons vu de considérer le coin 0-CI en place, sa possibilité ou son impossibilité, celle-ci correspondant au "blocage" cherché, dépendent simultanément de la valeur de l'excentricité e et de celles des coefficients de frottement fi de l'excen- trique E sur le coin 0-CI d'une part et f2 du coin sur la boîte B d'autre part ; 2 ) qu'à des valeurs données de f1 et de f2 correspond tou- jours une série de valeurs maxima de l'excentricité en- dessous desquelles le blocage est assuré; 3 ) que ces maxima sont d'autant plus élevés que f1 est petit et que F2 est grand.
Etant donné ces conditions et l'intérêt qu'il y a, comme nous l'avons déjà dit, afin de réduire la valeur des efforts intérieurs du dispositif, d'adopter une excentricité aussi grande que possible, le dispositif prévoit, suivant l'inven- tion, de constituer les surfaces d'appui du coin au- moyen de deux matières spéciales différentes et telles qu'elles pré- sentent l'une avec la matière de l'excentrique ± un coeffi- cient de frottement f1 le plus réduit possible et l'autre avec la matière de la boîte B un coefficient f2 aussi élevé que possible.
On réalisera ces conditions, notamment en constituant les coins au moyen de deux éléments C et C' convenablement assem- blés, tels par exemple des garnitures erodo de qualités ju- dicieusement étudiées.
Ayant choisi ces éléments on pourra déterminer la valeur la plus convenable de l'excentricité e, rendant l'entraînement du coin impossible par la pression exercée par l'excentrique comme suite à l'action d'un couple moteur appliqué à l'axe A, dans le sens opposé à F, ce qui réalisera dans ce sens le blo- cage de A par rapport à B, c'est-L-dire la conaition a de l'ensemble I.
Le dispositif représenté aux figures 2 et 3 est destiné, l'arbre A étant sollicité par un couple de sens opposé à F, à réaliser les conditions a, b et c de l'ensemble II. Les con- ditions a et b, dans ce qu'elles ont de semblable à celles de l'ensemble I, sont satisfaites de la même manière par les memes organes.
Afin d'assurer indirectement l'entrainement de l'axe A, soit dans le sens libre de la flèche, par le deuxième ample
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ne la condition b, soitdans le sens du blocage par le troi- sième couple de la condition c, le dispositif est, suivant l' invention, complété par un organe de commande représenté aux dessins par le disque D, concentrique à l'axe A sur le- quel il peut tourner librement sous l'action d'un couple appliqué, par exemple, au levier L,
Ce disque D estpourvu de deux encoches G et G', dans lesquellespeuvent se déplacer deux taquets T et T' solidai- res le premier de l'excentrique E et le deuxième du coin C-C
Les positions relatives et les dimensions de ces élénen ts étant telles que :
d'une part dans une rotation du levier L dans le sens de F, le taquet T touche le fond de l'encoche G avant que le taquetT' ne touche le fond de l'encoche G' et d'autre part que l'inverse se produise dans le cas d'une ro- tation en sens opposé à F, il est aisé de voir que dans le premier cas l'arbre tournera dans le sens de F, si le deu xième) couple appliqué à L est d'intensité suffisante et dans ce mouvement le coin C-C' sera constamment maintenu en posi- tion de prise par l'action du ressort R, que dans le deuxième cas le coin C-C' étant sollicité seul par l'action tangentiel- le d'un (troisième) couple ce coin se déplacera par glissement sur la surface intérieure de B, dans le sens opposé à F, si ce couple est d'intensité suffisante, ce qui débloquera l'ex- centrique E et permettra à l'arbre A de tourner dans le même sens sous l'action du (premier)
couple qui le sollicite; il suivra dès lors le mouvement du coin C-C' et donc aussi celui du levier L. On voit que le mouvement de l'arbre A dans le sens du déblocage ne peut en tous cas s'effectuer que dans les limites d'action du troisième couple On voit encore que si le (premier) couple qui sollicite l'arbre A se réduit à zéro, l'arbre sera sollicité, en cas de déblocage, à tourner dans le sens de celui-ci, par l'action du ressort R, et en cas d'in- suffisance de celle-cipar le contactqui s'établira par le taquet T dans l'encoche G.
Il est bien évident que la disposition des encoches et aes taquets peut être inversée ou remplacée par toute variante de réalisation produisant les mêmes effets - et que l'organe de ' commande D peut affecter toute autre forme pouvant convenir à sa fonction.
La variante que représente la figure 4 peut être considérée comme constituée par le dédoublement, symétrique par rapport au plan axial a-a, du dispositif qui, à la figure 2 se trouve à gauche de ce plan. Cette disposition exige et permet le rem- placement du ressort à simple action R (fig.2) par le ressort R' à double action (fig.4).
Il est aisé de voir que cette variante satisfait aux con- ditions a et b de l'ensemble III.
La variante représentée à la figure 5 peut être considérée comme dérivant du d ispo si tif de la figure 2 moyennant les mo- difications définies ci-après : L'excentrique E est libre sur l'axe a, l'organe D libre ou non sur ce même axe affecte une forme spécialement appropriée à ses fonctions nouvelles.
On voit que dans ce dispositif, rien ne s'oppose à la rotation de l'organe D dans le sens de la flèche F et que ce mouvement entraîne par l'intermédiaire du
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doigt d, du taquet T et du ressort R le déplacement simultané de l'excentrique E et da coin C-C
Dans le sers du blocage, opposé à F, l'action de l'organe D se transmet au taquet T par l'intermédiaire d'un ressort Q., solidaire de D et muni d'une visV permettant d'en régler la bande ; l'organe D est d'autre part muni d'un bras b portant une vis V pouvant par la rotation du dit organe D établir le contact avec le taquet T', solidaire du coin et entraîner ce- lui-ci dans le sens du déblocage.
La vis permet de régler l'angle dont il sera nécessaire de faire tourner D pour obte- nir le contact entre cette vis et le taquet T'et par consé quent de régler la bande qu'aura en ce moment le ressort Q et les pressions que d'une part l'excentrique exercera sur le coin et que d'autre part celui-ci exercera sur la boite B. On voit d'après ce qui précède que l'action de D dans le sensdu déblo- cage produira d'abord la m tation de cetorgane et la déforma- tion consécutive du ressort Q, l'augmentation de la pression du coin C-C bloqué contre la boîte B, le rapporchement de la vis V du taquet T' et finalement le contact entre ces deux pièces. A partir de ce moment toute augmentation de l'effort exercé par l'organe D tendra à produire le déblocage du coin.
Celui-ci sera réalisé lorsque l'effort sera capable de vaincre la résistance au frottement de ce coin sur la ooîte. Comme ce frottement dépend de la bande du ressort Q qui, à partir de ce moment, reste constante, le déplacement du système se conti- nuera avec une résistance constante ; dispositif réalise donc le freinage constant et tarable, dans un sens, du mouvement circulaire de l'organe D. L'effort qu'exerce D peut, si cette pièce est mobile sur l'axe A, lui être transmis, par exemple, par un levier tel que L ou, si D est calé sur cet axe, lui etre transmis totalement ou partiellement par celui-ci.
Il est aisé de voir qu'un dispositif constitué par le dé- doublement, symétrique par rapport au plan aa, de la partee de gauche de la figure 5 réaliserait le freinage constant et tarable de l'organe D dans les deux sens du mouvement circu- laire. Le ressort à simple action R devrait, bien en tendu,être remplacé par un ressort à double action, tel que R' de la fi- gure 4 et le doigt d, devenu sans emploi, devrait être suppri- mé. ces derniers dispositifs satisfont à l'ensemble des condi- tions repris sous le IV ci-dessus.
Il est évident que les descriptions ci-dessus ainsi que les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, ne sont pas li- mitatifs de l'invention et que bien d'autres formes et détails de réalisation peuvent être établis tout en restant compris dans le cadre de celles-ci et en restant de ce fait couverts par le présent brevet. Il en est notamment ainsi de la consti- tution des coins et de la nature des matières spéciales qui les composent.
REVENDICATIONS.
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