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Changement de vitesse continu
La présente invention a pour objet un changement de vitesse continu ou progressif.
L'élément essentiel de ce méoanisme oonsiste en une mani- velle à rayon variable, liée par bielle à un mobile animé d'un mou- vement alternatif, uniforme au moins dans la partie médiane des courses.
Soit r le rayon de la manivelle et 1 la vitesse linéaire uniforme du mobile. Une course d'aller et de retour du mobile oorres- pond à 4r, et'la vitesse angulaire de l'arbre mené est : v - 1/4r.
La vitesse angulaire de rotation de la manivelle est donc inversement proportionnelle à son rayon. Les variations de la lon- gueur de ce rayon peuvent être commandées, soit à la main, soit automatiquement. En pratique, on attelle à la manivelle de rayon variable deux bielles ou plus,liées à autant de mobiles à mouvement alternatif, répartis autour de l'arbre mené*
Dans un tel ensemble, il n'y a pas de point mort, les mobi- les aotionnent la manivelle, chacun sur une fraction de tour, pendant la partie moyenne de ses propres courses* Le reste des courses des mobiles est disponible pour le changement de sens de leur mouvement dans de bonnes conditions, o'est à dire aveo décélération progressive jusqu'à zéro. puis accélération progressive inverse.
La multiplicité des mobiles compense l'influence des variations de l'obliquité des bielles sur la régularité de la vitesse de rotation de l'arbre mené*
Le dessin ci-joint représente,,à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig.l montre, en élévation, la manivelle à rayon varia- ble et son mécanisme de commande.
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Les fig.2 et 3 montrent à part, chacune une pièce de la manivelle à rayon variable. La fig.2 est une vue de face, la fig.3 une vue de profil.
La fig.4 est une vue en coupe axiale de la manivelle et du mécanisme de variation de son rayon.
La fig.5 est une vue en bout du mécanisme de commande de la manivelle.
La fig.6 est une vue en élévation d'un mécanisme de comman- de automatique pour les variations de rayon de la manivelle.
La fig.7 montre en élévation un changement de vitesse sui- vant l'invention avec deux mobiles à mouvement alternatif. vue
La fig.8 est une vue profil, montrant le mécanisme de chan- gement de marche associé à chacun des mobiles à mouvement alternatif.
La fig.9 est une vue de face d'un des embrayages que comporte oe mécanisme,
La fig.10 est une coupe suivant X-X de la fig. 9.
La fig.ll montre, en développement, une partie de l'embrayage
La fig.12 est une vue en coupe axiale de l'arbre mené et de la manivelle à rayon variable.
La fig.13 est une coupe transversale suivant XIII-XIII de la fig. 12.
La fig,14 est une variante de la fig.12.
D'après'les fig. 1 à 4, la manivelle à rayon variable oomprend un plateau 1, porté par une extrémité de l'arbre mené 4, qui est creux.
Ce plateau est peroé d'une mottaise radiale la (fig.2). Sur sa face arrière est guidé radialement un coulisseau 2, portant un maneton 2a (fig. 3) qui passe par la mortaise la et fait saillie sur l'autre face du plateau. Le dos du coulisseau 2 présente une denture de crémaillère avec laquelle engrène un pignon 3, qui est porté à l'intérieur de l'arbre 4, sur un axe transversal 3a (fig.l).
Le maneton 2a est lié par une bielle 10 à un mobile à mou- vement alternatif 11, qui, dans l'exemple choisi, est une double cré- maillère guidée longitudinalement. Ce mobile reçoit son mouvement à partir d'un arbre 9, animé d'un mouvement uniforme de rotation. L'ar- bre 9 porte un pignon 8, qui engrène avec une roue,7. Celle-ci est solidaire d'un pignon 7a, qui est en prise à la fois avec deux pignons 5-6, disposés symétriquement à l'ace de la double crémaillère 11.
Les pignons 5-6 sont solidaires chacun d'un contre-arbre 5a-6a, por- tant également chacun un pignon 13-14 monté fou sur lui. Entre les pignons 5-13 et 6-14, les contre-arbres 5a-6a portent des plateaux 19-20 qui sont solidaires de ces contre-arbres, quant à la rotation.
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mais peuvent coulisser sur eux pour venir s'appliquer contre le
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moyeu des pignons 1514, pour les embrayer avec le contre"arbre correspondant. Cet embrayage peut être réalisé par friction, magnétiquement ou par tout autre moyen approprié.
Un mécanisme dont un mode d'exécution sera décrit par la suite, provoque alternativement l'embrayage du pignon 13 et celui du pignon 14 qui entraîne la double crémaillère, chacun dans un sens. la double crémaillère 11 effectue un mouvement reotiligne à vitesse uniforme dans chaque sens tant que le pignon 13 et le pignon 14 sont embrayés.
Les variations du rayon de la manivelle sont commandées, dans l'exemple choisi, par l'intermédiaire d'un secteur denté 13. qui est monté dans l'arbre mené creux', sur un axe 15a et qui engrène
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avec le pignon 3. Le seoteur 15 est lié par une biellette' 16 à un piston 17 qui peut coulisser longitudinalement dans l'arbre creux 4, sous la commande d'un levier 12, Celui-ci peut être manoeuvra à la main ou automatiquement.
La fig.6 montre comment peut être réalisée la manoeuvre
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automatique, en fonction de la vitesse de l'arbre mené 4 Une roue 31, calée sur cet arbre, entrglne pr chaîne sans fin la roue 34 solidaire d'un arbre al. Celui-ci est Ini-m$me solidaire d'un support 6,, qui est rel14 à un manchon coulissant 86, par des paires de bel- 1.. ?3a portant une masse 86b à leur point d*articulât ion l'une sù.t'1.'..;"'tÎ'e- Le manchon 28 forme une gorge, dans laquelle est en pr1se un doigt porté par le levier 18é au-àeià, un ressort 29 est entai- lé sur l'arbre 23, entre une bague coulissante 27, appuyée contre le
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manohon 26,et une bague ge, susceptible de coulisser, mais sous la dépendance d'un levier de réglage à main 30o Les masses b s 6cat- tent d'autant plus de l'arbre 23 que oelui-oi tourne plus vite.
Le
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manchon 86 se déplace en conséquence le long de l'arbre 23, et manoeu- vre le levier 12 qui agit lui-mome sur le rayon de la manivelle, jus- qu'à ce que la vitesse de régime soit atteinte* J' partir de ce moment l'action du mécanisme décrit tend à régulariser la vitesse de l'arbre mené, en faisant varier suivant le besoin le rayon de la manivelle* On peut changer la vitesse de régime en comprimant plus ou moins le ressort 29,.par manoeuvre du levier 30 dans le sens convenable.
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Suivant la fig.7, les mobiles a mouvement reotiligne al- ternatif 41 sont au nombre de deux. Ils sont orientés dans des direo- tions quiconvergent vers l'axe de la manivelle , rayon variable 42 portée par l'arbre mené; ces directions font entre elles un angle droit.
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la manivelle à rayon variable est construite en principe comme indiqué précédemment mais elle comporte un dispos1tif'd'équl1i brage de ses masses exoentrables. Telle que la représentent les fig.
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12 et 13, elle consiste en un plateau 44 derrière lequel sont guidés radialement un ooulisseau 46, entre deux autres coulisseaux tels que 46a, deux fois moins larges* Le ooulisseau 46 porte le maneton 47, auquel s'articulent, par une de leur extrémité, deux bielles 48, or*-*
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tioulées ohaoune à un des mobiles (fig*7) A '
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le dos des coulisseaux 46-46a porte une denture de or' 6- maillère. Ces dentures sont en prise avec des pignons 49, engrenant d'autre part, celui du milieu, avec un secteur denté 50, les deux autres, avec deux secteurs dentés 50a, symétriques au secteur 50 par rapport à l'axe de l'arbre mené.
Des fenêtres 55 sont ménagées dans les parois de l'arbre mené 23, pour laisser aux secteurs 50- 50a la liberté indispensable.
-Le secteur 50 est lié, par une biellette 51, à un piston 52 coulissant dans l'arbre creux 43 sous la commande du poussoir 63.
Les secteurs 50-50a sont également liés au piston 52 par des biellet- tes tellesque 51a, symétriques de la biellette 51 par rapport à l'axe de l'arbre mené. Grâce à ces dispositions de la manivelle à rayon variable, des déséquilibres que créeraient les déplacements du ooulisseau 46 et du secteur 50 sont compensés par des déplacements en sens inverse de la masse équivalente des coulisseaux 46a et de leurs secteurs 50a.
On pourrait prévoir des moyens pour que le déplacement de la masse de compensation soit avec celui de la masse du coulisseau 6 dans tout rapport nécessaire, suivant la valeur de cette masse de compensation. Ainsi, suivant la fig. 12. on a prévu à cet effet un déplacement du point d'articulation des biellettes 51a sur les seo- teurs50a, par rapport au point de pivotement de ces secteurs*
Suivant la fig.14 on a, dans le même but, donné aux sec- teurs 50a un rayon différent de celui du secteur 50, les diamètres respectifs du pignon 49 et des pignons 49a différant en conséquence.
La commande des mobiles 41 se fait à partir d'un arbre menant 65, situé au-dessus de l'arbre mené et à 1 aplomb de celui--ci, L'arbre 65 porte un pignon 66 qui est en prise avec deux roues den- tées 67 située* de part et d'autre et desservant chacune l'un des mobiles. A cet effet, chaque roue 67,est solidaire d'une autre roue 68 qui engrène avec un des pignons 69a-69b, situés de part et d'autre du mobile intéressé.
Les arbres 7Ia-7Ib des pignons 69a-69b de chaque mobile portent, chacun, un autre pignon 70a-70b monté fou. Ces pignons 70a- 70b engrènent respectivement avec une denture de la double crémail- lère 41 et avec l'autre (fig.l). Pour provoquer le mouvement alter- natif voulu du mobile, ils sont solidarisés à tour de rôle, en temps utile, avec leurs arbres respectifs, par les moyens qui sont définis dans le brevet français déposé au même nom le 23 novembre 1945 pour "Embrayage".
Dans le cas représenté, on a prévu, pour chacun des deux mobiles (fig.8,9 et 10) un plateau 72a-(72b), claveté à coulisse sur l'arbre 71a-(7Ib), Un ressort 73. logé dans le moyeu du pignon 70a- (70b) correspondant agit dur ce plateau et tend à l'écarter du dit pignon. Sur l'autre faoe de chaque plateau 72a-72b s'appuient de* poussoirs tels que 74a-74b qui sont, à leur tour, placés sous la dépendance d'autres poussoirs 75a-75b par l'intermédiaire de disques 76-77.
Les poussoirs 75a-75b d'un mente mobile s'appuient en des points diamétralement opposés d'une oame-plateau 78, portée par un
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arbre 79, lequel est commandé à partir de l'arbre mené, à la même vitesse que celui-ci, par exemple par l'intermédiaire d'une transmis- sion à ohaine sans fin 80. La fig. 7 ne représente qu'une de ces oames, celle du mobile se trouvant à droite; 1'-autre est supposée enlevée pour laisser voir le mécanisme situé derrière.
Le bossage latéral 78a de la came-plateau 78 s'étend sur un arc d'environ 90 Le calage de la came est tel que, quand le mobile placé sous sa dépendance aborde la partie moyenne d'une de ses cour- ses le bossage 78a provoque, par exemple, l'embrayage du pignon 70a si c'est celui-ci qui correspond, au sens de la course du mobile in- téressé. Ce dernier se trouve donc entraîné impérativement et assure la commande de la manivelle. A la fin de la partie moyenne de cette oourse du mobile, le bossage 78a laisse débrayer le pignon 70a sans embrayer d'autre part le pignon 70b.
La commande de l'arbre mené passe, pendant ce temps, à l'autre mobile 41, pour lequel les mêmes effets se produisent, avec un décalage de 90 sur le premier. C'est seulement au début de la partie médiane de la course de retour du premier mobile que le bossage 78a de la came 78 vient agir sur le poussoir 75b, et provoquer l'embrayage du pignon 70b. C'est alors ce pignon qui assure à son tour l'entraînement de l'arbre mené, les pignons 70a70b du second mobile étant tous deux débrayés pendant cette période.
Tel que représenté par les fig.9,10 et 11, le dispositif d'embrayage promement dit comprend, dans le moyeu du pignon 70a- (70b) une couronne de doigts 81, susceptibles de coulisser parallè- lement à l'arbre 71a-(71b) et qui, si rien d'autre n'agit sur eux, font saillie hors de ce moyeu, par l'effet de ressorts individuels 82. le plateau 72a-(72b) correspondant porte, sur sa face orientée vers le pignon, une couronne d'alvéoles 83, dont la forme et les di- mensions correspondent à celles de la partie saillante des doigts 81. Le nombre des. doigts 81 est différent de celui des alvéoles 83.
Par exemple, pour une fraction donnée de la circonférence il y a n doigts 81 et seulement n-1 alvéoles 83. Les flancs de la partie saillante des doigts 81 convergent vers l'extérieur, ceux des alvéo- , les 83 divergent en conséquence.
Lorsqqe le plateau 72a-(72b) se rapproche du pignon 70a- (70b) ces flancs inclinés entrent en contact. les doigts 81 sont plus ou moins refoulés, sauf un sur le nombre n défini ci-dessus, qui se trouve juste en face d'une alvéole. Si, par-exemple. en raison de l'inertie de pièces à mettre en mouvement, le couple d'entraînement devient exagéré, les flancs des doigts 81 glissent contre ceux des alvéoles 83, grace à leur inclinaison, en faisant fléchir les res- sorts 82, Finalement, en marche normale, l'entraînement du pignon 701-(70b) est assuré par les doigts 81 qui sont en prise à fond, à raison d un sur n, et les autres doigts 81, plus ou moins refoulés et plus ou moins engagés dans des alvéoles 83.
On pourrait, bien entendu, recourir à tous autres moyens appropriés, mécaniques ou électro-mécaniques, et prévoir éventuellement une laision auxiliaire entre l'arbre menant et l'arbre mené, avec interposition d'un encliquetage interrompant cette liaison quand l'arbre mené est en marche normale.
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D'ailleurs, l'invention n'est pas strictement limitée à ce qui est décrit et représenté, mais peut donner lieu à des variantes portant notamment sur le nombre des doubles crémaillères ou autres mobiles à mouvement alternatif,
REVENDICATIONS
1) Changement de vitesse continu, dans lequel une manivelle à rayon variable est entraînée au moyen de mobiles animés, à partie de l'arbre menant, d'un mouvement alternatif qui s'effectue à vites- se uniforme, dans les deux sens au moins dans la partie moyenne des courses.
2) Changement de vitesse continu suivant 1, dans lequel les mobiles à mouvement alternatif sont constitués par des crémaillères doubles, en prise avec des pignons qui sont actionnés alternativement à partir de l'arbre menant.
3) Changement de vitesse continu suivant I, dans lequel la commande des mobiles à mouvement alternatif est sous la dépendance d'une oame tournant à la même vitesse que l'arbre mené.
4) Changement de vitesse continu suivant I, dans lequel les masses excentrables de la manivelle à rayon variable sont équilibrées en déplaçant en même temps d'autres masses, en sens inverse.
5) Changement de vitesse continu suivant I, dans lequel le rayon de la manivelle varie automatiquement, sous le contrôle d'un mécanisme à masses centrifuges, entraîné par l'arbre mené.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.