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DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE FORCE VIVE FORMANT VARIATEUR DE VITESSESo
La présente invention est relative à un dispositif de transmis- sion de force vive susceptible de réaliser des variations de vitesses sui- vant une game très étendue entre deux arbres reliés entr'eux par différents moyens suivant les circonstances ou les applications envisagées.
D'une manière générale, dans un variateur de vitesses, le cou- ple sur l'arbre lent varie au fur et à mesure que sa vitesse diminue, tandis que la puissance utile du moteur est perdue en partie au fur et à mesure de la diminution de cette vitesse.
La présente invention tend à récupérer et à augmenter la force vive ainsi disponible grâce à ce que la force vive développée à mesure que la vitesse de l'arbre lent diminue est emmagasinée sur un organe solidaire de l'arbre de commande : volant, induit, etc., dans le but d'être récupérée par un organe approprié : volant ou autre, calé sur l'arbre lent, les deux arbres étant reliés entr'eux par un système de transmission sur lequel agit de maniè- re intermittente une came de profil déterminé commandée par l'un des dits arbres.
La liaison des deux arbres peut être réalisée de différentes ma- nières : boite d'engrenages, accouplement électro-magnétique, ou tout autre organe approprié.
Le dessin annexé à ce mémoire montre, uniquement à titre d'exem- ple, en Fig. 1 à 3 un dispositif de transmission utilisant une boite d'engre- nages, variateur de vitesses, différentiel, etc., et en Fig. 4 un dispositif de transmission par accouplement électro-magnétique. Dans ces dessins :
Fig. 1 est une vue schématique en élévation du premier disposi- tif de transmission et en Fig. 2'une vue latérale du mécanisme de commande de freinage.
Fig. 3 est une vue à plus grande échelle de la came à action intermittente.
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Fig. 4 est une vue schématique en élévation du second disposi- tif de transmission.
Dans le cas des Figures 1 et 2, sur l'arbre 1 du moteur de com- mande 2 est calé un volant 3 par l'intermédiaire d'un demi-manchon 4a, lequel peut être accouplé à un demi-manchon 4b calé sur l'arbre d'entrée 5 d'une boite d'engrenages 6. Sur l'arbre de sortie 7 de cette boite 6 sont d'autre part calés un second volant 8 et un manchon 9 ; celui-ci est destiné à atta- quer de manière appropriée la machine qui doit être actionnée par le moteur 2.
La boite d'engrenages 6 formant carter est montée et tourne librement ou non sur un support approprié fixe. Sur son pourtour extérieur, le carter 6 porte un frein à bande 10, qui permet de maintenir fixe par intermittence le carter avec ses engrenages.
Ce frein 10 fonctionne sous la poussée d'une came 11 agissant par un doigt de poussée 12 sur la fermeture du frein en immobilisant le carter 6. La came 11 calée sur un arbre 13 reçoit un mouvement circulaire d'un harnais d'engrenages 14 ou autre monté sur l'arbre lent 7 - ou éven- tuellement sur l'arbre de commande 1 - et un mouvement de translation soit par l'intermédiaire d'un volant 15, soit de toute autre manière à la main ou automatiquement.
Le profil de la came 11 est calculé de manière à agir de deux façons différentes :
1 l'intensité du bossage sur le doigt de poussée 12 varie à chaque vitesse du fait de la variation du rayon de bossage par rapport à la longueur de la came. Le rayon est à son maximum R en x, où on obtient la plus petite vitesse,le couple le plus élevé et une forte intensité, tandis qu'en y le rayon est à son minimum r, avec la grande vitesse, un faible cou- ple et une faible intensité.
2 la durée de poussée du doigt de poussée 12 sur le frein est variable. La longueur circulaire donnant la durée est représenté par un tri- angle équilatéral, dont la grande base donne, conjuguée à son maximum avec le bossage minimum de la came, la plus grande vitesse et un faible couple.
En x à la petite base du triangle, on a une durée de couple minimum du bos- sage qui, conjuguée avec le rayon maximum de ce dernier, donne une faible vitesse et un, couple élevé aux démarrages pénibles.
Ainsi, dans le cas d'un moteur tournant à 1440 t/m, on obtient une gamme de 1 à 1 à 1 à 1440, ce qui est la plus petite vitesse à un tour minute, soit donc 1/60 de tour à la seconde.
Mais, il faudra alors augmenter le couple sur l'arbre lent, soit en employant des modules plus élevés et de l'acier à haute résistance, ceci permettrait de diminuer la différence des couples extrêmes en récupérant la force vive perdue par la vitesse minimum de l'arbre lent.
Le volant 3 calé sur le nez du moteur 2 pourrait être remplacé dans son rôle par l'induit du moteur.
L'invention prévoit également d'employer pour relier les arbres 1 et 7 au lieu d'une boite d'engrenages, telle que 6, un accouplement élec- tro-magnétique représenté en Fig. 3 par les deux manchons 16a et 16b. Dans ce cas, on utilise encore une came, mais elle est transformée, tout en res- tant toujours commandée par l'arbre de commande ou l'arbre lent du système.
Mais, elle n'agit plus sur un mécanisme de freinage, mais sur un disjoncteur ou sur un interrupteur de courant. Dans ce but, la came présenterait ses bos- sages sur un même rayon, tandis que la durée de la poussée sur le bossage unique ainsi formé serait variable comme précédemment. Il faut remarquer que cette came n'interviendra que pour limiter la durée de son intervention et pour créer et régler l'intermittence de son action, en agissant sur une cou- pure de courant, sur l'aimant de l'accouplement électro-magnétique.
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Ainsi, dans le cas d'un moteur,de commande tournant à 1440 t/m et en limitant la gamme de vitesses de 1440 t/m à 60 t/m, les vitesses extrêmes sont de l'ordre 1 à 24. Si ce moteur a une puissance de 12 H.P., le couple sur l'arbre lent à la vitesse de 1440 t/m sera de 6 Kgm. Si la vitesse est réduite à 60 t/m, le couple sur l'arbre lent sera de 145 Kgm. au lieu de 6 Kgm. Il faut noter que la force vive perdue pendantl'arrêt de l'intervention du bossage de la came ne l'est pas complètement si on ne fait pas intervenir les volants; en effet, l'induit du moteur, la boite d'engre- nages et l'accouplement électro-magnétique rempliront le rôle des volants.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de transmission de force vive formant variateur de vitesses, caractérisé en ce que la force vive développée à mesure que la vitesse de l'arbre lent diminue est emmagasinée sur un organe solidaire de l'arbre commandé : volant, induit, etc., dans le but d'être récupérée par un organe approprié : volant ou autre, calé sur l'arbre lent, cette force vive étant d'autant plus importante que la gamme des vitesses réali- sables est plus étendue, les deux arbres étant d'autre part reliés entr'eux par un système de transmission mécanique, électrique, pneumatique, etc., sur lequel agit de manière intermittente une came de' profil déterminé com- mandée par l'un des dits arbres.
2. Dispositif de transmission de force vive suivant revendica- tion 1, caractérisé en ce que entre un volant calé sur le nez du moteur de com- mande et un second volant calé sur l'arbre à commandes est intercalé un méca- nisme de transmission : boite d'engrenages, etc., susceptible de recevoir u- ne pression de freinage réglable en durée et en intensité.
3. Dispositif de transmission de force vive suivant revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que la pression de freinage sur le méca- nisme de transmission est donné par une came commandée par l'arbre de comman- de ou l'arbre lent de ce mécanisme, la dite came étant profilée de manière à posséder un bossage de rayon et longueur variables.