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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES CENTRIFUGES ET SEMBLABLES.
L'invention a trait à une commande perfectionnée pour assurer la rotation de deux organes dans le même sens, mais à des vitesses de rotation légèrement différentes lorsqu'un effort de friction considérable existe entre ces organes. Elle concerne plus spécialement 1-'agencement utilisé dans des ma- chines centrifuges, dans lesquelles une enveloppe ou panier cylindrique ou cô nique est entraîne en rotation à grande vitesse, et un transporteur à vis tourne coaxialement à une vitesse quelque peu inférieures de manière que le transpor- teur enlève de l'enveloppe ou paniers d'une manière continue, de la matière qui a été séparée d'un liquide par Inaction de la force centrifuge.
Dans un tel agencement., 1-'action de la force centrifuge se traduit par une résistance très élevée à la rotation relative du transporteur et de 1' enveloppe ou panier, mais comme la différence des vitesses est faible, par ex- emple 5 à 10 tours par minute, comparativement à la vitesse de rotation très élevée de 1-'ensemble, qui peut être aux environs de 1000 tours par minute, le travail dépensé pour faire tourner le transporteur dans l'enveloppe ou panier n'est pas nécessairement excessif comparativement à celui d'entraînement de l'ensemble de la machinée
Dans les dispositions existantes,
tant le transporteur que l'enve- loppe ou panier ont été commandés par 'des' arbres et des transmissions séparés à partir d'un moteur commun.. et elles présentent ainsi un désavantage marqué en ce que la puissance nécessaire pour vaincre la résistance de friction entre le transporteur et l'enveloppe ou panier,est transmise à la vitesse très élevée à laquelle le transporteur et l'enveloppe ou panier sont entraînés en rotation.
Il en résulte l'obligation d'utiliser des organes de transmission de beaucoup plus importants qu'il serait nécessaire si le couple de friction était vaincu à la vitesse différentielle, soit 5 ou 10 tours par minute. En d'autres termes, dans un tel agencement, les commandes doivent être capables de travailler à une puissance environ deux cents fois plus grande que si la vitesse différentiel- le était uniquement utilisée.,
Dans le fonctionnement 'd'une telle machine, l'effort de friction qui peut être engendré est le plus souvent tout à fait imprévisible, et par suite
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la puissance à transmettre par les commandes dont il a déjà- été question peut facilement devenir excessive et avarier ces commandes intempestivement.
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé l'utilisation de trains à planétaires ou épicycloldaux interposés entre un organe tournant et l'autre, de manière telle que le transporteur soit entraîné par ce moyen à partir de l'enveloppe ou panier tournant, et ce dernier seul est'entraîné par une source de force motrice extérieure L'action de cette commande épicycloidale est de réduire la vitesse à laquelle la forte résistance de friction est vaincue, et par suite la puissance à trans- mettre par la commande est proportionnellement moindre.
Toutefois, même avec cet agencement, la possibilité subsiste de con- traintes excessives sur les roues ou engrenages, en raison d'une résistance anormale entre le transporteur et l'enveloppe ou panier et dans des disposi- tifs connus de ce type on y pare en limitant le couple qui doit être appliqué à un élément du train épicycloidal pour permettre le fonctionnement de la trans- mission.
On a constaté que la résistance engendrée entre le transporteur et l'enveloppe ou panier dépend de la nature de la matière traitée, du degré auquel les solides sont séparés du liquide et, également, de la vitesse différentielle entre l'enveloppe ou panier et la viso
Pour certaines matières cette résistance peut devenir excessive au point de rendre tout à fait impossible le fonctionnement de la machine, mais on a constaté que cette résistance peut être largement diminuée en modifiant la vitesse différentielle ; et que, par ce moyen on peut rendre le fonctionnement pratiquement possible.
Toutefois,avec des engrenages fixes, qu'ils soient du type à entrai- nement direct ou épicycloidal, une modification de la vitesse différentielle ne peut être réalisée qu'en prévoyant des engrenages voisins ou juxtaposés, ce qui est très désavantageux et par ailleurs onéreuxo
Le but de l'invention est de prévoir une commande épicycloidale qui, en outre des avantages déjà définis, permet de changer la vitesse différentiel- le d'une manière simple et rapide, en entraînant un élément de la commande par une source de force motrice indépendante, de façon telle qu'en modifiant la vi- tesse de rotation de cet organe, le rapport différentiel puisse être modifié.
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que la commande auxiliaire peut être agencée pour être mise hors d'action lorsque la résistan- ce entre le transporteur et l'enveloppe ou panier devient excessive, en proté- geant de ce fait la machine contre les avaries.
Il doit être entendu qu'avec la roue principale de commande en rotation, il n'y a pas de rotation différentielle de la vis et de l'enveloppe ou panier aus- si longtemps que la roue de commande auxiliaire tourne à la même vitesse; et que
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l'ampleur du mouvement relatif dépendra de la différence de'v1te8sedre-lesde'tXX:roue et du rapport du train de réduction épicycloidale également que, malgré une vi- tesse de rotation plus élevée de la vis et de l'enveloppe ou panier, le mouve- ment relatif (ou vitesse d'engagement des dents) des roues est relativement fai- ble de sorte que les roues peuvent être de petites dimensions et néanmoins avoir une durée de vie étendue.
Encore, si le couple devient excessif ce qui peut se produire fréquem- ment en pratique., en raison d'une surcharge de la machine en matière. les engre- nages peuvent être préservés en s'arrangeant pour couper la source de la comman- de auxiliaire lorsque celle-ci atteint une valeur prédéterminée de puissance transmiseo On y arrive en entraînant la roue auxiliaire à l'aide d'un moteur électrique distinct comportant le dispositif de coupure à maximum usuel., ou bien
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È"i'4iàG Misa gedugl. eà4pc;=cacu é.-cômmde principale 1(? .;:'"f>: ci,,zl.
Une disposition constructive de l'invention est illustrée par le des- sin annexé, sur lequel :
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Fig 1 - est une coupe verticale et,
Fig 2 - est un schéma montrant le sens de rotation des roues de commande.
Dans le dessin A est la roue ou poulie de commande pour l'arbre creux X de l'enveloppe ou panier, et B est la commande auxiliaire actionnant un train à planétaire d'engrenages réducteurs tournant avec la commande prin- cipale Un pignon C est monté sur l'arbre Y et entraîne deux roues d'engrena ge D montées sur les arbres qui portent deux pignons E entraînant deux roues d'engrenage F. Deux longs pignons G sont montés sur les arbres des roues F L' un des pignons G engrène avec un pignon Gl ainsi qu'avec une roue d'engrenage H montée sur l'arbre X de l'enveloppe ou panier.
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IMPROVEMENTS TO CENTRIFUGAL AND SIMILAR MACHINES.
The invention relates to an improved control for ensuring the rotation of two members in the same direction, but at slightly different rotational speeds when a considerable friction force exists between these members. More particularly, it relates to the arrangement used in centrifugal machines, in which a cylindrical or conical casing or basket is rotated at high speed, and a screw conveyor rotates coaxially at a somewhat lower speed so that the conveyor removes from the casing or baskets in a continuous manner material which has been separated from a liquid by the inaction of centrifugal force.
In such an arrangement, the action of the centrifugal force results in a very high resistance to the relative rotation of the conveyor and the casing or basket, but since the difference in speeds is small, e.g. 10 revolutions per minute, compared to the very high speed of rotation of the assembly, which can be around 1000 revolutions per minute, the labor expended to rotate the conveyor in the casing or basket is not necessarily excessive compared to the drive of the whole machine
In the existing provisions,
both the conveyor and the casing or basket have been driven by 'separate' shafts and transmissions from a common motor .. and thus have a marked disadvantage in that the power required to overcome the resistance of friction between the conveyor and the casing or basket, is transmitted at the very high speed at which the conveyor and the casing or basket are rotated.
This results in the obligation to use much larger transmission members than would be necessary if the friction torque were overcome at the differential speed, ie 5 or 10 revolutions per minute. In other words, in such an arrangement the controls must be able to work at a power about two hundred times greater than if the differential speed were only used.
In the operation 'of such a machine, the friction force which can be generated is most often quite unpredictable, and consequently
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the power to be transmitted by the controls which have already been discussed can easily become excessive and damage these controls inadvertently.
To remedy this drawback, it has been proposed to use planetary or epicyclic gear trains interposed between one rotating member and the other, so that the conveyor is driven by this means from the casing or rotating basket, and the latter alone is driven by a source of external motive force The action of this epicyclic control is to reduce the speed at which the strong frictional resistance is overcome, and consequently the power to be transmitted by the control is proportionally less .
However, even with this arrangement, the possibility remains of excessive stresses on the wheels or gears, due to abnormal resistance between the conveyor and the casing or basket and in known devices of this type this is avoided. by limiting the torque which must be applied to an element of the epicyclic gear to allow the operation of the transmission.
It has been found that the resistance generated between the conveyor and the casing or basket depends on the nature of the material being treated, the degree to which the solids are separated from the liquid and, also, on the differential speed between the casing or basket and the viso
For certain materials this resistance can become excessive to the point of making the operation of the machine quite impossible, but it has been observed that this resistance can be greatly reduced by modifying the differential speed; and that by this means operation can be made practically possible.
However, with fixed gears, whether of the direct drive or epicycloidal type, a modification of the differential speed can only be achieved by providing neighboring or juxtaposed gears, which is very disadvantageous and otherwise expensive.
The object of the invention is to provide an epicyclic control which, in addition to the advantages already defined, makes it possible to change the differential speed in a simple and rapid manner, by driving an element of the control by a source of motive force. independent, so that by modifying the speed of rotation of this organ, the differential ratio can be modified.
Another advantage of the invention lies in the fact that the auxiliary control can be arranged to be put out of action when the resistance between the conveyor and the casing or basket becomes excessive, thereby protecting the load. machine against damage.
It should be understood that with the main control wheel rotating, there is no differential rotation of the screw and the casing or basket as long as the auxiliary control wheel rotates at the same speed; and
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the magnitude of the relative movement will also depend on the difference between the wheel and the epicyclic reduction gear ratio that, despite a higher speed of rotation of the screw and the casing or basket, the relative movement (or speed of engagement of the teeth) of the wheels is relatively low so that the wheels can be small in size and still have an extended life.
Again, if the torque becomes excessive which can occur frequently in practice, due to an overload of the machine in material. the gears can be preserved by arranging to cut off the source of the auxiliary control when the latter reaches a predetermined value of transmitted power o This is achieved by driving the auxiliary wheel with a separate electric motor comprising the usual maximum cut-off device., or
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A constructive arrangement of the invention is illustrated by the appended drawing, in which:
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Fig 1 - is a vertical section and,
Fig 2 - is a diagram showing the direction of rotation of the control wheels.
In drawing A is the drive wheel or pulley for the hollow shaft X of the casing or basket, and B is the auxiliary drive operating a planetary gear train of reduction gears rotating with the main drive A pinion C is mounted on the shaft Y and drives two meshing wheels D mounted on the shafts which carry two pinions E driving two gear wheels F. Two long pinions G are mounted on the shafts of the wheels FL 'one of the pinions G meshes with a pinion Gl as well as with a gear wheel H mounted on the shaft X of the casing or basket.