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J NEUKIRCH, résidantà BAD DURKHEIM (Allemagne).
TRANSMISSION MECANIQUE A REGLAGE CONTINU.
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9invention se rapporte à tous les genres de variateurs de vitesse à réglage continu dans lesquels l9arbre moteur entraîne un or- gane intermédiaire déplaable radialement, par exemple une crémaillère qui reçoit!> par 1* intermédiaire d9un chemin de guidage dont la position est réglable de façon excentrique par rapport à 1* arbre d9entraînement un mouvement radial transmis à l'arbre entraîné. On connaît divers modes de réalisation de transmissions de ce genre. L9 inconvénient de ces modes de réalisation connus réside essentiellement dans le fait que le mouve- ment imparti à l9organe intermédiaire (crémaillère) par l'intermédiaire du guidage excentrique n9est pas uniforme.
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On a déjà essayé d9 éliminer 1* irrégularité de la vitesse de sortie en utilisant plusieurs organes intermédiaires conjugués Ce moyen conduit cependant à des transmissions de construction très compliquée et très coûteuse , très sujettes à des accidents et d'un fonctionnement peu sur.
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T,9invention a pour but d9engendrer un mouvement sensiblement uniforme de 19organe intermédiaire mobile radialement (crémaillère) par une commande et un guidage appropriés de celui-cide façon à obtenir un mouvement de sortie pratiquement uniforme et utilisable
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L9invention est basée sur le fait que ce but peut être atteint avec des moyens relativement simples si!) contrairement aux modes de réali- sation connus au lieu d1utiliser un chemin de guidage fixe., on communique à celui-ci un mouvement de compensation.
Selon 1? invention , le chemin de guidage est constitué par un
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guide circulaire qui tourne à la même vitesse que 1 D arbre moteur mais en sens inverse, dont le centre de rotation est excentrique.par rapport à 19arbore moteur et dont le centre géométrique est réglable en position ex- centriquement par rapport à son centre de rotation.
I 9 organe intermédiaire (crémaillère) est ainsi commandé par une pièce circulaire disposée excentri-
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quement et tournant dans le sens inverse, dont le centre de rotation peut aussi de son côté être réglé en position excentrique par rapport à l'arbre moteur De cette manière on peut faire en sorte, par une détermination ap- propriée des excentricités en fonction l'une de l'autre et par un phasage correct du mouvement contraire du guide, que le mouvement imparti à l'organe intermédiaire (crémaillère) soit presque uniforme
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 représente une coupe longitudinale de la transmis- sion.
La figure 2 est une coupe par la ligne C-D de la figure 1.
La figure 3 est une coupe par la ligne G-H de la figure 1.
La figure 4 est une coupe par la ligne A-B de la figure 1,
La figure 5 est une coupe par la ligne E-F de la figure 1.
La figure 6 est une vue en plan de la transmission.
Les figures 7 à 12 sont des schémas et graphiques destinés à expliquer les conditions cinématiques de la transmission
Un moyeu pourvu d'une bride et qui sera appelé par la suite balancier 1 est guidé dans un carter de transmission non représenté entre deux guides 2 et 3, et monté oscillant autour d'un axe 4 supporté par le carter. A l'intérieur du balancier 1 tourne un manchon d'entraînement 5 pourvu d'une bride 6. Sur la face extérieure de la bride 6 deux guides circulaires 9 peuvent se déplacer radialement, et cela au moyen de deux vis de fixation 10 et 11 et de deux doigts 12 et 13 situés sur la face pos- térieure des guides 9 et qui glissent dans deux pièces en forme de fourche 7 et 8 solidaires de la bride 6.
Les doigts 12 et 13 sont pourvus de oou- lisseaux 14 et 15 qui sont guidés dans des fentes obliques 16 et 17 d'un manchon de commande 18 monté sur le balancier 1 de façon à pouvoir tourner et se déplacer axialement. Dans une gorge annulaire 19 du manchon de com- mande 18 s'engage un ergot 20 d'un coulisseau 21 qui est guidé dans la bride du balancier 1. Un goujon 22 du coulisseau 21 glisse dans une rainure oblique 50 du guide 2. .
Si l'on fait pivoter le balancier 1 autour de l'axe 4, le coulisseau 21 exécute un mouvement axial dans lequel il entraî- ne le manchon de commande 18 au moyen de l'ergot 20. Un tel mouvement axial du manchon de commande 18 se transforme par l'intermédiaire des fentes de guidage obliques 16 et 17 en déplacement radiaux opposés des guides 9 qui prennent ainsi une position plus ou moins excentrique par rapport à la bride 6 et à l'axe de rotation du manchon d'entraînement 5 Leur excen- tricité est fonction du pivotement du balancier 1.
Pour le mouvement du manchon d'entraînement 5, celui-ci est pourvu d'une roue dentée droite 23 qui engrène avec une roue dentée de ren- voi 24 montée sur l'axe 4 et qui reste en prise lorsque le balancier 1 os- cille . La roue dentée 24 est solidaire d'une roue dentée 25 qui engrène avec une roue dentée intermédiaire 26 tournant dans le carter. Cette roue 26 est à son tour en prise avec une roue dentée motrice 27, qui est fixée par-une clavette 29 à l'arbre moteur 28. Le manchon d'entraînement 5 et avec lui les guides 9 et le manchon de commande 18 reçoivent de l'arbre moteur' 28 par l'intermédiaire du train d'engrenage 23 à 27 un mouvement de même vi- tesse et de sens inverse..
L'arbre moteur 28 traverse le balancier 1. Cet arbre 28 se prolonge au delà du balancier 1 sous la forme d'une pièce motrice 31. L'ar- bre moteur 28-31 est supporté par deux roulements à billes 32 et 33 repo- sant dans le carter. Dans la pièce d'entraînement 31 sont supportés deux arbres satellites 34 et 35. Sur chacun des arbres satellites est montée une paire de roues dentées 36 et 37, 38 et 39. Entre les roues 36 et 38 et en prise avec celles-ci sont disposées deux crémaillères 30. Les cré-
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maillères 30 sont guidées en déplacement radial dans la pièce motrice 31.
Aux extrémités de chaque crémaillère 30 sont disposées deux bandes de guidage parallèles 40 et 41 perpendiculaires à la direction-de déplace- ment des crémaillères 30 et qui embrassent latéralement un des guides 9 et sont tangentes à sa surface périphérique.
Un arbre de sortie entraîné 44 est supporté d'une part dans le carter par un roulement à billes 48 et d'autre part par un autre roulement à billes 47 dans la pièce motrice 31 coaxialement avec celle-ci. Avec 1 arbre entraîné 44 sont accouplées deux roues dentées 42 et 43 par l'in- termédiaire de dispositifs à roue libre et 46 de type connu. La roue dentée 42 engrène avec la roue dentée 37, tandis que la roue dentée 43 est en prise avec la roue dentée 39 Un mouvement de va-et-vient des crémail- lères 30 est ainsi transformé de la fagon connue par l'intermédiaire des arbres satellites 34 et 35 et du mécanisme à roues libres 45-46 en un mouvement de rotation continu de 1' arbre entraîné 44.
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Au moyen deun dispositif de réglage non représenté, qui est re- lié au balancier 1 par un étrier de commande 49,on peut faire pivoter le balancier 1 autour de l'axe + et le fixer dans une position quelconque
Si le balancier 1 est placé dans une position concentrique
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avec l'arbre moteur 28-31., les guides 9 tournent aussi concentriquement autour de 1 Il arbre moteur 28-31.
La crémaillère 30 qui est commandée par les bandes de guidage z et ,1 du guide 9, est par suite maintenue dans sa position médiane et n'exécute dans ce cas aucun mouvement relatif par rapport à la pièce motrice 31,mais elle tourne avec elle, ainsi que les arbres satellites 34 et 35, qui par conséquent ne prennent aucun mouve- ment propre Par l'intermédiaire des roues libres 46 et 47, 1-'arbre de sortie 44 est entraîné avec la pièce motrice 31 à la même vitesse de rota- tion que celle-ci.
Si cependant on écarte le balancier 1 de sa position concen- trique, le centre de rotation du guide 9, représenté par l'axe du manchon d'entraînement 5 , devient excentrique par rapport à l'arbre moteur 28- 31. En même temps, le centre géométrique du guide 9 devient aussi excen- trique par rapport à son centre de rotation, et cela grâce au déplacement axial déjà décrit du manchon de commande 18. Ainsi, le guide 9 n'établit pas une simple trajectoire circulaire excentrique par rapport à l'arbre mo- teur 28 mais il forme en quelque sorte grâce à son propre mouvement de ro-
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tation excentrique inverse une trajectoire courbe s9éeartant de la trajectoi- re circulaire.
La crémaillère 30 reçoit pendant la rotation, par l'inter- médiaire du guide 9 qui est en contact avec les bandes de commande 40 et
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/18 un mouvement relatif additionnel radial par rapport à la pièce motrice 31, mouvement qui se superpose dans le sens positif ou dans le sens néga-
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tif à la rotation de l'arbre entraîné /+4.
Dans une révolution, une des. crémaillères 30 et son guide 9 correspondant agissent de 0 à 180 , tandis que la deuxième crémaillère avec le deuxième guide agissent de 1800 à 3600 Dans la disposition décrite, ce mouvement additionnel est presque uniforme comme cela résulte des considérations suivantes :
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A la fig. 7 on suppose que .SI:
est le centre de rotation de 19 arbre moteur 28-31 b la crémaillère radialement déplaçable 30 tournant autour du centre dans la direction de la flèche, c une trajectoire de guidage circulaire fixe dont la position est réglée excentriquement par rapport au centre de rotation a avec une excentricité e, et dans laquelle la crémaillère b tourneo On constate facilement que la crémaillère b, après une rotation de 180 , s'est déplacée du double de l'excentricité e
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c'est-à-dire de 2e,. Si l'on porte le déplacement radial A w de la cré- maillère 2 en fonction de l'angle de rotation, on obtient la courbe repré- sentée à la fig. 8, qui jusqu'ici présente une forme dissymétrique non sa- tisfaisante, car le déplacement à 90 atteint déjà plus de la moitié.
Si, cependant, la crémaillère b n'est pas en contact avec la tra-
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jectoire de guidage .c de fagon immédiate mais, comme représenté à la fig.
9, par l'intermédiaire d'une pièce de guidage .d, qui reste tangentielle
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à la trajectoire de guidage c, on obtient,comme on le comprend sans autre explication, la courbe symétrique représentée à la fig. 10 . Dans l'exemple de réalisation décrit, la pièce de guidage e est matérialisée par les ban- des de guidage 40 et 41, dé sorte que le défaut de symétrie de la courbe de mouvement représentée à la fig.8 se trouve éliminé. La courbe de la fig. 10 correspond encore à une caractéristique de mouvement non uniforme de la crémaillère b.
Les plus grands écarts w, par rapport à la carac- téristique de mouvement uniforme désirée, qui est représentée par la droite f, se trouvent aux angles de rotation de 45 et 135 .
Si on suppose que la trajectoire de guidage ± est la circonfé- rence d'un disque dont le centre géométrique m est déplacé excentriquement par rapport à un centre de rotation r de la distance m r = ¯ w, si on suppose en outre que le disque tourne autour de r en sens inverse de la rotation de la crémaillère b et d'angles égaux, on obtient, comme on le voit à la figure 11,les résultats suivants
A 0 , 90 et 180 , il est évident que les mêmes distances de translation de la crémaillère b sont déterminées que pour les positions an- gulaires correspondantes de la figure 9. Dans ces positions,1'excentricité m r n'a aucune influence sur la distance de translation. Les points cor- respondants de la courbe de mouvement (figure 12) sont donc situés sur la droite 1 comme à la figure 10 .
A 45 cependant, par suite de la rotation excentrique en sens contraire du disque c, la distance de translation de la crémaillère b est augmentée de la valeur de l'excentricité m r = w. Il en résulte que la courbe de mouvement coupe aussi la droite ± à 45 . Ceci s'applique également, mais avec des signes contraires, à 135 On obtient donc ainsi une courbe de mouvement de la crémaillère se rapprochant beaucoup de la droite f et correspondant à un mouvement pratiquement uniforme.
La valeur de l'écart ¯ w dépend naturellement de l'excentricité e du centre de rotation r par rapport à l'axe a de l'arbre moteur ( ¯ w = environ e/5) Il en résulte que l'excentricité du centre géométrique m par rapport au centre de rotation r doit aussi être modifiée lorsqu'on modi- fie l'excentricité e.
Dans l'exemple représenté, ceci est obtenu au moyen du manchon de commande 18 déplacé axialement lorsque le balancier 1 pivote et par le- quel le centre géométrique du guide 9 est déplacé de façon correspondante par rapport au centre de rotation.
L'excentrique additionnel à rotation inverse de la figure 11 n'annule les écarts de vitesse d'une crémaillère qu'entre 0 et 1800, car dans. ce secteur son excentricité est opposée aux amplitudes des écarts de la crémaillère Au contraire, entre 180 et 3600., l'excentricité de l'excentrique additionnel est de même sens que les amplitudes des écarts de la crémaillère .
Afin d'uniformiser la vitesse de sortie pendant un tour complet de 0 à 360 ,deux crémaillères 30 se déplacent dans deux guidages. En ' même temps que le balancier pivote, les deux chemins de guidage 9 se dé- placent également, en sens opposés l'un par rapport à l'autre. Chacune des deux crémaillères 30 n'utilise pour la transmission que la moitié du chemin de guidage 9,savoir la partie qui annule les écarts, tandis que la deuxième moitié du guide 9 est utilisée pour le retour de la cré- maillère 30. Comme le retour a lieu lorsque la crémaillère 30 correspon- dante se déplace librement, l'irrégularité du mouvement n'a aucune influence sur la vitesse de sortie Les deux crémaillères 30 se relayent en alter- nance, de sorte que la transmission n'est pas interrompue.
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