<Desc/Clms Page number 1>
Linvention est relative à un bloc de transmission de puissan- ce qui confient pour entraîner un mécanisme du genre nécessitant un couple moteur qui est maximum lorsquon fait partir le mécanisme du repos et dé- croît continûment lorsque la vitesse du mécanisme augmente.
Des exemples de ce genre de mécanisme sont des véhicules autopropulsés, par exemple des locomotives de chemise de fer,et le bloc de transmission de puissance sui- vant la présente invention peut être utilisé avec un avantage spécial pour entraîner de telles locomotives,
On connaît des moteurs ayant une caractéristique couple de sortie/vitesse telle que le couple de sortie est nul lorsque le moteur est au repos, s'élève à un maximum pour la vitesse de fonctionnement minima du moteur et ensuite tombe continuellement lorsque la vitesse du moteur augmen- té.
Un exemple d'un tel moteur est une machine motrice à combustion inter- ne qui est surchargée à une pression qui atteint son maximum lorsque la ma- chine motrice est à sa vitesse de fonctionnement minima, la machine étant pourvue dun régulateur contrôlant son injection de combustible pour donner la caractéristique couple/vitesse décrite.
Le brevet belge 4800467 décrit un bloc de transmission de puissance dans lequel deux de telles machines sont reliées aux roues solaires d'une transmission à engrenage différentiel par des accouplements à remplissage variable fluide, le porte planétaire de l'engrenage étant utilisé pour entraîner un mécanisme de commande du type décrit,et chaque roue solaire étant associée à un dispositif unidirectionnel qui permet sa rotation dans un sens mais non dans l'autre,, La dite spécification décrit aussi une installation de transmission de puissance comprenant deux de ces blocs, le porte-planétaires de chaque bloc étant agencé pour entraîner une roue solaire d'un autre engrenage différentiel dont le porte-planétaires entraîne le mécanisme entraîné.
Pour augmenter le couple à petite vitesse d'un tel bloc de transmission de puissance, il a été proposé auparavant d'intercaler des moyens multiplicateurs de couple entre chaque moteur et les roues solaires associées de l'engrenage différentiel reliant deux moteurs. Ainsi, le brevet belge 501.024 décrit un bloc de transmission de puissance dans lequel les moyens multiplicateurs de couple intercalés sont des engrenages épicy- clotdaux cu différentiels, chacun définissant deux rapports à vitesses en- 1.''élément entraîneur, c'est-à-dire le moteur, et Isolément entraîné, c'est-à-dire la roue solaire associée, ces rapports étant approximativement 2:1 et 1:1.
On a trouvé maintenant qu'un bloc de transmission de puissance du type dont il est question dans le brevet belge 501.024 peut être plus facilement construit si les moyens multiplicateurs de puissance sont prévus entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel reliant les moteurs et la commande finale au mécanisme à entraîner par le bloc de transmission de puissance, au lieu d'être monté entre les moteurs et les roues solaires de cet engrenage différentiel.
La présente invention est par conséquent un perfectionnement ou une modification de celle faisant l'objet du brevet belge 480.467 et consiste à prévoir une transmission à vitesse variable, ayant au moins deux rapports de transmission, entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel et la commande finale du mécanisme qui doit être entraîné par le bloc de transmission de puissance.
La transmission à vitesse variable est de préférence du type à engrènement constant et comprend un ou plusieurs dispositifs unidirectionnels et un ou plusieurs embrayages pouvant céder (c'est-à-dire électromagnétiques;, à remplissage de fluide variable ou des embrayages à friction) qui relient la transmission de commande à la commande finale en sorte qu'on peut changer le rapport de transmission avec peu ou pas d'interruption dans le couple de sortie.
<Desc/Clms Page number 2>
Dans des locomotives à faible vitesse telles que celles des%1% nées aux manoeuvres, le changement dns la transmission est presque invariablement accouplé lorsque la locomotive est à l'arrêt et, dans ce cas, au moins un des dispositifs unidirectionnels et au moins un des embrayages à friction dont il vient d'être question peut être omis et remplacé par de simples embrayages à griffes pour relier l'engrenage moteur à la commande finale, comme décrit plus en détail dans la suite.
Une autre particularité de la présente invention est l'omission, comparativement à l'agencement décrit dans le brevet belge 480.467 du dispositif unidirectionnel associé à l'un des moteurs. Un tel. agencement nécessite que le moteur sans dispositif unidirectionnel soit toujours utilisé au démarrage et rend aussi préférable de prévoir quelque dispositif simple commandé à la main pour bloquer la roue solaire différentielle associée à ce moteur dans le cas d'une défectuosité de ce moteur, pour empêcher la mise en rotation en sens inverse die cette roue solaire par l'autre moteur.
Un tel agencement, qui évite le prix d'un dispositif unidirectionnel, est préférable en ce qui concerne les locomotives à faible puissance telles que les locomotives de manoeuvre qui ont seulement deux moteurs. Cette particularité d'omettre l'un des dispositifs unidirectionnels ne doit pas nécessairement être combinée avec la particularité de prévoir une transmission à vitesse variable entre le porte-planétaires de l'engrenage différentiel et le mécanisme entraîné.
Par suite, d'un autre point de vue, la présente invention est un perfectionnement à ou une modification à celle formant l'objet du brevet belge n 480.467 et consiste à omettre l'un des dispositifs de freinage unidirectionnels décrits comme agissant sur chaque roue solaire de l'engrenage différentiel.
On notera qu'un bloc de transmission de puissance suivant la présente invention peut comprendre plus d'une paire de moteurs comme indiqué dans la spécification n 480.467, et dans ce cas la transmission à vitesse variable est de préférence reliée directement à la commande finale, c'est-à-dire est située entre le troisième différentiel de la figure 1 du brevet 480.467 et la commande finale; bien qu'il soit naturellement possible d'employer l'agencement de la présente invention par rapport à chaque paire de moteurs, une transmission à vitesse variable étant alors prévue pour chaque paire de moteurs et agencée pour entraîner chaque roue solaire du troisième engrenage différentiel.
L'invention est encore illustrée en se référant aux dessins ci-annexés, dans lesquels : - Figure 1 représente une vue en coupe schématique d'une partie de l'engrenage de transmission d'un bloc de transmission de puissance , qui-incorpore la présente invention et convient pour être utilisé dans une locomotive, et - Figure 2 représente une coupe schématique d'une transmission convenant pour une locomotive utilisée exclusivement pour les manoeuvres.
Se référant maintenant à la figure 1, deux moteurs qui ne sont pas montrés mais dont la disposition générale par rapport à une boîte à engrenages 4 est indiquée par lés signes de référence A et B, entraînent, par l'intermédiaire d'accouplements à fluide à remplissage variable, non montrés, les arbres 1 et 2 respectivement. La commande finale vers les roues de la locomotive est reprise d'un engrenage entraîneur final F.
L'arbre 2 est pourvu d'un dispositif unidirectionnel 18 pour empêcher l'inversion de son sens de rotation.; ce dispositif unidirectionnel est du type connu sous le nom d'accouplement "Legge synchro coupling" et comprend en premier lieu un embrayage à griffes monté sur une partie à nervures hélicoïdales d'un arbre 2 et fonctionnant au moyen de l'action combinée de l'inertie de l'accouplement à griffes et des nervures hélicoïdales.
<Desc/Clms Page number 3>
Un dispositif de ce genre est décrit avec plus de détails dans le brevet belge 488.809.
Un engrenage différentiel ayant un carter ou un porte-planétai- res 8 est monté coaxialement à l'arbre 1; sur cet arbre est clavetée une roue solaire ou roue d'engrenage d'entrée de l'engrenage différentiel.
Un manchon 25, entourant une extrémité de 1'arbre 1 porte, fixée sur lui,
1?autre roue solaire ou roue d'engrenage d'entrée 9 de l'engrenage diffé- rentiel. Les roues d'engrenage 5 et 9 sont reliées au moyen d'un certain nombre de paires de roues planétaires disposées symétriquement autour de 1?axe de 1-'arbre 1. Dans un but de clarté, une seule de ces paires de roues planétaires 6,7 est montrée. La roue planétaire 6 engrène avec la roue dentée 5 et avec la roue planétaire 7, et la roue planétaire 7 engrène avec la roue 9.
Le porte-planétaires 8 est pourvu d'un manchon de prolongement 19 sur lequel est clavetée une roue d'engrenage 14.. Un engrenage 20 est également formé à la périphérie du porte-planétaires 8.
Les roues dentées 14 et 20 engrènent avec les roues 15 et 16 respectivement et ces deux roues dentées mentionnées en dernier lieu sont montées sur un arbre 3 portant la roue dentée d'entraînement finale F. La roue dentée 15, lorsqu'elle fonctionne, est reliée à l'arbre 3 au moyen d'un dispositif unidirectionnel 26 du type décrit dans le brevet belge 488.809 et la roue dentée 16, lorsqu'elle fonctionne, est reliée à l'arbre 3 au @ moyen d'un embrayage à friction métal sur métal déjà connu dans les transmissions marines et dans les transmissions pour locomotives.
Une roue d'engrenage 10 fixée à l'arbre 2 entraîne le manchon 25 par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 11, 13, 21, la roue 21 étant fixée au manchon 25. Le rapport d'engrenage entre les roues 16 et 20 est 1:1 et entre les roues 15 et 14 il est 2 :1 etentre¯les roues 13 et 21, il est 1,5:1,.
Les roues 13 et 21 procurent ainsi des moyens par lesquels le porte-planétaires 8 est entraînéépar le moteur B à un rapport de couple dif- férent de celui auquel le porte planétaire 8 est entraîné par le moteur A.
Lorsqu'on désire commander une locomotive, l'embrayage 27 est mis hors de prise en sorte que la roue dentée 16 est libre sur l'arbre 3, et on fait démarrer le moteur 2 et on remplit l'accouplement à fluide convenable en sorte que l'arbre 1 et avec lui-la roue dentée 5 tournent. La rotation en sens inverse de la roue 9, dixe à l'action de la charge sur la roue de commande finale F, est empêchée au moyen de l'accouplement unidirec- tionnel 18,par raite la roue dentée 5 fait tourner le carter 8 dans le même sens à la moitié de la vitesse et avec un couple double de celui du moteur A.
L'agencement est tel que la roue d'engrenage 15 tourne dans un sens qui la bloque à l'arbre 3 au moyen du dispositif unidirectionnel 26 en sorte que le mouvement du porte-planétaires 8 est transmis à l'arbre 3 par l'intermédiaire d'un autre engrenage réducteur à 2 :1 constitué par les roues dentées 14 et 15. De cette manière, l'arbre 3 reçoit le couple du moteur A avec une multiplication de couple quadruple.
On fait maintenant démarrer le moteur B et on remplit l'accouplement à fluide convenable et lorsque le couple des moteurs A et B s'équi.- libre, ce qui suppose que le moteur A tourne plus vite que le moteur B en raison du rapport de transmission entre les-roues dentées 13 et 21 et des caractéristiques couple/vitesse des moteurs, l'engrenage 9 commence à tourner et la vitesse du porte-planétaires 8 augmente alors jusqu'à une vitesse légèrement supérieure à celle des deux moteurs et la commande transmise à l'arbre 3 a lieu alors à une vitesse qui est légèrement supérieure à la
<Desc/Clms Page number 4>
moitié de la vitesse des moteurs et un couple qui est légèrement moindre que deux fois la somme des couples des deux moteurs.
Lorsqu'une vitesse convenable de la locomotive a été atteinte, on met en prise l'accouplement 27 pour relier la roue dentée 16 à l'arbre 3.
Le résultat de cette opération est de ralentir le carter du différentiel 8 et de provoquer la mise hors de prise du dispositif unidirectionnel 26. Il n'y a par suite pas de discontinuité du couple délivré à l'arbre 4 en passant de l'engrenage bas à l'engrenage élevé puisque l'engrenage bas mène jusqu'à ce qu'il soit dépassa par l'engrenage élevé. La vitesse de l'arbre 3 est maintenant doublée et le couple qui y est appliqué est réduit à moitié en comparaison de la vitesse et du couple réalisés lorsqu'on entraine la machine par l'engrenage 15.
Le simple changement de vitesse dans le sens du ralentissement suppose la mise hors de prise delembrayage 27 et le mouvement sera transmis alors à l'arbre 3 dès que sa vitesse tombe en-dessous de celle de la roue dentée 15.
Se référant maintenant à la figure 2 ou les chiffres de référence sont les mêmes qu'à la figure 1, le dispositif unidirectionnel 26 et l'embrayage 27 sont remplacés ici par un double accouplement à griffes dont un élément d'accouplement à griffes 17 est claveté sur l'arbre 3 et peut 'être déplacé dans un sens pour coopérer avec la roue dentée 15 et dans l'autre sens pour coopérer avec la roue dentée 16. Ainsi, d'une manière bien connue dans la construction des engrenages droits, l'une ou l'autre des roues dentées 15 et 16 peut être reliée à l'arbre 3 tandis que l'autre reste libre.
Lorsque la locomotive tire le maximum de charge prévu, l'embrayage à griffes est placé pour relier la roue dentée 15 à l'arbre 3, et un couple atteignant légèrement moins que deux fois la somme des couples des deux moteurs peut être atteint comme indiqué plus haut en faisant d'abord que le moteur B entraîne l'engrenage 9.. Lorsqu'une telle locomotive roule sans charge ou faiblement chargée, il est possible d'avoir l'organe d'embrayage à griffes 17 en prise avec la-roue dentée 16. Dans cette disposition, le processus d'entraînement est le même que lorsque le mouvement , est transmis par la roue dentée 15 sauf qu'à chaque étage la vitesse de l'arbre 3 est double de sa vitesse à l'étage correspondant lorsqu'il est entrané par la roue dentée 15.
Dans les deux agencements décrits ci-avant, on notera que l'embrayage unidirectionnel 18 peut être disposé pour agir directement sur un élément quelconque de l'engrenage reliant l'arbre 2 à-la roue dentée 9 et ne doit pas nécessairement être monté sur l'arbre -2 comme montré.
La transmission montrée, aux figures 1 et 2 peut être modifiée en utilisant toute forme d'engrenage à engrènement permanent et à vitesse variable pour entraîner l'arbre par le porte-planétaires 8 au lieu de l'engrenage particulier à deux-vitesses décrit. Une transmission epicycloîdale est un exemple d'une telle transmission en variante.
D'autres transmissions à vitesse variable, de préférence des transmissions à deux vitesses peuvent être prévues aussi entre l'arbre 3 et le mécanisme à entraîner par le bloc de transmission de puissance pour donner encore une multiplication de couple si on le désire, Comme variante aux agencements décrits plus haut une locomotive peut être prévue avec deux blocs de transmission de puissance suivant la présente invention, par exemple comme montré à la figure 1, et chaque bloc peut être agencé pour entraîner seulement un groupe particulier de roues sur voie, par exemple un boggie;une,telle locomotive peut avoir deux blocs de transmission et deux boggies dont chacun est entraîné seulement par un seul bloc de transmission de puissance.