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"Boîte de vitesses!
La présente invention a pour objet une botte de vitesses utilisable$, notamment mais non exclusivement dans de* machina* textiles où l'on a souvent besoin d'ajus- ter un vitesse avec une grande précision.
C'est ainsi, par exemple, que pour faire varier un taux d'étirage, on a besoin de régler avec précision la vitesse de rotation des cylindres étireurs par rapport celle des cylindres de retenue. Le problème ne consinte pas 4 faire varier la vitesse entre de très large,* limites, main il exige, par contre, un écart assez faible, par exemple de l'ordre de 2% entre deux vitesses consécutive,.
Un pâtit écart da cet ordra est nécessaire si l'on veut obtenir un ruban, une mâche ou un fil, présentant exacte- ment la titrage que l'on recherche.
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La but de l'invention *et de réaliser un* boit*
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de vitesses qui répond* déjà t caa conditions et qui, de plus# soit d'un* structura aussi simple qua possible, %noie réglage délicat et sans manoeuvre compliqué ni aliénante, cette
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durnière condition étant loin d'ttrt négligeable dans l'indus- trie txxtilw.
La botte de vites*** suivant l'invention est constitué*
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par un arbre d'antre et un arbre de sortie parallèles partant des roues dentées, et par une chaîna *ans fin engagée sinulta- néaent ur deux roues port... respectivement par la,dite arbres,
l'un au mains dit ceux-ci portant plusieurs da ce* route
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dantias da diamètres différente et étant associé à des moyens da dégagement pour éloigner temporairement radialement la chaîna de la roue da cat arbre sur laquelle elle saut endagde ainsi qu'à des moyens de sélection de rapport de vitesses propres à assurer un déplacement relatif axial des roue@ dentées portât par cet wrbra par rapport à la chaîna pendant qua celle-
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ci mot maintenu éloigné* par lendits moyens de dégagement* Grtce à cat agencement, la botta de vitesses ne comporte qua doux arbres de travail,
da sorte que sa structura est très simple$ at, par un étagement convenable des diamètre* des différentes tout* dentées, on paut obtenir un nombre de rapports de vitesses différente égal au produit des nombre* des rouas port'.. par laa daux arbres. Ainsi, par exemple.
avec
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huit route dantdes sur chaque arbre, on peut obtenir 64 vitesses différentes, On réalise ainsi une-batte de vitesse* qui présente presque les avantages d'un variateur de vitesses continu, sans an présenter les inconvénient*, puisqu'il na peut y avoir aucun
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glissement antre les deux arbres, grlc8 . la liaison danmodra-
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inique assurée par la chaîna angagaa sur deux rouas dent'.. solidaires on rotation, respectivement des doux, arbre.
d'antrée #t de sortie de la boîte, L'invention t 'gellment pour objet des odes d réalisation comportent l'un* au ' oint, des caractéristiques suivante* t
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a. OeG Htoyanx de verrouillage immobilisant 8t.l.ment les roues dentéee par rapport à la chaîna, loraqua calle-cî est engagée sur des rouea. b. D'un c8té du plan de deux arbres, la chaîne forma ! une boucla dana laquelle est logé un galet tendeur.
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Ct En plus du galet tendeur, eat disposé un galet compensateur dont l'amplitude eat limitée, au moins vers l'.xt6 rieur, par une buté. fixa, et qui est sollicités vars cette
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butée avec une força supérieurs à eslla qui sollicita le galet tendeur dans la sans de l'augmentation de la tension de la chaîna.
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d.
La* Moyens de dégagement radial de la chaîna non* constitués par uns fourche è plusieurs branch nu tint. tnnti.1* gnss p.r.l1.1.. fixées au bord d'un secteur monté à pivotcnsnt sur l'arbre considéré de façon tells que laadit"e) tiqpr ae trouvent plaaéii suivant des a<tn<fatticat da tu faeas cylindre qui! thlBJtiqusi di ray'" plut grand QUI csiui de 18 plus 9!'<;n. roue dentés portés pat l'arbre considéré, Isdit ssetsur étant, relié b un organe ds commanda manuelle de dégagement au moy. duquel en plut l'amener, par un mouvement ds pivntamant ..1.'.,bll, oit in pétition tnloUv" à l'intérieur de X'w
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formé par les deux brin. correspondant de la chaîne, soit en position active dont l'angle qui embrasse l'arc d'enroulement de la chaîna.
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ait.
L'organe de commande manuelle de dégagement de la chaîne est muni de moyens da verrouillage dans se position activa et dans sa position inactive. f. Les moyens de *élection de rapport de vitesse
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aont constituée par une menatts b commande manuelle solidaire seulement en translation du groupa de roua. dentées correspondant qui est solidaire seulement en rotation de l'arbre qui le porte, ladite manette étant mobile par exemple dans una fente
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du carter parallèle l'axe de l'arbre.
g. Les moyens de verrouillage axial des roues dentées sont constituée, d'une part, par un disque coaxial à l'arbre correspondant et solidaire de la Manette de sélection de rapport de vitesses et, d'autre part, par una tige de la fourche de dégagement présentent des entailles espacée* axialemant au pas
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de leécortement des roues dent'.., de façon telle que la tranche dudit disque soit engagée dans l'entaille correspondants, ledit disque présentant un méplat de dimension et d'emplacement télé
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que ladite tige de fourche ne trouve un regard dudit .'plat et par contiquomte dégagea de oeluîooio lorsque la fourche ont en position de dégagement da la chaîne,
et qu'en puisse cloue déplacer axialtment la disque et les Muée dontion sovyiseandantesi l'invention legs mieux comprise à la lecture la la description suivants et a l'examen de)! dessins annexés qui mentromtp à titre d'exemple non limitatif, un mode de ar**3mn de l'invention,
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sur ces destine
Fig.1montrs, à petite échelle en pian, une boîte de vitesses à chaîna suivent l'invention, Montée sur une partis d'un bâti de machina textile, Fige 2 est, à plus grande échelle, une COUP' vertica- le faite suivant le ligne II-II de le fig. 1.
Fig. 3 cet une coupe verticale faite sensiblement suivent la ligne brisée III-III de la fig, 2, et Fige 4 est une coupe horizontale faite suivant le ligne IV-IV de la fige 2.
La boîte de vitesses représenté$ sur la fige 1 cet logée dans un carter 1 muni d'une plaque de fermeture avant 1a et d'un couvercle 1b et fixé au bâti 2 d'une s'échine textile, Elle cet destinés par exemple$ 6permettre la réglage précis du feux d'étirage des fibres textile% trait'.., au moyen d'une variation précise du rapport de la vitesse périphérique des cylindrée d'étirage par rapport à celle due cylindrée alimen- taires ou de retenue.
La botte de vitesses comporte un arbre d'entrés 4 et un arbre de sortie 5 munis, respectivement, de pignon dentés 6,7 et tourillonnant, d'une part, dans des paliers 8,9 solidaires du carter 1 de la botte de vitesse et, d'autre part, dans des peliers 11, 12 solidaires du bâti 2 de la machine,
La partie de l'arbre d'entrée 4, qui se trouve à l'intérieur du carter 1 da la botte de vitesses, cet munie de
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Cannelure$ 15 (voir aube± fiée 3 et 4) sur lesquelles peut
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coulisser un moyeu 16 dont Ital6soge présente des cannelures complément*iraa# La moyeu 16 porte un certain nombre (huit dans Ilexempla) da roues de chaîne 17., 17las 17& 11t, 1T±, 11±, 17& et 17119 de diamètre% et de nombres de dents progr*au4- crni 4 nt*à Dans l'exemple, le première roue dtntttw 17. es':
4nill.1,4 directement dans le moyeu 16, tend!. que les autres on4 -mpoortéee nul ledit moyeu et i)))t))Ob.tJ.l.ot<t<n)[ sur celui-ci au ,,;y(.u d'un clavette la et d'un ictou 19* D'une façon analogue, l'arbre de sortie 5 est muni ,de cennelufon 21 aut lesquollsa peut coulisser un moyeu 22 porteur *une± de plusieurs roues dentées (ici de huit route encore) désigné , respectivement, par 23jlt 23b., 234. 23à. 23.. s< 23it 23IL et 23h de diamètre* et de nombres de dente régulièrement déoroiaaanta.
Le* différent% nombre% de dents des groupât db route de chaîne portée par l'arbre d'entrée et l'arbre de aoictia de la botta, qui servent à déterminer un certain nombté de rapporte da vitesses différente# sont choisis de façon telle que lot
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rapporta obtenue présentent une progression aussi régulière que
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possible, sens recoupement. ni ''trou" important.
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A cet effet, dans l'exemple, les nombres de dent*
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des roues 17.1: t 17 h.
Montées sur l'arbre..d'entr6a sont t 240-270 3le 359 40, 460 53 et 61 dent* respectivement, tondis que les nombre* de dent% des roues 23A à 23h montées sur l'arbre de sortit sont, respectivement, de 57# 56, 55p 54p 5317520 51
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et 50 dents*
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On peut faire coulisser axialement et individuellement le deux groupes de rouée de chaîne au moyen de deux manette.
26, 27 (voir aussi fig. 2) qui coulissent dans des fentes ou lumières 28, 29 du couvercle 1 de la boîte de vitesses et qui sont solidaires de bottiers 31, 32 dans lesquels sont montées les bagues extérieures de roulements à billes 33, 34 (d'un type qui s'oppose aux moment de diversement dont les bagues inté- rieur sont montées sur les moyeux 16 et 22 portant les grou- pes respectifs de roues. Des joncs élastiques 35, 35a et 36 retiennent axialement les baguée de ces roulement. Dans l'exemple, les fentes 28, 29 sont parallèles aux arbres 4, 5 taie elles pourraient ttre orientées différemment par exemple en oblique.
Une chaîne 37, qui est de préférence du typa à rouf leaux et qui se trouve d'une façon immuable toujours dans le mime plan, quelle que soit la combinaison da vitesse* mise, en priée, passe successivement sur une roue dentée par exemple 178 de l'arbre d'entrée 4, sur une four dentée par exemple, 23a de l'arbre et* sortit 5, puis eu? un Qalet tendeur 38 et enfin sur un galet compensateur 39.
Ces galets sont reuréuentés dentée au pas des maillons de la chaîna, Maie ils pourraient être lie@@@s La chaîna est sans fin, et, par conséquent, de longueur total* constante,
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t'ftvbra 4 tourne dont la semis do la flèche ±î(F4g* 2) de sorte que la seule partie de la chaîna qui tt4i met l'effort der travail est celle qui et trouve entre ledit bru d'entré* et l'arbre de sortit ap les deux galet$ tendeur : et compensateur 39 ayant pour but, entre autreno de tat4.ror As itou de la chaîna.
La galet compensateur 39 remplit d'autre- ..ii0* tiona qui auront exposée@ plus loin*
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Le galet tendeur 38 tourne, par l'intermédiaire d'un roulement à billon (non représenté) sur un axe 41 monté à l'extrémité libre d'un levier 42 qui pivot* autour d'un axe horizontal 43 monté à l'intérieur du carter 1.
D'une façon analogue, la galet compensateur 39 est supporté par l'intermédiaire d'un roulement 45 par un axe 46 fixé sur un levier 47 qui pivota sur un tourillon horizontal 48 solidaire du carter de la boîte, l'amplitude du mouvement d'oscillation du levier 47 étant limitée, vers le bas, par une butée 49 également solidaire du carter*
De plus, le poids du levier 47 du galet compensateur est beaucoup plus grand que celui du levier 42 du galet tendeur 38, de façon que ce dernier ne puisse descendre que dans la mesure où la levier 47, qui porte le galet compensa. teur 39, repose déjà sur se butée 49. Ceci permet d'éviter que la chaîne vienne à toucher le fond du carter, lorsque la combi- naison de roues sélectionnée pour la vitesse choisis absorbe pou de longueur de chaîna.
Au contraire, notamment pour les ba- laina du changement de combinaison comme on la verre plut loin, rien ne s'oppose à et que la galet tondeur et le galet compean@@- tour soient soulevés simultanément d'une grande quantité pour libérer une longueur de chaîne Importante au-dessus des rouée dentés d'entraînement.
Pour pouvoir passer d'une combinaison de vitesse à une autre, c'est-à-dire pour pouvoir faire coulisser un groupe de roues dentées sur son arbre, sens déplacer la chaîna axiale- ment, il faut pouvoir dégager celle-ci des dents avec lesquelles elle se trouve en prises A cet effet, il est prévu pour
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chacun des deux arbres de la botte, par exemple pour l'arbre
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d'antre 49 une fourcha de dégagement do chaîna comportant trois branches ou tiges 52, 53, 54 de direction axiale solidaire* d'un
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secteur 55 monté à pivotement sur l'extrémité de l'arbre 4, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 57.
Ce dernier *4t d'un typa s'opposent au moment de diversement, ce qui rand le manoeuvre des leviers 59 et 67 très douce par suppression des frottements contre la plaque avant 1a
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Les axes des trois tiges 52# 53p 54 de la fourche de dégagement de chaîne sont situé% sur des surfaces cylindri- que* théoriques de rayon supérieur au rayon de la plus grande roua dentée 17h portée par cet arbre,
Au moyen d'une poignée SB Mont'. aur l'extrémité d'un levier 59 fixé à un moyeu 60 solidaire du secteur 55, on peut faire pivoter ce dernier, depuis sa position représenté* an
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traits pleine sur la fig.
2 pour laquelle il ne trouve & l'inti rieur du quadrilatère formé par la chaîne de transmission 37p jus , qu'à une position sensiblement diamétralement apposée comme rs-
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présenté un traite Mixtes de façon que la chaîne occupa la poli- tion 3T l'écart da la roue dentée 171 avec laquelle elle était précédemment en prises
La secteur 35 est immobilisé, dans l'une ou l'outre
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des deux positions précitdeo# au moyen d'un argot de verrouille. go 61 solidaire du levier 59 et qui t'engage dent un trou cortes. pondant da la plaqua avant 1a du carter.
La levier 59 présente, dans un plan radial une flexibilité suffiaônte pour qu'une légère
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traction axiale exercée sur la poignée 58 suffisa è dégager l'argot 61 du trou dans lequel il est engagé. ;
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Leu deux t!\1t 52. 53 de la fourcha de dégagement de chaîna sont cylindriez ce sur toute leur longueur, tendit que lextrémité de la tJI4 54 présente una échancrure 61 destinde à bien localiser la eh''ne dans son plan, lorsqu'elle aera dégagée d'une tout pour ttre ioposée sur la roue qu'on amènera, dans et piafs, en vue d'un chèrement de combinaison de vitesses* Son "'JCttr;',...U présente un replat 54A (fige 3) afin qu'elle ne -"-'#te r<is entrer en , tontaet avec les plus grandes roues 17R ni 1?h, 1):
/lus, la à 54 présenta des créneaux 63 dont 161écortenoeit est égal. à l'écartement des plana médiane de deux routa denté ancaaaivaa et dont la largeur est égala sensiblement t l'apainaur d'un disque de verrouillage 64 solidaire du boîtier et destiné à immobiliser la groupe de roues dentées carrelpt "dent dans la position de sélection où on Il* amende Les tige* 52 et 53 se trouvent à l'extérieur du disque 64* Ce dernier présente un méplat 65 (Fig.
2) à un emplacement qui se trouve en regard de la tige 54, lorsque la secteur 55, qui porte la fourcha de dégagement de la chaînât a été amené dans sa position supérieure de dégagement*
Grâce ca dispositif da verrouillage, lorsque la
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chaîne est en place sur uns roua dentée, on ne cout pas dé. placer axielement le groupa de roues puisqu'il est verrouille par le disque 64 dans le créneau correspondant de la tige 54, et inversement* lorsqu'on a fait pivoter le secteur 55 pour dégager la chaîne on @, en même tempe, dégegé la disque 54 de verrouillage axial des pignon*.
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Pour faciliter l'engagement du disque de verrouillage 64 dans l'un quelconque des créneaux 63, l'entrée de ceux-ci et le bord du disque, au voisinage du méplat 65, sont biseautés convenablement,
D'une façon analogue, on peut dégager la chaîne des roues dentées montées sur l'arbre de sortie 5, au moyen d'un bouton 66 monté sur un levier 67 fixé à un moyeu 70 soli- daire d'un secteur 68 qui porte les tiges 71, 72, 73 formata fourche do dégagement de chaîne. La tige 73 présenta aussi des créneaux de verrouillage d'un disque 74 avec Méplat de dégagement 75.
Le levier 67 peut être également immobilisé dans l'une quelconque de ses deux positions au moyen d'un argot de verrouillage 76.
La graissage de l'ensemble est assuré, d'une façon très simple au moyen d'une bague 77 (Fig. 3) qui trempe dans un bain d'huile 79 garnissent le fond du carter 1 de la bottât ledit* bague roulant simplement dans %.,ne gorge annulaire 78 ménagés dans la surface cylindrique extérieure du moyeu du galet compensateur 39.
On peut commodément de l'extérieur de la botte de vitesses repérer avec précision celles des roues denté@@ de chaque groupe qu'on amena dans le plan de la chaîne, erâce à des échelles telles que 81, 82 (Fig. 1)gravées sur le de es du carter 1 de la botta de vitesses, la long des lumières 29 dans lesquelles on déplace les manettes de sélection 26, 7.
En vue de faciliter l'engagement du disque de verrouillant @ ou 68 dans l'un des créneaux tels que 63, les lumières 28. présentent en face des repères 81, 82 des échancrures @
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tant un prépcsitionnmenet aisé de la manette 26, 27 de aorte que le disque 64, 14 soit toujours placé sensiblement en face de l'un des créneaux 63, avant basculement en position initia. le du secteur 55.
Lorsqu'on amène la manette dans une nouvelle position, les échancrures E, en forme de demi-lunes, corres- pondant au diamètre des Manette., facilitent se mise en place en face du nouveau repère,
Des butées 83, 84 limitent la débattement, vers le haut, des bras 42, 47 qui portent, respectivement, le galet tendeur 38 et le galet compensateur 39, afin d'empâcher la,dit. galets de venir en contact avec les organe* monté* sur le@ arbres d'entrée et de sortie de la boîte de vitesses.
Le fonctionnement est la suivent t
On suppose que la botta est actuellement en fonc- tiennement avec la combinaison de vitesse représentés sur le dessin, c'est-à-dire pour laquelle la chaîna passe sur la roue dentée 17d de l'arbre d'entrée 4 et sur la roue dentée 23@ de l'arbre de sortis 5.
Pour modifier la vitesse de l'arbre de tort!. 5, ai l'on supposa, par exemple, que l'arbre d'entrât 4 est entraîna* à vitesse constante, on peut avoir besoin* par exemple de faire poncer la chaîna sur une autre roue dentée de l'arbre d'entrée tout en continuant à la laissez passer sur la tome roue dentée 23a de l'arbre de sortie.
Pour cela, il suffit au moyen du bouton 58, da faire pivoter la levier 59 de façon qu'eu moyen de la fourche de dégagement, on soulève la chaîne
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de la roue 17g et qu'en aaaa temps, on libère la disque 64 de verrouillage axial des roues dentine# Au cours de ce .au- vement la galet téndaur 30 sers aoulava, comme indicé un traite mixtes sur la fig. 2.
Au moyen de le manette 26 on fait coulisser sxialemant le groupe de roues dentée$ de l'arbre d'or trée 4 jusqu'à la position désirée, en ne repérant sur l'é- chelle Ola Pour remettre la boîte en marche, il suffit da re,,3 ner le bouton 5d 8 sa position initiale, ce qui a pour effe. de déposer la chaîna sur la nouvelle roue dentée choisie et> un ')3me temps d'assurer la verrouillage axial de z "1I1Hlmu.!.Ì des route dentées da l'arbre d'entrée. Le galet tenceur rattrape la mou de la chaîne en position de travail et l'appareil est de nouveau en état de fonctionner sur la nouvelle combinaison de vitesse choisie.
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On remarquera que la galet compensateur 9 remplit plusieurs fonctions, à savoir t il écarte la cs-s., >' da la tige 54 en position de travail il évite que, en posit t- ^oute du débroyeur 55, le brin descendant de la chaîne ne ; uche les dents des plus grandes des roues 1' 1 il parlai, un graissage simplifié de la boîte par l'anneau 77 ! et enfin il psxt la manoeuvre simultanée des debrayeura 55 et 68, la course du galet tendeur 38 n'étant pas suffisante pour compenser, , dans ce cas, le raccourcissement du brin inférieur de la chat- ne.
Le galet compensateur pourrait être supprimé si l'on
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mettait un galet tendeur, de très gros diamètre et suffinommm éloigné des arbres 4 et 5 pour ne gtner ni le fonctionnement normal, ni l'opération da changement da vitesse. Il est évi-
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dent qu'à ce moment il faudrait prévoir un autre moyen da graissage que l'anneau 77.
Si la changement de vitesse nécessitait la passage de la chaîna d'une roua de l'arbre de sortie 5 à une autre roua de ce@@i-ci, on tarait une manoeuvre analogue au moyen du @@@gten 66 et de la manette de sélection 27.
@ene une troisième hypothèss, ai la modification du rendort de vitesses nécessitait la déplacement des roues dentées de l'arbre @@@ant et aussi la déplacement des route dentées de l'arbre de: sertie, on pourrait alors, si, on la désirait, effec- tuer les deux manoeuvres simultanément an agissent sur les deux boutons 58 et 66 ce qui dégagerait complètement la chaîna des roue, dentée* des deux arbres et l'on pourrait alors déplacer toutes les roues dentées au moyen des manette.
26 et 27 pour les amener dans les positions respectives carres. pondant à la nouvelle combinaison choisie.
Il est évident que la rapport de vitesses minimum est obtenu lorsqu'on a amené, dans la plan de la chaîne, la plus petite roua 17a de l'arbre d'entrée 4 et la plus grande roue 23a de l'arbre de sortie 5. Les rapporta de vitesses im- médiatement supérieurs, en progression régulière, sont obtenu. par les combinaisons de roues suivantes : 17a-23b, 17a-23c, 17a-23d, 17e-23e,17a-23f,17a-23g,17a-23h.
Pour continuer la progression des rapporta de vites..., on passerait ensuite à des combinaisons utilisant la deuxième roue 17b de l'arbre d'entrée asscciéé successivement à chacune des roues 23a à 23h de l'arbre d@ sortie 5, puis on associerait
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aucc,..1v..ent la traitiéme tout 172 de l'arbre d'entréeda chacune due rouée 23& . 23h de 1.Ibr.
de gortie, et ain8± da suite jusqu'au rapport de vites*** maximum obtenu avec la plue
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grande tous 17h de rorbro d'entrée et la plut petite tout 23h de l'arbre de sortie. Cela permet donc d'obtenir au total un
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nombre de rapporte de vitesses égal à <!4,
On pourrait Intervertir les talon de J'arbre moment et de l'arbre mené, toutefois en faisant tourner ceux-ci en sens inverse de celui adopté dans le mode de réalisation décrit plue haut, afin que le brin de chaîne qui passe sur les galet*
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tendeur et comp#noatour n#oit jamais à transmettre dteffortat Il est tria facile à'.oo'd.
tint6,ilur de la botte, apvkn Avoir anlav4 la plaque avant de fermeture 1 et la couvercle 15.
Sien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode
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de réalisation décrit et rapxixantd qui a i%6 donné i titra d'exemple on peut y apporter do no"').;..h')es modifiiaatiana suivent les applications envio4udoo# ant! ftnmt, pour Cela$ du cadre de l'invention*
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Ctg%t qin#i, par exemple, qu'au lieu des d!', 1cetr x.tJ4amsn lot roue* tiantéas par rapport au p 1 ean 9 f .hutq qui demeure inv.riable den.
Ileupincet on no\) (". ". t "ta f solution inverse dans laquelle on d6placere.l. lit plan de 1 chatn. par -Apport eux tous* dontdes fixé rigidement et), oq doUX ticbtww uni ceuiitummxnt paew,b, maiw en obtiendra un nombre dos oombinaiiont da vite*%$% beaucoup plu. putt,
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On pourrait aussi dans un mode de réalisation simplifié laisser les chaîna toujours en prix* avec une eaux
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dantde unique de l'un de* arbres et la faire entrer en prisa,
sélectivement avéc l'une quelconque des route d'un groupe de roue* dentées de diamètres différente montées sur l'autre arbre. ce qui donnerait évidemment un nombre de combinaisons beaucoup moindre
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Par ailleurs@ les tique telles que 52# 53 'i1, 72 de d gageaient da la chaîne pourraient Être remplacées par des moyens équivalent*# tels que, par exemple, une t8lo cintrée en ferme de portion de surface aylindciqu)!.
A la place de la chetne 6 rouleaux$ en pourrait utllîser tout autre type convenable de ehotmot telle qu'une chaîna dite Ooilenciou# "# ou encore une courtois dentée classique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.