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"Variateur progressif de vitesse ou embrayage"
L'invention est relative à un variateur progressif ou échelonné de vitesse ou embrayage de type mécanique, afin d'obte- nir la transmission de mouvements entre deux arbres, l'un desquels, l'arbre moteur tourne à un nombre constant de tours par minute, tandis que l'arbre mené peut tourner à un nombre de tours par mi- nute, variable progressivement depuis 0, et dans ce cas l'arbre mené reste arrêté, jusqu'à une vitesse égale à celle de l'arbre moteur ou à une vitesse supérieure à cslui-ci.
Le système objet de oette invention, est d'une applioa- tion universelle à toutes les machines auxquelles, pour un plus grand rendement, il est nécessaire de daner des vitesses diffé-
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rentes, même si c'est à un organe quelaonque parmi ceux qui compo- ; sent le système. Ainsi, parmi les nombreuses applications qui rou- vent être citées dans le champ d'utilisation, se trouvent les au- . tomobiles, tracteurs, tours et autres machines-outils, ainsi que dans l'industrie textile les fileuses, bancs à broches, foulons, etc.
D'autres détails et particularités de l'invention ressor- tiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non li- mltatif et en se référant aux dessins -annexés, dans lesquels !
La figure 1 représente schématiquement doux vilebrequins porteurs du système.
La figure 2 représente un détail d'un régulateur de posi- tion, d'un vilebrequin par rapport à l'autre.
La figura 3 représente un détail d'une bielltte qui relie les deux vilebrequins outre eux, joints à la bielle à com- mander.
La figure 4 représente un ensemble actionné par la biel- lette.
La figure 5 représente un détail de réalisation similaire à celui de la figure 4, mais avec trois.vilebrequins.
La figure 6 représente un détail d'un ensemble de diffé- rentiels.
La figure 7 représente un cas d'application sur trois vilebrequins.
La figure 8 est une vue transversale d'un mécanisme avec deux vilebrequins. en p.an
La figure 9 est une vue/du mécanisme représenté à la fi- vire 8.
Le principe sur lequel se basé le fonctionnement de ce variateur est le suivant
On transforme un mouvement rotatif en un mouvement reoti.' ligne alternatif, lequel à son tour se transforme en un mouvement rotatif, qui commande l'arbre conducteur.
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Fondamentalement, ainsi qu'il ressort de la figura 1, le système consiste en la combinaison de deux vilebrequins 1 et 2, d'un ou plusieurs manetonsde rotation, identiques, menés par les roues 3 et 4. Le vilebrequin 2 de la roue 4, possède un différen- tiel au moyen des planétaires 5 et des satellites 6 et demie le mouvement de rotation à l'envers de la roue 4, toujours pendant que la couronne 7 eat arrêtée. Ce différentiel peut être remplacé par un système de chaînes avec tendeurs ou bien par un système de pignons hélicoïdaux, dont le déplacement provoque le déphasage des deux vilebrequins, ou quelqu'autre mécanisme convenable.
Si la couronne 7 se meut d'un quart de tour dans un sens quelconque, les manetons des vilebrequins 1 et 2 seront opposés vie-à-vis en contre-snes (figure 3), et partant le centre 8 de la bielle 9. demeurera fixe, donnant dans ce cas le point de vitesse 0 dans le variateur.
.En avançant ou en reculant le vilebrequin 2, selon ce qu'on a réalisé antérieurement, les deux manetons se situent à nouveau face à face, dans une même position (figure 4), la biellet- te 10 suivant perpendiculairement toute la course et partant le point 8, grâce à quoi on aura la vitesse maximum.
Dans une forme de réalisation, le levier ou bien la cou- renne 7, peut être mis en mouvement par un cylindre hydraulique dont la rentrée d'huile s'effectue par 29, de façon qu'avec la sou- pape de décharge 30 fermée, le piston 31 avance en déplaçant la cou ronne 7, qui déplace à son tour le vilebrequin 2 de 0 à 180 , pour obtenir la progression des marches. à Si/la biellette, dont le point. 8 varie de 0 à 1, on asso- cie une bielle 11, aveo'une via 12, dentée hélicoidalement, qui en- grène avec la roue '16, qui à non tour est reliée à l'arbre mené 17, celui-ci tournera en fonction de la course que décrit le point 8.
La vis 12 a, à sa partie inférieure, un frein à disque 15 (fleure 4), (lui dans au force ascendante, on entraînant la
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roue '!6 avec d'autant plus de pression que plus grande est , la. c<"7' ìj> :;1,1, entraîne, et donc il freine proportionnellement la é,i= i?g :. ja, vis en revenant en arr. e . n ez:ranera pas la roue '169 -'elle glissera par l'intermédiaire de l'engrenage héli-
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r:oi±1.i;., .f.L:, ,.ac sur le coussinet à i iJ.les 18, qui facilite 'le- ;àù...i# r ' i -, . -..i':.' , ta. roue 16, néanmoins, continuera à avancer pous-
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1 .r.:" r:i mrtI'.a±:1 bielles en phases de travail alternatives. Le oycii oc '!"<l)f î;a:!'a :mccesaivement.
.','..::: fiX'1 mettra. de bielle3 à travailla', distribuées pro- "l)Orti!)[;,-: = ; e<Je8ib à la circonférence, en cherchant les positions les w.àr -rLq-::3!:b.er de la bielle 11, plus on arrivera à une unit'ozJni'5; ;', -L,.-,.,:ci.ion plus parfaite et progressive de 0 à 1.
Gi:=;tid la vitesse de rotation des vilebrequins 19,' 20 et 21 (ii.yiii=... 7]; est la même que celle de la roue 22, si on les unit au moyen 6 :;î.1 ertbraya;e, on aura la marche directe, sans nécessité da M.sls<.! 1 de biellettes. oS,#1*1 successivement, on pourra avoir autant de marches que de joux de pignons intercalés entre les axes moteur.., et mené.
C test;d.-e que tout se passera comme dans les changements de viz es. ::..'';é ,,:utt)jIlttiques. Au fur et à mesure que les vitesses des pignonn s'approcheront, par le fait de la progression, ils pourront 'en>?,!'{;!;.01' automatiquement en donnant'les différentes marches. liae le débrayage des roues 3 et 22 et par l'augmentation
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de la vitecse de la roue 16, on rend libre le pignon de l'arbre me.4
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. 'nI par le levage de la via 12 contre- le coussinet à billes 18 (figure 4) et son libre actionnement de vis, mais si sur les deux
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roués 3 e1;
2"! d'accouplement de direction avec embrayage on dispose ., u cliquet ou orfte Himilaire, qu'on puisse mouvoir . volo-te, au .mOJ'j'f.H1 d'un disque (14,-)LP.Cd axialement, isi on laisse libre le cliquet ,> . le pignon ,:,1"' bonjours libre dans tous les points de la pl7yrerdans *.out3 l.f-à.9 pointe 'ere nic1l1 ct si 1 01 iquût agit, quam la roue 22 voudra avanceTAla l'OÙ(t 3. d:! "iJ:,;b]'I)(1'.J.l! celle-la r;ntr<iifnei,a cel7 .ci, fiu oyes
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cliquet dans la marche directe.
Lorsqu'on met le point 0, ou qu'on arrête le moteur, et que l'axe mené reçoit une force en sens contraire, on ne pourra agir pour laisser immobile le centre 8 de la biellette (figure 3), et la même force le mettra automatiquement à 0, s'il n'était pas là
Par conséquent en aucun moment de la progression, même en direct, . l'arbre mené ne pourra rétrograder, car en se déplaçant par la for- ce opposée à la roue 16, celle-ci pressera la vis 12 sur le frein
15 et partant elle restera immobilisée.
Les effets de la vis décrite peuvent être remplacés par des pignons libres, à billes, rouleaux ou cliquet, ainsi que par des pompes hydrauliques de retenue, etc.. Dans le cas de cliquets, ce ne sera pas un variateur progressif, sinon qu'il aura autant de marches que de dents sur le pignon dans son parcours maximum, et selon la disposition du cliquet ou des cliquets qu'on y adapte.
Le travail avec des cliqueta a les mêmes caractéristiques que celui avec des via, sous la réserve que la variation de vites- se, au lieu d'être progressive, est échelonnée,
Le levier qui déplace la couronne du différentiel qui effectue le déplacement du vilebrequin 2 (figure 1), peut être commandé par un cylindre hydraulique, qui sert ausi de régulateur, ; car selon la pression qu'il applique il établit automatiquement la ) vitesse qu'on requiert, selon l'effort qui se réslise à chaque ins- tant.
Jusqu'ici, on a obtenu un variateur da vitesse mécanique parfait depuis 0 à 1 ou d'avantage ou à pigner libre à volonté ou à vitesse rotative fonction de la droite ou de l'inverse avec accé- lération automatique, retenue à l'opposé (le la marche et embrayage automatique.
Avec l'application de la vis 12, la pignon libre à bil- les ou rouleaux, ou bien avec un variateur d'une infinité de mar- ches échelonnées, qui se succèdent automatiquement sans nécessité de séparer les arbres, on obtient un pignon libre dans les deux sens et à vilonté, accélération aut matique. retenue à l'opposé
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de la marche et embrayage automatique.
Jusqu'à présent, toute l'explication a été basée sur un seul jeu de bielles sur deux vilebrequins. Toutefois, on peut aussi disposer un ou divers vilebrequins, ou un ou divers axes excentriques, qui sont déphasables entre eux, circulairement, au moyen d'un différentiel 40, représenté à la figure 7, qui se situe dans ce cas sur le vilebrequin central de l'ensemble.
Dans le cas de la figure 7, on prévoit trois vilebrequins, huit bielles 11, sur huit biellettes 10, dont les vilebrequins ou excentriques extérieurs ont chacun quatre manetons où excentriques, et dont le vilebrequin central a huit manetons ou excentriques, où appuyent -entre les deux vilebrequins extérieurs huit biellettes, lesquelles transmettront le mouvement aux huit bielles 11, et celles-ci à leur tour, aux pignons libres, vis ou cliquets, qui entraîneront dans leur mouvement ascendant des différentiels, par le système de tout ou rien.
Ceci s'obtient par la position des bielles, qui est telle que lorsque deux d'entre elles se'trouvent au point mort su- 'périeur, deux se trouveront au point mdrt inférieur, deux autres seront à la moitié de la course ascendante, et deux autres à la moitié de la course descendante.
Si en raison de la nature du travail à réaliser, les bielles devaient avoir une disposition.donnant comme résultat un mouvement non parfaitement uniforme, l'uniformité parfaite s'ob- tient au moyen de l'addition d'un ou plusieurs différentiels, dont le fonctionnement est décrit ci-après.
Si on étudie le mouvement des deux bielles 11' et 11", correspondant aux manetons 41 et 42 du vilebrequin excentrique 21, on observe que lorqu'un monte, l'autre descend, c'est-à-dire .que tandis qu'un excentrique se meut députe un point mot à l'autre l'autre revient au Moyen du pignon libre 43. donnant un mouvement giratoire ou planétaire 44 (figure 6) du différentiel 45, lequel par l'intermédiaire des satellites 46 et' 47 du différentiel 45, transmet/sa force au planétaire 48 du différentiel 45 et au plané-
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taire 49 du différentiel 50,
et à son tour aux satellite 51 et 52 du différentiel 50 qui met en mouvement la charpente 53 fixée à l'axe d'entraînement 54'.
Les bielles 11a et 11b, par l'intermédiaire de la char- pente 55a, donnent un mouvement aux satellites 46 et 47 du diffé- rentiel 45, qui le transmettent aux planétaires 48 et 49 et ceux- ci à leur tour aux satellites 51 et 52, d'où il est transmis à Le charpente 53 du différentiel 50. L'autre moitié de force et de mouvement est reçue par les bielles 11e, 11f, 11g et 11h, les dif- férentiels 50 et 54, les planétaires 55,56 et 57 ; les satellites 58, 59, 51 et 52 ; lescharpentes 53 et 60, et les pignons libres 43.
Il va sans dire qu'on peut appliquer tous les types de
Il va sans dire qu'on peut appliquer tous les types de différentiels connus. '
Les différentiels 45 et 54 ont pour objet de compenser le travail des bielles, étant donné que quand les bielles 11a, 11c,
11f et 11h sont au point mort, les bielles 11b, 11d, 11e et 11g, seront à moitié de la course et lorsque les unes augmentent leur vitesse, les autres la diminue.
Le troisième différentiel 50 a pour objet de compenser le travail des deux différentiels, l'un en plus et l'autre en moins dû à l'accélération ascendante de la biellette 10a (figure 5), com- mençant la course ascendante lentement et finissant plus rapide- est ment par la position des excentriques ou manetons, ce qui/l'inverse de ce qui se produit quant à la biellette 10b, ainsi le total des' positions des deux biellettes est en un point quelconque égal à un.
A titre d'exemple, on décrira si-après un variateur pro- gressif de vitesse, qui comprend essentiellement (figure 8), deux vilebrequins 1 qui transmettent le mouvement, par l'intermédiaire des bielles 2 et des biellettes 3 à des embrayages automatiques 4 par le système de tout ou rien (c'est-à-dire de rattrapage), qui entraînent l'axe mené 5.
Les pignons hélicoïdaux 6 (figure 8) ont pour mission de déphaser les deux vilebrequins 1, selon les nécessités.
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A la figure 9, la référence 1 désigne deux tilebrequins,
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aV3C "1. . (::.',,1 manetona et bielles selon la forme de la figure 8, J qui 9.'" .1.;3.en de la biellette 3 et de l'embrayage automatique 4, tr9:i15:c# la force de l'axe 5. Plus on mettra de bielles, plus uni" fOl'I'1) -": .ze..t sera le mouvement, étant donné que chacune de3.le .
8t \ .>;i.a'0't'se de celle qui lui correspond, leur,. mouvemen1y'sera ce "--;o.,; Seci. permet de supprimer les combinaisons des différen- tiels de la figure 6, qui s'utiliseront uniquement lorsque les bielles devront être agencées en des positions désavantageuses et '
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1"': ''''-'ir obtenir un mouvement rotatif parfait et uniforme .
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