Procédé et appareil de transmission de puissance. La présente invention a pour objet un procédé pour transmettre de la puissance dé rivée comme mouvement alternatif d'un ar bre moteur à un arbre qui doit être mis en rotation en antagonisme à un couple résis tant variable.
Dans le procédé suivant l'invention, on décompose le mouvement alternatif en deux composantes au moyen de trois bielles se rencontrant en un point commun, les extré mités libres de ces bielles étant soumises res pectivement l'une à la force motrice, la se conde à la réactance d'une masse et la troi sième à la résistance à surmonter.
L'invention concerne en outre un appa reil de transmission de puissance pour la mise en ouvre dudit procédé.
Dans l'appareil suivant l'invention, le mouvement alternatif dérivé du moteur pri maire est transmis par une bielle à un pivot oscillant relié par une seconde bielle à un levier oscillant autour d'un point fixe et por tant une masse, et par une troisième bielle à un point situé sur un membre stabilisateur oscillant autour d'un point fixe, ce membre stabilisateur étant relié à au moins un dis- positif d'entraînement à sens unique com mandant un arbre.
L'inventeur a trouvé que, dans les sys tèmes, dans lesquels on laisse plus d'un de gré de liberté ou de jeu, lé mouvement et le couple réel qui se produisent dépen dent de l'élément de temps dû à la variation relative de vitesse de l'arbre moteur et de l'arbre commandé, certaines relations géomé triques entre les divers pivots et bielles étant nécessaires pour produire le résultat voulu.
L'appareil construit d'après ce principe peut être considéré comme comprenant un pivot commun, soit le pivot oscillant où trois bielles se rencontrent. L'une de ces bielles est reliée à la manivelle motrice, la seconde à un levier portant une masse ou volant capable d'osciller autour d'une posi tion moyenne, et une troisième à un pivot capable d'osciller autour d'un point fixe, et commandant un rotor par l'intermédiaire d'une paire de dispositifs à sens unique qui fonctionnent alternativement.
Pour obtenir un système capable de transformer ou décomposer automatiquement le mouvement rotatoire de l'arbre moteur en- tre le dispositif à inertie et l'arbre com mandé entre des limites étendues de varia tion de couple à surmonter à l'arbre com mandé, il est suffisant de ménager une com binaison de trois bielles de longueur égale se rencontrant en un point commun, les autres extrémités des bielles étant disposées pour faire osciller respectivement un dispositif à inertie, une paire de dispositifs d'entraîne ment à sens unique travaillant dans des pha ses opposées et commandant un rotor sur l'arbre commandé et un arbre animé d'un mouvement de rotation constant, l'arrange ment étant tel que les sinus des angles entre les bielles restent approximativement cons tants.
La disposition est convenable pour être utilisée avec des moteurs primaires travail lant soit à couple constant, soit à vitesse constante, ou développant une énergie cons tante.
Des formes d'exécution de l'appareil ob jet de l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: Fig. 1 est un schéma représentant une première forme d'exécution de l'appareil; Fig. 2 est une élévation latérale partiel lement en coupe d'une seconde forme d'exé cution; Fig. 3 est un plan en coupe de celle-ci; Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de fig. 2, tandis que Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de fig. 2; Fig. 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de fig. 2; Fig. 7 est une élévation latérale d'une autre forme d'exécution de l'appareil; Fig. 8 est une coupe suivant la ligne 2-2 de fig. 7, tandis que Fig. 9 est un schéma montrant le mé canisme pour maintenir les parties dans une position moyenne;
Fig. 10 est un schéma montrant un mé canisme modifié pour maintenir les parties dans une position moyenne; Fig. 11 est un schéma montrant une au tre forme d'exécution ultérieure de l'appareil dans laquelle des impulsions sont obtenues sur le rotor au double de la fréquence de la bielle motrice; Fig. 12 est un schéma montrant une forme modifiée dans laquelle deux bielles stabilisatrices sont prévues pour permettre au rotor d'être entraîné dans un sens ou dans l'autre.
Dans la fig. 1, qui est purement schéma tique et ne représente que le principe d'ar ranger trois membres de sorte à décomposer le mouvement de la manière susmentionnée, trois bielles x y z, inclinées substantielle ment d'un angle de 120 l'une par rapport à l'autre, sont reliées à un pivot commun. Les angles entre les bielles vont représentés par A B C, et les déplacements dans le sens de la bielle par X Y Z. La force à transmet tre est appliquée par la bielle z. La bielle stabilisatrice x est reliée à un bras X' pivoté en un point fixe 10, et portant à une extré mité une masse, et la bielle y est reliée au dispositif travaillant, par exemple une pompe ou un compresseur. Par ce moyen, le mouve ment de la bielle motrice z est partagé entre une masse oscillante et l'élément travaillant relié à la bielle y.
Dans la variante de l'invention représen tée en fig. 2 à 6, la, manivelle motrice est reliée par une bielle 4 au pivot commun 3 qui est relié par une seconde bielle 2 à un volant oscillant k, et par une troisième bielle 6, à un pivot 7 retenu par un bras 8 pivoté en un point fixe 9, et relié à une paire de dispositifs d'entraînement à sens unique 11, 11 agissant sur l'élément commandé 12. Les pivots fixes de la manivelle oscillante 1, de l'arbre moteur et de l'élément commandé peuvent être placés au même plan horizon tal qui peut former le plan de séparation de l'enveloppe ou carter, avec une simplifica tion conséquente de la, disposition des pa liers.
L'angle entre la. bielle 2 et la bielle 6 reliée aux dispositifs moteurs à sens unique est de 120 et les angles entre la, bielle 6 et la bielle 4 reliée à la manivelle motrice est de 60 , de sorte que la ligne formant le prolongement de la bielle 4 par le point com mun et les lignes des bielles 2 et 6 se rencon trent au point commun sous un angle de 120 , mais tous autres angles convenables peuvent être choisis.
En vue d'assurer la stabilité du système pendant la marche à vide, on peut ménager des ressorts stabilisateurs tels que 13. Ces ressorts stabilisent en effet des membres ayant la propriété de contraction et ainsi la tendence de ramener le mécanisme à une po sition médiane seulement, et permettant la li berté de mouvement dans le sens opposé.
Les dispositifs d'entraînement à sens unique utilisés dans l'appareil représenté comprennent des disques 14 que les dispositifs de commande à sens unique font osciller et qui sont forcés lorsqu'ils se déplaçent dans un sens d'appuyer fortement contre des gar nitures en caoutchouc 15, dont les autres faces sont en contact avec des brides 16 cla- vettées à l'arbre du rotor. Des brides et des garnitures similaires sont ménagées aux deux extrémités de l'arbre, et on voit que le caoutchouc est disposé à l'extérieur du carter, de sorte que l'huile ne viendra pas en contact avec lui. Ces dispositions sont com plètement décrites dans le brevet suisse no 121396.
Dans la mise en ouvre de l'invention d'après l'exemple représenté en fig. 7, 8 et 9, les deux excentriques moteurs a et b sont re liés par des bielles c d aux points communs e f. Les points communs e f sont reliés par des secondes bielles g h à des volants oscil lants k l et par des troisièmes bielles n m, à des pivots o p retenus par des cylindres 21, 22 (fig. 9) dans lesquels travaillent des pis tons 23, 24, retenus par des ressorts 25, 26, les tiges de pistons étant articulées à des points fixes 27, 28. Les pivots o p sont aussi reliés chacun a une paire de dispositifs de commande à sens unique q r et s t agissant sur le même élément commandé u d'une ma nière similaire à celle décrite dans le brevet suisse no 121180.
Les pivots fixes des volants oscillants et de l'élément commandé peuvent convenablement être placés dans un seul plan, comme représenté, ou bien, la disposi tion représentée peut être inversée, auquel cas le graissage peut être facilement effec tué par barbotage des excentriques mo teurs qui peuvent être immergés dans l'huile.
En considérant un côté seulement de l'appareil, l'angle moyen entre la bielle mo trice c et la bielle reliant le point commun e au volant oscillant est 120 et l'angle moyen entre la bielle c et la bielle m reliée aux dispositifs moteurs à sens unique est de 60 , de sorte que la bielle c, la bielle g et le prolongement de la bielle m sont inclinés à 120 . Pour une excentricité relativement pe tite de l'excentrique moteur et une petite os cillation du volant k, ces angles ne varieront pas notablement pendant la rotation.
On voit que, d'après cet exemple, l'ar bre moteur est monté immédiatement au-des sus de l'arbre commandé, tandis que les vo lants oscillants sont disposés symétrique ment de chaque côté du plan vertical passant par les deux arbres.
Le mécanisme inverseur et les dispositifs à rochets sont représentés en fig. 8 et com prennent un organe coulissant 28 ayant de grandes dents 29 sur la face située le plus près de l'organe oscillant, et de petites dents 30 sur le côté près de l'organe rotatif. Un élément d'inertie additionnel 40 est ménagé, coulissant sur des clavettes de l'organe cou lissant, et adapté pour être déplacé latérale ment par une fourche montée sur l'arbre 41, de sorte que le mouvement de l'organe cou lissant par rapport à l'organe oscillant est empêché dans un sens ou dans l'autre par des saillies et évidements correspondants sur le tourillon 42 monté dans l'organe oscillant q. Une disposition similaire est prévue de l'autre côté de l'appareil.
Cette forme de dis positif à rochet et de mécanisme inverseur est semblable à celle décrite dans le brevet suisse ne 121396. Toute autre forme de mécanisme à rochet inverseur peut être utilisée. La stabilité du système est assurée par des cylindres 21, 22 (fig. 9) reliés au pivot o et coopérant avec des pistons 23, 24 agis sant contre des ressorts 25, 26, les tiges de pistons étant reliées à des pivots fixes 27, 28. Par cette disposition, la position moyenne de l'appareil est rendue stable.
Au lieu des pistons appuyés par des res sorts, on peut disposer des bielles de tension stabilisatrices 31, 34, 32 et 35, comme repré senté en fig. 10. Dans cette figure, en pre nant un côté de l'appareil, le pivot commun o est relié par des bielles 31, 34 au pivot fixe 33 et au pivot fixe 38 de l'organe oscil lant 7k, les bielles étant munies de fentes ou rainures permettant un léger mouvement dans un sens, et le limitant dans l'autre sens. Des bielles semblables 32, 35 sont ménagées de l'autre côté de l'appareil. Pour le mouve ment dans un sens, les pivots o p seront dans la position représentée, tandis que, pour le mouvement en sens opposé, le pivot o se dé placera vers le haut à l'extrémité supérieure de sa rainure, et le pivot p vers le bas, à l'ex trémité inférieure de sa rainure.
De cette manière on obtient un arrangement à cen trage automatique pour un sens quelconque de rotation, tandis que en même temps, toutes les parties de l'appareil sont équilibrées de manière satisfaisante.
Dans la forme d'exécution de l'objet de l'invention représentée en fig. 11 qui repré sente un arrangement à fréquence double, la manivelle de l'organe moteur 5 est reliée par la bielle 4 avec le pivot commun 3 qui est relié par une bielle 2 à la manivelle 1 de l'organe à inertie k. Le pivot 3 est aussi relié par une bielle 6 avec le pivot 7 situé à l'extrémité d'une bielle stabilisatrice 8 qui se déplace autour d'un pivot fixe 9. Le pivot 7 est relié à une paire de dispositifs à rochets agissant sur le rotor 14 par les bielles de connexion 11.
Dans cette forme d'exécution de l'objet de l'invention, les centres des divers pivots et les rapports entre les différentes bielles sont tels que le pivot 7 oscille autour du point fixe 9 avec le double de la fréquence des os cillations du pivot 3. Afin de réaliser cela, les membres 2 et 6 sont arrangés pour oscil ler autour d'une position médiane dans la quelle ils sont en ligne.
Dans la forme modifiée représentée en fig. 12, deux bielles stabilisatrices 8, 80 sont ménagées, reliées au pivot 7 et arrangées de telle sorte que seulement l'une ou l'autre d'entre elles entre en fonctionnement suivant le sens de rotation du rotor, deux pivots fnixes 9, 90 étant ménagés, de sorte que, pour la rotation dans un sens, la bielle stabilisa trice 8 oscille autour du pivot 9, tandis que, pour la rotation en sens opposé, la bielle stabilisatrice 80 oscille autour du pivot 90.
On voit qu'avec les mécanismes de trans mission décrits plus haut, aucune des bielles n'est soumise à des efforts de flexion, les bielles étant soit en compression, soit en ten sion, de sorte qu'un mécanisme plus léger peut être utilisé, les grands efforts de flexion qui se produisent dans un mécanisme dans lequel on utilise un levier flottant étant complètement évités.