Transmisson par manivelle. La présente invention est relative à une transmission par manivelle pour la transfor- rnation d'un mouvement rectiligne alternatif, en mouvement de rotation d'un arbre ou in- versement. Le mouvement rectiligne et alter natif pouvant, par exemple, être celui d'un piston dans un cylindre. .
Cette transmission est caractérisée par le fait que, sur un maneton de manivelle de l'arbre tournant, est monté fou un mobile sur lequel est calé au moins un disque excentré par rapport au maneton de manivelle et sur lequel s'articule une extrémité d'une bielle dont l'autre extrémité est reliée à et se dé place avec la partie à mouvement rectiligne alternatif de la transmission, la disposition étant telle que le centre d'articulation de la bielle sur le disque se déplace sur un cercle centré sur l'axe du maneton de manivelle, le tout étant agencé de façon que, lorsque l'ar bre tourne, le mobile tourne en même temps par rapport au maneton de manivelle.
Le mobile sur lequel est calé le disque pourrait comporter une roue dentée engrenant avec une couronne dentée à denture intérieure ou extérieure par exemple. Cette couronne dentée pourrait être fixe sur un bâti portant la transmission ou avoir un mouvement de rotation sur son axe.
Le dessin annexé représente, schématique-. ment et à titre d'exemple, une forme de réalisation de la transmission selon l'inven tion.
Sur ce dessin: La fig. 1 représente les différents organes de cette transmission; La fig. 2 représente les différentes posi tions occupées successivement par certains organes de cette transmission au cours d'un tour complet de l'arbre.
La transmission représentée comporte un arbre 1, tournant autour de son axe et portant une manivelle 2 sur le maneton 3 de laquelle est montée folle une roue dentée 4 qui en grène constamment avec une couronne dentée 5 pourvue d'une denture intérieure et fige par rapport au bâti portant la transmission. La roue 4 a un diamètre moitié de la couronne 5, de sorte qu'elle fait un tour complet autour de son axe propre en décrivant une fois le pourtour de la couronne 5. Sur une partie solidaire de la roue dentée 4 est calé excentri quement un disque 6 dont le centre se trouve en 7. La bielle 9, articulée au piston 10 se déplaçant dans le cylindre 11, se termine par un collier 8 qui entoure le disque 6.
Ainsi, le centre d'articulation de la bielle 9 sur le disque 6 se trouve en 7 et se déplace sur un cercle centré sur l'axe du maneton 3.
Cette transmission fonctionne de la façon suivante: En supposant que le piston 10 soit le pis ton d'un moteur, par exemple un moteur à combustion interne, dont on veut transformer le mouvement rectiligne alternatif en un mouvement de rotation de l'arbre 1 et le pis ton étant supposé à la partie supérieure de sa course et chassé vers le bas par les gaz mo teurs, il pousse la bielle 9 dont le mouvement est transmis au disque 6, ce qui a tendance à faire tourner la manivelle 2 dans le sens des aiguilles d'une montre.
Mais, en même temps que la manivelle 2 tourne, elle entrame avec elle la roue dentée 4 montée folle sur son maneton 3 et cette roue dentée 4 qui roule, de ce fait, sur la,' denture de la cou ronne 5, est ainsi animée d'un mouvement de rotation sur son axe et, simultanément, d'un mouvement circulaire autour de l'arbre 1.
En conséquence, le disque 6 qui est solidaire de cette roue dentée tourne également à l'inté rieur du collier 8; comme, d'autre part, le centre 7 du disque 6 est excentré par rapport au maneton 3 dont l'axe est le même que celui de la roue 4, ce point 7, en même temps qu'il a tendance à être poussé vers le bas (dans la position de la fig. 1) par le piston 10, décrit autour du maneton 3 une circonfé rence. Le mouvement ainsi obtenu est repré senté schématiquement sur la fig. 2.
Sur cette figure, le cercle 5 représente schématiquement la couronne 5 sur laquelle, comme on l'a dit, roule la roue dentée 4. Les cercles 7', 72, 73... représentent les différentes trajectoires que décrirait le point 7 (centre du disque excentrique 6) autour de l'axe du maneton 3 et de la roue dentée 4, si ce disque excentrique 6 était libre de tourner autour de ce centre 3 dans chacune des positions occu pées successivement par la manivelle 2. Lors que la manivelle est dans sa position verti cale supérieure représentée sur la fig. 1, le point 7 occupe une position 7a sur le cercle 7'.
Cette position 7a dépend, du reste, de la façon dont la roue dentée 4 a été amenée à engrener avec la couronne dentée 5 en tenant compte de la position du bras de manivelle et l'on conçoit qu'en faisant tourner cette roue den tée 4 autour de son centre avant de la mettre en prise avec la couronne 5 (par exemple, en la faisant coulisser sur son axe de façon à la faire sortir du plan de la couronne 5), on pourrait faire occuper au point 7a n'importe quelle position voulue sur le cercle 7' pour une position donnée du centre du maneton 3. Le centre 7 du disque, en même temps qu'il tourne autour de l'axe 0 de l'arbre 1, décrit donc un deuxième mouvement de rotation autour de l'axe du maneton 3 et le lieu décrit par le point 7 est, ainsi qu'on pourrait le dé montrer ou le construire graphiquement, une ellipse 12.
Ceci permet de déterminer quelles sont, au cours de la rotation de l'arbre 1, les différentes positions qu'occupe la bielle 9 et, avec elle, le piston 10. Sur la fig. 2, on a représenté en traits fins les différentes posi tions occupées par la bielle.
On voit ainsi que, dans la première partie de la rotation de la manivelle en partant de la position de la fig. 1, le point 7 (tête de bielle théorique) au lieu de descendre reste sensiblement à une hauteur constante au-dessus de l'axe hori zontal A-B (en fait, il décrit un arc d'el lipse 7a-7c). En fait, avec le calage repré senté sur la fig. 2, le point 7 continue à monter, même après que le maneton 3 est passé au delà de l'axe 0-J, jusqu'au point où la tangente à l'ellipse est horizontale;
ce mouvement du point 7 est suivi par le piston (sauf rectification due à, la plus grande obli quité de la bielle par rapport à l'axe 0y). On voit donc que la bielle est déjà assez for tement inclinée par rapport à l'axe Oy lors que le piston est à son point mort haut, la tête de bielle se trouvant alors à peu près e n<B>7b.</B> Pendant que le point 7 passe de 7a en <B>te.</B> la bielle 9 occupe successivement des po sitions correspondantes 9a, 9b et 9c.
On a représenté également sur la fig. 2, en traits mixtes, les positions qu'occuperaient aux mêmes moments, c'est-à-dire pour les mêmes positions de la manivelle, une bielle d'une transmission par manivelle du type courant; la tête de cette bielle se trouverait successi vement au centre de chacun des cercles 7 cor respondants et est désignée dans chacun des cas par une référence analogue munie d'un indice, 9'c par exemple, représentant la bielle d'une transmission ordinaire pour la position de la manivelle à 45 , la bielle de la trans mission décrite étant à ce moment dans la po sition 9c.
On voit, en comparant les positions de bielles 9a,<I>9b, 9c</I> avec celles des bielles 9'R, 9'b, 9'c d'une transmission du type cou rant, que dans toute cette partie de la rota tion de l'arbre le piston concrétisé par l'extré mité supérieure de chacune des bielles en question, sur l'axe vertical Oy, se déplace beaucoup moins vite que dans le cas d'une machine ordinaire.
Si, par exemple, la trans mission décrite est appliquée à un moteur à combustion interne, on voit que, au début de la course motrice du piston, c'est-à-dire, en fait, la partie de cette course la plus effi cace puisque les gaz sont alors les plus for tement comprimés, on obtient une rotation de l'arbre de 45 pour un déplacement relative ment faible du piston. On a, par conséquent, la force maximum de détente des gaz agissant pendant un temps plus long sur le piston.
En outre, pendant toute cette première partie de la course, la distance qui sépare la tête de bielle de l'axe Oy, c'est-à-dire le bras du couple moteur, est beaucoup plus grand que dans le cas d'un moteur ordinaire, au moment oui l'effort exercé par les gaz moteur est le plus grand.
Comme on l'a expliqué ci-dessus, on peut modifier le calage de la roue dentée 4 par rapport à la couronne 5, la modification de ce calage se traduit sur le schéma de la fig. 2 par une variation de l'inclinaison des axes de l'ellipse par rapport aux axes Oy, <I>A=B,</I> c'est-à-dire par une modification du point d'accouplement de la bielle par rapport à la position angulaire de la manivelle. Cette mo dification peut être intéressante, dans cer tains cas.
Elle permet de régler au mieux les positions respectives de la manivelle et de la bielle suivant les vitesses de rotation, les taux de compression, etc., comme on peut le faire pour l'avance à l'allumage dans les moteurs à combustion interne.
La transmission décrite est applicable notamment aux machines à vapeur, aux mo teurs à combustion interne de toute nature, moteurs à essence, moteurs Diesel, moteurs à gaz, etc. aux , compresseurs ou pompes à piston de toute nature à air, à gaz, à liquide, à vide, etc.
Dans la description qui précède, faite en se référant au dessin, on a supposé que le mobile comportant la roue 4 ne comporte qu'un seul disque excentré 6 et que la cou ronne dentée 5 est fixe et est dentée inté rieurement. Il est bien entendu que ceci n'est qu'une forme particulière de réalisation, que le mobile pourrait comporter sur ses faces un ou plusieurs disques excentrés, et que la couronne pourrait "être dentée exté rieurement et pourrait être mobile et animée elle-même d'un mouvement de rotation sur son axe.
On pourrait même supposer que cette roue est rempacée par un tout] autre dispositif d'accouplement à roues ou engre nages qui transmettrait au mobile un mou vement de rotation sans que ceci ne modifie en rien le principe de la présente invention.