Dispositif de transmission de force. La présente invention a pour objet un dispositif de transmission de force d'un .or gane menant à une machine à entraîner, qui est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transmission de couple entraînés par l'organe menant et capables de céder élas- tiquement et des, moyens d'entraînement de la machine à entraîner venant en prise avec celle-ci, lors des opérations de démarrage, avant.
que des moyens d'accouplement, prévus pour relier desmodromiquement, pour un sens de rotation au moins, les moyens de trans,- mission susdits à,ces moyens d'entraînement, soient venue en position active, ces moyens de transmission cédant ëlastiquement lorsque les moyens d'accouplement susdit; viennent en position active, ce qui détermine un entraîne ment. progressif, sans choc, de la machine.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution du dis positif faisant l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et<B>3</B> sont des. coupes axiales partielles de ces trois formes .d'exécution.
Le dispositif de transmission. de force suivant fig. 1 constitue un démarreur du type à inertie, pour moteur à explosion ou à -combustion. Dans cette forme d'exécution, 1 représente un volant -qui est lancé par des moyens non représentés, alors que le disposi tif est désaccouplé d'une roue dentée 2 du moteur à faire démarrer, et qui, une fois lancé à la. vitesse désirée, est accouplé à cette roue, c'est-à-dire au moteur pour le faire dé marrer. Le volant 1 présente un pignon denté 3 disposé concentriquement avec une cou ronne dentée 4 solidaire de l'enveloppe fixe 5 du dispositif.
Un satellite 6 engrène simul tanément avec le pignon 3 et la couronne 4. Ce satellite tourne sur une portée 7 d'un organe 8 coaxial avec le volant 1. Le mouve ment de rotation du volant 1 est transmis avec réduction de vitesse à l'organe 8. L'or gane 8 présente une partie 9 constituant la jante d'une sorte de roue dont une pièce mé tallique 10 constitue le moyeu et une partie 11, le disque.
La partie 11 est constituée par une pièce annulaire en caoutchouc collée, d'une part, à la jante 9 et, d'autre part, au moyeu 10. en sorte due, gr;icc à l'élasticité du caoutchouc. un certain mouvement angu laire relatif soit possible entre les parties 9 et 10.
Le moyeu 10 est monté sur une pièce 12 par l'intermédiaire d'un dispositif de sécurité à friction comprenant deux pièc^s 13, 14 présentant une surface extérieure tron conique et qui se trouvent appliquées contre la surface intérieure de forme correspondante de ce moyeu 10 avec une fonce réglable, au moyen d'un ressort 7 5 prenant appui, d'une part, sur l'organe 14 et, d'autre part. sur un écrou 16 vissé sur la pièce 12. L'écrou<B>16</B> ayant été placé dans la, position correspon dant au serrage désiré, on l'immobilise. au moyen d'une vis d'arrêt<B>17</B> dont l'extrémité s'engage dans une rainure 18 de la pièce 12.
Les pièces 13 et 14 sont immobilisées angu- lairement par rapport à 'a pièce 12. an moyen d'une clavette 19. La pièce 1.2 est. fixée a une pièce 20 pour vue de crabots 21 et tournant dans un palier à billes 22 porté par l'enveloppe 5 du disposi tif. Des crabots 23 que présente une piée.e 24 solidaire d'un pignon 25, sont disposés en re gard des crabots 21 et constituent avec ceux- ci des moyens d'accouplement dont on indi quera le rôle plus loin.
Ces moyens d'ac couplement se trouvent. normalement dans 111 position inactive représentée sur le dessin. Pour cette position des organe. la pièce 24 ne participe pas à la rotation de la pièce 20. lorsque celle-ci reçoit du mouvement du vo lant 1.
Une tige de commande 26, disposée axialement dans le di..po.sitif, est sollicitée par des moyens élastiques non représenlés, ù rester dans la position. indiquée au dessin, où le pignon 25 est appliqué contre l'extré mité 27 de droite du carter du dispoaitif. La force avec laquelle le pignon 25 est appli qué contre l'extrémité 27 du carter est choi sie de telle manière que, étant donné, d'une part, le frottement entre ces partie:
en con tact et, d'autre part, la présence d'un organe anti-frict.ion 28 entre la pièce 12 et<B>la,</B> pièce 24, le pignon 25,.e trouve effectivement imino- bilisé angulaireiiient tant que les -organes sont dans la position représentée au dessin.
La tige de commande 26 présente un col lier 29 sur lequel prend appui un ressort 30 dont l'autre extrémité -s'appuie sur l'un des éléments d'un roulement à bille.. 31 logé à l'intérieur d'une partie creuse de la pièce 24.
Lorsqu'il s'agit de faire démarrer le mo teur solidaire de la roue dentée 2, on com mence, comme déjà dit, par donner au volant 1 une certaine vitesse. Cette vitesse étant atteinte, la tige de commande 26 est déplacée axialement vers la droite sur le dessin, soit à la main, soit par des moyens de commande automatiques déclenchés par un dispositif à force centrifuge agissant lorsque la vitesse désirée du volant 1 est réalisée. Par suite de ce déplacement de la tige de commande et de son collier 29. la pièce 24 se trouve solli citée à. se déplacer pareillement. sous l'effet de la poussée qui lui est transmise par le res- sort 30.
Le pignon 25 quitte donc l'extré mité 2'7 du carter. Le léger effet de friction s'exerçant entre l'organe antifriction 28 et la pièce 24, provoque un léger entraînement (le cette pièce 24, suffisant pour assurer la pénétration des dents du pignon 25 entre les dents de la roue 2, quelle que soit 1a position angulaire relative de ce pignon et de cette roue avant l'actionnement de la tige de com mande. Le pignon 25 vient donc. en position d'engrènement avec la roue 2 et, tant que son extrémité de droite 25 n'a pas atteint la position indiquée en 32, les crabots 21 et <B>23</B> des moyens d'accouplement r-ont tou jours en position inactive.
Par contre, à partir du moment oii .le pignon 25 dé passe sa position 32 pour venir dans la, position 3.3, les crabots 21 et 23, viennent. brusquement en prise et l'accouplement se trouve réalisé entre .les pièces 20 et 24, c'est- îi-dire entre 'ale volant 1 et la roue 2.
Sous l'effet de cette brusque mise en prise, du dispositif avec le moteur à faire démarrer. le moyeu 10 se trouve brusquement retenu par suite de l'inertie des organes mobiles du mo teur, tandis que la jante 8 continue à tour ner, étant donné sa liaison avec le volant 1. Ce mouvement angulaire relatif entre la jante 9 et le moyeu la est rendu possible par la présence du disque 11 en caoutchouc. La section de ce disque d'ailleurs de préférence telle que la tension provoquée par suite de cette torsion soit répartie uniformément.
De plus, le dispositif .est de préférence calculé de manière telle que, sous l'effet de cette déifor- mation du disque de caoutchouc 11, celui-ci soit capable d'emmagasiner 1a moitié -de l'énergie cinétique du volant 1.
Ainsi donc, l'accouplement brusque du volant 1 au moteur est réalisé sans choc par augmentation :graduelle du couple à partir de zéro, grâce au fait que le disque 11 cède élastiquement au moment. où cet accouple ment. se produit. Au fur et à mesure que la tension du caoutchouc constituant le disque 11 augmente, le moteur s'accélère, tandis que le volant 1 ralentit au fur et à mesure qu'il cède son énergie cinétique.
Si le dispositif est calculé de manière que le caoutchouc absorbe la moitié de cette énergie cinétique, le volant 1 se trouvera immobile au moment où le caoutchouc 11 sera revenu .dans l'état initial après avoir transmis au moteur, par l'inter médiaire de la roue 2, l'énergie qu'il avait emmagasinée lors de sa déformation pendant la première phase des opérations de démar rage. Ainsi donc, aux pertes près, qui ne représentent que très peu .de chose, le volant transmet au moteur la totalité de son énergie cinétique.
Le dispositif décrit présente sur les dispo- sitifs similaires connus utilisant .des em brayages à friction, l'avantage considérable de permettre d'atteindre des rendements voi sins de l'unité, puisque ,l'absorption d'énergie se produisant dans le -caoutchouc 11 pendant la première phase des opérations de .démar- rage, est récupérée pendant 1a seconde phase, tandis que lorsqu'on emploie des @or- ganes à friction,
cette énergie est non récupé- rable. En fait, on peut montrer que, dans les démarreurs utilisant des embrayages à friction, le rendement maximum est de 25 dans les conditions optima.
La présence .du ressort 30 a pour but d'éviter de forcer 1e dispositif dans le cas où, lorsque l'on agit sur la tige de commande 26, le pignon 25 se trouverait momentanément empêché de pénétrer entre les dents de la roue 2.I1 y a toutefois lieu de remarquer, que, même dans ce cas, la mise en prise -des cra- bots 21 et 23@ est impossible tant que le pi gnon 25 n'a pas atteint la position 3,2.
Les moyens de sécurité à friction consti tués par les pièces tronconiques 12 et 13 ont pour but de permettre un, glissement angu laire relatif entre 1e moyeu 10 et la pièce 12 si, pour une cause quelconque (grippage du moteur, par exemple),<B>l</B>e couple résistant offert par le moteur qu'il s'agit de faire dé marrer dépasse le couple maximum prévu dans les conditions normales. Ainsi, on évite toute rupture de pièces.
Une fois le moteur mis en marche, sa vitesse dépassant celle qui lui a. été commu niquée par ,le démarreur, les crabots se sé parent automatiquement et les organes re viennent -dans la position représentée sur le dessin.
Dans la forme d'exécution suivant. fig. 2, qui n'est en somme qu'une variante :de la fig. 1, on emploie comme moyens de trans mission de couple entraînés par 1e volant et capables -de céder élastiquement, des rondelles métalliques. élastiques au lieu d'un disque de caoutchouc tel que 11. On ne décrira, à pro pos de la fig. 2, que ces moyens de transmis sion de couple.
Comme dans la première forme d'exécu tion, la pièce 8 présente une portée 7 sur la quelle se trouve un pignon satellite engre- nant\., d'une part, avec la couronne 4 et, d'autre part., avec un pignon solidaire du volant. La. pièce 8 constitue une sorte de boîte 34 présentant un fond vissé M, contre lequel prend appui un empilement de ron delles 11' du type Bellevil'le. Ces rondelles sont en acier et de forme tronconique; elles sont disposées comme -on le voit clairement sur le dessin.
Le -dispositif suivant fig. 2 comprend une pièce 12 analogue à celle portant le même numéro que dans le cas de la fig. 1, sur la- quelle se trouvent deux pièces 13. 14 pressé . é'lastiquement contre une pièce 10' analogue à la<B>,</B> pièce 10 de fi-. 1.
Cette pression élas tique est réalisée par des rondelles Belleville I5' serrées de manière réglable agi moyen d'un anneau 11Y vissé sur la pièce <B>12).</B> Ces rondelles 15' sont disposées dans une cuvette 36 empêchant tout mouvement des pièces 34 et 3.5 vers la gauche sur le dessin.
La périphérique cylindrique de la pièce 10' est. pourvue de rainures hélicoïdales 37, ÏÏ forte inclinaison. Une pièce 38 en forme de manchon disposé autour de la pièce 10' pré sente, dans sa paroi intérieure cylindrique, des rainures hélicoïdales correspondantes. Entre les pièces 1Ï_1' et 38 se trouve une cage cylindriques 39 dans laquelle sont disposées des bille:, 40 engagée. dans les rainures hélicoïdales des pièces 10' et 38.
Une cheville radiale 41 est fixée dans la pièce 38 et est engagée dans une rainure longitudinale 42 de la pièce 34.
Le fonctionnement du dispositif suivant fig. 2 est le suivant: Au moment oit l'accouplement se pro duit comme on l'a indiqué à propos de la fig. 1, les pièces 10' et 12 tendent brusque ment à rester en arrière par rapport à la pièce 34 qui continue à tourner avec le vo lant. Par suite de ce déplacement angulaire relatif, les billes 40 roulent. dans les rainures hélicoïdales 37, ce qui déplace axialement vers la. droite leur cage 39 et la pièce 3,8.
Par suite de ce déplacement. les rondelles 11' se trouvent comprimées entre la pièce 38 et<B>la</B> pièce 35; elle emmagasinent donc une partie de l'énergie cinétique du volant (elles sont de préférence calculée pour être capa bles d'en emmagasiner la moitié. étant donné le moteur qu'il s'agit de faire démarrer).
Les rondelles 11' ayant été comprimées pendant la première phase du démarrage re viennent dans leur position initiale pendant la seconde phase en ramenant, pendant cette seconde phase. la pièce 38, la rage 39 et les billes 40 dans la position représentée.
La cuvette 3$ est prévue pour servir de butée à la rage 39 lorsque celle-ci se déplace vers la droite, en sorte que les billes ne peu vent jamais s'échapper des rainures héli coïdales. Un anneau 43,, en fibre par exemple, est prévu sur la face latérale de gauche de la pièce 38 pour venir amortir le choc entre cette pièce -et la pièce 8 lorsqu'elle revient vers la gauche sous l'effet du retour rie.; ron delles Il' en position initiale pendant. la Se conde phase du démarrage.
La troisième forme d'exécution ne diffère en somme de la première que par les moyens réalisant l'accouplement entre la pièce 12 et la roue 2 du moteur à faire démarrer. On limitera donc la description à celle de ces parties.
Le pignon 25 est monté à rotation sur la tige de commande 26 et est rendu angulaire- ment solidaire d'une pièce ?4' grâce à une clavette 24". Cette pièce 24' présente des crabots 23. Des crabots 21 portés par une pièce 2'0' se trouvent normalement en regard des crabots 23 et à une certaine distance de ceux-ci. Les crabots 21 et 23 sont en effet maintenus écartés par des rondelles Belle ville 44 disposées entre les pièces 20' et 24'.
Lorsque l'on agit sur la. tige de commande 2C). en la déplaçant vers la droite grâce à des moyens non représenté.. cette tige.
par l'intermédiaire d'un collet 45, pousse la pièce 20' également vers la droite. La force avec laquelle les rondelles 44 tendent < Ï maintenir les crabotas écartés, étant relativement grande, la pièce 24' se déplace de la même quantité que la pièce 2t?' jusqu'au moment où le pi gnon 21,
5 e.Yt venu dans la position 25a après s'être déplacé d'une quantité 4. Par suite de ce déplacement. la pièce 24' bute contre le palier à billes ??' et s immobilise. En eonl.i- nuant à déplacer la tige 26 vers la droite, on fait céder les rondelles Belleville 44 en entraînant la pièce 20' seulement, La,
pièce 20' se déplace d'une quantité 13 et, au cours de ce déplacement, les crabots 21 viennent en prise avec les crabots 23, ce qui réalise l'ac couplement. Une fois l'aeeonplement ainsi réalisé. les moyens de transmission de couple entraînés par le volant, comme dans le cas de la première forme d'exécution, cèdent élas- tiquement, comme on l'a. décrit à propos de la première forme d'exécution.
Il est clair que l'invention n'est. pas limi tée à l'application aux démarreurs, mais qu'elle peut aussi être utilisée, par exemple, comme dispositif de transmission de force entre un organe menant quelconque (un mo teur, par exemple) et une machine à entraî ner quelconque, (un laminoir, par exemple).
Les dispositifs décrits présentent le grand avantage que, par le fait que l'on évite tout choc au moment où les moyens d'accouplement viennent en position active, on peut réaliser le démarrage entre un or gane menant, tournant. par exemple, à 1500 t,%min., et un moteur au repos, tandis que, dans les dispositifs connus où il se pro duit un choc lors de l'entrée en jeu des or ganes d'accouplement du démarreur, on est limité à des vitesses -dix fois moindres.