Boîte de commande électromécanique à deux vitesses La présente invention a pour objet une boîte de commande électromécanique à deux vitesses, dont l'une peut être lente et à cycle périodique avec sens de rotation alterné, et dont l'autre peut être rapide avec sens de rotation continu cette boîte étant asso ciée à un moteur électrique.
Cette boîte de commande électromécanique à deux vitesses, associée à un moteur électrique est caractérisée en ce que le moteur de commande trans met son mouvement, par l'intermédiaire d'un limi teur de couple, à une poulie montée tournante sur l'arbre moteur et susceptible d'actionner un arbre de sortie relié à l'organe d'utilisation, soit directement lorsqu'elle est crabotée par un baladeur coulissant sur des cannelures:
portées par cet arbre de sortie disposé en prolongement de l'arbre moteur, soit in directement et par l'intermédiaire d'un ensemble de courroies et de poulies de renvoi, lorsqu'une poulie montée tournante sur l'arbre de sortie et actionnée par l'ensemble précité est crabotée par le baladeur, man#uvré à distance à l'aide d'une commande mé canique synchronisée avec la commande électrique d'un moteur et de son inverseur.
Cette boîte de commande électromécanique est particulièrement intéressante dans le cas de son uti lisation pour une machine à laver, elle permet de rassembler sous un faible volume tout le système d'entraînement de la machine. Cette unité peut être complétée d'une pompe dont le mouvement sera pris sur l'autre sortie de l'arbre moteur et dont le fonc tionnement est prévu dans la description qui suit.
Dans une forme d'exécution particulière de la boîte de commande, les poulies de renvoi peuvent être montées sur un arbre tournant dans un support monté coulissant sur deux tiges à ressorts fixées au bâti de la boîte, de manière à maintenir les cour roies précitées toujours tendues.
Toujours dans une forme d'exécution particulière de la boîte de commande suivant la position angu laire donnée au bouton de commande du commu tateur électrique, on peut, à volonté, mettre en route ou arrêter le moteur de commande, mettre en circuit ou hors circuit l'inverseur et, en agissant à distance sur le baladeur, donner par suite à l'arbre de sortie précité toutes vitesses lentes ou rapides que l'on désire, en rotation alternée ou continue, ou encore arrêter complètement cet arbre de sortie.
Dans le cas particulier de la commande d'une machine à laver, le commutateur électrique peut permettre quatre positions correspondant : la pre mière au barbotage (vitesse lente à cycle pério dique et sens de rotation alterné, imprimés à l'arbre de sortie) ; la seconde à l'arrêt du moteur et de l'arbre de sortie ; la troisième à la position Pompe (moteur mis en marche à vitesse de rotation con tinue et en prise sur une pompe, mais arbre de sortie arrêté) ; la quatrième à l'essorage (vitesse rapide et sens de rotation continu, imprimés à l'arbre de sortie).
Aux dessins ci-joints, on a représenté, à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de la présente invention : Dans ce dessin La fig. 1 est une vue en coupe de la boîte de commande sans le dispositif de commande à dis tance du baladeur.
La fig. 2 est une vue en coupe élévation partielle par II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une vue partielle de la commande à distance du baladeur de la fig. 1.
Les fig. 4 à 7 montrent les quatre positions que l'on peut donner au bouton de commande à dis tance du baladeur, qui est en même temps le bouton de commande du commutateur électrique. La fig. 8 est une vue en coupe par VIII-VIII de la fig. 3.
Les fig. 9 et 10 sont deux vues à angle droit de la commande à distance du baladeur de la fig. 1, complétant la fig. 3.
Les fig. 11 à 14 représentent les quatre posi tions que l'on peut donner au baladeur de la fig. 1. La boite électromécanique est montée directe ment sur le moteur de commande A, et prend son mouvement rotatif par l'intermédiaire d'un limiteur de couple, qui permet des démarrages progressifs et qui protège le moteur.
Le limiteur de couple est ici constitué d'un plateau 35 claveté sur l'arbre 2 du moteur et d'une poulie à gorge 36 formant flasque, sur lequel sont rivés deux disques de ferrodo ou autre matière de frottement 37 mis en pression contre le plateau 35 par une cuvette 38 et des ressorts 39.
La poulie 36 est montée tournante sur l'arbre 2 et n'est entraînée que par la friction du limiteur de couple. Fixée après cette poulie 36 se trouve une pièce 40 munie de crabots 401 sur une face per pendiculaire à son alésage.
L'arbre de sortie 12 est monté dans le prolon gement de l'arbre moteur 2. Cet arbre de sortie est muni de cannelures 121 sur lesquelles coulisse le baladeur 13 muni de crabots 131 et 132 sur ses deux faces. En regard des crabots de ce baladeur 13, et à l'opposé de la pièce 40, une bague 41 munie de crabots 411 sur une face, est montée tournante sur l'arbre de sortie 12. Sur la bague 41 une poulie à gorge 42 est montée clavetée.
L'extrémité encore libre de l'arbre 12 est main tenue par un palier emmanché sur le bâti 43. Ce bâti est muni d'un caisson étanche emprisonnant le baladeur 13 et sa commande qui fonctionne dans un lubrifiant.
Le baladeur 13 est commandé par une four chette 14 montée sur un arbre 15 dont une extré mité sort de la boite.
Parallèlement à l'axe des deux arbres 2 et 12, et en alignement avec les poulies 36 et 42, sont montées clavetées sur un arbre 44 deux poulies 45 et 46. La poulie 36 entraîne la poulie 45 à l'aide d'une courroie trapézoïdale 47 tandis que la poulie 46 entraîne la poulie 42 par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale 48.
L'arbre 44 tourillonne sur deux paliers 49 mon tés sur un support 50. Ce support 50 coulisse sur deux tiges 51 et 52 fixées sur le bâti 43. Deux ressorts 53 et 54 montés sur les tiges 51 et 52 exercent une poussée sur le support 50, ce qui per met de maintenir les courroies 47 et 48 toujours tendues.
Le fonctionnement de ce système de commande mécanique est le suivant Le moteur A transmet son mouvement, par l'in termédiaire du limiteur de couple, à la poulie 36.
La vitesse rapide sur l'arbre de sortie 12 est obtenue lorsque le baladeur 13 est craboté à l'aide des crabots 132 et 401 sur la poulie 36 solidaire de la pièce 40.
La vitesse lente sur l'arbre de sortie 12 est obte nue lorsque le baladeur 13 est craboté à l'aide des crabots 131 et 411 sur la bague 41 solidaire de la poulie 42. Le moteur A, au lieu d'actionner direc tement l'arbre de sortie 12, actionne alors ce dernier par l'intermédiaire de la poulie 36, de la courroie 47, de la poulie 45, de l'arbre 44, de la poulie 46, de la courroie 48 et de la poulie 42 solidaire de la bague 41 montée tournante sur l'arbre de sortie 12.
La manoeuvre de la fourchette 14 du baladeur 13 est obtenue à l'aide d'une commande mécanique synchronisée avec la commande électrique du mo teur A et de son inverseur (non représenté). Cette commande peut se faire à distance en actionnant un bouton de commande 16, claveté sur l'axe 17 d'un commutateur électrique 18. Cet axe débouche de part et d'autre de ce commutateur, et, à l'opposé du bouton de commande 16, il est claveté dans une rampe hélicoïdale 19.
Le commutateur 18 est à quatre positions mar quées par les repères B, C, D, E d'un cercle fixe devant lesquels peut se déplacer l'aiguille 161 du bouton 16 (fig. 4 à 7).
Chaque changement de position du commuta teur 18 entraîne la montée ou la descente d'un écrou 20 le long de la rampe hélicoïdale 19. Cet écrou 20 possède (fig. 8) deux tétons 21 et 22 dans les quels se centrent deux leviers 23 et 24 qui ont comme point fixe un axe 25. Le mouvement de montée et de descente de l'écrou 20 est transmis de l'extrémité de ces leviers à un axe 26 qui sert d'attache à un câble flexible 27, coulissant dans une gaine 271.
Ce câble 27 est relié (fig. 9 et 10) à un levier 28. Il est tenu en tension par un ressort 29. Ce levier 28 est fou sur son support 30. Il est rendu solidaire du levier 31 de la fourchette 14 par l'in termédiaire d'un ressort 32.
Cette combinaison évite le déréglage de la com mande, dans le cas où les crabots, au moment de la prise de vitesse rapide, viendraient face à face. Il est donc permis au levier 28 d'occuper la posi tion que, par l'intermédiaire du câble 27, lui a trans mise le système. Le levier 31 prendra sa place dès qu'il rencontrera le creux d'un crabot. Pour la vitesse lente, le ressort 29 remplit cet office. L'étrier 33 sert d'attache à ce ressort et maintient la vis de réglage 34 de la commande flexible 27.
La description de ce système de commande de l'unité mécanique ne doit pas être retenue comme limitative. On peut très bien adapter un électro aimant qui serait raccordé électriquement au com mutateur et commandé par celui-ci. Une des posi tions du crabot 13 serait alors obtenue par le tirage du ressort 29, et l'autre position en alimentant en courant cet électro-aimant qui, fixé après le levier 28, permettrait d'obtenir l'autre position. Cette solution est à retenir pour l'adaptation de cette unité électromécanique à une machine à laver auto matique.
Comme on l'a vu, le commutateur 18 permet quatre positions. Dans le secteur E-B, le bouton 16 du commutateur est bloqué. La commande ne peut se faire que de B vers E en passant par C et D, ou de E vers B par le même circuit. Sur le commutateur 18 arrivent les fils d'alimentation en courant, les fils du moteur et les fils de l'inverseur électrique (non figurés).
Si l'on considère par exemple l'application de la boîte électromécanique à une machine à laver, le fonctionnement est le suivant Le moteur A transmet son mouvement à la boîte mécanique par l'intermédiaire du limiteur de couple précité.
Les vitesses rapide et lente sont obtenues comme indiqué précédemment.
Si l'on actionne le bouton 16 du commutateur 18, pour l'amener successivement dans ses quatre positions des fig. 4 à 7, on obtient ce qui suit Dans la position des fig. 4 et 11, qui est la vitesse lente, ou position Barbotage , l'écrou 20 de la rampe hélicoïdale 19 est en bas de sa course. Le câble 27 est détendu. Le baladeur 13 est cra- boté sur la bague 41. Le raccordement correct des fils sur le commutateur 18 permet d'alimenter en courant l'inverseur électrique et le moteur. L'inver seur électrique impose au moteur un fonctionne ment déterminé.
A titre d'exemple non limitatif, le cycle périodique peut être de 9 secondes de rota tion dans un sens, suivi de 3 secondes d'arrêt, puis de 9 secondes de rotation dans l'autre sens et de 3 secondes d'arrêt sans limitation de durée.
Dans la position des fig. 5 et 12, ou position Arrêt , la rampe hélicoïdale 19 a fait un dépla cement de 90o. Ce déplacement a permis aux cra- bots 131- 13. du baladeur 13 de se dégager. Le courant est coupé sur le moteur et sur l'inverseur.
Dans la position des fig. 6 et 13, ou position Pompe , la rampe hélicoïdale 19 a fait un nou veau déplacement de 900. Pour ce déplacement, le baladeur 13 n'est toujours pas craboté. Le courant arrive seulement sur le moteur. Le mécanisme tourne, mais ne transmet pas de mouvement à l'arbre de sortie 12.
Cette position est affectée à la vidange, car le moteur est en prise sur la pompe et le débit maxi mum de la pompe ne peut s'obtenir que pour un mouvement de rotation continu.
Dans la position des fig. 7 et 14, ou position Essorage , à vitesse rapide, la rampe 19 s'est dé placée de 90(). L'écrou 20 est en haut de sa course. Le câble 27 est tendu au maximum. Le baladeur 13 est craboté sur la pièce 40. Le courant arrive seulement sur le moteur; l'inverseur électrique est hors circuit.