Changement (le vitesse. Le présent brevet a pour objet. un changement de vitesse permettant de trans mettre le mouvement d'un arbre initial tour nant à un certain nombre de tours à un arbre final tournant à un nombre de tours différents ayant avec le premier un rapport )a que l'on peut faire varier. Actuellement les changements de vitesse de ce genre comportent entre les deux arbres, initial et final, un grand nom bre d'arbres intermédiaires tels que les vitesses de rotation en passant de l'un à l'autre sont multipliées par des rapports successifs dont le produit donne finalement le rapport cher ché n.
Ce système présente l'inconvénient que, si l'on veut faire varier le rapport n, il faut disposer d'un grand nombre de roues intermédiaires susceptibles de donner des ràpports successifs différents; en outre, lorsque le nombre ii est un nombre premier, il ne peut pas être divisé en nombres entiers re présentant les rapports des engrenages inter médiaires et l'on est obligé de prendre pour ceux-ci des nombres fractionnaires.
Le dispositif de changement de vitesse qui fait l'objet de la présente invention com- porte un arbre initial, des arbres intermé diaires prenant chacun leur vitesse sur l'ar bre initial dans titi rapport variable déter- rniné dans chaque cas de faon que la somme de ces différents rapports multipliés cha cun par un nombre fixe soit égale au rapport total cherché, les mouvements (le ces arbres intermédiaires étant ensuite multipliés chaeun par le nombre fixe qui leur correspond et additionnés mécaniquement, (le façon à donner à l'arbre final le rapport de vitesse cherché.
Un cas particulièrement simple est celui où l'on décompose le nombre entier qui re présente le rapport de vitesse à obtenir d'a près le système décimal, et où les arbres intermédiaires reçoivent de l'arbre initial des vitesses égales à la sienne multipliée respec tivement par les chiffres des unités, dizaines, centaines, etc., vitesses qui sont ensuite mul tipliées respectivement par 1, 10, 100... et additionnées.
Par exemple, si l'on veut transmettre à un arbre final uni nombre de tours 27 fois plus grand que celui de l'arbre initial (que l'on représente par 1), on peut faire la décom- posrilolr de ce nombre 27 en unités et en dizaines, soit 7 unités et 2 dizaines ;
les en grenages actionnant les deux arbres intermé diaires seront choisis de facon à leur donner des vitesses égales à celle de l'arbre initial multipliée respectivement par ces deux nom bres 7 et 2 en multipliant par 10 la vitesse de l'arbre des dizaines et en combinant par addition les mouvements de ces deux arbres intermédiaires. par exemple au moyen d'un différentiel, on obtiendra sur l'arbre final titi mouvement qui sera la somme des mouvements des deux arbres .intermédiaires, c'est-à-dire d'une vitesse 27 fois plus grande que celle de l'arbre initial.
Lorsqu'il s'agira d'obtenir un rapport final comportant des centaines, il y aura en plus un arbre intermédiaire pour les centaines, dont le mouvement pris sur l'arbre initial dans le rapport du chiffre des centaines et multiplié par 100 sera ajouté à celui obtenu par le premier différentiel. (qui ajoute les unités et les dizaines), cette deu xième addition étant faite par un deuxième différentiel faisant suite au premier, et ainsi (le suite.
titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté schématiquement au dessin an nexé un mode d'exécution de ce changement de vitesse, dans lequel la décomposition du rapport de vitesse à obtenir se fait suivant le système décimal.
La fig. 1 est une vue cri plan.
La fig. 2 en est. une élévation par l'avant avec arrachements.
Sur l'arbre initial 1 est claveté un cône à 10 gradins dentés 2. Avec l'un ou l'autre de ces gradins peuvent engrener respective ment une roue dentée 3 choisie de diamètre convenable dans chaque cas, solidaire d'un premier arbre intermédiaire d'unités 4, et une roue dentée 5 également choisie de dia mètre convenable dans chaque cas solidaire d'un deuxième arbre intermédiaire de dizaines 6.
Les diamètres des roues 3 et 5 seront choisis dans chaque cas suivant les rapports de vitesse à. établir entre l'arbre 1 et les arbres 4 et 6. c'est-à-dire suivant les chiffres des unités et' des dizaines du rapport à établir et elles seront mises en prise avec les g_-c:- dins correspondant à ces rapports.
Les arbre, intermédiaires 4 et 6 portent en outre re- pectiveinent des pignons dentés 7 et 8 qu engrènent l'un avec une denture extérietl;@e de la couronne 9 d'un différentiel. l'autre avec un pignon 10 monté sur l'arbre 11 d'ur plateau qui porte les axes des pignons satel lites 12 et 13 de ce différentiel. Le mouve ment est finalement transmis par ceux-ci au pignon central 14 du différentiel qui est cla- veté sur l'arbre final 15.
Les rapport: de engrenages 7, 9, et 8, 10 ainsi que les dimel,- sions des organes du différentiel (couronne 9', pignons satellites 12 et 13. pignon cel:- tral 14) sont tels que la rotation de l'arbre 4 se transmette intégralement à l'arbre 1.5 et que celle de l'arbre<B>6 lui soit</B> transmise <B>mul-</B> tipliée par 10: la vitesse totale de cet arbre final 15 sera donc la somme des deux vitese# qu'il reçoit des arbres 4 et 6 multipliée:
respectivement par 1 et par 10.
Si le rapport à obtenir entre les vitesse de l'arbre initial 1 et l'arbre final 15 est par exemple 27, on pourra décomposer ce nombre en unités et en dizaines, soit 7 unités plus 2 dizaines dont la somme est égale à<B>'27.</B> Le premier arbre intermédiaire des unités 4 devra tourner à une vitesse sept fois plus grande que l'arbre 1, ce que l'on obtiendra grâce au choix du diamètre du pignon 3 et du gradin 3' du cône 2 sur lequel on a pris son mouvement.
Le deuxième arbre interrrié- diaire des dizaines 6 devra tourner à ur nombre de tours deux fois plu: grand que l'arbre 1, ce que l'on obtiendra grâce au choix du diamètre du pignon 5 et du gradin denté 5' sur lequel on a pris son mouvement.
Le différentiel donnant à l'arbre final 15 une vitesse égale à la somme de celle de l'arbre 4, multipliée par 1 et de celle de l'arbre 6 multipliée par 10, cet arbre final tournera bien à une vitesse 27 fois plus grande que l'arbre initial 1.
La décomposition du rapport de vitesse total en unités, dizaines. centaines etc. per met d'obtenir avec un cône à 10 gradins et en changeant les pignons des arbres inter- <B>il]</B> édiaires qui y prennent leur mouvement tous les rapport. de multiplication de 1 ;t <B>110</B> avec deux arbres auxiliaires. de 1 à<B>1110</B> avec trois arbres auxiliaires etc.
D'après le Même Ilriiicipe. la décomposi- tion du rapport total de vitesse pourrait être faite lion seulement en nombres entiers, comme il vient d'être indiqué, mais en frac tions. soit du svsténie décimal. soit de toit antre système. pourvu que la somme de ces fractions soit égale au rapport de vitesse total que Fon veut obtenir.
Pour augmenter le nombre des rapports de transmission que peut donner l'appareil, on peut placer avant l'arbre initial 1 et après l'arbre final 15 des boîtes de changement de vitesse d'un système quelconque, ce qui per mettra de réaliser entre tin arbre moteur placé avant le premier changement de vitesse et un arbre récepteur placé après le dernier. changement de vitesse des rapports nouveaux.
On petit encore faire varier les rapports ,de transmission que le dispositif est suscep tible de donner, en introduisant des boîtes de changement de vitesse d'un système quel- -conque sur l'titi des arbres intermédiaires.
Ce dispositif permet d'obtenir un très grand nombre de rapports aussi bien dans le sens d'augmentation de la vitesse que dans le sens de sa diminution. Il petit donc être employé comme mécanisme diviseur. Soit -emploi est avantageux dans tous les types .de machines telles notamment que les maclii- ales à tailler les engrenages, les fraiseuses, les tours etc. Ce dispositif est particulièrement intéres sant dans titi appareil diviseur. Dans ce cas.
c'est l'arbre 15 qui est l'arbre initial, et l'ar bre 1 l'arbre final, et on se propose de faire tourner l'arbre 1 d'une très petite fraction de font-. Pour cela le nombre de tours que devra faire l'arbre 15 sera assez considérable.
La précision dans la position de l'arbre 1 en sera augmentée d'autant, car si cette précision doit étree de
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de tour de l'ai-bue 1, oit remar quera que cette fraction correspond à une rotation beaucoup plus appréciable de l'arbre 15. rotation qui dépassera sensiblement Fer- reur qui petit se produire sur la position de cet arbre 15 et les erreurs qui peuvent venir des divers jeux entre les engrenages.
Change (the speed. The object of this patent is. A change of speed allowing the movement of an initial shaft revolving at a certain number of revolutions to be transmitted to a final shaft rotating at a different number of revolutions having with the first a ratio) to which we can vary. Currently, speed changes of this kind include between the two shafts, initial and final, a large number of intermediate shafts such that the speeds of rotation passing from one to the other are multiplied by successive ratios of which the product finally gives the report dear ché n.
This system has the drawback that, if we want to vary the ratio n, it is necessary to have a large number of intermediate wheels capable of giving successive different ratios; moreover, when the number ii is a prime number, it cannot be divided into whole numbers representing the ratios of the intermediate gears and one is obliged to take for them mixed numbers.
The speed change device which is the object of the present invention comprises an initial shaft, intermediate shafts each taking their speed on the initial shaft in a variable ratio determined in each case so that the sum of these different ratios each multiplied by a fixed number is equal to the total ratio sought, the movements (these intermediate shafts then being multiplied each by the fixed number which corresponds to them and added mechanically, (the way to give the shaft final speed ratio sought.
A particularly simple case is that where we break down the whole number which represents the speed ratio to be obtained by the decimal system, and where the intermediate shafts receive from the initial shaft speeds equal to its own multiplied respec by the figures of the units, tens, hundreds, etc., speeds which are then multiplied respectively by 1, 10, 100 ... and added together.
For example, if we want to transmit to a final shaft a number of turns 27 times greater than that of the initial shaft (which we represent by 1), we can decompose this number 27 by ones and tens, that is 7 ones and 2 tens;
the gears actuating the two intermediate shafts will be chosen so as to give them speeds equal to that of the initial shaft multiplied respectively by these two numbers 7 and 2 by multiplying by 10 the speed of the tens shaft and by combining by addition the movements of these two intermediate shafts. for example by means of a differential, one will obtain on the final shaft titi movement which will be the sum of the movements of the two intermediate shafts, that is to say of a speed 27 times greater than that of the initial tree.
When it comes to obtaining a final report with hundreds, there will also be an intermediate shaft for the hundreds, of which the movement taken on the initial shaft in the ratio of the hundreds figure and multiplied by 100 will be added. to that obtained by the first differential. (which adds the units and the tens), this second addition being made by a second differential following the first, and so (the continuation.
By way of example, an embodiment of this speed change has been described below and shown schematically in the appended drawing, in which the decomposition of the speed ratio to be obtained is done according to the decimal system.
Fig. 1 is a plan Cree view.
Fig. 2 is. front elevation with cutouts.
On the initial shaft 1 is keyed a cone with 10 toothed steps 2. With one or the other of these steps can respectively engage a toothed wheel 3 chosen of suitable diameter in each case, integral with a first intermediate shaft units 4, and a toothed wheel 5 also chosen of suitable diameter in each case integral with a second intermediate shaft of tens 6.
The diameters of wheels 3 and 5 will be chosen in each case according to the speed ratios to. establish between the tree 1 and the trees 4 and 6. that is to say according to the figures of the units and 'tens of the relation to be established and they will be put in engagement with the g_-c: - dins corresponding to these reports.
The intermediate shafts 4 and 6 also carry toothed pinions 7 and 8 which one meshes with an external toothing of the crown 9 of a differential. the other with a pinion 10 mounted on the shaft 11 of the plate which carries the axes of the satellite pinions 12 and 13 of this differential. The movement is finally transmitted by these to the central pinion 14 of the differential which is keyed to the final shaft 15.
The ratios: of gears 7, 9, and 8, 10 as well as the dimels - sions of the differential components (crown 9 ', planet gears 12 and 13. cel: - tral pinion 14) are such that the rotation of the shaft 4 is fully transmitted to shaft 1.5 and that that of shaft <B> 6 is </B> transmitted to it <B> mul- </B> multiplied by 10: the total speed of this final shaft 15 will be so the sum of the two speeds # it receives from trees 4 and 6 multiplied:
respectively by 1 and by 10.
If the ratio to be obtained between the speed of the initial shaft 1 and the final shaft 15 is for example 27, this number can be broken down into units and tens, i.e. 7 units plus 2 tens whose sum is equal to <B > '27. </B> The first intermediate shaft of units 4 should rotate at a speed seven times greater than shaft 1, which will be obtained by choosing the diameter of pinion 3 and step 3 'of the cone 2 on which we took its movement.
The second tens interlocking shaft 6 must turn at twice the number of revolutions: larger than shaft 1, which will be obtained by choosing the diameter of pinion 5 and of the toothed step 5 'on which we took its movement.
The differential giving the final shaft 15 a speed equal to the sum of that of shaft 4 multiplied by 1 and that of shaft 6 multiplied by 10, this final shaft will rotate well at a speed 27 times greater. than the initial tree 1.
The decomposition of the total speed ratio in units, tens. hundreds etc. allows to obtain with a cone with 10 steps and by changing the pinions of the inter- <B> il] </B> shafts which take their movement there in every report. multiplication of 1; t <B> 110 </B> with two auxiliary shafts. from 1 to <B> 1110 </B> with three auxiliary shafts etc.
According to the same Ilriiicipe. the decomposition of the total speed ratio could be done lion only in whole numbers, as it has just been indicated, but in fractions. or decimal svstenia. or roof antral system. provided that the sum of these fractions is equal to the total speed ratio that Fon wants to obtain.
To increase the number of transmission ratios that the device can give, it is possible to place before the initial shaft 1 and after the final shaft 15 gearboxes of any system, which will make it possible to achieve between tin motor shaft placed before the first gear change and a receiving shaft placed after the last. new gear shifting.
It is still possible to vary the transmission ratios that the device is capable of giving, by introducing gearboxes of some system on the start of the intermediate shafts.
This device makes it possible to obtain a very large number of ratios both in the direction of increasing the speed and in the direction of its reduction. It can therefore be used as a dividing mechanism. Either use is advantageous in all types of machines such as especially gear cutting machines, milling machines, lathes etc. This device is particularly interesting in titi divider apparatus. In that case.
it is the shaft 15 which is the initial shaft, and the shaft 1 the final shaft, and it is proposed to make the shaft 1 turn by a very small fraction of font-. For this the number of turns that the shaft 15 will have to make will be quite considerable.
The precision in the position of the shaft 1 will be increased accordingly, because if this precision must be
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of turn of the valve 1, he will notice that this fraction corresponds to a much more appreciable rotation of the shaft 15. rotation which will appreciably exceed the iron which may occur on the position of this shaft 15 and the errors which can come from the various clearances between the gears.