<Desc/Clms Page number 1>
L'invention se rapporte à un mécanisme de changement du nombre de tours et d'inversions dans lequel les nombres de tours en sortie du mécanis- me peuvent être modifiés sans gradins à l'aide de poulies extensibles com- mandées par des courroies trapézoïdales.
Lorsque, dans un des mécanismes à courroies trapézoïdales régla- bles sans gradins actuellement connus, le nombre de tours de l'arbre com- mandé doit passer d'une valeur supérieure à une valeur inférieure, le diamè- tre primitif des poulies de commande doit diminuer. Plus le nombre de tours de l'arbre commandé est choisi petit par rapport à celui de l'arbre de com- mande, plus le rendement utile des courroies trapézoïdales diminue, car, évidemment, ce rendement diminue si, pour une diminution du diamètre primi- tif d'une poulie extensible à nombre de tours restant égal, les surfaces de contact, l'ouverture de l'angle d'enlacement et la vitesse de la courroie deviennent plus petites, alors qu'en même temps la courbure de la courroie devient plus grande.
Par conséquent, si les mécanismes à courroies trapézoïdales ac- tuellement connus doivent être utilisés comme transformateurs du moment de rotation, les nombres de tours du côté commandé ne peuvent être réglés sans gradins, c'est-à-dire de façon continue, qu'à l'intérieur de rapports déter- minés de nombre de tours, car inversement au rapport des charges, la perte de puissance croît justement à mesure que le moment de rotation croissant charge davantage les courroies trapézoïdales..
Cet inconvénient est supprimé dans le mécanisme qui fait l'objet de la présente invention. Dans ce mécanisme, le rendement des courroies croît logiquement à mesure que le nombre de tours de l'arbre commandé dimi- nue, de sorte qu'à un moment de rotation plus grand équivaut un rendement accru des courroies. En outre, les nombres de tours en sortie sont, dans ce mécanisme, variables à l'infini, c'est-à-dire que pour un nombre de tours invariable entré dans le mécanisme par l'arbre de commande, il peut être ob- tenu non seulement l'arrêt ou un nombre de tours de grandeur variable de l'arbre commandé, mais même une inversion du sens de rotation de celui-ci.
Un autre avantage réside encore en ce que des courroies trapézoïdales à sec- tion transversale normale peuvent être utilisées, c'est-à-dire, des cour- roies dont la'largeur moyenne correspond sensiblement à la hauteur, alors que les mécanismesà courroies trapézoïdales actuellement connus doivent tra- vailler, pour la plupart, avec des courroies trapézoïdales larges, dont le rendement, pour une section de même grandeur, est réduit proportionnellement en raison des surfaces de frottement plus petites.
Les dessins annexés représentent en coupe axiale quatre exemples d'exécution du nouveau mécanisme.
Figure 1.
Les poulies extensibles entraînées par l'arbre de commande 1 se composent des joues 2 et 2' solidaires dudit arbre et des joues 3 et 3' cou- lissant axialement. Ces poulies extensibles commandent par l'intermédiaire des courroies 4 et 4' les poulies fixées sur l'arbre 5 du mécanisme et qui se composent des joues 6, 6' solidaires dudit arbre et des joues 7, 7' cou- lissant axialement. Par la fourche 9 déplaçable par la vis 8 parallèlement par rapport aux arbres tournants, les joues 3, 3' et 7, 7' sont réglées de telle façon que les poulies extensibles montées sur l'un des arbres se fer- ment, alors que celles montées sur l'autre arbre s'ouvrent simultanément.
L'arbre 5 du mécanisme entraîne la roue dentée droite 10 qui en est solidai- re, cette roue étant en prise avec les deux pignons droits 11 et 11'. Ceux- ci sont montés fous latéralement à la roue dentée 12 et engrènent simultané- ment avec la roue à denture intérieure 14 clavetée sur l'arbre commandé 13.
La roue dentée droite 12, dont l'axe de rotation est le même que celui des
<Desc/Clms Page number 2>
roues 10 et 14, est montée folle sur l'arbre 5 du mécanisme et entraînée par l'arbre de commande 1 par la roue dentée 15 reliée audit arbre et la roue intermédiaire 16 et cela dans le même sens de rotation que l'arbre 5 du mécanisme.
Correspondant à l'effet connu des engrenages planétaires, il ré- sulte que la disposition décrite ci-dessus pour un même sens de rotation des roues 10 et 12 un mouvement de rotation identique de la roue 14, mouvement qui peut descendre jusqu'à l'arrêt de cette roue et, par la suite, peut changer le sens de rotation, lorsque le mouvement de rotation de la roue 12 diminue dans le même sens de rotation par rapport au mouvement de la roue centrale 10.
Pour que dans ce mécanisme, l'arbre commandé 13 reste à l'arrêt , comme point de départ de la portée de réglage, le rapport des grandeurs des roues planétaires et le rapport de transmission des roues 12 et 15 sont choisis de telle façon, que pour un nombre de tours de la roue centrale 10 égale à celui de l'arbre de commande, la roue centrale 14 ne tourne pas. La grandeur des poulies extensibles est choisie de telle façon qu'elles forment, dans la position de départ de la portée de réglage ci-dessus indiquée, des diamètres primitifs égaux et que de cette sorte, elles transmettent sans changement le nombre de tours reçu de l'arbre de commande à l'arbre du mé- canismeo Le dessin représente ce dernier dans cette position de départ de la portée de réglage.
Dans cette position, les poulies extensibles de l'arbre de comman- de sont complètement fermées et celles de l'arbre du mécanisme complètement ouvertes. Donc, lors du réglage à partir de cette position de départ, le diamètre primitif des premières diminue alors qu'en même temps celui des dernières augmente. Le rapport de transmission entre les roues 10 et 12 se trouvant ainsi diminué, l'arbre commandé 13 est obligé de tourner et son nombre de tours croit d'autant plus que le diamètre primitif des poulies extensibles de commande diminue par rapport à celui des poulies extensibles commandées. Le rendement des courroies augmente donc à mesure que le nombre de tours de l'arbre commandé diminue.
Grâce au fait que la vitesse de rotation de ce dernier commence par zéro, les possibilités d'application du mécanisme ainsi agencé sont qua- si illimitées.
En lieu et place des roues dentées 15, 16 et 12 qui engendrent le mouvement d'évolution des satellites 11, 11' autour du centre de rotation des roues centrales 10 et 14 et en lieu et place des engrenages planétaires représentés, des transmissions ou engrenages planétaires autrement agencés peuvent être employés. Dans l'exemple d'exécution qui va suivre, il est fait usage, en remplacement de la transmission par roues dentées décrite ci- dessus, d'une transmission par courroies trapézoïdales, alors que les trans- missions planétaires se composent de roues dentées coniques.
Figure 2.
Afin de pouvoir claveter l'arbre de commande 17 directement sur l'arbre du moteur de commande, l'arbre 17 est agencé en arbre creux et soli- darisé avec la poulie à double gorge 18. Sur cette poulie est vissée une poulie extensible, dont la joue 19 à coulissement axial s'appuie solidement, sous la pression de ressorts à boudin, contre la joue fixe 20.
La partie commandée du mécanisme se compose de la poulie à double gorge 21 montée folle sur l'arbre commandé 22 et agencée en même temps comme carter pour les roues coniques de l'engrenage planétaire. Sur les axes de rotation 23 et 23', solidaires de ce carter, les pignons coniques 24 et 24' qui font office de satellites sont disposés de telle façon, qu'ils puissent
<Desc/Clms Page number 3>
tourner librement et, en même temps, évoluer autour du centre de rotation de l'arbre commandé 22. Les satellites engrènent simultanément avec la roue conique centrale 25 solidaire dudit arbre et avec la roue conique centrale
26 folle sur ledit arbre. Sur le moyeu 27 de la roue conique 26 est montée une poulie extensible comprenant-une joue fixe 28 et une joue 29 mobile axialement.
La bague de poussée 31 qui, sous l'action de la vis 30, se dé- place parallèlement à l'arbre commandé 22, provoque l'ouverture et la fer- meture de la poulie extensible. Les courroies trapézoïdales 32 et 33 comman- dent la poulie 21 et la courroie trapézoidales 34 commande la poulie exten- sible reliée à la roue centrale 26.
Pour obtenir, comme dans le premier exemple d'exécution, comme position de départ de la portée de réglage le point zéro de l'arbre commandé, le rapport de grandeur entre les poulies 18 et 21 est choisi de telle façon, que la poulie 21 tourne avec la moitié du nombre de tours que l'arbre de commande. Les poulies extensibles, à leur tour, sont disposées pour que dans la position de départ de la portée de réglage ci-dessus mentionnée, la pou- lie de commande, tout comme dans le premier exemple d'exécution, soit fer- mée complètement et la poulie command4e complètement ouverte et qu'en même temps, les deux poulies aient des diamètres primitifs égaux. Le fonctionne- ment de ce mécanisme est, par conséquent, le même que celui du premier'exem- ple d'exécution.
Lorsque, dans cette forme d'exécution, et pour une portée de ré- glage commençant par zéro, un nombre de tours de l'arbre commandé est obte- nu qui correspond à la moitié du nombre de tours de l'arbre de commande, les poulies extensibles sont réglées pour que le rapport de leur diamètres pri- mitifs soit de 1 : 2.
Afin d'obtenir pour me portée de réglage d'ampleur égale et pour un même nombre de tours de l'arbre, commandé un rapport de dia- mètre plus petit entre les poulies réglables de commande et commandées, la roue centrale plus petite d'un engrenage planétaire est, dans les exemples d'exécution qui suivent, reliée à l'arbre commandé et non seulement le rap- port de rotation entre l'arbre de commande et la roue centrale de commande, mais encore et simultanément celui entre l'arbre de commande et le support des satellites sont choisis pour être modifiables.
Cet agencement offre, à côté des avantages déjà cités, celui que le plus grand rendement des cour- roies soit réalisé pour la vitesse de rotation la plus faible et, en outre, celui que pour une portée de réglage de granceur égale et avec la différen- ce de diamètre plus petite qui en résulte, la diminution du rendement devien- ne plus faible.
Figure 3.-
L'arbre de commande 35 agencé en arbre creux est relié fixe à la poulie 36, sur laquelleest montée la poulie extensible composée des joues 37, 37' axialement mobiles.
La partie commandée du mécanisme comporte l'arbre commandé 38 agencé en arbre creux sur lequel est clavetée la roue centrale 39. Celle-ci est en prise avec les satellites 40 et 40' dont les arbres de support sont reliés fixes à la poulie 41 folle sur l'arbre commandé 38. Les satellites engrènent en même temps avec la roue dentée centrale 42, à denture intérieu- re, montée folle sur l'arbre commandé et combinée avec une poulie extensi- ble comprenant les joues 43 et 43' mobiles axialement. Celle-ci ainsi que la poulie de l'arbre de commande s'ouvrent et se ferment sous l'action de res- sorts de compression.
Dans la position représentée dans le dessin qui montre le point de départ de la portée de réglage en position zéro ou pour la vitesse de rota- tion la plus petite de l'arbre commandé, les deux poulies extensibles sont fermées. Le rapport de rotation qui résulte, d'une part, entre la poulie de
<Desc/Clms Page number 4>
commande 36 et la poulie extensible commandée par celle-ci et, d'autre part, entre la poulie 'extensible de commande et la poulie 41 commandée par celle- ci, engendre le rapport de rotation nécessaire entre la poulie 41 et la roue centrale 42, par lequel la position zéro ou le plus petit nombre de tours de l'arbre commandé est obtenu.
Si la distance entre les arbres de commande et commandé s'éccroft, le réglage des poulies extensibles qui en résulte, fait que leurs diamètres primitifs diminuent et que, par conséquent, le nombre de tours du support des satellites diminue, alors qu'en même temps, celui de-la roue centrale 42 augmente. Plus la différence de rotation entre les deux croit, plus le nombre de tours de l'arbre commandé augmente.
La chute du rendement qui se produit avec l'augmentation du nom- bre de tours de l'arbre commandé diminue encore, si toutes les poulies sont agencées en poulies extensibles, étant donné que pour deux poulies extensi- bles reliées entre elles et pour un rapport déterminé des nombres de tours, le diamètre de la poulie plus petite reste plus grand, si le diamètre de l'autre poulie augmente aussi en même temps. L'exemple d'exécution décrit ci-après montre cette forme du mécanisme. nome 4.
L'arbre de commande 44, agencé en arbre creux et relié à deux joues, a la forme d'une double poulie extensible, dans laquelle la pièce intermédiaire 45 mobile axialement ouvre une poulie en-même.temps qu'elle ferme l' autre .
La partie commandée se compose de la poulie extensible 47 folle sur l'arbre commandé 46 et solidaire de la roue centrale 48. Elle comporte égale- ment la poulie extensible 49 folle sur l'arbre commandé, sur laquelle sont montés les axes de rotation des satellites. Lesdits satellites comprennent les pignons dentés droits 50, 51 et 50', 51' solidaires les uns des autres, les pignons 50 et 50' étant en prise avec la roue centrale 48. alors que les pignons 51 et 51 ' sont en prise avec la roue centrale 52 clavetée sur l'arbre commandé.
Les engrenages planétaires ainsi composés assurent, pour des grandeurs de roues choisies en conséquence, un fonctionnement iden- tique à celui décrit dans l'exemple d'exécution de la figure 3 et tout comme dans celui-ci, il résulte pour la différence de rotation la plus petite at- teignable entre le support des satellites et la roue centrale 48, l'arrêt ou le plus petit nombre de tours de l'arbre commandé. Le dispositif de régla- ge est aménagé de façon que les bagues de poussée 54 et 55 reliées à le vis 53 ferment l'une des poulies extensibles 47 ou 49, alors que l'autre s'ouvre en même temps.
Le changement de tension des courroies 56 et 57 qui résulte de ré- glage des poulies extensibles précitées, provoque un déplacement de la pièce intermédiaire 45, de façon qu'on mesure que le nombre de tours de l'arbre commandé augmente,.le diamètre primitif de la poulie extensible 47 croît, alors que celui de la poulie opposée décroît, tandis qu'inversement et simul- tanément celui de la poulie extensible 49 décroît et celui de la poulie op- posée à celle-ci croit.
Il va de soi que le mécanisme ainsi agencé peut recevoir toutes les modifications constructives qui ne changent pas le principe à la base de l'invention et qui consiste en ce que dans un mécanisme dans lequel des transmissions par courroies trapézoïdales sont prévues, le rendement des courroies augmente à mesure que le nombre de tours de l'arbre commandé dimi- nue.