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Procédé et mécanisme de transmission de mouvements rotatifs.
Pour la transmission de mouvements de rotation, et en parti. culier pour la production de vitessesde rotation différentes, on connait des accouplements comportant des disques à friction, et des engrenages. Les commandes par disque sont à friction et ne constituent par conséquent pas un entraînement tout à fait mécanique, et ne conviennent donc pas pour les grandes puissan- ces, tandis que les engrenages ne peuvent pas être utilisés pour des vitesses qui varient continuellement
La présente invention a pour objet un procédé et des moyens permettant d'obtenir un entrainement mécanique, avec changement de vitesse continuellement variable, en employant des commandes par excentrique ou manivelle avec deux organes tournant libre- ment,
venant en prise en sens opposés et commandées par les cour..
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ses du mécanisme en sens opposés, et en modifiant la longueur de* courses du mécanisme. Par ces moyens, un mouvement de rotation d'un organe primaire, peut "être transformé en un mouvement de rotation continue, ayant une autre vitesse quelconque, par exem- ple celle d'un arbre secondaire.
Un autre perfectionnement consiste en ce que l'excentricité d l'excentrique, ou le rayon de la manivelle, change chaque tour de telle sorte que la solution de continuité résultant du mou- vement de va et vient du mécanisme se trouve égalisée, et qu'on obtient une vitesse absolument continue du mouvement de rotation.
Le procédé décrit en premier lieu donne un mouvement qui n'est pas absolument égal, mais continu, et qui peut être employé pour des machines-outils ou des machines analogues, tandis que le nouveau perfectionnement donne lieu à un mouvement absolument continu et régulier, qui peut être employé dans n'importe quelle, commande avec masses tournantes quelconques, par exemple pour la transmission de la force motrice.
L'invention comporte certaines autres caractéristiques nou- velles et utiles qui rendent la commande à la fois commode et sui
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention. Dans ce dessin :
Fig. 1 est une coupe longitudinale des organes mobiles, le carter et les paliers étant supprimés.
Fig. 2 est une vue de coté correspondant à la fige 1.
Un arbre moteur 1 entraine, par exemple par l'intermédiaire d'une paire de roues d'angle 2, un arbre principal 3, d'où le mouvement d'entraînement est transmis à un second arbre 4, avec une modification quelconque voulue de la vitesse. De l'arbre 4 le mouvement est transmis, par exemple par l'intermédiaire d'une seconde paire de roues d'angle 5, à un arbre entraîné 6.
Le premier arbre 3 contient un manchon 7 placé excentrique- ment et pourvu d'un excentrique 8 fixé à l'extérieur. Cet organe est empêché de se déplacer axialement par une bague 9 :il est
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maintenu dans l'arbre 3 de manière à pouvoir tourner de telle sorte qu'il se forme un double excentrique avec excentricité variable, la plus petite excentricité étant égale à zéro. Pour modifier l'excentricité, un plongeur 11 est déplacé axialement par une roue a main 10, à l'intérieur de l'arbre 3, et à ce plongeur est fixée une tige 12, qui peut tourner, de telle sorte qu'on peut la pousser suivant l'axe à l'intérieur de l'a- lésage du manchon 7 et de l'excentrique 8. La tige 12 est pour- vue de rainures semblables à des hélices 13 et 14 de pas opposé.
Dans les rainures 13 glisse un doigt 15 de l'arbre 3 et dans les rainures 14, un doigt 16 de l'excentrique 8. De cette ma- nière, la tige 12 se trouve déplacée axialement et mise simul- tanément en rotation. Ces deux mouvements ont pour résultante un mouvement de rotation allant en croissant de l'excentrique 8, de telle sorte qu'un mouvement axial relativement petit du plon- geur 11 fait tourner l'excentrique de 1802, c'est à dire de l'ex- centricité zéro à son excentricité maximum. L'axe extérieur 10 peut tourner librement par rapport au piston 11, et reste immo- bile pendant la rotation de l'arbre 3 et du plongeur 11. Un vo- lant immobile suivant l'axe, et muni d'un écrou, est prévue pour déplacer axialement l'axe 10.
Un autre organe est prévu pour influencer l'action de l'excen- trique pendant chaque tour, dans le but d'obtenir une vitesse de rotation constante de l'arbre commandé. L'excentrique 8 porte un disque 17 pourvu de deux pivots coulissants 18, qui coulissent dans une fente courbe 19 d'une pièce 20, disposée elle-même de manière a coulisser dans des guides parallèles 21. Pendant la ro- tation de l'excentrique 8, le disque 17 déplace le coulisseau 20, suivant un mouvement alternatif, sur les pivots 20, et est animé lui-même d'un mouvement de basculement additionnel, sui vant la conformation de la fente courbe 19.
Le disque 17 commande, par l'intermédiaire de pivots 22, deux tiges 23, dont chacune est reliée à l'un des deux disques
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24, ayant un axe commun, et ceux-ci, par l'intermédiaire d'au- tres tiges 25, commandent a leur tour deux disques 26 ayant également un axe commun. Chacun de ces disques 24 et 26 consti- tue respectivement la partie extérieure d'un roulement libre à billes ou à rouleaux 27 et 28, ou d'un dispositif a rochet, ces roulements avec organes analogues étant disposés par paires sur des arbres auxiliaires 39. L'une des paires vient en prise en sens inverse de l'autre.
En raison du mouvement résultant combiné du disque 17, les deux tiges 23 passent par leurs point morts à des temps différents, et par suite un entraînement con- tinu est exercé sur les arbres 29, comme par deux commandes à manivelles avec manivelles décalées l'une sur l'autre. Les deux arbres 29 sont reliés entre eux par une paire de pignons dentés 50 égaux entre eux et en prise l'un avec l'autre, tour- nant en sens opposés. Ainsic chaque course de Il excentrique 8 vers l'avant et vers 1' arrière fait tourner, par l'intermédiai- re d'un des roulements libres, la paire 'de roues dentées 30, le sens de rotation résultant étant toujours le même. A l'un des deux pignons dentés 30 sont reliés le second arbre principal
4 et l'arbre entrainé 6.
Par l'intermédiaire de la paire de roues d'angle 5, et d'une roue d'angle supplémentaire 51, on obtient un dispositif de renversement de la marche de l'arbre commandé 6, les roues égales 5 et 51 étant reliées entre elles, et disposées de manière à pouvoir coulisser suivant l'axe sur l'arbre 29.
La conformation de la fente 19 et la position des pivots 18 sont déterminés de telle sorte que la tige 25, au lieu de pro- duire une courbe de vitesse sinusoïdale, comme dans les comman- des usuelles par excentrique ou manivelle, produit une vitesse circonférentielle constante en raison du mouvement additionnel de basculement du disque 17. Cette vitesse constante est trans- mise aux disques 24 et 26, de telle sorte qu'on obtient un mou- vement absolument régulier de l'arbre 29 et des organes reliés @ .
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a celui-ci.
Ce mouvement régulier reste également continu, quelles que soient les variations de 1' excentrique 8 par rapport au degré d'excentricité ou à la course de la manivelle, et il ne se mo- difie qu'en ce qui concerne son amplitude. C'est ainsi que l'on peut modifier le nombre de tours de l'arbre 29, depuis zéro jusqu' au maximum, sans rien modifier à la régularité de rotation a chaque tour. Le mécanisme précité fournit les moyens d' entrai- ner l'arbre secondaire 6 dans l'un ou l'autre sens de rotation à une vitesse quelconque qu'on désire, pendant que l'arbre de commande primaire 1 tourne à une vitesse déterminée. Eh raison de la disposition des organes de roulement libres 27,28, le sens de rotation de l'arbre 1 est sans importance. Le mouvement de cet arbre peut même être une simple oscillation, d'amplitude et de vitesse quelconques.
Dans ce dernier cas, le mouvement de ro- tation qui en résulte est toujours continu, mais n'est pas aus- si régulier.
REVEN DICATIONS.
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=+=>1-=>1-=>1-=+=>1-=+=1-=+=>1-=+=+=+= 1/ Un procédé de transmission de mouvements de rotation, consis- tant a produire un entraînement alternatif, tel que celui pro- duit par une manivelle, a transformer ce mouvement alternatif en un mouvement de rotation, par des organes à rochet, et a faire varier l'amplitude des courses de la commande à mouvement al- ternatif- 2/ Un procédé de transmission de mouvements de rotation, cone- sistant à produire un entraînement alternatif, tel que celui pro.
duit par une manivelle, à transformer ce mouvement alternatif en mouvement de rotation, par des organes a rochet, à faire varier
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l'amplitude des courses de la commun Cle \ mouvement alternatif, et à modifier la course active, produite par le dispositif à ma-
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nivelle, pendant chaque tour, de manière a produire une rotation uniforme.
3/ Un mécanisme de transmission de mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un dispositif analogue à une manivelle, réglable en ce qui concerne le rayon de la manivelle, deux or- ganes semblables a des rochets, venant en prise en sens opposés, des moyens pour relier entre eux tous ces organes, et des moyens pour relier entre elles les parties entraînées des organes à ro- chet, dans des sens de rotation opposés.
4/ Un mécanisme de transmission de Mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un dispositif semblable à unemanivelle, réglable en ce qui concerne le rayon de manivelle, deux organes semblables à des rochets venant en prise en sens opposés, des moyens pour relier entre eux tous ces organes, des moyens pour relier entre elles les parties entraînées des organes semblables à des rochets, dans des sens de rotation opposés, et des moyens, commandés par le dit organe formant manivelle, pour modifier la course active pendant chaque tour, de manière à produire une
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rotation unifo1":le.
5/ Un mécanisme de transmission de mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un organe de la nature d'une manivelle; deux organes de liaison reliés par l'une de leurs extrémités, a la dite manivelle, des moyens pour imprimer aux autres extré- mités de ces organes de liaison des mouvements additionnels, pen- dant chaque tour du dispositif semblable à une manivelle, de telle sorte que les dites autres extrémités atteignent leurs points morts à des temps différents, deux parties tournantes reliées aux dites autres extrémités, deux dispositifs formant rochet, reliant les dites parties tournantes à un arbre commun, deux autres parties tournantes, en relation active avec les pre- mières parties tournantes, deux autres organes en rochet, venant en prise en sens inverse des premiers organes en rochet cités plus haut,
et reliant les autres parties tournantes à un deuxième /
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arbre commun, et des moyens de transmission de la rotation, in- tercalés entre les dits arbres.
6/ Un mécanisme de transmission de mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un arbre principal avec surface de por- tée disposée excentriquement, un excentrique monté de façon à pouvoir tourner sur la dite surface, des moyens pour l'ajuste- ment angulaire du dit excentrique, deux organes en rochet venant en prise en sens inverses, des moyens pour relier entre eux tous ces organes, et des moyens pour relier entre elles les parties commandées des organes en rochet, dans des directions de rota- tion opposées.
7/ Un mécanisme de transmission de mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un arbre principal ayant une surface de - portée excentrique, un excentrique supporté de manière à tourner sur la dite surface, une tige avec rainures hélicoïdales de pas opposés, disposé à l'intérieur du dit arbre et de l'excentrique, des doigts faisant saillies sur le dit arbre, et sur l'excentrique dans chacune des dites rainures, des moyens pour déplacer axiale- ment le dit axe, dans l'arbre principal, et deux organes en ro- chet venant en prise en sens inverse,des organes de liaison pour tous les organes précités et des moyens pour relier les parties commandées des dits organes en rochet, dans des sens de rotation opposés.
8/ Un mécanisme de transmission de mouvements de rotation, com- prenant, en combinaison, un organe de la nature d'une manivelle, réglable en ce qui concerne le rayon de la manivelle, deux orga,., nés en rochet venant en prise en sens inverse, des moyens de liaison pour les organes précités, des moyens pour relier les parties commandées des dits organes en rochet, dans des sens' de rotation opposés, un disque intercalé entre l'organe en manivel le et les dits moyens de liaison, des moyens de guidage sur le
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dit disque, un coulisseuu et une pièce de guidage nr-Tin J a, .
, .U t , f..1.fl .,r-.,5.--r Â89.6-.3sae-.,g..e-r
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courbe sur le dit coulisseau, la dite partie courbe étant en prise avec les dits moyens de guidage et ayant une conformation telle que le mouvement aombiné des dits moyens de liaison ainsi produit, a pour résultat une rotation uniforme des organes com mandes*
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Method and mechanism for transmitting rotary movements.
For the transmission of rotational movements, and in part. Culier for the production of different rotational speeds, are known couplings comprising friction discs, and gears. The disc drives are friction-type and therefore do not constitute a fully mechanical drive, and therefore are not suitable for high powers, while the gears cannot be used for continuously varying speeds.
The present invention relates to a method and means for obtaining a mechanical drive, with continuously variable speed change, by using eccentric or crank controls with two freely rotating members,
engaging in opposite directions and controlled by the courts.
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of the mechanism in opposite directions, and by modifying the length of * strokes of the mechanism. By these means, a rotational movement of a primary member, can "be transformed into a continuous rotational movement, having any other speed, for example that of a secondary shaft.
Another improvement consists in that the eccentricity of the eccentric, or the radius of the crank, changes with each turn so that the solution of continuity resulting from the reciprocating movement of the mechanism is equalized, and that 'one obtains an absolutely continuous speed of the rotational movement.
The process described in the first place gives a movement which is not absolutely equal, but continuous, and which can be used for machine tools or similar machines, while the new improvement gives rise to an absolutely continuous and regular movement, which can be used in any drive with any rotating masses, for example for the transmission of driving force.
The invention has certain other new and useful features which make the control both convenient and convenient.
The accompanying drawing represents, by way of example, one embodiment of the invention. In this drawing:
Fig. 1 is a longitudinal section of the moving parts, the housing and the bearings being omitted.
Fig. 2 is a side view corresponding to fig 1.
A drive shaft 1 drives, for example by means of a pair of angle wheels 2, a main shaft 3, from which the drive movement is transmitted to a second shaft 4, with any desired modification of speed. From shaft 4 the movement is transmitted, for example by means of a second pair of angle wheels 5, to a driven shaft 6.
The first shaft 3 contains a sleeve 7 placed eccentrically and provided with an eccentric 8 fixed to the outside. This member is prevented from moving axially by a ring 9: it is
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held in shaft 3 so as to be able to rotate in such a way that a double eccentric is formed with variable eccentricity, the smallest eccentricity being equal to zero. To modify the eccentricity, a plunger 11 is moved axially by a hand wheel 10, inside the shaft 3, and to this plunger is fixed a rod 12, which can rotate, so that it is possible to push it along the axis inside the bore of the sleeve 7 and of the eccentric 8. The rod 12 is provided with grooves similar to propellers 13 and 14 of opposite pitch.
In the grooves 13 slides a finger 15 of the shaft 3 and in the grooves 14 a finger 16 of the eccentric 8. In this way, the rod 12 is displaced axially and simultaneously rotated. These two movements result in an increasing rotational movement of the eccentric 8, so that a relatively small axial movement of the plunger 11 rotates the eccentric 1802, i.e. the eccentric. zero eccentricity at its maximum eccentricity. The outer axis 10 can rotate freely with respect to the piston 11, and remains stationary during the rotation of the shaft 3 and the plunger 11. A wheel stationary along the axis, and provided with a nut, is designed to move axis 10 axially.
Another member is provided to influence the action of the eccentric during each revolution, with the aim of obtaining a constant speed of rotation of the controlled shaft. The eccentric 8 carries a disc 17 provided with two sliding pivots 18, which slide in a curved slot 19 of a part 20, itself arranged so as to slide in parallel guides 21. During the rotation of the eccentric 8, the disc 17 moves the slide 20, in a reciprocating movement, on the pivots 20, and is itself driven by an additional tilting movement, following the conformation of the curved slot 19.
The disc 17 controls, by means of pivots 22, two rods 23, each of which is connected to one of the two discs
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24, having a common axis, and these, through other rods 25, in turn control two discs 26 also having a common axis. Each of these discs 24 and 26 respectively constitute the outer part of a free ball or roller bearing 27 and 28, or of a ratchet device, these bearings with similar members being arranged in pairs on auxiliary shafts 39. One of the pairs engages in the opposite direction of the other.
Due to the resulting combined movement of the disc 17, the two rods 23 pass through their dead centers at different times, and as a result a continuous drive is exerted on the shafts 29, as by two crank drives with offset cranks l ' one over the other. The two shafts 29 are interconnected by a pair of toothed pinions 50 equal to each other and in engagement with one another, rotating in opposite directions. Thus each stroke of the eccentric 8 forward and backward rotates, through one of the free bearings, the pair of sprockets 30, the resulting direction of rotation always being the same. To one of the two toothed pinions 30 are connected the second main shaft
4 and the driven shaft 6.
By means of the pair of angle wheels 5, and an additional angle wheel 51, a device for reversing the direction of the controlled shaft 6 is obtained, the equal wheels 5 and 51 being connected between they, and arranged so as to be able to slide along the axis on the shaft 29.
The conformation of the slot 19 and the position of the pivots 18 are determined so that the rod 25, instead of producing a sinusoidal speed curve, as in the usual eccentric or crank controls, produces a circumferential speed. constant due to the additional tilting movement of the disc 17. This constant speed is transmitted to the discs 24 and 26, so that an absolutely regular movement of the shaft 29 and of the connected members @ is obtained.
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has this one.
This regular movement also remains continuous, whatever the variations of the eccentric 8 with respect to the degree of eccentricity or to the stroke of the crank, and it changes only in its amplitude. Thus it is possible to modify the number of revolutions of the shaft 29, from zero to the maximum, without modifying the regularity of rotation at each revolution. The aforementioned mechanism provides the means of driving the secondary shaft 6 in either direction of rotation at any desired speed, while the primary drive shaft 1 rotates at a determined speed. . Eh because of the arrangement of the free rolling members 27,28, the direction of rotation of the shaft 1 is not important. The movement of this shaft can even be a simple oscillation, of any amplitude and speed.
In the latter case, the resulting rotational movement is always continuous, but not so regular.
REVENUES DICATIONS.
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= + => 1 - => 1 - => 1 - = + => 1 - = + = 1 - = + => 1 - = + = + = + = 1 / A method of transmitting rotational movements, consis - both to produce a reciprocating drive, such as that produced by a crank, to transform this reciprocating motion into a rotational motion, by ratchet members, and to vary the amplitude of the strokes of the motion control. - ternative- 2 / A method of transmitting rotational movements, consisting in producing an alternative drive, such as the pro one.
produced by a crank, to transform this reciprocating movement into a rotational movement, by ratchet organs, to vary
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the amplitude of the strokes of the common Cle \ reciprocating motion, and to modify the active stroke, produced by the ma-
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levels, during each turn, so as to produce a uniform rotation.
3 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a device similar to a crank, adjustable as regards the radius of the crank, two organs similar to ratchets, engaging in direction opposites, means for interconnecting all these members, and means for interconnecting the driven parts of the pawl members, in opposite directions of rotation.
4 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a device similar to a crank, adjustable as regards the crank radius, two organs similar to ratchets engaging in opposite directions, means for interconnecting all these members, means for interconnecting the driven parts of the ratchet-like members, in opposite directions of rotation, and means, controlled by said crank member, for modifying the active stroke during each revolution , so as to produce a
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rotation unifo1 ": the.
5 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a member of the nature of a crank; two connecting members connected by one of their ends, to said crank, means for imparting to the other ends of these connecting members additional movements, during each revolution of the device similar to a crank, of such so that said other ends reach their dead points at different times, two rotating parts connected to said other ends, two devices forming a ratchet, connecting said rotating parts to a common shaft, two other rotating parts, in active relation with the pre - first rotating parts, two other ratchet members, engaging in the opposite direction of the first ratchet members mentioned above,
and connecting the other rotating parts to a second /
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common shaft, and means for transmitting the rotation, inserted between said shafts.
6 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a main shaft with a bearing surface disposed eccentrically, an eccentric mounted so as to be able to rotate on said surface, means for adjusting angular arrangement of said eccentric, two ratchet members engaging in opposite directions, means for interconnecting all these members, and means for interconnecting the controlled parts of the ratchet members, in opposite directions of rotation .
7 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a main shaft having an eccentric bearing surface, an eccentric supported so as to rotate on said surface, a rod with helical grooves of opposite pitches, arranged inside said shaft and the eccentric, with fingers projecting on said shaft, and on the eccentric in each of said grooves, means for axially moving said axis, in the main shaft , and two rock members coming into engagement in the opposite direction, connecting members for all the aforementioned members and means for connecting the controlled parts of said ratchet members, in opposite directions of rotation.
8 / A mechanism for transmitting rotational movements, comprising, in combination, a member of the nature of a crank, adjustable as regards the radius of the crank, two organs,., Born in ratchet engaging in the opposite direction, connecting means for the aforementioned members, means for connecting the controlled parts of said ratchet members, in opposite directions of rotation, a disc interposed between the crank member and said connecting means , guide means on the
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said disc, a slide and a guide piece nr-Tin J a,.
, .U t, f..1.fl., R -., 5 .-- r Â89.6-.3sae -., G..e-r
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curve on said slider, said curved part being in engagement with said guide means and having a conformation such that the combined movement of said connecting means thus produced, results in uniform rotation of the controlled members *