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n Perfectionnements apportés aux mécanismes inverseurs de marche ".
La présente invention a trait aux mécanismes inver- seurs de marche, et elle a pour objet de prévoir une constraction perfectionnée du mécanisme décrit au brevet britannique n 14.931 de 1914, qui rende ce mécanisme plus généralement utilisable, et qui permette de l'appli- quer à des grues, des élévateurs ou d'autres appareils de levage, ou à d'autres mécanismes dans lesquels il est nécessaire que la charge soit soumise à tout instant à un contrôle mécanique.
Le mécanisme décrit au brevet britannique précité comprend an arbre entraîné portant à liane de ses extré- mités une double manivelle, ces manivelles portant des bras qui prennent dans deux fentes diamétrales pratiquées dans un disque, Le disque est porté par an arbre qui est excentrique par rapport à l'arbre de commande et qui tour- ne dans an palier mont lui-même pour tourner autour de l'axe de l'arbre de commande, L"autre extrémité de ce se-
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cond arbre oa arbre intermédiaire porte deux manivelles semblables à celles prévues sar l'arbre de commande, et ces manivelles portent des bras prenant dans an disque fendu prévu sur l'arbre entraîné, lequel a même axe que l'arbre de commande.
Un tambour de frein est monté suivant le même axe que l'arbre de commande, et est prise avec le premier disque fenda par l'intermédiaire de petits bras de mani- velle qui sont proportionnés de manière à permettre la rotation excentrique de l'arbre intermédiaire, le tambour de frein édant maintenu immobile, puispqu'il n'y a alors aucune rotation de l'arbre intermédiaire auteur de son axe propre. Un second tambour de freinage est préva sur l'organe portant le palier de l'arbre intermédiaire, de telle sorte que ce palier peut être maintena ommlbile par rapport à l'axe de l'arbre de commande, et l'arbre intermédiaire tourne alors autour de son axe propre, sans être animé d'aucun mouvement de translation. Le contrôle de ce mécanisme s'effectue en appliquant un frein à l'un ou à l'autre des tambours précités.
Quand an frein est appliqué au premier de ces tambours, l'arbre entraîné tourne en sens inverse de l'arbre de commande, et à la moi- tié de la vitesse de celai-ci; lorsqu'on desserre ce frein, et qu'on applique le frein au second tamboar , l'arbre entraîné tourne dans le même sens que l'arbre de commande, et à an quart de la vitesse de celai-ci, Si aucun des freins n'est appliqué, il existe une position neutre da mécanisme, pour laquelle il n'existe pas de transmission effective de force motrice, de l'arbre de commande à l'ar- bre entraîne.
Suivant la présente invention, on prévoit, dans. an mécanisme inverseur de marche da type sudécrit, la com- binaison, avec les deux freins et avec des organes aélec-
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teurs pour contrôler ces freins, d'un troisième frein agissant sur l'arbre entraîné (ou sur an organe actionné par celai-ci) et relié de telle sorte aux dits organes sé- lecteurs que ce troisième frein agit quand les organes sélecteurs se trouvent placés de telle sorte qu'aucun des deux premiers freins mentionnés ne fonctionne, et que ce même troisième frein est rendu inactif par le mouvement effectué par lesdits organes sélecteurs, pour faire en- trer en action l'on ou l'autre d'entre eux.
D ans une forme préférée de l'invention, l'organe sélecteur de contrôle est constitué par an levier ou poignée qui se déplace entre deux positions extrêmes qui font entrer en action, respectivement, les freins de mar- che avant et de marohe arrière du mécanisme, et le troi- sième frein entre en action quand ce levier occupe une position intermédiaire.
Suivant an autre caractère de la présente invention, le levier ou poignée est de préférence disposé pour faire tourner an arbre à, cames qui porte trois cames attribuées respectivement aux trois freins, les cames étant disposées angulairement les unes par rapport aux autres de telle sorte que les freins sont rendue inactifs à la manière susmentionnée .
L'invention comprend également, dans an appareil élé- vateur ou de levage, oa. équivalent, dans lequel il est né- cessaire que la charge soit soumise à tout instant à un contrôle mécanique, la combinaison, avec une unité motrice à rotation continue, telle qu'un moteur à combustion in- terne, du mécanisme inverseur de marche perfectionné, comme expliqué
Suivant un autre caractère encore de l'invention, le mécanisme inverseur de marohe perfectionné, tel qu'il est décrit ci-dessus, est en outre caractérisé en ce que lar- bre intermédiaire qui porte an disque fendu à une extré- @
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mité, et des bras de manivelle à l'autre extrémité, compor- te pour ces organes des proportions telles qu'il est équi- libré longitudinalement sur son palier de support,
et en ce que l'organe de support dans lequel cet arbre est monté excentriquement est pourvu d'an contrepoids par lequel le mécanisme est équilibré tant mécaniquement que statique- ment. Il est ainsi possible de faire tourner le mécanisme à grande vitesse, sans donner lieu à des vibrations appré- siables.
Dans le dessin annexé, qui représente plus ou moins en diagranme, le mécanisme perfectionné combiné avec un moteur à combustion interne, le mécanieme inverseur de marche proprement dit est enfermé dans an carter appro- prié 10. L'arbre de commande 11 est pourvu à une extrémité d'un accouplement 12 le reliant à l'anité motrice, et à l'autre extrémité de bras de manivelle 13 sur lesquels peuvent être montés des coulisseaux ou rouleaux spéciaax prenant dans le disque fondu. 14 de l'arbre intermédiaire 15. Cet arbre tourne dans an palier 16, monté dans le support 17. qui tourne lui-même dans un palier 18 ayant même axe que l'arbre de commande .
L'arbre intermédiaire porte des boutons -manivelle 19 prenant dans un disque fendu 20 monté sur l'arbre entraîné 21. L'organe 39 pos- tant les boutons-manivelle 19 présente de préférence la forma d'un disque plein ayant le même poids que le dis- que 14, de manière à équilibrer l'arbre 15 dans le sens longitudinal , et des contre-poids 40 sont fixés sur le support 17. diamétralement en face de l'arbre excentri- que 15 et de sop. palier ,de manière à assurer que le support 17 et l'arbre 15 seront complètement équilibrés, tant statiquement que dynamiquement, à toutes les vites- ses.
L'arbre de commande 11 est entouré par un tambour 22
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qai est couple par plasieare manivelles, comme c'est in- diqaé en 2, aa disque fonda. 14, et an raban de frein 24 travaille sur ce tambour 22. et est contrôlé par une came portée par l'arbre à cames 25. Un raban de frein sembla- ble 26 agit sur le support 17 précité, et est contrôlé par Une seconde came portée par l'arbre 25.
Le disque fenda 20 est combiné avec an tamboar de frein 27 oa est conformé lai-même comme tel, et an ruban de frein 28 prévu pour travailler sur ce tambour, est contrôlépar ane troisième came montée sur l'arbre 25 précité. On voit que le tamboar 27 est directement relié à
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l'arbre entraîné 31, o'est-à-dire à la charge qai est en- traînée par .l'intermédiaire du mécanisme.
On peat employer des moyens quelconques qu'on désire pour faire tourner l'arbre à cames, et le dessin annexé représente an dispositif propre à être employé sur une grue ou an appareil équivalent. Sur l'extrémité de l'ar- bre 25 est montée une crémaillère circulaire 29, engre- nant avec un pignon 30 porté par an arbre 31. A l'autre extrémité da dit arbre se troave an second pignon 32, en prise avec ane crémaillère 33 portée par on arbre de con-
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trôle 34, cet arbre étant actionné à la main par an levier 35. Ce levier est pourvu dtane détente appropriée 36, en moyen de laqaelle il petit être verroaillé dans ltane ou l'autre de trois positions indiquées par des fentes 37 dans une plaqae de verrouillage 38.
Lorsqoe le levier à main 35 est amené à ltane oa à l'aatre extrémité de sa course, ainsi que ltindiqaent les fentes extrêmes, l'an
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oa l'aatre des freins 34, 26 est rendu inactif, de telle avant sorte que le mécanisme donne la marche oa la marche arriè- re.
Quand le levier se trouve dans la position intermé- diaire désignée par la fente da milieu, les freins 24, 26
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sont toas deux desserrés, de telle sorte qlaacun entrai-
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nement n'est transmis par le mécanisme, mais le frein 28 est appliqué sa tambour 27 et, par suite, à l'arbre entrai- né 21.
de telle sorte que la charge est obligée à rester immobile.11 est bien entenda que lorsqu'on fait passer le levier µ± d'une position à une autre, le desserrage d'en des freins et Inapplication d'un antre frein sont progres- sifs, et pour assarer an bon contrôle, il y aara générale- ment an recouvrement des positions actives des diffé- rents freins, ceci étant obtena par une conformation ap- propriée des cames qui contrôlent les rabans de frein.
Il est également entendu que le mécanisme de contrôle du système, tel qu'il est décrit ici, fournît an contrô- le complet et mécanique de l'arbre entraîné en toutes cir- constances, car les diverses cames sont proportionnées et disposées de telle sorte, les unes par rapport aax autres, qu'au moins une d'entre elles est en activité à an moment quelconque, et que l'arbre portant la charge est ou bien entraîné mécaniquement soit en avant, soit en arrière, soit immobilisé mécaniquement par le frein 28.
Il devient par suite possible d'employer le mécanisme dans des appa- reils tels que grues, élévateurs, monte-charge ou autres mécanismes, où il n'est pas possible d'avoir une position neatre pour laquelle la charge n'est pas contrôlée. 11 devient en outre possible également d'employer an motear à combustion interne, tel qu'on moteur à essence, comme unité motrice pour des mécanismes de ce genre, ce. qui n'a pas été praticable jusqu'ici.
On a souvent besoin de mécanismes de ce genre en des endroits où on ne dispose pas da charbon, ni d'eaa, ni d'énergie électrlqae, et même si on a du charbon et de l'eau à sa disposition, l'emploi d'one machine à vapeur entraîne de grandes pertes dans la production de la vapear, et n'est pas économique pour an travail intermittent.
Un moteur à combustion interne re- médie à ces inconvénients et est d'un emploi très éeono-
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mique. En raison de la rédaction de vitesse donnée par ce mécanisme, il est possible d'employer un moteur à grande vitesse, avec les économies usuelles qui en résultent, et le rapport de réduction le plus élevé, c'est-à-dire 4 : 1 ou plus, peut être utilisé pour lever la charge, tandis qu'un rapport de rédaction plus petit, à savoir 2 : 1 ou fias, peut être employé pour abaisser la charge, ce qui fait qu'on fonctionnement rapide est assuré autmatique- ment.
Lorsque l'unité motrice estn marche, un contrôle parfait de tous-les mouvements de la grue ou appareil équivalent est donné par un levier unique ayant trois positions de travail, et quand le mécanisme se trouve dans la position neutre, la charge est maintenue automatique- ment suspendue sans qu'il soit nécessaire d'employer on frein au pied distinct comme on en emploie quelquefois.
Naturellement, on pourrait employer on frein de ce genre comme sécurité supplémentaire, mais cela n'est pas néces- saire... En outre, le mécanisme ne comporte ni roues den- tées, ni pignons coulissants, le contrôle étant toat en- tier effectué par l'emploi de freins, de telle sorte qu'un fonctionnement doux, silencieux et sur est assuré à tout moment. Naturellement, au. lieu d'un moteur à combustion interne, on fourrait employer an moteur électrique comme unité motrice, et dans ce cas le mécanisme de contrôle du motear pourra être de la forme la plus simple, car il suffira de faire démarrer et d'arrêter le motear, et celai ci tournera continuellement dans la même direction, pour toutes les opérations du mécanisme.
Naturellement on pourrait aussi employer le mécanisme avec un moteur à vi- tesse variable, de manière à obtenir une plus grande varié- té de vitesses que jusqu'ici.
Il est bien entendu que le troisième frein, consti- tuent la caractéristique particulière de la présente in- vention, et représenté comme étant le frein 28, ne doit pas
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nécessairement agir ear an tambour de transporté par le disqae fonda. 20, mais qu'il peut être appliqué à un organe quelconque approprié da mécanisme, avec lequel il se trouve mécaniquement en prise.
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n Improvements made to reversing mechanisms ".
The present invention relates to reversing mechanisms, and its object is to provide an improved construction of the mechanism described in British Patent No. 14,931 of 1914, which makes this mechanism more generally usable, and which enables its application. quer with cranes, elevators or other lifting devices, or other mechanisms in which it is necessary that the load be subjected at all times to mechanical control.
The mechanism described in the aforementioned British patent comprises a driven shaft carrying at its ends a double crank, these cranks carrying arms which engage in two diametral slots made in a disc. The disc is carried by a shaft which is eccentric by relative to the control shaft and which turns in a mounted bearing itself to rotate about the axis of the control shaft, the other end of this section
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cond shaft oa intermediate shaft carries two cranks similar to those provided sar the control shaft, and these cranks carry arms engaging in a split disc provided on the driven shaft, which has the same axis as the control shaft.
A brake drum is mounted on the same axis as the drive shaft, and is engaged with the first fenda disc by means of small crank arms which are proportioned so as to allow eccentric rotation of the shaft. intermediate, the edant brake drum kept motionless, then there is no rotation of the intermediate shaft author of its own axis. A second brake drum is provided on the member carrying the bearing of the intermediate shaft, so that this bearing can be maintena ommlbile with respect to the axis of the control shaft, and the intermediate shaft then rotates. around its own axis, without being driven by any translational movement. This mechanism is controlled by applying a brake to one or other of the aforementioned drums.
When a brake is applied to the first of these drums, the driven shaft rotates in the opposite direction to the control shaft, and at half the speed of the latter; when this brake is released, and the brake is applied to the second tamboar, the driven shaft rotates in the same direction as the control shaft, and at a quarter of the speed of the latter, If none of the brakes is applied, there is a neutral position of the mechanism, for which there is no effective transmission of driving force, from the control shaft to the driven shaft.
According to the present invention, it is provided in. a reversing mechanism of the type described above, the combination, with the two brakes and with electrified components.
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tors to control these brakes, a third brake acting on the driven shaft (or on an organ actuated by the latter) and connected in such a way to said selector members that this third brake acts when the selector members are located. placed in such a way that neither of the first two brakes mentioned works, and that this same third brake is rendered inactive by the movement effected by said selector members, in order to bring into action one or the other of them.
In a preferred form of the invention, the selector control member consists of a lever or handle which moves between two extreme positions which bring into action, respectively, the forward and reverse brakes of the device. mechanism, and the third brake comes into action when this lever occupies an intermediate position.
According to another feature of the present invention, the lever or handle is preferably arranged to rotate the camshaft which carries three cams assigned respectively to the three brakes, the cams being arranged angularly with respect to each other so that the brakes are made inactive in the aforementioned manner.
The invention also includes, in an elevating or lifting apparatus, oa. equivalent, in which it is necessary that the load be subjected at all times to mechanical control, the combination, with a continuously rotating drive unit, such as an internal combustion engine, of the advanced reversing mechanism , as explained
According to yet another feature of the invention, the improved marohe reversing mechanism, as described above, is further characterized in that the intermediate blade which carries a split disc at one end.
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mity, and crank arms at the other end, has for these components proportions such that it is balanced longitudinally on its support bearing,
and in that the support member in which this shaft is mounted eccentrically is provided with a counterweight by which the mechanism is balanced both mechanically and statically. It is thus possible to rotate the mechanism at high speed, without giving rise to appreciable vibrations.
In the accompanying drawing, which shows more or less in diagrammatic form, the improved mechanism combined with an internal combustion engine, the reversing mechanism proper is enclosed in a suitable housing 10. The control shaft 11 is provided with one end of a coupling 12 connecting it to the drive unit, and at the other end of the crank arm 13 on which special slides or rollers can be mounted taking in the molten disc. 14 of the intermediate shaft 15. This shaft rotates in a bearing 16, mounted in the support 17. which itself rotates in a bearing 18 having the same axis as the control shaft.
The intermediate shaft carries crank knobs 19 engaging in a split disc 20 mounted on the driven shaft 21. The member 39 placing the crank knobs 19 preferably has the form of a solid disc having the same weight. that the disc 14, so as to balance the shaft 15 in the longitudinal direction, and counterweights 40 are fixed on the support 17. diametrically opposite the eccentric shaft 15 and sop. bearing, so as to ensure that the support 17 and the shaft 15 will be completely balanced, both statically and dynamically, at all speeds.
The drive shaft 11 is surrounded by a drum 22
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qai is couple by plasieare cranks, as it is indicated in 2, aa fused disc. 14, and a brake flap 24 works on this drum 22. and is controlled by a cam carried by the camshaft 25. A similar brake flap 26 acts on the aforementioned support 17, and is controlled by a second. cam carried by the shaft 25.
The fenda disc 20 is combined with a brake drum 27 oa is shaped itself as such, and a brake tape 28 provided to work on this drum, is controlled by a third cam mounted on the aforementioned shaft 25. We see that the tamboar 27 is directly connected to
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the driven shaft 31, that is to say the load qai is driven through the mechanism.
Any means desired for rotating the camshaft can be employed, and the accompanying drawing shows a device suitable for use on a crane or equivalent apparatus. On the end of the shaft 25 is mounted a circular rack 29, engaging with a pinion 30 carried by a shaft 31. At the other end of said shaft is troave a second pinion 32, engaged with ane rack 33 carried by a control shaft
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trole 34, this shaft being actuated by hand by a lever 35. This lever is provided with an appropriate trigger 36, by means of which it can be locked in the one or the other of three positions indicated by slots 37 in a plate of lock 38.
When the hand lever 35 is moved to the other end of its stroke, as well as the extreme slots, the year
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oa the area of the brakes 34, 26 is made inactive, so that the mechanism gives the gear oa the reverse gear.
When the lever is in the intermediate position designated by the middle slot, the brakes 24, 26
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are both loose, so that each one
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This is not transmitted by the mechanism, but the brake 28 is applied to its drum 27 and, consequently, to the driven shaft 21.
so that the load is forced to remain stationary. 11 It is of course understood that when moving the lever µ ± from one position to another, the release of any of the brakes and the application of another brake are progressed - sive, and to ensure good control, there will generally be an overlap of the active positions of the various brakes, this being obtained by an appropriate conformation of the cams which control the brake flaps.
It is also understood that the system control mechanism, as described herein, provides complete and mechanical control of the driven shaft under all circumstances, as the various cams are proportioned and so arranged. , with respect to each other, that at least one of them is in operation at any time, and that the shaft carrying the load is either driven mechanically either forward or backward, or mechanically immobilized by the brake 28.
It therefore becomes possible to use the mechanism in apparatus such as cranes, elevators, hoists or other mechanisms, where it is not possible to have a neatre position for which the load is not controlled. . It further becomes possible also to employ an internal combustion motear, such as a gasoline engine, as a driving unit for mechanisms of this kind. which has not been practicable so far.
There is often a need for such mechanisms in places where there is no coal, no water, no electrical energy, and even if there is coal and water available, the use of a steam engine causes great losses in the production of the vapor, and is not economical for intermittent work.
An internal combustion engine overcomes these drawbacks and is very energy efficient.
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mique. Due to the speed wording given by this mechanism, it is possible to use a high speed motor, with the usual resulting savings, and the highest reduction ratio, i.e. 4: 1 or more, can be used to lift the load, while a smaller draft ratio, namely 2: 1 or fias, can be used to lower the load, so that fast operation is ensured automatically. is lying.
When the drive unit is running, perfect control of all movements of the crane or equivalent device is given by a single lever having three working positions, and when the mechanism is in the neutral position, the load is maintained automatically. - suspended without it being necessary to employ a separate foot brake as is sometimes employed.
Of course, one could use a brake of this kind as an additional safety, but this is not necessary ... In addition, the mechanism does not have any toothed wheels or sliding pinions, the control being completely complete. effected by the use of brakes, so that smooth, quiet and safe operation is ensured at all times. Of course, at. Instead of an internal combustion engine, we could use an electric motor as the driving unit, and in this case the motear control mechanism can be of the simplest form, because it will be enough to start and stop the motear , and it will turn continuously in the same direction, for all the operations of the mechanism.
Of course, the mechanism could also be used with a variable speed motor, so as to obtain a greater variety of speeds than hitherto.
It is understood that the third brake, constituting the particular feature of the present invention, and shown as being the brake 28, need not
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necessarily act as a drum transported by the disqae fonda. 20, but that it can be applied to any suitable member of the mechanism, with which it is mechanically engaged.