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iISPO¯S¯IT I9 ll& C01llàN±g 0 2 T FORCE (,IBWTRIPUCE
La présente invention'a pour objet un dispositif qui, sous l'action de la force centrifuge agit automatiquement aur tout autre organe tel que :embrayage, débrayage, interrupteur, coupleur, appareil à déclanchement, régulateur centrifuge, etc.
Il offre notamment les avantages suivants : I ) L'effort à la mise en marche est presque nul.
2 ) La commande est tout-à-fait progressive.
3 ) L'encombrement peut être très réduit eu égard à la force à transmettre.
4 ) La construction est particulièrement simple et robuste.
A titre d'exemple, nous en donnons l'application à une poulie d'embrayage dont l'emploi se recommande notamment dans le domaine électrique. En effet, le démarrage des moteurs électriques asynchrones en court-circuit, soit triphasés par démarrage direct ou par démarreur étoile-triangle, soit mono- phasés à enroulement auxiliaire de démarrage, causent fréquemment des perturbations sur le réseau par l'appel de courant important prolongé.
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Certains moteurs, en particulier les monophasés, ne parviennent même pas à démarrer, malgré le grand courant absorbé.
La commande automatique appliquée à un embrayage résoud toutes ces difficultés. @
En effet :
I ) Elle laisse au moteur la liberté de démarrer à vide pour n'importe quel cas.
2 ) Elle ne permet ensuite au moteur de prendre que graduelle- ment et progressivement sa charge normale. se) Elle peut être calculée et exécutée en sorte qu'elle patine lorsque l'effort maximum du moteur est atteint ou légèrement dépassé, en mettant celui-ci à l'abri des détériorations causées par des surcharges.
La figure I représente une demi vue et une demi coupe de face.
La figure II représente une coupe transversale.
La figure III représente un diagramme des forces.
Le dispositif représenté, à titre d'exemple, fig. I et II est composé d'un plateau (P) solidaire d'un moyeu (M) clavoté sur l'arbre moteur (Al). Il comporte comme dispositif d'em- brayage, par exemple un cône de friction (F1) entraînant la jante (J) d'une poulie par l'intermédiaire d'un cône (F2) de même oonicité que (F1). Cette jante peut tourner librement autour du moyeu (M) lorsqu'il n'y a pas de friction entre les cônes (F1) et(F2 ). L'embrayage des cônes (F1) et (F2) est obtenu par pression exercée par une série de billes (B) absolument libres de se déplacer par l'effet de la force contrifuge, entre deux surfaces (si) et (S2).La surface (Si) fait gartic du plateau (P) et la surface (S2) ait partie du couvercle (c) de fermeture fixé à la jante de la poulie.
Les surfaces (Sl) et (S2) sont deux surfaces de révolution dont une peut être plane; coupées par un plan passent par l'axe de la poulie comme représentées fige II, elles forment
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entre elles un angle dont les cotés convergent versla périphé- rie de la poulie c'est-à-dire du ctté de l'action de la force centrifuge.
Par l'effet de cette force centrifuge, les masses consti- tuées ici par des billes (B) etréparties suivant un anneau, se déplacent vers la périphérie en écartant les deux surfaces (si) et (S2) : ce qui provoque l'embrayage des cônes d'entraînement (F1) et (F2).
Il est à remarquer que, sans le secoursde leviers, l'ef- fort utile des masses est augmente par la conicité des surfaces (SI) et (S2).
Un ressort (R) équilibre le roids des masses au démarrage ou à l'arrêt af in : I ) d'éviter tout frottement nuisible pour le démarrage; 2 ) de produire un décollage automatique de l'embrayage.
Une des particularités de ce système de commande consiste en ce que les masses, soumises à l'action de la force centri- fuge, peuvent être des solides de révolution (galets, rouleaux, etc.) et dans le cas le plus général, elles sont constituées par des sphères ou billes qui peuvent être de diamètre identique ou différent.
Ces masses peuvent être absolument libres dans le logement qui leur est réservé entre les surfaces (Si) et (S2) ou être simple.. ment maintenues à distance, sans toutefois être assujetties au mouvement direct de rotation du moyeu (M). Cette liberté des masses dans le sens de rotation donne plusieurs avantages notam- ment les suivants : l'inertie des billes, dans le cas d'un démarrage bruqque du moteur, permet au moyeu et au plateau (P) de prendre une vitesse initiale avant que les masses ou billes soient entraînées et soumises à l'action de la force centrifuge.
Ensuite, lorsque les billes sont lancées vers l'extérieur par la force centrifuge et viennent coincer entreles surfaces (Si)
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et (S2), elles roulent entre ces surfaces à une vitesse intermédiaire entre la, vitesse du moyeu (M) et la vitesse de le. jente (J) aussi longtemps que le collage des cônes (F1) et (F2) n'est pas obtenu : cequi réduit l'effet de la force cen- trifuge au démarrage et produit un entraînement très progressif tout en assurant, après embrayage complet, une surcharge im- portante avant décollage des cônes (F1) et (F2).
De plus le roulement des billes ou masses commandant le déplacement des surfaces (Si) et (S2) avant le collage de l'embrayage ne donne lieu à aucun frottement autre qu'un frot- tement de roulement : ce qui assure un rendement maximum.
Dans le but d'augmenter l'effet utile de cette commande, on peut placer, par rangée de billes, deux c6nes d'embrayage au lieu d'un, c'est-à-dire deux plateaux (P) dont un de chaque côté des billes, un donc peut coulisser sur une clavette de manière à pouvoir s'écarter du premier sous la poussée des bil les. Dans ce Ces l'effet utile est doublé par rapport à l'exemple de la figure II.
La figure III montre un diagramme des forces qui résultent de cette combinaison.
(OCI) représente la force centrifuge, (OC2) et (OU3) sont les deux résultantes dirigées vers les plateaux (P).
Ce diagramme permet de se rendre compte de la multiplica- tion obtenue sans le secours de levier.
On peut également remplacer le dispositif d'embrayage à cône (Fl) et (F2) par un embrayage à disques, par exemple, ou par tout autre système d'embrayage.
La poulie représentée fig. Il est destinée à recevoir une courroie soit sur la jante (J), soit sur un prolongement latéral d'un diamètre qui peut être plus petit ou plus grand. Cette pou- lie peut être convertie en un autre organe de transmission tel, par exemple, un manchon d'accouplement destiné à commander di- rectement un arbre (A2) monté dans le prolongement de l'arbre
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moteur (Al) et figure en traits mixtes -.-.... fige II, avec un plateau (P2) entraîné, dans cet exemple, comme d'ordinaire, par des broches (G) montées sur la poulie et introduites dans deux ouvertures correspondantes au plateau (P2).
REVENDICATIONS.
I ) Un système de commande automatique et progressif dans lequel des masses peuvent se déplacer par l'effet de la force centrifuge entre deux surfaces de révolution qui coupées par un plan passant par l'axe de rotation, forment un angle dont les eûtes convergent vers la périphérie du mécanisme caractérisé par le fait que les surfaces de révolution peuvent s'écarter l'une de l'autre snus l'action des masses soumises à la force centrifuge, dans le but de commander les organes tels que : embrayage, débrayage, interrupteur, coupleur, appareil d'enclanchement, etc.
2 ) Un système de commande comme en I caractérisé par le fait que les masses sont constituées, soit par des billes 'ou sphères de diamètre identique ou différent, soit par des galets, soit par des rouleaux tronc-coniques.
3 ) Un système de commande comme en 1-2 caractérisé par le fait que les masses peuvent être libres et indépendantes de l'axe de rotation.
4 ) Un système de commande comme en 1-2-3 caractérisé par le fait que les masses peuvent rouler sur des surfaces de révolution aussi longtemps que la commande n'est pas complètement effectuée de mas nière à n'offrir entre elles qu'un frottement de roulement.
3 ) Un système de commande comme en 1 2 3 4 caractérisé par le fait que les surfaces de révolution et les masses en mouvement sont agencées en sorte que sans le secours de levier il y ait amplification de la force centrifuge dans la direction de l'effort à exercer pour produire la commande.
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iISPO¯S¯IT I9 ll & C01llàN ± g 0 2 T FORCE (, IBWTRIPUCE
The present invention relates to a device which, under the action of centrifugal force, acts automatically on any other member such as: clutch, disengagement, switch, coupler, trigger device, centrifugal regulator, etc.
In particular, it offers the following advantages: I) The effort on switching on is almost zero.
2) The order is quite progressive.
3) The size can be very small with regard to the force to be transmitted.
4) The construction is particularly simple and robust.
By way of example, we give its application to a clutch pulley, the use of which is recommended in particular in the electrical field. In fact, the starting of short-circuited asynchronous electric motors, either three-phase by direct starting or by star-delta starter, or single-phase with auxiliary starting winding, frequently cause disturbances on the network due to the high current draw. extended.
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Some motors, in particular single-phase ones, even fail to start, despite the large current absorbed.
Automatic control applied to a clutch solves all these difficulties. @
Indeed :
I) It gives the engine the freedom to start empty in any case.
2) It then only allows the motor to take on its normal load gradually and progressively. se) It can be calculated and executed in such a way that it slips when the maximum motor force is reached or slightly exceeded, protecting the latter from damage caused by overloads.
Figure I shows a half view and a half front section.
Figure II shows a cross section.
Figure III shows a force diagram.
The device shown, by way of example, FIG. I and II is composed of a plate (P) integral with a hub (M) keyed to the motor shaft (Al). It comprises as a clutch device, for example a friction cone (F1) driving the rim (J) of a pulley via a cone (F2) of the same nature as (F1). This rim can rotate freely around the hub (M) when there is no friction between the cones (F1) and (F2). The engagement of the cones (F1) and (F2) is obtained by pressure exerted by a series of balls (B) absolutely free to move by the effect of the contrifugal force, between two surfaces (si) and (S2). The surface (Si) forms part of the plate (P) and the surface (S2) is part of the closing cover (c) fixed to the rim of the pulley.
The surfaces (Sl) and (S2) are two surfaces of revolution, one of which may be plane; cut by a plane pass through the axis of the pulley as shown in fig II, they form
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between them an angle whose sides converge towards the periphery of the pulley, that is to say the side of the action of the centrifugal force.
By the effect of this centrifugal force, the masses here constituted by balls (B) and distributed in a ring, move towards the periphery by separating the two surfaces (si) and (S2): which causes the clutch drive cones (F1) and (F2).
It should be noted that, without the help of levers, the useful force of the masses is increased by the conicity of the surfaces (SI) and (S2).
A spring (R) balances the weight roids when starting or stopping in order to: I) avoid any friction that is harmful to starting; 2) to produce automatic take-off of the clutch.
One of the peculiarities of this control system consists in that the masses, subjected to the action of the centrifugal force, can be solids of revolution (rollers, rollers, etc.) and in the most general case, they consist of spheres or balls which may be of identical or different diameter.
These masses can be absolutely free in the housing reserved for them between the surfaces (Si) and (S2) or be simply kept at a distance, without however being subject to the direct rotational movement of the hub (M). This freedom of the masses in the direction of rotation gives several advantages, in particular the following: the inertia of the balls, in the case of a sudden start of the motor, allows the hub and the plate (P) to take an initial speed before that the masses or balls are driven and subjected to the action of centrifugal force.
Then, when the balls are thrown outwards by centrifugal force and get stuck between the surfaces (Si)
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and (S2), they roll between these surfaces at a speed intermediate between the speed of the hub (M) and the speed of the. jente (J) as long as the sticking of the cones (F1) and (F2) is not obtained: this reduces the effect of the centrifugal force at start-up and produces a very progressive drive while ensuring, after complete engagement , a significant overload before takeoff of the cones (F1) and (F2).
In addition, the rolling of the balls or masses controlling the displacement of the surfaces (Si) and (S2) before the clutch is bonded does not give rise to any friction other than rolling friction: this ensures maximum efficiency.
In order to increase the useful effect of this control, we can place, per row of balls, two clutch cones instead of one, that is to say two plates (P), one of each. side of the balls, one therefore can slide on a key so as to be able to move away from the first under the pressure of the bilges. In this case, the useful effect is doubled compared to the example of FIG. II.
Figure III shows a diagram of the forces that result from this combination.
(OCI) represents the centrifugal force, (OC2) and (OU3) are the two resultants directed towards the plates (P).
This diagram shows the multiplication obtained without the help of a lever.
It is also possible to replace the cone clutch device (Fl) and (F2) by a disc clutch, for example, or by any other clutch system.
The pulley shown in fig. It is intended to receive a belt either on the rim (J), or on a lateral extension of a diameter which may be smaller or larger. This pulley can be converted into another transmission member such as, for example, a coupling sleeve intended to directly control a shaft (A2) mounted in the extension of the shaft.
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motor (Al) and figure in phantom -.-.... fig II, with a plate (P2) driven, in this example, as usual, by pins (G) mounted on the pulley and introduced into two openings corresponding to the plate (P2).
CLAIMS.
I) An automatic and progressive control system in which masses can move by the effect of centrifugal force between two surfaces of revolution which cut by a plane passing through the axis of rotation, form an angle whose edges converge towards the periphery of the mechanism characterized by the fact that the surfaces of revolution can move away from one another without the action of the masses subjected to centrifugal force, with the aim of controlling components such as: clutch, disengagement, switch, coupler, interlocking device, etc.
2) A control system as in I characterized in that the masses are formed either by balls' or spheres of identical or different diameter, or by rollers, or by truncated-conical rollers.
3) A control system as in 1-2 characterized by the fact that the masses can be free and independent of the axis of rotation.
4) A control system as in 1-2-3 characterized by the fact that the masses can roll on surfaces of revolution as long as the control is not completely carried out so as to offer only one rolling friction.
3) A control system as in 1 2 3 4 characterized by the fact that the surfaces of revolution and the moving masses are arranged so that without the help of lever there is amplification of the centrifugal force in the direction of the effort to produce the order.
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