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" Dispositif électromécaniqeu de transmission de mouvement Il la présente in vention se rapporte à un dispositif élec- tromécaniqae de transmission de moavement, dans leqael an arbre motear, an arbre commandé et an arbre auxiliaire sont reliés entre eax aa moyen d'un engrenage planétaire à trois éléments actifs et dans lequel une machine dynamoélectrique reliée directement oa par an renvoi à l'ambre auxiliaire entraînant 'ou entraînée électriquement par une machine dy- namo-électrique reliée directement on indirectement à l'au des deux aatres arbres procare an moyen de faire varier le coaple transmis à l'arbre commandé par variation da régime électrique des machines dynamoélectriques.
Il importe pea que l'un oa l'autre des éléments actifs du mécanisme, l'ar- bre motear, l'arbre commandé et l'arbre auxiliaire soient reliés, pourvu que lorstus l'arbre commandé est maintena immobile, l'arbre auxiliaire tourne dans ane direction op-
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posée à celle de l'arbre moteur.
Le but de l'invention est d'élargir le champ des appli- cations de pareils dispositifs, d'augmenter la gamme des cou- ples qa'ils sont capables de transmettre et de réaliser des économies dans le poids des machines dynamoélectriques employa.
A cette fin, au lieu de monter les machines électriques directement sur les arbres reliés entre eux par l'engrenage planétaire ou de les relier en permanence par renvois à ces arbres comme cela a été fait jusqu'à présent, on intercale an renvoi à vitesse variable entre une dynamo et l'arbre cor- respondant- de l'engrenage planétaire, de telle sorte que pendant une des phases de la commande, lorsque l'arbre de l'engrenage planétaire en question tourne lentement, la dyna- mo soit entraînée par le dit arbre avec un rapport de trans- mission élevé tandis que pendant une autre phase le rapport de transmission du renvoi est rédait ou bien la machine est rendue solidaire de l'arbre.
Une autre économie relative aux machines électriques est obtenue en utilisant l'an de ces deux bats. cette fin, des dispositifs d'accouplement sont pré- vas, au moyen desquels une dynamo pont être reliée tantôt à l'arbre commandé, tant8t à l'arbre moteur. De préférence on intercale entre la machine et l'arbre commandé un renvoi dont le rapport de transmission est tel que lorsque l'arbre auxiliaire est immobile, l'élément d'accouplement de la dy- namo toarne à la même vitesse que l'élément correspondant d'accouplement de l'arbre moteur. Ainsi l'avantage d'un ren- voi variable entre la dynamo et l'arbre de l'engrenage pla- nétaire est combiné avec le principe de transférer la dynamo d'un arbre à un antre .
Un autre moyen d'augmenter les possibilités d'applica- tion et de manipulation consiste en l'introduction d'un se- cond engrenage planétaire ayant un élément actif entraîné
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par l'arbre motear, l'arbre auxiliaire da'premier engrena- ge formant l'arbre commandé du second.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple 'quelques formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La fige 1 est une élévation, en partie en coupe d'une première forme de réalisation.
Fig. 2 est une représentation schématique da dispositif de la fig. 1. '
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Les fige. 3 à 13 sont des représentations schématiqaes d'autres formes de réalisation.
Dans les figs. 1 et 2. 1 est au moteur primaire, qui peut être un moteur à combustion interne, à vapeur ou élec- trique. Ce moteur 1 fait tourner l'arbre moteur P qui porte
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le pignon central d'an engrenage planétaire, 8fpt iè Les axes p des pignons satellites sont portés, parl'arbre com-
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mandé L. La oojdronno dentée 3. pde l'engrenage, à dentüra inté- rieure, est fixée à ane pièce rotative A qui remplit la et fonction d'an arbre auxiliaire,est désignée comme tel dans le reste de la description. L'arbre commandé L n'est pas seulement relié à l'organe à entraîner, par exemple aux roues
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à'an 1-.HtitQ, )<)& #àB#1 h, tino tnQQh1ns dnamLotr5.que M par l'intermédiaire à'an engrenage à rapport variable 3.
L'ar- bre intermédiaire A est relié à une machine dynamo'-électri- que G par an renvoi à rapport variable 4. L'aecoaplement T est destiné à bloquer l'engrenage s, p, i. L'arbre auxiliai- re A peut âtre maintenu immobile par le dispositif de frei-
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nage B. lfaccouplement 5 permet d'accoupler la dynamo M à l'arbre du moteur primaire lorsque la liaison de la dynamo M à l'arbre commandé a été rompus par la détente du frein 6
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qui normalement maintient imMobJlo la couronne â denture in- tdrieure de l'engrenage 3.
Itaccoaplement 2 étant engagé lors du fonctionnement normal du dispositif sauf pour le démarrage du. moteur primaire et pour quelques opérations de
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renversement du sens de la marche, on comprendra que la liai- son à l'arb@s du moteur primaire est aussi une liaison à l'arbre moteur P. sauf pour les exceptions précitées. Un accouplement à dents 7 sert à mettre hors d'action le ren- voi 4 et à accoupler la dynamo G directement à l'arbre aaxi- liaire A :De préférence on exécute la commande du dispositif décrit de la manière suivante : L'accoaplemetn 2 étant enga- gé et le frein 6 serré, la dynamo G est entrainée par l'ar- bre moteur , par l'intermédiaire de ],,engrenage planétaire et i, p,set renvois 4.
Le courant engendré par cette dynamo est dirigé sur la dynamo M. La coopération de ces deux machi- mes est réglée de façon sonnas, par exemple par variation de l'intensité du. champ des machines . ( cf., par exemple, le brevet belge n 211.445 ou le brevet anglais n 9996/13).
L'arbre commandé tourne lorsque le couple que lui transmet- t ..': la dynamo M par l'engrenage 3 et l'arbre moteur 2 par l'engrenage s, p, 1,(par suite de la résistance à la rota- tion de la dynamo G) est suffisant poar entraîner le ou les organes reliés; à cet arbre, par exemple les roues d'un vé- hicale. En augmentant l'intensité du champ de la dynamo G et en affaiblissant le champ de-la dynamo M, on peut rédui- re la vitesse de la dynamo G à une valeur faible, sur quoi on serre le frein B, ce qui rend la transmission du mouve- ment complètement mécanique.
L'accouplement à dents 7 peut alors être amené en prise avec l'arbre auxiliaire A. Le frein 6 est ensaite relâché, 1'accouplement 5 engagé et le frein B relâché. La machine M est alors entraînée directe- ment par l'arbre moteur P et peut fournir de l'énergie élec- trique à la machina G qui tourne comme an moteur directement accouplé à l'arbre auxiliaire A. lorsque l'arbre commandé a atteint la même vitesse que le moteur primaire, l'accouple- ment T est embrayé et la transmission du mouvement s'effec-
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ta de nouveau erit9.àram4nt méoaniquomont.
Pour le démarrage da moteur primaire, lorsqu'il s'agit d'un moteur à combustion interne, la machine N petit être
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alimentée par une batterie, et ltaccouplement 5 embrayé.
Le renversement da sens de rotation peut être obtena en embrayant les accouplements 5 et T de sorte que la machine M soit entraînée mécaniquement par l'arbre moteur et paisse alimenter la machine G qai toarne alors en entrainant l'ar- bre commandé soit directement, soit par l'intermédiaire da renvoi 4.
Au lieu. de l'engrenage du type planétaire 3, .ou. da ren- voi 4 à deux rapports de transmission, on peut utiliser tout autre dispositif de transmission propre à relier ane machine
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dnAmQleotriqe à an arbre. Dans la fig.' 3, on a représenté un mode de transmission par chaine et roue dentée. La machi- ne M est reliée, soit avec l'arbre comnandé par la-transmis- sion à chaîne 8 et l'accouplement à griffes 9 soit avec l'an- bre du moteur primaire par la transmission à chaîne 10 et
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1 iace ouplement à friction 5. Comme dans les figs. 1 et 2, le rapport de transmis:sion change lorsqu'on. débraye ,llaccouple- ment 9 et qu'on embraye l'accouplement 5, mais dans ce cas
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la machine est accouplée b. l'arbre moteur par transmission à chaîne et non plus directement- .
La machine G est accouple
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avec l'arbre al1xilia'ire A soit par la transmission à chaine " 11 et l'accouplement à griffes 12, soit par la transmission à chaine 13 et l'accouplement, a friction 14. Cet arrangement peut donner deux vitesses arrièro/saivant que llaeoaaplement 1 eu. 14 e'Jt1!'b elfi'\3t'6Y1 ai neo vitataHQta po;.yarrtï 6tt'è etatenags soit en embrayant ltaccouplement T, soit en matenant l'arbre T immobile au moyen du. frein 80...
Dans la fig: ,.1'arbre commandé porte à son extrémité an pignon d'un engrenage coytique 16 destiné à entraîner l' axe 15 des roues d'un véhicale. La machine M est reliée par an
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renvoi conique 17 et un accouplement à griffes 18 à un autre axe 19 du véhicule. Les deux axes 15 et 19 étant reliés au moyen.des roues et de la voie ou des rails sur lesquels le vehicual se méat, la machine M est accouplée à l'arbre L lorsque l'accouplement 18 est embrayé et au moteur primaire lorsque l'accouplement 5 est embrayé.
Dans le cas d'un véhicula tracteur, entraînant une rame de véhicules, d'au- tres machines dynamcelectriques correspondant à la machine M peuvent être reliées aux axes des véhicules de la rame et alimentés électriquement de façon analogue à la machina M, pendant que cette dernière est reliée à l'arbre commandé du véhicule tracteur. Dans cet arrangement, le motear primai- re peut démerrer soit aveu l'aida de la machine G mae élec- triquemenet en embrayant les accouplements 14 et T. soit en embrayant l'accouplement 5 et utilisant la machine M comme précédemment décrit.
Dans l'exemple de la fig. 5, il n'y a pas de renvois entre les machines dynamolélectriciaes et les arbres de l'en- grenage planétaire. La machine M est couplée soit avec l'ar- bre, commandé L par l'accouplement 21, soit avec le moteur primaire par l'accouplement 5. Si les accouplements 2. 5 et 21 sont embrayés simultanément, on obtient le même effet que par l'embrayage de T dans les exemples précédents, c'est à dire que l'on bloque l'engrenage planétaire s, p, i . Un accouplement à griffes 22 peut être embrayé pour obtenir une marche arrière. Dans ce boit, la machine M est accouplée au motear primaire par l'accouplement 5 et fournit l'éner- gie électrique à la machine G.
Cet assemblage réunit taas les avantages de celui qui est décrit dans le brevet anglais n 1582/09 avec en plus l'économie d'une machine électrique.
-On aura remarqué que les systèmes décrits plas haut de manière analogue à ceux qui sont déjà connus, présentent deux rapports de vitesses pour lesquelles la transmission da
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mouvement est entièrement mécanique, une lorsque l'arbre auxiliaire est mata.tenu immobile et ane lorsque l'engrenage planétaire tourne d'un bloc. Dans quelques cas, il conviant de disposer davantage de vitesses obtenues par transmission mécanique; de cette façon pour une gamme de variations de vitesses totale donnée, les gammes des variations obtenues par commande électrique entre les vitesses à transmission mécanique sont réduites et des machines dynamo,électriques plas petites suffisent.
Une méthode qui permet d'obtenir ce résultat, consiste a introduire un renvoi à rapport de trans- mission variable entre l'arbre commandé et l'organe à entrai ner, par exemple entre l'arbre 1 et les roues d'un véhicules - On exécute le cycle de contrôle décrite plus' haut avec l'engrenage à plus petit rapport on @@tion jusqu'à ce que les pignons du renvoisoient amenés à une vitesse qui permet- te d'engager le second rapport de l'engrenage;
le cycle de contrôle recommence alers et ainsi de suite,
Undispositif qui offre de plus grands avantages pré- voit l'utilisation d'un second engrenage planétaire à trois éléments actifs, L'arbre moteur entraine an élément actif de chaque engrenage planétaire, an autre élément actif de l'an des engrenagesentraine l'arbre commandé, an autre élément actif de l'autre engrenage entraine (oa est entrainé par) l'arbre auxiliaire, tandis que les deux élé- ments restants des deux'engrenages sont reliés entre eux,
Un exemple d'exécution d'an tel dispositif est repré- senté à la fig.
6 qui montre nn arrangement dans lequel le machine électrique M est accouplée en permanence avec l'ar- bre du. moteur primaire, et non accouplée tantôt avec l'arbre commandé , tantôt avec l'arbre moteur, comme décrit en re- gard de la fig. 5. L'engrenage.additionnel comprend les par- ties sl, il, pl; le pignon central sl est calé sur l'arbre moteur ]?, les axes des pignons satell'itas pl sont por-
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tés par l'arbre auxiliaire A de l'engrenage s, p. i. tandis que'la coaronne à denture intérieure il est accouplée à l'arbre auxiliaire Al portant la machine G, un frein Bl sert à m@intneir la couronne il immobile lorsque cela est néces- saire.
Dans cet arrangement, on n'a pas besoin d'utiliser
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la gÇlil1l11aî1ç1g 41nutviun< l'oit)-' J,Qlj !1QtdLQ1 Vi{;<HH:lQI1j la pfn- rnière vitesse est obtenue en serrant le frein B et en em- brayant l'accouplement 2; le mouvement est transmis entière- ment mécaniquement par l'engrenage planétaire s, p, i; la seconde vitesse est obtenue en appliquant la frein Bl au lieu du frein B ; le mouvement est alors transmis entièrement mécaniquement par l'engrenage sl, pl, il, Pour des vitesses supérieures, on relâche les deux freins et on alimente la
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machina G par le courant ong0udré par la machine M. Une vitoa- se maximum pour laquelle la transmission est entièrement mé- canique est obtenue en embrayant l'accouplement Tl.
Une mar-
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che arrière a,transmission mécanique s'obtient en appliquant le frein B et en embrayant lyaccoaplement Tl, une marche arrière à transmission électrique est obtenue en appliquant le froin 13 et on alimontant la dynamo tu par la machina M.
Le démarrage du moteur primairapeat s'effectaer avec l'aida de la dynamo G et diane batterie, l'accouplement Tl étant embrayé.
Les engrenages planétaires des exemples décrits jus- qu'à présent étaient du type à roues cylindriques; il est également possible d'employer des engrenages planétaires à
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rouee OQniqt19E1. Dans la fàgo 7, l'9rgmg :pJ.11I1Hai11t'g t;dg.;i- tionnel sl, pl, -il, àst de ce type . La machine M, au lieu d'être fixée sur ou accouplés à l'arbre L comme dans les fig. 1 à 5, est clavetée sur l'arbre auxiliaire A de l'en- grenage s,p,i, qui forme l'arbre commandé de l'engrenage si, pi, il, La cycle de commande de ce dispositif est le saivant.
Une petite vitesse avec transmission de mouvement mécanique
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est obtenus 811 laI1;p;U,t1.IUtn"IJ le :r:r,!),ifi QÎ1 0tl 11It' t1tJ.iJ ;1.' I:\i<yç;,. plement 2. En relâchant le frein B et en'alimentant la ma- chine M à partir de la- machine G.la vitesse de l'arbre L
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augmente et delie de la dynamo G' diminue jasqu t â devenir près - que nulle, sur quoi on peut appliquer le'frein Bl et couper
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la transmission électrique. Pour de plus grandes vitesses on relâche le frein Bl et fait alimenter la machine G par la machine M. La vitesse de la maehiMa 9 stlg;fnQ!1te btl;lt1-bt I ne ga' lle atteigne celle de l'arbre moteur.
Ltaccoaplement Tl peut alors être embrayé et la transmission électrique coupée.
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olzr le démarrage du moteur primaire et poar Chtenir une vitesse arrière par transmission mécannique ou électrique on procèdera de la manière décrite en'regard dela fig. 6, ex-
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ception faite de la commande électrique pour 1aqaéllla ma- chine G, est alimentée.par la machine M au liea du contraire.
Une modification de cette disposition est représen- tée à la fige 8. La modification est de nature parement cons- tractive, l'arbre auxiliaire Al étant disposé concentrique- ment à l'arbre auxiliaire A, de sorte que la machine G se trouve à droite de l'engrenage sl, pl, il, tandis que la ma- chine M est à gauche du dit engrenage . Le cycle de commande
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eo 14 pléitio qgo aelui <l6criL plu3 aut, à part que, comme l'accouplement Tl relie maintenant le moteur primaire 1 à l'arbre auxiliaire Al, une vitesse arrière ne petit être ob- tenue de la manière précitée et il faat ou bien que le motecr
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primaire soit à gaEiï marche réversible, ou bien tialun engre- nage approprié soit ajouté au dispositif, si une marche ar- rière est nécessaire.
La fig. 9 représenté le même dispositif que la fig. 8, avec en plus une troisième machine électrique Ml sur l'ar- bre moteur primaire. (Sotte machine remplace la machine M
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pour celles des vitesses pour lesquelles suivant la fig. 8 la machine M fournit le courant à la machine G. on peut
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maintenant obtenir une vitesse arrière en serrant le frein B et en appliquant le courant de la machine Ml à la machine G pour la faire tourner dans le sens de la marche avant .
La fig. 10 montre une autre modification de l'arrange- ment suivant la fig. 8. L'addition d'un accoaplement 21 perne comme à la fig. 5, de relier la machine M soit à l'arbre commande de l'engrenage s1. pi, il, qui est en même temps l'arbre auxiliaire A, soit au moteur primaire. L'accouple- ment désigné par Tl à la fig.-8 est désigné par 5 à la fig. 10, comme à la fig. 5.,et comme dans cette dernière figure, l'accouplement 5 sert avec l'accouplement 21 à rem- plir les fonctions de l'accouplement Tl de fig. 8.
Dans la fig. 11, l'engrenage planétaire sl, pl, il, est du type à roues cylindriques. et an renvoi à rapport va- riable est inte rcalé entre l'arbre auxiliaire Ae et la ma- chine M. Un frein 24 sert à mettre ce renvoi en action. La plus petite.vitesse mécanique est obtenue comme auparavant en serrant le frein B et en embrayant l'accouplement 2. Le frein. B est ensuite relâché, le frein 24 appliqué et la ma- chine M alimentée par le courant de la machine G jusqu'à ce que cette dernière soit à peu près amenée à l'immobilité; alors le frein Bl est appliqué. Le frein 24 est relâché lorsque l'accouplement 5 est embrayé et lorsque le frein Bl est desserré, la machine'M ost utilisée comme plan haut pour alimenter la' machine G. Pour la plus grande vitesse, les accouplements 2,5 et 21 sont tous embrayés.
La fig. 12 représente encore une autre modification de la fig. 8. L'engrenage sl, pl, idl, est du type à roues cylindriques tandis que les machines M et G sont reliées aux arbres de leurs engrenages respectifs par des transmissions à chaînes comme à la fig. 3. Les accouplements 9 et 12 sont embrayés jusqu'à ce qu'on désire inverser les fonctions élec- triques des machines M et G, la première étant, alors coaplée
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à l'arbre du moteur primaire (par embrayage de l'accouple- ment 5) avec un rapport de transmission différent et fournis- sant du courant à la seconde qui est reliée à l'arbre aaxi- liaire Al par l'accouplement 14 embrayé, avec an rapport de transmission différent.
Une fois que la plus grande vitesse de transmission mécanique' est atteinte, on relâche les accou- plements 5 et 14, de sorte que non sealement il n'y a plus de mouvement transmis électriquement, mais les machines ne tournent plus non plus .
Une modificati'on de la fige 7 est représentée à la fig.
13, dans laquelle la machine M, au lieu d'être accouplée aux éléments actifs reliés entre eux des deux engrenages, c'est-à-dire l'arbre A qui est l'arbre auxiliaire de l'en- grenage s, p, i et l'arbre commandé de l'engrenage sl., pl, il est accouplée à l'arbre commandé L. Si on le désire, on peut prévoir des moyens pour découpler la machine M de l'arbre commandé L et pour l'accapler à l'arbre du mo- teur primaire, comme cela a été expliqué en regard de la fig. 5. Dans la construction suivant la fig. 13, les deux engrenages s, pi 1 et s1, P1, il sont avoisinants et peuvent être entourés d'un carrier convenable.
Les constructions ci-dessas ont été décrites à titre d'exemple seulement. Ces 'exemples font voir clairement que l'on peut modifier ces assemblages en'adaptant à un exemple l'un ou l'autre des éléments décrits dans an autre exemple. par exemple, on pourra remplacer l'engrenage s.p.i de chaque figare par l'engrenage combiné s.p.i et s1. pl, il de la fig. 6,ilétant relié à l'arbre auxiliaire A et s et sl à l'arbre moteur. D'aatre part, on pourra appliquer à l'exem- ple de fig. 7, l'engrenage juxtaposé s,pi, et sl, pl, il de la fig. 13 en prolongeant sur la droite l'arbre A en an manchon autour de l'arbre commandé.