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"Dispositif d'embrayage particulièrement applicable aux trans- missions de navires".
Les embrayages de grandes dimensions comportant un ruban hélicoïdal,en particulier pour les transmissions de navires, présentent'l'inconvénient que l'entraînement de l'organe en- traîné ne se produit pas avec une douceur suffisante,mais, au contraire,s'effectue quelquefois avec une grande brusquerie, ce qui est dû au fait que l'embrayage par ruban hélicoïdal agit à la manière d'un cabestan et ne permet pas de patinage suffisamment long. on a cherche'de bien des manières à remédier à ces incon- vénients en remplaçant le levier de commande bien connu et
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servant à tendre le ruban hélicoïdal par un disque de friction qui forme avec le disque d'embrayage correspondant un embrayage dit l'embrayage auxiliaire".
Cependant ce dispositif auxiliaire n'a pas donne le résultat cherché,de sorte qu'il a fallu dans de nombreux cas,pour des commandes délicates,s'abstenir d'utili- sèr de tels embrayages à ruban hélicoïdal avec embrayage auxili- aire.
Ces essais n'ont pas donné le résultat attendu parcs que le disque de frictionne peut agir sur le ruban hélicoïdal d'une. manière différente de celle de l'ancien levier d'embrayage. Le ruban hélicoïdal se comporte comme une aussière sur un cabestan.
Il commence à s'enrouler rapidement sur le manchon à la moindre traction exercée sur son extrémité libre et entraîne immédiate- ment l'organe conduit; peu importe que cette traction sur son extrémité libre soit exercée par l'intermédiaire d'un levier d'em bravade/d'un'disque de friction ou d'un autre organe susceptible d'exercer une action de traction, de freinageou une autre action analogue.
En outre,l'embrayage à ruban hélicoïdal qui agit à la manié re d'un cabestan posséda,par rapport aux autres embrayages à friction qui agissent directement',le grand inconvénient que si on le fait patiner pendant un temps appréciable,il s'abime in- failliblement, En effet,le ruban d'acier qui s'appuie par une très large surface et avec une pression appréciable sur le manchon de fonte dure s'échauffe considérablement, même s'il est parfaite- ment graissé et,par suite,prend une certaine distorsion et se grippe,de sorte qu'il devient impossible de débrayer la transmis- sion, :
Presque tous les défauts de fonctionnement qui se produi- sent'aveo des embrayages à bande hélicoïdale sont dus,soit à l'en.. traînement brusque qui vient d'être indiqué plus haut (auquel cas, il peut se produire jusqu'à'des ruptures de pièces de machinas pourtant résistantes), soit aux conséquences d'un patinage trop
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long de l'embrayage,consécutif à une pression d'embrayage insuf- fisante. Ceci se produit constamment lorsque des dispositifs mé- caniques d'embrayage comportant des courses limitées par des crans ou par d'autres mécanismes ne sont pas remis en état après usure des surfaces frottantes.
Ceci peut également se produire facilement lorsque l'embrayage s'effectue au moment où l'effort transmis est relativement faible et lorsque le couple moteur croit après un certain temps jusqu'à pleine charge,ce qui est le cas par exemple dans la propulsion des navires. Mais,d'autre part, cette propulsion des navires exige que l'on puisse marcher de temps en temps en faisant patiner l'embrayage pour manoeuvrer ou pour remorquer dans des espaces étroits,en eaux peu profondes, de façon à éviter les ruptures de l'hélice.
Ceci est particulièrement le cas lorsqu'on utilise des transmissions de ce type dans des remorques ou des bateaux de pêche qui se mettent en routetrès lentement afin d'exercer pro- gressivement une traction sur l'organe remorqué.
Jusqu'ici, on ne connaissait aucun dispositif d'embrayage par bande hélicoïdale donnant satisfaction en pratique,en parti-
A eulier pour la traotion des navires et qui soit capable d'éviter tout patinage lorsqu'il est embrayé.
D'autre part,il est désirable également que l'embrayage comporte une bague coulissante ne subissant aucun effort telle qu'il en existe nécessairement dans tous les autres embrayages à friction connus.
L'invention permet de remédier à tous ces inconvénients des embrayages à ruban hélicoïdal.
Le choc à l'embrayage qui est en lui-même inévitable est considérablement adouci et est rendu pratiquement insensible grâ- ce à un embrayage auxiliaire organisé sous forme d'embrayage sus- oeptible de patiner. Cet embrayageaccélère peu à peu les organes
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et les masses à mettre en mouvement,à partir du repos,et leur communique déjà un couple appréciable. C'est à ce moment que l'on embraye l'embrayage à ruban hélicoïdal,cette action pro- duisant sur la ruban hélicoïdal une pression d'embrayage qui croît lentement,de manière à atteindre celle qui est nécessaire pour la transmission du couple à utiliser.
Si l'embrayage à ru- ban hélicoïdal vient à patiner pendant le'fonctionnement de l'appareil,ledispositif remédie immédiatement à cet inconvénient
La bague coulissante,qui est solidaire du levier d'embrayage, n'est soumise à aucun effort.
Lorsque l'on utilise le .dispositif d'embrayage sur une transmission,les roues dentées de la transmission tournent sur des rouleaux ou des billes à graissage continu,ce qui évi- te,soit le bain d'huile,soit le graissage sous pression qui est mal commode et qui fait souvent défaut, ce qui est essentiel jour ces paliers qui constituent des organes très importants.
Sur le dessin,on a représenté,à titre d'exemple,un mode de réalisation de l'invention appliqué à une transmission de navi- res.
Ce dispositif est représenté sur le dessin partie en élé vation et partie en coupe longitudinale axiale. Il est repré- senté dans la position de mise en prise qui est la position caractéristique de l'invention,position dans laquelle l'embraya- go patinant est embrayé,mais l'embrayage à ruban hélicoïdal ne l'est pas encore. on voit en i 1'arbre-moteur qui est constamment en. prise avec le moteur et en G l'arbre entraîné qui, dans le cas d'un bateau,est accouplé avec l'hélice,
Etant donné la position du moteur et de l'hélice dans le bateau, on parlera plus loin de la droite de'la figure comme avant du bateau et de la gauche de la figure comme arrière.
L'embrayage est commandé par le levier de manoeuvre H.
Lorsque, celui-ci est sur la position "stop",la transmission @ ,
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est débrayée.
Dans cette position du levier,l'arbre A entraîne,par l'in-
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termédiaire de la roue denté6,Bij)clavetée sur lui,deux roues dentées allongéosg0l'g disposées dans le carter,D, en des points diamétralement opposés. Ces renés e? sont en prisa,par leur partie 2.1, qui se trouve vers la gauche 8.u..dessus de la roue B1 avec deux roues dentées allongées,c2,qui tournent également dans le carter D et dont l'une est représentée en coupe axiale sur la figure. La roue C2 est calée sur un arbre,02 dont les
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extrémités sont supportées dans des paliere,d,â billes ou à rouleaux du carter. Les rouas Cl sont supportées dans des pa- liers analogues qui ne sont pas représentés sur le dessin.
La moitié gauche des roues C2 est en prise avec une roue plané,
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taira,B 2 .qui est clavetée sur l'arbre G. Lorsque l'embrayage n'est pas en prise, il actionne le train d'engren8.be,Bl#cl,B2, à la manière oonu.ue.de sorte que le carter D tourna à demi.. vitesse de l'arbre A,étant donné que l'arbre G, et par suite,la roue B2,sont au repos,,
Le carter D est rigidement relié au carter,E,de l'embraya- ge,à la paroi frontale droite duquel est fixé le ruban héli
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Qoïdal,F. De la sorte,ces deux orbaaes tournent,lorsque glem- brayage n'est pas en prise,a demi-vitesse du moteur et le ru- ban hélicoïdal F entoure, avec un certain jeu,le manchon,N.en fonte dure,claveté sur l'arbre G.
En supposant le système au repos,pour le mettre à la po-
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sition da marche avant, on pousse le levier,H,vers la droite, a'est à-dire vers 1 avant,dans le cas d'un navire. Ce levier entraîne,par l'intermédiaire d'un ero',h,un manchon d'embraya.. , ge,o,qui posséde à son extrémité antérieure, en o,une surface oblique et qui peut coulisser sur l'arbre G à l'aide d'un accouplement à ressorts et rainures.
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De même,un disque de friation,J, ent coulisser sur l'arbre,
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entraîné G. Ce dernier disque peut être manoeuvra à l'aide des
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leviers gaîdés'i.¯, qui sont articulés sur un arn,au,2,clavoté sur l'arbre. Ces leviers El et HZ sont,en réÍ'té,diS;QOSéS par paires ,et sontplacés de telle manière qu'ils se compensent et s'équilibrent.
Sur le dessin.pour plus de simplicité,on a montré un le-'
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vier R 1 et .un levier H 8 diamétralement placés.Lorsqu'on agit sur le levier H,les leviers H1,qui sont les plus longs,appuient, par les galets disposés à leurs extrémités libres,sur la surfa- ce inclinée,.2 et glissent sur cette surface en s'élevant. Il en résulte que les extrémités plus courtes des leviers coudés s'appuient contre le disque J et appuient ce dernier, par l'in-
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termédiaire d'une garniture de friction, contre la paroi front . tale gauche du carter E qui tourne. Il en résulte que ce disque est entraîné avec patinage.
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Il faut reinarjuar à cé propos que la puissance totale que peut transmettre cet accouplement à friction atteint environ 20 à 30% de la puissance totale du moteur.
L'action d'entraînement exercée sur le disque J par la friction se transmet,par l'accouplement à rainures et ressorts,
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à l'arbre G.ds sorte que cet arbre se met à tourner sans a"coups en entraînant l'hélice et les diverses parties qu'il porte.Des que l'arbre 6 s'est mis en mouvement,ce dernier est transmis à la roue B2 qui était jusqu'à, là au repos et,par suite,les or- ganes D,E,F qui fouinaient jusqu'à là à demi-vitesse du moteur, se mettent à tourner plus rapidement.
Si l'on continue à pousser
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le levier H dans la direction "en avànt'r,le manchon d'embrayage
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agit alors sur les leviers coudés vauxts,l3, et appuie leurs brun- chas les plus courtes contre un disque de :xattameut,,fau sur 11 arbre G ,et susceptible de coulisser sur 'ce dernier. Ce disque est muni d'une garniture de 'riat,an,k,qui vient s'appliquer contre une surface frottante ménagée sur la paroi frontale du
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carter E. Ce carter E qui, d'après ce qui a été dit précédemment, tourne dé j à plus vite,met en mouvement lu disque K.
A sa par- tie intérieure,en Ko ,ce disque est muni d'une surface de came an forme d'hélice,ou encore de dents @ Avec cette dentura vient en prise la denture correspondante d'ùn disque,L, qui peut coulisser sans tourner sur l'arbre G. reniant que le disque tourne les cames ou les dents,en coulissant l'une sur l'autre en K ,déplacent axialement le disque L. Cette action met en mouvement un embrayage auxiliaire,connu en lui-même et du type indiqué plus haut,agissant sur la bande hélicoïdale F.
Dans l'exemple représenté,cet embrayage auxiliaire est constitué par un disque de friction,M,fixé à l'extrémité libre du ressort et contre lequel vient s'appliquer;lorsque le disque
L se déplace axialement,une garniture de friction disposée sur le pourtour de ce disque, par suitee le coulissement du disque
L a pour effet de produira une friction sur le disque M qui tourne à grande vitesse à l'extrémité libre de la bande héli- coïdale.
Il'en résulte que l'extrémité da cette bande F est dépla- cée à la manière connue., Elle vient s'appliquer à la manière d'un câble do cabestan autour du manchon Id qui tourne plus len- tement avec l'arbre G, de sorte que ce manchon,ainsi que l'arbre
G,se trouvent amenés à la vitesse de rotation du moteur sans choc appréciable.
L'action d'embrayage du disque K croît tant,,qu'il existe .une vitesse relative entre ce disque et le carter E et la pres- sion d'embrayage atteint sa valeur maximum 'lorsque les deux or- ganes tournent à la même vitesse,c'est-à-dire lorsque l'embraya- geà bande hélicoïdale est complètement en prise. partie L'action d'embrayage croît automatiquement au cas où la
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entraînée N de l'embrayage vient à prendre du retard,par uns circonstance quelconque,et si peu que ce soit par rapport à la partie entraînante F;ceci évite donc absolument tout patinage.
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Une partie importante de la pression d'embrayage que l'on doit utiliser pour amener l'embrayage à ruban hélicoïdal en prise, est ainsi empruntée a la puissance du moteur lui-même. au lieu du dispositif décrit qui produit en K ie coulis- sement axial entre les pièces K et L,on peut obtenir un résul- tat analogue,en utilisant par exemple un pas de vis rapide, entre les deux organes,ainsi que cela sera évident pour tout homme de l'art. La mise en prise de l'embrayage s'effectue in- dépendamment de l'habileté de la personne chargée de manoeuvrer le levier H.
En effet,les actions qui viennent d'être décritesse pro- duisant nécessairement dans tous les cas. Même si on embraye très rapidement la transmission,l'accélération des masses en- traînées avec l'arbre que l'on désire mettre en mouvement sera tout d'abord absorbée par l'embrayage entre J et E qui est suscep- tible de patiner.
Pour la marche arrière, on déplace le levier H à partir de la position "stop" vers la gauche,c'est-à-dire vers l'arrière.
Dans ,ce cas,le levier agit pax une tige,Q,et par un bras, R,en tirant sur un ruban de frein,T, qui entoure librement le carter tournant E. Par suite, ce carter est mis peu à peu à l'ar- rêt, En conséquence,le carter D de l'embrayage est également freiné et,par l'intermédiaire des roues dentées qui tournent dans ce carter,la roue B2 est mise 'en mouvement à la même vites- se que le. moteur par l'intermédiaire de la roue B1 et des roues C1 et C2 dont les axes ne peuvent plus tourner dans la même sens que l'arbre A.
On'obtient une mise en prise sans brusquerie,grâce à ce dispositif de freinage ..tout comme on l'obtient grâce à l'embraya- ge patinant pour la marche en avant,
Comme l'anneau coulissant,S,sur lequel agissent les ergots h du levier de manoeuvre,n'est jamais soumis a aucun effort, le levier de manoeuvra n'a besoin d'un dispositif d'arrêt parti-
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culier dans aucune de ses positions.
Il doit âtre entendu que l'intention n'est nullement ' limitée aux modes de réalisation décrits et représentée,aussi bien pour l'embrayage patinant que pour l'embrayage principal.
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"Clutch device particularly applicable to ship transmissions".
Large-sized clutches comprising a helical tape, in particular for ship transmissions, have the disadvantage that the driving of the driven member does not take place with sufficient smoothness, but, on the contrary, is sometimes performs with great abruptness, which is due to the fact that the helical ribbon clutch acts like a capstan and does not allow sufficient slippage. many ways have been sought to remedy these drawbacks by replacing the well-known control lever and
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serving to tension the helical tape by a friction disc which forms with the corresponding clutch disc a clutch called the auxiliary clutch ".
However, this auxiliary device did not give the desired result, so that it was necessary in many cases, for delicate controls, to refrain from using such helical tape clutches with auxiliary clutch.
These tests did not give the expected result because the friction disc can act on the helical tape of a. different way from the old clutch lever. The helical tape behaves like a hawser on a capstan.
It begins to wind up rapidly on the sleeve at the slightest pull exerted on its free end and immediately drives the driven organ; it does not matter whether this traction on its free end is exerted by the intermediary of an em bravado lever / a friction disc or other member capable of exerting a traction, braking or other action analogous action.
In addition, the helical band clutch which acts in the manner of a capstan has, compared to other friction clutches which act directly, the great disadvantage that if it is made to spin for an appreciable time, it s' undoubtedly damage, Indeed, the steel tape which rests by a very large surface and with an appreciable pressure on the hard cast iron sleeve heats up considerably, even if it is perfectly greased and, by following, takes a certain distortion and binds, so that it becomes impossible to disengage the transmission,:
Almost all of the malfunctions which occur with helical band clutches are due either to the abrupt drag just described above (in which case it may occur up to ' breakage of parts of machinas, however resistant), or the consequences of too much skating
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clutch length due to insufficient clutch pressure. This constantly occurs when mechanical clutch devices with strokes limited by detents or other mechanisms are not reconditioned after wear of the friction surfaces.
This can also easily occur when the clutch takes place when the transmitted force is relatively low and when the engine torque increases after a certain time up to full load, which is the case for example in the propulsion of vehicles. ships. But, on the other hand, this propulsion of ships requires that we be able to walk from time to time by making the clutch slip to maneuver or to tow in narrow spaces, in shallow water, so as to avoid the rupture of the propeller.
This is particularly the case when transmissions of this type are used in trailers or fishing vessels which start up very slowly in order to exert a progressive traction on the towed member.
Hitherto, no helical belt clutch device was known to be satisfactory in practice, in particular.
A eulier for the traotion of the ships and which is able to avoid any slip when it is engaged.
On the other hand, it is also desirable for the clutch to include a sliding ring not undergoing any force such as necessarily exists in all other known friction clutches.
The invention overcomes all these drawbacks of helical ribbon clutches.
The shock to the clutch which is in itself inevitable is considerably softened and is rendered practically insensitive by an auxiliary clutch organized in the form of a clutch liable to slip. This clutch gradually accelerates the organs
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and the masses to be set in motion, starting from rest, and already communicates to them an appreciable torque. It is at this moment that the helical band clutch is engaged, this action producing on the helical band a clutch pressure which increases slowly, so as to reach that which is necessary for the transmission of torque to use.
If the helical ribbon clutch slips during operation of the device, the device will remedy this problem immediately.
The sliding ring, which is integral with the clutch lever, is not subjected to any force.
When using the clutch device on a transmission, the toothed wheels of the transmission turn on continuously lubricated rollers or balls, which avoids either the oil bath or the pressure lubrication. which is inconvenient and which is often lacking, which is essential day these bearings which constitute very important organs.
In the drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the invention applied to a transmission of ships.
This device is shown in the drawing partly in elevation and partly in axial longitudinal section. It is shown in the engaged position which is the characteristic position of the invention, the position in which the slip clutch is engaged, but the helical band clutch is not yet engaged. we see in i 1'arbre-motor which is constantly in. taken with the engine and at G the driven shaft which, in the case of a boat, is coupled with the propeller,
Given the position of the motor and the propeller in the boat, we will speak later of the right of the figure as the front of the boat and of the left of the figure as the rear.
The clutch is controlled by the operating lever H.
When this is in the "stop" position, transmission @,
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is disengaged.
In this lever position, the shaft A drives, by the in-
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intermediate toothed wheel6, Bij) keyed on it, two toothed wheels elongatedosg0l'g arranged in the housing, D, at diametrically opposed points. These renés e? are caught, by their part 2.1, which is to the left 8.u..above the wheel B1 with two elongated toothed wheels, c2, which also rotate in the housing D and one of which is shown in axial section on the face. The C2 wheel is set on a shaft, 02 whose
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ends are supported in bearing, ball or roller housing. The wheels C1 are supported in similar bearings which are not shown in the drawing.
The left half of the C2 wheels is in mesh with a planed wheel,
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taira, B 2. which is keyed on the shaft G. When the clutch is not engaged, it actuates the gear train 8.be, Bl # cl, B2, in the oonu.ue.de manner so that the housing D turned at half .. speed of the shaft A, given that the shaft G, and consequently, the wheel B2, are at rest ,,
The housing D is rigidly connected to the housing, E, of the clutch, to the right front wall of which the heli tape is attached.
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Qoidal, F. In this way, these two orbaaes rotate, when the clutch is not engaged, at half engine speed and the helical rib F surrounds, with a certain play, the sleeve, N. in hard cast iron, keyed on the tree G.
Assuming the system is at rest, to put it in position
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In the forward position, we push the lever, H, to the right, that is to say towards 1 forward, in the case of a ship. This lever drives, through an ero ', h, a clutch sleeve .., ge, o, which has at its front end, in o, an oblique surface and which can slide on the shaft G using a spring-groove coupling.
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Likewise, a friation disc, J, slides on the shaft,
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driven G. This last disc can be maneuvered using the
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gaîdés'i.¯ levers, which are articulated on an arn, au, 2, clavoté on the shaft. These levers El and HZ are, in reÍ'té, diS; QOSéS in pairs, and are placed in such a way that they compensate and balance each other.
In the drawing, for simplicity, we have shown a le- '
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vier R 1 and .a lever H 8 diametrically placed. When the lever H is acted on, the levers H1, which are the longest, press, by the rollers placed at their free ends, on the inclined surface. 2 and slide on this surface while rising. As a result, the shorter ends of the angled levers rest against the disc J and support the latter, by the in-
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via a friction lining, against the front wall. left tale of the rotating housing E. As a result, this disc is driven with slippage.
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It should be noted that the total power that can be transmitted by this friction clutch reaches about 20 to 30% of the total power of the engine.
The driving action exerted on the disc J by the friction is transmitted, by the coupling with grooves and springs,
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to the G.ds shaft so that this shaft starts to turn smoothly, driving the propeller and the various parts that it carries. As soon as the shaft 6 is set in motion, the latter is transmitted to the wheel B2 which was up to there at rest and, consequently, the organs D, E, F which nosed up there at half engine speed, begin to turn more rapidly.
If we keep pushing
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lever H in the direction "forward, the clutch sleeve
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then acts on the vauxts bent levers, 13, and rests their shortest brown eyes against a disc of: xattameut ,, fau on 11 shaft G, and capable of sliding on the latter. This disc is provided with a lining of 'riat, an, k, which is applied against a rubbing surface provided on the front wall of the
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casing E. This casing E which, according to what has been said previously, is already turning faster, sets the disc K.
At its inner part, in Kb, this disc is provided with a cam surface in the form of a helix, or even with teeth @ With this toothing the corresponding toothing of a disc, L, engages. without turning on the shaft G. denying that the disc turns the cams or the teeth, by sliding one on the other in K, axially displace the disc L. This action sets in motion an auxiliary clutch, known in itself. same and of the type indicated above, acting on the helical band F.
In the example shown, this auxiliary clutch consists of a friction disc, M, fixed to the free end of the spring and against which is applied; when the disc
L moves axially, a friction lining arranged on the periphery of this disc, as a result of the sliding of the disc
L has the effect of producing friction on the disc M which rotates at high speed at the free end of the helical band.
As a result, the end of this band F is moved in the known manner. It is applied in the manner of a capstan cable around the sleeve Id which rotates more slowly with the shaft. G, so that this sleeve, as well as the shaft
G, are brought to the rotational speed of the engine without appreciable shock.
The clutch action of the disc K increases as long as there is a relative speed between this disc and the housing E and the clutch pressure reaches its maximum value when the two organs are rotating at the same speed. same speed, ie when the helical belt clutch is fully engaged. part The clutch action increases automatically in case the
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driven N of the clutch comes to lag, by some circumstance, and however little compared to the driving part F; this therefore absolutely avoids any slip.
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A significant portion of the clutch pressure which must be used to bring the helical ribbon clutch into engagement is thus taken from the power of the engine itself. instead of the device described which produces in K ie axial sliding between parts K and L, a similar result can be obtained, for example by using a rapid screw thread, between the two members, as will be evident for anyone skilled in the art. The engagement of the clutch takes place independently of the skill of the person responsible for operating the lever H.
Indeed, the actions which have just been reduced necessarily producing in all cases. Even if the transmission is engaged very quickly, the acceleration of the masses driven with the shaft that one wishes to set in motion will first of all be absorbed by the clutch between J and E which is liable to slip. .
For reverse gear, the lever H is moved from the "stop" position to the left, that is to say backwards.
In this case, the lever acts by a rod, Q, and by an arm, R, by pulling on a brake tape, T, which freely surrounds the rotating housing E. As a result, this housing is gradually put stopping. Consequently, the clutch housing D is also braked and, by means of the toothed wheels which turn in this housing, the wheel B2 is set in motion at the same speed as the . motor via the wheel B1 and the wheels C1 and C2, the axes of which can no longer rotate in the same direction as the shaft A.
A smooth engagement is obtained thanks to this braking device .. just as it is obtained thanks to the sliding clutch for forward travel,
As the sliding ring, S, on which the lugs h of the operating lever act, is never subjected to any force, the operating lever does not need a partial stop device.
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culier in any of its positions.
It should be understood that the intention is by no means limited to the embodiments described and shown, both for the slipping clutch and for the main clutch.