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"Transmission".
L'invention concerne un mécanisme de trans- mission dans lequel les,arbres de transmission, c'est-à- dire l'arbre moteur et l'abre commandé sont accouplés par des corps soumis à Inaction de la force centrifuge (corps oscillants), par l'intermédiaire de mécanismes à manivelles ou de mécanismes actionnés par ceux-ci, tels que des comman- des à roues ou à manivelles.
Elle a pour objet un mécanisme oscillant qui rend inutile l'emploi d'encliquetages fixes et dont le rapport de transmission varie automatiquement suivant les conditions de marche existantes.
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Dans ce but l'invention consiste essentiel- lement à relier les corps oscillants à pivot,à articula- tion, à glissement dans des guides au au moyen d'organes élastiques (amortisseurs pneumatiques, ressorts), à un organe du mécanisme à manivelle, où ils subissent de fa- çon variable l'action de la force centrifuge ou d'efforts d'accélération, en vue de produire une différence dans la valeur des impulsions ositives et négatives pour per- mettre ainsi une transmission du mouvement.
Quelques formes d'exécution de l'invention sont représentées à titre d'exemples avec leurs différentes caractéristiques sur le dessins annexés dans lesquels;
Fig. 1 expose les principes théoriques de la forme d'exécution d'une transmission telle que celle mon- trée schématiquement sur la Fig. 2.
Les figs. 3 à 7 exposent les principes théo- riques d'une transmission semblable à celle que montrent les figs. 8 et 9 en deux coupes perpendiculaires entre elles, certains organes n'étant pas représentés sur la Fig. 9 pour plus de clarté.
Les figs. 10 à 17 permettent de se rendre compte encore mieux des différentes phases du fonctionnement de la transmission représentée sur les Figs. 8 et 9.
Les Figs. 18 à 21 exposent enfin schématiquement les principes théoriques d'une autre forme d'exécution de l'invention.
Sur la Fig. 1, une masse peut coulisser sur un rayon 11 qui se déplace à une vitesse angulaire uniforme autour du centre 10. Aussi longtemps que la masse 12 ren- contre une résistance de la part de la glissière circulaire
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fixe 13, 14, 15, elle conserve sa position sur le rayon 11. Après avoir quitté le point 15 de la glissière circu- làire, la masse glisse sur le rayon 11 de manière à décri- re la trajectoire en pointillé 16. La masse 12 n'exercerait donc aucune pression sur une glissière fixe qui aurait la forme de la trajectoire 16.
Si l'on imprime à la masse 12, au moyen d'une glissière fixe 17, 18, une déviation telle qu'elle quitte la glissière en 18 en faisant avec la droite 10, 19 le même angle qu'à son arrivée en 17, la masse 12 se rapproche de nouveau du centre 10, de façon à revenir en 13 sur la glissière 13, 14 15. On comprendra sans autre explication que la somme de tous les efforts qui s'exercent à gauche de l'axe 14, 19 est égale à la somme de tous les efforts qui s'exercent à droite de cet axe. Si l'on consi- dère comme négatifs tous les efforts qui s'exercent sur la glissière du côté gauche et comme positifs ceux qui s'exer- cent du côté droit, la somme des efforts positifs et des efforts négatifs sera égale à zéro.
Cette valeur ne change pas même lorsque la trajectoire a la forme d'une courbe fixe 15, 20, 13, ou lorsque le côté négatif de la courbe présente une autre forme que le côté positif.
Pour obtenir une transmission oscillante offrant les caractéristiques de la présente invention, il faut donc choisir une disposition telle que celle décrite ci-dessous avec référence à la Fig. 2.
Le rotor 21 creusé de six évidements est fixé sur l'arbre moteur 20 et est actionné par celui-ci. Dans les six évidements sont logés des guides coulissants 22 sur les- quels sont montés les galets 23. A l'intérieur des guides
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peuvent coulisser les masses 24 dont le dépla.cement vers les galets 23 a pour effet de comprimer les ressorts 25, tandis que leur déplacement vers l'arbre de transmission provoque la détente de ces ressorts 25. La glissière 26 est fixée sur l'arbre commandé placé.dans le prolongement de l'arbre moteur et peut tourner avec cet arbre commande autour de son axe.
La forme de la courbe de la glissière est telle que lors du déplacement des masses 24 de l'in- térieur vers l'extérieur., la compression des ressorts est évitée autant que possible de telle sorte que la pression sur la glissière reste faible. Si l'arbre moteur,et, avec lui, le rotor 21, tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, les parties 27, 28 et 29, 50 représentent les par- ties négatives et les parties 28, 29 et 30, 27 les pérties positives de la glissière 26. Les phases du déplacement et l'action correspondante des efforts sont identiques sur les parties semblables de la glissière.
Les actions des efforts des guides 22, de même que des galets 25 et d'une partie des masses à ressort n'interviennent pas dans la transmis- sion du mouvement de l'arbre moteur et l'arbre commandé.
Si l'un des galets 23 par exemple s'est déplacé du point
27 au point 28 de la trajectoire, le guide correspondant 22 et le ressort 25 ont participé à ce mouvement avec la mas- se 24, sans donner lieu de ce fait à une pression apprécia- ble sur cette partie de la glissière et à une compression sensible des ressorts.
Mais au point 28 de la trajectoire, commence déjà le mouvement en arrière du galet et du guide; par contre la masse tend à s'éloigner toujours davantage de l'axe de rotation, ce qui ne peut se faire qu'en comprimant le ressort 25 qui absorbe ainsi de l'énergie. La compression du ressort se fait toutefois précisément lorsque le galet
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se trouve déjà sur la partie positive 28, 29 de la courbe et elle a pour effet par conséquent de presser le galet sur la glissière suivant la tension du ressort.
La pression sur la glissière se prolonge jusqu'à ce que le ressort ait de nouveau repoussé la masse vers l'intérieur, ce qui s'ac- complit pendant l'intervalle de temps au cours duquel le galet revient également dans la position vers l'intérieur, ce qui correspond au point 29 de la glissière. A ce moment le fonctionnement se répète. Tous les galets, guides, ressorts et masses, fonctionnent de la même manière et on obtient ain- si une commande ininterrompue de la glissière et de l'arbre qui doit être commandé avec celle-ci .
Une autre forme d'exécution de l'invention est représentée sur les Figs. 3 à 17.
En ce qui concerne d'abord les Figs. 3, 4 et 5, le rotor cylindrique 40 est percé d'une cavité également cylindrique 4:1, fermée à ses deuxextrémités, dans laquelle peut se déplacer facilement un piston bien ajusté 42. Le même poids d'air se trouve de part et d'autre du piston dans le cylindre 41, de telle sorte que quand celui-ci est hori- zontal le piston se trouve exactement en son milieu. Si l'on fait alors tourner le rotor autour de son axe (Fig. 3), on constate que le piston se déplace aussi dans le cylindre, tant que la vitesse de rotation ne dépasse pas une limite détermi- née.
Le frottement du piston dans le cylindre n'est pas appré- ciable et la vitesse 'de rotation est déterminée de telle façon que l'effort moyen de l'accélération centrifuge qui agit sur le piston est inférieur à l'accélération due à la pesanteur. Aussitôt que l'état de régime est atteint, on peut constater que le piston exécute dans le cylindre un mouvement
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de va et vient et décrit alors 'simultanément dans l'espace une courbe 43 identique ou analogue à une circonférence, dont le centre se trouve presque exactement en-dessous du centre de rotation du rotor 40. En même temps, ce cercle 43 roule sur une circonférence de grandeur double 44 dont la vitesse périphérique est égale à la vitesse périphérique de ce cercle 43.
Toutefois si l'on fait rouler le rotor 40 (Fig. 4) sur un plan horizontal dans le sens de la flèche 45, on constate ce fait curieux que le cercle 43 a changé de position par rapport au centre du rotor 40. Si la vitesse dans le sens de la flèche 45 est alors assez grande pour que la vitesse de r'otation du rotor 40 autour de l'axe pro- pre soit la même que précédemment, le centre du cercle 43 se trouve pour ainsi dire exactement à la même hauteur que celui du rotor 40 ou du cercle 44. Le déplacement du centre du cercle 43 se fait alors dans le sens de la rotation du rotor 40.
On peut en outre constater que la surface sur laquelle roule le rotor 40 tend à se déplacer dans le sens du roulement et la force avec laquelle cette surface tend à se dé- placer est égale au poids du piston 42 multiplié par la distan- ce horizontale moyenne à l'axe de rotation du rotor 40 et di- visé par la distance verticale du centre du corps 40 à cette surface de roulement. Si l'on considère les vitesse périphéri- ques des deux cercles de roulement 43 et 44, on trouve facile- ment que celle du cercle 43 est restée constante, tandis que celle du cercle 44 a varié considérablement.
Celle-ci n'aconser. vé qu'aux points situés à la même hauteur que le. centre du ro- tor 40 sa valeur initia:le.. égale à la vitesse périphérique du cercle 43; par contre elle diminue en se rapprochant de la surface de roulement et augmente en s'éloignant de celle-ci.
Le cercle de roulement 43 doit donc nécessairement se dépla- cer sur le cercle de roulement 44, jusqu'à ce qu'il ait at
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teint le point où les vitesses sont égales entre elles.
Au lieu de rouler sur une surface horizontale, - @ le rotor peut aussi 'rouler sous cette surface. Dans ce cas aussi on peut constater les mêmes phénomènes que précé- demment (Fig. 5). Le rotor roulant tend alors aussi à déplacer la surface d'appui dans le sens du roulement.
Si les vitesses redeviennent .égales à ce qu'elles étaient précédemment, les efforts engendrés aussi reprennent leur ancienne valeur.
Si dans le dispositif qui vient d'être décrit, l'accélération due à la pesanteur fournit la forcé animatrice, dans le dispositif qui va être exposé maintenant, on peut par contre obtenir uniquement par la force centrifuge, non seulement un effet identique, mais encore une action notable--- ment plus puissante, ca.r la vitesse de.rotation et par conséquent la force centrifuge peuvent être augmentéesà volonté.
Surun cercle de grandeur,quelconque 46 (Fig.6) ayant son centre en 47, et pouvant occuper une position quel- conque dans l'espace, roule un rotor ou corps 40 constitué comme sur la Fig. 3, pourvu d'une cavité cylindrique et d'un piston 42 qui peut s'y déplacer. La force centrifuge qui agit ici au lieu de l'accélération due à la pesanteur,, à partir du centre 47,imprime au piston dans le corps 40 exactement comme dans les exemples décrits précédemment un mouvement oscillatoire sinusoïdale le piston 42 décrivant aussi par rapport au corps 40 un cercle 43 qui roule égale- ment sur un cerclede grandeur double 44,
les deux cercles ayant les mêmes vitesses périphériques. Ici encore le cercle 43 est déplacé dans le sens de rot tion du corps 40
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jusqu'à ce qu'il rencontreun point du cercle 44 qui possède la même vitesse périphérique. Si dans ces conditions le diamètre du cercle 44 est igal à celui du corps 40, le déplacement du cercle 43 se fait jusqu'à ce que la distance de son centre au centre 47 soit égale à la distance du centre du .corps 40 au centre 47.
La. vitesse du mouvement de rouleinent et par conséquent aussi le nombre de tours autour du cercle 46 est absolument sans importance ici. Si le mouvement de roule-.,lient se fait ici dans le sens de la flèche 48, les efforts qui peuvent agir alors tendent également à pousser la cercle 46 dans le même sens, c' est à dire dans la direc- tion des flèches 47 et 48. Pour déterminer la grandeur de cette force on ne fait plus intervenir seulement le poids du piston, mais également la force centrifuge.
La disposition suivant la Fig. 7 corres- pond à celle de la Fig. 6 avec la différence que le corps 40 roule à 1''intérieur du cercle 46.
Le fonctionnement du mode d'exécution suivant les Figs. 8 et 9, qui représentent une pareille transmission en coupe longitudinale et en coupe transversale est basé sur le principe qui vient d'ê- tre décrit.
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Le mécanisme de transmission complet est placé dans le carter 49 qui est fermé par les couvercles 50 et 51.
L'arbre moteur 52 s'épanouit à l'intérieur du carter de ma- nière à former une bride qui est boulonnée au rotor 53. L'arbre moteur 52 et le rotor 53 y relié sont portés d'une part par le roulement à billes 55 du couvercle 50 et d'autre part par le roulement à billes 56 qui est monté dans le rotor 53 et sur l'arbre commandé 57. Celui-ci est monté à son tour dans le roulement à billes 58 du rotor 53 en re- gard de l'extrémité de l'arbre moteur 52, et dans le rou- lement à billes 59 du couvercle 51 du carter. Les deux ar- bres se soutiennent ainsi mutuellement. Dans le rotor 53 sont montés des tourillons 60 portant des roulements à billes 61. Ces derniers constituent des supports pour les porte-cylindres 62, au nombre de trois.
A l'une des extré- mités du corps porteur 62 sont fixées des couronnes dentées
63, qui engrènent avec une roue dentée 64 calée sur l'arbre commandé 57. Dans les porte-cylindres 62 sont pratiqués deux alésages perpendiculaires entre eux, dans lesquels sont vissées les buselures cylindriques 65 fermées aux deux bouts et faites en deux pièces. Dans les fonds des cylin- dres est foré un petit trou 66 dont le but est indiqué ci- dessous. Pour que l'air puisse se répartir uniformément sur les deux faces du piston et pour permettre le graissage du piston, on construit les cylindres et les pistons 67 de la manière suivante. Un alésage 68 fermé à chaque extrémité par de petites soupapes 69 qui ne peuvent s'ouvrir que vers les fonds de cylindres situés en regard, est pratiqué dans l'axe du piston.
Les deux soupapes d'un piston sont repous- sées sur leurs sièges par des ressorts de traction 70.
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L'alésage 68 communique par différentes ouvertures transver- sales 71 avec un espace annulaire 72 formé entre une gorge du piston et la paroi du cylindre, et cet espace 72 à son tour communique avec l'intérieur du carter 49 par des ou- vertures 73 pratiquées dans le cylindre et le corps 62.
Lorsque la couronne dentée 63 et par conséquent aussi le corps 62 tournent avec les cylindres 65 et les pistons 67 autour de la roue dentée 64 reliée à l'arbre commandé 57, les cylindres barbottent dans l'huile contenue dans le car- ter 49 et la projettent à l'intérieur de celle-ci. Par suite du coulissement des pistons 67 dans les cylindres 65 l'air est comprimé alternativement sur les deux faces des pistons.
Une faible partie de l'air comprimé, de même qu'une certaine quantité d'huile qui y est contenue, s'échappe par les pe- tites ouvertures 66 des fonds des cylindres. L'air perdu est remplacé en majeure partie par de l'air passant par les soupapes et les ouvertures du piston et par les ouvertures
73; une faible partie seulement revient par les ouvertures étroites 66 dans le cylindre. Une circulation continue d'hui- le finement divisée est assurée à travers les cylindres par les ouvertures mentionnées, les petites ouvertures servant simultanément à empêcher que les cylindres ne puissent se remplir d'huile. Le nombre de cylindres et de pistons, de même aussi que le nombre de corps porteurs 62 peuvent être déterminés suivant les besoins.
Le couple produit sur l'ar- bre commandé est d'autant plus régulier que le nombre de pistons et de cylindres est plus grand et que leurs efforts sont répartis plus régulièrement entfe eux. Ce couple est maximum lorsque l'arbre 57 est immobile et que l'arbre mo- teur tourne à sa.vitesse maximum. Lorsque la vitesse de l'ar- bre 57 augmente le couple diminue et devient nul lorsque les deux arbres ont atteint la même vitesse de rotation.
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Les huit figures 10 à 17 montrent huit positions de travail différentes des corps oscillants (pistons) pen- dant une révolution complète du corps porteur 62 ou un demi- tour de ce dernier autour de l'arbre commandé du mécanisme qui vient d'être décrit.
On peut aussi employer un pendule comme corps os- cillant comme le montre la forme d'exécution décrite ci- dessous avec référence aux Figs. 18 à 21.
Si l'on suspend un pendule 76 à un disque 74 tour- nant à une vitesse uniforme autour d'un axe horizontal, à l'extérieur du centre de rotation 75, le centre de gravité 77 du pendule 76 décrira la courbe 78. Les deux parties for- mées à droite et à gauche de l'axe vertical de la surface constituée par la trajectoire 78 sont égales, d'où l'on peut conclure que les efforts positifs et négatifs s'équilibrent complètement. Par contre, si l'on fait rouler le disque 74, avec;le pendule 76 qui y est suspendu excentriquement, sur la surface horizontale 79 - 80, on peut remarquer que les po- sitions qu'occupent le pendule par rapport au disque 74 peu- vent varier considérablement.
Le point de suspension du pen- dule décrit alors une courbe cylindrique 81 et sa vitesse est soumise à une variation continuelle, allant alternati- vement en augmentant et en diminuant, alors que précédemment le point de suspension du pendule avait une vitesse uniforme.
La variation de la vitesse du point de suspension est telle- ment grande dans le cas considéré, qu'elle atteint par moment une valeur nulle et par moment une valeur double de celle qu'elle avait précédemment. Ces variations de la vitesse pro- voquent une allure caractéristique du pendule. Le centre de gravité 77 de ce dernier décrit alors la courbe 82. Si l'on observe cette courbe, en se déplaçant avec le centre du dis- que 74, on obtient la courbe 83. La partie de la surface de
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la courbe qui se trouve à gauche de l'axe vertical passant par le centre est notablement plus grande que celle qui se trouve à droite de cet axe vertical.
Il résulte de ceci de même que des positions et des efforts de traction du pendule pendant une révolution, que dans ce mécanisme de transmission aussi il se produit une force qui tend à déplacer la surfa- ce d'appui dans la direction du mouvement de roulement.
Si l'on remplace alors la pesanteur par la force centrifuge, en donnant à la surface d'appui la forme d'un cercle 84 sur lequel roule le disque 74 avec le pendule 76, on obtient alors la transmission montrée sur la Fig. 21. On y a représenté une série de positions de travail et l'on com- prendra par les flèches qui indiquent le sens des efforts engendrés qu'il se produit sur le cercle 84, aussi bien pendant les périodes d'accélération que pendant les périodes de retardement, un couple toujours de même sens.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Transmission dont les arbres sont accouplés par des corps soumis à l'action de la force centrifuge (corps oscillants) au moyen de mécanismes à manivelles ou de mé- canismes actionnés par ceux-ci (transmission à roues den- tées, transmission à manivelles, etc), caractérisée en ce que les corps oscillants sont reliés à pivot, à articulation, à glissement dans des guides ou par des organes élastiques (amortisseurs pneumatiques, ressorts) à un organe du mécanis- me à manivelles, ou ils subissent d'une manière variable la force centrifuge ou 1',accélération, en vue de créer une dif- férence dans la valeur des impulsions positives et négatives et permettre ainsi une transmission du mouvement.
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