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"PERFECTIONNEMENTS AUX MECANISMES DE CHANGEMENT ET DE REDUCTION DE VITESSE"
La présente invention concerne les mécanismes de changement et de réduction de vitesse, et a pour but la réalisation d'un mécanisme simple;, efficace et peu coûteux, permettant de faire varier la vitesse d'un arbre de façon continue et de changer le sens de rotation de cet arbre, ainsi que d'obtenir une réduction de vitesse relativement grande.
L'invention est représentée sur les dessins annexés dans lesquels :
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Les fig, 1, 2 et 3 représentent une forme simple de réalisation de l'invention convenant parfaitement pour rendre claires les explications, le mécanisme secondaire de changement de vitesse ainsi que d'autres détails, décrits au long et représentés dans les vues d'ensemble, étant omis.
Les fig, 4 à 7 sont des vues analogues représen- tant une variante.
Les fige 8, 9, 10 et 10A sont des vues analogues représentant une autre variante.
Les fig. 11 à 17 représentent des détails de construction ainsi que des dispositions générales d'un mécanisme complet, la boite de vitesses représentée en coupe sur la fige 11 montrant une autre variante, Les vues d'ensemble, sont toutefois établies de façon que les fig. 12 et 13 montrent la disposition que l'on peut adopter pour les mécanismes représentés sur les fig. 1 à 3, 4 à 7 ou 8 à 10A dans leurs rapports avec les arbres de commande et les arbres commandés, avec les paliers principaux de ces arbres et avec le mécanisme secondaire de changement de vitesse et ses moyens de réglage , La boîte de vitesses représentée sur les fig, 12 et 13 est celle que lion voit sur les fige 4 à 7.
Sur le dessin
La fig. 1 est une vue en élévation coupe par le centre.
La fig. 2 est une vue en bout avec le support enlevé.
La fig, 3 est une vue en bout avec le support K et les roues E et ± enlevés.
La fig, 4 est une vue en élévation coupe par le centre.
,La fig. 5 est une vue en élévation avec les par- ties en avant de la roue C enlevées, sauf l'élément 07 de l'accouplement Oldham.
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La fig. 6 est une vue représentant la partie 05 de l'accouplement Oldham prise dans la direction de la flèche V de la fig. 7.
La fig. 7 est une vue en élévation coupe des trois éléments de l'accouplement Oldham.
La fige 8 est une vue en élévation coupe par le centre.
La fig. 9 est une élévation coupe suivant la ligne IX-IX de la fig. 8.
Les fig. 10 et 10A sont des vues en élévation suivant la ligne X-X mais prises en sens contraire.
La fig. 11 est une vue en élévation-coupe par le centre.
La fig. 12 est une vue extérieure en élévation.
La fig. 13 est une vue en plan.
La fig. 14 représente une variante du dispositif de commande des disques à friction.
Les fig. 15, 16 et 17 sont des vues de détails, à plus petite échelle, de la boite de vitesses de la fig.
11.
Sur le dession, A désigne l'arbre de commande, l'arbre commandé, B' la roue dentée principale clavetée sur cet arbre, C la roue dentée tournante principale, cl son excentrique, D un manchon tournant sur l'arbre de commande et entraîné par ce dernier par l'intermédiaire d'un méca- nisme à changement continu de vitesse tel que P, Q, R et , E une roue dentée tournante auxiliaire, el son excentrique, F une couronne fixe à denture intérieure, et un palier- support central porté par une plaque d'assise 1 de l'appa'- reil.
Les fig. la 2 et 3 représentent une des formes les plus simples du dispositif.
Dans cette forme, de même que rieure dans d'autres variantes, la roue tournante C est à denture/
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en prise avec la denture intérieure de la roue B' maintenue par la clavette bl sur l'arbre commandé B; le diamètre du diamètre du cercle primitif de la roue B' est un peu plus grand que celui de la roue tournante principale C montée sur un excentrique c1 fixé par la clavette c2 sur l'arbre de com- mande A de sorte que, au fur et à mesure que le centre de la roue C tourne, sa denture s'engrène avec la denture intérieu- re de la roue B'.
La vitesse de rotation de l'arbre A est, d'ordinai- re, constante de sorte que le centre de la roue tournante est entraîné à une vitesse constante correspondante, et l'on fait varier la vitesse de l'arbre commandé], en réglant la vitesse de rotation de la roue tournante principale Ç autour de son axe ; on obtient ce résultat au moyen de la roue tournante auxiliaire E montée sur un excentrique el claveté sur le manchon ou bien, comme représenté, en faisant partie intégrante. La roue tournante! est en prise avec une couron- ne fixe F, à denture intérieure, maintenue par les vis fl sur le support fixe K formant un palier pour le manchon D.
La vitesse de rotation de la roue tournante auxi- liaire E, du fait que cette dernière est en prise avec la denture intérieure de la couronne fixe F, est déterminée par la vitesse de rotation de son excentrique el, c'est-à-dire par la vitesse du manchon D. Ce manchon est en prise avec l'arbre de commande par l'intermédiaire de tout dispositif secondaire convenable de changement de vitesse, de préférence un dispositif à changement continu de vitesse tel que celui décrit plus loin en se référant aux fige 11, 12, 13 et 14.
La roue tournante auxiliaire E est reliée à la roue tournante principale Ç par des moyens qui, tout en permettant un mouvement radial relatif entre les roues C et empêche ou limite le mouvement angulaire relatif.
Les fig. 1 à 3 montrent une série de broches c6
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fixées à la roue tournante principale Ç et, s'engageant dans des trous e6 pratiqués dans la E et beaucoup plus grands que les brocheso
On peut utiliser un accouplement Oldham pour solidariser les roues C et E lorsqu'il est indispensable d'éliminer les différences cycliques, comme représenté par exemple sur les fige 4 à 70
Il existe une vitesse de rotation de Ç et E, déterminée par le réglage du dispositif secondaire de changement de vitesse entre et A, au cours de laquelle l'arbre commandé reste immobile;
en augmentant ou en dimi- nuant cette vitesse, l'arbre J3 peut, dans certaines limites, être entraîné à des vitesses variables lentes, dans un sens ou dans l'autre, le changement s'effectuant par variation continue.
Dans la variante représentée sur les fig. 4 à 7, l'arbre de commande A, le manchon]9 l'arbre commandé B, la roue B'. la roue tournante principale C, son excentrique cl, la roue tournante auxiliaire E, sonexcentrique el, la cou- ronne fixe F et le support!, se comportent de la façon dé- crite en se référant aux figo 1,2 et 3; toutefois les roues
C et E sont solidarisées au moyen d'un dispositif d'accou- plement Oldham comportant trois disques 05, 06 et 07. Le disque 05 est pourvu de saillies 010 (voir fig. 4, 6 et 7), )/en se mettant en prise avec des mortaises e10 (/traits pointillés sur la fige 6) pratiquées dans la roue E, et de saillies p11 se mettant en prise avec des mortaises 014 pratiquées dans le disque 06.
Le disque 07 est pourvu de saillies o12 se met- tant en prise avec des mortaises C10 pratiquées dans la roue
C, et de saillies 013 en prise avec des mortaises 015 (en traits pointillés sur la fig. 5) pratiquées dans le disque
06. On peut monter ce disque 06 de façon qu'il tourne sur l'arbre A,
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Les fig. 4 à 7 montrent les roues Ç et E tournant directement sur leurs excentriques, et le manchon D tournant directement sur le support K; il est toutefois préférable de monter des paliers à billes c6', e2 et d7 ainsi qu'il sera décrit plus loin en se référant à la fig.
Il,
Dans la variante représentée sur les fig. 8, 9, 10 et 10A, on évite la nécessité de se servir d'un accouplement Oldham du type à broches, ou dispositifanalogue glissant, en utilisant une double roue tournante principale C', c2, une double roue tournante auxiliaire E' E2, et une couronne dou- ble J'J2 à denture intérieure disposée concentriquement interposée entre les roues.
La roue double C' C2 tourne, par l'intermédiaire de paliers à rouleaux c, sur l'excen- trique cl claveté sur l'arbre A, et la roue double E' E2 tourne, par l'intermédiaire de paliers à rouleaux e, sur l'excentrique el faisant partie intégrante du manchon D; comme précédemment, ce manohon D est relié, par un mécanis- me secondaire de changement de vitesse, à l'arbre de commande A, le mécanisme préféré étant celui décrit en se référant aux fig. 11 à 13.
La denture C' de la roue tournante principale C' C2 engrène avec la roue à denture intérieure B' qui, dans l'exemple représenté, fait partie intégrante de l'arbre com- mandé B, et la denture C2 engrène avec la roue J2, Les jantes de roues J' et J2 sont boulonnées sur le disque J qui tourne sur l'arbre A par l'intermédiaire du palier à rouleaux 1. La roue J' engrène avec la denture E' de la roue double tournante auxiliaire E' E2 dont l'autre denture E2 engrène avec la roue F2 fixée par des boulons au support K dans lequel tourne le manchon D par l'intermédiaire du palier à rouleaux k.
La vitesse de rotation de l'excentrique el déter- minée par celle donnée au manchon] par le second mécanisme
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auxiliaire de variation de vitesse, détermine la vitesse de rotation de la roue E'E2 autour de son axe, et cette vitesse détermine celle de la roue J' J2 qui détermine elle-même la vitesse de rotation autour de son axe de la roue C' C2 et, conjointement avec la vitesse constante de l'excentrique cl, la vitesse de rotation de la roue B' et celle de l'arbre commandé*
A une vitesse donnée de l'excentrique cl, corres- pond une vitesse de la roue C' tournant autour de la roue qui reste alors elle-même immobile; lorsque l'on augmente cette vitesse en réglant le mécanisme secondaire de vitesse, on fait tourner B' dans un sens a différentes vitesses len- tes choisies;
la diminution de cette vitesse fait tourner
B' en sens contraire à différentes vitesses lentes choisies.
Le contrepoids C3, fixé à la partie c3 de l'excen- trique cl équilibre la roue C' C2, et le contrepoids E3, fixé au bossage d3 du manchon D, équilibre la roue E' E2.
Le mécanisme est, dans cette variante, renfermé dans le carter K2, boulonné au support K' et forme joint avec une bride ménagée sur le palier M. S désigne l'un des disques du mécanisme secondaire de variation de vitesse qui va être décrit.
Sur les figo 11, 15, 16 et 17, A désigne l'arbre de commande dont une extrémité est de préférence montée dans des paliers à billes portés dans le support L, et l'autre est pourvue d'un tourillon al tournant dans des paliers à billes a2 dont la bague extérieure est maintenue dans le prolongement de l'arbre B porté dans le support M. La /est roue tournante principale C,/montée sur l'excentrique cl, @ de préférence, par l'intermédiaire d'un palier c6' à billes ou à rouleaux; cet excentrique est fixé, par une clavette c2, sur l'arbre de commande Ao La couronne à denture intérieure
B' est clavetée sur l'arbre commandé] et est en prise avec
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la denture de la roue tournante C. Le support fixe inter- médiaire X est monté, ainsi que les supports L et M, sur la plaque d'assise Z.
Le manchon De analogue à ceux décrits dans les variantes précédentes, est monté concentriquement sur l'ar- bre de commande A et est supporté, dans la présente variante, par des paliers à billes ou à rouleaux d7 montés dans le sup- port!, et par des manchons d5 et d6 dans lesquels tourne ltarbre A; il est entraîné de façon continue au moyen de tout dispositif convenable de changement de vitesse, le mécanisme représenté comporte des éléments coniques de friction P et et R et S (voir fig, 13) qui seront décrits plus loin de façon plus détaillée.
La roue auxiliaire E est montée, au moyen d'un palier à billes ou à rouleaux e2, sur un excentrique el formé sur le manchon D. La roue tournante auxiliaire s'engrène avec une roue à denture intérieure fixée au support! par les vis k6.
Un accouplement 04. interposé entre les deux roues tournantes et pouvant être commodément disposé pour tourner sur ltarbre A au moyen de paliers o6 à billes ou à rouleaux, est.pourvu (voir fig. 17) d'une série de trous ou mortaises o7 destinés à recevoir les broches ±!,fixées sur la roue tournante principale C (voir fig. 15), et d'une série corres- pondante de trous ou mortaises 08 destinés aux broches.2.7 (voir fig. 16) portées par la roue tournante auxiliaire E, de sorte que les deux roues tournantes sont solidarisées par l'accouplement 04 à broches permettant un mouvement radial relatif entre elles.
De préférence, on allège la roue C, la roue E et l'accouplement (voir fig. 15, 16 et 17) en y pratiquant des trous L.
Le mécanisme de variation de vitesse, dans sa
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forme préférée (voir fige 12, 13 et 14), est de préférence disposé de la façon suivante g .Et Q, R et 8 comportent deux paires de cônes de friction se correspondant; l'élément conique simple P est claveté sur l'arbre A, et les deux parties des éléments à double cône sont montée sur des nervures sur un arbre de renvoi 2' porté dans des paires de leviers tl clavetés sur un arbre oscillant t2 monté dans des paliers t3.
Le cône simple R est claveté sur l'arbre T, et les deux parties du double cône S coulissent sur des ner- vures ménagées sur le manchon D.
Un levier V, claveté sur l'arbre t2, porte, à son extrémité supérieure, un secteur vl d'une roue héli- coïdale en prise avec la vis sans fin v2 clavetée sur l'arbre v3 porté par des supports v4 monté sur une traverse v5; une poignée v6 permet de faire tourner cette vis sans fin.
Les éléments 2 et sont pourvus de surfaces à friction en double dône, telles que pl et rl respectivement, s'ajustant entre les surfaces coniques g1 et sl des éléments doubles et S. Chacun des éléments S, comme mentionné, coulisse sur les nervures du manchon D, le mouvement axial de l'un de ces éléments étant empêché par un collier s6' et l'autre élément étant serré en contact avec le premier par un ressort s7 appuyant, à une de ses extrémités, contre une plaque s8 dont la poussée est reprise par une couronne à billes s9; de façon analogue, l'un des éléments est empêché de se déplacer axialement par le collier g6, et l'autre élément est serré contre le premier par un ressort, non représenté, appuyant contre le collier g8.
On remarquera que l'on peut faire varier le rapport des vitesses entre l'arbre A et le manchon D, en manoeuvrant la poignée v6 de la vis sans fin v2, qui s'engrenant avec les filets des extrémités de la couronne B,
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déplace latéralement l'arbre T en le rapprochant ou en l'éloignant de l'arbre A, le mouvement d'éloignement rédui- sant, et le mouvement de rapprochement augmentant le rapport des vitesses entre A et D.
W est une roue à chaîne, montée sur l'arbre com- mandé B, au moyen de laquelle cet arbre est relié à la machine à entraîner. Sur la fig. 12, le moteur électrique I est boulonné sur la plaque d'assise Z dans le prolongement de l'arbre 1 auquel son arbre il est relié par tout dispositif convenable.
Afin d'éviter que, sous l'effet des fortes charges, il se produise des glissements entre les paires d'éléments de friction PQ et RS, on adopte la variante représentée sur la fig. 14. PQRS sont, en général, montés de la façon représen- tée sur la fig. 13 mais, au lieu de claveter les éléments S au manchon De et les éléments à l'arbre de renvoi T, ces éléments sont montés fous sur ces organes.
Au lieu que les extrémités des bossages des élé- ments S et ± forment les surfaces plates représentées sur la fig. 13, on leur donne la forme de saillies et de cavités triangulaires représentées en vue extérieure pour les élé- ments et en coupe pour les éléments S; il peut, par exemple, y avoir trois cavités triangulaires et trois saillies de même forme, l'angle d'inclinaison des faces étant d'environ 30 de- grés. A chaque extrémité de chacun des deux membres, on ajus- te un bloc d'entraînement Y dont la surface de butée cons- titue la contre-partie des surfaces d'extrémité des bossages.
Les éléments Y, de chaque côté des éléments Q, sont fixés à l'arbre T par les vis y2, et les extrémités des blocs, dans le cas des éléments se sont fixées au manchon D par les vis y2.
Les éléments ± sont entraînés par friction avec l'élément P et commandent l'arbre T au moyen des blocs d'ex-
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trémité Y dans la direction de la flèche; on remarquera que, dans ce mouvement, la mise en prise des surfaces obliques g12 et y1 augmentent la prise par friction entre les élé- ments et l'élément de commande P. De la même façon, les éléments commandés par l'élément R entraînant le manchon D, la prise entre les surfaces inclinées y1 et s12 augmentant la prise entre les éléments S et son élément de commande R.
Dans cette variante, les deux éléments 8 sont pressés l'un contre l'autre par trois ressorts de tension s13 traversant les éléments, les oeillets des ressorts é- tant en prise avec les anneaux s14. De façon analogue, les deux éléments sont pourvus de trois ressorts de tension g13.
On remarquera que la pression des ressorts serrant ces éléments ensemble, est augmentée par la pression axiale résultant de la mise en prise des surfaces obliques sur les éléments et sur les blocs Y, et que cette dernière pression augmente automatiquement avec la charge à transmettre. De la sorte, dans le cas d'une faible charge, une faible pres- sion correspondante est exercée entre les surfaces à fric- tion, pression augmentant proportionnellement à la charge.
Dans une variante, on peut utiliser un accouple- ment simple Oldham, tel que celui désigné par 05. dont les dents o12 s'engagent dans les mortaises c10 de la roue tour- nante principale C dont les dentso10 pénètrent dans les mor- taises c10 de la roue E.
Dans les dispositifs décrits, lorsque la rotation de la roue tournante principale se fait dans le sens suivant lequel cette roue tournerait si elle était libre et est re- tenue par le dispositif secondaire de changement de vitesse, la réaction est transmise à l'arbre de commande sous forme de couple par ce dispositif, de sorte que l'énergie ainsi trans- mise n'est pas perdue.
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Le mécanisme décrit peut servir à relier un arbre tournant dans un sens à une vitesse relativement élevée, à un élément qui doit être entraîné dans un sens ou dans l'autre à une vitesse relativement faible.
Les éléments, tels que la roue B, la roue 1 et les accouplements O3 et 04, tournant concentriquement par rap- port aux arbres de commande et commandés, ont leurs parties périphériques utilisées pour constituer une enveloppe, un joint tournant, étanche à l'huile, étant établi entre les parties en contact tournant à des vitesses différentes; cette disposition réalise une enveloppe renfermant le mécanis- me et retenant l'huile de graissage.
Les engrenages représentés sur ,les fig, 1 à 3,4 à 7 et 8 à 10A, sont montés et reliés au dispositif aecondaire de changement de vitesse P,O, R et S de la même manière qu'est relié le dispositif représenté sur la fig, Il, c'est- à-dire que l'arbre B tourne dans le palier M et l'arbre dans le palier L, et ces deux paliers ainsi que le palier! sont montés sur une plaque d'assise telle que Z. Les disques S sont montés sur le manchon] et le disque P sur l'arbre A; les autres disques R et S sont montés sur un arbre fixe T, ainsi qu'il a été décrit en se référant aux fig. 12 et 13, ou bien comme représenté sur la fig, 14. Le palier M est modifia de la façon représentée sur la fig. 8 afin de recevoir l'en- veloppe K2 paraissant sur cette figure.
On peut utiliser d'autres types de dispositifs se- condaires de variation de vitesse et, lorsque l'on peut ef- fectuer les changements de vitesse par à-coups, on peut se servir de boites de changement de vitesse ordinaires au lieu du dispositif P, Q, R et S,
Les détails de construction peuvent être modifiés en vue de correspondre aux dimensions et au service du dis- positif.
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"IMPROVEMENTS IN SPEED CHANGE AND REDUCTION MECHANISMS"
The present invention relates to mechanisms for changing and reducing speed, and its aim is to provide a simple mechanism ;, efficient and inexpensive, making it possible to vary the speed of a shaft continuously and to change the direction. of rotation of this shaft, as well as obtaining a relatively large speed reduction.
The invention is shown in the accompanying drawings in which:
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Figs, 1, 2 and 3 show a simple embodiment of the invention perfectly suited to make clear the explanations, the secondary gear change mechanism and other details, described at length and shown in the views of together, being omitted.
Figs, 4 to 7 are similar views showing a variant.
Figs 8, 9, 10 and 10A are similar views showing another variant.
Figs. 11 to 17 show construction details as well as general arrangements of a complete mechanism, the gearbox shown in section on fig 11 showing another variant. The overall views are however established so that figs. 12 and 13 show the arrangement that can be adopted for the mechanisms shown in FIGS. 1 to 3, 4 to 7 or 8 to 10A in their reports with the control shafts and the controlled shafts, with the main bearings of these shafts and with the secondary gear change mechanism and its adjustment means, The gearbox shown in figs, 12 and 13 is the one that lion sees on figs 4 to 7.
On the drawing
Fig. 1 is an elevational view cut through the center.
Fig. 2 is an end view with the support removed.
Fig, 3 is an end view with the support K and the wheels E and ± removed.
Fig, 4 is an elevational view cut through the center.
, Fig. 5 is an elevational view with the forward parts of wheel C removed, except element 07 of the Oldham coupling.
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Fig. 6 is a view showing part 05 of the Oldham coupling taken in the direction of arrow V of FIG. 7.
Fig. 7 is a sectional elevation view of the three elements of the Oldham coupling.
Figure 8 is an elevational view cut through the center.
Fig. 9 is an elevation section taken along line IX-IX of FIG. 8.
Figs. 10 and 10A are views in elevation along the line X-X but taken in the opposite direction.
Fig. 11 is a center sectional elevation view.
Fig. 12 is an exterior elevational view.
Fig. 13 is a plan view.
Fig. 14 shows a variant of the friction disc control device.
Figs. 15, 16 and 17 are detail views, on a smaller scale, of the gearbox of FIG.
11.
On the drawing, A designates the control shaft, the controlled shaft, B 'the main toothed wheel keyed to this shaft, C the main rotating toothed wheel, cl its eccentric, D a rotating sleeve on the control shaft and driven by the latter via a continuously changing speed mechanism such as P, Q, R and, E an auxiliary rotating toothed wheel, and its eccentric, F a fixed ring gear with internal teeth, and a bearing - central support carried by a base plate 1 of the apparatus.
Figs. 2 and 3 represent one of the simplest forms of the device.
In this form, as in other variants, the rotating wheel C is toothed /
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meshed with the internal toothing of the wheel B 'held by the key bl on the controlled shaft B; the diameter of the diameter of the pitch circle of the wheel B 'is a little larger than that of the main rotating wheel C mounted on an eccentric c1 fixed by the key c2 on the control shaft A so that, as and as the center of wheel C rotates, its teeth mesh with the internal teeth of wheel B '.
The speed of rotation of the shaft A is usually constant so that the center of the rotating wheel is driven at a corresponding constant speed, and the speed of the controlled shaft is varied], by adjusting the speed of rotation of the main rotating wheel Ç around its axis; this is achieved by means of the auxiliary rotating wheel E mounted on an eccentric el keyed on the sleeve or else, as shown, forming an integral part. The spinning wheel! is engaged with a fixed crown F, internally toothed, held by the screws fl on the fixed support K forming a bearing for the sleeve D.
The speed of rotation of the auxiliary rotating wheel E, because the latter is in engagement with the internal teeth of the fixed ring gear F, is determined by the speed of rotation of its eccentric el, that is to say by the speed of the sleeve D. This sleeve engages with the drive shaft through any suitable secondary speed change device, preferably a continuously variable speed change device such as that described later with reference to at figs 11, 12, 13 and 14.
The auxiliary rotating wheel E is connected to the main rotating wheel C by means which, while allowing relative radial movement between the wheels C and prevents or limits the relative angular movement.
Figs. 1 to 3 show a series of c6 pins
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fixed to the main rotating wheel Ç and, engaging in holes e6 made in the E and much larger than the pinso
An Oldham coupling can be used to secure the wheels C and E when it is essential to eliminate the cyclic differences, as shown for example on figs 4 to 70
There is a speed of rotation of and E, determined by the setting of the secondary gear change device between and A, during which the controlled shaft remains stationary;
by increasing or decreasing this speed, the shaft J3 can, within certain limits, be driven at slow variable speeds, in one direction or the other, the change being effected by continuous variation.
In the variant shown in FIGS. 4 to 7, the control shaft A, the sleeve] 9 the controlled shaft B, the wheel B '. the main rotating wheel C, its eccentric cl, the auxiliary rotating wheel E, its eccentric el, the fixed crown F and the support! behave as described with reference to figs 1, 2 and 3; however the wheels
C and E are joined together by means of an Oldham coupling device comprising three discs 05, 06 and 07. The disc 05 is provided with projections 010 (see fig. 4, 6 and 7),) / by moving meshed with mortises e10 (/ dotted lines on pin 6) made in wheel E, and protrusions p11 engaging with mortises 014 made in disc 06.
The disc 07 is provided with projections o12 which engage with mortises C10 made in the wheel
C, and projections 013 in engagement with mortises 015 (in dotted lines in fig. 5) made in the disc
06. This disc 06 can be mounted so that it turns on the shaft A,
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Figs. 4 to 7 show the wheels Ç and E rotating directly on their eccentrics, and the sleeve D rotating directly on the support K; however, it is preferable to mount ball bearings c6 ′, e2 and d7 as will be described later with reference to FIG.
He,
In the variant shown in FIGS. 8, 9, 10 and 10A, the need to use an Oldham coupling of the pin type, or similar sliding device, is avoided by using a double main rotating wheel C ', c2, an auxiliary double rotating wheel E' E2, and a double crown J'J2 with internal toothing arranged concentrically interposed between the wheels.
The double wheel C 'C2 turns, by means of roller bearings c, on the keyed eccentric on the shaft A, and the double wheel E' E2 turns, by means of roller bearings e , on the eccentric el forming an integral part of the sleeve D; as previously, this manohon D is connected, by a secondary gear change mechanism, to the control shaft A, the preferred mechanism being that described with reference to FIGS. 11 to 13.
The toothing C 'of the main rotating wheel C' C2 meshes with the internal toothed wheel B 'which, in the example shown, is an integral part of the driven shaft B, and the toothing C2 meshes with the wheel J2 , The wheel rims J 'and J2 are bolted to the disc J which rotates on the shaft A by means of the roller bearing 1. The wheel J' meshes with the teeth E 'of the auxiliary double rotating wheel E' E2, the other toothing E2 of which meshes with the wheel F2 fixed by bolts to the support K in which the sleeve D rotates via the roller bearing k.
The speed of rotation of the eccentric el determined by that given to the sleeve] by the second mechanism
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auxiliary speed variation, determines the speed of rotation of wheel E'E2 around its axis, and this speed determines that of wheel J 'J2 which itself determines the speed of rotation around its axis of wheel C 'C2 and, together with the constant speed of the eccentric cl, the speed of rotation of the wheel B' and that of the controlled shaft *
To a given speed of the eccentric cl, there corresponds a speed of the wheel C 'rotating around the wheel which then itself remains stationary; when this speed is increased by adjusting the secondary speed mechanism, B 'is rotated in one direction at various selected slow speeds;
decreasing this speed causes
B 'in the opposite direction at various selected slow speeds.
The counterweight C3, fixed to the part c3 of the eccentric cl balances the wheel C 'C2, and the counterweight E3, fixed to the boss d3 of the sleeve D, balances the wheel E' E2.
The mechanism is, in this variant, enclosed in the casing K2, bolted to the support K 'and forms a joint with a flange provided on the bearing M. S designates one of the discs of the secondary speed variation mechanism which will be described.
In figs 11, 15, 16 and 17, A designates the control shaft, one end of which is preferably mounted in ball bearings carried in the support L, and the other is provided with a journal al rotating in ball bearings a2, the outer ring of which is maintained in the extension of the shaft B carried in the support M. The / is main rotating wheel C, / mounted on the eccentric cl, @ preferably, by means of a ball or roller bearing c6 '; this eccentric is fixed, by a key c2, on the control shaft Ao The ring gear with internal teeth
B 'is keyed on the controlled shaft] and is in engagement with
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the teeth of the rotating wheel C. The fixed intermediate support X is mounted, together with the supports L and M, on the base plate Z.
The sleeve De, analogous to those described in the previous variants, is mounted concentrically on the control shaft A and is supported, in the present variant, by ball or roller bearings d7 mounted in the support! and by sleeves d5 and d6 in which the shaft A turns; it is driven continuously by means of any suitable speed changing device, the mechanism shown comprises conical friction elements P and and R and S (see FIG. 13) which will be described in more detail later.
The auxiliary wheel E is mounted, by means of a ball or roller bearing e2, on an eccentric el formed on the sleeve D. The auxiliary rotating wheel meshes with an internal toothed wheel fixed to the support! by screws k6.
A coupling 04. interposed between the two rotating wheels and which can be conveniently arranged to rotate on the shaft A by means of ball or roller bearings o6, is provided (see fig. 17) with a series of holes or mortises o7 intended for to receive the pins ±!, fixed on the main rotating wheel C (see fig. 15), and a corresponding series of holes or mortises 08 intended for the pins 2.7 (see fig. 16) carried by the rotating wheel auxiliary E, so that the two rotating wheels are secured by the pin coupling 04 allowing relative radial movement between them.
Preferably, the wheel C, the wheel E and the coupling (see fig. 15, 16 and 17) are lightened by making holes L.
The speed variation mechanism, in its
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preferred form (see fig 12, 13 and 14), is preferably arranged as follows: g. And Q, R and 8 comprise two pairs of corresponding friction cones; the single conical element P is keyed to the shaft A, and the two parts of the double cone elements are mounted on ribs on a countershaft 2 'carried in pairs of levers tl keyed on a swing shaft t2 mounted in bearings t3.
The single cone R is keyed on the shaft T, and the two parts of the double cone S slide on ribs provided on the sleeve D.
A lever V, keyed on the shaft t2, carries, at its upper end, a sector vl of a helical wheel engaged with the worm v2 keyed on the shaft v3 carried by v4 supports mounted on a traverse v5; a v6 handle allows this worm to turn.
The 2 and elements are provided with double done friction surfaces, such as pl and rl respectively, fitting between the conical surfaces g1 and sl of the double and S elements. Each of the S elements, as mentioned, slides on the ribs of the sleeve D, the axial movement of one of these elements being prevented by a collar s6 'and the other element being clamped in contact with the first by a spring s7 pressing, at one of its ends, against a plate s8 whose thrust is taken up by a ball crown s9; similarly, one of the elements is prevented from moving axially by the collar g6, and the other element is clamped against the first by a spring, not shown, pressing against the collar g8.
It will be noted that one can vary the speed ratio between the shaft A and the sleeve D, by operating the handle v6 of the worm v2, which meshes with the threads of the ends of the ring B,
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laterally moves the shaft T bringing it closer to or away from the shaft A, the outward movement reducing, and the closer movement increasing the speed ratio between A and D.
W is a chain wheel, mounted on the driven shaft B, by means of which this shaft is connected to the machine to be driven. In fig. 12, the electric motor I is bolted to the base plate Z in the extension of the shaft 1 to which its shaft is connected by any suitable device.
In order to prevent, under the effect of heavy loads, slipping between the pairs of friction elements PQ and RS, the variant shown in FIG. 14. PQRS are, in general, mounted as shown in FIG. 13 but, instead of keying the elements S to the sleeve De and the elements to the countershaft T, these elements are mounted idle on these members.
Instead of the ends of the bosses of the S and ± elements forming the flat surfaces shown in fig. 13, they are given the shape of triangular protrusions and cavities shown in external view for the elements and in section for the S elements; there may, for example, be three triangular cavities and three protrusions of the same shape, the angle of inclination of the faces being about 30 degrees. At each end of each of the two members, a drive unit Y is fitted, the abutment surface of which constitutes the counterpart of the end surfaces of the bosses.
The Y elements, on either side of the Q elements, are fixed to the shaft T by the screws y2, and the ends of the blocks, in the case of the elements are fixed to the sleeve D by the screws y2.
The ± elements are frictionally driven with the P element and control the T shaft by means of the ex-
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Y end in the direction of the arrow; it will be noted that, in this movement, the engagement of the oblique surfaces g12 and y1 increase the friction engagement between the elements and the control element P. Similarly, the elements controlled by the element R driving the sleeve D, the engagement between the inclined surfaces y1 and s12 increasing the engagement between the elements S and its control element R.
In this variant, the two elements 8 are pressed against each other by three tension springs s13 passing through the elements, the eyelets of the springs being in engagement with the rings s14. Similarly, the two elements are provided with three tension springs g13.
It will be noted that the pressure of the springs clamping these elements together is increased by the axial pressure resulting from the engagement of the oblique surfaces on the elements and on the Y blocks, and that this latter pressure increases automatically with the load to be transmitted. In this way, in the case of a low load, a corresponding low pressure is exerted between the friction surfaces, the pressure increasing in proportion to the load.
Alternatively, a single Oldham coupling can be used, such as that designated by 05. whose teeth o12 engage in the mortises c10 of the main rotating wheel C whose teetho10 penetrate into the mortises c10 of the wheel E.
In the devices described, when the rotation of the main rotating wheel takes place in the direction in which this wheel would rotate if it were free and is retained by the secondary speed change device, the reaction is transmitted to the drive shaft. controlled in the form of torque by this device, so that the energy thus transmitted is not lost.
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The described mechanism can be used to connect a shaft rotating in one direction at a relatively high speed, to an element which is to be driven in one direction or the other at a relatively low speed.
The elements, such as the wheel B, the wheel 1 and the couplings O3 and 04, rotating concentrically with respect to the control and controlled shafts, have their peripheral parts used to constitute a casing, a rotating joint, tight to the oil, being established between the parts in contact rotating at different speeds; this arrangement provides a casing enclosing the mechanism and retaining the lubricating oil.
The gears shown in, figs, 1 to 3, 4 to 7 and 8 to 10A, are mounted and connected to the secondary gear change device P, O, R and S in the same way that the device shown in fig, II, that is to say that the shaft B turns in the bearing M and the shaft in the bearing L, and these two bearings as well as the bearing! are mounted on a base plate such as Z. The discs S are mounted on the sleeve] and the disc P on the shaft A; the other R and S discs are mounted on a fixed shaft T, as has been described with reference to FIGS. 12 and 13, or alternatively as shown in FIG. 14. The bearing M is modified as shown in FIG. 8 in order to receive the envelope K2 appearing in this figure.
Other types of secondary speed variation devices can be used and, when the speed changes can be made in jerks, ordinary gearboxes can be used instead of the device. P, Q, R and S,
Construction details can be changed to match the dimensions and service of the device.