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"DISPOSITIF DE TRANSMISSION MECANIQUE"
La présente invention est relative à un dispositif de transmissi on mécanique pour l'entrainement d'un arbre par un organe moteur, ce dispositif ayant pour but de permettre le débrayage automatique et instantané entre l'arbre entraîné et ledit organe moteur par simple arrêt de ce dernier.
Par exemple dans le cas où un moteur entraîne l'arbre d'une machine ou d'un mécanisme quelconque, il peut être nécessaire, en cas d'arrêt de ce moteur pour un motif quelconque, de pouvoir actionner immédiatement ce mécanisme par un autre moteur, ou bien de permettre à ce mécanisme d'être entraîné par un effort s'exerçant sur son arbre en dehors du moteur, par exemple,dans le cas d'une grue, de laisser tourner le mécanisme sous l'action de la charge pour la faire des- cendre, ou bien, dans le cas d'un treuil ou d'un cabestan,
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de laisser le câble se dérouler sous l'effet de le trac- tion due à l'effort résistant.
Le dispositif de transmission faisant l'objet de la présente invention permet de résoudre ce problème, et il est caractérise par le fait qu'il comporte un différen- tiel dont un élément est accouplé à l'organe moteur par l'intermédiaire d'une commande irréversible et dont un autre élément est accouplé à l'arbre à entraîner. Dans le cas où l'on désire pouvoir entraîner ledit arbre par un deuxième organe moteur en cas d'arrêt du premier, le troi- sième élément du différentiel sera immobilisé en l'accou- plant à ce deuxième organe moteur par l'intermédiaire d'une deuxième transmission irréversible - par exemple,
l'arbre à entraîner est accouplé à la cage des satellites tandis que les deux planétaires sont respectivement accouplés par l'intermédiaire de deux commandes irréversibles à deux organes moteurs, de sorte que l'on réalise un dispositif symétrique pouvant être entrafné indifféremment d'un coté ou de l'autre, l'arrêt de l'un des organes moteurs ayant pour effet de bloquer le planétaire correspondant par l'action de la commande irréversible et de permettre l'en- traînement par l'autre planétaire et vice-versa.
Dans le cas où l'arrêt de l'organe moteur doit permettre à l'arbre entrafné de tourner dans l'un ou l'au- tre sens sous l'action d'un effort qui s'exerce sur lui, le troisième élément du différentiel peut être immobilisé par un frein dont le desserrage aura pour effet de permettre la rotation cherchée.
Le dispositif de commande irréversible utilisé peut être d'un type quelconque, par exemple à vis sans fin et roue tangente, mais on utilisera de préférence une commande irréversible moins encombrante à galets et ram- pes de coincement permettant de disposer l'arbre de l'or- gane moteur en prolongement de l'arbre du planétaire cor- @
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respondant du différentiel.
A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé trois formes de réalisation du dispositif suivant l'invention :
La fig. 1 est une vue en élévation d'une première forme de réalisation dans laquelle l'arbre mené peut élire commandé par un moteur d'une part et par une manivelle d'autre part.
Les figs. 2 et 3 représentent en coupe élévation et en bout une deuxième forme de réalisation qui se distingue de la forme de réalisation précédente par l'adjonction d'un frein à la commande par manivelle.
La fig. 4 représente une forme de réalisation dans laquelle un élément du différentiel est simplement immobilisé par un frein.
La fig. 5 est une variante ne se distinguant que par un autre mode de construction du différentiel.
Comme visible en fig. 1, le mécanisme à entraîner est représenté par la roue I calée sur un arbre creux 2 solidaire de la cage 3 des satellites d'un différentiel.
Le planétaire 4 de ce différentiel a son axe 5 accouplé à un moteur électrique 6 par l'intermédiaire d'une commandé irréversible 7, de préférence à rampes et à galets de coin- cement, permettant au moteur 6 d'entraîner l'arbre 5 dans les deux sens et en empêchant également cet arbre 5 de tourner, lorsque le moteur est arrêté, par coincement de l'arbre 5 dans un tambour extérieur fixe boulonné sur le flasque du moteur. Le deuxième planétaire 4' du différentiel est solidaire d'un arbre 5' tourillonné à l'intérieur de l'arbre mené 2 et accouplé à une manivelle 8 par l'intermé- diaire d'une commande irréversible 7' fixée sur le palier 9 de l'arbre mené 2.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
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Lorsque le moteur 6 est mis en marche, il entrafne par la commande irréversible 7 le planétaire 4. Le planétaire 4' étant bloqué par la commande irréversible 7' tant que la manivelle n'est pas actionnée, il sert de point d'appui aux satellites de la cage 3 qui roulent sur le planétaire 4' en entraînant en rotation la cage 3 et l'arbre mené 2 portant la roue I.
En cas d'arrêt du moteur 6, pour une raison quelconque, l'arbre 5 se trouve immédiatement bloqué par le dispositif de commande irréversible 7, mais l'arbre 2 portant la roue 1 peut être entraîné par la manivelle 8 dont l'actionnement décoince l'arbre 5' du planétaire 4', de sorte que c'est le plané- taire 4' qui devient moteur, tandis que le planétaire 4 sert de point d'appui fixe aux satellites du différentiel qui roulent sur lui en entraînant en rotation la cage 3, l'arbre 2 et la roue I. Bien entendu, à la place de la manivelle 8 on peut prévoir un deuxième moteur ou n'importe quel autre organe d'entraînement.
Dans la forme de réalisation représentée en fige. 2 et 3 le tambour extérieur de la commande irréver- sible 7', au lieu d'être fixé à demeure sur le palier 9 de l'arbre mené 2, est relié à celui-ci par un frein cons- titué par un collier en deux pièces 10 montées sur un axe II solidaire du palier 9 et entourant une jante 12 solidaire du tambour 7', le serrage du frein s'effectuant à l'aide du boulon 13 reliant les extrémités ouvertes du collier 10. Ce dispositif permet, en cas d'arrêt du moteur 6 d'entraîner l'arbre 2, non seulement par la manivelle 8, mais également de le laisser tourner sous l'aotion des efforts ou des réactions pouvant s'exercer sur lui : il suffit pour cela de desserrer dans la mesure voulue le frein 10.
L'effort d'entrafnement est dans ce cas transmis directement à la cage 3 des satellites qui roulent sur le
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planétaire 4 maintenu fixe par le dispositif de coince- ment 7 et entraînant en rotation le planétaire 4' qui est libéré par le desserrage du frein 10. Ce frein peut également servir de limiteur d'effort lors de l'entraînement par le moteur 6 ou la manivelle 8 : en effet dans ces deux cas, dès que le couple moteur dépasse, le couple dû au frottement du frein, celui -ci glisse et limite ainsi le couple moteur transmis par le différentiel.
Suivant la fig. 4, l'arbre 5 du deuxième plané- taire 4' du différentiel n'est plus accouplé à un deuxième organe moteur par une deuxième commande irréversible, mais simplement immobilisé par le frein 10 agissant sur la poulie 12 calée sur cet arbre, ce frein servant également de limiteur d'effort et permettant aussi, lors de son desserrage, comme dans le cas précédent, de laisser tour- ner l'arbre mené sous l'action d'un effort ou d'une réaction s'exerçant sur cet arbre - par exemple sous l'ac- tion du poids d'une charge, de la traction d'un câble, ou d'un effort quelconque.
Les figs. 5 et 6 représentant une variante du dispositif précédent dans lequel le différentiel, au lieu d'être constitué par des pignons coniques est constitué par un engrenage hypocycloidal réducteur com- prenant un premier planétaire à denture intérieure 14 calé sur l'arbre 15 accouplé au moteur 6 par la com- mande irréversible 7 et tourillonnant dans l'arbre tubu- laire 16 portant la roue 1 figurant le mécanisme en- traîné et des treins de satellites 17-18, 17'-18' en prise respectivement avec le planétaire 14 et avec un deuxième planétaire 14' monté fou sur l'arbre creux 16 et solidaire d'une poulie 19 immobilisée par le collier de frein 20 monté sur un axe 21 solidaire du bâti de l'appa- reil et serré par le boulon à ressort 22.
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Bien entendu un différentiel de ce genre peut être également utilisé dans les formes de réalisation représentées en fige. 1 et 2.
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"MECHANICAL TRANSMISSION DEVICE"
The present invention relates to a mechanical transmission device for driving a shaft by a driving member, the purpose of this device is to allow automatic and instantaneous disengagement between the driven shaft and said driving member by simply stopping this last.
For example in the case where a motor drives the shaft of a machine or of any mechanism, it may be necessary, in the event that this motor is stopped for any reason, to be able to immediately actuate this mechanism by another engine, or to allow this mechanism to be driven by a force exerted on its shaft outside the engine, for example, in the case of a crane, to let the mechanism rotate under the action of the load to lower it, or, in the case of a winch or a capstan,
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to let the cable unwind under the effect of the traction due to the resistive force.
The transmission device forming the subject of the present invention makes it possible to solve this problem, and it is characterized by the fact that it comprises a differential, one element of which is coupled to the motor member by means of a irreversible control and with another element coupled to the shaft to be driven. In the event that it is desired to be able to drive said shaft by a second motor member in the event of stopping the first, the third element of the differential will be immobilized by coupling it to this second motor member by means of '' a second irreversible transmission - for example,
the shaft to be driven is coupled to the satellite cage while the two planetary gear are respectively coupled via two irreversible controls with two driving members, so that a symmetrical device is produced which can be driven either by a on either side, the stopping of one of the motor components having the effect of blocking the corresponding sun gear by the action of the irreversible control and allowing the drive by the other sun gear and vice versa .
In the event that stopping the motor unit must allow the driven shaft to rotate in one or the other direction under the action of a force exerted on it, the third element of the differential can be immobilized by a brake, the release of which will have the effect of allowing the desired rotation.
The irreversible control device used can be of any type, for example with worm screw and tangent wheel, but preferably a less bulky irreversible control with rollers and jamming rams allowing the shaft to be placed is used. 'motor organ as an extension of the planetary shaft cor- @
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respondent of the differential.
By way of example, three embodiments of the device according to the invention have been described below and shown in the accompanying drawing:
Fig. 1 is an elevational view of a first embodiment in which the driven shaft can elect controlled by a motor on the one hand and by a crank on the other hand.
Figs. 2 and 3 show in elevational section and end a second embodiment which differs from the previous embodiment by the addition of a brake to the crank control.
Fig. 4 shows an embodiment in which an element of the differential is simply immobilized by a brake.
Fig. 5 is a variant which is distinguished only by another mode of construction of the differential.
As visible in fig. 1, the mechanism to be driven is represented by the wheel I wedged on a hollow shaft 2 integral with the cage 3 of the planet wheels of a differential.
The sun gear 4 of this differential has its axis 5 coupled to an electric motor 6 by means of an irreversible control 7, preferably with ramps and wedging rollers, allowing the motor 6 to drive the shaft 5. in both directions and also preventing this shaft 5 from rotating, when the engine is stopped, by wedging the shaft 5 in a fixed outer drum bolted to the motor flange. The second sun gear 4 'of the differential is integral with a shaft 5' journalled inside the driven shaft 2 and coupled to a crank 8 by means of an irreversible control 7 'fixed to the bearing 9. of the driven shaft 2.
The operation of this device is as follows:
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When the motor 6 is started, it drives the sun gear 4 through the irreversible control 7. The sun gear 4 'being blocked by the irreversible control 7' as long as the crank is not actuated, it serves as a fulcrum for the planet wheels of the cage 3 which roll on the sun gear 4 'by rotating the cage 3 and the driven shaft 2 carrying the wheel I.
If the motor 6 stops, for whatever reason, the shaft 5 is immediately blocked by the irreversible control device 7, but the shaft 2 carrying the wheel 1 can be driven by the crank 8 whose actuation separates the shaft 5 'from the planetary 4', so that it is the planetary 4 'which becomes the motor, while the planetary 4 serves as a fixed fulcrum for the planet wheels of the differential which roll on it, driving in rotation of the cage 3, the shaft 2 and the wheel I. Of course, instead of the crank 8, a second motor or any other drive member can be provided.
In the embodiment shown in fig. 2 and 3 the outer drum of the irreversible drive 7 ', instead of being permanently fixed on the bearing 9 of the driven shaft 2, is connected to the latter by a brake constituted by a collar in two parts 10 mounted on an axis II integral with the bearing 9 and surrounding a rim 12 integral with the drum 7 ', the brake is tightened using the bolt 13 connecting the open ends of the collar 10. This device allows, in case of stopping the motor 6 to drive the shaft 2, not only by the crank 8, but also to let it turn under the aotion of the forces or the reactions which can be exerted on it: it is enough for that to loosen the brake 10 to the extent required.
The driving force is in this case transmitted directly to the cage 3 of the satellites which roll on the
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sun gear 4 held fixed by the wedging device 7 and rotating the sun gear 4 'which is released by releasing the brake 10. This brake can also serve as a force limiter during drive by the motor 6 or the crank 8: in fact in these two cases, as soon as the engine torque exceeds the torque due to the friction of the brake, the brake slips and thus limits the engine torque transmitted by the differential.
According to fig. 4, the shaft 5 of the second planetary 4 'of the differential is no longer coupled to a second motor member by a second irreversible control, but simply immobilized by the brake 10 acting on the pulley 12 wedged on this shaft, this brake also serving as a force limiter and also allowing, when it is loosened, as in the previous case, to let the driven shaft rotate under the action of a force or a reaction exerted on this shaft - for example under the action of the weight of a load, the traction of a cable, or any force.
Figs. 5 and 6 showing a variant of the previous device in which the differential, instead of being constituted by bevel gears, is constituted by a reduction hypocycloidal gear comprising a first planetary gear with internal teeth 14 wedged on the shaft 15 coupled to the motor. 6 by the irreversible control 7 and journaling in the tubular shaft 16 carrying the wheel 1 representing the driven mechanism and planet gears 17-18, 17'-18 'respectively engaged with the sun gear 14 and with a second sun gear 14 'mounted loosely on the hollow shaft 16 and integral with a pulley 19 immobilized by the brake collar 20 mounted on a pin 21 integral with the frame of the apparatus and tightened by the spring bolt 22 .
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Of course, a differential of this type can also be used in the embodiments shown in fig. 1 and 2.