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" Variateur différentiel".
Il existe de nombreux types de variateur de vitesse parmi lesquels ceux à denture sont généralement préférés à raison de la sécurité d'entraînement qui caractérise la transmission par engrenage. Néanmoins, ces variateurs dentés n'agissent que par paliers, n'offrant ainsi qu'un nombre rela- tivement limité de rapports de transmission fixes.
Pour remédier à cet inconvénient, des variateurs progressifs ont été imaginés sans denture, mais au détriment de la sécurité et de la puissance transmise. En effet, le fonc- tionnement de ces mécanismes progressifs est exclusivement basé sur un effet de friction amenant soit à réduire les couples résistants, soit à augmenter considérablement les pressions
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spécifiques, soit, enfin, à introduire des moyens mécaniques complémentaires complexes comme on le remarque dans les variateurs connus. Pratiquement, aucun n'allie la sécurité d'entraînement aux avantages des appareils à rapports progressifs.
L'invention réalise ce progrès d'une manière relati- vement simple. Elle consiste substantiellement à partir d'un système cinématique à engrenages planétaire et satellites, pratiquement quelconque et à introduire dans le porte-satellites un mouvement complémentaire de rotation.
Par suite de ce mouvement complémentaire, la loi de mouvement du planétaire est modifiée, de même que le rapport de vitesse entre la couronne et le planétaire. Il suffit dès lors @ d'identifier ou de rendre solidaire la couronne et les satelli- tes, respectivement de l'axe d'entrée et de l'axe de sortie, ou inversement, d'un variateur, pour réaliser un tel variateur souple, réversible et de bonne sécurité. On réalise aisément le mouvement complémentaire en introduisant entre le porte-satelli- tes et la couronne d'un système à planétaire, une transmission de rapport variable, par exemple, du type à courroie trapézoïdale et à poulies à joues réglables.
De cette façon, on peut progressivement faire varier % vitesse angulaire résultante de'l'arbre de sortie du variateur, entre des limites négative et positive relativement à la vitesse angulaire de l'organe moteur. Cette vitesse résultante peut donc aussi s'annuler puisqu'on passe d'une valeur négative à une va- leur positive.
A simple titre d'exemple, et sans aucun caractère restrictif, les dessins en annexe représentent
A la figure 1, un schéma, en vue perspective, de la conception de l'invention.
A la figure 2, un tableau schématique d'abaques per- mettant la lecture des diverses vitesses initiale et résultante
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en fonction du réglage du. variateur selon l'invention, du type de la figure 1.
A la figure 3, la coupe en élévation dune application d'un exemple de réalisation à un pétrin à malaxeur du type hypo- . cycloidal.
Selon la figure 1, le dispositif,conforme à l'inven- tion, peut se schématiser par la combinaison d'un réducteur de vitesse à planétaire et d'un variateur de vitesse, Le mécanisme réducteur comprend la poulie mobile 1, de diamètre d.l, la poulie 2 de diamètre d.2 entraînée par courroie et portant la couronne dentée 3, de diamètre primitif d.3; avec cette couronne 3 engrènent des satellites 4 portés par le support 4' et engre- nant aussi avec le planétaire 1 calé sur l'arbre de sortie 6.
Le mécanisme variateur comprend, dans cette schématisation, deux poulies coniques 2 et 8, calées respectivement sur l'axe du porte-satellites 4' et sur l'axe de la poulie motrice 1. La position de la courroie de transmission 10 sur les poulies 7 et 8 peut être réglée en manoeuvrant la fourchette 9.
En vue de mieux décrire le fonctionnement de ce variateur, on peut considérer tout d'abord celui du mécanisme à planétaire, puis celui du mécanisme variateur proprement dit, et examiner ensuite le résultat de la combinaison des deux :
Le mécanisme à planétaire étant un simple réducteur de vitesse, peut, quand la vitesse complémentaire est nulle, c'est-à-dire quand le support 4' est immobile, entraîner le planétaire 1 à une vitesse fixe fonction de cellé du moteur.
D'autre part,le variateur 7-8-9-10 permet d'entraîner la poulie 2 à une vitesse pouvant varier dans des limites rela- tivement étroites pour une même vitesse du moteur. Par exemple,, à même vitesse initiale, considérons que la vitesse de cette poulie 2 puisse passer de 1 à 1,4 fois sa valeur par le réglage
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de la fourchette 9.
En accouplant ces deux dispositifs comme représenté à la figure 1, on introduit dans le porte-satellites un mouvement complémentaire par lequel la vitesse résultante peut) pour la même vitesse du moteur que ci-avant, s'inverser et s'annuler, donc varier infiniment par rapport à elle-même, et ce, pour une faible variation du rapport d8 de la transmission 7-8. d7 A simple titre d'exemple, on peut, avec un tel variateur, faire varier la vitesse résultante progressivement de 5.000 tours/minute dans un sens à 6.880 tours/minute dans l'autre sens, en passant ainsi par une valeur nulle, par le seul réglage du rapport d8/d7, et pour une vitesse du moteur extrêmement réduite,de 1''ordre de 400 tours/minute.
Par une autre construction de ce même variateur, on peut aussi faire varier la vitesse résultante de 0 à 80 tours/ minute, en partant d'une vitesse de 2.000 tours/minute, au moteur et moyennant une variation correspondante de d8/d7 prise entre 0,1 et 0,12 par exemple. Dans ce dernier cas, on voit qu'une variation de 1 % de ce rapport d8/d7 entraîne une variation correspondante de 4 tours/minute de la vitesse résultante.
Ceci montre bien les effets nettement différents que peut procu le variateur selon l'invention, par rapport aux effets de ses mécanismes constitutifs, et montre aussi la grande souplesse d'un tel appareil.
La figure 2 en annexe montre un diagramme caractéris- tique d'un tel variateur. Les vitesses angulaires résultantes (VR) sont portées en ordonnées, les abscisses représentent les valeurs (r) du support d8/d7,et les droites concourantes corres- pondent chacune à une vitesse angulaire initiale (VM) déterminée.
Selon la figure 2, à chaque vitesse initiale corres- pond, pour un même variateur, une droite dont le coefficient angulaire est fonction de cette vitesse VM. Ces diverses droites sont concourantes au point S, dont l'abscisse est ± x d3/d3+d5,
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c'est-à-dire déterminée par les caractéristiques de construction du variateur. Pour une valeur nulle du rapport d8/d7, c'est-à-dire en annulant la vitesse complémentaire, caractéristique de l'inven- tion, le mécanisme devient un simple réducteur de vitesse, et les valeurs des diverses vitesses résultantes ainsi obtenues servent @ à l'établissement des droites préci'tées.
Selon l'invention, tout point du diagramme peut donc être déplacé sur une droite correspondante, entre les limites de variation du terme d8/d7 dues à la construction.
La figure 3 montre l'application à un malaxeur à mouvement hypo-cycloldal, d'un dispositif selon l'invention. La transmission de rapport variable, donnant ici le mouvement complé- mentaire au porte-satellites, comprend une poulie 7 à gorge dont l'une des deux joues est soumise,d'une part,à l'action d'un ressort antagoniste 7' et,d'autre part, à la tension de la courroie appropriée entraînée par le train de renvoi 8-9-10. La poulie similaire 8 est réglable à l'intervention d'un moyen connu, préférablement un levier à index sur cadran de lecture, et la poulie 10 est à son tour entraînée par ureautre, 11, solidaire de la couronne 3 et de la poulie d'entraînement 2. La poulie 2 est liée au porte-satellites 4' par un axe intermédiaire. Le planétaire 2 entraîne, par son axe 6, un support 12 portant l'arbre 11 du.*bras malaxeur.
De manière habituelle, le mouvement hypo-cycloidal de ce bras 13 est dû à l'engrenage Il+-15 porté sur le couvercle tournant 16. La cuve proprement dite peut tourner à l'intermédiaire d'un moyen connu.
Dans le cas des proportions de la figure 3, lorsque le moteur tourne à 1430 tours/minute, par exemple, on obtient une gamme de variation de vitesse angulaire résultante de 0 à + 120 tours dans les conditions normales, pouvant atteindre aussi - 300 tours/minute et + 250 tours/minute pour des changes moins importan- tes.Dans ce dernier cas, le rapport d8/d7 passe respectivement de
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0,82 à 1,22 approximativement.
Le variateur selon l'invention possède donc une grande souplesse et une grande sécurité de fonctionnement., alliées à une bonne résistance à. l'usure,et il convient pour les applications les plus diverses, telles que machines d'industries alimentaires, machines-outils, machines électriques, pompes, véhicules, engins de levage, etc... et, plus généralement, pour toutes applications où il est utile d'ajuster, d'annuler, et/ou d'inverser progressive- ment une vitesse angulaire.
Les forme, dimensions, nature, denture, et autres, du système à planétaire, peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, être adaptées à toutes circonstances. De même, le moyen par lequel le mouvement complémentaire du porte-satellites est communiqué, peut être choisi à volonté en vue du meilleur rendement. L'invention s'étend à toutes applications de nature quelconque du variateur substantiellement tel que décrit.
REVENDICATIONS.
1.- Variateur différentiel, caractérisé en ce que le support des satellites reçoit un mouvement de rotation complémen- taire autour de l'axe du planétaire.