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" Perfectionnements apportés aux variateurs de vitesse continus à friction, notamment à ceux pour la manoeuvre d'armes
L'invention est relative aux variateurs de vitesse continua à friction du genre de ceux comportant deux plateaux opposés coaxiaux dans chacun desquels est ménagée une gorge d'allure torique servant de chemin de roulement à au moins un galet d'inclinaison réglable interposé entre les faces en regard des susdits plateaux, les variations d'inclinaison du susdit galet ayant pour effet de modifier la raison du variateur, c'est-à-dire le rapport entre le régime de son arbre d'entrée qui peut commander l'un quelconque des trois éléments fondamentaux du variateur, plateaux oppoqés ou support du galet), et celui de son arbre de sortie (qui est alors ./.
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entraîné par l'un des deux autres susdits éléments fonda- mentaux) ; et elle vise plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir présenter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces appareils, ceux pour la manoeuvre de supports d'arme!) et notamment de plateformes tournantes pour armes automa- tiques.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits appareils, qu'ils répondent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement -- et en même temps qu'à faire essentiellement comporter, aux appareils du genre en question, deux plateaux opposés coaxiaux à gorge d'allure torique, mus par un organe moteur, entre lesquels est interposé au moins un galet de friction d'inclinaison réglable monté de façon à pouvoir coulisser librement le long d'un axe disposé radialement par rapport aux plateaux opposés -- à articuler le susdit axe sur un support sus- ceptible, d'une part, d'être déplacé parallèlement à l'axe de rotation des susdits plateaux en vue de modifier l'in- clinaison du galet de friction, et, d'autre part, de tou- rillonner autour dudit axe à une vitesse fonction de l'inclinaison dudit galet, le susdit support jouant le rôle d'organe récepteur du variateur.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utili- sent de préférence en même temps et dont il sera plus ex- plcitement parlé ci-après.
Elle vise plus partioulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, ' des susdites dispositions ; et elle vise plus particuliè- rement encore, et ce à titre de produits industriels
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nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, notamment les armes à support tournant, équipés de semblables appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin oi-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les figs. 1 et 2, de ce dessin, représentent, respectivement en coupe axiale et en coupe transversale selon II-II fig. 1, un variateur de vitesse continu à friction établi conformément à l'invention.
Selon l'invention et plus spécialement selon oeluj de ses modes d'applioation, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'équiper une plateforme tournante 1 servant de support à une arme automatique, par exemple encore à un canon anti-aérien, d'un système de commande à variateur de vitesse continu à friction du type indiqué précédemment) cet appareil devant permettre d'obtenir, lorsque l' arbre moteur 2 du système de commande est mis en rotation, l'entraînement de la plateforme 1 dans un sens ou dans l'autre,, à partir d'une position de repos,
selon deux gammes de vitesses continues et de sens inverse croissant en valeur absolue de la valeur 0 à une valeur prédéterminé( on s'y prend comme suit ou de façon analogue pour constituer le susdit appareil.
On lui fait essentiellement comporter deux plateaux opposés coaxiaux 3 et 4 dans chacun desquels on ménage une gorge d'allure torique 5, l'écartement desdits
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plateaux étant déterminé de façon telle que les centres de courbure des arcs de cercle générateurs des forges 5 coïncident substantiellement.
On interpose, entre ces plateaux 3 et 4, au moins un galet de friction, voire, de préférence, un équipage de plusieurs de ces galets, par exemple et comme représenté sur le dessin un équipage de trois galets 6 régulièrement répartis sur le pourtour d'un support 7 solidaire en rotation d'un arbre 8, coaxial aux susdits plateaux, monté tourillonnant sur le bâti 9 de l'appareil, les susdits galets occupant, par rapport aux gorges 5, des positions diamétrales dont l'inclinaison peut être modifiée à l'aide de moyens de réglage dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
On prévoit, à partir de l'arbre moteur 2 qui constitue l'arbre d'entrée du variateur,, un système d'entra±- nement propre à assurer la mise en rotation des plateaux 3 et 4 à des vitesses de préférence égales en valeur absolue mais de sens inverse, système d'entraînement que l'on peut constituer, par exemple, en calant sur l'arbre moteur 2 un pignon 10 engrenant, d'une part, pour ce qui est de l'entraînement du plateau 3, directement avec une couronne 11 que l'on fait avantageusement porter par un faux plateau 12 rendu solidaire en rotation du susdit plateau 3, par exemple par un dlavetage périphérique à billes 13, mais susceptible de coulisser dans le sens axial sous l'action d'un système élastique tel, par exemple encore, qu'un jeu de @ ressorts 14,
ce grâce à quoi les galets 0 sont maintenus pressés entre les deux plateaux et tout jeu axial éventuel se
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trouve antonntiqxement rattrapé, et, d'autre part, pour ce qui est de l'entraînement en : sens inverse du plateau 4, avec un pignonde renvoi
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calé sur un axe 16 portant un pignon 17 identique au pignon ledit pignon 17 engrenant lui-même avec une couronne 18 (semblable à la couronne 11) portée par le susdit plateau 4.
Et, l'ensemble du mécanisme ci-dessus décrit étant monté sur la plateforme 1, on fait coagir l'arbre 8 sur lequel est fixé le support 7 de l'équipage des galets 6 (arbre qui constitue en fait l'arbre de sortie du variateur) avec un appui fixe, ce, par exemple, en calant sur le susdit arbre un pignon 19 coagissant, par l'intermédiaire d'un train de renvoi 20, 21, avec une couronne 22 assujettie à une embase fixe 22a servant de socle à l'arme.
Cela étant et pour ce qui est des moyens à prévoir pour provoquer des changements d'inclinaison des gaieté 6 en vue de faire varier la raison de l'appareil, on les constitue, conformément à la disposition principale de l'invention, en montant chaque galet 6 de façon qu'il puisse coulis- ser, dans le sens axial, par rapport à l'axe x-y autour duquel s'effectue sa rotation, ce résultat pouvant être obtenue par exemple , en montant ce galet à la fois fou et flottant (dans le sens axial) sur une portée régnant sur une portion de son axe 23 de longueur supérieure à la largeur au moyeu du susdit galet, en situant les axes 23 supportant les divers galets 6 de façon telle que leurs axes géométriques se trouvent dans des plans radiaux de l'appareil (plans passant par l'axe commun aux plateaux 3 et 4 et à l'arbre 8),
en articulant les susdits axes 23 sur le support 7, ce pourquoi, par exemple, on prévoit, à leur extrémité tournée vers ledit support, un prolongement 23a en forme de manchon propre à venir s'engager entre des pattes 7a portées par le support 7 et formant chape, un axe d'articulation 24 traversant le susdit prolongement 23a et les pattes 7a corres- pondantes,
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et en prévoyant un dispositif de commande grâce auquel il soit possible de provoquer des déplacements axiaux du support 7, dispositif que l'on pourra constituer, dans le cas envisagé où ledit support est solidaire de l'arbre de sortie 8 du variateur, en montant cet arbre de façon qu'il puisse être déplacé dans le sens axial, entre certaines limites, par exemple à l'aide d'une fourchette 25 actionnée par une timonerie 26.
On s'arrangera alors, de préférence, pour que l'ar bre 8 provoque, lorsque amené dans sa position axiale moyenne, une orientation verticale du plan des galets 6 (position représentée sur de dessin), une telle orientation correspondant à une vitesse d'entraînement nulle du susdit arbre 8 du fait que les chemins de roulement des susdits galets, respectivement dans chacune des gorges 5 des plateaux 3 et 4, présentent alors la même longueur.
En suite de quoi, on dispose d'une plateforme tournante d'arme équipée d'un systène de commande à variateur de vitesse continu à friction dont le fonctionnement s'opère de la façon suivante :
Lorsque l'arbre de sortie 8 du.variateur se trouve dans sa position axiale moyenne,, les galets 6 sont orientée perpendiculairement aux plateaux 3 et 4, et,pour la raison indiquée précédemment, lesdits galets ne transmettent aucur effort d'entraînement à leurs axes 23 ; le support 7 sur lequel sont articulés lesdits axes et l'arbre 8 solidaire dudit support demeurent donc immobiles ainsi que la plateforme 1 ;
si, maintenant, l'opérateur écarte l'arbre 8 de cette position axiale moyenne par l'intermédiaire de la fourchette 25, le déplacement du support 7 qui en résulte a pour effet de provoquer une certaine inclinaison des axe 23 des galets 6, le plan de ces derniers s'incline également et lesdits galets (que ce changement d'orientation écarterait de leur position diamétrale par rapport aux
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@ gorges 5 s'ils ne possédaient pas un degré de liberté de mouvement dans le sens axia @) conservent encore, malgré qu'ils soient inclinés, une position diamétrale grâce au mouvement de coulissement relatif qu'ils prennent alors automatiquement par rapport à leurs axes 23 sous l'effet de la pression qu'exercent sur eux les plateaux 3 et 4 ;
pour cette nouvelle position des galets 6, leurs chemins de roulement, respectivement dans chacune des gorges 5 des plateaux 3 et 4, présentent des longueurs différentes ; les susdits galets exercent alors, sur leurs axes respectifs, une réaction transversale qui a pour effet de provoquer la mise en rotation du support 7 et de l'arbre 8 dans un sens tel que les vitesses tangentielles de chaque galet, aux points de contact avec les chemins de roulement de longueurs différentes, soient égales en valeur absolue; en d'autres termes, l'arbre 8 se trouvera entraîné dans le même sens que le plateau sur lequel le chemin de roulement est le plus long et ce à une vitesse telle qu'il y ait compensation de l'écart des vitesses d'entraînement aux points de contact diamétralement opposés du galet considéré et des plateaux 3 et 4 ;
cette mise en rotation de 1' arbre 8 se traduit, an définitive, par l'entraînement de la plateforme 1 dans un sens qui dépend de celui selon lequel tourne le susdit arbre 8.
On voit, d'après ce fonctionnement, que le sens d'entraînement de l'arbre 8 et de la plateforme 1 sera déterminé par le sens du déplacement axial d imposé audit arbre 8 à partir de sa position moyenne, la vitesse d'entraînement obtenue étant fonction, quant à sa valeur absolw de l'amplitude du susdit déplacement axial.
De toute façon et quel que soit le mode de réalisation adopté, un tel variateur de vitesse présente de nombreux et réels avantages, notamment celui d'être robuste
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et d'un fonctionnement sûr du fait de l'extrême simplicité du dispositif de commande de l'inclinaison des galets.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où. les axes des galets seraie nt articulés, non plus sur un support central, mais sur un organe périphérique solidaire en rotation d'un arbre récepteur et susceptible de déplacements axiaux-par rapport aux plateaux du variateur, et celles où. un variateur établi comme il vient d'allé dit serait utilisé pour l'entraînement d'un organe autre qu'une plateforme d'arme, par exemple d' un équipage mobile de machine-outil.
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"Improvements made to continuous friction speed variators, in particular to those for handling weapons
The invention relates to continuous friction speed variators of the kind comprising two opposing coaxial plates in each of which is formed a toric-shaped groove serving as a raceway for at least one adjustable tilt roller interposed between the faces facing the aforesaid plates, the variations in inclination of the aforesaid roller having the effect of modifying the reason for the variator, that is to say the ratio between the speed of its input shaft which can control any of the three fundamental elements of the variator, opposing plates or roller support), and that of its output shaft (which is then ./.
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driven by one of the two other aforementioned fundamental elements); and it aims more particularly, because it is in their case that its application seems to be of the most interest, but not exclusively, among these devices, those for the maneuver of weapon supports!) and in particular of rotating platforms for automatic weapons.
Its aim, above all, is to make the said devices such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice.
It consists, mainly - and at the same time in essentially having, for devices of the type in question, two opposite coaxial plates with a toric-shaped groove, driven by a driving member, between which is interposed at least one adjustable tilt friction mounted so as to be able to slide freely along an axis disposed radially with respect to the opposing plates - to articulate the aforesaid axis on a support capable, on the one hand, of being moved parallel to the axis of rotation of the aforementioned plates with a view to modifying the inclination of the friction roller, and, on the other hand, of rotating about the said axis at a speed dependent on the inclination of the said roller, the aforesaid support playing the role of the drive receiver.
Apart from this main provision, it consists of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more specifically below.
It more particularly relates to certain modes of application, as well as certain embodiments, of the aforesaid provisions; and it targets more particularly still, and this as industrial products
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new, the devices of the type in question comprising the application of these same provisions, the special elements and tools specific to their establishment, as well as the assemblies, in particular the weapons with rotating support, equipped with similar devices.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended oi drawing, which complement and drawing are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2, of this drawing, represent, respectively in axial section and in transverse section according to II-II FIG. 1, a continuous friction speed variator established in accordance with the invention.
According to the invention and more especially according to oeluj of its modes of application, as well as according to those of the embodiments of its various parts, to which it appears that preference should be given, proposing, for example, to equip a revolving platform 1 serving as a support for an automatic weapon, for example also for an anti-aircraft gun, with a continuously variable speed variator control system of the type indicated above) this device having to make it possible to obtain , when the drive shaft 2 of the control system is rotated, the drive of the platform 1 in one direction or the other, from a rest position,
according to two ranges of continuous speeds and in the opposite direction increasing in absolute value from the value 0 to a predetermined value (the procedure is carried out as follows or in a similar manner to constitute the aforesaid device.
It is essentially made to comprise two opposite coaxial plates 3 and 4 in each of which a toric-shaped groove 5 is provided, the spacing of said
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plates being determined in such a way that the centers of curvature of the generating circular arcs of the forges 5 substantially coincide.
Is interposed between these plates 3 and 4, at least one friction roller, or even, preferably, a set of several of these rollers, for example and as shown in the drawing a set of three rollers 6 regularly distributed around the periphery of 'a support 7 integral in rotation with a shaft 8, coaxial with the aforesaid plates, mounted journaling on the frame 9 of the apparatus, the aforesaid rollers occupying, with respect to the grooves 5, diametral positions whose inclination can be modified using adjustment means, which will be discussed more explicitly below.
From the motor shaft 2 which constitutes the input shaft of the variator, there is provided a drive system suitable for ensuring the rotation of the plates 3 and 4 at preferably equal speeds in absolute value but in the opposite direction, a drive system that can be formed, for example, by wedging on the motor shaft 2 a pinion 10 meshing, on the one hand, with regard to the drive of the plate 3 directly with a crown 11 which is advantageously carried by a false plate 12 made integral in rotation with the aforesaid plate 3, for example by a peripheral ball-thread 13, but capable of sliding in the axial direction under the action of 'an elastic system such, for example also, that a set of @ springs 14,
whereby the rollers 0 are kept pressed between the two plates and any axial play is
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found antonntiqxement caught up, and, on the other hand, as regards the drive in: reverse direction of plate 4, with a pinion return
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wedged on a pin 16 carrying a pinion 17 identical to the pinion said pinion 17 itself meshing with a crown 18 (similar to crown 11) carried by the aforesaid plate 4.
And, the whole of the mechanism described above being mounted on the platform 1, the shaft 8 is made to coact on which the support 7 of the assembly of the rollers 6 is fixed (shaft which in fact constitutes the output shaft of the variator) with a fixed support, this, for example, by wedging on the aforesaid shaft a pinion 19 coacting, by means of a return train 20, 21, with a crown 22 secured to a fixed base 22a serving as base to the weapon.
This being the case and with regard to the means to be provided for causing changes in the inclination of the gaiety 6 in order to vary the reason for the device, they are constituted, in accordance with the main arrangement of the invention, by mounting each roller 6 so that it can slide, in the axial direction, with respect to the xy axis around which its rotation takes place, this result being obtainable for example, by mounting this roller which is both idle and floating (in the axial direction) on a bearing surface prevailing over a portion of its axis 23 of length greater than the width at the hub of the aforesaid roller, by locating the axes 23 supporting the various rollers 6 so that their geometric axes are in radial planes of the device (planes passing through the axis common to plates 3 and 4 and to shaft 8),
by articulating the aforesaid pins 23 on the support 7, which is why, for example, there is provided, at their end facing said support, an extension 23a in the form of a sleeve suitable for coming into engagement between the tabs 7a carried by the support 7 and forming a yoke, an articulation pin 24 passing through the aforesaid extension 23a and the corresponding tabs 7a,
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and by providing a control device thanks to which it is possible to cause axial movements of the support 7, a device which can be formed, in the envisaged case where said support is integral with the output shaft 8 of the variator, by ascending this shaft so that it can be moved in the axial direction, between certain limits, for example by means of a fork 25 actuated by a linkage 26.
Arrangements will then be made, preferably, so that the shaft 8 causes, when brought into its mean axial position, a vertical orientation of the plane of the rollers 6 (position shown in the drawing), such an orientation corresponding to a speed d zero drive of the aforesaid shaft 8 because the raceways of the aforementioned rollers, respectively in each of the grooves 5 of the plates 3 and 4, then have the same length.
As a result, we have a rotating weapon platform equipped with a continuous variable speed friction control system, the operation of which takes place as follows:
When the output shaft 8 of the variator is in its middle axial position, the rollers 6 are oriented perpendicular to the plates 3 and 4, and, for the reason indicated above, said rollers do not transmit any drive force to their axes 23; the support 7 on which said axes are articulated and the shaft 8 integral with said support therefore remain stationary as well as the platform 1;
if, now, the operator moves the shaft 8 away from this mean axial position by means of the fork 25, the resulting displacement of the support 7 has the effect of causing a certain inclination of the axes 23 of the rollers 6, the plane of the latter also inclines and said rollers (which this change in orientation would move away from their diametral position with respect to the
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@ grooves 5 if they did not have a degree of freedom of movement in the direction axia @) still retain, despite being inclined, a diametral position thanks to the relative sliding movement which they then take automatically with respect to their axes 23 under the effect of the pressure exerted on them by the plates 3 and 4;
for this new position of the rollers 6, their tracks, respectively in each of the grooves 5 of the plates 3 and 4, have different lengths; the aforesaid rollers then exert, on their respective axes, a transverse reaction which has the effect of causing the support 7 and the shaft 8 to rotate in a direction such that the tangential speeds of each roller, at the points of contact with the raceways of different lengths are equal in absolute value; in other words, the shaft 8 will be driven in the same direction as the plate on which the raceway is the longest and at a speed such that there is compensation for the difference in speeds of drive at diametrically opposed contact points of the considered roller and the plates 3 and 4;
this rotation of one shaft 8 results, in the final year, by the drive of the platform 1 in a direction which depends on that in which the aforesaid shaft 8 rotates.
It can be seen, from this operation, that the direction of drive of the shaft 8 and of the platform 1 will be determined by the direction of the axial displacement d imposed on said shaft 8 from its average position, the drive speed obtained being a function, as to its absolute value, of the amplitude of the aforesaid axial displacement.
In any case and whatever the embodiment adopted, such a variable speed drive has many and real advantages, in particular that of being robust.
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and safe operation due to the extreme simplicity of the roller tilt control device.
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more specifically considered; on the contrary, it embraces all the variants, especially those where. the axes of the rollers will be articulated, no longer on a central support, but on a peripheral member integral in rotation with a receiving shaft and capable of axial displacements relative to the plates of the variator, and those where. a variator established as it has just been said would be used for driving a member other than a weapon platform, for example a mobile machine tool assembly.