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PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS PERMETTANT DE FAIRE MECANIQUEMENT,LE
PRODUIT-DE .DEUX VARIABLES INDEPENDANTES
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux mécanismes effectuant le produit de deux variables-indépendantes.
On connaît des dispositifs permettant de réaliser mécanique- ment le produit de deux grandeurs, dont l'une dépend du temps; par exemple une quantité d'électricité, une énergie, le volume d'un fluide circulant dans une canalisation, une quantité de chaleur, une charge électrique,. le chemin parcouru par un mobile, etc...et l'autre est indépendante du temps;
par exemple une température, la pression d'un fluide,,le prix uni- taire d'une grandeur, l'inclinaison sur l'horiéontals de la trajectoire d'un mobile, etc... en partant des indications d'appareils de mesure ap- propriés à la mesure desdites grandeurso
La présente invention, système Marcel FIORA, concerne des perfectionnements apportés à ces dispositifs, pour augmenter la précision du résultat qu'ils fournissent, lorsque la grandeur indépendante du temps varie entre deux limites différentes de zéroo
Désignons par g Z, la grandeur recherchées
X = f (t), la grandeur fonction du tempso
Y, la grandeur indépendante du temps.
,On a par hypothèse
Z = X.Y
Supposons Y variables entre les limites Yo et Y1, toutes deux positives et différentes de zéro, et soit Y1 > Y0
On peut poser g Y = Y0 (1 + y)
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y étant une nouvelle variable,, dont les limites sont 0 et y1 avec y1 =
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¯y7 Y7 y0 on a donc g Z= X o Y / 1 [ y 1 : . d9oà Z = Xyo + X YO ( y ] 1 Dans cette relation Y0 est une constante, et' X ainsi que Z sont des varia- bleso
On voit donc que l'appareil selon l'invention, pour fournir le résultat cherché Z, devra comporter un dispositif permettant de totali- ser deux termes :
d'une part X.Y0, produit d'une quantité X variable en fonction du temps, par une constante Y0, d'autre part X.Y0,y, produit de la même variable X, par la même constante Y et par la variable y, indépendante du temps, représentant la variation relative de la grandeur Yo C'est dans la réalisation matérielle du mécanisme fournissant ce deuxième terme., que se trouvera le dispositif multiplicateur proprement dit, mais on voit qu'ici ce dispositif pourra avoir une gamme d'action com- prise entre zéro et la valeur maximum pour laquelle il doit être prévu (pro- portionnelle à y1),alors que dans les appareils connus, le dispositif mul- tiplicateur ne pouvait avoir qu'une échelle comprise entre des valeurs pro- portionnelles à Y et Y1, donc d'une étendue relative d'intervalle plus ré- duite.
Etant donné que dans les deux cas le dispositif pourra être réalisé avec des pièces mécaniques ayant des jeux identiques, jeux qui sont généralement à l'origine des erreurs entraînées par ces mécanismes, il en résulte que 1-'appareil réalisé selon le principe de l'invention, fournira un résultat plus précis que ceux connus jusqu'ici, puisque l'erreur relati- ve auquel il donnera lieu sera plus petite qu'avec les autreso
Un exemple illustrera mieux ce qui précède g soit à réaliser le produit Z = X.Y de grandeurs indépendantes définies ci-dessus?. et supposons que Y varie- en valeur relative entre 0,8 et 1.
Supposons aussi que le dispositif multiplicateur, pour maté-. rialiser la grandeur Y, utilise comme c'est souvent le cas., un mobile rota- tif pouvant décrire un angle- maximum de #
Pour la résolution du produit pris comme exemple;
, avec les dispositifs à cliquets ou à coincement connus, le mobile devra tourner d'un angle compris entre 1800 x 0,8 = 1440 et 180 , soit au maximum de 56 Par contreun appareil appliquant les principes exposés dans la présente inven- tion,comprendra d'une part, un dispositif ayant une rotation illimitée pro- portionnelle à la grandeur X. qui n'entraînera pas d'erreur sur le résultat et, d'autre part, un dispositif multiplicateur identique à ceux déjà utili- sés dans les mécanismes connus., mais dans lequel l'organe mobile rotatif re- produisant la grandeur y. pourra tourner. de l'angle maximum possible, soit de # .
On conçoit donc qu'une même erreur absolue,, due à des jeux égaux dans les deux dispositifs comparés, provoquera sur le résultat cher- ché Z, une erreur relative 5 fois plus petite avec le mécanisme, objet de la présente inventiono
Inversement] si on se fixe une erreur maximum admissible sur le produit Z, avec le dispositif objet de l'invention, on pourra faire tour- . ner le mobile représentant, dans le mécanisme multiplicateur, la grandeur Y, d'un angle plus petit que dans les appareils précédemment connus.
ce qui permettra d'employer pour la mesure de la grandeur Y, un appareil ne devant
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fournir qu'un travail moteur plus faibleo On pourrait aussi poser, avec les notations déjà définies pre cédemment :
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,Y = Y fl - [, 1o) avec y = -i-##0- d'où Z = X .
Y, 1 i - [y] 110) etZ=XY -XY et Z XY, - X il Y yo
On voit quici il faut soustraire deux termes identiques à ceux précédemment rencontrés, au lieu de les ajoutero
On peut aussi avoir intérêt, pour connaître la grandeur Y, à fractionner celle-ci, et à utiliser à cet effet plusieurs appareils de mesure partiels ;
le même principe que celui qu'on vient d'exposer peut ê- tre appliqué dans ce caso Soit par exemple Z = X o Y avec Y = Ya + Yb Ya variant entre les limites Yao et Yal, toutes deux différentes de zéroo Yb variant entre les limites Yb0 et b1, toutes deux différentes de zéroo 1
Posons comme précédemment
EMI3.2
EMI3.3
avec Yal Yal - YaO Ybl Ybl - avec Yal ## 'î aO et Ybi 1bl YbO YbC) cl9 cû = Xo Ya 1 + yal + y b Yb:H :
1 0 ( lyal 0 ) 0 ce qui donne en développant g
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ce qui revient à totaliser trois termes g - le premier, produit de la variable X fonction du temps par la constante (Yao + YbO) - - les deux autres, produits de la variable X fonction du temps, respecti- vement par une constante YaO ou YbO et respectivement par une variable ya et yb représentant la variation relative de chaque partie mesurée iso- lément de la grandeur Y, indépendante du temps
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On conçoit que le même principe pourrait s'appliquer si la variable Y était décomposée en plus de deux parties mesurées isolement.
On conçoit aussi qu'on peut avoir dans tous ces cas, en appli- quant le principe selon l'invention, les mêmes avantages sur la précision du résultat recherché que dans le premier cas exposé, où la variable Y était mesurée sans fractionnement.
Les fige 1 à 5 représentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de la présente invention.
La fig. 1 représente une vue de profil des principaux éléments d'une première variante.
La fig. 2 représente, en élévation, un détail du mécanisme multiplicateur.
La fig. 3 représente la vue de profil des principaux éléments d'une seconde variante, s'appliquant lorsque la mesure de Y s'effectue au moyen de deux appareils partiels.
Les figo 4 et 5 représentent une autre variante de l'invention, appliquant le même principe que celui utilisé dans la première variante, mais dans lequel le mécanisme multiplicateur au lieu d'être constitué par un mécanisme à coincement, l'est par un mécanisme à roues à rochet et cliquets, tel que celui figurant sur le brevet français n 888.130. de la Société De- manderesse.
Le dispositif représenté sur les fig. 1 et 2 utilise le méca- nisme de transmission à coincement faisant l'objet de la demande de brevet français n P.V. 590.629 du 19 mai 1950 de la Société Demanderesse=
On voit sur les fig. 1 et 2, en 1, un arbre moteur relié par un moyen connu quelconque, à l'appareil de mesure de la grandeur X, fonction du temps. 2 et 3 sont les roues d'un train d'engrenages, calées respectivement sur les axes 1 et 4. Une came 5 pouvant tourner autour de son centre,, sous l'action d'un levier 6 ou de tout autre moyen équivalent, lui-même réuni à l'appareil de mesure de la grandeur Y, indépendante du temps, est folle sur l'axe 4.
Une came 7 dont le, ou les lobes ont le même diamètre que ce- lui, ou que ceux de la came 5, est montée sur un support fixe 80
Un bras 9 est calé sur l'axe 4. Il entraîne, au moyen d'un té- ton 10 pénétrant dans une mortaise, un levier 11 indépendant de l'axe 4. Ce levier est articulé en 12 avec un second levier 13, fou sur l'axe 4.
Un patin 14, solidaire du levier 11, peut venir s'appuyer sur le disque 15, concentrique à l'axe 4, et libre sur celui-ci.
L'un des planétaires 16 d'un différentiel d'un type connu quelconque, est solidaire du disque 15. Le second planétaire 17 est entrai'- né par l'arbre 1, au moyen d'un train d'engrenages 18-19. Le, ou les satel- lites 20 sont solidaires de l'axe 21, sur lequel est calée la roue dentée 22, en prise avec la roue 23,elle-même calée sur l'axe 24 du totalisateur 25.
Les 3 trains d'engrenages du mécanisme, respectivement 2-3, 18- 19 et 22-23 sont supposés, comme représentés sur la figure, être constitués par des roues à denture droite, mais ils pourraient tout aussi bien être constitués par des engrenages d'un type quelconque conique, vis sans fin, et roue tangente, etc..., ou même la transmission du mouvement qu'ils réa- lisent, pourrait l'être par tout autre dispositif connu g poulies et cour- roie, pignons et chaîne, etc.. sous réserve qu'il ne s'y produise pas de glissement.
Un ressort 28 représenté sur la fig. 2, dont les extrémités sont attachées respectivement sur les leviers 11 et 13, assure en permanen- ce la portée du patin 14 sur le disque 15, sauf si le galet 26, porté par l'axe 27, lui-même fixé sur le levier 11, est soulevé par l'un des lobes des cames 5 et (ou) 7.
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Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant l'arbre 1, mû par l'appareil de mesure de la grandeur X, entraîne d'une part, l'arbre 4 par le train d'engrenages 2-3 et d'autre part, l'un des planétaires 17 du différentiel par le train d'engrenages 18-19.
L'arbre 4, par l'intermédiaire des leviers 9 et 11 et du pa- tin 14, entraine le disque 15, qui fait tourner à son tour le second plané- taire 16 du différentiel.
Toutefois, à chaque tour de l'arbre 4, et partant du levier 11, le patin 14 se trouve écarté du disque 15 et celui-ci s'immobilise à ce moment pendant un arc, dont la valeur dépend de la position relative des lo- bes des cames 5 et 7, donc de la grandeur Y,puisque l'appareil qui mesure celle-ci., actionne la came 5 par l'intermédiaire du levier 6, ou de.tout au- tre organe de transmission équivalent.
Le satellite 20 totalise les rotations respectives des plané- taires 16 et 17 pour les transmettre par l'intermédiaire de l'arbre 21, du train d'engrenages 22-23 et de l'arbre 24, au totalisateur 25.
Etant donné que l'arbre 1 tourne d'un mouvement continu ou discontinu, dont la vitesse instantanée est proportionnelle à l'accroisse- ment pendant l'unité de temps de la grandeur X, le planétaire 17 a lui-même un mouvement de rotation proportionnel à la grandeur X, par contre le plané- taire 16 tourne dans le même sens, en raison de la disposition des organes de transmission, mais d'un mouvement discontinu, dépendant comme on vient de le voir, de la position respective des cames 5 et 7, la position de la première étant contrôlée par l'appareil de mesure de la grandeur Y. En.fin, le satellite 20 totalise constamment ces deux mouvements.
On voit donc que, sous réserve de choisir judicieusement le rapport des trains d'engrenages 2-3, 18-19, 22-23, le totalisateur 25 repro- duit bien la relation définie précédemment
Z = X .Y0 (1 + y) soit Z = X Y
On voit sur la fig. 3, qui ainsi qu'on l'a déjà dit s'appli- que au cas où la mesure de la variable Y s'effectue au moyen de deux appa- reils partiels, outre les mêmes pièces que celles représentées sur la fige 1 et qui portent les mêmes numéros :
50 une roue dentée intermédiaire engre- nant avec les roues 3 et 3' pour assurer la transmission dumouvement de l'une à l'autre, et dans le même sens de rotationo
57 est l'un des planétaires d'un second différentiel, d'un ty- pe quelconque, calé sur l'arbre 21 du satellite 20 du premier différentiels
58 est l'autre planétaire du second différentiel, entraîné'par l'arbre d'entrée 1, par l'intermédiaire des roues d'engrenages 18, 53, 54, 55, celles-ci permettant de choisir judicieusement le rapport des vitesses devant exister entre l'arbre 1 et le planétaire 58, tout en assurant en mê- me temps la rotation de celui-ci dans le sens convenable.
Comme dans la variante précédente, le planétaire 16 du premier différentiel est solidaire du disque 15 de l'un des dispositifs multiplica- teurs; quant au second planétaire 17, il est entraîné par le disque 15' du second dispositif multiplicateur au moyen des roues dentées 51, 52, 19.
Le satellite 59 du second différentiel est solidaire de l'axe 56, sur lequel se trouve calée la roue 22 engrenant avec la roue 23 solidai- re de l'axe d'entrée 24 du totalisateur 25.
Comme dans la, variante précédente, les engrenages intermédi- aires peuvent être d'un type quelconque, ou même la transmission du mouvement peut se faire avec des dispositifs équivalents.
Le fonctionnement de ce mécanisme se déduit de ce qui précède.
Savoir g l'appareil de mesure de la grandeur X, fonction du temps, entraîne l'arbre d'entrée 1, qui transmet son mouvement, d'une part, à l'un des plané- taires 58 du différentiel de sortie et, d'autre part, aux axes 4 et 4' d'en- trée des mécanismes multiplicateurs identiques, comme on l'a déjà dit, à ce- lui de la première varianteo
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Les planétaires l6 et 17 reçoivent leur mouvement, respecti- vement des disques 15 et 15' des mécanismes multiplicateurs,, et dont les mouvements sont respectivement contrôlés par les appareils de mesure par- tiels de la grandeur Y. Le satellite 20 totalise les deux rotations corres- pondantes et les transmet au second planétaire du différentiel de sortie 57.
On voit donc que le totalisateur 25, mû grâce au train intermé- diaire 22-23,par le satellite 59 totalisant les mouvements des planétaires 57 et 58, effectue ici, pendant un temps donné, une rotation dont le nombre de tours est proportionnel à la somme des mouvements qui lui sont communi- qués de trois voies différentes, représentant respectivement, sous réserve d'un dimensionnement judicieux des organes du mécanisme, les trois termes de la relation indiquée précédemment, c'est-à-dire :
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et fournit donc le résultat cherché.
Sur les fige 4 et 5, on voit outre les pièces représentées sur la fig. 1 et repérées par les mêmes numéros, un bras porte-cliquet 60 portant à chacune de ses extrémités un axe 61, solidaire d'un côté d'un cli- quet 62, et de l'autre d'une manivelle 63 portant un galet 64 rappelé par un ressort 65 sur les cames fixe 7 et mobile 5 ; une roue à rochet 66 est soli- daire du planétaire 16.
Le fonctionnement est identique à celui décrit pour les fig.
1 et 2, sauf en ce qui concerne le mécanisme roue à rochet et cliquets, pour lequel le fonctionnement est le suivant
Le bras porte-cliquets 60 tourne avec l'arbre 4, dont il est solidaire; à chaque tour de l'arbre 4 et partant du bras porte-cliquet 60 les cliquets 62 se trouvent, soit en prise avec la roue à rochets 66, soit écartés de celle-ci pendant un arc dont la valeur dépend de la position re- lative des lobes des cames 5 et 7, comme il a été dit pour les figures 1 et 2.
On ne sort pas du domaine de l'invention si on réalise par des moyens équivalents un dispositif donnant le produit de deux variables indépendantes, d'après les principes énoncés ci-dessus, à savoir - Décomposition du produit de deux variables indépendantes en la somme de deux produits, dont l'un ne subit aucune correction, étant le produit de la première grandeur par la partie fixe de la deuxième, et dont l'autre est le produit de la première grandeur par la portion variable de la deuxième, - Les moyens employés pour réaliser cette somme de deux pro- duits comportant un différentiel totalisant ces deux produits g le premier étant transmis intégralement au différentiel par l'intermédiaire d'engrena- ges multiplicateurs, et le deuxième étant transmis au différentiel à partir de l'axe de rotation définissant la première grandeur,
par l'intermédiaire d'un système multiplicateur variable, d'un type connu, permettant de faire le produit de la première grandeur par la tranche variable de la deuxième grandeur.
Le différentiel peut être d'un type quelconque : à engrenages, disques, etc.... le mouvement caractérisant la première grandeur peut être continu ou discontinu suivant le fonctionnement de l'appareil de mesure-de cette grandeur, la transmission de ce mouvement se faisant par engrenages, disques, chaînes, courroies, etc...
La deuxième grandeur, mesurée par un appareil quelconque manomètre, thermomètre, densimètre, etc..., n'intervenant que pour sa partie variable, agit sur un système multiplicateur d'un type quelconque : autoloc, cliquet et roue à rochet, mécanisme à friction tel que disque et cône, par rouleaux striés ou dentés partiellement, etc...
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La partie variable de la deuxième grandeur, peut être frac- tionnée en deux ou plusieurs zones nécessitant l'emploi de deux ou plusieurs
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différentiels et raéeanism. .-â le produit général étant trarEis à un totalisateur d'un type quelconque ou tout autre appareil d'un type éga- lement quelconque tels qu'indicateur, enregistreur, régulateur, etc...
L'application de cette invention peut être faite -. pour la me- sure ou la régulation de grandeurs quelconques, dont une ou plusieurs carac- téristiques sont variables, pression, température, densité, prix unitaire, etc....
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IMPROVEMENTS TO THE DEVICES ALLOWING TO MECHANICALLY MAKE THE
PRODUCT-OF TWO INDEPENDENT VARIABLES
The present invention relates to improvements made to mechanisms effecting the product of two independent variables.
Devices are known which allow the product of two quantities to be produced mechanically, one of which depends on time; for example a quantity of electricity, an energy, the volume of a fluid circulating in a pipe, a quantity of heat, an electric charge ,. the path traveled by a mobile, etc ... and the other is independent of time;
for example a temperature, the pressure of a fluid, the unit price of a quantity, the inclination on the horizontal of the trajectory of a mobile, etc ... starting from the indications of devices of measurement appropriate to the measurement of said quantities
The present invention, Marcel FIORA system, relates to improvements made to these devices, to increase the precision of the result they provide, when the magnitude independent of time varies between two limits other than zero.
Let us denote by g Z, the quantity sought
X = f (t), the magnitude a function of the time
Y, the magnitude independent of time.
, We have by hypothesis
Z = X.Y
Suppose Y variables between the limits Yo and Y1, both positive and different from zero, and let Y1> Y0
We can set g Y = Y0 (1 + y)
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y being a new variable ,, whose limits are 0 and y1 with y1 =
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¯y7 Y7 y0 we therefore have g Z = X o Y / 1 [y 1:. d9o to Z = Xyo + X YO (y] 1 In this relation Y0 is a constant, and 'X as well as Z are variables o
It can therefore be seen that the apparatus according to the invention, in order to provide the desired result Z, must include a device making it possible to add up two terms:
on the one hand X.Y0, product of a quantity X variable as a function of time, by a constant Y0, on the other hand X.Y0, y, product of the same variable X, by the same constant Y and by the variable y, independent of time, representing the relative variation of the quantity Yo It is in the material realization of the mechanism providing this second term., that the multiplier device itself will be found, but we see that here this device can have a range of action comprised between zero and the maximum value for which it must be provided (proportional to y1), whereas in known devices, the multiplier device could only have a scale comprised between values proportional to Y and Y1, therefore of a smaller relative span.
Given that in both cases the device can be produced with mechanical parts having identical clearances, clearances which are generally at the origin of the errors caused by these mechanisms, it follows that 1-apparatus produced according to the principle of invention, will provide a more precise result than those known hitherto, since the relative error to which it will give rise will be smaller than with the others.
An example will better illustrate what precedes g or to realize the product Z = X.Y of independent quantities defined above ?. and suppose that Y varies in relative value between 0.8 and 1.
Suppose also that the multiplier device, for mat-. rialize the quantity Y, uses as is often the case., a rotary object able to describe a maximum angle of #
For the resolution of the product taken as an example;
, with the known ratchet or wedging devices, the moving part will have to turn at an angle of between 1800 x 0.8 = 1440 and 180, i.e. a maximum of 56 By contrun an apparatus applying the principles set out in the present invention, will include on the one hand, a device having an unlimited rotation proportional to the magnitude X. which will not lead to an error in the result and, on the other hand, a multiplier device identical to those already used in the known mechanisms., but in which the rotating mobile member reproducing the quantity y. will be able to turn. of the maximum possible angle, or #.
It is therefore conceivable that the same absolute error, due to equal clearances in the two devices compared, will cause on the sought result Z, a relative error 5 times smaller with the mechanism, object of the present invention.
Conversely] if one fixes a maximum admissible error on the product Z, with the device object of the invention, one will be able to make tour. ner the mobile representing, in the multiplier mechanism, the magnitude Y, at a smaller angle than in previously known devices.
which will make it possible to use for the measurement of the quantity Y, an apparatus not having to
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provide only a weaker motor work o We could also ask, with the notations already defined previously:
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, Y = Y fl - [, 1o) with y = -i - ## 0- hence Z = X.
Y, 1 i - [y] 110) etZ = XY -XY and Z XY, - X il Y yo
We see that here we must subtract two terms identical to those previously encountered, instead of adding them
It may also be advantageous, in order to know the quantity Y, to divide it, and to use for this purpose several partial measuring devices;
the same principle as that which we have just exposed can be applied in this case Let for example Z = X o Y with Y = Ya + Yb Ya varying between the limits Yao and Yal, both different from zero o Yb varying between the limits Yb0 and b1, both different from zeroo 1
Let us pose as before
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with Yal Yal - YaO Ybl Ybl - with Yal ## 'î aO and Ybi 1bl YbO YbC) cl9 cû = Xo Ya 1 + yal + y b Yb: H:
1 0 (lyal 0) 0 which gives by expanding g
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which amounts to totaling three terms g - the first, product of the variable X as a function of time by the constant (Yao + YbO) - - the other two, products of the variable X as a function of time, respectively by a constant YaO or YbO and respectively by a variable ya and yb representing the relative variation of each part measured separately from the quantity Y, independent of time
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We can see that the same principle could apply if the variable Y were broken down into more than two parts measured in isolation.
It will also be understood that in all these cases, by applying the principle according to the invention, it is possible to have the same advantages in terms of the precision of the desired result as in the first case described, where the variable Y was measured without fractionation.
Figures 1 to 5 represent, by way of non-limiting examples, embodiments of the present invention.
Fig. 1 shows a profile view of the main elements of a first variant.
Fig. 2 shows, in elevation, a detail of the multiplier mechanism.
Fig. 3 shows the side view of the main elements of a second variant, applying when the measurement of Y is carried out by means of two partial devices.
Figures 4 and 5 represent another variant of the invention, applying the same principle as that used in the first variant, but in which the multiplier mechanism instead of being constituted by a wedging mechanism, is by a mechanism with ratchet wheels and pawls, such as that appearing in French patent no.888.130. of the Requesting Company.
The device shown in FIGS. 1 and 2 use the jamming transmission mechanism forming the subject of French patent application No. P.V. 590.629 of May 19, 1950 from the Applicant Company =
We see in fig. 1 and 2, at 1, a motor shaft connected by any known means to the device for measuring the quantity X, as a function of time. 2 and 3 are the wheels of a gear train, wedged respectively on the axes 1 and 4. A cam 5 which can rotate around its center, under the action of a lever 6 or any other equivalent means, itself combined with the apparatus for measuring the magnitude Y, independent of time, is insane on axis 4.
A cam 7, the lobe or lobes of which have the same diameter as this, or as those of the cam 5, is mounted on a fixed support 80
An arm 9 is wedged on the axis 4. It drives, by means of a stud 10 penetrating into a mortise, a lever 11 independent of the axis 4. This lever is articulated at 12 with a second lever 13, crazy on axis 4.
A shoe 14, integral with the lever 11, can come to rest on the disc 15, concentric with the axis 4, and free thereon.
One of the planetary 16 of a differential of any known type is integral with the disc 15. The second planetary 17 is driven by the shaft 1, by means of a gear train 18-19. . The satellite or satellites 20 are integral with the axis 21, on which the toothed wheel 22 is wedged, in engagement with the wheel 23, itself wedged on the axis 24 of the totalizer 25.
The 3 gear trains of the mechanism, respectively 2-3, 18-19 and 22-23 are assumed, as shown in the figure, to be constituted by spur gear wheels, but they could just as well be constituted by gears of any conical type, worm, and tangent wheel, etc ..., or even the transmission of the movement which they perform, could be by any other known device g pulleys and belts, pinions and chain, etc., provided that there is no slippage.
A spring 28 shown in FIG. 2, the ends of which are attached respectively to the levers 11 and 13, permanently ensures the bearing of the pad 14 on the disc 15, unless the roller 26, carried by the pin 27, itself fixed on the lever 11, is lifted by one of the lobes of cams 5 and (or) 7.
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The operation of this device is as follows the shaft 1, moved by the measuring device of the quantity X, drives on the one hand, the shaft 4 by the gear train 2-3 and on the other hand one of the planetary gear 17 of the differential by the gear train 18-19.
The shaft 4, via the levers 9 and 11 and the pad 14, drives the disc 15, which in turn turns the second planetary 16 of the differential.
However, at each revolution of the shaft 4, and starting from the lever 11, the pad 14 is moved away from the disc 15 and the latter is immobilized at this moment during an arc, the value of which depends on the relative position of the lo - bes of the cams 5 and 7, therefore of the magnitude Y, since the device which measures the latter, actuates the cam 5 by means of the lever 6, or of any other equivalent transmission member.
The satellite 20 totals the respective rotations of the planets 16 and 17 in order to transmit them through the intermediary of the shaft 21, the gear train 22-23 and the shaft 24, to the totalizer 25.
Since the shaft 1 rotates in a continuous or discontinuous movement, the instantaneous speed of which is proportional to the increase during the unit of time of the magnitude X, the planetary 17 itself has a rotational movement proportional to the magnitude X, on the other hand the planetary 16 rotates in the same direction, due to the arrangement of the transmission members, but of a discontinuous movement, depending, as we have just seen, on the respective position of the cams 5 and 7, the position of the first being controlled by the apparatus for measuring the magnitude Y. Finally, the satellite 20 constantly adds up these two movements.
It can therefore be seen that, subject to judiciously choosing the ratio of the gear trains 2-3, 18-19, 22-23, the totalizer 25 correctly reproduces the relation defined previously
Z = X. Y0 (1 + y) or Z = X Y
We see in fig. 3, which, as has already been said, applies to the case where the measurement of the variable Y is carried out by means of two partial devices, in addition to the same parts as those shown in fig. 1 and which bear the same numbers:
50 an intermediate toothed wheel engaging with the wheels 3 and 3 'to ensure the transmission of the movement from one to the other, and in the same direction of rotation.
57 is one of the planets of a second differential, of any type, wedged on the shaft 21 of the satellite 20 of the first differentials.
58 is the other sun gear of the second differential, driven by the input shaft 1, via the gear wheels 18, 53, 54, 55, these making it possible to judiciously choose the gear ratio in front of exist between the shaft 1 and the sun gear 58, while at the same time ensuring the rotation of the latter in the appropriate direction.
As in the previous variant, the sun gear 16 of the first differential is integral with the disc 15 of one of the multiplying devices; as for the second sun gear 17, it is driven by the disc 15 'of the second multiplier device by means of the toothed wheels 51, 52, 19.
The satellite 59 of the second differential is integral with the axis 56, on which is located the wheel 22 meshing with the wheel 23 integral with the input axis 24 of the totalizer 25.
As in the previous variant, the intermediate gears can be of any type, or even the transmission of the movement can be done with equivalent devices.
The operation of this mechanism can be deduced from the above.
Know g the device for measuring the quantity X, a function of time, drives the input shaft 1, which transmits its movement, on the one hand, to one of the planetary 58 of the output differential and, on the other hand, at the input axes 4 and 4 'of the identical multiplier mechanisms, as we have already said, to that of the first variant.
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The planets 16 and 17 receive their movement, respectively from the discs 15 and 15 'of the multiplying mechanisms, and whose movements are respectively controlled by the partial measuring devices of the quantity Y. The satellite 20 adds up the two rotations corresponding values and transmits them to the second sun gear of the output differential 57.
It can therefore be seen that the totalizer 25, moved thanks to the intermediate train 22-23, by the satellite 59 totaling the movements of the planetary 57 and 58, here performs, for a given time, a rotation the number of turns of which is proportional to the sum of the movements which are communicated to it in three different ways, representing respectively, subject to judicious sizing of the members of the mechanism, the three terms of the relation indicated previously, that is to say:
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and therefore provides the desired result.
On figs 4 and 5, we see in addition to the parts shown in FIG. 1 and identified by the same numbers, a pawl-holder arm 60 carrying at each of its ends a pin 61, secured on one side to a pawl 62, and on the other to a crank 63 carrying a roller 64 returned by a spring 65 on the fixed 7 and mobile 5 cams; a ratchet wheel 66 is integral with the sun gear 16.
The operation is identical to that described for fig.
1 and 2, except for the ratchet and pawl mechanism, for which the operation is as follows
The pawl-holder arm 60 rotates with the shaft 4, of which it is integral; at each revolution of the shaft 4 and starting from the pawl-holder arm 60, the pawls 62 are either engaged with the ratchet wheel 66, or separated from the latter during an arc, the value of which depends on the position re- lative of the lobes of cams 5 and 7, as has been said for Figures 1 and 2.
One does not depart from the field of the invention if one realizes by equivalent means a device giving the product of two independent variables, according to the principles stated above, namely - Decomposition of the product of two independent variables into the sum of two products, one of which does not undergo any correction, being the product of the first quantity by the fixed part of the second, and the other of which is the product of the first quantity by the variable portion of the second, - The means employed to achieve this sum of two products comprising a differential totaling these two products g the first being transmitted entirely to the differential by means of multiplier gears, and the second being transmitted to the differential from the axis of rotation defining the first quantity,
by means of a variable multiplier system, of a known type, making it possible to calculate the product of the first quantity by the variable slice of the second quantity.
The differential can be of any type: with gears, discs, etc. ... the movement characterizing the first quantity can be continuous or discontinuous depending on the operation of the measuring device-of this quantity, the transmission of this movement being made by gears, discs, chains, belts, etc ...
The second quantity, measured by any device, manometer, thermometer, density meter, etc., intervening only for its variable part, acts on a multiplier system of any type: autoloc, ratchet and ratchet wheel, friction such as disc and cone, by serrated or partially toothed rollers, etc ...
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The variable part of the second quantity can be divided into two or more zones requiring the use of two or more
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differentials and raeanism. .-â the general product being transferred to a totalizer of any type or any other device of any type also such as an indicator, recorder, regulator, etc ...
The application of this invention can be made -. for the measurement or the regulation of any quantities, one or more characteristics of which are variable, pressure, temperature, density, unit price, etc ....