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MECANISME DE TRANSMISSION A VITESSE VARIABLE ET SES APPLICATIONS NOTAMMENT
AUX COMPTEURS.
La présente invention est relative à une transmission à vitesse variable et plus particulièrement à une transmission destinée à être utilisée comme mécanisme de commande d'un enregistreur de compteur.
Il a été reconnu depuis longtemps qu'il est nécessaire d'incor- porer aux compteurs de fluide des mécanismes de compensation pour que l'en- registreur donne des indications précises malgré les variations de températu- re, pression, viscosité et autres facteurs qui exercent une influence sur les caractéristiques d'écoulement du fluide dont le débit est à mesurer.
Il a été proposé d'incorporer les mécanismes de compensation nécessaires soit dans le circuit du compteur,soit dans le mécanisme de transmission du mouvement de rotation de l'élément du compteur à l'enregis- treur.
L'invention a trait principalement aux mécanismes perfectionnés de ce dernier type.
En général., les mécanismes de ce type comportent un dispositif d'entraînement de l'arbre de l'enregistreur à une vitesse différentielle par rapport à l'arbre du compteur, en imprimant périodiquement des mouvements de correction à l'arbre de l'enregistreur en plus du mouvement de rotation pro- vaqué par l'arbre du compteuro
Il est de pratique courante dans les mécanismes antérieurs de ce type d'imprimer le mouvement de correction nécessaire à des intervalles relativement espacés en général une fois par tour de l'arbre du compteur.
Il en résulte souvent des erreurs dans la lecture des valeurs enregistrées suivant que celle-ci est effectuée un instant avant ou un instant après-que le mouvement de correction a été imprimé par le mécanisme d'entraînement.
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L'invention a donc pour objet un mécanisme de transmission à vitesse et notamment un mécanisme perfectionné de commande d'enregistreur qui réduit le risque d'obtenir une lecture erronée de l'enregistreur, grâce à la prévision de plusieurs impulsions de réglage relativement faibles à chaque tour de l'arbre de commande.
Le mécanisme de commande d'enregistreur suivant l'invention présente en outre les caractéristiques et avantages suivants: - il peut subir un réglage continu entre les limites de son fonctionnement; - il permet de réaliser des corrections entre des limites très étendues; - le facteur de réglage peut être introduit dans ce mécanis- me facilement et avec précision par des moyens automatiques ou à la main; - il est applicable à un compteur, est de construction simple, et de fonctionnement mécanique, extrêmement précis et souple.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa- raîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec le dessin ci-joint à l'appui, donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel,
Fig. 1 est une coupe verticale suivant la ligne 1-1 des Figs. 2 et 3 d'un mode de réalisation de l'invention et
Figs. 2 et 3 sont des coupes horizontales à échelle réduite suivant les lignes respectives 2-2 et 3-3 du mécanisme de la Fig. 1.
Suivant le mode de réalisation représenté, et en particulier sur la Fig. I, le mécanisme de commande enregistreur est enfermé dans un boîtier étanche se composant d'une pièce moulée supérieure 10 fixée par des boulons appropriés 12 sur une pièce moulée inférieure 14.
La pièce moulée 14 comporte un voile 16 de forme tronconique venu de matière avec elle et comportant une surface de portée annulaire 18 entourant un trou central 20.
Un arbre 22 entraîné dans la direction de la flèche 23 par un mécanisme moteur hydraulique d'un type quelconque approprié, par exemple un moteur du type décrit dans le brevet des Etats-Unis n 2. 216.016 déposé le 5 Août 1937 est monté à rotation dans une douille 24 enfoncée à force dans le trou 20. Une plaque circulaire 26 de support est fixée sur l'extrémité supérieure moletée de l'arbre 22 qui est entrée à force dans la plaque 26 qui comporte sur sa face inférieure une surface de portée usinée 28 supportée à rotation sur la surface de portée 18.
Une bride périphérique décalée 30 de la plaque de support 26 est percée de quatre trous 32 séparés par des intervalles de 90 et dans chacun desquels un moyeu 34 est monté à force. Chacun des moyeux 34 comporte un axe 36 qui y est inséré à force par une partie moletée et supporte à rotation dans sa portion supérieure un manchon 38 qui, de son côté, supporte un embrayage irréversible d'une forme de construction classique, désigné d'une manière gé- nérale par 40.
L'élément intérieur 42 de chaque embrayage est monté à force sur le manchon 38 et est fixé par des rivers 44 sur un bras 46. Les tambours 48 des embray-' ages sont montés à rotation sur les manchons 38 et comportent autour de leurs portions inférieures une série de dents d'engrenage 50. Chacune des roues 50 peut être dite roue satellite. Chaque ensemble embrayage et bras est re- tenu sur l'axe 36 par une rondelle fendue 52. Les embrayages 40 sont dispo- sés chacun de façon à permettre au bras 46 de tourner librement par rapport au tambour 48 dans le sens des aiguilles d'une montre (Fig.2), mais à entraî- ner le tambour 48 lorsqu'il tourne en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre.
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' Un arbre de sortie (Fig.l) ou arbre de l'enregistreur 54 est -inséré à force par une partie moletée dans un manchon 56, monté à rotation sur un prolongement cylindrique 58 du support 26. L'extrémité inférieure de
1?arbre 54 se prolonge vers le bas dans le prolongement 58 dans lequel il- est monté à rotation. La portion supérieure de l'arbre 54 est montée à ro- tation dans une douille 60, montée dans un moyeu 62 qui s'adapte télescopi- quement sur le manchon 56 et est enfoncé à force à son extrémité supérieure dans un trou central 64 d'une plaque 66 venue de matière avec la pièce moulée supérieure 10 du bottier.
L'arbre 54 est accouplé par des roues dentées 65 et 67 avec un mécanisme indicateur ordinaire non représenté.
Une roue planétaire 68 est calée sur le manchon 56 et est constamment en prise avec les roues satellites 50 des embrayages 40.
Le manchon 56 supporte au-dessus de la roue 68 une rondelle folle 69 en ''tôle '.métallique sur laquelle sont attachés plusieurs ressorts de tension 70, attachés aussi chacun à un des bras 46 par des axes 72.
Les bras 46 sont ainsi sollicités par les ressorts dans le sens des aiguilles d'une montre (Fig.2), sens dans lequel ils peuvent tourner librement par rapport aux roues 50 jusqu'à ce qu'un appendice 76 de chaque bras vienne en contact avec des butées 74 dirigées vers le haut à'partir de la plaque de support 26.
Le dispositif tel qu'il est décrit ci-dessus fait tourner l'arbre de sortie ou arbre de l'enregistreur 54 à la même vitesse que 1' arbre de commande 22, du fait que le manchon 56 est bloqué sur le support 26 et que le mouvement est transmis par le support 26, les roues satelli- tes 50, que les bras 46 empêchent de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, la roue planétaire 68 et le manchon 56.
Le mécanisme de la portion supérieure du boîtier 10 qui mo- difie la commande est décrit ci-après.
On voit (Figs.l et 3) que la plaque 66 de la pièce moulée supé- rieure du boîtier 10 est percée de trois trous 84 à 120 l'un de l'autre sur une circonférence commune concentrique au trou central 64.
Chacun des trous 84 contient une douille 86 serrée dans sa position par un écrou 88. Un axe 90 est monté à rotation dans la douille 86 et une rondelle fendue 92 l'empêche de descendre. L'axe 90 porte à son extrémité inférieure un moyeu 94 qui ne peut pas tourner sur lui.
Chacun des moyeux 94 supporte sur des épaulements 95 à rotation un sec- teur denté 96 sur lequel une plaque de réglage 98 pouvant tourner sur 1' épaulement 95 est fixée par des vis 99.
Les plaques de réglage 98 comportent, venu de matière avec elle, un rebord 100 en forme de came rabattu vers le bas, auquel une pla- que 102 en forme de V est fixée par des vis 104. Les rebords 100 en forme de came se dirigent vers le bas dans le trajet de galets 106, calés à ro- tation sur un axe 108 solidaire de chacun des bras 46, par une rondelle fendue 110.
On voit que, les plaques de réglage étant disposées comme 1' indique la Fig.2, chacun des galets 106 vient en contact avec chacun des rebords 100 en forme de came à chaque tour dans le sens des ,aiguilles d'une montre du support 26. Chaque galet en contact avec la came est poussé en dehors par rapport à l'axe des arbres 22 et 54 et fait osciller son bras 46'en sens inverse des aiguilles d'une montre. Etant donné que cha- que embrayage 40 est disposé de façon à empêcher le mouvement de son bras 46 en sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à la roue 'satelli- te 50 correspondante, celle-ci tourne en sens inversé des aiguilles d'une montre avec le bras 46.
Ce mouvement de rotation de la roue satellite 50 transmet un supplément de mouvement à la roue planétaire 68, et l'arbre 54
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tourne momentanément dans son sens normal des aiguilles d'une montre à une vi- tesse plus grande que celle de l'arbre 22 et reçoit ainsi une impulsion de com- mande de correction. Les rebords 100 en forme de came sont disposés de façon qu' une seule came vienne en contact avec un galet 106 à la fois, et les impulsions de correction sont transmises à l'arbre 54 a douze intervalles égaux de même.- durée par tour de l'arbre 22.
Après que les galets 106 ont passé sur les surfaces de came' respectives 100, les bras 46 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action des ressorts 70 jusqu'à ce que les appendices 76 viennent en con- tact avec les butées 74. Pendant ce temps, la roue satellite correspondante 50 peut aussi tourner librement dans le sens des aiguilles d'une montre. Mais une au moins des autres roues satellites 50 empêche ce mouvement, car elle empêche le mouvement rétrograde relatif entre la roue planétaire 68 et la plaque de sup- port 26. Ainsi, pendant le mouvement de retour de chaque bras 46, la roue sa- tellite correspondante 50 est maintenue immobile par rapport à la plaque de sup- port 26.
Les plaques 102 en forme de V ont pour but d'empêcher le mécanisme de s'endommager si pour une raison quelconque la plaque de support tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig.2). Dans ce cas, les galets 106 montent simplement sur les surfaces extérieures des plaques 102 sans endommager aucun des éléments.
L'amplitude et la durée de chacune des impulsions de commande de correction transmises à l'arbre 54 dépend de la position des plaques de ré- glage 98 et des surfaces de cames 100, l'amplitude du mouvement de déplacement des galets 106 et la durée de l'impulsion de correction étant d'autant plus grandes que les cames se trouvent plus loin en dehors de l'axe des arbres 22 et 54.
Le mécanisme de réglage simultané de toutes les surfaces de came 100 est décrit ci-après avec les Figs. 1 et 3 à l'appui.
Un moyeu 120 (Fig.l) est monté à rotation sur le moyeu central 62 et est supporté par-dessous par un collier 122 fixé sur le moyeu 62 par une vis de serrage 124. Le moyeu 120 porte une roue dentée 126 qui ne peut pas tourner sur lui et engrène avec chacun des secteurs dentés 96. Le moyeu 120 porte aussi une plaque de réglage 128 qui ne peut pas tourner sur lui. Un pro- longement 130 de la plaque 128 (Fig. 3) comporte une échancrure 132 dans la- quelle se loge un axe 134 porté par un mécanisme 138 de réglage à vis porté par la pièce moulée 10 du boîtier. Le mécanisme de réglage à vis 138 peut être d'une forme de construction ordinaire provoquant le mouvement linéaire de 1' axe 134 par le mouvement de rotation d'une tête 139.
Bien entendu, le mécanis- me de réglage peut aussi être actionné automatiquement sous l'action de la tem- pérature du fluide dont le débit doit être mesuré, par exemple de la manière décrite dans le brevet des Etats-Unis n 2.438.935 déposé le 8 décembre 1938.
On peut faire augmenter la vitesse de l'arbre 54 par rapport à l'arbre 22 au moyen du dispositif de réglage à vis 138 en provoquant le mouvement de l'axe 134 de gauche à droite (Fig.3), de façon à faire tourner respectivement la plaque et les secteurs dentés en sens inverse des aiguilles d'une montre et dans le sens des aiguilles d'une montre et à faire venir les cames 100 en dehors par rapport à l'axe du mécanisme. La correction peut s'ef- fectuer en sens inverse pour faire diminuer la vitesse de l'arbre 54 par rap- port à l'arbre 22, la limite inférieure du réglage établissant un rapport de commande de 1 : 1 entre les arbres 22 et 54 lorsque les cames 100 sont com- plètement sorties du trajet des galets 106.
Quoique le mécanisme de transmission variable suivant l'inven- tion ait été décrit en tant que s'appliquant particulièrement à la commande d'un enregistreur de compteur, il doit être bien entendu qu'il est susceptible d'une application générale et convient à tous les cas où il s'agit d'établir une vitesse différentielle entre un arbre menant et un arbre mené.
Il est facile de voir aussi qu'on peut augmenter le nombre d'impulsions d'accélération de correction transmises à l'arbre 54 pendant chaque
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tour en augmentant de manière correspondante le nombre de cames et de bras correspondants actionnés par elles, d'embrayages et de transmissions den- tées.
L9invention ne doit donc pas être considérée comme limitée au mode de, réalisation représenté et décrit qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.