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La présente invention est relative à un dispositif mécanique de transmission continue ayant deux éléments placés en connexion motrice l'un avec l'autre.
L'un des objets de l'invention est de réaliser un tel disposi- tif qui soit de construction simple et qui soit capable de recevoir diver- ses applications de connexion et transmission.
L'invention consiste substantiellement en ce que l'un des deux éléments est prévu avec un grand nombre d'aiguilles libres qui présentent une certaine élasticité, tandis que l'autre élément est prévu avec de nom- breux disques parallèles qui viennent en engagement avec les aiguilles, l'un des deux éléments étant monté de manière réglable de telle sorte que l'an- gle formé par le chemin de mouvement des aiguilles et celui de la direction longitudinale des disques en engagement avec les aiguilles soit réglable.
L'invention sera décrite ci-après de plus près en se reportant aux dessins schématiques ci-joints.
Figs. 1 et 2 montrent en vue du dessus le principe de la trans- mission de l'énergie, des aiguilles aux disques.
Fig. 3 est une coupe à travers un disque contre lequel se trouve placée une aiguille.
Fig. 4 est une coupe longitudinale correspondante.
Figs. 5 et 6 montrent en perspective et en vue du dessus un mo- de de réalisation de l'invention similaire à un engrenage à vis.
Figs. 7 et 8 montrent également en perspective ou en vue du des- sus un second mode de réalisation à bandes sans fin.
Figs. 9 et 10 sont une vue en perspective et une vue du dessus d'un troisième mode de réalisation avec un élément annulaire, et - Fig. Il est une vue du dessus d'un quatrième mode de réalisation.
En se reportant à la fig. l, le chiffre 1 désigne deux disques de l'un des éléments du dispositif de transmission, et le chiffre 2 désigne plusieurs extrémités d'aiguille de l'autre élément du dispositif. Quand les aiguilles se déplacent parallèlement aux disques dans la direction de la flè- che,les extrémités des aiguilles sont réparties uniformément et les aiguil- les n'exercent aucune pression sur les disques dans une direction ou l'autre.
Mais lorsque les aiguilles se déplacent dans la direction montrée par la flèche dans la fig. 2, une partie des aiguilles se placent contre l'un des côtés des disques, car ces aiguilles sont construites de manière élastique quelconque, et un grand nombre d'extrémités d'aiguilles pressent contre les disques pour déplacer ceux-ci latéralement.
Les aiguilles sont construites de préférence en fil d'acier ré- sistant à l'usure. Elles peuvent être construites de manière élastique sur toute la longueur et être fixées de manière rigide dans l'élément du dispo- sitif ou bien elles peuvent être fixées de manière à être peu élastiques et de ne céder que d'une manière insignifiante. Les aiguilles peuvent par exemple être enfoncées dans une toile en caoutchouc et être-vulcanisées. Le nombre des aiguilles est de préférence d'au moins 25 par cm , mais peut avan- tageusement être d'environ 100 par cm2. Quand l'écartement entre les dis- ques est assez petit, la plupart des extrémités des aiguilles ou toutes ces extrémités à proximité des disques peuvent se trouver sous pression contre ceux-ci.
Comme par conséquent un très grand nombre des aiguilles agissent sur les disques, ceux-ci sont soumis à une force totale assez grande, et lorsque le dispositif travaille entièrement ou en partie dans l'huile, le frottement et l'usure sont exercés sur une masse minimum.
Ainsi qu'on peut le voir de la fig. 3, le bord libre des disques 1 est en forme de couteau, tandis que les aiguilles 2 sont formées avec des
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pointes. De cette manière, on obtient une plus grande surface de contact lorsque les aiguilles glissent contre les disques. Ceux-ci d'après la fig.
4, peuvent avoir une hauteur qui décroît vers l'une ou vers les deux extrémités, de sorte que les aiguilles 2 peuvent être plus facilement glissées entre les disques.
Le dispositif selon la fig. 5 a l'un des deux éléments, désigné par 3, sous forme d'un rouleau cylindrique sur la surface duquel se trouvent fixés des disques 1 dirigés axialement, sous forme de plaques minces en acier ou autre matière, soit de manière rigide soit éventuellement de manière un peu élastique, par exemple dans des rainures formées à la surface du cylindre. L'arbre 4 peut par exemple être suppprté dans- les bras d'une fourche verticale qui est disposée de manière à pouvoir tourner de telle sorte que l'arbre puisse être réglé en diverses positions. La fourche peut être formée de tubes droits qui renferment des segments d'axe moteur pouvant être connectés entre eux et avec l'arbre 4 par des dispositifs de connexion.
L'autre élément 5 consiste en un cylindre présentant diverses aiguilles 2 et monté de façonà pouvoir tourner grâce à un arbre 6. Quand; l'arbre 4 et les disques 1 sont disposés perpendiculairement à l'arbre 6 et lorsqu'on fait tourner le cylindre 5, les aiguilles 2 se meuvent entre les disques comme il a déjà été décrit en se reportant 4 la fig. l, et le cylindre 3 n'est par conséquent pas mis en mouvement. Mais si le cylindre 3 se trouve dans la position montrée, les aiguilles pressent contre les disques comme montré dans la fîg. 2, de sorte que le cylindre sera mis en mouvement et notamment avec une vitesse dépendant de l'angle formé par les arbres 4 et 6.
Si on fait tourner davantage le cylindre 4 de telle sorte que les arbres 4 et 6 soient parallèles, le cylindre 3 reçoit sa;plus grande vitesse, tandis que la vitesse périphérique des deux cylindres devient la même. SI maintenant le cylindre 3 tourne vers l'arrière et dépasse la position zéro, la vitesse de rotation décroit de manière continue jusqu'à zéro et le cylindre 3 commence à tourner en direction opposée avec une vitesse qui augmente de manière continue. L'un ou l'autre des cylindres 3 et 5 peut être monté entre certaines limites, soit de manière à tourner, soit de manière à être réglé.
Selon le mode de réalisation des figs. 7 et 8, l'un des deux éléments du dispositif de transmission consiste en une bande sans fin 7 ayant des aiguilles dirigées vers l'intérieur, tandis que l'autre élément qui consiste également en une bande sans fin 8 présente des disques 1 montés vers l'extérieur, et la bande 8 avance dans la bande 7. Les deux parties droites de la bande 8 se trouvent ici chacune placée contre sa partie correspondante droite de la bande 7 et comme de plus les surfaces d'appui sont unies, on obtient une transmission de l'énergie de l'un des éléments à l'autre au moyen d'une très grande surface d'appui, de sorte qu'on peut transmettre de grands efforts.
Les bandes sans fin peuvent être faites en une bande en acier et les aiguilles peuvent être placées dans une toile en caoutchouc de largeur un peu plus petite que celle de la bande 7. Les roues de guidage aux extrémités de la bande 7 peuvent alors se trouver contre la bande en aier en dehors de la bande en caoutchouc. De plus, des cylindres de pression peuvent être disposés à l'intérieur de la bande 8 et à l'extérieur de la bande 7, de telle sorte que les bandes sont empêchées de s'écarter l'une de l'autre et des galets d'appui ou analogues peuvent être posés contre les bords des bandes afin d'absorber les efforts exercés latéralement sur cellesci.
Au lieu de disposer les deux cylindres en dehors l'un de l'autre comme montré dans les figs. 5 et 6, on peut selon les figs. 9 et 10 disposer un cylindre 9, à aiguilles à l'intérieur d'un anneau 10 avec des disques axiaux 1 dirigés vers l'intérieur, ces disques se trouvant en engagement avec les aiguilles 2 et notamment aussi bien à la partie inférieure qu'à la partie supérieure. Fig. Il montre un cylindre à aiguilles 1 disposé de manière à pouvoir tourner à l'intérieur des deux parties annulaires 12, 13 à
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disques axiaux 1, et le cylindre à aiguilles 11 actionne les deux parties
12 et 13.
Celles-ci sont complètement séparées l'une de l'autre et sont supportées chacune par un arbre 14 ou 15. Quand les parties annulaires 12,
13 ne sont pas sounises à des efforts et quand les cylindres à aiguillas sont actionnés, elles reçoivent la même vitesse de rotation mais lorsquel- les sont soumises à des charges différentes, les parties annulaires peuvent à cause de l'élasticité des aiguilles tourner avec uns certaine différence de vitesse. Cette transmission peut par conséquent être utilisée avanta- geusement comme dispositif combiné de transmission : dispositif moteur et dispositif différentiel, dans un véhicule moteur.
Lorsque dans la disposition des figs. 5 et 6 par exemple le cylindre à aiguilles est moteur et tourne avec une vitesse périphérique constante, pouvant être désignée comme vitesse à l'entrée de 100% et lors- que les arbres des deux éléments sont disposés axialement, le cylindre à dis- ques regoit sa plus grande vitesse périphérique qui est approximativement au moins égale à la vitesse périphérique du cylindre à aiguilles, soit de 100%.
Par rotation de la direction longitudinale de l'un des arbres dé 90 dans l'une ou l'autre direction, la vitesse des cylindres à disques est réduite de manière continue jusqu'à zéro. La vitesse des cylindres à lamelles peut donc être réglée entre 0 et 100% et lorsque l'angle entre les arbres est égal à v, la transmission est de cos v- Si au lieu de cela le cylindre à disques est moteur et tourne avec vitesse uniforme,le cylindreà aiguilles reçoit sa plus faible vitesse 100% lorsque les arbres des deux éléments du disposi- tif sont parallèles.
Lorsque l'un des éléments du dispositif tourne de manière que les arbres fassent un angle v, la vitesse des cylindres à aiguilles est augmentée jusque 100 % et la transmission est donc de 1. cos v oos v La capacité de réglage est par conséquent de 100% jusqu'à une limite supérieure dépendant de la construction pratique, par exemple de 500%. La capacité de réglage est donc plus grande, mais il y a un inconvénient qui consiste en ce que la vitesse ne peut pas être réglée jusqu'à zéro. Ceci est cependant possible en maintenant une limite supérieure de la vitesse au-dessus de 100%, lorsque le cylindre à aiguilles est moteur et que les disques forment un angle avec l'arbre du cylindre à lamelles.
Si les deux arbres sont placés à un angle tel que les aiguilles se meuvent parallèlement au disque, la vitesse des cylindres à lamelles est zéro et lorsqu'on a fait tourner de 90 l'arbre de l'un des éléments, on obtient une vitesse maximum du cylindre à disques, cette vitesse étant d'autant plus grande que l'angle entre les disques et l'arbre de l'élément correspondant du disposi- tif est plus grand. De cette manière on peut obtenir une capacité de réglage des cylindres à disques de 0 à 300% ou plus, pour l'utilisation pratique.
Le dispositif décrit ci-dessus est de construction économique, il permet la réalisation de très nombreuses applications pratiques et est d'un fonctionnement très sur. Des essais pratiques ont montré qu'il était possible de construire de tels dispositifs selon l'invention pour des moments de rotation assez grands. La transmission peut être réglée également pendant le fonctionnement par réglage de la position angulaire de l'un des éléments du dispositif par rapport à l'autre. Une force considérable n'est pas nécessaire pour cela et lorsque les éléments du dispositif sont correc- tement disposés l'un par rapport à l'autre, l'élément réglable du dispositif reste dans la position désirée sans consommation d'énergie.
Le dispositif travaille de manière élastique de sorte que des chocs et des balancements sont compensés grâce à la pose élastique des aiguilles contre les disques.
Un avantage spécial consiste en ce que la direction de rotation de l'élément action peut être modifiée sans dispositifs spéciaux et que la vitesse doit être d'abord amenée à zéro. Le démarrage et le maintien se font élastiquement et sans secousses, et par comparaison avec les dispositifs hydrauliques de transmission, on évite l'inconvénient d'un démarrage retardé. Lors du fonctionnement, les aiguilles se rapprochent lentement des disques de telle sorte que la connexion motrice se fait sans chocs qui augmenteraient l'usure
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et pour ces raisons le dispositif travaille silencieusement. Comme un très grand nombre d'aiguilles se trouvent posées contre les disques, la charge spécifique par surface est faible même si on doit transmettre un grand mo- ment.
Mille ou plusieurs milliers d'aiguilles peuvent se trouver en enga- gement avec cent disques ou plusieurs centaines de disques et il devrait par conséquent être évident que même pour un grand effort à transmettre, la pression pour chaque aiguille peut être insignifiante.
Le mode de construction du dispositif de transmission continue selon l'invention peut être modifié de diverses manières. Les aiguilles peuvent par exemple être enfoncées dans une toile de plastique et l'élasti- cité et la dureté de la toile peuvent être adaptées à l'élasticité désirée des aiguilles.