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La présente invention concerne les engrenages à rapport de multiplication variable, destines plus particulièrement à servir d'engrenages correcteurs pour la priée en considération des paramètres intervenant dans une opération de mesure, de commande.
Il existe déjà un trbs grand nombre d'engrenages de ce genre. Les réalisations connues présentent l'inconvénient de nécessiter des efforts moteurs notables, trop importante dans de nombreux cas d'application pratique, notamment dans le domaine
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de la métrologie et de la régulation, et qui deviennent ainsi une cause d' erreur. Un autre inconvénient de ces mécanismes connue réside dans leur encombrement, qui conduit à des dimensions beaucoup trop grandes des appareils qu'ils équipent, @
La présente invention a pour objet un engrenage à rapport de multiplication variable, dans lequel l'énergie motrice nécessaire est minimale et qui convient par conséquent tout particulièrement dans tous les cas ou les efforts moteurs disponibles sont réduits,
mécanisme qui se distingue en outre par son très faible encombrement.
Dans l'engrenage selon l'invention, les éléments menant et mené sont deux leviers dont les axes de rotation se trouvent à distance fixe l'une de l'autre, à savoir un levier menant qui possède une longueur utile variable qu'un organe-pilote règle en fonction de la valeur d'un paramètre variable et que fait tourner la grandeur devant être corrigée, et un levier mené qui possède une longueur utile fixe et est soumis à l'action d'une force de rappel, levier auquel est imprimé, à partir d'une position de départ, un déplacement angulaire qui représente le rapport de multiplication corrigé et qui est transmis par leditlevier mené par l'intermédiaire d 'un accouplement dont l'élément de sortie est mis dans l'impossibilité de retourner en arrière,
des moyens de commande étant prévus pour amener cet accouplement à chaque fois en prise peu de temps avant que ne commence l'entraînement de l'élément mené et pour le libérer de nouveau peu de temps après la fin de cet entraînement,
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
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La figure 1 illustre le principe de fonctionnement du mécanisme.
La figure 2 représente schématiquement une forme de réalisation du mécanisme,
Le mécanisme selon l'invention comprend deux leviers a et b (figure 1) dont les axes de rotation se trouvent à une distance invariable c l'un de l'autre. Le levier a est menant et possède une longueur utile variable, dont le réglage est assuré par un organe-pilote, non représenté, en fonction de la valeur d'un \ paramètre variable.
La grandeur devant être corrigée fait tourner ce levier par l'intermédiaire d'un arbre 1, qui est par exemple l'arbre d'entraînement d'un compte-tours ou d'un débitmètre,
L'organe-pilote du facteur de correction peut être un appareil de mesure, d'indication ou de commande quelconque, fournissant un effort moteur proportionnel à la valeur du paramètre variable, par exemple un thermo-dynamomètre (transmetteur de température ou de différence de température), un transmetteur de pression ou de pression différentielle, un transmetteur-totalisateur de pression (par exemple de pression absolue), un transmetteur de facteur de réduction de volume, tel qu'un réservoir de gaz de comparaison, un quotientmètre ou un appareil de mente genre,
pour sien tenir aux domaines touchant la mesure des débits de gaz avec correction en fonction de l'état du gaz, ou la détermination des quantités de chaleur, domaines qui ne représentent qu'une faible partie des possibilités d'application pratique de l'invention.
Le levier b est mené. Il tourne autour d'un axe 2 et possède une longueur fixe. L'agencement des leviers est tel que, dans tous les cas pouvant se présenter, la longueur utile totale des deux leviers est supérieure la distance c entre leurs axes, de sorte wue le levier b est obligatoirement entraîné à chaque tour du levier a,
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Le levier b est soumis à l'action d'une force de rappel, matérialisée par un ressort ou un contrepoids.
Sur la trajectoire de ce levier et, de préférence, dans un plan passant par les deux axée de rotation, se trouve une butée 3 ou analogues, qui définit la position de départ à laquelle est ramené ou dans laquelle retombe le levier b sous l'action de la force de rappel précitée, à la fin de son entraînement par le levier a, alors que celui-ci poursuit sa rotation.
A son extrémité voisine de l'axe de rotation 2, le levier b porte le dispositif d'accouplement mentionné plus haut et qu'il n'a pas été jugé nécessaire de faire figurer au schéma de principe, Ce dispositif est constitué, dans le cas le plus simple, par une roue libre, dont la sortie transmet l'avance corrigée par le mécanisme et est rendue irréversible grâce à un moyen de freinage, tandis que l'entrée de l'accouplement est ramenée en arrière par' le levier b, dont l'entraînement est terminé, jusqu'à la position de départ définie par la butée 3.
Cet accouplement peut d'ailleurs être aussi bien un embrayage traditionnel du type à friction ou analogue et comporter un levier d'aotionnement commandé dans le sens de l'embrayage et du débrayage par des organes tournant en même temps que le levier a, tandis que l'élément de sortie de cet embrayage est rendu irréver.. sible par des moyens de freinage, ainsi qu'il vient d'être exposé;
Le fonctionnement du mécanisme selon l'invention se oomprend aisément.
Lorsqu'une variation du paramètre considéré détermine une augmentation de la longueur utile du levier a, l'angle de débattement du levier b à partir de la butée 3 augmente également et le rapport de multiplication est porté de
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Il peut être démontré mathématiquement que la relation entre la variation de longueur #a et variation angulaire # [alpha]qui en résulte possède, avec une approximation suffisante, une caractéristique linéaire constante sur une plage étendue. Etant donné que cette plage coïncide avec celle dans laquelle une telle caractéristique est également demandée dans les cas pouvant se présenter, les possibilités d'application de l'invention sont très larges.
La figure 2 représente, à titre d'exemple, les détails de construction du mécanisme selon l'invention.
Le levier a est entraîné en rotation par un arbre 1, qui entraîne en môme temps, par un train d'engrenage 4, 5, un mécanisme 6 servant au oomptage ou à l'indication de la grandeur . de mesure ou de commande non-corrigée. Le levier a est monté dans un support 7 normal à l'arbre 1 et tournant avec celui-ci, et peut coulisser longitudinalement dans ledit support. Ce dernier est pourvu d'une came de guidage 8 ou organe équivalent, destiné à empêcher le levier d'imprimer au levier b une accélération initiale trop élevée, c'est-à-dire à assurer un démarrage sans à- coup et un soulèvement progressif du levier ± Jusqu'à la fin de sa course.
L'extrémité libre de la came 8 se trouve à l'intérieur d'un cercle, dont le rayon est défini par la longueur utile la plus petite que peut pronaru dans la pratique le levier a.
Le support 7 du levier a porter, de plus, un organe de commande 9 à extrémités recourbées, qui coopère avec le levier d'aotionnement 10 d'un accouplement 11, 12, tourillonné sur l'axe 2 et servant à transmettre la rotation angulaire du levier b. Peu avant le commencement de l'entraînement du levier b par le levier a, l'organe de commande 9 amène le levier d'actionnement 10 en position d'embrayage de l'accouplement, à l'enoontre de l'action d'un ressort de rappel 13, pour libérer de nouveau le levier d'action-
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nement 10 et le ressort de débrayage 13 peu de tempa après la fin du déplacement du levier b.
Le ressort en question peut être une simple lame d'écartement, insérée entre les deux demi- accouplements 11 et 12,
Le levier b est fixé au moyeu du demi-accouplement 11 et l'ensemble est agencé de telle manière qu'à l'instant où cesse l'entraînement du levier b par le levier!. et où l'accouplement 11, 12 est libéré, le levier b est ramené par son propre poids à sa position de départ fixée par la butée 3, tandis que, sous l'effet d'un frein 14 ou élément équivalent soumis à l'action d'un contrepoids ou d'un ressort, le demi-accouplement 12 se trouve bloqué, en même temps que les organes menés 15, 16, 17, 18 qui y font suite et le mécanisme de comptage ou d'indication 19, qui ne peuvent plus revenir en arrière.
La butée 3 est constituée dans le présent exemple par un petit aimant, qui fait fonction de dispositif de sécurité en empêchant le levier b de s'immobiliser en cours de descente avant' d'avoir rencontré la butée. Il suffit pour cela d'un champ magnétique extrêmement faible, dont l'influence sur 1'entraînement: du levier b par le levier a est pratiquement négligeable. Une vis- pointeau 20, prévue à l'extrémité libre du levier b, permet de régler aveo précision la position occupée au départ par le levier, à l'instant où il commence d'être entraîné par le levier a.
En variante du mode d'exécution sus-décrit, il est possible d'assujettir l'organe de guidage 8 directement au levier a, ou de cintrer convenablement ce levier, qui fait alors fonction de came de guidage. La came 9 commandant le levier d'actionnement 10 peut être également assujettie directement au levier a, Pour des appareils comportant une transmission à distance de l'entraînement corrigé, la disposition générale reste sensiblement inchangée et il
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suffit de remplacer les organes de transmission 16, 17, 18 par un transmetteur h impulsions ou élément analogue, ou encore d'ajouter un tel élément aux organes de transmission précités, Il a semblé superflu d'établir des dessins particuliers pour représenter ces variantes.
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Le réglage oontinu de la longueur utile du levier a peut intervenir aussi bien d'un côté que de l'autre de son axe de rotation. La disposition et la conformation des moyens constructifs que nécessite ce réglage, ainsi que la conjugaison de ces moyens avec les organes-pilotes de correction utilisés dans chaque cas, sont choisies en fonction des conditions d'application particulières considérées.
Il va de soi que l'on peut apporter des modifications aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits$ notamment par substitution de moyens techniques équivalente, sans que l'on sorte pour cola du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
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The present invention relates to gears with variable multiplication ratio, intended more particularly to serve as corrective gears for the required in consideration of the parameters intervening in an operation of measurement, control.
There are already a very large number of such gears. The known embodiments have the drawback of requiring significant driving forces, which are too great in many cases of practical application, especially in the field.
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metrology and regulation, and which thus become a cause of error. Another drawback of these known mechanisms lies in their bulk, which leads to excessively large dimensions of the devices they equip, @
The present invention relates to a gear with variable multiplication ratio, in which the necessary driving energy is minimal and which is therefore particularly suitable in all cases where the available driving forces are reduced,
mechanism which is also distinguished by its very small size.
In the gear according to the invention, the driving and driven elements are two levers whose axes of rotation are at a fixed distance from each other, namely a driving lever which has a variable useful length that a member -pilot regulates according to the value of a variable parameter and that rotates the quantity to be corrected, and a driven lever which has a fixed useful length and is subjected to the action of a return force, to which lever is printed, from a starting position, an angular displacement which represents the corrected multiplication ratio and which is transmitted by said driven lever via a coupling, the output element of which is made impossible to return backward,
control means being provided to bring this coupling each time into engagement shortly before the drive of the driven element begins and to release it again shortly after the end of this training,
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of said invention. .
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Figure 1 illustrates the principle of operation of the mechanism.
FIG. 2 diagrammatically represents an embodiment of the mechanism,
The mechanism according to the invention comprises two levers a and b (FIG. 1) whose axes of rotation are at an invariable distance c from one another. The lever a is driving and has a variable useful length, the adjustment of which is provided by a pilot member, not shown, as a function of the value of a variable parameter.
The quantity to be corrected turns this lever via a shaft 1, which is for example the drive shaft of a tachometer or a flowmeter,
The control factor of the correction factor can be any measuring, indicating or control device, providing a motor force proportional to the value of the variable parameter, for example a thermodynamometer (temperature or difference transmitter. temperature), a pressure or differential pressure transmitter, a pressure transmitter-totalizer (for example absolute pressure), a volume reduction factor transmitter, such as a comparison gas tank, a quotientmeter or a device similar,
to stick to the fields relating to the measurement of gas flow rates with correction according to the state of the gas, or the determination of the quantities of heat, fields which represent only a small part of the possibilities of practical application of the invention .
Lever b is driven. It rotates around an axis 2 and has a fixed length. The arrangement of the levers is such that, in all the cases that may arise, the total useful length of the two levers is greater than the distance c between their axes, so that the lever b is necessarily driven on each revolution of the lever a,
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The lever b is subjected to the action of a return force, materialized by a spring or a counterweight.
On the path of this lever and, preferably, in a plane passing through the two rotationally oriented, there is a stop 3 or the like, which defines the starting position to which is returned or in which the lever b falls under the action of the aforementioned return force, at the end of its drive by the lever a, while the latter continues to rotate.
At its end close to the axis of rotation 2, the lever b carries the coupling device mentioned above and which it was not considered necessary to include in the block diagram, This device is constituted, in the the simplest case, by a freewheel, the output of which transmits the advance corrected by the mechanism and is made irreversible thanks to a braking means, while the input of the coupling is brought back by the lever b , the training of which has ended, up to the starting position defined by stop 3.
This coupling can also be a traditional clutch of the friction type or the like as well and include an actuation lever controlled in the direction of engagement and disengagement by members rotating at the same time as the lever a, while the output element of this clutch is made irreversible .. sible by braking means, as has just been explained;
The operation of the mechanism according to the invention is easily understood.
When a variation of the parameter considered determines an increase in the useful length of the lever a, the angle of movement of the lever b from the stop 3 also increases and the multiplication ratio is increased by
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It can be shown mathematically that the relationship between the length variation #a and the resulting angular variation # [alpha] has, with sufficient approximation, a constant linear characteristic over a wide range. Since this range coincides with that in which such a characteristic is also required in the cases which may arise, the possibilities of application of the invention are very wide.
FIG. 2 represents, by way of example, the construction details of the mechanism according to the invention.
The lever a is rotated by a shaft 1, which drives at the same time, by a gear train 4, 5, a mechanism 6 serving for counting or indicating the size. uncorrected measurement or command. The lever a is mounted in a support 7 normal to the shaft 1 and rotating with the latter, and can slide longitudinally in said support. The latter is provided with a guide cam 8 or equivalent member, intended to prevent the lever from imparting to the lever b too high an initial acceleration, that is to say to ensure a smooth start and a lifting. progressive lever ± Until the end of its travel.
The free end of the cam 8 is inside a circle, the radius of which is defined by the smallest useful length that can be pronounced in practice by the lever a.
The support 7 of the lever has to carry, in addition, a control member 9 with curved ends, which cooperates with the actuation lever 10 of a coupling 11, 12, journaled on the axis 2 and serving to transmit the angular rotation lever b. Shortly before the start of the drive of the lever b by the lever a, the control member 9 brings the actuating lever 10 into the clutch engagement position, against the action of a return spring 13, to release the action lever again
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ment 10 and the release spring 13 shortly after the end of the movement of the lever b.
The spring in question can be a simple spacer blade, inserted between the two half-couplings 11 and 12,
The lever b is fixed to the hub of the half-coupling 11 and the assembly is arranged in such a way that at the moment when the driving of the lever b by the lever! Ceases. and where the coupling 11, 12 is released, the lever b is returned by its own weight to its starting position fixed by the stop 3, while, under the effect of a brake 14 or equivalent element subjected to the action of a counterweight or a spring, the half-coupling 12 is blocked, at the same time as the driven members 15, 16, 17, 18 which follow it and the counting or indicating mechanism 19, which can no longer go back.
The stop 3 is constituted in the present example by a small magnet, which acts as a safety device by preventing the lever b from coming to a standstill during descent before 'having encountered the stop. All that is needed is an extremely weak magnetic field, the influence of which on the drive: from lever b through lever a is practically negligible. A needle screw 20, provided at the free end of the lever b, makes it possible to adjust with precision the position initially occupied by the lever, at the moment when it begins to be driven by the lever a.
As a variant of the embodiment described above, it is possible to subject the guide member 8 directly to the lever a, or to suitably bend this lever, which then acts as a guide cam. The cam 9 controlling the actuating lever 10 can also be attached directly to the lever a. For devices comprising a remote transmission of the corrected drive, the general arrangement remains substantially unchanged and it
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It suffices to replace the transmission members 16, 17, 18 with a pulse transmitter or similar element, or to add such an element to the aforementioned transmission members. It seemed superfluous to draw up particular drawings to represent these variants.
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The continuous adjustment of the useful length of the lever a can take place both on one side and the other of its axis of rotation. The arrangement and conformation of the constructive means required for this adjustment, as well as the combination of these means with the correction pilot members used in each case, are chosen according to the particular application conditions considered.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substitution of equivalent technical means, without going beyond the scope of the present invention.
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