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Variateur de vitesse à encliquetages.
L'invention concerne une transmission à vitesse pro- gressivement variable réglable tant en marche qu'à l'arrêt à savoir un variateur de vitesse à encliquetages dans lequel le mouvement de rotation uniforme d'un arbre moteur est transformé . en un mouvement de rotation continu multiplié ou démultiplié de l'arbre de sortie à l'aide d'un dispositif à excentricité réglable pouvant être réglé du côté moteur et d'éléments oscil- lants agissant positivement (encliquetag.
Les dispositifs à excentricité réglable de ce genre actuellement connus fonctionnement en général de la manière suivante : un élément pouvant être déplacé perpendiculairement à
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l'arbre moteur et tournant avec lui, par exemple une pièce avec maneton pouvant être décentrée par coulissement dans un gui- dage, agit sur des leviers oscillants articulés aux encliquetages de façon qu'ils effectuent des mouvements d'oscillation qui, par l'intermédiaire des organes de serrage coincent des encli- , quetages, entraînent des éléments de ceux-ci liés à l'arbre de sortie et transmettent ainsi le mouvement à celui-ci-
En réglant l'excentricité, on peut modifier l'amplitude d'oscillation aux encliquetages et, par suite,
le rapport de transmission du mécanisme. Dans les systèmes connus, le réglage de l'excentricité se fait généralement au moyen de crémaillères, de clavettes coulissantes, de manchons d'accouplement ou l'équi- valent. Les dispositifs à excentricité réglable travaillant. au moyen de crémaillères ont pour inconvénient que le guidage excentrique imprime à la crémaillère un mouvement non uniforme ce qui entraîne aussi un mouvement de.rotation de l'arbre de sortie à une vitesse non uniforme. De plus, tous les dis- positifs à excentricité réglable de ce genre ont pour inconvé- nient que l'excentrique n'est pas suffisamment guidé latéralement, ce qui peut entrainer des coincement's provoqués par les efforts agissant en direction oblique combinés aux nombres de tours élevés et aux fortes pressions.
A ces inconvénients s'ajoute le problème de l'équilibrage de l'excentrique et celui du risque de déréglage involontaire. Pour résoudre ce problème, on se heurte dans la,pratique à diverses difficultés et on n'y est jusqu'ici arrivé que par des constructions d'un prix de revient très élevé. Les dispositifs à excentricité réglable précités, dans lesquels le réglage de l'excentricité s'obtient au moyen de crémaillères, db clavettes coulissantes ou l'équivalent,ne sont pas à autoblocage, et il faut prévoir des dispositifs de blocage-additionnels pour éviter un déréglage se produisant
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de lui-même au cours du fonctionnement.
De plus, les mécanismes construits de cette manière subissent, du fait de leur équili- brage purement statique, des vibrations considérables qui mènent à une usure prématurée de tous les éléments de la transmission.
Principalement quand le nombre de tours à l'entrée du variateur est élevé, il est donc nécessaire de prévoir en plus de l'équilibra- ge statique, un équilibrage dynamique de l'excentrique dans toute position, ainsi que l'autoblocage du dispositif de réglage, pour que l'excentrique conserve le réglage voulu sans être influencé par les efforts agissant dans le mécanisme. Les mécanismes connus ' qui visent à remplir ces conditions travaillent le plus souvent avec un excentrique réglable par l'intermédiaire d'éléments à autoblogage du mécanisme et qui ont réglé en même temps par un contre-excentrique en vue de l'équilibrage.
Le mécanisme additionnel' employé à cet effet pour le réglage de l'excen- trique est relativement compliqué et doit, pour assurer une marche sans perturbation, être fabriqué avec une grande préci- sion, ce qui en augmente le prix de revient, sibien qu'au point de vue économique, ces mécanismes ne sont pas intéressants.
En outre, plus la dimension du mécanisme est, importante et plus les nombres de tours sont élevés, plus l'équilibrage dynamique est difficile à réaliser.
Un inconvénient déterminant de tous les mécanismes connus de ce genre est que, du fait que le dispositif à excentrique et son mécanisme de réglage coûteux tournent ,l'agencement des éléments implique un encombrement considérable, encombrement qui mène à des dimensions de construction importantes limitant les possi- bilités d'emploi de ces mécanismes, qui, d'autre part, sont oné- reux et peu économiques.
A côté de ces inconvénients quant à leur construction,- .les mécanismes connus présentent encore un inconvénient impor- tant au point de vue fonctionnement en ce sens que leur gamme
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de, réglage vers le haut est limitée et que, dans cette gamme de réglage limitée,principalement dans la gamme inférieure des nom- bres de tours, et en particulier au voisinage du zéro, le couple à la sortie augmente rapidement et augmente indéfiniment, pour un couple uniforme à l'entrée, par suite de la faible excen- tricité du dispositif à excentricité réglable tournant, ce qui mène à une usure mécanique prématurée ou exige l'utilisation de dispositifs onéreux de protection contre la surcharge.
''L'invention évite ces inconvénients. Elle procure un variateur de vitesse dont le dispositif à excentricité réglable monté dans le mécanisme est à autoblocage et ne tourne pas. Au contraire, ce sont des éléments oscillants montés dans un élément porteur entraîné par l'arbre moteur qui tournent, ces éléments étant en prise avec un guidage du dispositif à excentri- cité réglable et agissant par l'intermédiaire d'encliquetages sur un mécanisme de transmission de façon à donner à la sortie deux gammes de nombres de tours progressivement réglables, consti- tuées par la somme du nombre de tours à droite à l'entrée et du produit du nombre de tours des encliquetages par le rapport de transmission du mécanisme de transmission, ou par la diffé- .rence entre le nombre de tours à gauche à l'entrée et ce produit.
En vue du réglage du nombre .le tours, l'arbre moteur peut avantageusement être commandé en deux gammes allant d'au moins zéro au nombre de tours à l'entrée et du nombre de tours-à l'entrée au nombre de tours maximum à la sortie pour une fréquence d'oscillations maximum des encliquetages, tant pour la rotation vers la droite que' pour la rotation vers la gauche, le nombre de tours de l'arbre de sortie dont le sens de rotation ne charge pas étant accru de la valeur du produit du nombre de tours des encliquetages par le rapport de transmis- sion côté sortie.
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L'avantage d'un tel mécanisme est que d'une part, grâce au dispositif de réglage de l'excentricité ne participant pas à la rotation,tout effet de balourd nuisible est exclu et que les vibrations sont évitées dans une très grande mesure, une économie étant d'autre part réalisée du fait que l'on ne doit pas prévoir de dispositifs d'équilibrage onéreux. A cela s'ajoute que la dimension du mécanisme peut être sensiblement réduite par rapport à celle des mécanismes équipés de dispositifs à excentrique participant à la rotation. Ceci est dû au fait, non secondaire, que l'on supprime bon nombre d'éléments mobiles, ce qui fait que le mécanisme s'échauffe moins et est donc moins exposé à tomber en panne..
Alors que les mécanismes connus, à cause du dispositif de réglage à excentrique participant à la rotation, ont leur gamme de réglage limitée vers le haut, le mécanisme faisant l'objet de l'invention,dont le dispositif de réglage de l'excen- tricité non tournant est en liaison avec des encliquetages tou- jours entraînés au nombre de tours à.l'entrée et dont le sens de rotation peut être changé, a sa gamme totale de réglage au moins doublée par rapport à celle des mécanismes connus, pour.des conditions de nombres de tours et d'oscillations constantes des encliquetages.
Cette gamme de réglage totale se compose d'une gamme de réglage allant d'un nombre de tours nul au nombre de tours à l'entrée, approximativement, et d'une autre gamme de réglage pouvant être obtenue uniquement par inversion du sens de rotation de l'arbre moteur et allant approximativement du nombre de tours à l'entrée au double ou à un autre multiple de ce nombre.
Cette possibilité de disposer de deux gammes de nombre de tours à la sortie réglables progressivement s'obtient, sui- vant l'invention, de façon très simple, en ce sens que la rota- tion utile de tous les encliquetages se fait tantôt dans le sens de rotation à l'entrée et tantôt dans le
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sens inverse, ce qui fait que, d'une part, le nombre de tours à l'entrée est immédiatement transmis positivement par les encliquetages (dans le sens avant) et que, d'autre part, lorsque les encliquetages tournent,en sens inverse, il se produit tout d'abord une marche à vide, qui, à mesure que l'excentricité augmente, se transforme en un mouvement utile en sens inverse du sens de rotation à l'entrée et qui, par l'in- termédiaire d'une transmission,
entraîne l'arbre de sortie de- puis une vitesse nulle jusqu'à la vitesse de l'arbre d'entrée approximativement.
Un autre avantage particulier de l'invention réside en ce que le couple maximum transmissible du mécanisme peut être choisi librement, principalement dans la gamme des vitesses inférieure et au voisinage de la vitesse nulle, et en ce que, de ce fait, on peut éviter une surcharge du mécanisme sans pré- voir de dispositifs de protection additionnels.
Suivant une autre caractérlstique de l'invention, on utilise comme dispositif de réglage à excentrique un élément qui ne particpie pas à la rotation dans le carter du mécanisme, mais que l'on peut faire tourner autour de son axe ou déplacer radialement ,de l'extérieur, au moyen d'un organe de réglage à autoblocage, par rapport à l'arbre moteur et/ou à l'arbre de sortie, le guidage de cet élément étant excentrique ou con- centrlque à son centre et pouvant être réglé radialement par rapport à l'arbre moteur ou à l'arbre de sortie à l'interven- tion d'un organe de réglage. L'élément en question peut avan- tageusement présenter la forme d'un plateau ou d'un anneau.
Un dispositif de réglage à excentrique ne participant pas à la rotation,réalisé de cette façon,exige un minimum de pièces et se compose pratiquement uniquement de l'élément que l'on peut faire tourner ou coulisser radialement pour le régler.
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On évite ainsi tout mécanisme de réglage compliqué et onéreux.
.La périphérie de l'élément que l'on peut faire tourner forme une roue à vis sans fin et se trouve en prise, de façon irré- versible, avec une vis' sans fin montée dans le carter du mé- canisme, cette vis sans fin pouvant être actionnée de l'exté- rieur en vue du réglage de l'excentricité du guidage; lorsqu'on utilise un élément que l'on peut faire coulisser radialement, celui-ci est monté dans des guides du carter de façon à pouvoir se déplacer perpendiculairement à l'arbre moteur et il peut être réglé au moyen d'un organe qui l'attaque et qui agit de l'extérieur à travers le carter du mécanisme, par exemple une broche.
Le montage et l'agencement des moyens de réglage de l'excentricité sont ici simples et sûrs et prennent peu de place, ce qui permet d'obtenir un mécanique d'encombrement extrêmement réduit.
Suivant l'invention,les éléments oscillants roulent dans le guidage de l'excentrique et ils sont reliés directement ou indirectement, par leurs extrémités libres, à des éléments principaux internes ou externes d'encliquetages participant à la rotation de l'élément porteur, par exemple des encliquetages ayant la forme d'accouplements à roue libre. En dehors de leur mouvement de va-et-vient, les leviers oscillants des encliqueta-, ges décrivent en même temps un mouvement de rotation par suite de leur roulement dans le guidage. Le guidage à excentricité réglable ne participe pas à la rotation.
Un tel excentrique non tournant permet donc d'agrandir le cercle de roulement du guidage , d'où, par rapport à ce qui se présente dans les mécanismes connus, pour une même valeur d'excentricité, on obtient une marche exempte d'oscillations avec une uniformité maximum de la rotation côté sortie. Les chocs préjudiciables dus à l'emploi d'un dispositif à excentricité réglable tournant et d'encliquetages ne participant pas à la rotation sont ici évités.
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Comme éléments oscillants, on peut prévoir des manivelles sur les manetons desquelles sont montés des galets doubles qui sont en prise avec un guidage double de façon que les galets roulent sans jeu, l'un sur le guidage interne uniquement et l'autre, sur le guidage externe uniquement. Au lieu de manivelles, on peut aussi, suivant l'invention, utiliser des éléments oseil- 'lants constitués-par plusieurs leviers oscillants articulés axialement l'un à c8té de l'autre ou coaxialement à l'élément porteur et entourant les encliquetages chacun de ces leviers étant articulé à l'élément porteur de façon à pouvoir osciller , tout en particpiant à sa rotation,et coopérant, en son point ' le plus éloigné du point d'oscillation de préférence, par une denture ,
avec l'élément principal interne ou externe de l'accouplement à roue libre constituant l'encliquetage; entre le point d'oscillation et le point d'engrènement,il est prévu . un élément tournant, roulant dans le guidage du dispositif à excentricité réglable, par exemple un roulement à billes, qui sous l'action de la force centrifuge et/ou d'un accumulateur d'énergie, par exemple un ressort, porte constamment sur le guidage.
Pour actionner les accouplements à roue libre, plusieurs leviers oscillants peuvent également avantageusement être arti- culés coaxialement à l'élément porteur ou y être juxtaposé axialement; par l'intermédiaire d'un élément tournant porté par lui et roulant dans le guidage du dispositif à excentricité réglable,chacun des leviers oscillants précités transmet son mouvement d'oscillation à un élément également fixé à l'élément porteur et agissant sur l'élément principal interne ou externe de l'accouplement à roue libre, de préférence, un poussoir, qui maintient constamment l'élément tournant pressé contre le guidage par l'intermédiaire du levier oscillant et de l'accumu- lateur d'énergie.
Enfin, si,l'on n'utilise pas de leviers oscil- lants, les moyens: agissant sur les éléments principaux interne ou
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externe des accouplements à roue libre peuvent porter un élément tournant et prendre appui,directement-par celui-ci sur le guidage.
La marche absolument circulaire à l'intérieur du dispositif à excentricité réglable permet avantageusement, dans cette réalisation, un réglage par commande à distance,
Dans le cas d'éléments oscillants reliés indirectement aux éléments principaux externes ou internes des accouplements à roue libre, chaque élément oscillant peut, suivant une autre caractéristique de l'invention.coopérer avec l'élément princi- pal Interne ou externe par l'intermédiaire d'organes dentés, d'un jeu de bielles ou encore d'une chaîne.
Pour obtenir une construction compacte et, en même temps, un maximum de stabilité, on peut avantageusement tourillonner" l'arbre de sortie non seulement dans le carter du mécanisme mais encore supplémentairement, dans l'élément porteur.
Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, le mécanisme de transmission est prévu entre des encliquetages et l'arbre de renvoi ou entre les éléments oscillants et les encliquetages : Il se compose avantageusement d'une roue dentée, montée de façon à pouvoir tourner librement sur l'arbre de sortie et reliée directement ou indirectement aux éléments entraînés des encliquetages, cette roue dentée engrenant par l'intermédiaire d'engrenages montés dans l'élément porteur de façon à partici- per à sa rotation,avec une roue dentée calée sur l'arbre de sor- tie.
L'emploi du mécanisme de transmission permet avantageuse- ment un réglage du nombre de tours en deux gammes pour un nombre de tours constant de l'arbre d'entrée. Il permet en outre de choisir la valeur des deux gammes de réglage en dessous et au- dessus du nombre de tours de l'arbre d'entrée,ainsi que celle du
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couple maximum côté sortie.
En prévoyant la.transmission directe entre les éléments oscillants et les encliquetages, on peut avantageusement réduire 1'encombrement:
Quelques.exemples d'exécution de l'invention seront décrits ci-après de façon détaillée avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig.l est une coupe longitudinale d'un variateur de vitesse et la Fig.2 est une coupe longitudinale d'un autre varia- tournées deux variateurs comportant une transmission indirecte entre les éléments oscillants et les encliquetages; la Fig.3 est une coupe longitudinale d'un autre méca- nisme avec transmission directe des éléments oscillants aux encliquetages; la Fig..4 est une coupe longitudinale d'un variateur avec dispositif de réglage de l'excentricité par rotation axiale;
la Fig.S est une coupe longitudinale d'un .autre variateur avec dispositif de réglage de l'excentricité par rotation axiale; la Fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI - VI de la Fig.5, montrant le variateur avec l'excentrique en position zéro, et , la Fig.7 est une coupe transversale d'un autre variateur avec dispositif de réglage de l'excentricité ..par. rotation axiale, ce mécanisme ne différant de celui qui est représenté aux Fig.
5 et 6 ,que par la conformation dès éléments oscillants. '
Sur la Fig.l, 1 désigne l'arbre d'entrée venant d'un moteur non représenté - sur lequel est calé, au moyen d'une clavette 2, un élément porteur 3. Il n'est pas nécessaire de prévoir un palier spécial pour l'arbre d'entrée ou l'élément porteur dans le variateur, car le moteur peut être vissé direc- tement au couvercle-flasque 4 du carter du variateur ,qui comprend
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en outre une partie cylindrique 5 et un palier-flasque 6.
7 désigne l'arbre de sortie, qui est tourillonné en 8 dans le palier flasque 6 Et'\; en 9 dans le plateau 3 sur des roulements à,billes, de façon à pouvoir tourner.
Sur l'élément porteur sont montées, décalées de 1200 trois manivelles 10 portées dans les roulements à billes 11 et pouvant osciller ; arbres 12 portent chacun un secteur denté 13, calé sur eux , et ils sont tourillonnés dans des ,contre-paliers 14 d'un disque 16, monté de façon à pouvoir tourner librement sur l'arbre de sortie sur un roulement à. billes 15' les manetons 17 portant chacun un double galet qui se compose de deux roulements à billes 18 et 19, de diamètres diffé- rents, tournant dans une gorge coaxiale 20 d'un élément de guidage 21 qui est dé.plaçable radiquement par rapport à l'arbre d'entrée.
Pour plus de simplicité et de clarté, on n'a représenté qu'une fois au dessin les éléments oscillants (manivelle avec secteur denté et double galet), bien qu'en fait,comme on l'a déjà indiqué, il soit prévu trois de ces systèmes oscillants, écartés de 1200 et formant un ensemble qui est coaxial à l'arbre d'entrée et à l'arbre de sortie. Ce mode de représentation est d'ailleurs conservé pour les exemples d'exécution représentés aux Fig. 2, 4, 5, 6 et 7.
L'élément de guidage 21 est monté de façon à être mobile transversalement dans un guide 22 monté sur la face interne du flasque 4 du carter, et on peut le déplàcer radialement en faisant tourner la vis de réglage 23, qui est montée dans le carter de façon à pouvoir tourner librement et se visse dans un taraudage 24 de l'élément de guidage 21. Afin que le double galet ne coince pas, la face interne et la face externe de la
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gorge 20 sont de largeurs différentes, de sorte que le galet
19, de plus grand diamètre, peut tourner sur la face externe et le galet 18 , de plus faible diamètre, sur la face interne de la gorge.
Le secteur.denté 13 engrène avec l'élément externe denté 25 d'un accouplement à roue libre se composant en outre de l'élément interne 28 et des galets de coincement 29. Les deux autres secteurs dentés, qui ne sont pas représentés,sont en prise avec les deux éléments externes dentés 26 et 27 de deux autres accouplements à roue libre, l'élément 28 constituant Isolé- ment principal interne commun aux trois accouplements. L'élément .
28 fait corps avec l'arbre de sortie. Pour ne rien omettre,il convient encore de citer les deux bagues d'étanchéité 30 et 31 qui assurent le montage étanche au liquide de l'arbre de sortie et de l'élément porteur dans le carter rempli d'huile.
L'élément de guidage 21 du dispositif à excentricité réglable se trouve, dans l'exemple représenté à la Fig.1, dans sa position neutre, pour laquelle il n'y a pas transmission du c8té sortie , l'arbre de sortie restant donc immobile. En faisant tourner la vis de réglage 23, on déplace l'élément de guidage radialement par rapport à l'arbre d'entrée et on place ainsi le guidage 20 dans une position excentrique par rapport à l'arbre d'entrée et à l'arbre de sortie. Les éléments effectuant des mouvements d'oscillation peuvent donc osciller en roulant dans le chemin de guidage réglé excentriquement et imprimer par l'intermédiaire des accouplements à roue libre, le mouvement à l'arbre de sortie.
Le fonctionnement du variateur faisant l'objet de l'invention, qui est identique pour les trois exemples d'exécution ,sera expliqué de façon.plus détaillée e dans la ' description de l'exemple illustré par les figures 5 et 6, qui représentent en outre un mécanisme de transmission addition- nel, qui a été omis aux autres.figures pour plus de clarté.
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L'exemple d'exécution représenté à la Fig.2 se distin- ' gue essentiellement de l'exemple représenté à la Fig.l en ce que la transmission s'opérant des éléments oscillants aux élé- ments principaux externes des accouplements à roue libre ne se fait pas par l'intermédiaire d'éléments dentés,mais par l'inter.. médiaire de leviers oscillants.
L'arbre moteur 32 d'un moteur à bride non représenté, qui peut être vissé à une paroi latérale
33 du variateur est rendu solidaire par une clavette 34 d'un élément porteur 35, sur lequel sont montées, comme dans le premier cas, dans des roulements 37, trois manivelles 36,écar-. tées l'une de l'autre de 120 , qui constituent les éléments os- cillants et dont les manetons 38 tournent, au moyen d'un double galet 39-40 dans le guidage concentrique 41 d'un élément de guidage 43 que l'on peut déplacer radialement, de l'extérieur, à l'aide de la vis de réglage 42, les manetons effectuant des mouvements d'oscillation quand le guidage est excentrique.
Les arbres 44 des manivelles sont tourillonnés dans un disque 47 monté en 46 de façon à pouvoir tourner librement sur l'arbre de sortie 45 et serval de contre-palier; sur les manivelles sont calés des manchons 48 qui comportent des oreilles fourchues à chacune desquelles est articulé en 49 une bielle oscillante 50, articulée en 54 à l'élément principal externe 51 d'un accouple- ment à roue libre'se composant en outre de galets 52 et de l'élément principal interne 53 solidaire de l'arbre de sortie.
Les deux autres systèmes oscillants,non représentés aux dessins, sont également en prise, par l'intermédiaire de leurs bielles oscillantes , avec les éléments principaux externes 51' et 51" des accouplements à roue libre. L'arbre de sortie est à nouveau monté, en 57,' sur des roulements à billes, dans le palier- flasque 56 fermant le carter 33 - 55 du côté sortie et, sur des roulements à billes 68, dans l'élément porteur 35. Un chapeau
70, limitant le jeu axial et portant une bague d'étanchéité 69
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est fermement vissé sur le palier-flasque 56.
La Fig.3 représente un variateur analogue à ceux des exemples d'exécution décrits plus haut et ne différant de ceux-ci qu'en ce qu'il comprend quatre ensembles oscillants au lieu de trois, ces ensembles étant diamétralement opposés et étant disposés coaxialement par rapport à l'arbre d'entrée et à l'arbre de sortie, et en ce que les éléments oscillants sont reliés directement aux éléments principaux internes,des accouple- ments à roue libre.
71 désigne l'arbre d'entrée qui tourillonne monté sur des roulements à billes 75,dans le palier-flasque 72 d'un carter se composant en outre d'un autre palier-flasque 73 et d'une paroi cylindrique 74,et qui est entraîné par l'arbre 76 d'un moteur à bride non représenté, pouvant être vissé au palier- flasque 72. L'arbre d'entrée 71 s'évase de façon à former une bride à.son extrémité opposée au moteur et il forme ainsi l'élé- ment porteur 77 sur lequel sont montées,écartées de 90 , quatre manivelles diamétralement opposées de quatre ensembles oscillants coaxiaux à l'arbre d'entrée, ces manivelles pouvant donc osciller.
Dans la suite, il ne sera question que des deux ensembles oscil- lants, représentés au dessin,diamétralement opposés dans le plan de coupe vertical. Les manivelles 78 et 78' tourillonnenent par leurs arbres respectifs 79 et 79', d'une part, sur des roule- , ments à billes 80 et 80' dans le plateau porteur et, d'autre part, sur des roulements à billes 81 et 81' dans un disque 84 servant de contre-palier et monté de façon à pouvoir tourner librement sur l'arbre de sortie- 82, sur un roulement à billes
83.
Entre l'élément porteur 77 et le plateau 84 est calé sur chaque arbre de manivelle l'élément principal interne 85 ou 85' qui lui est propre, d'un accouplement à roue libre se composart par ailleurs de l'élément principal externe 86 ou 86' , des
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galets de coincement 87 ou 87', et des roulements à billes 88 ou 88' et 89 -ou 89', la partie principale externe de chaque accouplement à roue libre étant dentée à sa périphérie et étant en prise constante avec une denture 90 de l'arbre de sortie .En 91 , l'arbre de sortie est tourillonné librement dans le palier-flasque 73 du carter, une bague d'étanchéité 92 étant prévue dans le montage, et en 93, il est tourillonné libre- ment dans l'arbre d'entrée.
Chaque manivelle .porte, sur son .maneton 94 ou 94', un double galet se composant de deux roule- ments à billes 95 ou 95' et 96 ou 96, de diamètres différents, le double galet étant engagé dans une gorge 98 d'un élément de guidage 97 que l'on peut déplacer radialement par rapport à l'arbre d'entrée, et tournant dans cette gorge sans coincer.
L'élément de guidage est monté de façon à pouvoir se déplacer dans une rainure de guidage prévue au côté interne du palier- flasque 72 et on peut régler son déplacement radial, de l'exté- rieur, au moyen d'une vis de réglage 99 prévue dans le carter.
Sur le dessin, l'élément de guidage occupe sa position neutre, c'est-à-dire que la gorge est à ce moment concentrique à l'arbre ,moteur, L'arbre de sortie ne tourne donc pas. Ce n'est que lorsqu'on fait quitter sa position neutre à l'élément de guidage, c'est-à-dire qu'on donne une excentricité au guidage par rapport à l'arbre moteur, que les manivelles commencent à osciller , entraînant dans leur mouvement les éléments prin- cipaux internes des accouplements à roue libre qui entraînent les éléments principaux externes faisant tourner l'arbre de sortie.
Dans l'exemple illustré par la Fig.4, qui diffère des exemples décrits jusqu'ici le dispositif de réglage à excentri- que ne participant pas à la rotation n'est pas déplaçable radia- lement par rapport à l'arbre d'entrée, mais le réglage de l'excentricité s'opère en faisant tourner sur son axe l'élément
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de guidage.
L'arbre d'entrée 103 et l'arbre de sortie 104 sont tourillonnés suivant un axe commun dans des roulements 106 et
105 du carter 100, dont les paliers-flasques sont désignés par 101 et 102. L'arbre d'entrée 103 peut ici encore être entraîné de la façon habituelle par un moteur, non représenté, et sa partie contenue dans le carter constitue l'élément porteur
107 pour les encliquetages et les éléments oscillants; l'arbre de sortie 104 est tourillonné , à l'intérieur du carter, sur . des roulements à billes 108 dans l'arbre d'entrée, ou mieux dans un alésage de l'élément porteur 107t Des bagues d'étanchéi- té 110 et 111 isolent le carter de l'extérieur.
L'élément porteur
107, en forme de bride, présente une large gorge annulaire 112, qui, en coupe longitudinale, semble former une fourche et qui est destinée à contenir les éléments oscillants. Le mécanisme com- prend trois de ces ensembles de transmission oscillants (la Fig.
4 ne montre que l'un d'entre eux), disposés à 1200 l'un de l'autre et formant un ensemble coaxial à l'arbre d'entrée et à l'arbre de sortie, sur l'élément porteur. Le nombre de ces ensembles peut toutefois être augmenté à volonté. Chaque ensemble oscillant comprend un arbre de manivelle 115, qui est tourillonné dans les parois latérales de l'élément porteur formées par la gorge annulaire, sur des roulements à billes 113 et 114, et qui coopère au moyen de sa manivelle 116 et de son maneton 117, sur ,lequel peut tourner le double galet 118 , avec un guidage excen- trique 119 d'un élément de guidage 120 que l'on peut faire tourner dans le carter 100 pour régler l'excentricité.
Une gorge annulaire prévue excentriquement dans l'élément de guidage,qui est circulaire en coupe transversale, constitue le guidage 119 dans lequel chaque double galet roule et reçoit ses oscillations; l'élément de guidage est aussi monté excentriquement par rap- port à l'arbre d'entrée, dans le carter du variateur. A sa péri-
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phérie, l'élément de guidage présente une denture 121, qui est en prise avec une vis sans fin 122 montée dans le carter et dont . l'extrémité dépassant de celui-ci (non représentée) constitue une tête de réglage; en faisant tourner cette tête de réglage, on fait tourner Isolément de guidage autour de son axe. De ce fait, on obtient une excentricité plus ou moins marquée du gui- dage.
Dans le dessin, l'élément de guidage occupe sa position neutre, c'est-à-dire que le guidage est concentrique à l'arbre d'entrée.
Sur l'arbre de chaque manivelle est calé un secteur denté 123 qui engrène avec une couronne à denture intérieure 124, constituant en même temps l'élément principal interne d'un , accouplement à roue libre constitué en outre par des galets de coincement 125 répartis à la périphérie de la couronne et par l'élément principal extèrne 126 qui fait corps avec l'arbre de sortie et qui est commun aux trois accouplements à roue libre, 124' et 124" désignent les deux autres éléments principaux inter- nes coopérant avec les secteurs dentés, non représentés, des deux 'autres ensembles oscillants.
Les Fig.5 et 6 illustrent une autre forme d'exécution du mécanisme faisant l'objet de l'invention; le mécanisme comprend, comme celui qui est représenté à la Fig.4, un dispositif à excen- tricité réglable par rotation autour de son axe, avec lequel coopèrent, au lieu de manivelles, des étriers oscillants, ainsi qu'un mécanisme de transmission additionnel reliant les encli- quetages côté sortie à l'arbre de sortie.
L'arbre d'entrée 130 et l'arbre de sortie 131 , dont l'axe est commun, sont montés dans un carter 127, fermé de part et d'autre par les paliers-flasques 128 et 129 de façon à être étan- che aux liquides. L'arbre d'entrée appartient à un moteur à bride non représenté, qui peut être vissé au palier-flasque 128,et il est calé par une clavette 132 dans l'alésage d'un élément porteur 134 qui est tourillonné sur des roulements à billes 133 dans le
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palier-flasque 128. L'arbre de sortie est tourillonné en 135 ; et 136 dans le.palier-flasque 129 et dans un évidement de l'élé- ment porteur. L'élément porteur tournant qui contient les élé- ments oscillants, est divisé par des plateaux annulaires 134',
134" et 134"', juxtaposés à égale distance.
Ces différents plateaux sont montés sur des roulements à billes 136' de façon à pouvoir tourner librement sur un moyeu creux 137 d'une roue dentée 139 montée sur des roulements à rouleaux 138, de façon à pouvoir tourner librement sur l'arbre de renvoi. Trois barres140 disposées à 1200,1$une de l'autre, rendent ces plateaux soli- daires l'un de l'autre ainsi que de leurs éléments entraînés 134.
L'élément porteur sert au montage de trois systèmes oscillants formant les étriers oscillants 141, qui sont prévus chacun entre deux plateaux mais dont un seul, pour plus de clarté, est repré- sente aux Fig. 5 et 6.Chaque étrier oscillant présente donc un oeil par lequel il est monté de façon à pouvoir osciller, sur un roulement à rouleaux 143, sur un arbre 142, fixé entre deux plateaux (134' et 134" par exemple) . Chaque étrier oscillant porte.en outre un galet 144 monté de façon à pouvoir tourner et dépassant sa périphérie, ce galet pouvant rouler sur un guidage réglable excentriquement 145 du dispositif à excentricité réglable.
De plus, chaque étrier oscillant est évidé approxima- tivement en ovale de sorte qu'il entoure comme une couronne la partie principale extérieure 146 d'un accouplement à roue libre comportant des roulements à rouleaux 147, des galets de coincement
148 et la partie principale interne commune aux trois accouple- ments à roue libre, et que, par sa denture interne 149, il est en prise avec la partie principale externe également dentée 146 de l'accouplement. Les accouplements à roue libre coopérant avec les deux autres systèmes oscillants, non représentés au dessin, sont désignés par 146', 147', 148' et 137.
Chaque étrier oscillant est calculé pour que le centre de gravité se trouve toujours sur le
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galet 144 de façon que lors de sa rotation, celui-ci soit toujours poussé contre le guidage par suite de la force centri- fuge. Il va de soi qu'une force élastique peut également pousser le.galet contre le guidage, comme c'est montré par exemple à la Fig.7 , et qu'au lieu de prévoir des barres pour relier les dis- ques de l'organe porteur entre eux et avec l'élément 134, on peut également les entourer d'un tube ;qui ne devrait présenter que des ouvertures par lesquelles puissent passer les extrémités des étriers portant les galets.
Le guidage forme la périphérie interne d'un manchon excentrique, qui est à nouveau monté de façon à pouvoir tourner dans une ouverture excentrique 151 du carter et qui présente à sa périphérie une denture de roue à vis sans fin 152 pour venir en prise avec une vis sans fin 156 montée dans le carter 127 en 153 et 154 (Fig. 6) et pouvant être actionnée de l'extérieur par un bouton 155, la vis sans fin faisant tourner le manchon excentrique 150. Le manchon excentrique 150 et l'alésage excen- . trique 151 forment donc un contre-excentrique.
Entre le côté sortie de tous les accouplements à roue libre et l'arbre de sortie, il est prévu une transmission se composant de la roue dentée 139, de deux roues dentées 158 et 159 montées libres sur un arbre 157 calé dans le plateau 134''', et d'une roue dentée 160 faisant corps avec l'arbre de sortie.
Une telle transmission peut être adjointe à tous les dispositifs réalisables suivant l'invention,pour autant qu'il n'y ait pas déjà une transmission directe entre les éléments oscillants et les encliquetages ou si celui-ci n'est pas suffisamment démultiplié.
Le fonctionnement du variateur conforme à l'invention sera décrit ci-après avec référence aux Figs. 5 et 6; il est identique pour toutes les autres formes d'exécution.
On supposera que le dispositif de guidage excentrique se trouve dans la position zéro et que l'arbre moteur tourné à un
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nombre de tours constant dans le sens de rotation pour lequel tous les accouplements à roue libre se trouvent en position de marche à vide, c'est-à-dire pour laquelle leurs organes de coince- ment tournent en arrière, par exemple vers la gauche. Dans ce cas, l'arbre de sortie ne tourne pas.
Dès que le dispositif de guidage excentrique a été réglé par déplacement radial (21, 43, 97) ou par rotation axiale (120, 150); de façon que le guidage dans lequel les galets des éléments oscillants peuvent rouler occupe une position excentri- que par.rapport à l'arbre d'entrée ou à l'élément porteur,les étriers oscillants (ou les manivelles ou les bielles) commencent à osciller du fait du roulement de leurs galets dans le guidage, et ils amènent alternativement en position active les éléments principaux externes (ou internes) des accouplements à roue libre, en sens inverse de la rotation d'entraînement, si bien qu'un élément principal ,au moins effectue de façon constante sa pleine course de travail, tandis que les autres marchent à vide. L'arbre de sortie est encore immobile.
Toutefois, dès que l'excentricité de guidage a été réglée de façon qu'un rapport de transmission de 1/1 entre le nombre. de tours à l'entrée et le nombre de tours à la sortie correspondant des encliquetages soit dépassé, l'arbre de sortie commence à tourner. Le mécanisme peut être conçu pour que, pour une grande excentricité, le nombre de tours à la sortie soit égal au nombre de tours,à l'entrée,mais que la rotation se fasse en sens inverse.
Ceci ressort de la formule suivante: nImax - nAn 1 -(nS r . i) dans cette formule, nImax est le nombre de tours maximum côté sortie, en rotation à droite , pour le déplacement maximum de l'excentrique et la rotation à gauche de l'arbre moteur;
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nAn 1 est le nombre de tours constant côté moteur, en rotation à gauche; nS r est le nombre de tours à droite des encliquetages,et i est le rapport'de transmission entre les leviers oscil- lants et les encliquetages, soit le rapport du mécanisme de transmission.
Pour un nombre constant de 1.000 tours/minute, côté com- mande, en rotation à gauche, on aurait ainsi, pour un rapport de transmission de 2/1 , un nombre de tours à droite, côté sortie, de 1. 000 tours minute également.
Ceci serait la gamme du nombre de tours côté sortie réglable au moyen du mécanisme conforme à l'invention.allant' de zéro tour au nombre de tours à l'entrée, approximativement.
Le nombre de tours, côté sortie, en montant à partir du nombre de tours à l'entrée, peut être réglé de façon simple en inversant le sens de rotation de l'arbre d'entrée. Lorsque cette inversion du sens de rotation a eu lieu, c'est-à-dire pour la rotation à droite de l'arbre d'entrée, tous les accouple- ments à roue libre se trouvent d'emblée en position active et transmettent positivement à l'arbre de sortie, par l'intermé- diaire des éléments de coincement des accouplements à roue libre,. le nombre de tours total du moteur plus le nombre de tours de sortie des encliquetages.
Les trois*(ou quatre) encliquetages ou accouplements à roue libre se bloquent donc d'emblée et se trouvent en même temps en activité. Le nombre de tours à la sortie correspond dans ce cas, directement au nombre de tours à l'entrée, augmenté du rapport de transmission entre les leviers oscillants et les encliquetages, c'est-à-dire du rapport de la transmission, sans que leur sens de rotation soit inversé., et par conséquent après comme avant, l'arbre de sortie tourne à droite.
Le nombre de tours à la sortie s'obtient donc par la formule : nIImax - nAn r + (nS r .i)
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dans laquelle à nouveau, nIImax est le nombre de tours à la sortie maximum en rotation à droite pour le déplacement maximum de l'excentrique et la rotation à droite de l'arbre d'entrée; nAn r est le.nombre de tours à l'entrée constant pour la rota- tion à droite; nS r est le nombre correspondant de trous à la sortie des encliquetages pour la rotation à droite,et
1 est le rapport de transmission entre les éléments oscil- lants et les encliquetages, c'est-à-dire le rapport du variai teur.
Pour le nombre de tours maintenu constant de 1.000 'tours/ minute et le sens de rotation inversé de l'arbre d'entrée,on obtient donc également, pour un rapport de transmission de 2/1, un nombre de tours à droite de 3.000/minute à la sortie'
Lorsqu'on règle l'excentricité du guidage en sens inverse, de façon qu'il reprenne la position zéro, le nombre de tours à la sortie revient à la valeur du nombre de tours à l'entrée , le même sens de rotation étant conservé.
Pour.simple raison de clarté, on indiquera que les dispo- sitifs de réglage d'excentricité des différents genres peuvent . évidemment être interchangés de toute façon voulue dans les formes d'exécution de l'invention,c'est-à-dire que chacune de celles-ci peut aussi bien être équipée d'un dispositif de guidage excentrique à déplacement radial que d'un dispositif de guidage excentrique à rotation axiale. Il en est de même,comme on l'a déjà indiqué, pour l'agencement des mécanismes de trans- mission.
Enfin, il convient encore d'expliquer la forme d'exécu- tion représentée à la Fig.7 , qui a,en substance le même princi- pe que la forme d'exécution des Fig.5 et 6, mais dans laquelle toutefois, il n'est pas employé de contre-excentrique et'dans
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laquelle on utilise pour l'entraînement des encliquetages des mouvements de poussée plutôt que des mouvements d'oscilla- tion.
Dans le carter 161 est monté, de façon à pouvoir tourner, un élément de guidage 162, présentant un guidage excentrique 163; l'élément de guidage 162 porte.à sa périphérie une denture de roue à vis sans fin 164 et on peut le faire tourner autour de son axe au moyen d'un bouton 168, à l'aida d'une vis sans fin 167 montée dans le carter en 165 et 166 et en prise avec la denture 164. Un élément porteur 170, monté également dans le carter du mécanisme et entraîné par un moteur non représenté, porte deux paliers 171 et 172, dans lesquels est monté, de façon à pouvoir effectuer un mouvement de va-et-vient , un poussoir 174 portant une crémaillère 173,
le po@@soir 174 portant à l'une de ses extrémités un galet 175 qui est maintenu en contact constant avec le guidage 163 sous l'action d'un ressort de compression 176 monté à l'autre extrémité du poussoir, entre la crémaillère et le palier. La crémaillère 173 est en prise avec un élément principal externe denté 177 d'un accouplement à roue libre, l'élément 177 coopérant par l'intermédiaire de galets de coince- ment 178 avec 1'élément principal interne 180 calé sur l'arbre de sortie 179. L'élément principal interne peut toutefois également, comme l'indique l'exemple des Figs.5 et 6, être monté de façon à pouvolr tourner librement sur l'arbre de sortie et transmettre sa rotation à l'arbre de sortie par l'Intermédiaire d'un méca- nisme de transmission.
L'agencement comprend également au moins trois systèmes de poussoirs et d'accouplements à roue , bien qu'un seul de ces systèmes ait été représenté aux dessins pour plus de simplicité. Il va de soi que le nombre des systèmes oscil- lants et des systèmes de transmission de tous les exemples d'exécu- tion peut être augmenté à volonté.