Indicateur de vitesse. La présente invention a pour objet un indicateur de vitesse permettant d'enregistrer la vitesse d'arbres tournant d'un mouvement continu on de pièces animées d'un mouve ment alternatif.
Cet indicateur de vitesse comprend en combinaison : une pièce tournante commandée par le mobile dont on veut mesurer la vi tesse; une pièce oscillante successivement en traînée puis libérée par cette pièce tournante et soumise à l'action d'au moins un ressort de rappel, le tout de façon que l'amplitude moyenne de la pièce oscillante dépende de la vitesse à mesurer; un organe indicateur se déplaçant avec le décalage de la position moyenne d'oscillation de la pièce oscillante; des moyens pour empêcher cet organe indi cateur de participer aux oscillations.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution -de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3 se rapportent à une première forme d'exécution ; Les fig. 4 à $ montrent chacune une variante; les fig. 9 et 10 montrent encore une variante; Les fig. 11 à 15 se rapportent à une autre forme d'exécution. La fig. 11 en est unb vue en plan de dessus, avec cadran enlevé. Les fig. 12 et 13 en sont deux coupes faites sui- la ligne A-B et regardées respectivement dans le sens indiqué par les flèches a et b.
La fig. 14 est une coupe suivant i-D et la fig. 15, une coupe suivant E-F de la fig. 11.
Dans la forme d'exécution de fig. 1 à 3, 1 désigne un disque périodiquement entraîné, 2 son ressort de rappel, 3 l'aiguille indicatrice.
Le dispositif de remontage périodique du disque 1 est constitué par une pièce 4 tour nante entraînant puis libérant alternativement le disque 1 ; à cet effet, la pièce 4 est cons tituée par un plateau portant une portion de denture 5 sur sa périphérie, cette denture en grenant avec une denture 6 disposée sur la périphérie du disque 1.
Le plateau 4, au lieu de posséder une denture interrompue, pourrait être constitué par un pignon denté excentré et n'attaquant par suite la denture du plateau 1 qu'à cer tains moments. On pourrait encore utiliser un pignon se rapprochant et s'écartant alterna- tivement du disque 1 grâce à titi dispositif à carne approprié ou tout autre dispositif analogue et produisant ainsi une série d'enr- bravages et de débrayages successifs.
On pourrait d'ailleurs, dans tous les cas sus-indiqués, remplacer les dentures 5 et 6 par des dispositifs à friction.
On a prévu, entre le disque 1 et la pièce d'entraînement 4. (lire liaison élastique afin d'éviter lotit blocage entre les deuturc,s 5 et 6 au moment de l'erigr,èrremerrt. A cet effet (voi? fig. 3), l'axe 8 du disque 1 est supporté par- la fourchette 9, pivotant autour de l'axe <B>10</B> porté par le boîtier de l'appareil. 11 sont des ressorts de rappel.
En ce qui concerne l'entraînement du pla teau 4, lorsqu'il s'agit de rotations continues, il suffit de relier, soit directement, soit par l'intermédiaire de tout dispositif de commande (engrenages, poulies, câbles flexibles, etc.), l'arbre en rotation continue dont on veut rrresurler la vitesse, à la tige 7 solidaire de la pièce 4.
Mais on peut aussi, soit enregistrer des mouvements alternatifs, soit enregistrer des mouvements de rotation continue au moyen d'organes intermédiaires animés de morive- nients alternatifs.
Il suffit de relier par une bielle le plateau 4 à l'organe animé d'un mouvement alternatif, cet organe pouvant être quelconque par exemple constitué par lui piston, harmature d'iin électro-aimant, etc., suivant qu'on utilise un moyen de com mand, pneumatique, électrique, etc. Dans ce cas. on peut prévoir tir) dispositif permettant le passage des points morts et assurant la rotation continue dur plateau 4.
La fig. 4 représente un tel dispositif, dans lequel un levier 12 rappelé par un ressort 13 appuie sur titre came 14 calée sur l'arbre dur plateau<I>4.</I> x-x désigne la ligne des points morts de la bielle.
Les positions respectives de la tête de bielle, de la came et du levier sont telles que l'action du levier commence avant l'ar rivée de chaque point mort et se continue jusqu'après le passage de ce point mort. Pendant les périodes d'aller et de retour entre les points morts, la carne 14 écarte le levier 12 et bande le res,-ort de rappel 13. Avant chaque point mort, le levier rappelé par son ressort produit sur la partie oblique de la came une action qui engendre une composante qui se lransforme en rotation et produit le passage du point mort.
Si la force transmise n'est pas surabon dante, il sera bort de disposer la portion de denture 5 air point où cette force produit soli effet maximum (période d'a;ler ou de retour ou les deux, de l'organe animé d'un mouve ment alternatif par exemple).
Le dispositif de passage des points morts qui vient d'être décrit n'est bien entendu donné qu'à simple titre d'exemple. On petit utiliser tout autre dispositif produisant le même résultat. La pièce 4 pourrait, par exemple, porter une denture engrenant avec une pièce dentée ayant une certaine inertie. Cette denture serait interrompue après le passage du point mort, soirs l'influence de l'inertie de la pièce dentée. A la période de retour, la pièce 4 engrènerait de nouveau avec cette pièce et l'engrenage serait de nouveau interrompu après le passage du point mort bas.
L'entraînement des organes animés de mouvements alternatifs et produisant la ro tation de la pièce 4 peut être obtenu élec triquement, pneumatiquement, mécanique ment, etc.
Dans la variante de fig. .), l'entraîne ment de la pièce 4 a lieu électriquement. 15 est l'arbre dort on veut mesurer la vitesse de rotation ; sur cet arbre est calé un interrupteur tournant 16 qui, en venant en contact avec les plots 17 et 18, ferme et ouvre successivement les circuits de deux électro-aimants 19 et 20, placés cri regard l'tirr de l'autre.
Ces électros attirent alternativement une armature 21 articulée en 22 qui est ainsi animée d'un mouvement alternatif produisant l'entraînement de la pièce 4 par l'intermé. diaire de la bielle 23.
Le dispositif de commutateur tournant constitué par les pièces 15, 16 et 17 devra être disposé de manière que l'un des électros commande le mouvement d'aller de la bielle et l'autre le retour, tout en laissant aux points morts haut et bas, le libre jeu dû secteur dont les points morts de la bielle seront passés grâce au dispositif décrit en fig. 4.
On pourrait encore réaliser la commande électrique au moyen d'un seul électro-aimant qui provoquerait l'un des mouvements de l'armature, qui serait ramenée en arrière par un ressort de rappel.
Dans la variante de la fig. 6, le dispositif de commande est pneumatique. Un cylindre 24 est en relation avec une canalisation 25 et reçoit à chaque tour de l'arbre ou de la roue dont on veut mesurer la vitesse, un certain volume d'air qui chasse devant lui un piston 26 et lui fait exécuter une certaine course déterminée. La bielle 27 attaque la pièce 4 et lui transmet le mouvement du piston. Cette pièce 4, grâce au jeu d'un dis positif de passage des points morts, tourne d'un tour à chaque pulsation.
Dans la variante de- la fig. 7, la commande a lieu mécaniquement.
Sur l'arbre 15 dont on veut mesurer la vitesse est calé un excentrique 28 qui, à chaque tour, produit l'oscillation d'un bras 29 articulé en 30. Ce bras, par l'intermédiaire d'un câble 31 placé dans une gaine -fixe 32, commande à chaque tour un levier 33 pivo tant en 34 et rappelé par un ressort 35 placé dans le carter du compteur-indicateur. Le levier 33 commande la bielle 36 qui fait tourner la pièce 4 grâce au dispositif de passage des points morts décrits plus haut.
La pièce 4 entraînée comme il vient d'être décrit, soit directement, soit par l'intermé diaire d'organes à mouvements alternatifs commandés' de toute manière convenable, attaque le disque 1 et celui-ci, soumis à l'action de la pièce 4 et de son ressort de rappel 2, est animé d'un mouvement oscilla toire dont la position moyenne dépend de la vitesse qu'on veut mesurer, et est indiquée à chaque instant par l'aiguille indicatrice 3. Celle-ci est montée sur un axe situé dans le prolongement de l'axe du disque 1 et Indé pendant de lui; cet axe est porté par un support convenable et le moyeu de l'aiguille est freiné par une lame 37 (fig. 1).
Le disque 1 porte deux ergots 38 et 39 qui encadrent une tige 40 solidaire de l'ai guille 3 (fig. 1 et 2) et qui peuvent venir rencontrer cette tige.
L'écartement des ergots 38 et 39 est très légèrement supérieur à l'amplitude- d'oscilla tion moyenne du disque 1.
Dans ces conditions; à vitesse constante, la position moyenne d'oscillation du disque 1 restant fixe, les ergots 38 et 39 ne ren contrent pas la tige 40 et l'aiguille freinée par la lame 37 reste fixe.
Si, à un moment donné, la vitesse aug mente la position moyenne d'oscillation du disque 1 se déplace et l'un des ergots, 38, par exemple, rencontre la tige 40, et déplace l'aiguille l'amenant en face d'une nouvelle division du cadran correspondant à la nou velle vitesse de rotation.
Si, inversement, la vitesse vient à diminuer, c'est l'autre ergot, 3.9, par exemple, qui heurte la tige 40 et entraîne l'aiguille en sens inverse.
Jusqu'à présent, on a supposé que le disque central 1 était remonté directement par le secteur 4 ; mais on peut, bien entendu, intercaler entre ces deux organes un ou plusieurs pignons intermédiaires, avec ou sans masses d'inertie, et qui peuvent au besoin être montés sur une pièce capable d'effectuer une certaine rotation autour d'un axe conve nable, lors de l'attaque du secteur 4, afin d'éviter des blocages et des coinçages entre les dents.
De même, on a supposé que le disque central 1 était rappelé par un ressort axial; ruais il peut aussi être rappelé par l'intermé diaire d'autres pièces, par exemple par un engrenage constitué par exemple par un sec teur denté sur lequel agiraient un ou plusieurs ressorts en tension.
La fig. 8 représente schématiquement un tel dispositif de rappel 'du disque 1, par l'interiiédiaire d'un secteur denté oscillant <B>il,</B> rappelé par un ressort 42, et engrenant avec un pignon 43 calé sur l'arbre du disque 1.
Cettesolution estd'autant plus avantageuse que, pour avoir des divisions équidistantes du caidran, il faut que la tension des ressorts augmente avec la vitesse suivant une pro gression très rapide.
Avec un dispositif tel que celui de la fig. 8, on peut disposer le ou les ressorts de fanon telle que l'action de ces ressorts aug mente avec la vitesse, grâce à la composante due au déplacement du secteur de rappel 41.
Ainsi dans le cas de la fig. 8, la tension du ressort au repos est nulle et, pour un certain décalage qui amène les pièces en 41' et 42', l'action de ce ressort petit atteindre une valeur considérable grâce à 1 a composante suivant a-rx qui ajoute soir action à l'augmentation de tension dit ressort et multiplie l'effet de cette augmentation.
On petit encore utiliser dans le même huit des ressorts disposés de marnière à s'équilibrer air repos et à ajouter leurs tensions lors des décalages, ou encore des ressorts entrant successivement en action lorsque la vitesse augmente.
La pièce 4 peut, ainsi qu'il a été supposé jusqu'à présent, tourner d'trti tour à chaque pulsation, et attaquer ainsi le mécanisme une fois à chaque tour. Mais on peut encore concevoir, pour des raisons de démultiplica tion ou autres, que cette attaque ait lieu plusieurs fois par tour ou encore tous les ii tours. La pièce 4 tournera dans ces condi tions de 1 de tour, à chaque tour de l'arbre, M et la bielle de commande de cette pièce pourra être remplacée par un rochet à<I>a</I> dents calé sur l'arbre de la pièce 4 et en traîné par l'arbre dont on veut mesurer la vitesse.
Toutefois, pour la continuité du mouve ment et pour réduire les chocs ait minimum, il peut être avantageux de garder pour la pièce 4 le mouvement de rotation continu tel qu'il a été décrit au début de ce mémoire. Dans ce cas, au lieu de faire attaquer le disque central directement par la pièce 1, on disposera titi engrenage intermédiaire sur lequel sera calé le secteur d"attatqiie.
Jusqu'à présent, ou a supposé que l'axe de rotation de la pièce 4 était extérieur art disque 1; mais il petit tout aus#i bien étre intérieur à ce disque ou même lui être con centrique.
Dans ce dernier cas, le pignon d'attaque 4 sera par exemple monté sur titi bras tournant autour d'un axe concentrique air disque 1 et engrènera, aux moments v ou- luis, avec le disque 1 soit intérieurement, soit extérieurement à ce disque, l'engrènement étant commandé par exemple par des bos sages fixes convenablement disposés.
Dan, la variante des fig. 9 et 10, par exemple, la tige, 7 entraînée par l'arbre dont on veut mesurer la vitesse, est dans le pro longement de l'axe (lui disque 1 et elle porte un bras 43 sur lequel est articulé le pignon 4. Celui-ci décrit donc une circonférence cou centrique au disque 1 en roulant sur ce disque.
Une courorrrie44 présentant un ou plusieurs bossages 45 entoure l'ensemble du disque 1 et du pignon 4. Celui-ci est solidaire d'une pièce 46; cette pièce rencontrera les bossages 45 qui l'immobiliseront.
Le pignon 4 se trouve ainsi immobilisé ait passage de chaque bossage et ne peut plus rouler librement sur le disque 1. Le disque 1 se trouve donc entraîné par le bras 43 par l'intermédiaire dit pignon 4.
Aussitôt le bossage passé, le pignon rede vient libre et, par suite du libre roulement l'un sur l'autre du pignon et du disque 1, celui-ci petit revenir cri arrière, sous l'action de soit dispositif de rappel, ainsi qu'il a été décrit plus haut.
On pourrait utiliser une pièce dentée pi votant sur le bras 43 et qui, au passage des bossages engrène avec le disque 1 et soit désengrenée aussitôt après le passage des bossages libérant ainsi le disque 1.
Les commandes électriques et pneuma tiques sus-indiquée, pourront plus spécialement trouver leur emploi pour des commandes à distance (compte-tours d'avions, compteurs pour automobiles), la prise directe sur la pièce tournante avec ou sans démultiplication pouvant être employée avec avantage pour des compteurs de machines, compteurs de vitesse pour bicyclettes etc.
Dans la forme d'exécution des fig. 12 à 15, 47 désigne un arbre tournant entraîné, directement ou indirectement, par le mobile, arbre ou roue dont on veut mesurer la vitesse.
Cet arbre tourne dans une douille 48 et porte, à l'intérieur de l'appareil, un pignon 49 et une vis sans fin 50. lia denture du pignon 49 est interrompue sur une certaine fraction de sa périphérie.
Le pignon 49 engrène avec un pignon 51 sur l'arbre duquel est calé un pignon 52 entraînant un rouage central 53.
Un pignon 54 solidaire du rouage 53 est en prise avec un secteur denté 55 pouvant osciller autour de l'axe 56. Des ressorts an tagonistes; non représentés sur le dessin, l'un attaché au point fixe 57 et à un point 58 du secteur, l'autre attaché au point fixe 59 et à un point<B>60</B> du secteur, agissent sur ce secteur denté et tendent à s'opposer à soit mouvement.
Par suite de l'interruption de la denture du pignon 49, lorsque l'arbre 47 tourne, le rouage 53 se trouve alternativement entraîné par l'intermédiaire des pignons 51 et 52 puis libéré.
Chaque fois qu'il est libéré, ce rouage tend à revenir vers sa position initiale, sous l'action des ressorts agissait sur le secteur 55. L'ensemble du rouage 53 et des pignons 51 et 52 possède une inertie qui permet à cet ensemble d'avoir, sous l'action des res sorts agissant sur le secteur 55, une vitesse de retour dépendant du temps; l'inertie vou lue peut être obtenue au moyen de masses additionnelles telles que le petit volant 6l calé sur l'arbre des pignons 51 et 52. Cette inertie pourrait être également obtenue par le jeu de palettes agissant par leur résistance en rotation sur l'air et disposées sur l'un des axes portant le pignon 52 ou le rouage 53.
<B>il</B> en résulte qu'il s'établit, entre la fré quence des remontages du rouage 53 (fré quence dépendant de la vitesse de rotation de l'arbre 47) et la vitesse de retour de ce rouage (vitesse qui dépend de la force des ressorts agissant sur le secteur 55 et de l'inertie du dispositif mobile), un équilibre, duquel il résulte des oscillations du rouage 53 autour d'une position moyenne d'équilibre qui dépend de la vitesse de rotation de l'arbre 47 et se décale avec les variations de cette vitesse, les décalages de cette posi tion moyenne servent à mesurer la vitesse. Pour qu'il rie puisse y avoir blocage entre la denture interrompue du pignon 49 et le pignon 51, il a été prévu une plaque 62 mobile autour d'un pilier et portant à sou extrémité un des pivots de l'axe portant le pignon 51.
Le dispositif permettant de rendre l'ai guille indicatrice indépendante des oscillations du rouage 53 est sensible seulement au dé calage de la position moyenne de ces oscilla tions et est constitué de la manière suivante: Un pignon central 63, monté dans l'axe de l'appareil, porte l'aiguille indicatrice; une pièce 64 calée sur l'arbre central portant les organes 53 et 54 et oscillant avec cet arbre, porte un petit secteûr denté 65 engre nant avec le pignon 63 et pouvant tourner autour de l'axe 66.
Pendant les oscillations des organes 53, 54 et 64, le secteur denté 65 tourne libre- tuent sur le pignon 63 saris l'entraîner; lôrs d'un décalage de la position moyenne des oscillations, résultant d'une variation de vi tesse, le secteur 65 se trouve immobilisé par des butées et entraîne le pignon 63, et par suite l'aiguille indicatrice.
Pour que le pignon 63 soit complètement indépendant des oscillations, il est légèrement freiné par une rondelle 67.
La vis saris fin 50 sert à commander le totalisateur kilométrique; elle entraîne une roue dentée 68 calée sur un arbre 69 qui porte, à l'une de ses extrémités, une vis sans fin 70 entraînant une roue dentée 71. Cette roue dentée est disposée sur l'axe du premier disque 72' du totalisateur; elle peut entraîner ce disque, soit directement en étant calée sur son axe, soit par l'intermé diaire d'un mécanisme démultiplicateur con venable, suivant que l'on désire que le pre rnier disque marque des centaines de mètres ou des kilomètres.
73 et 74 désignent les disques successifs du totalisateur qui s'entraînent les uns les autres par un dispositif de toc. et d'étoiles.
Le disque 73 est entraîné d'un dixième de tour à chaque tour du disque 72 et, de même, le disque 74 tourne d'un dixième de tour à chaque tour complet du disque 73.
Les chiffres du totalisateur sont placés côte à côte et sont rendus visibles par une échancrure pratiquée dans le cadran 75.
76 désigne la glace recouvrant le cadran et 77 le boîtier de l'appareil.
L'arbre 47 peut être entraîné de toute manière convenable.
L'indicateur qui vient d'être décrit quoique susceptible de toutes autres applications est destiné, en particulier; à être monté sur les bicyclettes et les motocyclettes.
Dans ce cas, l'arbre 47 pourra, par exemple, être entraîné au moyen d'une étoile 78 calée sur lui et engrenant avec une cou ronne perforée, fixée aux rayons de l'une des roues concentriquement au moyeu.
Le compteur sera fixé à la bicyclette au moyen de l'équerre 79 serrée entre la fourche ef* le boulon de fixation du moyeu.