Mécanisme de transmission de mouvement. L'objet de l'invention est un mécanisme de transmission de mouvement.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte deux organes moteur et entraîné qui tournent autour d'axes géométriques différents, ainsi qu'un organe de liaison qui est intercalé en tre les deux organes moteur et entraîné et est relié à eux par deux articulations dont l'une au moins est universelle, le point de croise ment des deux axes géométriques de rotation de l'articulation universelle se trouvant à dis tance de l'axe de rotation de l'organe moteur ou entraîné auquel elle appartient.
Le dessin annexé représente schématique ment une forme d'exécution du mécanisme, donnée à titre d'exemple.
Les fig. 1 et 2 en sont une élévation et un plan; Les fig. 3 et 4 en sont aussi une éléva tion et un plan, mais montrent certaines par ties ans des positions différentes.
L'un des organes mentionnés dans l'intro duction est constitué par un arbre moteur a reposant dans des paliers b c dans lesquels il peut tourner, mais non coulisser axiale- ment; il est muni à l'une de ses extrémités d'une manivelle de commande d, à l'autre d'une manivelle e perpendiculaire à l'axe horizontal f de l'arbre a. L'autre organe commandé est formé d'un arbre g, porté par des paliers h i où il peut à la fois tourner autour d'un axe horizontal j et se déplacer axialement; l'axe j se trouve dans le même plan horizontal que l'axe f.
Entre la mani velle e de l'arbre a et l'arbre g est intercalée une bielle k constituant l'organe de liaison et reliée à chacun d'eux par une articulation; elle comporte deux pièces transversales w x, dont l'une, w, peut tourner autour de l'axe v de la manivelle, mais non coulisser sur cette manivelle e et dont l'autre, x, est fixée sur l'arbre g, ainsi que deux pièces longitudi nales y z pouvant tourner sur les pièces w x suivaut des axes l m transversaux le premier par rapport à l'axe j, le second par rapport à l'axe v: l'axe m est situé à une certaine dis tance de l'axe f, tandis que l'axe l coupe l'axe j. L'articulation e w y z est donc uni verselle, tandis que l'articulation x y z est simple.
Les paliers b c sont portés par une pla que<I>n</I> pivotée en o sur une plaque de base q suivant un axe vertical p coupant l'axe f et se trouvant dans le plan vertical qui con tient la courbe décrite par le centre de l'arti culation e w y z, quand on fait tourner l'ar bre a autour de l'axe f. Dans la plaque n. est ménagée une coulisse r en arc de cercle, où passe une tige filetée s portant un écrou à oreilles t; ce dernier permet de fixer la pla que n à diverses positions.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: Lorsque les deux axes f j des arbres a g coïncident comme les fig. 1 et 2 le montrent, la rotation communiquée à la manivelle d est transmise telle quelle à l'arbre g, c'est-à-dire que ce dernier a à tout instant la vitesse an gulaire de l'arbre a. Il n'effectue de plus aucun mouvement axial.
Supposons maintenant qu'on amène l'axe f. par rotation de la plaque n, à la position que représentent les fig. 3 et 4 et où l'axe f , au lieu de coïncider avec l'axe j, fait un cer tain angle u avec lui. Au cours de chaque tour de la manivelle d l'intersection de l'axe m et de l'axe longitudinal v de la manivelle e décrit un cercle se trouvant dans un plan vertical oblique par rapport à l'axe j et non plus perpendiculaire. Il en résulte que l'ar bre g, en plus de son mouvement de rotation, reçoit un mouvement axial de va-et-vient.
Il faut noter en outre que, si l'on communique à la manivelle d une vitesse angulaire uni forme, la vitesse angulaire de l'arbre g varie au cours de chaque tour entre des maxima et des minima; il y a deux points écartés l'un de l'autre de 180 , où elle atteint la même valeur maximum, et deux points égale ment écartés de 180 l'un de l'autre, où elle arrive à la même valeur minimum; l'écarte ment entre un point où la vitesse est maxi mum et un point où cette vitesse est mini mum est de 90 .
L'amplitude du mouvement axial de l'ar bre g varie entre 0 et une limite supérieure suivant l'angle u, que forment les axes f j. En déplaçant la plaque n, on peut donc ob tenir toutes les valeurs comprises entre ces deux limites. Si maintenant on considère l'arbre g comme moteur et l'arbre a comme entraîné et qu'on communique à l'arbre g un mouve ment de va-et-vient, l'arbre a se met à tour ner. Il y a deux points morts, se produisant à chaque changement de sens du déplacement axial de l'arbre g, mais le mouvement de l'arbre a sera néanmoins continu à condition que cet arbre a, par sa propre masse ou par une masse à laquelle il est relié, un volant par exemple, puisse franchir ces points morts.
La forme d'exécution représentée est pure ment schématique, de sorte que le mécanisme peut être réalisé au moyen de pièces et d'or ganes différents.
L'organe de liaison k peut être relié à l'arbre g, non plus par une articulation sim ple, mais bien par une articulation univer selle; dans ce cas les axes de rotation f j peuvent se trouver soit dans le même plan horizontal, soit dans des plans horizontaux différents et il n'est plus nécessaire que la courbe décrite par le point de croisement des deux axes de rotation v m de l'articulation e w y z se trouve dans le plan vertical con tenant l'axe p.
La manivelle e et l'axe v peuvent ne pas être perpendiculaires à l'axe f. Il faut alors, si l'organe de liaison k est relié à l'arbre g par une articulation simple, que la prolonga tion de l'axe j de l'arbre g, l'axe f de l'ar bre a, l'axe v de la manivelle e se croisent au même point. La vitesse angulaire de l'arbre g. entraîné, variera alors périodiquement en tre deux limites supérieures, qui sont attein- les en deux points écartés de 180 l'un de l'autre et dont l'une est plus grande que l'au tre, et deux limites inférieures égales qui sont toutes deux atteintes en des points écar tés de l'une des limites supérieures du même angle, mais ne sont pas à 180 l'une de l'autre.
L'organe k peut être fait en une seule pièce.
Le mécanisme peut ,servir par exemple à. actionner des malaxeurs, où il faut avoir à la fois un mouvement de rotation et un mouvement axial, ainsi que des pompes à eau, à vide des compresseurs à air etc., où la combinaison du mouvement axial et du mou vement de rotation sera utilisée pour per mettre l'admission et la sortie du fluide par des lumières ménagées dans les pistons et les parois des cylindres. On peut l'employer aussi pour transformer le mouvement de va- et-vient d'un organe tel qu'un piston en un mouvement de rotation; dans ce cas c'est l'ar bre g qui est l'organe moteur.
On peut utiliser le fait que la vitesse an gulaire de l'arbre g varie au cours de chaque tour pour certaines applications, par exemple pour la commande de machines magnéto électriques d'allumage où il est bon d'a-voir à certains moments une vitesse angulaire plus grande; dans ce cas cependant il ne faut pas que l'arbre de la machine ait un mouve ment axial; on constitue donc l'organe de liaison de deux ou de plus de deux pièces coulissant longitudinalement les unes par rap port aux autres, de manière que la longueur de l'organe puisse varier au cours de chaque tour de l'organe moteur et que l'arbre de la machine demeure axialement immobile.
Movement transmission mechanism. The object of the invention is a movement transmission mechanism.
It is characterized in that it comprises two driving and driven members which rotate around different geometric axes, as well as a connecting member which is interposed between the two driving members and driven and is connected to them by two articulations of which at least one is universal, the point of intersection of the two geometric axes of rotation of the universal joint being spaced from the axis of rotation of the motor or driven member to which it belongs.
The appended drawing shows schematically an embodiment of the mechanism, given by way of example.
Figs. 1 and 2 are an elevation and a plan; Figs. 3 and 4 are also an elevation and a plan, but show parts of it in different positions.
One of the components mentioned in the introduction is constituted by a motor shaft a resting in bearings b c in which it can turn, but not slide axially; it is provided at one of its ends with a control crank d, at the other with a crank e perpendicular to the horizontal axis f of the shaft a. The other controlled member is formed of a shaft g, carried by bearings h i where it can both rotate around a horizontal axis j and move axially; the j axis is in the same horizontal plane as the f axis.
Between the crank e of the shaft a and the shaft g is interposed a connecting rod k constituting the connecting member and connected to each of them by an articulation; it has two transverse pieces wx, one of which, w, can rotate around the axis v of the crank, but not slide on this crank e and the other, x, is fixed on the shaft g, thus that two longitudinal parts yz being able to turn on the parts wx following the transverse axes lm the first with respect to the axis j, the second with respect to the axis v: the axis m is located at a certain distance from l 'axis f, while the axis l intersects the axis j. The joint e w y z is therefore universal, while the joint x y z is simple.
The bearings bc are carried by a plate <I> n </I> rotated in o on a base plate q along a vertical axis p intersecting the axis f and located in the vertical plane which contains the curve described by the center of the ewyz joint, when the shaft a is rotated around the axis f. In plate n. is provided a slide r in an arc of a circle, through which passes a threaded rod s carrying a wing nut t; the latter allows the plate n to be fixed in various positions.
The operation of this form of execution is as follows: When the two axes f j of the shafts a g coincide as in fig. 1 and 2 show, the rotation communicated to the crank d is transmitted as it is to the shaft g, that is to say that the latter has at all times the angular speed of the shaft a. It also does not perform any axial movement.
Suppose now that we bring the axis f. by rotating the plate n, to the position shown in FIGS. 3 and 4 and where the axis f, instead of coinciding with the axis j, makes a certain angle u with it. During each revolution of the crank d the intersection of the axis m and the longitudinal axis v of the crank e describes a circle lying in a vertical plane oblique with respect to the axis j and no longer perpendicular. As a result, the ar bre g, in addition to its rotational movement, receives an axial back-and-forth movement.
It should also be noted that, if the crank has a uniform angular speed, the angular speed of the shaft g varies during each revolution between maxima and minima; there are two points separated by 180, where it reaches the same maximum value, and two points equally separated by 180 from each other, where it reaches the same minimum value; the distance between a point where the speed is maximum and a point where this speed is minimum is 90.
The amplitude of the axial movement of the shaft g varies between 0 and an upper limit depending on the angle u, formed by the axes f j. By moving the plate n, we can therefore obtain all the values between these two limits. If now we consider the shaft g as a motor and the shaft a as driven, and we communicate to the shaft g a reciprocating movement, the shaft a begins to turn. There are two dead points, occurring at each change of direction of the axial displacement of the shaft g, but the movement of the shaft a will nevertheless be continuous provided that this shaft has, by its own mass or by a mass at to which it is connected, a steering wheel for example, can cross these dead points.
The embodiment shown is purely schematic, so that the mechanism can be produced by means of different coins and gold.
The connecting member k can be connected to the shaft g, no longer by a simple joint, but by a universal joint; in this case the axes of rotation fj can be either in the same horizontal plane or in different horizontal planes and it is no longer necessary that the curve described by the point of intersection of the two axes of rotation vm of the joint ewyz is in the vertical plane containing the p axis.
Crank e and axis v may not be perpendicular to axis f. It is then necessary, if the connecting member k is connected to the shaft g by a simple articulation, that the prolongation of the axis j of the shaft g, the axis f of the shaft a, l 'axis v of the crank e intersect at the same point. The angular speed of the shaft g. trained, will then vary periodically between two upper limits, which are reached at two points spaced 180 from each other and one of which is greater than the other, and two equal lower limits which are both reached at points separated from one of the upper limits by the same angle, but not 180 from each other.
The organ k can be made in one piece.
The mechanism can, for example be used for. operate mixers, where both rotational and axial motion must be had, as well as water pumps, vacuum pumps, air compressors etc., where the combination of axial motion and rotational motion will be used to allow the admission and the outlet of the fluid through openings in the pistons and the walls of the cylinders. It can also be used to transform the back and forth movement of a member such as a piston into a rotational movement; in this case it is the tree g which is the motor organ.
The fact that the angular speed of the shaft g varies during each revolution can be used for certain applications, for example for the control of magneto-electric ignition machines where it is good to have at certain times a greater angular velocity; in this case, however, the machine shaft must not have an axial movement; the connecting member is therefore formed from two or more parts sliding longitudinally with respect to one another, so that the length of the member can vary during each revolution of the motor member and that the The machine shaft remains axially stationary.