CH126036A - Servo motor. - Google Patents

Servo motor.

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CH126036A
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force
friction
working
friction element
control
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French (fr)
Inventor
Company Bethlehem Steel
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Bethlehem Steel Corp
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Description

  

      Ser        vo-motenr.       La présente     invention    se rapporte à un       servomoteur    qui utilise le principe de fric  tion par enroulement, tel qu'il peut être par  exemple employé clans les mécanismes ampli  ficateurs synchrones -de commande décrits  dans le brevet     No    122412.  



  Le servomoteur suivant l'invention com  porte au moins un élément de traction flexi  ble à friction par enroulement et au moins un  tambour rotatif, mobiles relativement l'un par  rapport à l'autre et disposés pour frotter  l'un contre l'autre sur une surface commune,  et des moyens pour appliquer un effort -de  commande et un     effort    de travail en  des points différents     dudit    élément à  friction par enroulement, en combinaison  avec un dispositif pour l'application .d'une  force additionnelle étrangère sur l'élément à  friction par enroulement entre les points  d'application de l'effort de commande et de  l'effort de travail,

   cette force additionnelle  extérieure étant appliquée tangentiellement  à l'élément à     frietian    par enroulement dans  une direction opposée à la,     direction    de rota  tion du tambour et pouvant par exemple être    constituée par un ressort attaquant ledit élé  ment de traction en un point situé entre ses  extrémités, l'une, de commande, et l'autre, de  travail.  



  La force additionnelle étrangère ainsi  appliquée permet -de faire compenser certains  facteurs tels que le poids, la raideur et la, dé  formation initiale de l'élément à friction, le  frottement superficiel dû aux matières gom  meuses ou liquides sur l'élément à friction  ou le tambour, des conditions     électro-stati-          dues,    des forces centrifuges,     tous    facteurs  dont l'un quelconque peut agir sur l'élément  à friction de manière à engendrer un frotte  ment entre celui-ci et le tambour avec lequel  il coopère, même en l'absence -d'un effort -de  commande appliqué à cet élément à friction.

    Le frottement ainsi engendré a pour résultat  de créer des forces tangentielles dans l'élé  ment à friction qui, bien que complètement  indépendantes de l'effort de commande appli  qué.     agissent        àans    le même sens que l'effort  de commande. Ces forces tangentielles sont.  désignées ci-après dans leur ensemble comme  étant les     "réactions        d'entraînement".    De plus,  
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      la, force additionnelle précitée permet aussi       d'accamplir    un réglage -de l'effort de travail  variant     entre    de larges limites par l'effort  de commande variant entre les limites étroi  tes.

   Par exemple, dans un dispositif ne com  portant pas l'application de cette force addi  tionnelle étrangère, possédant un "angle d'en  roulement" de trois tours et un coefficient -de  frottement -de 0,6, un effort de travail -de  40.000 kg peut être commandé théoriquement  par un effort d'environ 0,5 kg. Si l'effort de  travail -doit être .doublé, l'effort de commande  nécessaire dans te cas théorique serait de  1 kg, et     ainsi    -de     suite;    en d'autres mots, dans  le cas théorique, les efforts de travail et -de       commande    varient proportionnellement.

   Au  contraire, en appliquant une force étrangère  à l'élément à friction, au moyen. d'un ressort  par exemple ou autrement, il est possible  d'augmenter l'effort nécessaire pour déplacer  l'extrémité -de commande     d,e    l'élément à fric  tion,     lorsque    l'effort -de travail est de       .10.000    kg, jusqu'à, dans un cas donné, 50 kg  par exemple. Si alors on .double l'effort de  travail, l'effort nécessaire à l'extrémité de  commande de l'élément à friction ne serait  plus de 100 kg, mais de 50,5 kg. En d'autres  termes, on peut faire en sorte que l'effort de  commande varie entre des limites compara  tivement étroites même si l'effort de travail  varie entre des limites relativement étendues.

    Il est en outre possible, en augmentant la  longueur de l'arc -de contact, de réduire l'ef  fort -de     commande,    dans le cas où lia force  étrangère est appliquée à l'élément à friction,  jusqu'à 0,5 kg, lorsque l'effort de travail .est  de 40.000 kg. Dans un tel cas, si l'effort de  travail doit être doublé, l'effort -de     com-          man.de    serait de l'ordre -de 0,505 kg. En,d'au  tres termes, il est possible non seulement  d'obtenir -des limites étroites dans la varia  tion de l'effort -de commande, mais il est éga  lement possible, en augmentant la. longueur  de l'arc -de contact., -de compenser tonte     perte     de     sensibilité.     



  La force additionnelle étrangère permet  en outre -de réduire des fluctuations dans       l'effort    de commande, dues à des changements    dans le coefficient -de frottement qui se pro  duisent de temps en temps en service, comme  on va le voir. Il sera supposé qu'on emploie  un élément à friction avec un grand nombre  de tours d'enroulement pour des buts d'am  plification des effets et qu'un ressort agit  tangentiellement sur chaque tour d'enroule  ment de l'élément à friction.

   L'effort de     coin-          mande    sera combattu principalement par la  force antagoniste du premier ressort, situé à  une distance -d'un tour -de cet effort de com  mande, cette force antagoniste étant: cons  tante à l'endroit de son point d'application,  mais étant, lorsqu'elle est mesurée à l'extré  mité de commande, réduite dans une propor  tion inverse du rapport d'amplification de ce  tour unique. Ce rapport d'amplification va  riera si le coefficient de frottement varie.

    mais comme le rapport est faible, une varia  tion d'un faible pourcentage dans le coeffi  cient de frottement ne produira qu'un chan  gement modéré dans le rapport d'amplifica  tion, et par     conséquent    l'effort de     commande     s'opposant à ce premier ressort sera prati  quement constant.

   L'effort de commande doit  également être combattu par la force due au  second ressort, situé à une     distance    -de deux  tours -de l'extrémité de commande; la force  transmise par ce     deuxième    ressort sera beau  coup plus petite, étant donné que le rapport       d'amplification    entre l'extrémité de com  mande et le deuxième ressort est beaucoup  plus grand; il sera supposé, pour la facilité  -de l'explication, que tous les ressorts sont de  mêmes dimensions. Le même raisonnement  s'applique au     troisième    ressort et aux sui  vants, avec le résultat qu'un changement  dans le coefficient de frottement ne produit  qu'un changement modéré de l'effort de com  mande.  



  Le dessin ci-joint, .donné à titre d'exem  ple, représente plusieurs formes d'exécution  de l'objet -de l'invention;  La     fig.    1 représente une bande de fric  tion flexible     utilisée,d,a,ns    l'une de ses formes  d'exécution;       Les        fig.    2, 3, 4, 5 et 6 représentent     sché-          mutiduement    des formes d'exécution simples      avec différentes dispositions .de ressorts pour  appliquer sur l'élément à friction une force       additionnëlle    étrangère:

    Les     fig.    7 et 8     représentent    une forme  d'exécution avec deux tambours et deux     ban-          des    de friction, extérieure et intérieure pour  former deux étages d'amplification d'effets  disposés en série, dont la bande extérieure  est destinée à travailler sous compression,  tandis que la bande intérieure est.     ,destinée    à  travailler sous tension;

   la     fib.    7 est une  coupe transversale suivant la ligne     VII-VII     de la fi;. 8, et la     fig.    8 est une coupe axiale  suivant la ligne     VIII-VIII    .de la     fig.    7  Les     fil;.    9 et 10 représentent une forme  d'exécution avec une autre     .disposition    de res  sort pour appliquer une force additionnelle  étrangère à. deux     bandes    de friction formant       deux    étages d'amplification, dans lesquels la  bande de     chaque    étage travaille sous tension:

    la     fig.    10 est une coupe transversale suivant  la ligne     X-X    de la     fig.    9.  



  En se référant     aux        fib.    1 et 2, l'élément  flexible de traction à friction par enroule  ment 10 consiste     Lu    une bande mince à tron  çons 11, 12 et 13, réunis entre eux par des  parties transversales 1.4 et 15.

   Les tronçons  de bande longitudinaux et les parties .de       bande    transversales sont de préférence faites  en métal,     mass        elles    peuvent être faites en  toute autre matière appropriée.     U    n tambour  rotatif 16     (fib.    2) actionné mécaniquement,  est -disposé de manière à.

   pouvoir être entraîné       dans    le sens indiqué par les flèches et est  tourillonné clans des paliers portés par des  supports appropriés, non     représentés.    L'élé  ment de friction flexible 10 est .disposé pour  être plié et enroulé autour du tambour 16  (voir     fib.    2), -de telle manière qu'il entoure le  tambour une fois et demie environ, la partie  de commande 17 et la partie de travail 18  de cet élément étant parallèles l'une à l'au  tre. Un ressort de traction 19 est relié par  une extrémité au tronçon de bande 13 en 20  et l'autre extrémité .de ce ressort est     attachée     à.     nu    point fixe, comme représenté en 21, sur  le support des paliers du tambour.

   Lorsqu'on  déplace l'extrémité de commande 17     @de    l'été-    ment de friction 10, l'extrémité de travail 18  ,de celui-ci se déplacera d'une distance cor  respondante. Le ressort de traction 19 exerce  sur l'élément .de friction 10, en     aid.dition    aux  efforts qui s'y exercent, une     force    tangen  tielle     suffisante    pour empêcher cet élément  10 de frotter sur le tambour 16. La tension  du ressort 1.9 est à peu près uniforme. étant  donné que l'élément 10 se déplace seulement  d'une distance relativement faible.  



  Sur la     fig.    3, le ressort 19' est relié par  une extrémité au tronçon de bande 13,  comme représenté en 20', et son autre extré  mité est attachée à la partie de bande     trans-          versalei    14, comme représenté en 21'. Par  cette disposition, la. tension du ressort 19',  qui neutralise les réactions     d'entrainement     de l'élément de friction 10, reste constante  pendant toute l'étendue du mouvement ad  missible de l'extrémité de commande de cet.  élément de friction 10.  



  Sur la     fig.    4, un ressort plat 22 se  trouve en     engagement    avec le tronçon de  bande 13, comme représenté en 23, et s'étend  dans des directions opposées pour s'engager  avec les tronçons de bande 11 et 12 comme  représenté en 24 et 25 respectivement. La  tension initiale de ce ressort est suffisante  pour repousser le tronçon de bande 13 dans  la direction opposée à la direction de rotation  du tambour. Ici encore, la. disposition est. telle  due la. tension du ressort 22 reste constante  pendant-, toute l'étendue désirée du mouve  ment de l'extrémité de commande (le l'élé  ment de friction 10.  



  La     fig.    5 représente une bande de fric  tion 26 sous forme de câble avec ses extré  mités de commande et de travail 27 et 28,  respectivement, ce câble étant enroulé en hé  lice autour d'un tambour 16. Dans cette dis  position, des ressorts 29, 30 et 31 d'une force  sensiblement égale sont reliés, par une ex  trémité, comme représenté en 32, au sup  port pour les paliers du tambour et sont re  liés par leur autre extrémité, aux spires du  câble de friction aux points 33, 34 et 35, res  pectivement. Les ressorts exercent des forces      tangentielles égales sur chacune des spires  du câble de friction et s'opposent aux réac  tions d'entraînement.

   La disposition est en  outre .appropriée au cas où l'on désire n'a  voir que de faibles variations dans l'effort  clé commande pour des variations considéra  bles dans l'effort de travail.  



  La     fig.    6 représente . une disposition  semblable à celle de la.     fig.    5, sauf que la       bande    de friction 36 va. en diminuant de sec  tion transversale sur toute sa longueur, sa  section la plus     forte    se trouvant à l'extré  mité de travail 37. Des ressorts 38 et 39 sont  reliés par une extrémité à la bande de fric  tion 36 aux points 41 et 42, respectivement,  et par leur extrémité opposée au support  pour     les:    paliers du tambour. Dans ce cas,  les ressorts exercent des forces différentes,  qui sont de préférence proportionnelles aux  sections     transversales    de la. bande 36 aux  points de connexion respectifs.

   Une telle dis  position conviendrait dans les cas où l'on  désire réduire au minimum l'effet, sur l'ef  fort de commande, d'un changement dans la  valeur du coefficient. de frottement.  



  Il est évident qu'on pourrait substituer  clés poids convenables aux ressorts employés  dans les dispositifs représentés sur les  fi-. 2,<B>3, 5</B> et<B>6.</B>  



  Les fi-. 7 et 8 représentent un dispositif  amplificateur à friction à deux étages, dans  lequel 43 désigne un tambour rotatif des  tiné à être animé d'un mouvement continu  de rotation dans le sens indiqué par la flè  che. Dans le tambour est ménagé un évide  ment annulaire,, ouvert d'un côté, de façon à  former une surface intérieure cylindrique  45 et un moyeu cylindrique 46, qui  fait saillie à partir de la paroi ar  rière 44 du tambour suivant le même axe  que la surface 45. Le moyeu 46 est de pré  férence d'une seule pièce avec le tambour 43  et comporte un alésage axial pour recevoir  l'arbre de travail 47. Il forme lui-même aussi  tambour.

   Une bande de friction intérieure  48 est disposée près de la surface intérieure  45 du tambour 43 et est reliée par une extré-    mité à un     goujon    49, faisant saillie latéra  lement à partir du bras de travail 50, calé  sur l'arbre de travail 47. L'autre extrémité  de la. bande 48 est reliée au bras 51 du le  vier coudé 52, qui est monté à pivot sur le  goujon     53,    faisant également saillie latérale  ment à partir du bras de travail 50.

   Une  bande de friction de commande 54 est enrou  lée autour du tambour 46, et une extrémité  de cette bande est reliée au bras 55 du levier  52, tandis que l'autre extrémité de cette  bande est reliée au goujon 56 qui fait saillie  latéralement sur le bras de commande 57, le  quel est fixé sur l'arbre de commande 58.     (:'c,     dernier est monté de manière à pouvoir tour  ner dans l' alésage axial 59 de l'arbre de tra  vail 47 et se prolonge au delà de cet arbre  de travail à travers une     Quverture    60.

   Une  ouverture allongée 61 est ménagée dans la<B>,</B>  paroi de l'alésage 59, pour permettre au bras  de commande 57 de faire saillie vers l'exté  rieur à partir de cet alésage à l'extrémité de  l'arbre 47, et     cette    ouverture 61 est suffisam  ment large pour permettre un mouvement  angulaire relatif limité entre l'arbre de tra  vail et l'arbre de commande. Un ressort à  boudin 62, travaillant à la. tension, est relié  par une extrémité au bras 51 et est fixé  par son autre extrémité à un goujon 63, fai  sant saillie latéralement sur le bras de tra  vail 50. Ce ressort 62 exerce sur l'extrémité  de la bande 48 une force     qui    est de direc  tion opposée 'a la. direction de rotation du  tambour 43 et qui est destinée à neutra  liser les réactions d'entraînement de<B>la</B>  bande 54.

   Comme ce ressort 62 est fixé au  bras de travail 50, il est soumis à une tension  sensiblement constante quelle que soit la po  sition angulaire de ce bras de travail. Le  mouvement du bras de commande     '57    dans  le sens opposé à celui du mouvement des ai  guilles d'une montre produira le serrage de  la bande 54 sur le moyeu-tambour 46, et le  frottement .ainsi engendré exercera une trac  tion puissante sur le bras 51 du levier 52,  fera. basculer ce dernier et appuiera la. bande  48 fortement en contact- avec la surface de  travail     *    45, avec le résultat que la bande 48      tournera. avec le tambour 43 et produira le  mouvement du bras de travail 50 de façon  à faire tourner l'arbre de travail 47.  



  En référence aux fi-. 9 et 10, celles-ci  montrent un type de servomoteur, à deux  étages d'amplification, comprenant deux ban  des de friction qui coopèrent avec un même  tambour rotatif. Dans cette dernière dispo  sition, 63 désigne le tambour autour duquel  sont enroulées une bande de friction     _    légère,  ou bande de commande 64, et une bande de  friction plus forte ou bande de travail 65.  Le tambour 63 comporte un alésage axial  pour recevoir à frottement doux l'arbre de  travail 66, qui est muni d'un bras de travail  6 7 s'étendant     radialement.    L'arbre de com  mande 68 est monté à, l'intérieur de l'arbre  de travail 66, de la manière précédemment  décrite en regard des     fig.    7 et 8. L'arbre de  commande 68 comprend un bras (le com  mande radial 69.

   La bande de friction de  commande 64 est reliée par l'une de ses ex  trémités à un goujon 70, qui s'étend latéra  lement à partir du bras de commande 69, et  est fixée par son autre extrémité à la. pièce       oscillante    71, qui est. pivotée sur le goujon  72, faisant saillie latéralement     sur    le bras  de travail<B>67.</B> La, bande de friction de tra  vail 65 est reliée par l'une de ses extrémités  à la pièce oscillante 71 et par son autre ex  trémité à, un goujon 73, faisant saillie laté  ralement sur le bras de travail 67.

   En res  sort à. boudin 74 est connecté par une extré  mité avec un goujon     75.faisant    saillie sur le  bras de travail 67, est attaché par son     allt-(-          extrémité    à la pièce oscillante 71 et agit cl   manière à. neutraliser les réactions     d'entraîne-          ment    de la. bande de commande 64 sur la  surface du tambour 63. Il est prévu des  moyens     pour    faire tourner ce     dernier    de ma  nière continue dans le sens indiqué par la  flèche.

   Lorsque le bras de commande 69 est  déplacé dans le sens du mouvement des ai  guilles d'une montre, il serre la bande de  friction de commande 64 sur le tambour 63  et, par suite du mouvement de rotation cl e  ce dernier, il fait basculer la pièce 71 et  :erre la     barde    de friction de travail 65 sur    le tambour, ce qui à son tour déplace le  bras de travail     d'une    distance correspondant  au mouvement angulaire du bras de com  mande 69.  



  Bien qu'il ait été représenté dans les dif  férentes formes de réalisation de     l'invention     un .élément de friction par enroulement con  sistant en une bande continue, il est bien en  tendu qu'au lieu d'une telle bande continue,  on peut également employer un élément de  traction à friction comprenant plusieurs sa  bots ou organes analogues articulés en  semble. .



      Ser vo-motenr. The present invention relates to a servomotor which uses the principle of friction by winding, such as it can be, for example, employed in the synchronous amplifying-control mechanisms described in patent No. 122412.



  The servomotor according to the invention comprises at least one flexible traction element with winding friction and at least one rotary drum, movable relative to one another and arranged to rub against each other on a common surface, and means for applying a control force and a working force at different points of said friction element by winding, in combination with a device for the application of an additional extraneous force on the element friction by winding between the points of application of the control force and the working force,

   this additional external force being applied tangentially to the frietian element by winding in a direction opposite to the direction of rotation of the drum and possibly being constituted by a spring attacking said traction element at a point situated between its ends , one, command, and the other, working.



  The additional foreign force thus applied makes it possible to compensate for certain factors such as the weight, the stiffness and the initial deformation of the friction element, the surface friction due to gummy or liquid materials on the friction element or the drum, electro-static conditions, centrifugal forces, all factors any of which may act on the friction element so as to generate friction between it and the drum with which it cooperates, even in the absence of a control force applied to this friction element.

    The friction thus generated has the result of creating tangential forces in the friction element which, although completely independent of the control force applied. act in the same direction as the control effort. These tangential forces are. hereinafter referred to collectively as the "training reactions". Furthermore,
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      the, aforementioned additional force also makes it possible to amplify an adjustment -of the working force varying between wide limits by the control force varying between the narrow limits.

   For example, in a device that does not include the application of this additional extraneous force, having a "rolling angle" of three turns and a coefficient of friction of 0.6, a working force of 40,000 kg can be controlled theoretically by a force of about 0.5 kg. If the working force must be doubled, the control force required in the theoretical case would be 1 kg, and so on; in other words, in the theoretical case, the work and control efforts vary proportionally.

   Rather, by applying an extraneous force to the friction element, by means. of a spring for example or otherwise, it is possible to increase the force required to move the control end of the friction element, when the working force is .10,000 kg, up to, in a given case, 50 kg for example. If then the working force is doubled, the force required at the control end of the friction element would no longer be 100 kg, but 50.5 kg. In other words, the control force can be made to vary between comparatively narrow limits even if the working force varies between relatively wide limits.

    It is further possible, by increasing the length of the contact arc, to reduce the control force, in the event that the extraneous force is applied to the friction element, down to 0.5. kg, when the working force is 40,000 kg. In such a case, if the working effort is to be doubled, the control effort would be of the order of 0.505 kg. In other words, it is not only possible to obtain-narrow limits in the variation of the control force, but it is also possible, by increasing the. arc length - contact., - compensate for loss of sensitivity.



  The additional extraneous force furthermore makes it possible to reduce fluctuations in the control force, due to changes in the coefficient of friction which occur from time to time in service, as will be seen. It will be assumed that a friction element is employed with a large number of winding turns for effect amplification purposes and that a spring acts tangentially on each winding revolution of the friction element.

   The command force will be combated mainly by the antagonistic force of the first spring, located at a distance - of one turn - from this command force, this antagonistic force being: constant at the location of its point of 'application, but being, when measured at the control end, reduced in an inverse proportion to the amplification ratio of that single turn. This amplification ratio will change if the coefficient of friction varies.

    but since the ratio is small, a small percentage change in the coefficient of friction will produce only a moderate change in the amplification ratio, and hence the control effort against this. first spring will be practically constant.

   The control force must also be resisted by the force due to the second spring, located at a distance - of two turns - from the control end; the force transmitted by this second spring will be much smaller, given that the amplification ratio between the control end and the second spring is much greater; it will be assumed, for ease of explanation, that all springs are of the same size. The same reasoning applies to the third spring and the following ones, with the result that a change in the coefficient of friction produces only a moderate change in the control force.



  The accompanying drawing, given by way of example, represents several embodiments of the object of the invention; Fig. 1 shows a flexible friction strip used, in one of its embodiments; Figs. 2, 3, 4, 5 and 6 show schematically simple embodiments with different arrangements of springs for applying to the friction element an additional extraneous force:

    Figs. 7 and 8 show an embodiment with two drums and two friction bands, outer and inner, to form two effects amplification stages arranged in series, the outer band of which is intended to work under compression, while the inner band is. , intended to work under voltage;

   the fib. 7 is a cross section taken along the line VII-VII of the fi ;. 8, and fig. 8 is an axial section taken on line VIII-VIII. Of FIG. 7 The threads ;. 9 and 10 show an embodiment with another .disposition of res sort to apply additional force extraneous to. two friction bands forming two amplification stages, in which the band of each stage works under tension:

    fig. 10 is a cross section taken along the line X-X of FIG. 9.



  Referring to fib. 1 and 2, the flexible friction-wound traction element 10 consists of a thin strip with sections 11, 12 and 13, joined together by transverse parts 1.4 and 15.

   The longitudinal strip sections and the transverse strip portions are preferably made of metal, but they can be made of any other suitable material. A mechanically actuated rotary drum 16 (fib. 2) is -disposed so as to.

   be able to be driven in the direction indicated by the arrows and is journaled clans bearings carried by appropriate supports, not shown. The flexible friction element 10 is arranged to be folded and wound around the drum 16 (see fig. 2), so that it surrounds the drum about one and a half times, the control part 17 and the drum. working part 18 of this element being parallel to one another. A tension spring 19 is connected at one end to the strip section 13 at 20 and the other end of this spring is attached to. naked fixed point, as shown at 21, on the support of the drum bearings.

   When moving the control end 17 of the friction summer 10, the working end 18, thereof will move a corresponding distance. The tension spring 19 exerts on the friction element 10, in aid.dition to the forces exerted therein, a tangential force sufficient to prevent this element 10 from rubbing on the drum 16. The tension of the spring 1.9 is roughly uniform. since element 10 only moves a relatively small distance.



  In fig. 3, the spring 19 'is connected at one end to the strip section 13, as shown at 20', and its other end is attached to the transverse strip portion 14, as shown at 21 '. By this provision, the. tension of the spring 19 ', which neutralizes the driving reactions of the friction element 10, remains constant throughout the extent of the admissible movement of the control end of this. friction element 10.



  In fig. 4, a flat spring 22 is in engagement with the strip section 13, as shown at 23, and extends in opposite directions to engage with the strip sections 11 and 12 as shown at 24 and 25 respectively. The initial tension of this spring is sufficient to push the strip section 13 back in the direction opposite to the direction of rotation of the drum. Here again, the. layout is. such due. tension of spring 22 remains constant throughout the desired extent of movement of the control end (the friction element 10.



  Fig. 5 shows a friction strip 26 in the form of a cable with its control and working ends 27 and 28, respectively, this cable being wound helically around a drum 16. In this position, springs 29, 30 and 31 of a substantially equal force are connected, by one end, as shown at 32, to the support for the bearings of the drum and are connected by their other end, to the turns of the friction cable at points 33, 34 and 35, respectively. The springs exert equal tangential forces on each of the turns of the friction cable and oppose the driving reactions.

   The arrangement is furthermore suitable in the event that it is desired to see only small variations in the key force commanded for considerable variations in the work force.



  Fig. 6 represents. a provision similar to that of. fig. 5, except that the friction strip 36 goes. by decreasing in transverse section over its entire length, its largest section being at the working end 37. Springs 38 and 39 are connected by one end to the friction strip 36 at points 41 and 42, respectively, and by their end opposite the support for the: drum bearings. In this case, the springs exert different forces, which are preferably proportional to the cross sections of the. band 36 at the respective connection points.

   Such an arrangement would be suitable in cases where it is desired to minimize the effect on the control force of a change in the value of the coefficient. of friction.



  It is obvious that we could substitute keys suitable weights for the springs employed in the devices shown in the figures. 2, <B> 3, 5 </B> and <B> 6. </B>



  The fi-. 7 and 8 show a two-stage friction amplifier device, in which 43 designates a rotating drum of tine to be driven by a continuous rotational movement in the direction indicated by the arrow. In the drum is formed an annular recess, open on one side, so as to form a cylindrical inner surface 45 and a cylindrical hub 46, which protrudes from the rear wall 44 of the drum along the same axis as the surface 45. The hub 46 is preferably in one piece with the drum 43 and has an axial bore for receiving the working shaft 47. It itself also forms a drum.

   An interior friction strip 48 is disposed near the interior surface 45 of the drum 43 and is connected at one end to a stud 49, projecting laterally from the working arm 50, clamped on the working shaft 47. The other end of the. band 48 is connected to the arm 51 of the crankshaft 52, which is pivotally mounted on the stud 53, also protruding laterally from the working arm 50.

   A control friction band 54 is wound around the drum 46, and one end of this band is connected to the arm 55 of the lever 52, while the other end of this band is connected to the stud 56 which projects laterally on the control arm 57, which is fixed to the control shaft 58. (: 'c, the latter is mounted so as to be able to turn in the axial bore 59 of the working shaft 47 and extends beyond of this working tree through a Quverture 60.

   An elongated opening 61 is provided in the wall of the bore 59, to allow the control arm 57 to project outwardly from this bore at the end of the bore. shaft 47, and this opening 61 is wide enough to allow limited relative angular movement between the work shaft and the drive shaft. A coil spring 62, working at the. tension, is connected by one end to the arm 51 and is fixed by its other end to a stud 63, projecting laterally on the working arm 50. This spring 62 exerts on the end of the strip 48 a force which is of direction opposite to the. direction of rotation of the drum 43 and which is intended to neutralize the driving reactions of <B> the </B> belt 54.

   As this spring 62 is fixed to the working arm 50, it is subjected to a substantially constant tension whatever the angular position of this working arm. Movement of the control arm '57 in the opposite direction to that of the clockwise movement will cause the band 54 to clamp onto the hub-drum 46, and the friction thus generated will exert a powerful traction on the drum. arm 51 of lever 52, will do. toggle the latter and press it. band 48 in strong contact with the work surface * 45, with the result that band 48 will rotate. with the drum 43 and will produce the movement of the working arm 50 so as to rotate the working shaft 47.



  With reference to fi-. 9 and 10, these show a type of servomotor, with two amplification stages, comprising two friction bands which cooperate with the same rotary drum. In the latter arrangement, 63 designates the drum around which are wound a light friction strip, or control strip 64, and a stronger friction strip or working strip 65. The drum 63 has an axial bore for receiving at gentle friction the working shaft 66, which is provided with a radially extending working arm 67. The control shaft 68 is mounted inside the working shaft 66, in the manner previously described with reference to FIGS. 7 and 8. The drive shaft 68 includes an arm (the radial drive 69.

   The control friction strip 64 is connected by one of its ends to a stud 70, which extends laterally from the control arm 69, and is fixed by its other end to the. oscillating piece 71, that is. pivoted on the stud 72, projecting laterally on the working arm <B> 67. </B> The working friction strip 65 is connected by one of its ends to the oscillating part 71 and by its other at the end, a stud 73, projecting laterally on the working arm 67.

   In res out to. coil 74 is connected at one end with a stud 75 protruding from the working arm 67, is attached by its allt - (- end to the oscillating part 71 and acts in such a way as to neutralize the driving reactions of the control strip 64 on the surface of the drum 63. Means are provided for continuously rotating the latter in the direction indicated by the arrow.

   When the control arm 69 is moved in the direction of clockwise movement, it clamps the control friction strip 64 on the drum 63 and, as a result of the rotational movement of the latter, it tilts. part 71 and: wanders the working friction bard 65 over the drum, which in turn moves the working arm a distance corresponding to the angular movement of the control arm 69.



  Although it has been shown in the various embodiments of the invention a friction element by winding consisting of a continuous strip, it is well understood that instead of such a continuous strip, it is possible. also employ a friction traction element comprising several sa bots or similar articulated members in appearance. .

 

Claims (1)

REVENDICATION Servomoteur comportant au moins un élément de traction flexible à friction par enroulement et au moins un tambour rotatif, mobiles relativement l'un par rapport à l'au tre et disposés pour frotter l'un contre l'au tre sur une surface commune, ainsi que des moyens pour .appliquer un effort de com mande et un effort de travail en des point différents de l'élément à friction par enrou lement, en combinaison avec un dispositif pour l'application d'une force additionnelle étrangère sur l'élément à friction par enrou lement entre les points d'application de l'ef fort de commande et de l'effort de travail, CLAIM Servomotor comprising at least one flexible traction element with winding friction and at least one rotating drum, movable relatively to one another and arranged to rub against one another on a common surface, as well as means for applying a control force and a working force at different points of the friction element by winding, in combination with a device for the application of an additional extraneous force on the element friction by winding between the points of application of the control force and the working force, cette force additionnelle extérieure étant ap pliquée tangentiellement à l'élément à fric tion par enroulement dans une direction op posée à la direction de rotation du tarribour. SOUS-REVEN DICATION S 1 .Servo-moteur suivant la revendication, ca ractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments de traction à friction par enrou lement établis pour former avec des sur faces de tambour correspondantes plusieurs étages d'amplification, disposés en série, le dispositif précité pour l'application d'une force additionnelle étrangère com prenant une pluralité d'organes actifs clans ces étages. this additional external force being applied tangentially to the friction element by winding in a direction opposite to the direction of rotation of the tarribour. SUB-REVEN DICATION S 1.Servo-motor according to claim, characterized in that it comprises several friction traction elements by winding established to form with corresponding drum surfaces several amplification stages, arranged in series , the aforementioned device for the application of an additional foreign force comprising a plurality of active organs in these stages. Servomoteur suivant la revendicaion, ca ractérisé en ce que le dispositif précité pour l'application d'une force addition nelle étrangère comprend au moins un res- sort attaquant l'élément à friction par en roulement. 3 Servomoteur suivant la. revendication et la sous-revendcation 1, caractérisé en ce que 1e_ dispositif précité pour l'application d'une force additionnelle étrangère com prend un organe actif relié, par une extré mité, à l'extrémité de travail de l'élément à friction d'un étage d'amplification et, par l'autre extrémité, à l'extrémité de com mande de l'élément à friction dudit étage. Booster according to claim, characterized in that the aforementioned device for the application of an additional foreign force comprises at least one spring attacking the friction element by rolling. 3 Servomotor according to. Claim and sub-claim 1, characterized in that the aforesaid device for the application of an additional extraneous force comprises an active member connected, at one end, to the working end of the friction element. an amplification stage and, at the other end, at the control end of the friction element of said stage. 4 Servomoteur suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif précité pour l'application d'une force additionnelle étrangère com prend un organe actif relié, par une extré mité, à l'extrémité de travail de l'élément à friction d'un étage d'amplification et, par -l'autre extrémité, à l'extrémité de tra vail de l'élément à friction d'un étage d'amplification précédent. 5 Servomoteur suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les organes actifs du dispositif précité augmentent en puissance à partir de l'ex trémité de commande de l'élément à un bout de la. série jusqu'à l'extrémité de tra vail de l'élément à l'autre bout de la série. 4 Booster according to claim and sub-claim 1, characterized in that the aforementioned device for the application of an additional extraneous force com takes an active member connected, by one end, to the working end of the friction element of an amplification stage and, by -l'autre end, at the working end of the friction element of a previous amplification stage. 5 Booster according to claim and sub-claim 1, characterized in that the active members of the aforementioned device increase in power from the control end of the element at one end of the. series to the working end of the element at the other end of the series. 6 Servomoteur suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif précité est relié, d'une part, à l'extrémité de travail de l'élément à friction d'un étage d'amplification et, d'autre part, à un point intermédiaire en tre l'extrémité de commande de l'élément à friction de cet étage et l'extrémité de travail de l'élément à friction de l'étage d'amplification précédent. 6 Booster according to claim and sub-claim 1, characterized in that the aforementioned device is connected, on the one hand, to the working end of the friction element of an amplification stage and, of on the other hand, at an intermediate point between the control end of the friction element of this stage and the working end of the friction element of the preceding amplification stage.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1021677B (en) * 1955-09-17 1957-12-27 Siemens Ag Mechanical torque amplifier

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