Boîte de vitesses pour appareils de levage Il existe déjà des dispositifs de commande formant variateur de vitesse et consistant en substance, en deux moteurs accouplés respectivement aux deux plan6tai- res d'un différentiel avec arbre d e sortie constitué par le porte-satellites dudit différentiel.
Ce type de montage ne peut toutefois pas convenir pour .les appareils de levage, en vue de leur permettre d'élever ou de descendre une charge à des vitesses dif férentes et appropriées aux conditions d'emploi, la charge restant suspendue au crochet.
L'invention est caractérisée en ce que les deux pla nétaires d'un différentiel sont.entrainés à des vitesses différentes par deux moteurs électriques équipés d'électro-freins et d'inverseurs de sens de rotation, l'ambre de sortie étant solidaire du porte-satellites.
L'invention sera de toute façon bien comprise en se reportant à la figure unique du dessin schématique ci-annexé.
Cette boite de vitesses sans point mort se com pose, en substance, de deux moteurs 1 et 2 @suscepti- bles de tourner à volonté, dans .les deux sens,
ou d'être stoppés individuellement ou simultanément. Chacun de ces moteurs est muni d'un dispositif de blocage l'immobilisant pendant sa position d'arrêt. Ces mo teurs électriques sont du type synchrone à vitesse cons tante, équipés chacun d'une part, d'un électro-frein, respectivement la-2a, les bloquant dans leur position d'arrêt;
d'autre part, d'un inverseur, respectivement lb-2b, permettant de changer à volonté leur :sens de rota tion et formant simultanément commutateur pour provoquer l'arrêt.
Sur l'arbre de sortie d e chacun de ces moteurs est calé un pignon, respectivement 3-5, en prise avec une roue dentée, respectivement 4-6. Ces trains d'engre nage 3-4 et 5-6 transmettent leur mouvement à deux pignons coniques 7 et 9, ces derniers ayant même module et même nombre de dents. Les trains d'engre nage 3-4 et 5-6 sont établies de -telle sorte que les pi gnons 7 et 9 sont animés de vitesses différentes V7 et V9.
Le rapport des vitesses
EMI0001.0063
est approprié, une fois. pour .toutes, aux vitesses d'uti lisation désirées ù la sortie de la ,boîte.
Il est à remarquer que les deux trains d'engrenage 3-4 et 5-6 peuvent "être .constitués soit par des pignons droits, comme ans le cas du dessin, soit par des pi gnons hélicoïdaux, roues et vis,sans fin, etc., l'essentiel étant que les deux pignons coniques 7 et 9 aient des vitesses différentes et que leur sens de rotation puisse être inversé ou annulé à volonté.
Par suite<B>de</B> ce qui précède, an voit quele, -pignon conique 7 est solidaire en rotation ,du pignon 4, tandis que l'autre pignon conique 9 est solidaire du pignon 6. Chacun de ces ensembles 4-7 @et 6-9 tourne libre ment sur son axe respectif 11 et 12, avec interposition de roulements 15.
Les deux pignons coniques 7 et 9 sont cinéma#ti- quement reliés entre eux par engrènement avec des pignons coniques 8 et 10, ces derniers tournant libre ment au moyen de roulements 16, sur des tourillons 13 et 14.
Ces tourillons sont solidaires d'un plateau 17, lui-même solidaire de l'arbre 12 qui constitue l'or- gane de sortie des vitesses du dispositif général.
L'arbre 11 sur lequel est monté .le train d'engre nage 4-7 est supporté par un embrêvement tournant dans le plateau 17.
L'ensemble est placé sous un carter 18.
On voit que l'ensembledes pignons 7-8-9-10 cons titue un système différentiel dont les pignons 7 et 9 sont les planétaires et les pignons 8 et 10 les satel lites. En conséquence, la vitesse V 12 de l'arbre de sortie 12 est égale à la 1/2 somme algébrique des vitesses V7 et V9 des planétaires 7 et 9.
Si l'on convient de désigner par le signe + un sens de rotation quelconque, et par un signe - le sens de rotation inverse, on voit que les différentes vitesses et sens de rotation que l'on peut imprimer à l'arbre 12, donc à une poulie de levage 19 avec câble 20, et crochet 21 auquel lest suspendue unie charge 22, par suite des possibilités d'arrêt ou d'inversion des deux moteurs sont les suivants
EMI0002.0012
V.7=0 <SEP> V.9=0 <SEP> V.12=0 <SEP> arrêt
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> (V7 <SEP> - <SEP> V9)
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> - <SEP> 1/2 <SEP> (V7 <SEP> - <SEP> V9) <SEP> ) <SEP> l'\ <SEP> vitesse
<tb> V.7 <SEP> 0 <SEP> V.9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> V9
<tb> V.7 <SEP> 0 <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> V9 <SEP> 2e <SEP> vitesse
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V.9=0 <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> V7
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> 0 <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> V7 <SEP> 3\ <SEP> vitesse
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V:9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> <B>1/2;(V7</B> <SEP> + <SEP> V9)
<tb> 4e <SEP> vitesse
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> (V7 <SEP> + <SEP> V9) Si du rapport des vitesses des planétaires
EMI0002.0013
on tire (V.7) = (V.9) X n et que ;
dans le tableau ci- dessus l'on remplace dans les expressions donnant les valeurs de V.12 celle de V.7 par son équivalente V.N X n, on constate que la valeur des 1 =e - 2e 3e - 4e vitesses sont :
entre elles comme <I> </I> (n <I>- 1) 1 n (n +</I> 1) n étant<B><I>=A</I></B> 1 , on voit donc que pour lune valeur -de n on dispose en dehors de l'arrêt de quatre vitesses différentes, positives ou négatives, à titre d'exemple, si l'on prend- 1c, pour n =<B>1,05</B> les différentes vitesses utilisables sur l'arbre de sortie seront entre elles comme 0,05 1 1,05 2;05 pour n = 3 les différentes vitesses utilisables se ront entre elles comme 2 1 3 4 etc.
Gearbox for lifting devices There already exist control devices forming a speed variator and consisting essentially of two motors coupled respectively to the two planets of a differential with an output shaft formed by the planet carrier of said differential.
However, this type of assembly cannot be suitable for lifting devices, with a view to enabling them to raise or lower a load at different speeds and appropriate to the conditions of use, the load remaining suspended from the hook.
The invention is characterized in that the two planetary of a differential are driven at different speeds by two electric motors equipped with electro-brakes and reversers of the direction of rotation, the output amber being integral with the planet carrier.
The invention will in any case be clearly understood by referring to the single figure of the attached schematic drawing.
This gearbox without neutral is made up, in substance, of two motors 1 and 2 @ capable of turning at will, in both directions,
or to be stopped individually or simultaneously. Each of these motors is fitted with a locking device which immobilizes it during its stop position. These electric motors are of the constant speed synchronous type, each equipped on the one hand with an electro-brake, respectively la-2a, locking them in their stop position;
on the other hand, an inverter, respectively lb-2b, making it possible to change their direction of rotation at will and simultaneously forming a switch to cause stopping.
On the output shaft of each of these motors is wedged a pinion, respectively 3-5, meshing with a toothed wheel, respectively 4-6. These gear trains 3-4 and 5-6 transmit their movement to two bevel gears 7 and 9, the latter having the same modulus and the same number of teeth. The gear trains 3-4 and 5-6 are established in such a way that the gears 7 and 9 are driven at different speeds V7 and V9.
The gear ratio
EMI0001.0063
is appropriate, once. for .all, at the desired operating speeds out of the box.
It should be noted that the two gear trains 3-4 and 5-6 can "be constituted either by spur gears, as in the case of the drawing, or by helical pins, wheels and screws, endless, etc., the main thing being that the two bevel gears 7 and 9 have different speeds and that their direction of rotation can be reversed or canceled at will.
As a result <B> of </B> the above, an sees that the bevel pinion 7 is integral in rotation with the pinion 4, while the other bevel pinion 9 is secured to the pinion 6. Each of these sets 4 -7 @ and 6-9 rotates freely on its respective axis 11 and 12, with interposition of bearings 15.
The two bevel gears 7 and 9 are closely connected to each other by meshing with bevel gears 8 and 10, the latter rotating freely by means of bearings 16, on journals 13 and 14.
These journals are integral with a plate 17, itself integral with the shaft 12 which constitutes the gear output member of the general device.
The shaft 11 on which the gear train 4-7 is mounted is supported by a recess rotating in the plate 17.
The assembly is placed under a housing 18.
It can be seen that the set of gears 7-8-9-10 cons titute a differential system of which the gears 7 and 9 are the planetary gear and the gears 8 and 10 are the satel lites. Consequently, the speed V 12 of the output shaft 12 is equal to the 1/2 algebraic sum of the speeds V7 and V9 of the planets 7 and 9.
If we agree to designate by the sign + any direction of rotation, and by a sign - the reverse direction of rotation, we see that the different speeds and direction of rotation that can be imparted to the shaft 12, therefore to a lifting pulley 19 with cable 20, and hook 21 from which ballast is suspended united load 22, as a result of the possibilities of stopping or reversing the two motors are as follows
EMI0002.0012
V.7 = 0 <SEP> V.9 = 0 <SEP> V.12 = 0 <SEP> stop
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> (V7 <SEP> - <SEP> V9)
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> - <SEP> 1/2 <SEP> (V7 <SEP> - <SEP> V9) <SEP>) <SEP> the \ <SEP> speed
<tb> V.7 <SEP> 0 <SEP> V.9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> V9
<tb> V.7 <SEP> 0 <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> V9 <SEP> 2nd <SEP> speed
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V.9 = 0 <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> 1/2 <SEP> V7
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> 0 <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> V7 <SEP> 3 \ <SEP> speed
<tb> V.7 <SEP> + <SEP> V: 9 <SEP> + <SEP> V.12 <SEP> + <SEP> <B> 1/2; (V7 </B> <SEP> + <SEP> V9)
<tb> 4th <SEP> speed
<tb> V.7 <SEP> - <SEP> V.9 <SEP> - <SEP> V.12 <SEP> -1/2 <SEP> (V7 <SEP> + <SEP> V9) If from the report of the planetary speeds
EMI0002.0013
we draw (V.7) = (V.9) X n and that;
in the above table we replace in the expressions giving the values of V.12 that of V.7 by its equivalent V.N X n, we see that the value of the 1 = e - 2nd 3rd - 4th speeds are:
between them as <I> </I> (n <I> - 1) 1 n (n + </I> 1) n being <B> <I> = A </I> </B> 1, we thus sees that for one value -of n we have outside the stopping of four different speeds, positive or negative, by way of example, if we take- 1c, for n = <B> 1.05 < / B> the different speeds that can be used on the output shaft will be between them like 0.05 1 1.05 2; 05 for n = 3 the different speeds that can be used will be like 2 1 3 4 etc.