Train d'engrenages à accumulation - d'énergie Cette invention a pour objet un train d'engrenages à accumulation d'énergie, utilisé par exemple, dans un compteur d'électricité.
Le train d'engrenages selon l'invention est caracté risé par un ressort de torsion dont une extrémité est fixée à un premier organe entraîné en rotation à une vitesse déterminée et dont l'autre extrémité est fixée à un deuxième organe rotatif, des organes de transmis sion disposés entre les éléments entraîné et d'entraîne ment et entraînés unidirectionnellement, et un différen tiel accouplé entre les organes de transmission et le deuxième organe rotatif et agencé pour faire tourner ce deuxième organe à une vitesse différente de ladite vi tesse déterminée afin de faire emmagasiner de l'énergie au ressort,
l'énergie emmagasinée étant telle qu'elle exerce un couple dans une direction tendant à assister l'entraînement de l'organe entraîné et de fournir ainsi tout effort supplémentaire requis s'exerçant sur cet organe résultant de changements dans sa charge.
Une forme d'exécution de l'objet de l'invention va être décrit, à titre d'exemple, en référence à un dessin ci-joint qui représente schématiquement le train d'en grenages.
Se référant maintenant au dessin, un moteur syn chrone (non représenté) d'un compteur d'électricité en traîne une roue dentée 10, connecté à son extrémité inté rieure à une roue dentée conique 13 et est montée folle sur un arbre 11 ; l'extrémité extérieure d'un ressort en spirale 12 est fixée à la roue dentée 10. Quelques dents de la roue 13 manquent, par exemple deux dents adja centes, à des fins qui seront décrites.
Une roue dentée satellite conique 14 engrène avec la roue dentée conique 13 et est montée folle sur un axe 15 qui est à son tour fixé à l'arbre 11. Cette roue satelli te engrène également avec une roue dentée conique 16 qui est rigidement fixée à une roue dentée 17 montée folle sur l'arbre 11. Un disque 18, qui tourne pour mesurer les unités d'énergie électrique passant à travers un compteur d'électricité (non représenté) est relié par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin 19 à une roue dentée 20 engrenant avec la roue dentée 17, et un totalisateur du compteur (non représenté) est entraîné par des roues dentées 21 lesquelles à leur tour sont en traînées par une roue dentée 22 engrenant avec la roue dentée 17.
Lors du fonctionnement, le totalisateur du compteur enregistre le nombre de tours effectués par le disque de compteur 18, et le moteur synchrone est agencé pour entraîner l'arbre 11 et le différentiel, de manière qu'il tende constamment à tourner à une vitesse plus grande que celle des roues dentées 16 et 17 qui est déterminée par l'entrainement de compteur.
On voit qu'en raison de ces différences de vitesses l'axe 15 et l'extrémité extérieure du ressort 12, (qui sont tous deux fixés à l'arbre 11) tournent à une vitesse qui est plus grande que celle des roues dentées 16, 17 et ceci a pour effet que la roue satellite 14 fait tourner la roue dentée 13 à une vitesse plus grande que celle à laquelle la ferait normalement tourner la roue dentée 10 par l'intermédiaire de l'accouplement à ressort. La roue dentée 13 sera entraînée en rotation à une vitesse égale à deux fois la vitesse de l'arbre moins la vitesse des roues dentées 16, 17.
Du moment que le sens de ro tation de l'arbre 11 et ainsi celui de l'extrémité exté rieure du ressort 12 sont les mêmes que celui de la roue dentée 13 à laquelle est fixée l'extrémité intérieure du ressort, ce ressort sera remonté par cette différence de vitesse. Il est clair qu'il y a lieu de limiter le degré auquel ce ressort est remonté à chaque tour, et c'est à cet effet qu'une brèche est ménagée dans les dents de la roue dentée 13, la brèche servant à permettre au ressort de se détendre partiellement au cours de chaque tour.
Avec le ressort constamment remonté, son énergie de torsion tend à faire tourner les roues dentées 16, 17 plus vite que ne le fait l'entraînement provenant du disque de compteur, mais ceci n'a aucune influence sur la vitesse de ce disque par suite du moyen de transmis sion unidirectionnel, engrenage à vis sans fin 19, se trou vant sur le chemin. Cependant, cette énergie peut être utilisée pour fournir tout effort supplémentaire pouvant être requis pour surmonter des changements de charge imposés par le totalisateur, et pour protéger le disque de compteur des effets de tels changements qui pour raient autrement influencer sa vitesse de rotation.
Ainsi par exemple, avec une vitesse normale de pleine charge du disque de compteur de, mettons, 1 tour par minute, et avec l'entraînement par le moteur syn chrone s'effectuant à, mettons, 1,66 tours par minute, le mécanisme permettra au compteur de fonctionner à toute charge jusqu'à<B>166</B> % de la valeur de pleine char ge tout en fournissant une assistance entière à son entraî nement.
Cette invention est particulièrement utile pour l'en traînement d'enregistreurs qui exercent un couple varia ble sur leur entraînement comme, par exemple, dans le cas d'enregistreurs digitaux lorsqu'ils changent leur or dre numérique, par exemple de 9999 à 10000.
Les rapports d'engrenage utilisés peuvent être tels que le couple imposé à la roue dentée 20 et dû à la ten sion du ressort, soit suffisant pour influencer la rotation du disque 18 malgré la transmission à vis sans fin. Dans un tel cas l'entraînement de la roue dentée 20 par cette transmission peut être effectué par l'intermédiaire d'un échappement empêchant que ce couple entraîne le disque de compteur.
Energy storage gear train This invention relates to an energy storage gear train, used for example in an electricity meter.
The gear train according to the invention is characterized by a torsion spring, one end of which is fixed to a first member driven in rotation at a determined speed and the other end of which is attached to a second rotary member, transmission arranged between the driven and driving elements and driven unidirectionally, and a differential coupled between the transmission members and the second rotary member and arranged to rotate this second member at a speed different from said determined speed in order to to store energy in the spring,
the energy stored being such that it exerts a torque in a direction tending to assist the driving of the driven member and thus provide any additional force required exerted on this member resulting from changes in its load.
An embodiment of the object of the invention will be described, by way of example, with reference to an attached drawing which schematically represents the train of graining.
Referring now to the drawing, a synchronous motor (not shown) of an electricity meter drags a toothed wheel 10, connected at its inner end to a conical toothed wheel 13 and is mounted idle on a shaft 11; the outer end of a spiral spring 12 is attached to the toothed wheel 10. Some teeth of the wheel 13 are missing, for example two adjacent teeth, for purposes which will be described.
A conical satellite gear 14 meshes with the bevel gear 13 and is mounted idle on an axle 15 which is in turn fixed to the shaft 11. This satellite gear also meshes with a bevel gear 16 which is rigidly fixed to the shaft 11. a toothed wheel 17 mounted idly on the shaft 11. A disc 18, which rotates to measure the units of electrical energy passing through an electricity meter (not shown) is connected by means of a worm gear endless 19 to a toothed wheel 20 meshing with the toothed wheel 17, and a counter totalizer (not shown) is driven by toothed wheels 21 which in turn are dragged by a toothed wheel 22 meshing with the toothed wheel 17.
During operation, the totalizer of the counter records the number of revolutions made by the counter disk 18, and the synchronous motor is arranged to drive the shaft 11 and the differential, so that it constantly tends to rotate at a higher speed. larger than that of cogwheels 16 and 17 which is determined by the counter drive.
It can be seen that due to these speed differences the axis 15 and the outer end of the spring 12, (which are both fixed to the shaft 11) rotate at a speed which is greater than that of the toothed wheels 16 , 17 and this has the effect that the planet gear 14 rotates the toothed wheel 13 at a speed greater than that at which the toothed wheel 10 would normally rotate through the spring coupling. The toothed wheel 13 will be rotated at a speed equal to twice the speed of the shaft minus the speed of the toothed wheels 16, 17.
As long as the direction of rotation of the shaft 11 and thus that of the outer end of the spring 12 are the same as that of the toothed wheel 13 to which the inner end of the spring is attached, this spring will be wound up by this speed difference. It is clear that it is necessary to limit the degree to which this spring is wound up at each turn, and it is for this purpose that a breach is made in the teeth of the toothed wheel 13, the breach serving to allow the spring to partially relax during each turn.
With the spring constantly wound up, its torsional energy tends to make the toothed wheels 16, 17 turn faster than the drive from the counter disc does, but this has no influence on the speed of this disc as a result. of the unidirectional transmission means, worm gear 19, located on the path. However, this energy can be used to provide any additional effort that may be required to overcome load changes imposed by the totalizer, and to protect the meter disc from the effects of such changes which might otherwise influence its rotational speed.
Thus, for example, with a normal full load speed of the counter disk of, say, 1 revolution per minute, and with the drive by the synchronous motor taking place at, say, 1.66 revolutions per minute, the mechanism will allow the meter to operate at any load up to <B> 166 </B>% of the full load value while providing full assistance to its training.
This invention is particularly useful for training recorders which exert a variable torque on their drive as, for example, in the case of digital recorders when they change their digital order, for example from 9999 to 10,000.
The gear ratios used can be such that the torque imposed on the toothed wheel 20 and due to the tension of the spring is sufficient to influence the rotation of the disc 18 despite the worm transmission. In such a case, the toothed wheel 20 can be driven by this transmission by means of an escapement preventing this torque from driving the counter disk.