FR2835326A1 - Generateur d'impulsions instantanees emises en fonction de la variation de la valeur de la charge entrainee, capable de faire varier les facteurs de puissance de l'organe moteur - Google Patents

Generateur d'impulsions instantanees emises en fonction de la variation de la valeur de la charge entrainee, capable de faire varier les facteurs de puissance de l'organe moteur Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de transmission de la force motrice capable soit d'adapter la puissance produite par l'organe moteur au couple résistant qu'offre, à chaque instant, l'organe mené, de façon à maintenir constante la vitesse de ce dernier; soit d'adapter la vitesse de l'organe mené au couple résistant que, à chaque instant, il supporte, de façon à toujours utiliser l'organe moteur à puissance constante; par l'émission, dans chaque cas, d'une impulsion instantanée proportionnelle au couple résistant, constatant sa variation par rapport à une valeur affichée servant de valeur de référence. Pour cela ledit dispositif comporte, sous différentes variantes, une « unité de détection » instantanée de toute variation du couple résistant, par le moyen d'un dispositif (mécanique ou hydraulique) de transmission de la force motrice capable de subir un déplacement angulaire qui soit la résultante de ladite variation du couple résistant, une « unité de transformation » (mécanique ou hydraulique) transformant ledit déplacement angulaire en un déplacement linéaire capable d'être adressé par une « unité de transmission » au variateur contrôlant l'organe moteur et dont la position est modifiée en conséquence par rapport à sa position de référence; l'une, au moins de ces trois unités comportant un élément élastique capable de restituer à tout instant l'énergie qu'il a absorbée lors de sa déformation, pour ramener le variateur à sa position affichée.

Description

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UhNERAthUR D'IMPULSIONS INS ! AN) ANEES EMISES EN FONCTION DE LA VARIATION DE LA VALEUR DE LA CHARGE ENTRAINEE, CAPABLE DE FAIRE VARIER LES FACTEURS DE PUISSANCE DE L'ORGANE MOTEUR.
Il est de nombreuses applications de transmission de la force motrice qui nécessitent l'usage d'un régulateur : - soit de façon à adapter la puissance produite par l'organe moteur au couple résistant qu'offre l'organe mené de manière à maintenir constante sa vitesse de rotation, ce qui peut s'exprimer par :
Figure img00010001

un exemple d'application étant donné par la commande d'un groupe électrogène dont la fréquence du courant produit doit rester constante, quelle que soit la charge constatée sur le réseau utilisateur ; - soit de façon à adapter la vitesse de l'organe mené au couple résistant qu'il supporte, de manière à utiliser l'organe moteur à puissance constante, ce qui peut s'exprimer par :
Figure img00010002

un exemple d'application étant donné par la commande d'un tapis roulant d'approvisionnement à débit constant dont la variation de la vitesse devra être à tout instant inversement proportionnelle à la variation de la charge.
Dans un cas comme dans t'autre, la commande des rapports ci-dessus exprimés peut être obtenue, selon une valeur moyenne, par l'intermédiaire d'un variateur manuel analogique (variateur de puissance, tel qu'un accélérateur de moteur thermique, dans le premier cas, et un variateur de vitesse, tel qu'un variateur à friction, dans le second cas).
Mais si une valeur moyenne du résultat peut être acceptable dans certaines applications, ce qui autorise la commande manuelle du variateur considéré, la qualité du travail recherchée exige souvent le maintien d'une parfaite constance de la puissance dans le premier cas et de la vitesse dans le second, ce qui impose une variation instantanée du facteur contrôlé en liaison directe avec les fluctuations du facteur variable.
C'est ainsi que pour obtenir automatiquement la variation de puissance, de façon approchée tout au moins, il est généralement fait appel aux régulateur du type régulateur de Wat , qui sont utilisés pour adapter le couple moteur au couple résistant de façon à maintenir constante la vitesse de
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rotation de t'organe mené, quelle que soit la valeur instantanée de la charge qu'il supporte, ledit régulateur étant alors capable de contrôler l'accélérateur du moteur thermique.
Mais l'impulsion, en plus ou en moins, fournie par un tel régulateur subit toujours un temps de retard par rapport à la variation de la charge. Son effet étant fonction de sa propre vitesse de rotation qui est liée à la vitesse de rotation de t'organe moteur, ce n'est, par exemple, que lorsque la vitesse de ce dernier diminue, sous l'effet de l'augmentation de la charge, que, la vitesse du régulateur diminuant en conséquence, celui-ci agit sur l'admission du carburant, augmentant ainsi le couple moteur pour ramener la vitesse de rotation à la vitesse de consigne sous cette nouvelle charge.
Le cycle est identique, mais de signe contraire, quand la charge diminue.
On voit donc que la courbe de vitesse constante de l'élément entraîné n'est pas parallèle aux abscisses, mais subit un temps où la vitesse est aberrante, en plus ou en moins, lors de chaque modification de la charge.
Bien que ce temps puisse être ramené à une valeur faible par des aménagements du régulateur rendu aussi fidèle que possible, il est des cas où cette absence de parfaite constance de la vitesse nuit à la qualité du travail fourni.
C'est le cas par exemple pour l'entraînement d'un groupe alternateur qui doit fournir un courant à fréquence parfaitement constante, de telle manière que, vu l'expression P= OJ. c définissant la puissance mise en oeuvre, on obtienne, de façon instantanée, lors de toute modification de la charge, telle que ClC, à tout instant, la relation Pl= ). cl, de façon que la vitesse soit maintenue strictement constante.
Dans les cas où il peut être nécessaire, au contraire, de faire varier la vitesse col dans la proportion de la modification de la charge cl, de telle manière que l'on travaille toujours à puissance constante, il est nécessaire d'agir de façon instantanée sur le variateur analogique de vitesse de part et d'autre de la position de consigne affichée manuellement.
Pour cela, quel que soit le résultat recherché, l'organe, objet de l'invention, est détecteur de variation de couple intercalé entre l'élément moteur et la charge entraînée de manière à produire, dès la moindre modification de ladite charge, une impulsion instantanée utilisée pour animer
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instantanément le variateur contrôlant normalement les facteurs de puissance ou c) de l'élément moteur.
Dans le premier cas, où le but recherché est la modification du couple pour une vitesse constante de l'organe entraîné (générateur électrique, par exemple), l'impulsion émise par le dispositif, objet de l'invention, est adressée au variateur analogique contrôlant la puissance du moteur, de manière à maintenir constante la vitesse de rotation de l'alternateur.
Dans le cas où le but recherché est la modification de la vitesse de déplacement de la charge, à puissance constante, l'impulsion émise par ledit dispositif, objet de l'invention, intercalé entre le moteur et la charge, est adressée à l'organe variateur analogique qui contrôle la vitesse d'entraînement de la charge.
La présente invention a donc pour but et pour résultat d'obtenir un ensemble autonome, intercalé entre t'organe moteur et l'organe entraîné, et capable d'émettre une impulsion dès la moindre modification de la charge, ladite impulsion étant adressée au variateur analogique contrôlant l'un des facteurs de puissance (m ou c) en vue de faire varier instantanément celui de ces facteurs correspondant à l'utilisation envisagée.
Grâce à un tel dispositif régulateur, dans le cas d'un groupe électrogène, pris pour exemple, la variation du couple moteur en fonction de la valeur, à chaque instant, du couple résistant n'est plus liée à la vitesse de rotation du groupe moteur résultant des variations de la charge, mais est liée directement à la valeur de la différence algébrique (Cm-Cr) du couple moteur et du couple résistant.
Aussi longtemps que l'on aura :
Figure img00030001

(Cm - Cr) = 0, les deux couples étant égaux, le régulateur, objet de l'invention, restera stable.
Mais, dès que J'en aura :
Figure img00030002

(Cm - Cr) z 0, et si faible que soit cette différence en plus ou en
Figure img00030003

moins, le régulateur réagira pour rétablir l'égalité. Et cette réaction sera instantanée puisque c'est à cette différence (Cm-Cr) que le régulateur est sensible et non plus à la seule variation de vitesse du groupe moteur qui est précisément la conséquence de cette variation de la valeur (Cm-Cr), variation de vitesse qui, en plus ou en moins, est toujours en retard par rapport à la
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variation du couple, du simple fait de l'inertie des masses en rotation tant du côté moteur que du côté machine entraînée.
On obtient ainsi un dispositif capable de maintenir constante la vitesse de rotation de l'organe entraîné, malgré les variations instantanées de la charge que ce dernier supporte.
Et, selon une caractéristique de l'invention, telle qu'elle sera décrite, c'est le même organe détecteur de la différence (Cm-Cr) qui peut être utilisé, comme accessoire intercalé entre le groupe moteur et la charge pour émettre l'impulsion adressée au variateur analogique normalement capable de faire varier, simultanément et de façon inverse, les facteurs de puissance (c et a0 du groupe moteur, de manière à maintenir constante la puissance motrice absorbée.
La présente invention est donc caractérisée par la présence, intercalé entre l'organe moteur et l'organe mené, d'un dispositif régulateur comportant un élément, formant l' unité de détection , capable de transmettre à t'organe mené la puissance développée par l'organe moteur et d'être simultanément le siège d'un déplacement angulaire, se manifestant dans le plan des ordonnées, proportionnel à la valeur du couple résistant opposé par ledit organe mené, ledit élément étant associé à un ensemble, dénommé : unité de transformation , destiné à transformer le déplacement angulaire ainsi subi par ledit élément, dans le plan des ordonnées, en une impulsion linéaire se développant dans le plan des abscisses et utilisée par un ensemble dénommé : unité de transmission permettant d'adresser ladite impulsion au variateur analogique qui contrôle, suivant le cas, la puissance de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe mené, en vue de corriger la position dudit organe de contrôle de part et d'autre de la position utile affichée, de façon à maintenir constante la valeur du facteur de puissance correspondant (wou C).
Quel que soit le facteur de puissance contrôlé, le variateur analogique commandé par le dispositif, objet de l'invention, peut être celui communément employé, selon le cas, pour faire varier manuellement le facteur de puissance considéré et dont la position sera ainsi amenée à varier automatiquement, et de façon instantanée, de part et d'autre de la position affichée, afin de maintenir mathématiquement constant le facteur dont on s'est proposé le contrôle.
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Etant précisé que l'une au moins de ces trois unités comporte un élément élastique capable de restituer à tout moment l'énergie qu'il a absorbée lors de sa déformation pour ramener le dispositif variateur à sa position affichée de part et d'autre de laquelle le dispositif est capable d'assurer la variation automatique nécessaire.
Figure img00050001
A se trouve asc.--i4-',--dit A quelque unité que se trouve associé ledit élément élastique, il est précisé qu'il peut être constitué soit par un élément métallique ou élastomère de forme adéquate, agissant en torsion ou en compression, soit par un organe pneumatique ou hydropneumatique.
L/ unité de détection , d'un tel régulateur automatique, objet de l'invention, peut être réalisée, quant à elle, selon différentes technologies, telles que : mécanique, hydraulique, ou comportant des éléments électroniques, tel qu'une jauge de contrainte piézo-électrique dont le signal peut être amplifié, ou la combinaison entre chacune d'elles, leur caractéristique commune étant le déplacement angulaire obtenu sous l'effet de la variation du couple résistant, à quelque niveau que se trouve l'élément élastique.
De même l' unités de transformation peut utiliser une technologie mécanique, hydraulique ou pneumatique ou électronique. ou la combinaison entre chacune d'elles, leur caractéristique commune étant la transformation d'une déformation angulaire en une impulsion linéaire utilisée pour le contrôle du variateur analogique par tout moyen adapté.
Quant à l' unité de transmission , dont le but n'est que d'adresser l'impulsion reçue de l'unité précédente au variateur de puissance ou au variateur de vitesse standard que comporte l'installation, pour en rectifier temporairement la position, elle peut être réalisée par tout moyen connu, selon des technologies différentes, telles que : mécanique, hydraulique, ou électronique.
C'est ainsi que :
La figure 1 montre schématiquement, en coupe partielle, longitudinale, diamétrale, le dispositif, objet de l'invention, comportant les trois unités (détection, transformation et transmission) réalisées, toutes trois, à titre d'exemple, selon un moyen mécanique, l'élément élastique constituant ici l'organe de détection ;
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la figure 2 montre schématiquement, en coupe diamétrale, le dispositif, objet de l'invention, comportant l'unité de détection réalisée, selon un moyen hydraulique, donné à titre d'exemple, et l'élément élastique constituant l'unité de transformation en combinaison avec un moyen hydraulique. la figure 3 montre schématiquement, en coupe diamétrale, un tel dispositif comportant un circuit hydraulique secondaire destiné à s'opposer et, éventuellement, à suppléer aux fuites qui peuvent se manifester au niveau des éléments mobiles des organes hydrauliques ; la figure 4 montre schématiquement le dispositif, objet de l'invention, constituant une variante du dispositif objet de la figure 1 comportant, associés en un même organe mécanique compact, les trois unités (détection, transformation et transmission) cette dernière étant constituée par le variateur analogique lui-même, utilisé pour la liaison entre l'organe moteur et t'organe mené ; la figure 4a montre schématiquement un détail de la rampe hélicoïdale assurant, selon la figure 4, le déplacement du flasque mobile de la poulie extensible dudit variateur analogique ;
La figure 5 montre schématiquement un dispositif, objet de l'invention, comportant, associées en un même organe mécanique compact, les mêmes trois unités comportant, extérieurement, des éléments électroniques (non représentés) assurant une parfaite instantanéité de la transmission au variateur analogique de l'impulsion émise par le régulateur, objet de l'invention. la figure 5a montre schématiquement un détail de la rampe hélicoïdale assurant, selon la figure 5, le déplacement du repère soumis à l'action de l'organe élastique de transformation et utilisé pour la transmission à travers lesdits organes électroniques externes.
Ce sont donc plusieurs variantes mécaniques, hydrauliques ou électromécaniques, qui sont ainsi représentées et vont être décrites, à titre d'exemples, étant précisé que l'économie de l'invention ne se trouverait pas modifiée, quels que soient les moyens employés, pour la réalisation de chaque unité, dans la mesure où la chaîne cinématique détection, transformation, transmission ci-dessus définie dans chacun de ses éléments présiderait au résultat recherché.
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Quelle que soit la variante utilisée, le régulateur, objet de l'invention, introduit entre l'organe moteur et t'organe mené, comporte une unité de détection constituée par un organe qui les relie en vue de transmettre la puissance de l'organe moteur à l'organe mené, ledit organe étant capable d'un déplacement ou d'une déformation angulaire instantanée ayant pour centre t'axe de l'arbre de transmission de la puissance motrice, et qui, transmis à 1" unité de transformation provoque à ce niveau une impulsion linéaire qui anime l' unités de transmission qui agit par tout moyen adéquat sur le variateur analogique dont est muni l'organe moteur, pour faire varier en conséquence le couple dudit organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe malgré les variations de la charge ; l'une quelconque desdites unités comportant ou constituant elle-même un élément élastique capable de subir une déformation angulaire induite par l'
Figure img00070001

unité de détection et proportionnelle à la différence algébrique (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, ledit organe élastique ramenant, par son seul effet, la valeur contrôlée à sa valeur initiale dès que l'on a le retour de (Cm-Cr) = 0, c'est à dire dès que, selon le cas, la vitesse de l'organe mené, ou la puissance qui lui est transmise, se retrouve conforme à la consigne initialement affichée pour chacune d'elles au niveau du variateur analogique qui les contrôle.
Selon la variante représentée, à titre d'exemple, par la figure 1, le régulateur conforme à l'invention comporte l'élément élastique 1 constituant simultanément l'organe transmettant la puissance motrice à l'organe entraîné 8. et F unité de détection de la variation du couple résistant.
Ledit élément élastique est, en effet, formé par un ressort spirale cylindrique 1 lié à l'arbre moteur 3 du groupe (a), par son extrémité amont 2 rendue solidaire du fond 23 de la cloche 11 entraînée en rotation autour de son axe par ledit arbre moteur 3, et, par son extrémité aval 4, au plateau 5 solidaire de l'arbre de t'organe mené 8.
K L'unité de transformation de la déformation angulaire subie par ledit ressort 1 dans le plan des ordonnées, sous l'effet du couple résistant, en une impulsion linéaire capable d'être aisément transmise au variateur analogique qui contrôle le couple moteur, est formée par des éléments
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mécaniques essentiellement constitués par un cylindre fileté à pas rapide 6, monté dans l'alignement de l'arbre 7 de l'organe récepteur rotatif 8 et solidaire de ce dernier, et sur lequel peut circuler librement un écrou 9. Ledit écrou 9 est muni, à sa périphérie extérieure, de doigts radiaux 21 qui peuvent circuler librement dans les lumières 10 pratiquées selon les génératrices de la jupe de la cloche 11, et dont lesdits doigts 21 sont prisonniers.
Enfin, une butée à billes 12 prend appui, d'une part, sur la face aval de l'écrou 9 et, d'autre part, est prolongée par la douille 13 qui peut librement circuler sur l'arbre 7 et qui constitue 1' unité de transmission , agissant par tout moyen approprié (représenté ici très schématiquement) sur le variateur analogique 14 (tel que le carburateur d'un moteur thermique) dont il rectifie automatiquement la position en fonction du déplacement linéaire dudit écrou, pour assurer la permanence de l'égalité du couple moteur et du couple résistant, soit : (Cm-Cr)
Le dispositif étant ainsi constitué, on comprend que, dans l'hypothèse où, après absorption du couple d'élan, l'égalité (Cm-Cr) = 0 est atteinte, l'angle de torsion, dans le plan des ordonnées, de l'élément élastique 1 entre ses deux extrémités (2 et 4), et qui dépendra du rapport (Cm-Cr), restera constant.
La position relative, d'une part, de t'écrou 9 relié directement à l'arbre moteur 3 par l'intermédiaire de la cloche 11, et, d'autre part, du cylindre fileté 6, relié à l'arbre moteur par l'intermédiaire du ressort 1, restera donc constante. Et la butée 12 restera immobile sur l'axe des abscisses. En conséquence, la valeur de consigne affichée manuellement en 14 sera maintenue constante.
Mais, dès qu'il surviendra une variation, si faible soit-elle, de la charge au niveau de l'organe rotatif entraîné 8, les deux extrémités 2 et 4 de l'élément élastique de torsion 1 afficheront une variation de l'angle précédemment constaté dans le plan des ordonnées.
L'écrou 9, relié à l'extrémité amont 2 de l'élément élastique de torsion 1, sera donc entraîné par la cloche 11 en rotation autour du cylindre fileté 6 relié lui-même à t'extrémité aval 4 dudit élément élastique de torsion 1. Cette rotation relative de ces deux pièces 9 et 11 a donc même valeur angulaire que le déplacement relatif dans le plan des ordonnées des extrémités 2 et 4 de l'élément élastique de torsion 1.
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tn conséquence, on constate que la moindre variation de la charge supportée par l'organe entraîné 8 provoquera un déplacement longitudinal, aussi faible soit-il, de l'écrou 9 sur le cylindre fileté 6, provoquant, par le fait même, le déplacement axial de la butée 12 qui réagira sur l'organe de consigne manuel 14 pour apporter instantanément au variateur analogique, qui contrôle le puissance du moteur, la rectification nécessaire pour assurer à chaque instant ltégalité (Cm-Cr) = O.
Et cela se réalisera instantanément de façon continue, quels que soient le signe et l'importance de la variation de la charge, de sorte que la vitesse de rotation de l'organe entraîné sera constante quel que soit le travail demandé.
Dans le cas particulier du démarrage, le couple résistant présentant sa valeur maximale égale au couple d'élan, le dispositif libérera la puissance maximale du groupe moteur, jusqu'à ce que l'égalité des couples soit obtenue, la vitesse de rotation se fixant, de ce fait, à la vitesse de consigne affichée manuellement, et qui, par la suite, sera continuellement maintenue comme il vient d'être dit.
Un tel dispositif qui, selon la figure 1, donnée à titre d'exemple, est utilisé, pour assurer la constance de la vitesse de rotation de l'organe entraîné, peut être aussi utilisé pour assurer la constance de la puissance absorbée par ledit organe entraîné dès que l'on a (Cm cor). Pour cela, l'impulsion linéaire que ledit dispositif, objet de l'invention, est capable d'engendrer, est, alors, adressée à l'organe de régulation de la vitesse de l'organe mené, tel qu'un variateur analogique à friction, pour assurer en permanence la modification de la vitesse de rotation dudit organe mené, en fonction inverse du couple qu'il oppose, de telle manière que, à tout instant, l'on ait P= . c.
Cette application particulière est illustrée, à titre d'exemple, par la figure 2 qui montre une variante du dispositif, objet de l'invention.
Ici, l'unité de détection de la variation du couple résistant est constituée par des éléments hydrauliques tels qu'un vérin rotatif 15 comportant la chambre 17 qui contient un piston radial 16 mobile en rotation autour de l'axe dudit tambour, et dont la chambre cylindrique 17 est remplie d'un fluide incompressible.
L'arbre 3 dudit piston radial 16, mobile à l'intérieur de la chambre 17, est solidaire de l'arbre de l'ensemble moteur 22 à travers le joint tournant 28.
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L'arbre 7 du tambour formant le vérin rotatif 15 est solidaire de l'arbre de l'organe rotatif récepteur 8.
La chambre 17 dudit vérin rotatif 15 est munie d'une cloison radiale 26 n'autorisant aucun échange du fluide de part et d'autre de ladite cloison.
Ladite chambre 17 du vérin rotatif, comprise entre la ladite cloison 26 et la face amont du piston radial 16, est en communication, à l'extrémité de ladite chambre, à travers l'ouverture 27 et à travers le joint tournant 28 situé sur l'arbre moteur 3, avec la chambre de compression d'un vérin cylindrique
18, dont le piston 19 est maintenu en position de compression maximale par le ressort interne 20. L'axe dudit vérin 18 se termine extérieurement par une crémaillère 29 qui engrène avec le dispositif 30 qui transmet son mouvement par tout moyen adéquat connu 31, qui constitue l' unité de transmission , au variateur analogique manuel 32, tel qu'un variateur à friction sur plateau tournant, qui transmet l'énergie de l'ensemble moteur à l'arbre 3.
L'élément élastique nécessaire au fonctionnement du système est donc ici constitué par le ressort à compression 20 qui se trouve ainsi intégré à L'unité de transformation qui est donc constituée par la combinaison de l'élément hydraulique : le vérin 18, et de l'élément mécanique : la crémaillère 29 située sur l'axe du piston 19, à l'extérieur dudit vérin 18.
Le dispositif étant ainsi constitué, on constate qu'au démarrage, sous l'effet du couple maximum d'élan, le piston radial 16 se déplacera à l'intérieur de la chambre 17 du vérin circulaire 15, comprimant le fluide que ledit vérin circulaire contient, ce qui aura pour effet de provoquer le déplacement maximal du piston 19 du vérin cylindrique 18 qui, par l'intermédiaire de la crémaillère 29 et du dispositif 30, sur lequel elle engrène, amènera le variateur manuel 32 à son rapport minimal assurant ainsi automatiquement la transmission du couple maximal.
Cette position sera automatiquement modifiée en continu au fur et à mesure de la montée en vitesse de i'organe entraîné 8, jusqu'à ce que soit obtenue la vitesse de consigne à laquelle se stabilisera le variateur analogique 32.
Mais la moindre modification de la charge (en plus ou en moins) entraînera le déplacement, à l'intérieur de la chambre 17, du piston 16 qui entraînera la modification positive ou négative de la pression à l'intérieur de la chambre 17, provoquant le déplacement de même sens du piston 19 du vérin
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qui, par l'intermédiaire de la crémaillère 29, modifiera en conséquence la position du variateur manuel 32, de part et d'autre de sa position préalablement donnée par la position du piston 16 après le temps de démarrage.
Et ces positions relatives se maintiendront aussi longtemps que le couple résistant restera constant.
Ce même résultat est obtenu quel que soit le signe de la modification de la valeur de la charge entraînée.
Le dispositif étant ainsi constitué, on dispose, sous la forme de la combinaison d'un vérin circulaire hydraulique 15, formant l' usité de détection , et d'un vérin cylindrique 18 muni d'un ressort interne de compression, formant l' unités de transformation , d'un moyen élastique conforme à la caractéristique générale ci-dessus énoncée, dont il constitue une équivalence.
On constate donc que, dans le dispositif objet de cette variante, l'élément flexible, qui absorbe la déformation de l' unité de détection en fonction de la variation de la différence des couples (Cm-Cr), et qui est capable de rétablir la position d'équilibre, peut être associé à l' unité de transmission sans qu'il ne soit rien changé aux caractéristiques de l'invention. ni au résultat obtenu.
On remarque aussi que dans un tel montage l'élément élastique peut être constitué par une réserve d'air comprimé mise en relation avec un des éléments hydrauliques du système, sans qu'il ne soit rien changé à l'économie de l'invention.
Des éléments accessoires peuvent être associés à ce dernier dispositif, selon la figure 3, pour le munir, selon des dispositions connues, de circuits de compensation des fuites de liquide au niveau du piston radial 16.
Pour cela, le circuit actif 56, reliant la chambre 17, à travers l'ouverture de sortie 27 du vérin rotatif 15, au vérin cylindrique 18 est susceptible, en cas de baisse de pression contrôlée par la manomètre 57, de recevoir du liquide incompressible stocké dans la vessie 58, jusqu'à rétablissement de ladite pression, l'excédent retournant à la bâche 59 à travers le contrôleur de pression 60. De la même manière la chambre 17 du vérin rotatif 15, comporte une ouverture 61, symétrique de l'ouverture 27, par rapport à la cloison 26, destinée à mettre la zone de la chambre 17, située en
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aval dudit piston rotatif 16/en relation avec la bâche 59 sous le contrôle du manomètre 62 qui autorise, si nécessaire, une arrivée dans ladite portion aval de ladite chambre de liquide incompressible stocké dans la vessie 64, t'excèdent retournant aussi à la bâche 59 à travers le contrôleur de pression 63. Chacun de ces apports automatiques de liquide assure l'absence d'air dans les appareils de transmission de l'énergie motrice vers les organes de travail.
Selon la figure 4, les trois unités : de détection, de transformation et de transmission, qui constituent la chaîne cinématique du dispositif objet de l'invention, se trouvent former un ensemble compact dans lequel le dispositif élastique, qui contrôle la différence des couples (Cm-Cr), commande directement l'écartement des flancs d'une poulie extensible concentrique audit ensemble, et utilisée pour maintenir constante la vitesse de l'organe entraîné.
Pour cela, le tambour 34, rendu solidaire de t'extrémité de l'arbre moteur 3, au moyen de la clavette 66, contient, monté librement sur ledit arbre 3 et concentrique du précédent, le tambour secondaire 36 qui contient lui-même, solidaire de lui au moyen des goupilles 65, le noyau cannelé 44, à l'extrémité libre duquel est fixé le flasque conique de référence 37, mobile en rotation autour dudit arbre 3.
Les deux tambours concentriques 34 et 36 sont reliés entre eux au moyen de l'élément élastique constitué par le ressort spirale cylindrique 1, dont une extrémité 2 est solidaire du tambour moteur 34 et l'autre extrémité 4 est solidaire dudit tambour 36.
Ledit ressort se trouve logé dans l'évidement périphérique situé entre les deux tambours concentriques 34 et 36.
Le tambour primaire 34 porte extérieurement, sur sa paroi cylindrique, un doigt 39 orthogonal à ladite paroi, muni à son extrémité d'un galet libre 40 qui circule dans une lumière 41 formant la rampe hélicoïdale (figure 4a) pratiquée dans le cylindre 42 solidaire du flasque conique mobile 43, ledit flasque 43 étant capable de circuler librement par translation longitudinale sur le noyau cannelé 44 pour former la poulie extensible en coopération avec le flasque fixe 37.
Ledit flasque mobile 43 est retenu en rotation sur le noyau 44 par les cannelures dont celui-ci est muni.
Lesdits flasques 37 et 43, qui forment ensemble la poulie motrice extensible commandée, peuvent donc porter une courroie trapézoïdale qui la
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relie å une poulie extensible complémentaire, non représentée, montée sur l'arbre d'un organe récepteur.
Le dispositif étant ainsi constitué, le ressort 1 est capable de transmettre la puissance requise par t'organe récepteur commandé par ladite poulie extensible, et soumis à une charge normale, moyennant une déformation angulaire déterminée dans le plan des ordonnées, entre ses deux extrémités, en fonction de la valeur du couple auquel chacune de celles-ci est soumise. Cette déformation angulaire subira une modification dès que la charge entraînée viendra à être modifiée, quel que soit le signe de sa valeur.
Cette déformation angulaire du ressort 1, dans le plan des ordonnées, par rapport à l'axe de l'arbre moteur, entraînera un déplacement de même valeur angulaire du galet 40 à l'intérieur de la rampe hélicoïdale 41 (figure 4a), ce qui provoquera le déplacement longitudinal du flasque 43 mobile sur le noyau cannelé 44, entraînant la modification de l'écartement du flasque mobile 43 par rapport au flasque fixe 37, imposant, par le fait même, à la courroie trapézoïdale entraînée par lesdits flasques à se déplacer sur le diamètre de ladite poulie extensible, et simultanément à se déplacer de façon inverse sur la poulie complémentaire entraînée, non représentée, afin que soit toujours établie la constance de la puissance absorbée en modifiant la vitesse de rotation de t'organe entraîné dans la proportion inverse de la modification du couple résistant qui a provoqué la réaction automatique du système.
Quelle que soit la précision apportée dans la fabrication du dispositif conforme à la figure 4, une certaine altération du résultat recherché peut être provoquée par le jeu, si faible soit-il, nécessaire pour satisfaire la libre circulation du galet 40 à l'intérieur de la rampe hélicoïdale 41, jeu d'autant plus sensible que l'angle d'inclinaison de ladite rampe 41 doit être faible par rapport au plan orthogonal à l'axe du dispositif pour assurer une commande aisée du flasque libre 43. Ce qui provoque un certain retard de réaction lors du renversement de sens du déplacement relatif du galet 40 dans la mortaise formant ladite rampe 41.
Pour conférer au système une parfaite précision, et supprimer pour cela le jeu qui entraînerait quelque retard dans la transmission de l'information, il a été prévu, selon la figure 5, de remplacer la rampe hélicoïdale à double effet 41, par une rampe à simple effet 46 (figure 5a).
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Dans ce cas, ladite rampe 46 est portée par la virole 51 qui circule librement, longitudinalement, sur le fourreau secondaire 73, étant, comme auparavant, retenue en rotation sur ledit fourreau, au moyen de la clavette 70, ou de tout autre dispositif équivalent.
Les ressorts de compression 48, montés selon plusieurs génératrices, à la périphérie du fourreau secondaire 73 et prenant appui sur le virole 49 montée solidaire sur ce dernier, maintiennent constamment la manchette 47 en appui contre le galet 40 porté par le doigt 39 monté sur le fourreau primaire 72, de sorte que tout jeu dans les mouvements relatifs dudit galet 40 sur ladite rampe 46 est supprimé.
De même, pour accroître encore la précision du système, et le rendre ambivalent, c'est à dire en permettre l'application, aussi bien pour le maintien d'une vitesse constante que pour l'utilisation d'une puissance constante, en cas de variation de la charge supportée au niveau de l'organe mené, la virole 51 porte à sa surface extérieure un repère périphérique 50 de nature et de forme telles que l'observation de sa position permette de déceler le moindre déplacement de ladite virole parallèlement à l'axe du dispositif, l'observation de sa position pouvant être faite, sans contact, par un dispositif électronique.
L' unité de transmission sera alors extérieure au système, étant constituée par une cellule caméra électronique, du type DTC (dispositif de transfert de charge), non figurée, (ou tout autre dispositif électronique capable d'assurer la détection, sans contact, d'un mouvement matériel et d'en transmettre l'information) qui est placée dans le plan dudit repère 50, perpendiculaire à l'axe de l'ensemble du dispositif et à proximité dudit repère, pour en faire t'observation constante, ledit repère ayant sur sa périphérie la forme nécessaire pour que son moindre déplacement parallèle à l'axe du système engendre un signal électrique émis par ladite caméra DTC.
Cette information, étant reçue sans aucun contact matériel, ne sera pas altérée, ni dans sa valeur, ni dans le temps de transmission par un élément physique quelconque.
Elle pourra être amplifiée par tout système électronique adéquat connu, et pourra animer tout dispositif électrique de commande adapté, selon le cas, au type de régulateur de puissance ou de vitesse utilisé, ledit dispositif pouvant être, à titre d'exemple non représenté, un moteur électrique pas à pas, dont le rotor, fileté intérieurement (ou entraînant tout autre moyen
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mécanique), pourra commander la vis dont le mouvement longitudinal pourra être utilisé pour la commande de tout système de régulation à travers tout dispositif de transmission compatible.
Outre la précision et l'instantanéité de la réaction ainsi obtenues, un tel montage présente l'avantage que cette régulation pourra être appliquée, indifféremment, sans aucune modification des éléments de base, aussi bien à la régulation de la vitesse constante, qu'à la régulation de la puissance constante, cela ne dépendant que de la nature du régulateur externe qui recevra, par tout moyen adéquat, l'information émise par la caméra et amplifiée comme il conviendra.
On dispose donc ainsi encore d'un montage conforme aux caractéristiques de la présente invention, dé de détection associée à l'unité de transformation dont les modifications linéaires de positions sur l'axe du système sont utilisées par l' usité de transmission électronique externe, formant un ensemble compact, précis, fiable et universel, permettant d'être directement adapté à tous les contrôles envisagés dans le cadre de la présente invention.
C'est ainsi que l'application de la présente invention peut être faite pour le maintien de la vitesse constante en vue d'assurer la constance de la fréquence du courant électrique fourni par un groupe électrogène.
Et c'est ainsi que l'on peut aussi organiser l'utilisation d'une puissance constante à des vitesses variables en fonction du couple résistant dans la propulsion de véhicules.
A titre d'exemple non limitatif d'une telle application, le dispositif, objet de la figure 4, se trouverait particulièrement bien adapté, vu sa compacité, dans le cas d'une bicyclette, pour la meilleure utilisation de la puissance potentielle du cycliste cycliquement appliquée au pédalier mu par les pédales, puissance qui peut ainsi être adaptée à la vitesse du véhicule en fonction de l'effort résistant variable dû au profil en long de route qu'il poursuit. Dans ce cas, le dispositif représenté par la figure 4 serait introduit sur l'axe du pédalier qui serait solidaire de l'organe élastique qui entraînerait les variations de la poulie extensible 37-43 qui jouerait alors le rôle de pédalier, et qui serait reliée par une courroie trapézoïdale à une poulie complémentairement variable, solidaire de la roue motrice de l'engin,
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Bien d'autres applications peuvent être envisagées de l'une ou l'autre des variantes proposées, à titre d'exemple, aussi bien pour les véhicules de toutes sortes, que pour l'animation de machines industrielles.
De sorte qu'il peut être dit que le générateur d'impulsions instantanées émises en fonction de la variation de la valeur de la charge entraînée par un organe moteur, est constitué, de façon générale, par un dispositif introduit entre l'organe moteur et t'organe mené, pouvant se décomposer, de façon caractéristique, de trois unités distinctes, mais toujours associées, même si, dans certains cas, certaines sont confondues, la même unité assurant alors plusieurs fonctions distinctes.
Le dispositif, objet de l'invention, comporte donc, dans son principe, - une unité de détection qui relie entre eux l'organe moteur et l'organe entraîné en vue de transmettre à ce dernier la puissance motrice, tout en détectant la différence algébrique (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, par la déformation subie par ledit dispositif, et manifestée par le déplacement angulaire dans le plan des ordonnées, par rapport à son axe, du dispositif de liaison, en fonction de cette différence ; - une unité de transformation qui transforme ledit déplacement angulaire obtenu dans le plan des ordonnées en une impulsion instantanée linéaire sous forme d'un déplacement linéaire se développant dans le plan des abscisses ; - une unité de transmission , qui, recevant l'impulsion linéaire, l'adresse au dispositif destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur, ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante, quelle que soit la charge supportée, la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans certains cas, la vitesse de t'organe mené, et dans d'autres, la puissance absorbée par ledit organe, de façon à maintenir toujours constante l'équation (Cm-Cr) = 0.
Ces trois unités constituent ensemble une chaîne cinématique caractéristique de l'invention dans laquelle l'une, au moins, de ces trois unités comporte un élément élastique capable, à tout moment, de restituer t'énergie
Figure img00160001

qu'il a absorbée, lors de la déformation qu'il a subie à la suite de la fonction de détection à laquelle il participe, pour ramener par son seul effet le dispositif variateur à sa valeur initiale dès que l'on a (Cm-Cr) = O, c'est à dire dès que, selon le cas, la vitesse de l'organe mené, ou la puissance absorbée par ledit
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organe se retrouve conforme a la consigne initialement amenée pour chacune d'elles, au niveau du variateur analogique qui les contrôle.
Plusieurs variantes ont été exposées ici, de façon non limitatives.
Pour l'une (figure 1) t' unité de détection , qui relie l'organe moteur. à l'organe résistant entraîné 8, en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre l'arbre moteur 3 et l'arbre 7 dudit organe entraîné 8, tel qu'un ressort spirale cylindrique 1, dont l'extrémité amont 2 est solidaire (directement ou indirectement) de l'arbre moteur 3, et l'extrémité aval 4 est solidaire (directement ou indirectement) de l'arbre 7 dudit organe entraîné 8, ledit ressort manifestant par torsion autour de son axe, un déplacement angulaire dans le plan des ordonnées, entre ses deux extrémités 2 et 4, proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant.
Son unité de transformation , destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constituée par un cylindre 6 solidaire axialement de l'arbre 7 de l'organe entraîné 8 et capable d'être mu en rotation par l'extrémité aval 4 du ressort 1, ledit cylindre, fileté extérieurement selon un grand pas, portant extérieurement un écrou 9 rendu solidaire de l'extrémité amont du ressort 1 par l'intermédiaire des doigts 21 capables de circuler aisément à l'intérieur des lumières 10 pratiquées, selon des génératrices, dans la jupe de la cloche 11 dont le fond 2 est solidaire de l'arbre moteur 3 et dont ils sont prisonniers.
Et son unité de transmission capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par un manchon 13 capable de circuler librement sur l'arbre 7 de l'organe entraîné, prenant appui au niveau de son extrémité amont, par l'intermédiaire d'une butée à billes 12, sur l'extrémité aval de l'écrou 9, et commandant par sa propre extrémité aval tout dispositif 14, qui prend appui sur ledit manchon 13, pour transmettre le
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mouvement axial dudit manchon à tout organe de régulation destiné à modifier la valeur affichée du facteur de puissance du moteur, ou de vitesse de l'organe entraîné.
Selon une autre variante (figure 4))' unité de détection , qui relie l'organe moteur à l'organe entraîné [en l'occurrence une poulie extensible commandée, formée par les flasques 37 et 43], en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre l'arbre moteur 3 et ledit organe entraîné, tel qu'un ressort spirale cylindrique 1, dont l'extrémité amont 2 est solidaire directement ou indirectement) dudit arbre moteur, et l'extrémité aval 4 est solidaire (directement ou indirectement), par l'intermédiaire d'un noyau cannelé 44, du flasque 37 de ladite poulie extensible, ledit ressort 1 étant capable de manifester, par torsion autour de son axe, un déplacement angulaire dans le plan des ordonnées, entre ses deux extrémités 2 et 4, proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant.
Son unité de transformation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner t'organe de transmission, est constituée par une douille 34 rendue solidaire de l'arbre moteur 3 capable d'entraîner en rotation l'extrémité amont 2 dudit ressort 1 dont l'extrémité aval 4 est capable, à son tour, d'entraîner en rotation une douille concentrique 36 solidaire d'un noyau cannelé 44 qui porte le flasque-référence 37 de la poulie extensible commandée ; un galet mobile 40 porté par un doigt 39 monté sur un tambour de la douille 34, coopérant avec une rampe hélicoïdale 41, pratiquée dans un voile cylindrique 42 porté par le flasque mobile 43 de ladite poulie extensible, provoquant le déplacement longitudinal dudit flasque 43 sur le noyau cannelé 44, provoqué par le déplacement relatif des extrémités 2 et 4 dudit ressort 1 tout autant que la différence des couples moteur et résistant (Cm-Cr) n'est pas égale à zéro.
Et son unité de transmission capable d'adresser l'information à i'organe destiné à faire varier en conséquence la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge qu'il supporte, est constituée par ledit flasque
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tronconique, circulaire, mobile 43 qui coopère avec un flasque tronconique 37, complémentaire du précédent, pour former ensemble une poulie extensible, ce flasque 37 étant solidaire de la douille 36, par l'intermédiaire du noyau 44, et constituant, avec le flasque mobile 43 l'unité de transmission ces deux flasques étant destinés à recevoir une courroie trapézoïdale pour mouvoir l'engin entraîné à vitesse variable, selon la valeur du déplacement angulaire constaté au niveau du galet 40 qui provoque le déplacement linéaire du flasque mobile 43.
Pour une autre variante encore (figure 5), l' unité de détection qui relie l'organe moteur à l'organe résistant entraîné, en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm - Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre l'arbre moteur 3 et l'arbre 7 dudit organe entraîné 8, tel qu'un ressort spirale cylindrique 1, dont l'extrémité amont 2 est solidaire (directement ou indirectement) d'un fourreau cylindrique 72 porté et entraîné par l'arbre moteur 3, et l'extrémité aval 4 est solidaire du fourreau cylindrique 73 concentrique du précédent et solidaire, par l'intermédiaire d'un platine 68, de l'arbre 7 de l'organe entraîné 8, ledit ressort subissant par torsion, autour de son axe, un déplacement angulaire, dans le plan des ordonnées, entre ses deux extrémités 2 et 4, proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant.
Son unité de transformation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constituée par une virole 51 capable de circuler librement longitudinalement sur ladite douille 73, entraînée en rotation sur celle-ci par la clavette 70, mais qui, étant soumise à la pression des ressorts à compression 48, distribués, selon des génératrices, à la périphérie de la douille 73 et retenus par la virole 49 solidaire de ladite douille 73, prend constamment appui, au niveau de son bord extrême taillé sous forme d'une rampe hélicoïdale 46, contre le galet 40, mobile en rotation sur son socle 39 fixé à l'extérieur de la douille 72, provoquant, sous l'effet de ladite rampe hélicoïdale 46, le déplacement de la virole 51 parallèle à l'axe dans la proportion du déplacement angulaire de la douille 73 par rapport à la douille 72, en fonction de l'effort auquel est soumis le ressort 1.
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Et son unité de transmission capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de t'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par la virole 51 portant extérieurement un repère périphérique 50 dont les déplacements longitudinaux sont détectés par une caméra électronique (LCD) dont le signal électrique engendré et traité par tout dispositif électronique décodeur-amplificateur connu, met en mouvement tout dispositif mécanique ou électronique tel qu'un moteur électrique pas à pas capable de modifier avec précision la position de tout variateur analogique commandant, selon le cas, la régulation du couple moteur, ou la régulation de la vitesse de rotation de t'organe entraîné, en vue d'assurer la constance de la puissance fournie ou de la vitesse de l'organe entraîné, quelle que soit la charge supportée
Pour une nouvelle variante (figure 2), l unité de détection , qui relie l'organe moteur à l'organe entraîné 8 en vue de transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif hydraulique introduit entre l'arbre moteur 3 et l'arbre de l'organe entraîné 8, tel qu'un vérin cylindrique rotatif 15 contenant un piston radial rotatif 16 dont l'axe est solidaire de l'arbre 3 de l'élément moteur, et capable de se déplacer en rotation autour de son axe dans une chambre cylindrique 17, dont l'axe est lui-même solidaire de t'arbre 7 de l'organe entraîné qui est mis en mouvement, sous l'effet de la pression exercée par le piston 16 au sein de la chambre 17 qui comporte la cloison radiale 26, pression qui est fonction de la différence (Cm-Cr) des couples moteur et résistant, et qui dépend du déplacement angulaire dudit piston 16 au sein de la chambre 17.
Et son unité de transformation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constituée par un vérin cylindrique linéaire 18 dont la chambre de compression est mise en relation avec la chambre 17 du vérin rotatif 15 délimitée par le piston 16 et la cloison radiale 26, le piston 19 dudit vérin 18 étant maintenu
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(au repos en position de compression maximale par l'élément élastique du système (associé dans ce cas à l'unité de transformation), tel qu'un ressort axial 20, le déplacement linéaire du piston 19 étant donc fonction du déplacement angulaire du piston rotatif 16.
Et son unité de transmission , capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et, dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par l'axe dudit vérin 18 qui porte, dans sa partie externe, une crémaillère 29 qui engrène à ce niveau avec un dispositif 30 qui transmet son mouvement, par tout moyen convenable, à un variateur analogique 32 dont la valeur de consigne peut ainsi être modifiée automatiquement par le déplacement, à l'intérieur de la chambre 17, du piston
Figure img00210001

16.

Claims (10)

REVENDICATIONS
10) Générateur d'impulsions instantanées émises en fonction de la variation de la valeur de la charge entraînée par un organe moteur, caractérisé par le fait qu'il est introduit, entre l'organe moteur et l'organe mené, un dispositif, dit unité de détection qui les relie en vue de transmettre à ce dernier la puissance motrice, tout en détectant la différence algébrique (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, par le déplacement angulaire subi par ledit dispositif, dans le plan des ordonnées par rapport à son axe, en fonction de cette différence et transformé en un déplacement linéaire par un ensemble de moyens formant l' unité de transformation qui transforme ledit déplacement angulaire obtenu dans le plan des ordonnées en une impulsion instantanée linéaire se développant dans le plan des abscisses et utilisée pour mouvoir, à travers une unité de transmission , l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur, ou la vitesse de t'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante, quelle que soit la charge supportée, la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe.
20) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins de ces trois unités comporte un élément élastique capable, à tout moment, de restituer l'énergie qu'il a absorbée, lors de la déformation qu'il a subie à la suite de la fonction de détection à laquelle il participe, pour ramener par son seul effet le dispositif variateur à sa valeur initiale dès que l'on a (Cm-Cr) = 0, c'est à dire dès que, selon le cas, la vitesse de l'organe mené, ou la puissance absorbée par ledit organe se retrouve conforme à la consigne initialement affichée pour chacune d'elles, au niveau du variateur analogique qui les contrôle.
30) Générateur d'impulsions instantanées, selon l'ensemble des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l unité de détection , qui relie un organe moteur à un organe entraîné (8), en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre t'arbre moteur (3) et l'arbre (7) dudit organe entraîné (8), tel qu'un ressort spirale cylindrique (1), dont l'extrémité amont (2) est solidaire (directement ou
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indirectement) dudit arbre moteur (3), et l'extrémité aval (4) est solidaire (directement ou indirectement) de l'arbre (7) dudit organe entraîné (8), ledit ressort manifestant par torsion autour de son axe, un déplacement angulaire dans le plan des ordonnées entre ses deux extrémités (2) et (4) proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant
40) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l@'unité de transformation , destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constitué par un cylindre (6) solidaire axialement de l'arbre (7) de l'organe entraîné (8) et capable d'être mu en rotation par t'extrémité aval (4) du ressort (1), ledit cylindre, fileté extérieurement selon un grand pas, portant extérieurement un écrou (9) rendu solidaire de l'extrémité amont du ressort (1) par l'intermédiaire des doigts (21) capables de circuler aisément à l'intérieur des lumières (10) pratiquées, selon des génératrices, dans la jupe d'une cloche (11) dont le fond (2) est solidaire de l'arbre moteur (3) et dont ils sont prisonniers.
50) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de transmission capable d'adresser t'information à t'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de t'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par un manchon (13) capable de circuler librement sur l'arbre (7) de l'organe entraîné, prenant appui au niveau de son extrémité amont, par l'intermédiaire d'une butée à billes (12), sur l'extrémité aval de l'écrou (9), et commandant par sa propre extrémité aval tout dispositif (14), qui prend appui sur ledit manchon (13), pour transmettre le mouvement axial dudit manchon à tout organe de régulation destiné à modifier la valeur affichée du facteur de puissance du moteur, ou de vitesse de l'organe entraîné.
6 ) Générateur d'impulsions instantanées, selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l unité de détection , qui relie l'organe moteur à l'organe entraîné [en l'occurrence une poulie extensible
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commandée formée par des flasques (37) et (43)], en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre l'arbre moteur (3) et ledit organe entraîné, tel qu'un ressort spirale cylindrique (1), dont l'extrémité amont (2) est solidaire (directement ou indirectement) dudit arbre moteur, et t'extrémité aval (4) est solidaire (directement ou indirectement), par l'intermédiaire d'un noyau cannelé (44), du flasque (37) de ladite poulie extensible, ledit ressort (1) étant capable de manifester, par torsion autour de son axe, un déplacement angulaire, dans le plan des ordonnées entre ses deux extrémités (2) et (4), proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant.
70) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 6, caractérisé en ce que I"unité de transformation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constituée par une douille (34) rendue solidaire de l'arbre moteur (3) capable d'entraîner en rotation l'extrémité amont (2) dudit ressort (1) dont l'extrémité aval (4) est capable, à son tour, d'entraîner en rotation une douille concentrique (36) solidaire d'un noyau cannelé (44) qui porte le flasqueréférence (37) de la poulie extensible commandée ; un galet mobile (40) porté par un doigt (39) monté sur un tambour de la douille (34), coopérant avec une rampe hélicoïdale (41), pratiquée dans. un voile cylindrique (42) porté par le flasque mobile (43) de ladite poulie extensible, provoquant le déplacement longitudinal dudit flasque (43) sur le noyau cannelé (44), provoqué par le déplacement relatif des extrémités (2) et (4) dudit ressort (1) tout autant que la différence des couples moteur et résistant (Cm-Cr) n'est pas égale à zéro.
80) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 7, caractérisé en ce que /'unité de transmission capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge qu'il supporte, est constituée par ledit flasque tronconique, circulaire, mobile (43) qui coopère avec un flasque tronconique (37), complémentaire du précédent, pour former
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ensemble une poulie extensible, ce flasque (37) étant solidaire de la douille (36), par l'intermédiare du noyau (44), et constituant, avec le flasque mobile (43) /'unité de transmission ces deux flasques étant destinés à recevoir une courroie trapézoïdale pour mouvoir l'engin entraîné à vitesse variable, selon la valeur du déplacement angulaire constaté au niveau du galet (40) qui provoque le déplacement linéaire du flasque mobile (43).
90) Générateur d'impulsions instantanées, selon l'ensemble des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l unité de détection qui relie l'organe moteur à l'organe résistant entraîné, en vue de lui transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif mécanique élastique introduit entre l'arbre moteur (3) et l'arbre (7) dudit organe entraîné (8), tel qu'un ressort spirale cylindrique (1), dont l'extrémité amont (2) est solidaire (directement ou indirectement) d'un fourreau cylindrique (72) porté et entraîné par l'arbre moteur (3), et l'extrémité aval (4) est solidaire du fourreau cylindrique (73) concentrique du précédent et solidaire, par l'intermédiaire d'un platine (68), de l'arbre (7) de l'organe entraîné (8), ledit ressort subissant par torsion, autour de son axe, un déplacement angulaire, dans le plan de ordonnées, entre ses deux extrémités (2) et (4) proportionnel à la différence (Cm-Cr) constatée, à un instant donné, entre le couple moteur et le couple résistant.
100) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 9, caractérisé en ce que unité de transforrnation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constitué par une virole (51) capable de circuler librement longitudinalement sur ladite douille (73), entraînée en rotation sur celle-ci par une clavette (70), mais qui, étant soumise à la pression des ressorts à compression (48), distribués, selon des génératrices, à la périphérie de la douille (73) et retenu par une virole (49) solidaire de ladite douille (73), prend constamment appui, au niveau de son bord extrême taillé sous forme d'une rampe hélicoïdale (46), contre le galet (40), mobile en rotation sur un doigt (39) fixé à l'extérieur de la douille (72), provoquant, sous l'effet de ladite rampe hélicoïdale (46), le déplacement parallèle à l'axe de la virole (51), dans la proportion du
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Figure img00260001
déplacement anguiaire de la douiiie (ï3) par rapport à la douille (72), en fonction de l'effort auquel est soumis le ressort (1).
110) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 10, caractérisé en ce que unité de transmission capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de t'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par la virole (51) portant extérieurement un repère périphérique (50) dont les déplacements longitudinaux sont détectés par une caméra électronique (LCD) dont le signal électrique engendré et traité par tout dispositif électronique décodeur-amplificateur connu, met en mouvement tout dispositif mécanique ou électronique {tel qu'un moteur électrique pas à pas} capable de modifier avec précision la position de tout variateur analogique commandant, selon le cas, la régulation du couple moteur, ou la régulation de la vitesse de rotation de l'organe entraîné, en vue d'assurer la constance de la puissance fournie ou de la vitesse de l'organe entraîné, quelle que soit la charge supportée
12 ) Générateur d'impulsions instantanées, selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l unité de détection , qui relie l'organe moteur à l'organe entraîné (8) en vue de transmettre la puissance motrice, et qui est capable de subir une déformation angulaire proportionnelle à la différence (Cm-Cr) constatée entre le couple moteur et le couple résistant, est un dispositif hydraulique introduit entre l'arbre moteur (3) et l'arbre de l'organe entraîné (8), tel qu'un vérin cylindrique rotatif (15) contenant un piston radial rotatif (16) dont l'axe est solidaire de l'arbre (3) de l'élément moteur, et capable de se déplacer en rotation autour de son axe dans une chambre cylindrique (17), dont l'axe est lui même solidaire de l'arbre (7) de l'organe entraîné qui est mis en mouvement, sous l'effet de la pression exercée par le piston (16) au sein de la chambre (17) qui comporte une cloison radiale (26), pression qui est fonction de la différence (Cm-Cr) des couples moteur et résistant, et qui dépend du déplacement angulaire dudit piston (16) au sein de la chambre (17).
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130) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'unité de transformation destinée à transformer la déformation angulaire produite au niveau de l'unité de détection en un déplacement linéaire capable d'actionner l'organe de transmission, est constituée par un vérin cylindrique linéaire (18) dont la chambre de compression est mise en relation avec la chambre (17) du vérin rotatif (15) délimitée par le piston (16) et la cloison radiale (26), le piston (19) dudit vérin (18) étant maintenu (au repos) en position de compression maximale par l'élément élastique du système (associé dans ce cas à l'unité de transformation), tel qu'un ressort axial (20), le déplacement linéaire du piston (19) étant donc fonction du déplacement angulaire du piston rotatif (16)
140) Générateur d'impulsions instantanées, selon la revendication 13, caractérisé en ce que 'uné é de trsnsmission capable d'adresser l'information à l'organe destiné à faire varier en conséquence le couple de l'organe moteur ou la vitesse de l'organe entraîné, pour maintenir parfaitement constante la valeur que l'on s'est proposée, à savoir : dans le premier cas, la vitesse de l'organe mené, et dans le second cas, la puissance absorbée par ledit organe, quelle que soit la charge supportée, est constituée par l'axe dudit vérin (18) qui porte, dans sa partie externe, une crémaillère (29) qui engrène à ce niveau avec un dispositif (30) qui transmet son mouvement, par tout moyen convenable, à un variateur analogique (32) dont la valeur de consigne peut ainsi être modifiée automatiquement par le déplacement, à l'intérieur de la chambre (17), du piston (16)
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US4907461A (en) * 1988-02-26 1990-03-13 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Torque sensor
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DE4207668A1 (de) * 1992-03-11 1993-09-16 Teves Gmbh Alfred Hydraulische servo-lenkung mit lenkmomentsensor

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