<Desc/Clms Page number 1>
Avec les commandes par courroie, les comrnandes par câble et analogues dans lesquelles la roue menant met la roue menée en rotation au moyen d'une courroie
<Desc/Clms Page number 2>
sans fin, il s'avère parfois inévitable de modifier le rapport des vitesses de rotation conné par le rayon des roues (dénommé dans ce qui suit rapport de transmission, en vue d'une meilleure compréhension) en fonction du couple de rotation à transmettre à la roue, c'est-à-dire de mo- difier la résistance à la rotation à surmonter à la roue menée. A cette fin des transformateurs de couple de rota- tion, le plus souvent sous forme d'engrenages de change- ment de vitesse sont actuellement nécessaires.
Dans la forme la plus connue des transformateurs de couple de rotation avec des commandes par courroie, il est prévu l'arbre aprés/menant ou après l'arbre mené, souvent aussi après les deux arbres simultanément, un jeu de roues composé de plusieurs roues de diamètres différents, la courroie coopérant à tout moment avec une roue d'un jeu. Ces dispositifs ont pour inconvénient leur grand encombre- ment, la nécessité et la complication de leur manoeuvre et une usure relativement grande du matériel. Un autre inconvénient résulte du nombre limité des rapports de transmission dont on dispose.
On a bien cherché à parer à cet inconvénient en utilisant des commandes dites par poulies coniques dans lesquelles on emploie des cônes pour courroie au lieu de jeux de poulies, mais ces dis- positifs n'ont pu donner complètement satisfaction et n'ont pu être utilisés que dans des cas particuliers.
Dans d'autres dispositifs connus on a re-cours à des courroies trapézoïdales avec poulies pour courroies tra-
<Desc/Clms Page number 3>
pézoidales, dans lesquels la distance des flancs laté- raux et par conséquent le rayon du cercle d'action de la courroie à la poulie peut être modifié. Ces disposi- tifs, eux aussi, exigent encore relativement beaucoup d'espace et nécessitent un mécanisme de commande com- pliqué. Avec les transformateurs connus de couple de rotation, on n'a pu tenir compte du désir souvent pres- sant de fonctionnement automatique, c'est-à-dire d'adap- tation automatique du rapport de transmission aux con- ditions de fonctionnement existant momentanément et bien souvent variables, qu'en recourant à des disposi- tifs compliqués et coûteux.
La présente invention permet d'éviter les incon- vénients évoqués. A cette,fin, l'invention possède des rais élastiques disposés après un moyeu avec éléments entraîneurs situés à leurs extrémités libres, qui sont destinés à coopérer avec une courroie sans fin.
Le dessin ci-annexé représente schématiquement un exemple de réalisation de l'objet de l'invention: la fig. 1 est le profil de l'organe menant non chargé; la Fig. 2, le profil de l'organe menant sous pleine charge; la Fig. 3, le profil d'une transmission'par courroie avec l'organe menant selon l'invention sous pleine charge ; et
<Desc/Clms Page number 4>
la Fig. 4, une coupe étendue, selon la ligne IV- IV de la Fig. 1.
L'organe menant 1 (Fig. 1) possède un moyeu 2 réuni pour tourner avec un arbre menant 3. Ce moyeu est en forme de T en section transversale et constitue ainsi une couronne élargie 21 (Fig. 4), de la périphérie de laquelle partent, répartis sans interruption entre eux, des rais 4 qui sont en une seule pièce avec le moyeu 2 ou avec la couronne de celui-ci. La référence 41 désigne les racines des rais 4 qui s'alignent sans intervalle l'une contre l'autre le long de la couronne 21. Les rais 4, à la suite de leurs racines, sont inclinés, par rapport à la direction radiale du sens de rotation indiqué par la flèche P, dans le sens contraire, pour se prolonger progressivement en un arc dirigé à l'opposé du sens de rotation P.
Immédiatement après les rais 4 sont courbés dans le sens opposé pour se terminer sensiblement radiale- ment dans leur zone extrême libre après un tracé appro- ximativement en forme d'S. Les extrémités libres des rais 4 portent chacune une tête d'entraînement 6 ; par suite de la forme indiquée des rais 4 par rapport au sens de rotation P, ces têtes d'entraînement sont placées chacune en arrière de la racine 41 du rais 4 correspondant, et déterminent avec la racine un angle de centrage.
La grosseur des rais 4., mesurée dans le plan d'action de l'organe menant, augmente régulièrement des racines 41 vers les têtes d'entraînement 6 (ainsi qu'on peut le constater sur
<Desc/Clms Page number 5>
@ le profil).par contre la fig. 4 montre que la grosseur des rais, mesurée perpendiculairement au plan d'action de l'organe menant, diminue régulièrement vers l'extérieur.
Les dimensions des rais dans lesdites directions sont toutefois rendues telles, que la section transversale des rais diminue régulièrement à partir des racines 41 en direction des têtes d'entraînement 6.
La Fig. 4 montre en outre que les têtes d'entraîne, ment 6 sont pourvues d'une gorge trapézoïdale 7 dirigée dans le plan d'action de l'organe menant, et que l'organe menant est symétriquement construit par rapport au dit 'plan d'action. Une courroie trapézoïdale sans fin 8 en- toure l'organe menant 1 en passant dans les rainures trapézoïdales 7 des têtes d'entraînement et entoure une poulie de courroie hélicoïdale désignée à la Fige 3 par la référence 9; qui est réunie pour tourner avec un arbre mené 10.
Un galet de tension 12 chargé d'un ressort de traction 11 sert à compenser la longueur du brin de courroie tiré ainsi qu'il résultera des explications qui suivent, On remarquera encore que l'organe menant, dans l'exemple de réalisation représenté, est confectionné en matière élastique, l'élasticité des rais eux-mêmes étant influencée en second lieu par la forme qui leur est donnée.
La Fig. 1 montre qu'en position de décharge, les racines 41 des rais 4 reposent l'une sur l'autre mais que la fente entre les différentes racines 41 s'élargit progressivement vers l'extérieur, de sorte que les têtes
<Desc/Clms Page number 6>
d'entraînement 6 sont déjà séparées par des espaces inter- médiaires. On admettra maintenant que la commande par courroie doit être mise en marche, le couple de rotation d'un organe de commande non figuré imprimé à l'arbre me- nant devant surmonter la résistance à la rotation inter- venant sur l'arbre mené et actionner l'arbre mené.
L'arbre menant 3 étant mis en rotation dans le sens de la flèche P, cet arbre, avec le moyeu 2, prendra d'abord de l'avan- ce par rapport aux têtes d'entraînement, les courbures en forme d'S des rais 4 étant alors accentuées et l'an- gle de centrage déterminé par la racine 41 et la tête d'entraînement 6 d'un rais 4 augmentant. La conséquence en est que la distance des têtes d'entraînement aux- quelles s'applique le brin tracteur de la courroie trapé- zoldale 3 ,jusqu'au centre de l'organe menant diminue, ce qui équivaut à une réduction du rayon efficace de l'organe menant, c'est-à-dire à la modification du rapport de trans- têtes mission.
Parallèlement diminue l'écart entre deux/d'entrai- nement voisines jusqu'à ce que, dans certains cas, celles- ci s'appliquent complètement l'une sur l'autre (voir Fig.
2). Il est évident que l'avance de l'arbre menant 3 et du moyeu-2 par rapport aux têtes d'entraînement 6 dé- pend de la grandeur du couple de rotation agissant sur l'arbre menant et de la charge de l'arbre mené. Mais il est également certain que la mesure de la déformation des différents rais, qui est déterminée par les mêmes facteurs, vue du brin tracteur de la courroie trapézoïdale 8 dans
<Desc/Clms Page number 7>
le sens de rotation P de l'organe menant 1, diminue régu- lièrement. Ce qui est déterminant pour la transmission du couple de rotation menant, c'est naturellement le rayon efficace de l'organe menant, c'est-à-dire celui pour le- quel les têtes d'entraînement 8 coopèrent avec le brin tracteur de la commande par câble.
Si maintenant l'arbre mené 10 e été mis en rotation de la manière indiquée, et si cet arbre doit être main- tenu en rotation à une vitesse uniforme, le couple de ro- tation à transmettre par la courroie hélicoïdale est infé- rieur dans tous les cas au couple de rotation de démarra- ge, de sorte qu'en marche continue la commande a lieu avec une avance minime de l'arbre menant par rapport à la courroie (en cas de choix exact et judicieux de l'or- gane menant). En cas de changement de charge à l'arbre mené, cette avance varie automatiquement par suite de l'élasticité de l'organe menant.
C'est ainsi par exemp- le qu'en cas d'accélération; l'avance étant plus grande, le rayon efficace devient plus petit, le couple de ro- tation agissant sur l'arbre.mené étant alors renforcé.,, l'essentiel est alors que les rais sont toujours dans un état stable et, pour cette raison également (abstraction faite de leur rigidité latérale résultant de leur forme) ne peuvent pas se couder latéralement. La modification de l'avance modifie naturellement la longueur du brin tiré de la courroie. Il incombe au galet de tension 9 chargé par un ressort de compenser ( de façon connue) cette va-
<Desc/Clms Page number 8>
riation de longueur.
Pour mieux expliquer l'avantage offert par l'organe menant selon l'invention, on admettra que celui-ci est utilisé à la commande d'un véhicule. Lors du démarrage et de l'accélération le rayon efficace de l'organe me- nant se rapetisse chaque fois jusqu'à ce que le coupe de rotation de commande soit suffisamment renforcé pour sur- monter la résistance à la rotation agissant à l'arbre mené. Cependant, dès que le véhicule se trouve en mouve- ment et doit continuer à rouler à une vitesse uniforme, les rais de l'organe menant peuvent s'allonger conformé- ment à la charge du moment et prendre une position dans laquelle la commande a lieu dans un plus grand rapport de transmission.
Si maintenant les résistances à la marche augmentent, par exemple à une montée, de sorte qu'il doit se produire un renforcement du couple de rotation, l'or- gane menant fonctionne immédiatement en ce que le rayon efficace diminue et la commande transmise avec un rapport moindre de transmission. La modification du rapport de mission intervient alors entre deux valeurs-limites de l'organe menant tout à fàit sans échelons et automatique- ment. En conséquence immédiate.de l'application de l'organe menant auivant l'invention, un moteur de commande par exemple peut être rendu plus petit qu'il n'est ordinaire- ment nécessaire.
Il ne sera fait allusion ici qu'à la marche d'un monte-charge ou ascenseur pour lequel la charge de démarrage est déterminée en premier lieu pour
<Desc/Clms Page number 9>
le choix de la grandeur ddmoteur de commande. De,plus petits moteurs sont moins coûteux quant à leur acquisi- tion et à leur marche, et il est évident que l'adapta- tion sans échelons de l'organe menant aux conditions de marche du moment réduit encore leur coût de fonctionne- ment, et que la mise en oeuvre comportant le ménagement du matériel en augmente encore le caractère économique.
Il est évident que moyennant adaptation, mutatis mutandis, des détails de sa construction, l'organe me- nant est utilisable dans des commandes de tout genre, ainsi par exemple dans des transmissions à friction, en dehors des commandes par courroie ou par câble. L'organe menant peut être réalisé en métal ou par exemple en caout- chouc. On pourrait aussi renforcer une matière de base par des armatures. Les matières artificielles de toutes sortes par exemple constituent une matière préférée. Il est évidemment possible de fabriquer l'organe menant en plusieurs pièces.
<Desc / Clms Page number 1>
With belt drives, cable drives and the like in which the drive wheel rotates the driven wheel by means of a belt.
<Desc / Clms Page number 2>
endlessly, it sometimes turns out to be inevitable to modify the ratio of the rotational speeds connected to the radius of the wheels (hereinafter referred to as transmission ratio, for a better understanding) according to the rotational torque to be transmitted to the wheel, that is to say to modify the resistance to rotation to be overcome at the driven wheel. Rotational torque transformers, most often in the form of speed change gears, are currently required for this purpose.
In the most well-known form of torque transformers with belt drives, the shaft after / driving or after the driven shaft or after the driven shaft is provided, often also after both shafts simultaneously, a set of wheels consisting of several wheels of different diameters, the belt cooperating at all times with a wheel of a set. These devices have the disadvantage of their large size, the necessity and the complication of their operation and a relatively great wear of the equipment. Another drawback results from the limited number of transmission ratios available.
We have sought to overcome this drawback by using so-called conical pulley controls in which belt cones are used instead of sets of pulleys, but these devices have not been completely satisfactory and have not been able to be used. used only in special cases.
In other known devices, trapezoidal belts with pulleys for cross belts have been used.
<Desc / Clms Page number 3>
pezoidales, in which the distance of the lateral flanks and consequently the radius of the circle of action of the belt at the pulley can be changed. These devices, too, still require a relatively large amount of space and require a complicated operating mechanism. With the known torque transformers, it has not been possible to take into account the often pressing desire for automatic operation, that is to say for automatic adaptation of the transmission ratio to the existing operating conditions. momentarily and very often variable, than by resorting to complicated and expensive devices.
The present invention makes it possible to avoid the drawbacks mentioned. To this end, the invention has elastic spokes arranged after a hub with driving elements located at their free ends, which are intended to cooperate with an endless belt.
The accompanying drawing schematically represents an embodiment of the object of the invention: FIG. 1 is the profile of the unloaded driving organ; Fig. 2, the profile of the driving organ under full load; Fig. 3, the profile of a belt transmission with the driving member according to the invention under full load; and
<Desc / Clms Page number 4>
Fig. 4, an extended section, taken along the line IV-IV of FIG. 1.
The driving member 1 (Fig. 1) has a hub 2 joined together to rotate with a driving shaft 3. This hub is T-shaped in cross section and thus constitutes an enlarged crown 21 (Fig. 4), of the periphery of which leave, distributed without interruption between them, the spokes 4 which are in one piece with the hub 2 or with the crown thereof. The reference 41 designates the roots of the spokes 4 which are aligned without gap against one another along the crown 21. The spokes 4, following their roots, are inclined with respect to the radial direction of the ring. direction of rotation indicated by the arrow P, in the opposite direction, to extend progressively in an arc directed against the direction of rotation P.
Immediately after the spokes 4 are bent in the opposite direction to end substantially radially in their extreme free zone after an approximately S-shaped path. The free ends of the spokes 4 each carry a drive head 6; as a result of the indicated shape of the spokes 4 with respect to the direction of rotation P, these drive heads are each placed behind the root 41 of the corresponding spokes 4, and determine a centering angle with the root.
The size of the spokes 4., measured in the action plan of the driving organ, increases steadily from the roots 41 towards the driving heads 6 (as can be seen on
<Desc / Clms Page number 5>
@ the profile), on the other hand in fig. 4 shows that the size of the spokes, measured perpendicular to the action plane of the driving organ, decreases regularly outwards.
The dimensions of the spokes in said directions are however made such that the cross section of the spokes decreases regularly from the roots 41 in the direction of the drive heads 6.
Fig. 4 further shows that the drive heads, ment 6 are provided with a trapezoidal groove 7 directed in the action plane of the driving member, and that the driving member is symmetrically constructed with respect to said plane of 'action. An endless trapezoidal belt 8 surrounds the drive member 1 passing through the trapezoidal grooves 7 of the drive heads and surrounds a helical belt pulley designated in Fig. 3 by the reference 9; which is assembled to rotate with a driven shaft 10.
A tension roller 12 loaded with a tension spring 11 serves to compensate for the length of the pulled belt strand as will result from the following explanations. It will also be noted that the driving member, in the example of embodiment shown, is made of elastic material, the elasticity of the spokes themselves being influenced secondarily by the shape given to them.
Fig. 1 shows that in the discharge position, the roots 41 of the spokes 4 rest on each other but that the slit between the different roots 41 gradually widens outwards, so that the heads
<Desc / Clms Page number 6>
drive 6 are already separated by intermediate spaces. It will now be assumed that the belt drive must be started, the rotational torque of a not shown actuator printed on the shaft leading to overcome the resistance to rotation occurring on the driven shaft and operate the driven shaft.
The drive shaft 3 being rotated in the direction of arrow P, this shaft, together with the hub 2, will first move forward in relation to the drive heads, the S-shaped curvatures of the spokes. 4 then being accentuated and the centering angle determined by the root 41 and the drive head 6 of a spoke 4 increasing. The consequence is that the distance from the drive heads to which the pulling section of the V-belt 3 applies to the center of the driving member decreases, which is equivalent to a reduction in the effective radius of the leading organ, that is to say the modification of the transmission ratio.
At the same time, the distance between two neighboring drives decreases until, in some cases, they apply completely to each other (see Fig.
2). It is obvious that the advance of the driving shaft 3 and of the hub-2 with respect to the drive heads 6 depends on the magnitude of the torque acting on the driving shaft and on the load on the shaft. led. But it is also certain that the measurement of the deformation of the different spokes, which is determined by the same factors, seen from the tractor strand of the V-belt 8 in
<Desc / Clms Page number 7>
the direction of rotation P of the driving member 1 decreases steadily. What is decisive for the transmission of the driving torque is naturally the effective radius of the driving member, that is to say that for which the drive heads 8 cooperate with the tractor side of cable control.
If now the driven shaft 10 e has been rotated in the manner shown, and if this shaft is to be kept rotating at a uniform speed, the rotational torque to be transmitted by the helical belt is less than in any case to the starting torque, so that in continuous operation the control takes place with a minimal advance of the driving shaft in relation to the belt (in the event of an exact and judicious choice of gane leading). In the event of a change in load on the driven shaft, this advance varies automatically as a result of the elasticity of the driving member.
This is the case, for example, in the event of acceleration; the feed being greater, the effective radius becomes smaller, the rotational torque acting on the driven shaft then being reinforced. ,, the main thing is then that the spokes are always in a stable state and, for this reason too (apart from their lateral stiffness resulting from their shape) cannot bend laterally. Changing the feed naturally changes the length of the strand pulled from the belt. It is the responsibility of the tension roller 9 loaded by a spring to compensate (in a known manner) for this value.
<Desc / Clms Page number 8>
riation of length.
To better explain the advantage offered by the driving member according to the invention, it will be assumed that the latter is used to control a vehicle. During start-up and acceleration the effective radius of the drive member becomes smaller each time until the control rotation cut is sufficiently strengthened to overcome the resistance to rotation acting on the shaft. led. However, as soon as the vehicle is in motion and must continue to travel at a uniform speed, the spokes of the drive member can lengthen according to the load at the moment and assume a position in which the control has held in a greater transmission ratio.
If now the running resistances increase, for example on a rise, so that an increase in the torque must occur, the driving body immediately operates in that the effective radius decreases and the command transmitted with a lower transmission ratio. The modification of the mission report then occurs between two limit values of the leading component without steps and automatically. As an immediate consequence of the application of the drive member according to the invention, a drive motor for example can be made smaller than is ordinarily necessary.
Allusion will be made here only to the operation of a hoist or lift for which the starting load is determined in the first place for
<Desc / Clms Page number 9>
the choice of the control motor size. In addition, smaller engines are less expensive to acquire and run, and it is evident that the stepless adaptation of the leading member to the current operating conditions further reduces their cost of operation. , and that the implementation comprising the sparing of the material further increases its economic character.
It is obvious that by adapting, mutatis mutandis, the details of its construction, the driving member can be used in controls of all kinds, for example in friction transmissions, apart from belt or cable controls. The driving member can be made of metal or, for example, of rubber. One could also reinforce a basic material by reinforcements. Artificial materials of all kinds, for example, are a preferred material. It is obviously possible to manufacture the leading member in several parts.