Dispositif (le changement de vitesse. L'objet de la. présente invention est un dispositif de changement de vitesse par biel les et manivelles, dans lequel le mouvement est transmis à un arbre récepteur par l'inter médiaire d'un mécanisme d'entraînement en sens unique commandé par un arbre portant une manivelle réceptrice accouplée à.
une bielle guidée par une manivelle-gui-de pivo tant autour d'un pivot et elle-même comman dée par un ensemble bielle-manivelle dont la manivelle tourne d'un mouvement continu, la variation de vitesse étant obtenue en fai sant varier la position relative de certains éléments, la position de l'arbre sur lequel est calé la. manivelle réceptrice et la.
longueur de cette manivelle étant déterminées de façon à ce que lorsque la vitesse de l'arbre récepteur est la plus grande, les angles d'arc-boutement de la manivelle réceptrice et de la bielle mo trice aux extrémités de la course de la mani velle réceptrice soient supérieurs à une va leur déterminée et que la vitesse angulaire maximum cle ladite manivelle réceptrice soit pratiquement constante pendant une brande partie de l'oscillation qu'elle décrit.
Les fig. 1 à 7 du dessin annexé montrent à. titre d'exemple, quelques formes d'exécu tion de l'objet de l'invention et des diagram mes illustrant leur fonctionnement.
La. fig. 1 montre schématiquement la par tie motrice d'un dispositif selon l'invention, La fig. 2 en montrant schématiquement la partie réceptrice; La fig. 3 est un diagramme des vitesses de la manivelle réceptrice en fonction du dé placement angulaire de la manivelle motrice;
La fib. 4 montre une forme d'exécution dans laquelle les variations de vitesse pont obtenues par un déplacement de l'arbre por tant la manivelle réceptrice; La fig. 5 montre une autre forme d'exé cution dans laquelle les variations de vitesse sont obtenues par le déplacement de l'arbre moteur et du pivot de la manivelle guide; La fig. 6 montre une forme d'exécution dans laquelle l'arbre moteur et l'arbre récep teur sont fixes, tandis que le pivot de la ma nivelle guide subit un déplacement destiné à obtenir la. variation de vitesse;
La fig. 7 montre en perspective une forme d'exécution comportant plusieurs dis positifs analogues à celui de la fig. 6 et coin- mandant un même arbre récepteur.
Le dispositif représenté schématiquement par les fig. 1 et 2 (la fi-. 1 correspondant à la partie motrice et la fig. 2 à la partie ré ceptrice), comporte un arbre moteur 1, tour nant d'une façon continue et commandant un ensemble bielle-manivelle 3, 2, la crosse de la bielle 3 étant guidée par l'e:,-trémité d'une manivelle guide 5, sur laquelle elle est fixée, laquelle manivelle 5, ,de longueur égale à celle de la bielle '3, pivote autour d'un axe 6.
Une bielle motrice 7 (fig. 2) également arti culée en 4 et de même longueur que la bielle 3, commande une manivelle réceptrice 8 de même longueur que la manivelle motrice 2 et calée sur un arbre 9 dont l'axe coïncide avec l'axe de l'arbre moteur 1; il s'ensuit que -la manivelle réceptrice 8 tourne à la même vitesse que la manivelle motrice 2.
Si, sans rien changer aux autres éléments, on augmente la longueur de, la manivelle ré ceptrice 8, cette dernière sera animée de vi tesses différentes ,de celles de la manivelle motrice 2. En outre, en s'imposant une valeur minimum pour les angles d'arc-boutement de la manivelle réceptrice 8 et de la bielle 7, aux extrémités de la course de la manivelle réceptrice, on détermine la position d'un nou veau centre 9' de l'arbre sur lequel est calée la manivelle réceptrice.
Si on considère que la période pendant laquelle le mécanisme d'entraînement en sens unique, monté sur l'arbre 9', entraîne l'arbre récepteur, a lieu pendant que la manivelle ré ceptrice se déplace suivant l'arc de cercle 10, 11, 10'-, et si on reporte sur l'arc de cercle décrit par l'extrémité de la.
manivelle récep trice les, différentes positions de cette extré- mité 11 pour des positions équidistantes de la manivelle motrice, on constate que ces dif- férentes positions sont pratiquement équidis tantes, sauf aux extrémités de l'oscillation de la manivelle réceptrice.
La fig. 3, qui représente un diagramme des vitesses angulaires de la manivelle ré ceptrice, en fonction des angles décrits par la manivelle motrice, montre que pendant une grande partie de la rotation de la mani velle réceptrice, la vitesse de celle-ci reste pratiquement égale -à sa valeur maximum. La manivelle guide 5 ayant une longueur égale à celle de la bielle motzice, les diffé rents arcs de cercles décrits des différentes positions de la crosse de la bielle motrice, comme centre se rencontrent en un point com mun qui est le pivot 6 de la manivelle guide. Ce point 6 constitue donc le sommet d'un fu seau qui découpe la trajectoire décrite par l'extrémité de la manivelle réceptrice en un certain nombre de parties égales.
Pour faire varier la vitesse de l'arbre ré cepteur, il faut faire varier la. distance sépa rant le point 11 du pivot 6. Etant données les longueurs choisies, cette vitesse passe par zéro quand ces deux points sont confondus. Il faut donc si l'on veut obtenir pour les courbes des différentes vitesses de la mani velle réceptrice la même allure que celle de la fig. 3, que lorsq'on effectue cette variation de distance susmentionnée, que le fuseau dont le sommet est en 6, continue à découper la.
trajectoire de l'extrémité de la manivelle ré ceptrice en un certain nombre de parties égales -dont la longueur est naturellement proportionnelle à. la vitesse reçue. Il faut de plus éviter que les angles d'arc-boutement entre la manivelle réceptrice et la bielle mo trice aux extrémités de l'oscillation de la manivelle réceptrice pour laquelle sa. vitesse est maximum, ne descendent sensiblement au dessous de la. valeur que l'on s'est imposée.
Pour réaliser ces conditions, il suffit de faire varier la distance susmentionnée par déplacement du pivot 6 ou de l'arbre 9' sui vant un arc de cercle dont le centre 12 est déterminé graphiquement d'après les condi tions à réaliser. Si la. manivelle guide n'a pas la même longueur que la bielle réceptrice, le passage par la vitesse nulle ne peut avoir lieu. Néan moins dans ue cas on peut appliquer les mêmes raisonnements que ci-dessus.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 4, l'arbre sur lequel est calée la ma nivelle réceptrice 8 peut être déplacé autour du cer tre 12 vers le pivot 6 qui est maintenu fixe en même temps que l'arbre moteur 1; l'arbre 9' sur lequel la manivelle 8 est calée, porte un mécanisme d'entraînement en sens unique qui actionne un arbre tournant tou jours dans le même sens; ce dernier arbre porte un engrenage 13; il est monté ainsi que l'arbre 9' dans une pièce 15 que l'on peut faire pivoter autour d'un pivot dont l'axe passe pair le centre 12 susmentionné, au moyen d'une bielle 16.
Pendant le pivote ment de la pièce 15, l'engrenage 13 roale sur un engrenage 14 calé sur vn arbre récepteur final, dont l'axe passe également par le cen tre 12.
Au lieu d'enblenages roulant l'un sur l'autre tels que le 13 et 14, an pourrait égale ment employer une autre liaison mécanique pour transmettre le mouvement de rotation de l'arbre 9' à, l'arbre -récepteur final pendant le pivotement de la pièce 15.
Suivant une autre forme d'exécution, (fig. 5), la partie réceptrice du mécanisme: est maintenue. fixe, tandis que la partie mo trice est déplacée autour du centre 12. Cette forme d'exécution comporte un arbre l' animé d'un mouvement de rotation continu, l'axe de cet arbre l' passant par le centre 12 susmen tionné. Sur l'arbre l' est calé un engrenage 13' calé sur un arbre 1 porté par une pièce 15' que l'on peut faire pivoter en agissant par exemple sur une bielle 16, autour d'un pivot dont l'axe passe par le centre 12.
La. pièce 15' porte également le pivot 6 de la manivelle guide 5, laquelle est com mandée par la. bielle 3 de l'ensemble bielle- manivelle 2, 3, calée sur l'arbre 1. La mani velle guide actionne la. bielle 7 connectée à la. manivelle réceptrice 8, calée sur l'arbre 9', qui, par l'intermédiaire du mécanisme d'en- traînementi en sens unique,- actionne l'arbre récepteur final.
L'emploi des engrenages est évité dans la forme d'exécution de la fig. 6; l'arbre\ moteur 1 et l'arbre à mouvements alternatifs 9' sont fixes, tandis que le pivot 6 de la manivelle guide 5 est déplacé vers l'arbre récepteur; le point 6 doit décrire dans son rapprochement vers l'arbre 9' avec le point 12 comme centre, un arc ,de cercle de rayon 6-12, le point 12 ayant été déterminé graphiquement d'après les conditions à. remplir.
D'autre part, il est indispensable que, quoique le pivot 6 se déplace par rapport à l'arbre moteur 1, la distance 1-6 reste cons tante, de façon à ce que l'orientation de l'arc de cercle décrit par la crosse de la bielle mo trice 7 soit toujours telle qu'elle était lors que la vitesse de réception était maximum.
Le point 6 devant décrire un arc de cercle de centre 12 et de rayon 6-1.2 et un arc de cercle de centre 1 et de rayon 1-6, il fau drait que les centres 1 et 12 soient confondus et que les rayons 1-6 et 6-12 soient égaux.
Pour ramener le centre 1 en 12 on peut d'abord ramener le centre 1 sur le rayon 6-12, puis déplacer ce centre suivant le rayon 6-12. Ceci peut s'obtenir comme suit: 1o En commandant la manivelle guide 5 par la bielle 3, en un point 1.8 faisant avec le pivot 6 de la manivelle guide et le point 17 où celle-ci est reliée à la. bielle motrice, un angle a égal à celui existant dans le cas de la vitesse reçue maximum entre la position normale de l'arbre moteur 1, le pivot 6 de la manivelle, et le centre 12 du déplacement du pivot de la manivelle guide. 20 En comman dant la manivelle guide par la.
bielle 3 en un point 19 qui divise la longueur 6-18 de la manivelle guide dans le même rapport que le centre 12 divise la longueur qui sépare le pivot 6 de la manivelle guide de l'arbre mo teur 1.
Ces deux moyens peuvent naturellement être appliqués également s'il s'agit de rame ner le centre 12 sur l'axe de l'arbre moteur 1.
En pratique, comme on peut être amené à devoir tenir compte des possibilités de la construction, principalement dans le cas de plusieurs dispositifs d'entraînement comman dant un même arbre récepteur, comme on peut ne pas pouvoir toujours décaler la manivel13 guide de l'angle voulu, limité qu'on est sou vent par des questions d'encombrement ou de construction, il peut ne pas être possible de s'en: tenir à l'égalité des rayons 6-12 et 1-6 donc à la position idéale des centres 12 et 1 superposés.
Les arcs de cercle de centre 12 et de cen. ire 1 ne sont plus alors superposables.
On choisit alors pour le centre 12 une position et pour le rayon 6-12 une longueur telles que les deux arcs se superposent pra tiquement.
Si la: position du centre 12 par rapport à celle du centre 1 est telle que les deux arcs sont trop dissemblables ou forment un angle trop grand entre eux, 1a courbe -de vitesse au point 11 sera trop fortement altérée pour cer taines positions de 6 sur l'arc de cercle de rayon 6-12.
D'un autre côté il est à remarquer que la courbe des vitesses du point 11 est altérée de façon semblable si sans rien changer aux positions respectives des arbres 1 et 9' ni des longueurs des bielles et manivelles on dimi nue ou augmente suivant le cas la. distance 1-6.
On peut donc faire varier cette distance en proportion telle qu'elle corrige les courbes de vitesse défectueuses provenant de ce que les centres 12 .et 1 sont trop écartés.
Ces procédés de correction de la courbe de vitesse au point 11 s'appliquent également à tous les cas dont il a été parlé.
Il est à. signaler également que dans cer tains cas il y a intérêt à choisir pour l'arbre 9' une position telle que les angles d'arc-bou- tements aux fins de course de la, manivelle réceptrice soient inégaux.
En outre, dans les cas des centres 12 et 1, non superposés, il y a. lieu de veiller à ce qu"hu cours du déplacement du pivot 6 vers l'arbre 9' les angles d'arc-boutement au point 11 ne tombent pas au-dessous d'une limite donnée par la pratique sans quoi l'influence destructive des. mouvements serait trop brande et influencerait désavantageusement sur le rendement.
Il est possible en combinant plusieurs dis positifs analogues à celui de la, fi-.<B>6,</B> par exemple, de façon à ce que leurs temps mo teurs se succèdent sans intervalles, d'obtenir pour l'arbre récepteur une vitesse continue. Un tel ensemble, représenté à la fig. 7, com porte trois dispositifs analogues à celui r:pré- senté schématiquement à la fig. 6, (les signes de référence de la. fig. 7 correspondent à.
ceux de la fig. 6.) L'action motrice est don née par l'arbre moteur 1 sur lequel sont. ca lées les manivelles 2; les organes de réglage, dont le déplacement provoque une variation de vitesse sont montés sur un ensemble indé formable 20, tournant autour du centre 12.
La. combinaison de plusieurs dispositifs d'entraînement commandant un même arbre récepteur peut naturellement être appliquée pour d'autres formes de réalisation que celle de la fig. 6.
Les mécanismes décrits ci-dessus peuvent être appliqués à- toutes les machines dans les quelles il est avantageux de pouv.ir faire varier la vitesse de régime d'une façon pro gressive en partant d'une vitesse nulle ou pratiquement nulle.