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Sté dite : GETRIEBE MOTOREN G.m.b.H.
WAAP & KAYSER Mécanisme d'entraînement à liquide
La présente invention a pour objet un mécanisme d'entraînement à liquide, avec mécanisme auxiliaire. On connaît déjà des mécanismes d'entraînement à liquide, sans mécanisme auxiliaire, dans lesquels l'énergie est transmise entre l'organe entraîneur et l'organe entraîné par un anneau liquide logé dans une chambre annulaire si- tuée entre ces deux organes, l'une des parties du méca- nisme portant un organe d'entraînement, et l'autre partie du mécanisme des pistons ou gouvernails traversant l'es- pace annulaire à liquide.
Ces mécanismes d'entraînement à liquide présentent un organe d'entraînement fixe et des pistons réglables, ou bien des organes d'entraînement sus- ceptibles de déplacement axial, permettant de faire va- rier les conditions de pression dans l'espace annulaire à liquide, et de modifier ainsi le rapport des vitesses en-]
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tre l'organe entraîneur et l'organe entraîné du mécanis- me d'entraînement à liquide.
La présente invention se caractérise tout d'a- bord en ce que dans le but d'assurer la bonne distribu- tion du mécanisme d'entraînement à liquide, l'organe d'en- traînement peut être parfaitement équilibré, et maintenu dans cet état dans toutes ses positions. Il présente la forme et les propriétés d'ungouvernail équilibré, de tel- le sorte que la pression du liquide agissant sur lui, quelle que soit la position dans laquelle l'organe d'en- traînement se trouve, ne provoque pas de rotation de ce dernier. Lorsque l'organe d'entraînement est ajustable, les pistons peuvent, suivant l'invention, effectuer un mouvement de rotation sur leurs tourillons.
Ce mouvement est effectué, suivant la présente invention, non pas par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement mécanique quelconque, mais uniquement par l'anneau de liquide sous pression, en raison de son frot- tement. Le mouvement tournant des pistons est nécessaire afin que ces derniers puissent passer sans obstacle de- vant l'organe d'entraînement.
Ce mode de fonctionnement dans le but de créer une pression par les moyens décrits n'est assuré que lors- qu'on emploie en même temps un mécanisme auxiliaire, qui amène à la pression voulue, l'espace réservé au liquide, lors de la mise en marche du mécanisme qui maintient cet- te pression constante pendant le service, en compensant les différences de pression produites dans le mécanisme principal, et enfin qui ramène uniformément à l'espace sous pression le liquide qui en a été chassé, tout en em- pêchant en même temps toute formation d'uhe pression dans tous les autres espaces. Le mécanisme auxiliaire de l'in- vention remplit ces fonctions simultanément, d'une manière-
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parfaite et rationnelle, et ilaide en même temps le méca- nisme principal dans la transmission de l'énergie.
C'est seulement par l'emploi simultané de ces mécanismes coopérant automatiquement, dans les buta ex- pliqués, que le mécanisme d'entraînement à liquide de- vient, dans son ensemble, pratiquement utilisable, de telle sorte qu'il ne peut plus guère être surpassé, tant comme simplicité que comme construction non plus, qu'en ce qui concerne la sécurité du service, l'encombrement et le poids. Tous les organes agissent concurremment pour produire, à toutes les vitesses de rotation, la pression nécessaire à la transmission de l'énergie. Au moyen d'un
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mécanisme d'entraînement de ce genre,(méaanismegrincipal avec mécanisme auxiliaire) on peut produire n'importe quelle vitesse voulue, pendant le service, absolument sans gradins, la totalité de l'énergie étant toujours transmise.
D'autres détails de l'invention sont expliqués dans la description et dansles revendications :
L'invention eat représentée aux figures 1 à 7, dans lesquelles :
Fig. 1 est une coupe longitudinale par le méca- nisme d'entraînement à liquide, suivant 1-1 des figures 2 et 3,qui sont des coupes transversales par le mécanisme, suivant 2-2 et 3-3 de la figure 1;
Fig. 4 est une coupe transversale correspondant à la fig. 2, représentant une autre disposition des divers organes ;
Fig. 5 est une coupe transversale, suivant 4-4 par le mécanisme auxiliaire;
Fig. 6 représente une autre forme d'exécution de ce mécanisme auxiliaire; Fig. 7 représente un organe d'entraînement ré-
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glable.
Le mécanisme d'entraînement à liquide, objet de
1'.invention, se compose d'une partie extérieure, en forme de boite et constituant, par exemple, l'organe entraîneur, et d'une partie interne 2 qui est, d'une manière corres- pondante, l'organe entraîné. Entre ces deux parties tra- vaillent des roulements à billes ou à rouleaux. Ces deux parties forment entre elles l'espace annulaire 3 réservé au liquide. La partie externe comporte, comme on le voit aux figures 1 et 2, deux organes d'entraînement 4. Ces organes d'entraînement sont logés, sur des tourillons 5, dans la partie externe 1, et sont réglables par rotation.
Le réglage s'effectue, par exemple, par un dispositif connu, dont les parties sont désignées par 6, et qu'il n'est pas nécessaire de décrire plus en détail. De cette manière, les organes d'entraînement 4 peuvent être réglés de telle sorte qu'ils pénètrent plus ou moins dans l'es- pace annulaire 3 ou, comme c'est représenté aux figures 1, 2 et 4, le traversent entièrement. La position représen- tée correspond à la prise directe. Plus on fait tourner les organes d'entraînement 4 loin en arrière dans leurs poches 7, plus la vitesse de la partie entraînée diminue.
Aussitôt que les organes 4 se sont retirés complètement en dehors de l'espace 3, c'est-à-dire reposent entière- ment dans les poches 7, la vitesse de la partie entraînée devient égale à zéro, c'est-à-dire que l'on marche à vide ou que le moteur est découplé. Comme on le voit par les figures, les organes d'entraînement affectent la forme de pistons rotatifs équilibrés, de telle sorte que dans n'importe quelle position, la pression du liquide agit d'une manière uniforme sur les organes d'entraînement, sans effectuer de rotation de ceux-ci.
L'organe d'entraînement représenté à la fig. '
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possède les mêmes propriétés. Toutefois dans les positions dans lesquelles il laisse passer le liquide en quantité plus ou moins considérable, de chambre en chambre, par le canal 46, il ne se retire pas de l'espace annulaire réservé au liquide. En conséquence, l'organe d'entraîne- ment agit d'une manière ininterrompue, avec la surface de pression maximum, et l'on obtient ainsi une meilleure distribution, exempte de gradins.
Dans la partie interne 2 du système, les pistons à ailettes 8 sont montés sur les tourillons 9, et l'on intercale des roulements à billes ou à rouleaux 10. Les tourillons de droite portent chacun un pignon denté 11.
En outre, des arbres 15 sont montés dans la partie inter- ne 2, et entre ces arbres et leurs paliers on intercale des paliers à billes ou à rouleaux 14. Ces arbres portent à l'une de leurs extrémités des pignons dentés 16, qui coopèrent des deux cotés avec les pignons 11 susmention- nés. Les pignons 11 et 16 constituent ainsi dans leur en- semble un anneau fermé, de telle sorte que le frottement du liquide sous pression, dans le but de faire tourner les divers pistons, agit sur ceux-ci d'une manière unifor- me. Cela n'est pas possible sans cet anneau fermé de pi- gnons, car les pistons sont, suivant leur position momen- tanée, soumis plus ou moins au frottement du liquide sous pression.
Ainsi, par suite de cette disposition, le frot- tement du liquide sous pression, qui agit plus fortement sur l'un des pistons, par suite de la position plus aven- tageuse de ce dernier, entraîne également, par l'intermé- diaire du système de pignons, les autres pistons dans la même mesure, aussi longtemps que ceux-ci se trouvent dans une position moins avantageuse. Ceci a pour effet d'empê- cher les chocs entre les pignons qui se produisent par suite de l'irrégularité de la charge. Seuls les pignons 16 engrènent simultanément avec un pignon 17 fixé sur la/
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partie externe du mécanisme. Le pignon 17 est en même temps monté fou sur le bout d'arbre 18 de la partie in- terne 2. Les pignons 11 et 17 ont le même diamètre, et ont le même nombre de dents.
Ce système de pignons peut être de construction relativement faible, parce qu'il n'agit que comme organe de sûreté, pour assurer la bonne position des pistons 8 par rapport aux organes d'entraîne- ment 4,lors de l'arrêt ou de la mise en marche du mécanisme.
Toutes les cavités du système à liquide sont remplies de liquide. - En particulier, il existe dans la partie externe un espace de réserve 19 pour le liquide, se composant de deux chambres, et qui, pour tenir compte de la formation de chaleur et de la dilatation, n'est pas - complètement rempli. Le liquide sous pression a en outre accès à tous les paliers. Cependant, seul l'espace annu- laire à liquide 3 est amené et maintenu à la même pression.
L'espace 3 doit être maintenu en permanence à la même pression, pour que les organes d'entraînement travaillent d'une manière régulière et uniforme dans n'importe quelle position des organes. Ce résultat est obtenu, d'abord par l'action des pistons 8 d'une part, et des organes d'en- traînement 4 d'autre part, et ensuite, particulièrement lorsque la vitesse d'entraînement est fortement diminuée, par l'action du mécanisme auxiliaire.
Le mécanisme auxiliaire est, de même que le mé- canisme principal, formé d'une partie externe et d'une partie interne. Ici également, entre la partie interne 20 et la partie externe 21, se trouve un petit espace annu- laire à liquide 22. De même il y a, comme dans le mécanis- me principal, dans la partie externe 21 des pistons rota- tifs équilibrés, dont les tourillons sont montés sur billes ou sur rouleaux. La partie interne 20 porte un organe d'en- traînement fixe 24. Par suite de la rotation de la partie/
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interne 20, avec l'organe d'entraînement fixe 24 qu'elle porte, dans la partie externe 21, il se produit une pres- sion dans l'espace annulaire 22. Par suite du frottement du liquide sous pression, qui se produit en même temps, les pistons 25 sont mis en rotation de telle sorte que l'organe d'entraînement passe devant eux.
Les positions voulues sont également obtenues dans ce cas, comme pour le mécanisme principal, par un système de pignons.
Le mécanisme auxiliaire aspire d'une manière ininterrompue, à plein rendement, le liquide par le canal 25, la chambre 26, l'espace annulaire 27, l'ouverture 28, l'espace 29, réservé au ressort de la soupape 30, et le canal 31, hors des deux espaces 19 contenant la provision de liquide et refoule ce liquide par les canaux 32, 33 et 34 dans l'espace à liquide 3 du mécanisme principal.
Aus- sitôt que la pression commune autorisée qui est par exem- ple de 30 kgs. par centimètre carré (atm.) dans l'espace annulaire 3, se trouve dépassée, la soupape 30, chargée par un ressort et réglée pour 30 atmosphères, s'ouvre sous la pression croissante, ce qui a pour effet de relier en- tre elles, dans le mécanisme auxiliaire, les conduites d'aspiration et de refoulement, enempêchant ainsi tout accroissement ultérieur de la pression dans l'espace an- nulaire 3. C'est seulement dans la position de marche à vide de l'organe d'entraînement 4 que les canaux 35 et 36 sont reliés entre eux, ce qui empêche toute formation d'une pression, et fait que le mécanisme d'entraînement vient à l'arrêt.
La figure 6 représente une autre forme d'exécu- tion du mécanisme auxiliaire. Dans la partie externe 21 est prévue en cet endroit une ouverture excentrique 37, dans laquelle tourne la partie interne centrée 38. Dans cette dernière sont disposés des pistons coulissants 39.
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guidés l'un dans l'autre, entre lesquels travaille un ressort de force correspondant à la pression voulue. L'ad- mission se fait par l'ouverture 40 et l'évacuation par l'ouverture 41.
Aussitôt que la pression dans l'espace 37 tend à dépasser la limite autorisée, parce que la vitesse à laquelle la partie interne 38 tourne, dans le sens de la flèche, dans la partie externe 21, se modifie sensi- blement au cours des diverses positions que prend le mé- canisme, les pistons sont repoussés vers l'intérieur. par suite de leurs surfaces de pression obliques 42, en sur- montant la pression du ressort intérieur, grâce à quoi l'espace d'aspiration et l'espace de refoulement, en avant et en arrière des pistons, sont reliés entre eux de telle sorte qu'un accroissement ultérieur de la pression n'est plus possible.
Le mécanisme auxiliaire n'aspire toutefois pas seulement de l'espace 19, mais, par l'intermédiaire de trous plus petits, que l'on peut facilement disposer à des endroits appropriés, il aspire également des petits espa- ces où la formation d'une pression pourrait provoquer des déplacements axiaux ou des pressions donnant naissance à des frottements inutiles.
Le mécanisme auxiliaire complète donc continuel- lement le liquide chassé lentement hors de l'espace annu- laire 3, provoque la formation d'une pression dans l'es- pace de pression 22, pour compenser la pression créée par le mécanisme principal dans l'espace annulaire 3, et main- tient cette pression à une valeur autorisée et uniforme quelles que soient les variations dans la charge appliquée au mécanisme, et pour toute vitesse d'entraînement produi- te ou modifiée, tout en empêchant en même temps la forma- tion d'une pression dans tous les autres espaces où cette pression pourrait avoir une action défavorable.
La puis-
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sance nécessaire à cet effet est, de même que le frotte- ment du liquide sous pression produit dans le mécanisme principal et dans le mécanisme auxiliaire, transmise con- tinuellement à la partie entraînée, de telle sorte que le mécanisme auxiliaire aide également le mécanisme princi- pal en ce qui concerne la transmission de l'énergie.
Dans la forme d'exécution décrite plus haut, deux organes d'entraînement 4 sont disposés en face l'un de l'autre, d'une manière réglable, dans la partie exter- ne 1. Dans la. partie interne du mécanisme sont disposés trois pistons 8. Ceux-ci sont soustraits à tout effort tant dans le sens axial que dans le sens de la rotation, travaillent des deux côtés en raison de leur forme et des deux butées 4 prévues, et, pour chaque tour de la partie interne 2 dans le sens de la flèche, tournent également une fois sur eux-mêmes dans le sens de la flèche, et cela par suite du frottement créé entre ces organes et le li- quide sous pression. Dans cette construction, les pistons tournants peuvent travailler dans les deux sens, et ne sont donc plus, sous cette forme,soumis à la force cen- trifuge, en ce qui concerne la rotation autour de leur axe.
Les deux organes d'entraînement, situés en face l'un de l'autre, augmentent sensiblement le degré d'uniformité du mécanisme d'entraînement. Le système de pignons dentés 11 et 16 d'une part, et le pignon denté 17 d'autre part, impliquent le maintien des pistons dans leurs positions exactes au passage des butées 4. La partie externe 1, avec les butées 4 et l'espace annulaire pour le liquide sous pression, est entraînée plus ou moins rapidement dans le même sens, suivant la position des organes d'entraîne- ment 4.
La disposition peut également être prise, par exemple comme dans la figure 4, dans laquelle des organes distributeurs 8, soumis à la force centrifuge, sont montés,
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à pivot dans la partie externe 1 du mécanisme, tandis que, par exemple, un organe d'entraînement 4 est monté d'une manière réglable sur la partie interne. Le réglage de l'organe 4 s'effectue alors en partant du centre de la partie interne du mécanisme, par l'intermédiaire d'un pi- gnon 44 monté sur l'arbre de distribution spécial 43. Cet arbre est monté pour pouvoir tourner dans la partie in- terne 2 du mécanisme. L'organe d'entraînement lui-même peut être assuré dans n'importe quelle position par des barres circulaires 45, et il forme pignon denté sur sa face postérieure. Ses dents engrènent avec les dents du pignon 44.
Pour le surplus, le mode de fonctionnement de ce mécanisme d'entraînement est le même que celui du mé- canisme représenté aux figures 1, 3 et 5. Ici également, la commande des pistons se fa:it par l'intermédiaire du frottement du liquide sous pression, qui toutefois, avec cette forme de piston, n'est pas ininterrompu, et en rai- son de l'absence de l'anneau de pignons, n'agit pas d'une manière uniforme, la position exacte des pistons étant également contrôlée par un système de pignons, ou par un autre dispositif approprié.
Ceci dit, nous déclarons considérer comme étant de notre invention et revendiquer :
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1. Un r.:écanL3e d'entraînement vari abl e, à liquide, dans lequel l'énergie est transmis-- par un anneau liquide enfermé entre le mécanisme entraîneur et le mécanisme -en- treîné, et dans lequel sur une de ces parties on prévoit
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-art organe d'entraîement, et sur l'autre partie des pis- tons équiliûrés traversant l'espace annulaire à liquide, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement, qui affecte la forme et présente les propriétés d'un piston équilibré, peut être ajusté par rotation, et que les pistons à.
aîlet- tes (8), pour permettre le passage de l'organe d'entraîne- @
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ment (4)., sont mis en rotation sur leurs tourillons par le frottement du liquide sous pression, un mécanisme auxi- liaire formé par les parties (1 t 2) du mécanisme princi- pal, et disposé entre elles, amenant sous pression l'espa- ce annulaire à liquide (3), maintenant cette pression à une valeur constante par compensation de la pression créée dans le mécanisme principale et ramenant à l'espace a.nnu- laire le liquide qui en a été chassé, tout en empêchant la création d'une pression dans les autres espaces à liquide, en en aidant le mécanisme principal en ce qui concerne la transmission de l'énergie.
2. Un mécanisme d'entraînement à liquide, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pistons à ai- lettes équilibrés (8) ne sont mis en rotation, avec la vitesse voulue au moment considéré, et dans le sens voulu, que par l'anneau liquide, par suite du frottement, les fausses positions, au passage de l'organe d'entraînement (4) étant évitées par la présence d'un dispositif régulateur commun, par exemple par des pignons (11, 16 et 17).
3. Un mécanisme d'entraînement à liquide, suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on prévoit, dans la partie externe du mécanisme, deux organes d'entrai- nement (4) disposés en face l'un de l'autre, et équilibrés, et dans la partieinterne du mécanisme, trois pistons à aî- lettes (d) équilibrés des deux cotés tant dans le sens axial que dans le sens de la rotation,et qu'à chaque tour de la partie interne (2) ces organes tournent sur leurs axes, en sens inverse de ce sens de rotation, de telle sorte qu'au passage des trois pistons (3) devant les deux organes d'en- traînement (4) ceux-ci passent, dans n'importe quelle posi- tion, sans obstacle devant les pistons.
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4. Un mécanisme d entraînement à liquide, sauvant les revendications 1 a 3, caractérisé en ce qu'un mécanisme de
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réglage commun, pour les pistons (8), se compose d'un pi- gnon denté (17) fixé à la partie extérieure du mécanisme, de plusieurs pignons intermédiaires (16), engrenant avec le premier, montés à pivot dans la partie interne, ainsi que d'autres pignons dentés (11), qui sont montés sur les tourillons des pistons et qui, entrènant des deux coûtés avec des pignons (11), constituent un anneau fermé, grâce à quoi le frottement du liquide sous pression agit simulta- nément sur tous les pistons, de telle sorte qu'à chaque tour de la partie externe par rapport à la partie interne, les pistons, par suite du nombre de dents égal des pignons (11) et (17),
reprennent la vexa position.
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5. '!±-canisme d'entrainemsnt suivant les revendica- tions 1 - 4, caractérisé en ce que dans le mécanisme auxi- liaire, les pistons à ablettes (23), montés à pivot dans la partie externe sur des billes ou des rouleaux, équilibrés, et entraînés par le frottement du liquide, prennent mécani- quement la position voulue par un système de pignons dentés,
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de telle sorte q7.il-un.
organe d'entratnement (24) non régla- ole, traversant entièrement l'espace annulaire à liquide (22) et fixé à l'autre partie, passe sans frottement, et que dans la même partie est disposée une soupape chargée par un ressort, qui maintient constante la pression par laquelle l'appareil est rélé, par suite de ce que, lorsque cette pression est dépassée, l'espace d'aspiration est relié à l'espace de refoulement dans le mécanisme auxiliaire.
6. Un mécanisme d'entraînement à liquide suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que poar l'obtention de la marche à vide, la formation de la pression par le mé- canisme auxiliaire est empêchée par suite de ce que,par les organes d'entraînement (4) se 'trouvant dans leur position de repos, des canaux sont réunis entre eux par lesquels le liquide est ramené dans l'espace auxiliaire, qui n'est pas(
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tout-à-faitrempli de liquide.
7 Un mécanisme d'entraînement suivant les revendica- tions 1 à 4 et 6, caractérisé en ce que dans une des parties du mécanisme auxiliaire est prévue une our erture excextrique à l'intérieur de laquelle est centrée la partie interne, dans laquelle sont situés des pistons coulissants, avec res- sort commun disposé entre eux, et des surfaces de pression coliques, à l'effet d'obtenir une pression déterminée et res- tant invariable.
8. Un mécanisme d'entraînement suivant les revendica- tions 1, 2 et 4 à 7, caractérisé en ce que des pistons unila- téraux (8) du mécanisme principal, sont montés à pivot dans la partie externe du mécanisme, et un organe d'entraînement équilibré (4) réglable par rotation est monté dans la partie interne, et en ce que l'organe d'entraînement est réglé à partir du centre de la partie interne du mécanisme, par un pignon monté sur un arbre tournant dans cette partie interne, etqui engrêne avec desdents que l'organe d'entraînement porte sur son côté postérieur, grâce à quoi cet organe est assuré dans n'importe quelle position par des barres circu- laires.
9. Un mécanisme d'entraînement à liquide suivant les revendications 1 à 7, caractérisé par l'emploi d'un organe d'entraînement ajustable, par lequel, suivant la position qu'il prend, l'ouverture de passage du liquide est plus ou moins rétrécie, ou complètement fermée, cet organe ne sortant pas de l'espace annulaire à liquide, mais agissant continuel- lement par sa surface de pression maximum.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.