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Hélioe métalliqtle à pas variable en vol.
Pour faire varier l'incidence des pales d'une .hélice en vol et au régime normal du moteur.il faut d'a- ,bord vaincre les résistances de frottement dues d'une part aux efforts centrifuges et d'autre part aux efforts de flexion concentrés dans l'attache au moyeu,
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D'autre part, il existe un couple de torsion dd aux efforts centrifuges qui tend à orienter les pales dans le sens de leur plus grand moment d'inertie par rap- port à l'axe de rotation.
Ce couple peut s'annuler en disposant judicieu- sement le centra de gravité de chaque section;-mais un autre inconvénient survient - la fibre neutre qui passe par le centre de gravité de toutes les sections ne répond plus à la loi des efforts de flexion et le taux de tra- vail se trouve augmenté de telle façon qu'on ne peut songer à annuler ou à détruire en partie ce couple de torsion.
C'est pour remédier à ces inconvénients que le Demandeur a imaginé l'hélice métallique à pas variable en vol objet de l'invention dont la particularité consiste en ce que la liaison entre chaque pied de pale et son moyeu est assurée par des filetages présentant entre eux un cer- tain jeu ou espace libre dans lequel sont engagées des billes ou des galets. Grâce à cette disposition, le pied de pale et le moyeu sont reliés en quelque sorte par un roulement ou butée à billes ou galets hélicoïdal à faible pas s'étendant sur une certaine hauteur du pied de pale.
Dans ces conditions, non seulement la commande de l'orien- tation des pales est rendue très faoile, mais encore le couple de torsion dû aux efforts centrifuges est annulé par le couple antagoniste que produit ladite force centrifuge sur le filetage hélicoïdal.
Cette comande de l'orientation des pales peut être réalisée par un manchon coulissant le long de la four- rure du moyeu calée à l'arbre moteur de l'hélice, lequel manchon est relié par des biell ttes et par des broches formant leviers aux pieds de pale.
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La description qui va suivre, en regard du dessin annexée donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention peut âtre réalisée.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de l'hélice.
La fig. 2 est une vue de face,
La fige 3 est une vue en plan, partie en coupe,
La fig. 4 montre, dans sa partie supérieure une demi- coupe par B-B de la fig. l, et dans sa partie inférieure une demi-coupe par A-A.
La fig, 5 est un schéma montrant comment a lieu. l'équi librage de la pale pour une incidence donnée.
La fige 6 est une vue en coupe verticale d'une va- riante d'exécution.
La fig. 7 est une coupe par 7-7 de la fig. 6.
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La paie métallique 1 de l'hélice est montée dans son pied de pale 3 et bloquée par l'écrou 4, la pale et le piod de pale étant en outre reliés par emmanchement à et rainure/clavete 4a. Sur le pied de pale 3 est prévu un file- tage 3a de faible pas qui s'engage dans le filetage 2a du moyen 2, lesdits filetages étant agencés de mahière qu'un jeu 011 espace libre existe entre eux, formant ainsi un chemin ou rampe hélicordal. Dans cet espace libre, sont en- gagées des billes 5 qui constituent un roulement ou butés à billes hélicoïdal .interposé entre le pied de pale et le moyeu et s'étendant sur presque toute la.hauteur dudit' pied de pale.
Les bielles 5 sont maintenues entre des res- sorts d'arrêt supérieur 6 et inférieur 7, le premier prenant appui contre une clavette 8 et le second contre une vis 9 (fig.4).
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A la base de la pale 1 est disposé un roule- ment 11 entourant un bossage 11a du moyeu 2, ce qui assure le centrage et le guidage de la pale lorsqu'on fait varier son pas, ainsi que l'absorption des vibra- tions du pied de pale pendant la marche.
Enfin, le moyeu 2 comporte à son extrémité un pas de vis sur lequel se fixe l'écrou de rattrapage de jeu 24 présentant en 24a une partie conique venant au contact d'une extrémité également conique du moyeu et présentant quatre traits de scie 24b, ce qui permet en vissant l'écrou 24 de resserrer ou. appliquer l'extré- mité du moyeu sur les billes. Un écrou presse-étoupe 25 termine le montage et s'oppose aux fuites de la graisse ou huile dans laquelle baignent les billes 5.
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La commande de la variation du pas pendant le vol est obtenue de la manière suivante :
Dans chaque pied de pale s'engage une broche . ou levier 12 terminé par un oeil l2a sur lequel s'arti- cule la biellette 13 articulée elle-même d'antre part sur l'axe 14 solidaire d'un manchon 15. Ce dernier pent coulisser longitudinalement le long de la fourrure 10 du moyeu qui est calée sur l'arbre moteur 10a. la dépla- cernent longitudinal du manchon est obtena. par un coulis- seau 17 dans lequel se vissent les extrémités filetées formant vérins, de trois tiges 18, dont l'une est entrat née directement par l'arbre 18a et les autres par les pignons de commande 19 engrenant avec la rone dentée intermédiaire 20.
La liaison entre le coulisseau. 17 et le man- chon 15 est assurée par un roulement 16 assez rigide pour eonstituer également butée.
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-Enfin un roulement également rigide 23 est interpose entre la fourrure du moyeu 10 et le carter 21 à l'intérieur duquel sont montés les arbres, pignons et roues de commande, et qui est fermé par un couvercle 22, l'étanchéité du carter, qui est rempli d'huile ou graisse., étant assurée par les joints 21a,22a.
On comprend que pour faire varier le pas de l'hélice en vol, le pilote n'a qu'à faire tourner, par une commande à distance appropriée l'arbre 18a, ce qui détermine le déplacement longitudinal du coulisseau 17 lequel entrane avec lui, par l'intermédiaire du roule- ment à billes 16, le manchon 15 et fait déplacer les bielles 13 et les leviers ou broches 12, de sorte que les deux pieds de pale tournant chacun dans le moyeu., en sens inverse l'un de l'autre, en prenant appui sur les billes 5.
Le déplacement angulaire du pied de pale dans le moyen est assez faible pour que le déplacement axial résultant de la présence du filetage du pied de pale soit pratiquement inexistant.
Dans le mode d'exécution représenté aux fig. 6 et 7, l'annulation du couple de torsion dû à la force cen- trifuge est obtenue par une butée à galets coniques 5a, lesquels galets sont montés dans une rampe hélicoïdale de faible pas. Cette rampe est formée par l'intervalle exis- tant entre deux filetages dont l'un 2a est prévu sur un manchon 2b vissé dans le moyeu 2 de la pale et dont l'au- tre 3a est prévu, sur le pied de pale 3, maintenu et bloqué à l'extrémité de la pale 1 par l'écrou 4. Le pas de la rampe hélicoïdale peut être modifié rivant l'importance du couple de torsion et des forces centrifuges.
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Il peut être avantageux d'adjoindre entre le pied de pale et le moyeu, un roulement à billes ordi- naira 30 pour supporter 1''effort de flexion de la pale.. '
Dans le mode de réalisation représentée les galets sont montés directement les uns à coté des au- tres dans la rampe hélicoïdale formée par l'intervalle compris entre les filets 2a, 3a, mais on conçoit que lesdits galets pourraient être disposés dans des cages appropriées.
Comme dans le cas des bielles, exposé plus haut, les extrémités de la file hélicoïdale de galets peuvent prendre appui sur doux ressorts 8a, 7a.
On comprend que l'hélice, objet de la présente invention, permet non seulement d'actionner très facile- ment la commande d'orientation des pales, mais aussi d'annuler le couple de torsion dû aux efforts centrifuges par le couple antagoniste que produit la force centri- fuge sur le filet hélicoïdal, carme il est représenté ' schématiquement fig. 5; sur cette figura, F1 représente le sens du couple de torsion et F2 le sens du couple anta- goniste. 0 représente l'axe de pivotement de la pale,
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< l'axa rotation znotaur 1.-1..' l'axe de rotation du moteur, A.± et di[les 0001'- données de deux points de masses m m' par rapport à o x, o y.
L'équilibrage du couple de torsion, par les ef- forts centrifuges est réalisé de la façon suivante: le sens du filetage étant à droite pour une hélice pas à droite et à gauche pour une hélice pas , gauche :
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F= Efforts centrifuges d'une pale.
Ct= couple de torsion
H se'pas du filetage.
Si on considère des molécules de masse m et m' dans une des sections de la pale, on a cornue couple de torsion partiel : Ct = (m d r + m' d' r'). w2. Etle couple de torsion total est :
Ct= R S dr x d/g w2 d= densité du métal employé w = vitesse angulaire de l'hélice.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au dispositif qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1 .- Une hélice métallique à pas variable en vol dont la particularité consiste en ce que chaque pied de pale prend appui dans le moyeu par l'intermédiaire d'une série de billes disposées dans un chemin ou rampe hélicoïdal de manière à supprimer les résistances de frottement et à équilibrer le couple de torsion sur les pales, dû à la force centrifuge, lesquels pieds de pale peuvent être dé- placés angulairement en sens inverse par toute commande ap- propriée à distance.
2µ.-Une hélice comme spécifié sous 1 carac- térisée en ce que chaque pied de pale comporte un filetage s'engageant avec un.certain jeu dans un filetage correspon- dant du moyen) une série de billes étant insérée dans le jeu existant entre lesdits filetages de manière à cons- tituer une butée à billes hélicoïdale.
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