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Dispositif pour le mouvement des aubes rotatives de roues à aube s.
La présente invention se rapporte à un dispositif pour le mouvement des aubes rotatives de roues à aubes dans les quelles les axes des aubes s'étendent tout à fait parallèle,¯ ment ou peu près parallèlement l'axe de la roue, et elle a pour but une simplification du dispositif nécessaire pour la commande des aubes des roues de ce genre.
Comme on le sait, d'après les lois d fondamentales de l'hydraulique, le mouvement relatif correct de semblables au- bes par rapport au corps de la roue est atteint lorsque les
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normales élevées sur un plan médian fictif des aubes, sur les aubes en leurs axes de rotation, se coupent toujours en un point fixe dans l'espace, le centre de commande. On con- naît différents dispositifs au moyen desquels cette loi peut être satisfaite. Ils fonctionnent avec un centre de commande matériel ou idéal qui sert par exemple dans le premier cas de guidage pour des bielles qui sont solidaires des aubes.
L'inconvénient des dispositifs de commande mécaniques connus jusqu'à présent repose principalement sur le fait que les bielles passant par le centre de commande matériel ou les coulisses entourant un semblable centre de commande doivent être disposées en autant de plans radiaux différents qu'il y a d'aubes. Cette disposition provoque une grande hauteur de construction de la partie médiane de la roue à aubes ainsi qu'une sollicitation très défavorable du centre de commande qui par suite de la disposition étagée des différentes bielles ou coulisses doit être établi comme un pivot en porte-à-faux ou un corps de guidage en porte-à-faux.
Ces inconvénients sont évités suivant la présente inven, tion par le fait qu'à une pièce située centralement dans le cas du pas nul de l'aube, mais toutefois réglable excentrique¯ ment et tournant avec la roue à aubes, on a relié pour chaque aube, par articulation, une tige qui est pourvue d'un guidage rectiligne dont le point guidé rectilignement est fixe sur la roue et d'où le mouvement angulaire des aubes est dériva.
Dans cette disposition de la commande de navire suivant la présente invention, la machine de commanda peut être un mo- teur marche rapide à arbre horizontal qui est relie, par l'intermédiaire d'une ligne d'arbre placée dans le sens longi- tudinal du navire, au propulseur à axe vertical. L'arore ac- tionne - le plus souvent par l'intermédiaire d'une paire de roues droites - un pignon conique qui engrène avec une couron- ne dentée reliée à la roue du propulseur.
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l'invention prévoit également une disposition pour commande électrique. La transmission électrique de force motrice, qui est déjà connue dans la commande normale des hélices, of- fre dans le cas de la commande faisant l'objet du présent ore- vet des avantages tout particuliers.
Les dessins représentent des exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 1 montre la représentation schématique d'une roue à six aubes, en vue de dessus.
La fige '2 est une coupa correspondant à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de dessus d'un dispositif de com- mande modifié, analogue à la fig, 1.
La fig. 4 est une représentation schématique du mouvement d'une commande d'aubes par rapport au corps de roue.
La fig. 5 montre une coupe d'un propulseur actionné é- lectriquement, permettant de voir la constitution extrêmement simple, facile 1 surveiller et condensée de la nouvelle dis- position. Les pièces simplement hachurées sont fixes, les pièces couvertes de hachures croisées tournent.
Dans le corps de la roue à aubes A sunt montes de façon à pouvoir tourner, d'une manière connue, sur un cercle à pro- ximité de la périphérie, les différents pivots b 1 des aubes B.
Au milieu de la roue est logée la pièce centrale C constituée également d'une manière connue comme centre de commande et qui est montée de façon à pouvoir tourner sur un tourillon sphéri- que D. Le tourillon sphérique D est supporte dans un palier fi- xe E et est mobile de l'extérieur, à la main ou par des dispo- sitifs de réglage, de telle façon qu'on peut donner au centre de commande C dans le plan radial des positions quelconques dans les deux dimensions de ce plan. Au centre de commande C est reliée au moyen d'une articulation F, pour chaque aube B, une tige coulissante G.
Chacune des tiges G est guidée recti- lignement par une coulisse H fixée au corps A de la roue et est reliée au moyen d'une articulation g 1 et d'une tige de poussee
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J à l'aube conjuguée B de telle manière que l'extrémité ex- terne de la tige J est articulée à un levier b 2 qui est fixé au pivot b 1 de l'aube.
Lors de la rotation de la roue à aubes, le centre de com- mande C participe aux mouvements de celle-ci d'une manière connue. Pour la liaison entre le corps de roue et le centre de commande C, on a prévu un levier d'accouplement K qui est relié rigidement au centre de commande C et est entraîné par le corps de roue A au moyen d'une liaison à coulissement k 1.
La mobilité de cette coulisse k 1 doit être telle que las plus grands déplacements nécessaires du centre de commande C dans les deux dimensions de son plan axial sont possibles.
Suivant la fig. 3 on a imaginé une disposition qui fer- met l'entraînement du centre de commande C sans emploi d'un levier d'accouplement spécial. Dans ee cas, une des tiges coulissantes, la tige G2 n'est pas reliée par articulation au centre de commande C, mais rigidement, et par l'intermé- diaire de cette tige au moyen de la tige de poussée conjuguée J et du levier d'aubes b 2, le mouvement de rotation nécessai- re pour le centre de commande C est imprimé à partir du corps de roue A.
Les deux modes d'entraînement décrits du centre de com- mande ont pour conséquence que le mouvement de ce dernier ne se fait pas avec une vitesse angulaire constante mais avec une vitesse angulaire variable. Il est naturellement possible également d'établir l'accouplement entre le corps de roue et le centre de commande de talla façon que las deux pièces tuur- ment toujours avec une vitesse angulaire complètement identi- que, mais il en résulterait une construction inutilement com- pliquée dont la dépense n'est pas en rapport avec les avanta- ges pratiques.
En pratique on se tire parfaitement d'affaire avec las dispositifs d'accouplement décrits entre le corps de roue et le centre de commande; il se produit évidemment cer
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tre suivant leur position par rapport à la tige d'accouple- ment, Les longueurs des tiges de poussée J sont quelque peu différentes l'une de l'autre et les coulisses H ne se trou- vent pas sur un cercle autour de l'axe du corps de roue comme ce serait réalisé en cas d'accouplement indirect pour une vi- tesse angulaire constante.
Les écarts des grandeurs ment.ion- nées entre elles peuvent toutefois être déterminés par le cal- cul et la construction, sans difficulté, et lorsqu'ils sont exactement choisis on obtient une approximation tellement forte des conditions théoriquement exactes que ces dernières sont pratiquement atteintes à peu près complètement.
La construction décrite permet d'obtenir + les avantages indiquées déjà dans le préamoule, notamment en premier lieu que les points d'attaque des tiges de poussée J au centre de commande C peuvent se trouver tous dans un seul et même plan de sorte qu'on obtient non seulement la hauteur de construc¯ tion la plus minime mais également la soilicitation la plus favorable du centre de commande lui-même. Le dispositif d'ac¯ tionnement décrit a toutefois encore d'autres avantages qui résultent de ce qu'à l'aide de celui-ci, le mouvement et la déviation des aubes peuvent être influencés d'une manière qui n'a pas été possible avec les dispositifs de commande mec ani- ques connus jusqu'à présent de semblables roues à aubes.
Dans les dispositifs connus jusqu'à présent, le point guidé rectilignement était toujours solidaire du centre de commande et un point terminal de la bielle était relie par arti- culation au corps de roue tournant. La déviation de l'aube était par conséquent toujours nécessairement proportionnelle à la déviation de la bielle et l'aube atteignait sa plus grande déviation exactement au même instant que la bielle.
Des études cinématiques de la loi du mouvement ont don- né que les plus grandes amplitudes de l'aube doivent se suivre, dans le temps, d'autant plus rapidement que le pas de -La roue à aubes doit être rendu plus grand. Les réalisations connues
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lorsque les roues aubes devaient être construites pour de grands pas vu que tout le mécanisme y compris la bielle devait être établi pour des amplitudes très grandes se suivant très rapidement, de sorte que de grandes forces daccélération et des rapports de levier défavorables étaient inévitables.
Dans la disposition suivant la présente invention, le point du guidage rectiligne est solidaire du corps de roue, de sorte qu'il se présente une variation périodique du rapport de multiplication entre les mouvements angulaires de la tige G et du levier d'aube b 2, et cela de telle manière qua les po- sitions de l'aube pour la plus grande déviation se suivent plus rapidement dans le temps que celles de la tige G. La fig. 4 montre une représentation schématique de ces conditions.
La variation du rapport de multiplication est produite par le fait que la longueur libre 1 de la tige G se modifie pério- diquement de telle façon que la vitesse de l'articulation g 1 devient particulièrement grande dans les positions du méca- nisme qui se trouvent, dans le temps, entre les plus grandes amplitudes se succédant rapidement. Ces conditions sont at- teintes lorsque le mécanisme est établi de telle façon que pour une position centrée de la pièce centrale de commande, la longueur de la tige G ast divisée par le guidage rectili- gne de telle sorte que la distance entre l'axe de l'articula- tion intérieure F et le point guidé rectilignement vaut de la moitié à un tiers de la longueur totale de la tige.
Dans la forme da realisation de la fig. 5, la roue de propulseur n'a pas d'arbre proprement dit mais tourne autour d'une couronne de roulement L1 solidaire du logement L du propulseur et est an outre supportée dans un palier à billes M. La rotor N, en forme d'anneau ouvert, du moteur de commande est fixé par brides directement au corps A de la roue et, con- trairement à la disposition usuelle dans les moteurs électri- ques, il est disposé en dehors du stator 0. La stator 0 est
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Avec cette disposition il est possible d'établir la cou- ronne de roulement L1 et les pièces reliant cette dernière au logement L du propulseur avec un grand diamètre, c'est à dire de façon extrêmement rigide.
Les autres pièces représentées au dessin et notamment le mécanisme de mouvement disposé dans le logement A de la roue, pour l'oscillation des aubes, les servo-moteurs pour le réglage de cette oscillation et la broche de transmission conjuguée, sont établies comme on l'a représenté sur la fig.5.
Somme espèce de courant, on peut employer aussi bien le courant continu que le courant triphasé. Le montage est par¯ ticulièrement simple vu que le propulseur tourne toujours, en fonctionnement, avec la même vitesse de rotation.