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BREVET D'INTENTION Perfectionnements aux mécanismes hydrauliques de trans- mission de oouples.
La présente invention concerne un mécanisme hydrauli- que de transmission de couple ou un accouplement hydraulique du type dans lequel la force motrice est transmise d'un arbre menant à un arbre mené par l'intermédiaire d'une série de pistons placés dans des cylindres en communication mis en rotation par un des arbres, les pistons venant en prise avec une voie de came portée par l'autre arbre, en suite de quoi un mouvement de va-et-vient est imprimé aux pistons lorsqu'une rotation relative des arbres a lieu, un écoulement pulsatoire de fluide, généralement de l'huile, étant ainsi provoqué de certains des cylindres vers d'au- tres,
lequel écoulement est contrôlé par une soupape pour produire n'importe quelle impédance désirée dans l'écoule- ment et une variation correspondante .dans l'effet d'aocou- plement hydraulique entre l'arbre menant et l'arbre mené.
Par suite de la grande pression dans ces accouplements, il se produisait une fuite considérable, nécessitant des
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pompes séparées pour compenser la perte d'huile. De même, comme aucun moyen n'était prévu pour séparer l'air contenu dans l'huile, le mélange était compressible et la prise de l'accouplement hydraulique inefficace, la teneur en air ayant, en outre, pour résultat un surohauffage sous l'effet de la compression.
Suivant la présente invention, l'accouplement comprend une enveloppe contenant de l'huile, mise en rotation par l'arbre menant et dans laquelle se trouvent les cylindres et les pistons conjugués, ces derniers venant en prise avec une ou plusieurs cames sur l'arbre mené supporté dans l'enveloppe, l'enveloppe comprenant une zône extérieure de travail ou de compression d'huile et une zône séparée intérieu- re de réservoir, contenant la came ou les cames, l'effet centrifuge dans la masse d'huile de l'accouplement en rota- %ion étant utilisée pour obliger l'huile à passer automatiquement, lorsque c'est nécessaire, de la zône de réservoir intérieure vers la zône extérieure de travail ou de compression de l'appareil, pour compenser les fuites dans ce dernier,
ce qui élimine la nécessité d'une pompe séparée dans ce but et, en outre, par suite de l'action centrifuge, réduit la pression dans la partie centrale de la zone de réservoir autour de l'arbre mené, les fuites de.cette zone à l'endroit où l'arbre mené pénètre dans celle-ci étant réduites au minimum.
Pour contrebalancer l'action centrifuge des pistons et maintenir ceux-ci en contact avec la came, les pistons adjacents sont reliés par des leviers.
Différentes formes de réalisation de l'invention sont représentées aux dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une forme d'accouplement comportant quatre pistons et cylindres disposés en paires opposées et une seule came ovale.
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La fig. 2 est une coupe transversale par la ligne a-a de la fig. l, vue dans la direction des flèches.
La fig. 3 est une coupe de détail d'un piston dans sa doublure de cylindre,
La fig. 4 est une vue de détail partielle montrant la forme terminale des lumières aboutissant dans la cavité de la soupape de commande.
La fig. 5 est une vue de côté partielle et
La fig. 6 est une vue en bout correspondante du contact élastique sur les leviers coudés.
La fig. 7 est une vue schématique montrant une disposition modifiée d'un accouplement comportant huit cylindres, les pistons correspondants venant en prise avec une seule came à plusieurs pointes.
La fig. 8 est une coupe longitudinale d'une autre variante dans laquelle l'arbre mené porte deux cames ovales séparées, décalées l'une par rapport à l'autre.
La fig. 9 est une coupe transversale par la ligne b-b de la fig. 8 vue dans la direction des flèches.
Si l'on se reporte au premier exemple représenté aux fige. 1 à 6 inclusivement, l'arbre du moteur ou l'arbre menant 1 porte une enveloppe contenant de l'huile, faite de plaques d'extrémité 4 et 5 boulonnées en 6 sur un bloc 7 à l'intérieur duquel les cylindres sont formés. Ce bloc est de préférence fait en sections par exemple en moitiés, assemblées en 8, fig. 2, pour la facilité du forage des cylindres vers l'intérieur de façon à laisser les têtes des cylindres pleines. Les moitiés du bloc de cylindres sont protégées par un anneau 7a. Les cylindres sont garnis de doublures 9 contenant des pistons 10 munis de broches 11 portant avec pivotement des galets 12 qui roulent en contact avec la came ovale cylindrique 13 sur l'arbre mené 26 supporté dans l'enveloppe.
Les bro-
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ches 11 passent en 14 dans des ouvertures 15, f ig. 3, des pistons et portent des pièces-enveloppes 16 coulissant dans des rainures 17 des doublures 9. Ces pièces-enveloppes supportent la poussée latérale provoquée sur les galets 12 par l'action de la came.
Des lumières 18 dans les doublures et des conduits 19 par lesquels les cylindres peuvent communiquer, aboutissent à des lumières 20 allant en s'amincissant, fig. 4, prévues dans une cavité centrale de soupape 2I dans la partie de l'enveloppe écartée du palier de l'arbre mené tournant dans cette enveloppe, laquelle cavité est pourvue d'une soupape en piston 22 prévue sur une tige 23 logée dans l'arbre menant et déplacée par une fourche venant en prise avec un collier 24 relié à la tige par une broche 25 passant à travers une fente non représentée de l'arbre menant.
L'arbre menant et l'enveloppé sont montés de façon à pouvoir tourner dans des paliers à billes 2 et 27 d'un logement 6 et l'arbre mené 26 tourne dans d'autres paliers 28, et est pourvu d'un bourrage en 36 à l'endroit où il entre dans l'enveloppe au moyen d'une série d'anneaux d'étanchéité. Un espace est de préférence laissé, comme on l'a représenté, par la suppression d'un anneau à l'extrémité interne de cette botte à bourrage, la plus rapprochée de l'enveloppe. L'arbre 26 porte une came 13 qui, dans la forme de réalisation représentée, fig. 2, est ovale et comporte un grand axe et un petit axe. Le mouvement relatifdes pistons adjacents est commandé au moyen de leviers coudés 29 pivotant en 30 sur l'enveloppe, le bras des leviers venant en prise avec les extrémités des pivots 11.
Par ces moyens, les pistons se mouvant vers l'extérieur en montant sur les pointes de la came obligent les pistons adjacents à se mouvoir vers l'intérieur et à suivre le contour de la came, les pistons diamétralement opposés se rapprochant l'un de l'autre ou s'écartant l'un de l'au-
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tre en équilibre de rotation. Comme toutefois la trajectoire des pivots 30,lorsque l'enveloppe tourne, est circu- laire tandis que celle des broches 11 ne l'est pas, les extrémités des leviers 29 sont munies de contacts élastiques à l'endroit où. elles viennent en prise avec les broches.
Ceci est réalisé par formation, à l'extrémité de chaque bras, d'une cavité 3I couverte par un ressort plat 32, maintenu en place par une vis 33, le ressort 32 venant en contact avec la broche 11. Les ressorts procurent suffisamment d'élasticité pour permettre à la trajectoire de la broche de s'adapter au contour de la came indépendamment de celle du pivot 50.
Ces ressorts doivent toutefois être suffisamment rigides pour ne pas s'infléchir sous l'action centrifuge des pistons, et pour que leur élasticité puisse être réglée, la longueur effective de la cavité arrière 3I peut être modifiée au moyen d'un étrier 34 dont une branche, fig. 5, passe sous le ressort et forme la délimitation extérieure de la cavité, une vis de réglage 55 déplaçant l'étrier vers l'intérieur ou l'extérieur pour faire varier la longueur de la cavité et l'élasticité effective du ressort.
Dans la variante représentée à la fig. 7, une simple came ovale ou à deux pointes, la came symétrique 13a, possède quatre pointes a et quatre renfoncements intermédiai- res et il y a quatre paires de pistons correspondantes de sorte que dans cette disposition également, les pistons diamétralement opposés formant une paire s'approchent et s'écartent simultanément, les masses en mouvement alternatif étant de nouveau en équilibre de rotation, les pistons adjacents étant également commandés de façon positive par des leviers coudés 29 pivotant en 30.
Dans la disposition représentée aux figs. 8 et 9, l'arbre mené 26 porte deux cames ovales séparées symétriques
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13b, du type à un seul grand axe et à un seul petit axe représenté à la fig. 2, mais comme on le voit à la fig. 9, les grands axes x-x y-y des cames sont décalés l'un par rapport à l'autre, et deux séries séparées de pistons 10b, 10c avec les cylindres correspondants sont prévues dans l'enveloppe. Dans cette disposition, pour que les leviers coudés intérieurs 29a entre les deux séries de pistons puissent aisément être mis en position, ils sont fendus en 42 pour venir en prise avec les pivots 30.
On voit que chaque forme d'appareil comprend deux zônes séparées, une zone centrale de réservoir contenant la came, dans laquelle de l'huile peut être introduite par les ouvertures 38 de l'enveloppe, fermées par les bouchons 39, et une z8ne de travail 40, extérieure aux pistons et soumise à leur action de compression, les zônes étant enfermées et séparées par les pistons 10. Chaque piston est pourvu d'une soupape de retenue 41 s'ouvrant lors de la course vers l'intérieur ou course d'aspiration du piston lorsque des fuites se produisent dans la zône de travail et permettant à de l'huile de passer dans celle-ci en venant du réservoir 37.
Ces soupapes sont de préférence du type à champignon, figs. 1 et 3, offrant une large surface soumise à la pression mais elles peuvent être des soupapes à billes et, si on le désire, être commandées par ressort et leur levée est limitée par des écrous ou des colliers 42. La zône de travail peut être remplie initialement au moyen d'ouvertures fermées par les bouchons 43.
A la place des soupapes de retenue 41 de petits oonduits ou canaux peuvent être formés dans la doublure, et s'ouvrir dans le réservoir 37 pour conduire à une position de la doublure qui est seulement découverte par la bague 10a du piston à la fin de sa course vers l'intérieur, ces conduits de même que les soupapes 41, permettant un passa-
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ge d'huile du réservoir vers la z6ne de travail lorsqu'une fuite se produit dans ce dernier espace.
Par suite du fait que le réservoir 37 est isolé des pressions dans la zone de travail 40 et du tourbillonnement vers l'extérieur de l'huile du réservoir, s'écartant de l'arbre 26 par suite de l'action centrifuge, les fuites du réservoir le long de l'arbre 26 sont à peu près complètement évitées. La seule fuite possible de la zône de travail 40 est le long des pistons jusque dans le réservoir où la minime fuite par la soupape en piston 22 au moyen de sa tige 23 et comme la soupape et sa tige ne tournent pas par rapport à l'enveloppe, on peut s'opposer effectivement à ces fuites par le bourrage dans la botte à bourrage 23a.
Le dispositif fonctionne comme suit : Le réservoir 37 étant rempli d'huile et l'arbre menant étant en rotation, l'action centrifuge de l'huile dans le réservoir soulève les soupapes 41 et remplit automatiquement la zone de travail 40, l'air étant expulsé de celle-ci.
Si l'on suppose que la soupape de commande 22 est retirée et que les lumières 20 sont ouvertes, les galets 12 tournent librement autour de la came, en faisant se mouvoir les pistons et en expulsant l'huile de certains des cylindres par les conduits 19 et la cavité 2I vers les autres cylindres;
mais en déplaçant la soupape 22 commandant la communication entre les cylindres, les lumières 20 peuvent être rétrécies comme il le faut pour faire varier l'impédance dans le flux de l'huile et compléter graduellement un accouplement hydraulique entre les arbres 1 et 26, une quantité plus ou moins grande de pression régnant entre les galets 12 et la came 13 jusqu'à ce que finalement, si les lumières 20 sont entièrement fermées, l'écoulement est complètement arrêté, les pistons sont calés sur la came et l'arbre menant et l'arbre mené tournent ensemble.
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Si une fuite se produit de la zone de pression 40, elle est automatiquement compensée lors de la course de rentrée du piston, vu que,par suite de la perte de pression derrière le piston, du mouvement de rentrée du piston exercé par le levier 29, et de la pression centrifuge dans le réservoir, la soupape 41 s'ouvre et fait passer de l'huile dans le cylindre situé au-dessus. Et comme l'huile dans le réservoir, étant plus lourde que de l'air éventuellement mélangé à celle-ci, se sépare par suite de l'action centrifa.- ge et vient se placer sur la périphérie du réservoir, seule de l'huile pure exempte d'air pénètre dans la zone de travail, de sorte que l'huile dans cette zone étant exempte d'air est non élastique sous l'effet de la compression, ce qui assure une prise hydraulique efficace de l'accouplement.
Dans les accouplements antérieurement connus, l'huile était expulsée des cylindres dans la masse principale d'huile de l'accouplement l'air éventuellement présent étant continuellement maintenu en mélange avec l'huile et pénétrant dans les cylindres,, tandis que suivant la présente inven- tion l'huile est séparée de l'air dans le réservoir. En vue d'obtenir cet avantage de l'action centrifuge, les cylindres et l'enveloppe doivent toujours être reliés à l'arbre menant.
Bien qu'on ait décrit une disposition renfermant une came centrale ou plusieurs cames et des pistons disposés autour de l'extérieur de celles-ci, la came peut être disposée à l'intérieur de la périphérie de l'enveloppe et les pistons à l'intérieur de la came.