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Dispositif pour faire varier le pas des pales d'hélices, particulièrement colles d'hélices d'avions
Cette invention se rapporte à des moyens pour faire varier le pas des pales d'hélices et particulièrement celles d'hélices d'avions ou autres aéronefs et a pour objet de réa- liser un mécanisme plus léger et de moindre dimension, dans ce but, que ce qui a été employé habituellement jusqutà présent.
A cet effet, et conformément à la présente invention, une hélice à, pas variable possède des pales ayant' des moyens prévus pour les faire tourner de 3600. De préférence le pas des pales de 1'hélice est varié par un moteur réversible ac- tionné par fluide et du type à rotation continue.
De préfé- rence aussi l'huile est fournie au moteur à'fluide par une pompe entraînée par exemple par la machine motrice de 1''avion et elle peut être fournie par un robinet ou autre distribu- teur à deux voies contrôlé par un régulateur entraîné par cette
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machine, la disposition étant telle que 1'ad s on de l'huile
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par une voie du distributeur à deux voies fa -larcherle moteur actlotdlÓ )tr fluide dans un sens et l'admiss., .1 de l'huile par 1 fautr j voie du distributeur à deux voies fa. archer le moteur dans l'autre sens.
Dans certains cas, cepend; le distributeur à deux voies peut être commandé à la main, par sple par le pilote de 1'a 1 .ion. Si on le désire, des moyens peuvr âtre adoptés pour impos:, les valeurs de pas maximum et minimur ces moyens peuvent être talsque ces valeurs puissent être réel, Lorsque l'inven-
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tion 0!:.L appliquée à des hélices éJ.Tavion. le eux. actionne par fluide jre<i'i être :nonté en avant du moyou de 5 : loco dnns lequel les condu5.ts d'huila pour le moteur peuvent ménagés dfns l'ar- bre do l'hélice .
Si on le désire, des moyen:- . bionnés par fluide conforinéxionl a l'invention peuvent remplacer moyens électrl çm8s indiqués drus les demandes de brevet anglaise ' i4.44/3G du 15 Décembre 1936, " Perfectionnements eux hélice pas vrriable" et li 54à64/56 du 16 Décembre 1J3G " Perfectionnel 1tS aux hélices à \f1/1 vrWrl.l.ci p<.rt,,t <;i>1.lôrei,i<;iit pour r.ml0ona " , L'invention est illustrée dans les Fi 18 annexés dans lesquels :
Le ?"in*1 est une vue de ir ce en coupe .ne prrtie au moyens- r"'lln0 hélice à pG varioblo disposée s, nt une des formes de l'invention, 1a coupe étant faite suivant @ igné 1-1 do le Fig 4
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1,> ;'ljj,,i ')<)!, une coupe Gxo:nrsvarsal.e Qui knt lu ligne 2-B de la Fig.1;
Le Flg.3 est une vue de face d'un déta. ;
La Fig.4 est une coupe suivant la lign 4-4 de la Fig.1;
La Fig.5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig 4 ;
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la Fig 6 est, une vue en coupe d'un détail; la fig. 7 est une vue en bout schématique d'une pièce de détail réalisant des paliers d'arbre; la fige 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 7;
la fig. 9 est une coupe longitudinale du nez du moyeu d'hélice, faite suivant la ligne 9-9 de la fig, 10, des parties étant oassées ou supprimées pour plus de clarté; la fig, 10 est une vue de faoe, le nez proprement dit étant enlevé;, la fig, 0 Il est: une vue de faoe en coupe suivant la ligne 11-11 de la fig. 9, des parties étant supprimées des figs. 10 et 11 pour plus de clarté; la fig, 12 est une vue partielle en plan; la fig. 13 est une coupe longitudinale d'un élément destine à contrôler l'écoulement de l'huile sous pression au moteur actionné par f luide; les figs. 14,15 et 16 sont des coupes suivant les lignes 14-14, 15-15 et 16-16 respectivement, dela fig, 13; la fig, 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la fig 15;
la fig. 18 est un schéma, tel que vu dans le, direc- tion axiale, d'un engrenage modifié poux la transmission de puissance du moteuractionné par fluide aux pales d'hélices et la fig. 19 en/une vue latérale en coupe.
Commo le montre la fig. 1, la base do 41 de chaque pale est vissée dans une d ouille 42 et retenue par une goupil- le 43 L'extrémité extérieure de la douille 42 est entourée d'une garniture 44 rotative dans une douille 45 vissée dans le corps de moyeu 46, une roue héliooidale 47 est vissée sur
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l'extrémité intérieure de ceLte mouille 42 et un chemin à billes ou à rouleaux 48 est interposé entre l'extrémité intérieure de la douille 45 et la roue hélicoïdale 47 pour supporter la
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charge centrifuge de la base 41 de la pale, par la douille 42, 1s roue hélicoïdale 47, le chemin de l'oulerrent 48 et la douil- le 45 en retour au corps de moyeu 46 La roue hélicoïdale 47 est verrouillée à la douille 42 un moyen d'une plaque 49 (Fig 3)
duvetée sur l'extrémité intérieure de le douille 42 et relié.) à la roue hélicoïdale 47 par des goujons 50 et des vis 51. 52 est un second palier pour supporter le mouvement de rotation de la base 41 de la pale.
La roue hélicoïdale 47 est en priseavec une vis sans fin 53 portée dans le corps de moyeu 46 pardes paliers de bu- tée 54-54 qui absorbent la poussée en bout dans les deux sens et mettent ainsi en position définitivement cette vie sansfin 33 La commande à vis sans fin de la. pale est ainsi irréver-
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sible, cte#t-à-àire que, quoiqu'elle puisse être actionnée pour fcira tournoI' une palo dans les deux sens, les forces a;is :,ra' sur la paie ne peuvent pas entraîner la vis sans fin ;. i.::i;
uno 1*0110 dontôo conique montée sur l'arbre do la vis len,] fin 53 et les roues dentées coniques appartenant aux dii rE:..tcs pales de l'hélice engrènent r.vec des roues dentées tellJs <l# 56 portées par des arbres tels que 57, fige 6,ayant à leurs extrémités opposées des roues d'engrenage obliques telles que 58 montées pour tourner dans des douilles 59. Comme il est indiqué en figs. 7 et 8, les douilles 59 font partie
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el TU 0 picce 60 et sont disposées de manière que les axes des arbres tels que 57 soient sensiblement convergents et que les roues d'engrenage obliques 58 puissent engrener avec une
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vis sans fin comm1 61 clavetée sur l'arbre 62 du moteur 8.'ij- tionné par fluide indiqué d'une manière générale en 63, fig. 9.
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Le moteur actionné par fluide 63 peut être de tout type réversible convenable; par oonséquent sa rotation dans l'un ou l'autre sens entraîne la vis sans fin 61, les roues obliques
58, les arbres 57, les roues coniques 56,55, les vis sans fin
53 et les roues hélicoïdales 47; pour faire tonner les pales d'hélice dans l'un ou l'autre sens et ces pales sont bloquées dans leurs positions de réglage lorsque le moteur 63 est arrê- té ; en outre le mécanisme prévu est disposé pour faire tourner ces pales de 3600.
L'huile sous pression est fournie au moteur 63 à par- tir de l'alimentation d'huile du moteur de l'avion (ou d'un élé- ment à vitesse constante qui sera indiqué plus loin, à l'aide des tuyaux 64 et 65, figs. 4, 5 et 12, lesquels, au moyen d'un robinet à doux voies, peuvent être amenés à servir de tuyaux d'admission et de sortie, respectivement, ou inversement. les tuyaux 64 et 65 sont reliés à la boîte 66 qui est disposée pouf être fixée sur l'extrémité avant du carter du moteur d'avion et comme le montre la Fig 12, ils ne se trouvent pas dans le même plan transversal.
Si on suppose que 64 est le tuyau d'admission d'huile pour le moment,, l'huile passe de ce tuyau à la rainure 67 ménagée dans la boîte 66 le long de passages jumeaux 68 à un passage 69 (fig. 9) et de là, par une ouverture 70, (figs. 9 et 11) aux passages 71 et 72 vers un orifice 73 au moteur 63. La sortie du moteur 63 se fait à travers un orifice 74 (figs. 9 et 11) par les passages 75 et 76, une ouverture 77 (fig. 10) correspondant à l'ouverture 70, des passages jumeaux 78 (fig.4) correspondant aux passages 68 et une rainure 79 dans la boîte 66 au tuyau 65 et de là en retour au puisard de la maohine mo- trice ou au réservoir d'huile. Les positions exaotes des pas- sages 68 et 78 sont représentées en fig. 1.
La fuite d'huile des rainures 67 et 79 est commandée par trois bagues de piston n
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80, figs 4 et 9, et une fermeture à huile est prévue pour empêcher ..'huile de luire à l'extérieur de boîte 66, tandis
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que des 'à!ainages tels que 82 sont prévus p remenor l'huile on excès au cortex du moteur.
Bien some le mécanisme de cette invention tel que décrit
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jusqu'à lèsent, soit adapté pour faire touj :ar les pales d'hé- lice de 560 il est désirable, dans certaires circonstances, de disposer que le pas de ces pales des valeurs maximum et
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minimum, c'est-à-dire que les pales ne puissent pas être fixées à plus ou.'un pas déterminé d'avance ou à 10 s qu'un pas dé- terminé d'avance, mais qu'elles puissent êtrefixées à tout
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pas intermédiaire. four permettre à.'obteni'" ceci, les connexions de tuyaux et de passages antre les tuyaux 6 et 65 comprennent deux soupapes telles que 83, fig. 9, dont 1es positions angu
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laires sait indiquées par le's boîtes de sou,)ape 84 et 85, fig. 11.
Les l'bre des vis sans fin 53 en ces positions angulaires ont des - ',) longements filetés comme il est Ludique en 86 fig,, 9 et sur @haque prolongement 86 se trouve r1écrou. 87 dont le pourtour ost denté comme le montre la fig. LO. Un couvercle 88 fermant une ouverture de la, partie adjacente du nez de l'hé- lice est muni d'une nervure ou languette @@ qui est roque on-
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tre \>eux dants adjacentes de l'écrou 87 em;,âehnt ainsi celui- ci de tourner. Par conséquent, lorsque les vis sans fin 53 sont tournée-,, les écrous tels que 87 sur leurs pr olongements tels
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que 86 ont amenés à se déplacer le long d ces prolongements .
Il se:)';' L'omarqué, i'ig. 10, que les denture- sont telles que 101.':J' , t W 11 u7,lm c;i) ,; 00)1'1'1 U1t i. i'c7 uu r: ri ('U 1, r, 1.'r:Ct'ot7 f'7 r7::k; pu 80;.IJ(1;, l'extrémité d'une dent est en b s de la ligne ver- ticale centrale.
Chaque soupape telle que 83 porte une tige telle que 90 (fig. 9) se projetant radialement vers l'extérieur d'une étendue
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telle que son extrémité libre chevauche sur les dei.ts de l'é- ci!ou 87 lorsque la soupape est sur son siège; la fig. 9 montre la position des parties lorsque la soupape 83 vient de se fer- mer, que le moteur 63 s'est arrêté faute de circulation d'hui- le et que la'rotation de la via sans fin 53 a cessé, c'est-à- dire que les pales d'hélice ont été mises à une valeur de pas limite déterminée d'avance dans cet exemple la valeur minimum.
Si alors de l'huile sous pression est admise par le tuyau 65, la soupape 83 représentée en fig. 9 sera chassée de son siège, l'huile circulera à travers le moteur 63 et les vis sans fin 53 seront mises en rotation. L'écrou 87 représenté en fig. 9 sera alors en mesure de passer sur l'extrémité de la tige 90 de la soupape 83 puisque cette soupape a été chassée de son siège par la pression d'huile, tandis que l'autre soupape sera maintenue hors de son siège par le contact de l'extrémité de sa tige 90 avec une dent de l'écrou correspondant 87, jusqu'à ce que, quand le pas des pales d'hélice a été varié à un de- gré tel que la valeur du pas maximum soit atteinte,
cet écrou aura été déplacé le long deson prolongement d'arbrefileté 85 d'une étendue telle que l'extrémité de la tige de soupape 90se sera détachée d'une dent de cet écrou et la soupape qui pour le moment est la soupape de sortie, se fermera, sa tige 90 se levant sur l'extérieur de l'écrou 87 et de nouveau le manque de circulation d'huile fera arrêter le moteur 63 et cesser la variation du pas.
En enlevant le couvercle 88, on peut avoir accès aux écrous 87 et en faisant tourner ces écrous et en replaçant les couvercles 88 avec leurs languettes 89 engagées entre des dents différentes, on peut faire varier les valeurs de pas maximum ot minimum permises aux pales d'hélice. En fait, un réglage angulaired'un éorou 87 correspondant à une dent modifiera la ,valeur de pas déterminée d'avance, approximativement de 30;"
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ceci 0 ^1-,i!o conLj-6lô on (1 i:;lioucnt dao ril()tlc:e8 cc VOll,' blou et les éeons dentés pour donner tout réglage désirée
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Les figes. 13, 14, 15, 16 et 17 représentent v :
élé- ment t poiz le contrôle êe 11 écoulement d'huile au 1=iotoe r 63 actionne par fluide<, Ce dispositif comprend unepomp< consti- tuée par des roues d'engrenage en prise 91, 92, la re e d'en- grenage 91 étant montée sur un arbre creux 93 et laune 92
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sur un lJ'in'e creux 94 qui s'élève vers le haut à tre.T L<s ltàlè- ment.
L'huile est admise à l'élément à travers un ps sage 94 et elle descend à travers l'arbre creux 93 vers les présages
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jumeaux 9,3,97 (fig. 16) qui communiquent avec dos or.' Lces d'entrée jumeaux 98,.'9 de la. pompe (se voit le mieux ca fig 17). Des orifices de sortie jumeaux 100, 101 de 1a poups com-
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muniquent d'une part par un passage 102 avec une rain re ,z2rzu- la.ire 103 (figs. 13 et 14) ménagée sutour de l'arbre '4 et d'autre part, par un passage 104 à travers une soupar de dé- charge 105 (fig. 14) avec une sottie d'huile au puise 1.
Comme il est représenté, l'orifice d'entrée 96 et 1'-
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rifice de sortie 100 sont fermés, par des bouchons lac ,106. tirais si on lo a us ire, cas orifices pouvant êtro Irjis-jés ou' )l't8 ot 1'orifice d'entrée 99 et l'orifice de sortie 101 penv-it être formés à leur place par los bouchons 106, 106. -De cati;a ma- nière, la pompe peut être disposée pour débiter l'huile au
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passage 102 indépendatrment du sens de rotation de cette pompe, La rainure annulaire 103 communique par des ouvertures telles que 107 ménagées dans l'arbre 94, avec un espace annulaire 108 ménagé entre une double soupape ou distributeur à piston 109 et cet arbre 94.
Ce distributeur à piston 109 est coulissable axialement à l'arbre 94 sous une commande centrifuge (commeil sera expliqué plus loin) et dans sa position moyenne il ferme
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deux orifices 110-111, par lesquels l'huile peut être admise au tuyau 64-65 conduisant respectivement au moteur 63 actionné par fluide.
Des ouvertures telles que 112 sont ménagées dans la partie supérieure du distributeur à piston 109 et l'arbre creux 94 communique à son extrémité supérieure avec le puisard apar des ouvertures telles que 113 (fig 13) dans un but qui sera expliqué plus loin+
L'arbre 94 se termine en un organe 114 en forme de cou- pelle; dans lequel une paire decontrepoids 115-115 est montée à pivot sur des oreilles 116-116 Des nez 117-117 des contre*. poids 115-115 portent sur la face inférieure d'un chemin à billes 118 monté sur un prolongeman 119 du distributeur à piston 109.
Le prolongement 119 du distributeur à piston 109 est olaveté à l'arbre creux 94 et est entraîné par des engrenages obliques 120, 121 à partir du moteur de l'avion, tandis qu'un ressort 122 agissant entre l'engrenage oblique 121 et un col- lier 123 force normalement le distributeur à piston 109 vers le bas.
Dans le fonctionnement, l'huile entre dans l'élément (à partir du système ordinaire à pression d'huile de la machine motrice) par le passage 95 et desoend dans l'arbre creux 93 à travers le passage 97 à l'admission 99 de la pompe, La pompe qui est mise en rotation par les engrenages obliques 120 et 121 (grâce à sa connexion à clavette avec le distributeru à piston 109), débite l'huile à traversla sortie 101 au passage 102 d'où l'huile passe à l'espace annulaire 103 et de là, à travers les ouvertures 107, à 1'espace annulaire 108 entourant le distributeur à piston 109.
Si alors la vitesse du moteur est telle que le distributeur à pistan ferme les orifices 110 et 111, la pression d'huile créée dans le passage 102 ouvrira
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la soupaye de décharge 105 et permettra à l'huile de retourner au puisai'.1< Si on suppose toutefois que la. vitesse du moteur soit telle que le distübuteux à piston 109, soit soulevé par les cont' .1poids 115, 115 du régulateur pour ouvrir les orifices 110 et 1.1, l'huile sous pression s'écoulera de l'espace annu- laire lOt à Ll',vOL'i:3 l'orifice 110 au buyau o4 qui oondui'u au moteur l' 6! actionué par fluide et ce moteur sera mis en rotation pour OUEST< mter le pas des pales. L'huile du moteur retOl1l'ne par le ti rau 65, passe à travers l'orifice 111 dans l'ai-)re creux 9/1 ;t est d.'ainéo au puisard li travers les orifice. 113.
1 dti;iti<: part, le. vitesse du moteur tombe et ',1,0 le ciistribui ur u piston 109 soit fbaissé au-delà, de lu position doyenne e ,ns laquelle les orifices 110, 111, sont fermés, ces orifices jeront formés et l'huile sous pression s'écoule a de l'espace -nnul3irr3 108 à traders l'orifice 111 au tuyau 5 al- lant eu r: )tour 63 1.itionlié par fluide. Le moto ur 63 sor lors ;,is eu i nation pour diminuer le pas des Feles..LI 11u11, .^ctieazt par le tc ''au 64 et passe à travers l'orifice 110 et les UUV8l'- L \11' 'J l , .1 l.. ; 1 Sttl, rinuC cln 1 , \; 1 LI' ! \ Il L <) [j,L' ;v II! 1 L DIlI 1<1;1 utco .llst descend cl ,ns l'arbre creux 9 et rebourne ou puisard l tl'cv01'S les ouv a ;ures 11;;.
C xnme il est reprécenté en fige 18 et 19, l'arbre 62 du moteur 63 aotion# par fluide porte une roue d'ezv?renr ;.^. o- bique 1;,' en pri,;o avec une roue oblique correspondante c 1..5 r,nontée ;iL- un vrb ",'0 126, à l'autre bout duquel se tr ouve une roue oblique 127 entraînant une roue oblique 128 montée uz un arbre 12 sur lequel se trouve un pignon 130 on prise avec une
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roue d'engrenage 131 avec laquelle engrènent aussi des pignons
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tels que 132 montés sur des arbres tels que 133 sur las;;
.e7s sont montées les vis sans fin 530 n
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La disposition conformément' à cette invention est telle que par des moyens actionnés hydrauliquement le pas des pales les pales
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d'hdlioa peut 8tro varié, et si on le les pal es mioes de champ, atest-à-dire mises sensiblement dans un plan avant arrière de manière à présenter la résistance minimum si l'hélice ne tourne pas.
L'élément dans son ensemble est disposé pour l'applica- tion avec différents types ou différentes puissances de moteurs et il peut être disposé pour être interchangeable.
Revend i c a t ions
1 - Une hélice à pas variable ayant des moyens pour faire tourner les pales de 360
2 - Une hélice à pas variable selon 1+, dans laquelle les moyens pour faire tourner les pales consistent en un moteur réversible aotionné par fluido, du type à rotation continue
3 - Une hélice à pas variable selon 1 , dans laquelle des moyens, de préférence réglables, sont prévus pour'imposer des valeurs de pas maximum et minimum pour les pales d'hélice,
4 - Une hélice à pas variable selon 2 , dans laquelle les palesd'hélice sont rotatives à l'aide d'un engrenage à vis sans fin irréversible, entraîné à partir de l'arbre du mo- teur actionné par fluide.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.