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Perfectionnements apportés aux hélioes à pas variable,
L'invention est relative aux hélioes à pas variable et notamment aux hélices à pas variable en vol pour engins de navigation aérienne.
L'invention a pour but de permettre de réaliser des hélices du genre en question qui présentent entre autres avantages sur celles conçues jusqu'ici d'être d'une manoeuvre plus aisée quant à la variation de leur pas et partant de néoessiter moins d'énergie pour cette variation de pas, de présenter une plus grande sécurité et une plus grande précision de fonotionnemant.
Si, d'une part, on considère les efforts auxquels est soumise une pale d'hélice en vol, on peut les ramener à trois:
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1 - une force centrifuge qui tend à arracher la pale du moyeu de l'hélice; 2 - un couple d'encastrement; 3 - un couple de torsion qui tend à faire tourner la pale autour de son axe, couple qui a généralement un sens tel qu'il tend constamment à faire diminuer le pas de l'hélice.
Donc, si en vol on veut modifier l'incidence des pales d'une hélice il faut produire sur la racine de chaque pale un couple de torsion de sens opposé à celui ci-dessus indiqué et supérieur au couple somme du couple de frottement dû à la force centrifuge, du couple d'encastrement et du couple de torsion.
Si, d'autre part, on compare le couple moteur au couple de torsion, on constate que, dans la plupart des hélices et que dans la plupart des conditions d'utilisation, le rapport de ces deux couples varie peu. On est amené à conclure que ce couple moteur est utilisable pour produire sur la racine de la pale un couple égal et de sens contraire au couple de torsion considéré et que pour provoquer la rotation de la pale il suffira d'exercer sur sa racine un couple supérieur au couple de frottement.
L'invention se caractérise de préférence par le fait:
1 - qu'en vue de réaliser l'équilibrage de la pale au point de vue couple de torsion et commande de rotation, on a recours de préférence à une sorte de pignon à denture conique; que l'on fixe rigidement ce pignon sur l'arbre du moteur actionnant l'hélice. que sur chaque racine de pale on fixe un pignon coni-
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que engrenant aveo ledit pignon fixé sur l'arbre moteur. qu'en même temps que l'on a recours à un carter ou à un ensemble de carters guidant et butant chaque pale et dans laquelle chaque pale peut tourner, ce carter ou cet ansemble de carters est, à l'aide de moyens appropriés, monté sur ledit pignon fixé sur l'arbre mot eur de façon à pouvoir tourner relativement à ce-pignon;
2 - qu'en vue de oommander la rotation des pales sur leur axe, en même temps qu'on a recours à un moyen moteur, un moteur auxiliaire par exemple (électrique de préférence), et à un dispositif réducteur approprié; on établit le pignon fixé sur l'arbre moteur de l'hélice, de façon telle qu'il comporte (de fabrication ou y rapporté) un manchon comportant à sa périphérie des cannelures hélicoïdales, on d ispo se sur ce manchon à cannelures hélicoïdales, un second manchon faisant éorou; on pourvoit ce manchon de moyens lui permettant de se déplacer sur son axe sans tourner sur cet axe, et on fait attaquer ce manchon par au moins une v is se vissant dans un trou ad hoc dudit manohon, vis en relatioh avec le moteur auxiliaire préoité.
30- qu'en vue d'obtenir aveo précision la position qu'on veut assigner aux pales, c'est-à-dire obtenir cette position sans dépassement et en vue d'assurer la fixité de cette position ; on a recours, d'une part, à un système de freinage constitué par une sorte d'embrayage placé sous la dépendance d'un système de rampes et de contre-rampes, embrayage mis hors d'action par l'entrée en contact de ces rampes et contre-rampes et leur réaotion; l'entrée en contact desdites rampes et contre-rampes étant provoquée par un équilibre de couples naissant lors de la mise en route
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effective du dispositif réducteur intercalé entre le moteur auxiliaire et les organes agissant sur les racines des pales.
L'invention sera bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et du dessin schématique annexé, complément et dessin qui ne sont donnés qu'à simple titre d'indication:
La figure 1 dudit dessin est une vue partielle en coupe verticale, suivant l'axe de l'une de ses pales, d'une hélice, à pas variable en vol, établie selon l'invention;
La figure 2 dudit dessin est une vue partielle de la même hélice, en coupe verticale dans le même plan que la préoédente figure, montrant le mécanisme interposé entre le moteur auxiliaire et les pales de ladite hélice;
La figure 3 dudit dessin montre l'hélice en question en coupe verticale suivant 3-3 figure 1;
La figure 4 est un schéma d'un détail de mécanisme que montre la figure 2;
La figure 5 dudit dessin montre très schématiquement la relation cinématique des divers engrenages du mécanisme que montre la figure 2,
Suivant l'invention, se proposant d'établir une hélice tripale à pas variable en vol, on s'y prend comme suit ou de manière analogue: concernant les élémentsou organesqui ne sont pas visés par l'invention, on les établit de toute fa- çon appropriée et concernant ceux visés par la présente invention, on les établit comme il va de soi en toutes matières et par tous procédés appropriés,
En vue de réaliser l'équilibrage des pales au point de vue couple de torsion, on peut, comme le montre le dessin:
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fixer sur l'arbre moteur 1 de façon rigide un pignon 2 à denture conique , fixer sur chaque racine de pale 3 un pignon oonique 4 qui engrène avec le pignon 2;
guider et buter chaque pale dans un carter 5, mais en la disposant pour qu'elle puisse tourner autour de son axe; guider et buter le carter 5 sur le pignon 2 et monter ledit carter 5 de façon qu'il puisse jouir d'une rotation relative par rapport à ce pignon, cette rotation relative entraînant la variation d'incidence des pales.
Et en vue ensuite de réaliser la commande de la rotation des pales autour de leur axe, comme le montre le dessin également: on a établi le pignon 2 en lui faisant comporter un prolongement 2a qu'on a pourvu de cannelures hélicoïdales 2b; on a prévu dans le carter 5 des rainures droites 5a (parallèles à l'axe de rotation de l'hélice considérée); on a établi et monté sur le prolongement Sa du pignon 2 un manchon 6.oomportant à son intérieur la oontre-partie 6a des nervures 2b et à son extérieur des nervures glissant dans les rainures 5a du carter 5.
Des vis 7, à pas très faible en l'occurrence, sont en prise dans des trous taraudés du manchon 6.
Ces vis 7 sont sous la dépendance d'un moteur 8 par l'intermédiaire d'un mécanisme réducteur.
On conçoit aisément que lorsque le moteur est mis en route les vis 7 tournent et font se déplacer le manchon 6 sur le prolongement 2a du pignon 2; comme le manchon 6 ne peut tourner sur son axe il agit sur le pignon 2 qui tourne et entraîne les pignons 4 (des racines de pales 3 ) qui sont
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en prise aveo lui et la position des pales est modifiée.
Comme on peut s'en rendre compte, l'invention permet de réaliser un système de commande des pales présentant entre autres avantages les suivants: irréversibilité : cette irréversibilité étant due à la faible inclinaison des oannelures du prolongement 2a du pignon 2 et au faible pas des vis 7; transmission directe au carter 5, par 1' intermédiaire du manchon 6, des différences pouvant se produire entre le couple moteur ( de l'hélice) et la somme des couples de torsion des pales.
Comme le montre la figure 3 du dessin, on peut avantageusement avoir recours à un moyen propre à permettre le rattrapage du jeu pouvant se produire entre le manchon 2a et le manchon 6 surtout sur les flancs des cannelures de ces deux organes.
Ce moyen est constitué en l'occurrence par une fente 23, donnant ainsi au manchon 6 une certaine possibilité de "pince", pratiquée dans le plan radial de chacune des nervures du manchon 6 qui glissent dans les rainures 5a du carter 5 et en des vis 24 permettant de faire varier la "pince" du manchon 6 sur le prolongement 2a du pignon 2 et de rattraper ainsi aisément le jeu qui peut se produire.
Lorsqu'on utilise pour commander le changement d'inoidence des pales un moteur auxiliaire ayant une grande vitesse de rotation, un moteur électrique oomme o'est le cas général et celui de l'exemple décrit ici et représenté au dessin, il peut se produire que par inertie le moteur en question continue à tourner pendant un certain temps après la coupure du courant l'alimentant et que ce moteur fasse
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ainsi dépasser aux pales la position qu'on s'était assigné de leur donner.
En outre, les pales, par suite de vibrations, de sollicitations mécaniques et aérodynamiques peuvent avoir tendance à changer d'incidence en entraînant des déplacements correspondants du système de commande.
Pour remédier à ces inconvénient s, suivant l'invention, en fait comprendre un dispositif de freinage au mécanisme réducteur interposé entre (dans l'exemple en question) le moteur auxiliaire 8 et les vis 7.
A cet effet, le réducteur se compose d'un pignon 9 entraîné par le moteur 8; le pignon 9 engrène avec des satellites 10. Les satellites 10 engrènent avec une couronne extérieure fixe 11; un deuxième groupe de satellites 12 est solidaire des satellites 10. L'ensemble des satellites 10 et 12 est porté par un planétaire 13 qui peut tourner librement.
Les satellites 12 engrènent avec une couronne extérieure 14, mobile. Le système précédent est enfermé dans un système de deux bottes étanohes 15 et 16 qui peuvent être remplies d'huile.
Sur l'extrémité de la oouronne 14 est fixée une roue 17 qui engrène avec les pignons 18 entraîna en rotation les vi s 7.
Four réaliser le freinage, la couronne fixe 11 possède en réalité un certain degré de liberté et peut tourner de quelques degrés par rapport aux bottes 15 et 16. Cette rotation est limitée par le fait qu'une dent à flancs hélicoldaux de la couronne 11 (figure 4) est engagée dans une encoohe à flanos hélicoïdaux de l'embrayage 19. Cet, embrayage ne peut pas tourner dans les boites, étant tenue par des té-
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tons fixes 20, mais peut glisser parallèlement à l'axe. Un ressort 21 pousse cet embrayage et fait appuyer un cône de frottement 22 solidaire de l'embrayage 19 avec un cône cor- respondant de la roue 14.
Lorsqu'on envoie le courant dans le moteur auxiliaire 8 le couple-moteur m, développé sur le pignon 9 provoque dans les roues 11 et 14 des couples c11 et c14 sensiblement égaux m @ m = I 0 il C 14 n
I étant le rapport de démultiplication du réducteur.
Le couple C11 développe sur la roue 11 et l'embrayage 19 des efforts tangentiels t et des poussées axiales t1 (fig. 4).
Sous l'effet de la poussée t1, l'embrayage 19 recule et vient buter contre la botta 15. Les pièces 19 et 11 sont alors immobilisées et la roue 14 n'est plus freinée.
Lorsqu'on coupe le courant au moteur auxiliaire pour que celui-ci continue à tourner par inertie, il doit développer un couple c1 tel que la tension tl soit supérieure à celle du ressort 21. On pent l'obliger ainsi à se freiner avec un cou- ple de freinage voisin de son couple normal.
Quand tout le système de commande est arrêté, le frein empêche tout le système de tourner sous l'action de sollici- tations extérieures, et maintient ainsi les pales à l'inci- dence désirée.
L'invention ne se limite pas à celui de ses modes d'ap- plication, non plus qu'à celui des modes de réalisation de ses diverses parties qui en ont été plus spécialement indiqués et représentés, elle en comprend toutesles variantes.