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Embrayage à écoulement.
L'embrayage à écoulement ou turbo-embrayage transmet, comme on le sait, Sans perte, le moment de rotation introduit tandis que la puissance introduite est transmise seulement avec une perte. Une mesure de l'élévation de la perte est donnée par le glissement de l'embrayage. Si' celui-ci vaut par exemple 2%, le rendement de la transmission de puissance est de 98%. On s'efforce par conséquent d'obtenir un glissement aussi petit que possible à l'intérieur d'une certaine gamme .de nombre de tours et autant que possible le glissement minimum se présentant pour le plus grand nombre de tours devrait se produire également pour un moment de-rotation restant constant, à des nombres de @
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tours notablement plus bas.
La condition nécessaire à cet effet est qu'avec l'accroissement de puissance ou de moment de rota- t'ion, le nombre de tours de commande est élevé en concordance aussi. En doublant le nombre de tours,' on peut transmettre quatre fois le moment ou huit fois la puissance.
Dans les turbo-embrayages qui servent à la commande d'he- lices, la condition mentionnée d'un glissement restant le mme pour tout? la gamme de nombres ae tours est remplie directement car la consommation de puissance d'une hélice de navire par exem- ple suit les marnes lois que celles qui sont valables pour le turbo-embrayage, savoir que si on double le nombre de tours, la puissance absorbée devient huit fois plus grande et le moment quatre fois plus grand. Dans un embrayage servant à la commande d'une hélice, d'un ventilateur ou d'un organe analogue, le glis- sement est donc le même sur une grande gamme de nombres de tours et dans la réalisation de semblables embrayages il faut veiller seulement à ce que la valeur absolue du glissement soit aussi petite que passible.
Dans les turbo-embrayages qui servent à la commande d'au- tomobiles, les conditions sont toutefois différentes. Le moteur à combustion interne employé le plus souvent pour les aut omobi- les développe en effet à l'intérieur d'une grande gamme de nom- bres de tours (environ 1200-3500 tours par minute) un moment res- tant approximativement constant. Le maximum du moment de rotation se trouve fréquemment approximativement à 2000 tours par minute.
Tandis donc que dans le moteur avec un nombre de tours décroissant à l'intérieur de la gamme usuelle des nombres de tous, le moment de rotation ne rétrograde pas mais que dans l'embrayage} pour un glissement restant constant avec un nombre de tours dé- croissant, le moment rétrograde également, il faut, dans l'embraya- ge qui est établi de telle manière qu'il présente son glissement minimum pour la plus grande puissance du moteur que pour un nom-
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bre de tours décroissant du moteur de commande, le glissement augmente considérablement à cause du moment, restant alors à peu près le même, du moteur.
L'embrayage d'automobile travaille donc, contrairement à l'embrayage de commande d'hélices, lorsque le moment de ro- tation maximum du moteur se maintient à l'intérieur de la gamme normale de nombres de tours de fonctionnement, avec un glisse- ment variable et en cas de diminution du nombre de tours du moteur avec un glissement croissant.
Dans l'embrayage d'automobile, il faut en outre veiller à ce que le moment de démarrage- à vide, c'est à dire le moment que l'embrayage transmet avec 100% de glissement, ne soit pas trop élevé car sinon le moteur marchant avec le gaz de marche à vide est étranglé, ciest à dire que le véhicule est mis au démarrage par élévation du gaz de marche à vide. Comme préci- sément un embrayage qui ést établi de telle manière qu'il pré- sente,pour la puissance maxima du moteur le plus petit glisse- ment donne un moment élevé de démarrage de marche à vide, on recherche particulièrement pour l'embrayage d'automubile une mesure qui apporte une réduction du glissement moyen, sans 'élé- vation simultanée du moment de démarrage en marche à vide.
Comme cela a été démontré pour l'embrayage d'automobile, on s'efforce également dans d'autres genres d'embrayages, en particulier également pour l'embrayage dit réglable, dans lequel on obtient par le réglage du glissement un réglage progressif du nombre de tours, 'de diminuer-le glissement et'par conséquent la perte de puissance de l'embrayage.
Un moyen de maintenir le glissement aussi petit que pos- sible consiste en ce que le circuit de l'embrayage est màntenu autant que possible complètement plein jusqu'aux plus petits nom - bres de tours de fonctionnement.
Suivant la présente invention, un embrayage est par conséquent établi de telle manière que l'espace central du cir-
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cuit de travail autour duquel se forme, lors du fonctionnement de l'embrayage, l'anneau tournant de tourbillonnement de liqui- et de, reste autant que possible toujours rempli/se trouve sous une pression aussi élevée que pos'sible. L'invention cunsiste en ce qu'une roue à aubes ou les deux roues à aubes du turbo- embrayage sont pourvues de canaux de refoulement aboutissant dans l'espace central et qui sont disposés de telle manière que leurs ouvertures extérieures se trouvent à un endroit de hau- te pression dans ou sur l'anneau tournant de tourbillonnement de liquide, ou sont en liaison immédiate avec un semblable en- droit.
Il est connu; dans les turbo-embrayages, de faire déboucher dans l'espace central les conduites de remplissage alimentées par un réservoir surélevé au moyen d'une pompe, d'un tube puise ur ou d'unorgane analogue, mais dans ce cas la conduite de remplissage doit toujours être en communication avec une source de pression se trouvant en dehors du circuit de travail pour qu'il se produise un remplissage continuel de l'espace central et la mise sous-pression de celui-ci.
Suivant la présente invention, au contraire, l'espace central est raccordé , par l'intermédiaire de canaux de refoulement, directement à un endroit de haute pression dans le circuit de travail lui-même. Comme endroit de raccordement, on peut choi- sir un endroit voisin du plus grand diamètre du circuit de travail ou également un endroit de la périphérie exterieure de l'anneau de tourbillonnement de liquide,vu que la pression augmente dans le circuit de travail en fonctionnement, c'est à dire, lorsque l'anneau de tourbillonnement tourne, non seu- lement dans le sens radial mais egalement à partir de l'espace central dans toutes les directions dans des plans axiaux.
Il est vrai qu'il est déjà connu de relier l'espace central de turbo-embrayages par des canaux de refoulement à un collecteur tournant (réservoir) mais dans ces réalisations
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connues, les canaux de refoulement se trouvent à leur extrémité extérieure sous la pression régnant dans le collecteur, tournant au nombre de tours secondaire, et non pas comme dans la présente invention, sous la pression la plus grande ou à peu près la plus grande.dans le circuit de travail. Cesembrayages connus à col- lecteur ont pour but de diminuer principalement le moment de dé- marrage de marche à vide.
Dans ces embrayages, les canaux de re- foulement ne peuvent donc pas servir, de la même manière que suivant la présente invention, à la mise sous pression et à la conservation à l'état de remplissage de l'espace central. Au con- traire, à cause de l'économie de place et'des dépenses, on a toujours réduit le collecteur dans ses dimensions jusqu'à la mesure nécessaire pour éviter une trop forte élévation de-pres- sion par suite de l'échauffement, de sorte qu'en pratique il ne se produit plus guère d'échange de liquide entre le collecteur et le circuit. L'effet d'abaissement du moment de démarrage de marche à vide a au contraire été produit par un anneau d'accu- mulation inséré dans le circuit.
Dans une application logique de la présente invention, le glissement de l'embrayage à collecteur peut être amélioré par le fait que le collecteur est formé par la paroi postérieure de la roue à aubes contenant des canaux de refoulement et par le couvercle relié à l'autre roue à aubes et n'est donc pas formé, comme dans la proposition mentionnée plus haut et connue, par la paroi postérieure de la roue à aubes secondaire contenant les canaux de refoulement et par un couvercle felié à cette ro ue à aubes. par cette conformation, les canaux de refoulement ne sont plus seulement en communication avec le collecteur lui-mme mais également avec l'intervalle entre les aubages des deux moitiés d'embrayage, au plus grand diamètre du circuit de travail.
Une semblable réalisation réunit donc d'une manière avantageuse l'ac-
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tion de la réalisation de turbo-embrayage suivant la présen- te invention aux avantages que présente le turbo-embrayage con- nu à collecteur et à canaux d'échange de liquide. En outre, la somme des effets n'est pas obtenue par un moyen supplémentai- re, mais simplement par suppression au couvercle intermédiaire employé jusqu'à présent. pour la disposition des canaux de refoulement dans les embrayages sans collecteur, il y a différentes possibilités suivant que les canaux de refoulement sont disposés, sur la moi- tié d'embrayage reliée au couvercle ou dans la moitié d'embraya- ge enfermée par le couvercle de l'embrayage et suivant l'endroit de la périphérie de l'anneau tournant de tourbillonnement de liquide où les canaux de refoulement sont raccordés.
Les canaux de refoulement, situés avantageusement dans des plans axiaux, peuvent s'étendre en outre parallèlement à l'axe de l'embrayage ou dans une autre direction quelconque.
Autant que le permet la sollicitation mécanique des aubes,- celles-ci peuvent être percées de trous et les canaux peuvent tre formés de cette manière, les aubes pouvant être épaissies de façon appropriée en ces endroits.
La disposition, suivant la présente invention, d'une ou de plusieurs conduites reliant l'espace central à la périphé- rie de l'anneau tournant de tourbillonnement de liquide peut être employée de la même manière dans les embrayages à anneau central que dans les embrayages sans anneau central.
Des expériences ont montré que les canaux de liaison sui- vant la présente invention contribuent aussi bien dans les em- brayages à anneau directeur central que dans ceux sans anneau directeur central à maintenir plein le circuit, en particulier aux bas nombres de tours,et servent par conséquent à la diminu- tion du glissement. En particulier dans le cas de turbo-embraya-
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ges à collecteur sans anneau central, les conditions de glisse- ment peuvent être notablement améliorées par la disposition des canaux de remplissage pour l'espace central suivant la présen- te Invention, en particulier aux bas nombres de tours.
Gn a ob- ser'vé qu'avec des embrayages à collecteur dans lesquels le col- lecteur est formé par la paroi postérieure de la roue à aubes contenant les canaux de liaison entre le collecteur et l'espace central et par le couvercle enfermant cette roue à aubes et re- lié à l'autre roue à aubes, on produit par la suppression de l'anneau directeur central un plus petit glissement d'ensemble qu'avec des embrayages à collecteur qui ne présentent pas la caractéristique de la présente invention, mais sont par contre pourvus d'un anneau central.
En outre, l'avantage reste complè- tement assuré de l'embrayage à collecteur ou de l'embrayage à collecteur avec anneau d'accumulation, savoir l'inflexion de la courbe de glissement pour les plus petits nombres de tours de fonctionnement, c'est à dire la croissance brusque du glissement depuis une valeur aussi petite. que possible jusqu'à 100% au point de calage par freinage.
Les considérations qui précèdent étaient limitées complètement aux turbo-embrayages, mais il est visible sans difficulté que les mêmes propositions peuvent s'employer en principe également pour les turbo-transformateurs.
Le dessin représente quelques exemples de réalisa- tion de l'invention.
La fig. 1 montre un turbo-embrayage avec anneau cen- tral.
Les fig. 2 à 6 montrent des embrayages sans anneau central.
La fig. 7 montre un embrayage à collecteur, à anneau central et à anneau d'accumulation.
'La fig. 8 montre un embrayage à collecteur et à an- neau d'accumulation, sans anneau central.
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Dans bous les cas, on a désigne par 1 la roue à aubes primaire et par 2 la roue à aubes secondaire. La coquille enve- leeppant la roue à aubes secondaire et reliée à la roue à aubes primaire porte le chiffre 3. Il va de soi que la réalisation pourrait également être choisie telle que la roue secondaire forme le couvercle tournant pour le rotor primaire.
Suivant la fig. l, on a prévu dans quelques aubes de la roue primaire des canaux 4 parallèles à l'axe, qui traversent toute la couronne d'aubes et relient l'espace central 6, enfermé par l'anneau central 5, par l'intermédiaire de la fente 7 entre la paroi postérieure de la roue à aubes secordaire et la coquil- le tournante, à la fente 8 entre les deux roues à aubes, à l'en- droit du plus grand diamètre. On obtient ainsi la possibilité que l'espace central se remplisse sous la plus-grande pression dans le circuit, ou respectivement que l'espace central rempli soit mis sous une forte pression.
Dans la forme de réalisation représentée à la fig. 2, les canaux de liaison 4 formant pont sur l'anneau de tourbillon-- ment de liquide sont disposés entre l'espace central et un en- droit de grande pression dans la roue à aubes primaire. Ils's'é- tendent de l'espace central, à peu près parallèlement à l'axe, vers l'extérieur et sont prolongés par les canaux 9 dans la pa- roi postérieure de la roue primaire jusqu'au plus grand diamètre du circuit. La roue à aubes secondaire 2 est pourvue, dans cette forme de réalisation, d'aubes sesupportant librement.
Sur la fig. 3, les canaux de liaison 4 sont raccordés par de courts canaux 10 à un endroit, de la périphérie du circuit.
Une réalisation analogue est représentée à la fig. 4 où les canaux lu disparaissent car les aubes ont une forme se sup- portant librement. De la périphérie extérieure de l'anneau de tourbillonnement, du liquide peut ici s'écouler directement par le canal 4 dans l'espace central.
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La fig. 5 montre un turbo-embrayage à anneau d'accumu- lation. Les canaux 4 débouchant dans l'espace central sont ici raccordés par des canaux 11 à la périphérie de l'anneau de tour- billonnement, à l'endroit où celui-ci a le plus petit diamètre.
Il va de soi qu'en cet endroit, on ne dispose pas de la même pression qu'au plus grand diamètre mais l'effet'd'accumulation d'un anneau 12 d'accumulation est employé en même temps pour le refoulement du liquide dans l'anneau central.
Comme on le voit à la fig. 6, les canauxde liaison 4 ne doivent pas absolument être placés parallèlement à l'axe mais peuvent aussi être disposés radialement. On choisit alors avan- tageusement une position qui se présente comme la plus simple .pour la fabrication. Dans les formes de réalisation dans les- quelles les canaux de refoulement vont radialement de l'exté- rieur vers l'espace central ou respectivement dans lesquelles les canauk de raccordement 11 vont radialement de l'extérieur sur les canaux 4 placés parallèlement à l'axe, on obtient, en particulier en cas de nombres de tours élevés, un fort remplis- sage dans lespace central. outre la disposition axiale ou ra- diale, les canaux de liaison-peuvent s'étendre également dans n'importe quelle autre direction.
Dans tous les cas, ils sont placés toutefois de préférence dans les plans axiaux, directe- ment sur ou dans les aubes mêmes.
La fig. 7 montre un embrayage à collecteur 13 et à anneau d'accumulation 12. Les ,canaux de refoulement 4 relient dans ,ce cas l'espace central 6 aussi bien au collecteur 13 qu'à la fen- te entre les deux roues à aubes, à l'endroit du-plus grand dia- mètre du circuit, en passant par l'intervalle 7 entre le couver- cle 3 et la paroi postérieure de la roue secondaire 2.
Outre par cette liaison de l'espace central-avec la fente entre les deux roues à aubes, on obtient dans cette réalisation une diminution du glissement par' le fait que le liquide se trouvant éventuelle- ment dans le'collecteur ne tourne pas,comme dans les embrayages à collecteur connus jusqu'à présent, avec le nombre de tours
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secondaire mais avec un nombre de tours plus élevé, savoir une valeur moyenne entre le nombre de tours primaire et le nombre de tours secondaire.
Le nombre de tours plus élevé implique un plus grand effet de ,force centrifuge et par conséquent une plus forte pres- sion sur les canaux de refoulement allant à l'espace central.
La fig. 8 représente le même embrayage qu'à la fig. 7 mais sans anneau central.
R e v e.n d i c a t i o n s.
------------------------------ 1.- Embrayage à écoulement comportant des canaux de refoulement prévus dans les aubes d'une des roues et aboutissant dans l'es- pace central, caractérisé en ce que les canaux de refoulement (4) ont une disposition et une conformation telles que leurs ouvertures extérieures sont placées en un endroit -situé à l'in- férieur de la chambre de travail de l'embrayage lui-même- de pression élevée produite exclusivement par l'action de l'embraya- ge, c'est à dire par la torsion provoquée par l'aubage de l'em- brayage lors de la rotation, ou sont en communication avec un endroit de ce genre.