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"Mécanisme de changement de vitesse hydraulique à courant"
Les présenta perfectionnements se rapportent au trans- formateur hydraulique de couple de rotation comportant un rotor ou des aubes de pompe, un rotor ou des aubes de turbine et une roue ou des aubes directrices, notamment pour des commandes de véhicules automobiles (par exemple d'automotrices de voies fer- rées) par moteurs à combustion, interne, tel qu'il a été décrit dans le bravât principal.
Conformément à ce dernier, le rotor ou les aubes de turbine du transformateur de couple de rotation est ou sont disposés de façon à pouvoir être poussés en dehors du circuit en vue de les séparer de la commande tout en mainte- nant la puissance transmise au transformateur de couple de ro- tation.
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Les présents perfectionnements sont fondes sur l'idée que l'élément turbine d'un transformateur de couple de rotation de ce genre est constitué de façon que dans le môme but que dans le brevet principale l'aubage de la turbine soit amené dans une position suivant laquelle il n'est pas transmis de cou- ple de rotation à l'arbre entraîné. Une forme de réalisation particulière, entrant dans le cadre de cette idée inventive, est indiquée dans le brevet principal, à savoir le déplacement de l'onsemble du rotor ou des aubes de la turbine en vue de faire sortir det ensemble du circuit.
La développement inventif décrit dans les présents perfectionnements se rapporte à cet- te idée générique et vise à améliorer ou changer la réalisation constructive.
Etant donné que, dans de nombreux cas, 79 s forces néces- saires au déplacement du rotor de turbine sont relativement grandes, ce déplacement exige parfois des dispositifs compli- qués. Partant de cette constatation, on a observé qu'il y avait avantage à ce que l'aubage de turbine fût amené dans une position dans laquelle il n'était pas transmis de couple de rotation à l'arbre entraîné, l'aubage restant dans le circuit.
Un autre développement de l'idée inventive qui fait l'objet du brevet principal consiste à construire l'élément turbine de façon que son aubage ait une position qui soit si- tuée à proximité de la position correspondant au couple de ro- tation zéro, position dans laquelle un faible couple positif ou négatif est exercé sur l'arbre entraîné.
On connaît des constructions dans lesquelles les aubes de la turbine sont tournées pour fermer le passage à travers les canaux du rotor de turbine et diminuer ainsi la puissance de commando. On a constaté,que, dans ces constructions, l'interrup- tion complète de la transmission du couple de rotation à l'ar- bre de la turbine ne peut pas être obtenue; c'est pourquoi des
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modes de construction de ce genre ne sont guère appropriés pour coopérer avec des mécanismes de changements devitesse mécaniques parce que, dans ce cas, le dégagement d'accouplements de manoeu- vre à griffes n'est pas possible.
De même, dans cette construction, le réglage d'un couple de rotation négatif pour des applications de manoeuvre offre des difficultés,
Dans le dispositif selon les présents perfectionnements, la rotation des aubes est avantageusement effectuée dans la sens opposé à celui de l'interruption du circuit par fermeture de l'aubage.
Le dispositif conforme aux présents changements ou perfec- tionnements, peut avantageusement être réalisé de façon que les aubes réglables du rotor de turbine soient subdivisées en deux parties, dont l'une est solidarisée avec le rotor, et l'autre disposée de façon à pouvoir tourner; en fait, dans chaque cas, la partie des aubes atteinte en premier lieu par le courant est rationnellement disposée de façon à pouvoir tourne.-. Dans ce cas, les parties d'aubes peuvent aussi être tournées dans le sens usuel selon lequel on obtiendrait une position de fermetu- re des aubes.
La partie fixe des aubes est rendue petite et constituée de façon que le couple de rotation en avant exercé par elle soit seulement faible et que, par conséquente le courant de retour n'en soit pas beaucoup dérangé. Le support de la par- tie tournante des aubes est facilité dans cette forme de réali- sation du fait que la partie fixe des aubes assure la liaison et le renforcement des disques latéraux du rotor de turbine.
Toutes les aubes du rotor de turbine ou une partie seule- ment d'entre elles peuvent être manoeuvrées. De même, les au- bas et le dispositif de réglage peuvent être constitués de fa- çon que le dispositif de réglage ne soit amené à agir tout d'a- bord que sur une partie des aubes et ensuite seulement sur le reste.
De ce fait, d'une part une divisl on relativement étroite
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des aubes et uns benne conduite du courant sont possibles en
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fonctionnement normale tandis Qt18, d'autre part, L?l'b ' É'. e sur l'interruption de la commande cu sur un coupla de rotation de marche arrière sans passer par une position de fermeture des aubes devient plus facile.
La position des axes de rotation des aubes du rotor (le turbine est rationnellement choisie de façon que les pressions
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s'exerçant sur les deux moitiés de la partie tournante s'él iminent totalement ou partiellement les unes les autres, de sorte que les forces de manoeuvre nécessaires sont relativement faibles.
Le dispositif servant à la manoeuvre des aubes du rotor de
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turbine est, l16 'V 'G1' h'àc, à fonctionnement hydraulique 3t pJa cê à l'intérieur- du transformateur. Selon les présents perfectionne- ments, on peut utiliser des pressions hydrauliques développées dans le transformateur même pour la manoeuvre dos aU00S du rotor do turbine et en fait avantaseusement, d'une part, la pression maximum régnant derrière le rotor ùe 3a pompe dans le t r,â 1 ,â à. o 'r' Za2c teur et, d'autre part, la pression régnant derrière le rotor de turbine. De cette manière on µvite l''.ad jonction d'une pompa ùe refoulement qui autrement serait nécessaire pour 18 dispositif de noeuvr0, ou un agrandissement des pompes existantes.
On obtient du même coup un fonctionnement extraordinairement rapide .et les forces de manoeuvre exercées sont adaptées autometiquemmt SUE résistances se produisant sur les aubes du rotor de turbine, parce que la chute entre ces deux sortes de pressions varie en
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fonction des nombres de tours Ai rotor de pompe et du rotor de turbine. Or, réalise de ce fait cet avantage que, pour l'opération de manoeuvre, on dispose d"unbande quantité de 7uice qui est maintenue en circulation rapide par las transformateur même et ne néc0ssito pas de conduits d'amenée, une partie do la puissance de travail du transformateur est utilisée directement pour I!es .:.10tlvemn't;s dj manoeuvre.
On peut obtenir do cet ta facondes tsnps
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do manoeuvre extraôrdinairement courts Uno forme de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif de manoeuvre est obtene selon ces peâ.vfô i in.lÎ:i1'".'w du fait qu'en prévolt des chambres de pression dans le s q\). 31 :e s Ces pfl S tons ,c-UVO:::1" e .Ira #q la C es a peu p-e-'s 0 â m. .. zam (,' 1 .;.. y C :"';;'\.:.8 l'un dos él.=bi*n-9n.ts, par exemple les chambres de pression" étant relié au rotor- de turbine tandis que l'autre élément, par exemple les pis'coi;s, est relié avec un autre élément qui attaque les aubes du rotor de turbine.
Les chambres de pression 0-: les pistons peuvent être constitués à, 1-- manière de dentures "fez sous ... forne cP&v5.ùûI;1Gnts C.tr.bà'113CràL<C, la fermeture des chambres de pres- sion se faisant par des parois annula ires latôrales ou ù:lSPOS36S sur la périphérie extérieure ou sur la périphérie intérieure et qui sont reliées'au rotor de turbine ou aux organes de manoeuvre prévus pour los aubes.
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Ljorgane de commande pour le dispositif de manoeuvre des aubes do turbine affeite, selon ces psrfectionnef:1811tsi ]a forme d'un tiroir annuJ:. ire plat, qui est tourné autour 116 lu ene du rotor de turbine par rapport à. une surface de siège reliée à
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ce rotor'.. Cn obtient de ce xC -it une construction simple et , ra8,ssée, ainsi qu'un bon équilibre des forces centrifuges" un fonctionnement rapide, une grande sûreté de fonctionnement, enfin un bon centrage de tous les éléments tournant les uns dans les autres.
Le dispositif prévu pour cet organe de
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commando est rationnellement placé dans 19 arbre creux tle la tu.r= bine, ce qui facilite la liaison avec les organes pla cés dans les chambres du transformateur et permet une fermeture bien
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étal1.cl1.e.. Lo mouvement de 1 orÛare de commande peut être assuré par. un dispositi.f actionné par fluide sous 1'1r ession connu en soie Les dessins annexés se composent sert figures, en ma-
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jeure partie en coupe représentant divers exemples do réalisation de l'objet des présents perfectionnements.
La figure 1 est une coupe-élévation suivant'la ligne B-E de la figure 5 d'un mécanisme à courant dans lequel les aubes
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de turbine et en fait dans chaque cas les aubes entières sont lacées,-
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La figure -Il est une coupe suivant 2a ligne A - A de la figu- re 1 représentant une partie du rotor de -turbine avec des aubes dans la position normale de fonctionnement,
La figure 3 est également une coupe suivant la ligne A - A de la figure 1 d'une partie de rotor de turbine avec des aubes déplacées,
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La figure 4 est une coL:
ps-élàvétion suivant la ligne Du D de la figure 5 d'un autre exemple de réalisation comportant Ces aubes subdivisées,
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La figure 5 est une coupe suivant ja ligne ]àe la fligure 4 montrant lu aubage dans la position nonaalede fonctionnement.
La figure 6 est également une coupe suivant la ligne B-B de la figure 4 montrant une partie du rotor de turbine avec des
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aubes déplacées
La figure 7 est une élévation montrant une forme de réali- sation selon la figure 4, mais avec un dispositif d'actionnement d'un autre genre pour le déplacement des aubes
Dans ces figures, les moitiés du carter du transformateur hydraulique sont désignées par 1 et 2, 3 désigne le rotor de pompe,
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4 le rotor de turbine et 5 l'aubage directeur du mécanisme hy- draulique. 6 désigne l'arbre de commande 7 le moyeu du rotor de turbine 4, qui est relié à l'arbre entraîne non représenté en détail.
L'arbre de manoeuvre 8 est relié de façon à pouvoir cou- lisser dans ce moyeu 7 ou dans l'arbre récepteur et concentrique- ment à ces pièces, mais il est relié au rotor de turbine de façon
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à ne pas pouvoir tourner par rapport à lui. A son extrémité Visi - ble dans la figure cet arbre porte une broche filetée de manoeu- vr3 10, qui peut être déplacée dans une chambre il du moyeu du rotor de POj..::::-6 et dont les mouvements axiaux sont limités par le collet 'IL.-. 0 Le disque de commande 13 est monté de façon à ne pas pouvoir coulisser axialement, mais à pouvoir tourner sur la broche filetée de manoeuvre 10.
Sa partie extérieure forme le
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tiroir plat 14 présentant des alésages 15 sur sa périphérie 16 désigne dos chambres de pression, qui sont formées par les évide- ments visibles dans les figures 2 et 3, et ménagés à la manière de dentures à griffes dans le rotor de turbine 4.
Ces chambres de pression 16 sont fermées par les pièces reliées entre elles-, le disque annulaire 18 d'une part, le disque de rotor de turbine 19 d'autre part et, sur la périphérie annulaire, par la paroi annulaire 21. 27 sont des parois de fermeture s'engageant dans les chambres de pression 16 et qui sont reliées aux parois 18, 19, 21. L'anneau de manoeuvre 20 limite extérieurement les chambres ;le pression 16. Les corps de piston 22, qui s'engagent dans les chambres de pression 13, sont montés sur l'anneau de manoeuvre 20.
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Lo disque de commande 15, le tiroir plat 14, ainsi que les chambres de pression 16 avec les parois 18, !G, 20e 21 qui les limitent et les corps de pistons 22 tournent avec le rotor d e turbine 4.
Les aubes du rotor de turbine sont désignées par 23.
Elles sont disposées de façon à pouvoir tourner autour d'axes 24, qui sont fixés dans un disque latéral intérieur 32 du rotor de turbine 4, d'une part, et dans un disque latéral extérieur 33,
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d'autr-3 part. A leur extrémité dirigée vers 1''intérieur, elles portent des axes 25, sur lesquels des coulisseaux 26 sont montés.
Ces coulljseaux peuvent se déplacer dans des rainures ù&, qui sont creusées Cans un disque annulaire 29, qui est relie pi::* la pièce, intermédiaire 50 au corps !.le piston 22.
Les rainures 28 sont couvertes sur leur Cos par le disque
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latéral C:J. 0,signon-u- des canaux radiaux percés dans le rotor de turbine Ces canaux relient l'espace intersticiel 55 SG trouvant entre la périphérie extérieure du rotor de turbins 4 et le carter du transformateur, avec les C8:
naux coudés 3GJI qui -,ont percés dans le Claque de commande 13 et qui conduisent par des .alésages 37 percés dans la paroi annulaire 21 aux chambres de
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pression 1G Les alésages 15 déjA mentionnés relient le chambre
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38, qui est placée sur le côté d'entrée de l'aubage du rotor de turbine, par l'intermédiaire d'alésages 17, 17' (figures 2 et 3) percés dans le disque annuleaire 18, avec les chambres de pression 16.
Les alésages 17 entrent dans les chambres de pres- sion 16 sur l'un des côtés des pièces intermédiaires 27 fermant les chambres de pression 16 et le s alésages 17' sur l' autre côté..
40 désignent des butées., qui limitent le mouvement de rotation des corps de pistons 22.
Dans la position représentée, l'aubage 23 du roter de tur- bine se trouve dans ca position normale de fonctionnement, dans laquelle l'élément primaire et l'élément secondaire du mécanisme hydraulique sont reliés par voie hydraulique. Dans ce cas, comme le montre la figure 2, les chambres de pression 16 communiquait avec la chambre 38, dont le niveau de pre ssion concorde avec pression de la pompe du rotor primaire, par les alésages 17 et les alésages 15 percés dans le disque annulaire 14.
Le liquida de circulation du mécanisme hydraulique a donc amené les corps de piston 22 dans leur position extrême de droite jusqu'à l'ap- plication de la butée 40, pendant quoi le liquide sous pression se trouvant dans les chambres 16 à droite des corps de pistons 22 q été refoulé par les alésages 37, les canaux coudés 36 et les canaux radiaux 34 dans la chambre 35 et par là dans le circuit.
Les alésages 17" sont donc alors sans communication avec la chambre 38 et de même le s alésages 37' sont couverts
Si la transmission de puissance à l' arbre 7 doit être interrompue, le conducteur du véhicule déplace indirectement ou directement l'arbre de manoeuvre 8 et avec lui la broche filetée de manoeuvre 10 vers la gauche.De ce 'fait, le disque de commande 13 subit.. considéré dans le sens des flèches de la ligne de coupe A-A (figure 1), une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et cela jusqu'à ce que le s alé sagas 15 percés dans le tiroir plat 14 et les alésages 17' (figure 3) soient superposés.
Le liquide entre sous une haute pressi on
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venant de la chambre 38 par les alésages 17', dans les parties des chambres de pression 16 se trouvant à droite des corps de pistons 22. En même temps, par la rotation du tiroir plat 14 et du disque de distribution 15, les canaux coudés 36 ont été mis en communication avec les alésages 37'.Sous l'action du fluide sous pression entrant par les alésages 17' et avec 1' écoulement simultané du fluide sous pression des chambres se trouvant à gauche des corps de piston 22 par les alésages 37', les canaux coudés 56 et les canaux 54,
le déplacement des corps de pistons 22 s'ef- fectue en sons contraire aux aiguilles d'une montre jusqu'à la position représentée à la figure 3. Par là, la paroi annuaire 20 est entraînée avec la pièce Intermédiaire 30 et le disque an- nulaire 29, les coulisseaux 26 et les aubes de turbine 23 étant amenés dans la position représentée dans la figure 5.
Dans cette position des aubes'de turbine 23, la puissance transmise par les aubes du rotor de pompe 5 du liquide de travail n'est plus reçue par les aubes de turbine 23 ou elle n'est'reçue que pour une partie tout à fait faible sous forme découplé agissant en avant ou en arrière.
Pendant l'opération de manoeuvre des aubes de turbine, l'a- menée de puissance au transformateur peut subsister. La puissance qui n'est plus reçue par le rotor 4 de la turbine est donc trans- formée en chaleur par des tourbillonnements du liquide et détruite.
Dans les figures 4, 5 et 6. les parties correspondant aux figures 1,2 et 5 ont reçu les mêmes numéros de référence. Ces fi- gures montrant un rotor de turbine comportant des aubes dont les parties extérieures 50 sont disposées fixement et les parties Intérieures 51 sont réglables. Les parties réglables 51 des aubes de turbine sont fixées sur des axes 55, qui sont supportés dans los disques latéraux 32 et 33 du rotor 4 de la turbine.
Des leviers de manoeuvre 37 attaquant un prolongement 56 des axez 55 et sont reliés à leur extrémité inférieure avec un anneau de ma, - noeuvre 20 par l'intermédiaire de coulisseaux 59, qui sont guidés
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@ dans des rainures 60 de l'anneau de manoeuvre 20. La manoeuvre s'effectue de la manière déjà décrite en utilisant la différence de pression rognant dans le s chambres 38 et 35. Elle est commandée par l'organe de manoeuvre 15 et par le tiroir plat 14 relié à cet organe,
La figure 5 montre les pièces du dispositif de manoeuvre à leur position de départe dans laquelle les aubes de turbine se trouvent dans leur position normale.
La figure 6 montra les pièces du dispositif de manoeuvre lorsque les aubes de turbine sont décalées.
Par la subdivision des aubes de turbine en une partie fixe et une partie mobile, le couple de rotation agissant en arrière peut encore être diminué. En outre, l'assemblage rigide des disques la téraux 32, 33 du rotor de turbine 4 est obtenu d'une manière simple par les parties fixes 50 de l'aubage. Les aubes tournantes sont plus courtes, et leur montage et leur disposition peuvent être réalisés de meilleure façon..
Dans la figure 7, les pièces correspondantes des figures précédentes portent les mêmes numéros de référence que dans ces dernières. L'exemple de réalisation de l'objet des perfectionne- ments représenté dans cette figure se distingue des précédents par la position différente de la broche qe manoeuvre et la façon un peu différente dont est amené le liquide de fonctionnement aux chambres à pression du dispositif de manoeuvre hydraulique.
Tandis que dans' les modes de réalisation déjà représentés, la broche de manoeuvre 10 est placée dans l'intérieur de l'arbre secondaire 7, dans le dispositif suivant la figure 7 cette partie du dispositif de manoeuvre est constituée sous forme de manchon de manoeuvre 65 à filetage extérieur, qui est monté sur l'arbre secondaire 0 du transformateur hydraulique. Le manchon de manoeuvre 65 porte le manchon de commande 66, qui porte à son extrémité intérieure l'anneau de commande 67, qui est relié au plateau 19 du rotor de turbine et au rotor de turbine 4 de façon à ne pas
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pouvoir coulisser axialement, is pûvoir tourner par rapport à lui.
Le manchon de manoeuvre 65 est disposé sur llarbre secon- daire 9 de façon à pouvoir coulisser axialement, mais à ne pas' pouvoir tourner.
L'anneau de commande 67 comporte sur sa couronne des
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alésages coudes OG, qui peuvent être amenés ait orna -tiveric-nt en coïncidence avec Je salé sages 70 conduisant aux chambres de pres- sion 16 et qui font communiquer la s chambres 16 posées soit à
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droite, soit à gauche des corps de piston 22 avec Tes canaux - et de ce fait rvec Ta charabre 35 se trouvp-nt dans le transformateur dAJSM'e. ..6.6.!.E.^'. , ou avec les canaux 72 et 1s. chambre 38 dans :Ia q.1 elle ]a pression de la pompe règne.
Si, avec le dispositif représente, l'aubage 51 du rotor etc
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turbine 4, qui est établi tout com,!.'11e : ;.'. ; représenté dans figure 4, doit être pivoté da la position de fonctionnement (figu- re 5) dams la position représentée dans la figure 6, le manchon de manoeuvre 65 est déplace axialement vers la droites En consé-
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querce, le manchon de commande G6 est tourné et avec lui l'anneau de commando Cri.
Cette rotation s'effectue jusqu'à -ce que les -13.:1±= sages, qui ont ét é reliés jusque là avec la chambre 38 par le s canaux-72, scient couverts et que les alésages entrant dans le s chambres de pression 16 sur l'autre coté des corps de pistons 22 (figures 5 et 6) soient reliés avec la chambre 38. De ce fait, la pression de la pompe régnant dans la chambre 38 agit sur l'autre côté des corps de piston 22, tandis que l'un des côté est relié
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avec la chambre 55, dans la clielle il règne une pressi on inf'#.. leure. Les corps de pistons bzz sont sn conséquence -déplacés de la pos3.ticr raprésentoe dans la figure 5 à la position visible dans la fic6.
Ce mouvement est transmis par l'intermédiaire de l'anneau de ma-
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noeuvrs 20, du coulisseau 59 et du levier de manoeuvre 57 à la partie mobile 51 de l'aubage de la turbine et il règle cet aubage dans la position représentée dans la f5.go dans ]a quelle la trans- mission de puissance à l'arbre secondaire S'est interrompue.