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" Perfectionnement aux équipements de transmission ".
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La présente invention est relative à un équipement de transmission pour groupe générateur de puissance (groupe moteur) à plusieurs machines motrices tel que décrit dans les mémoires descriptifs des brevets belges n 467.615 et 480.467.
Dans l'une des formes de ce groupe moteur la puissan- ce recueillie à la sortie de chaque machine motrice passe par l'intermédiaire d'un accouplement à fluide à remplis- sage variable à la roue solaire d'un harnais différen- tiel . Un frein à sens unique est associé à la transmission de chaque machine, et à la roue solaire correspondante.
Deux machines motrices sont ainsi associées à chaque har- nais différentiel et l'effet combiné de ces deux machines est recueilli sur le porte-planétaires du harnais diffé- rentiel . Dans le cas d'un moteur à plus d'une paire de machines motrices, un ou plusieurs autres harnais diffé- rentiels sont nécessaires pour combiner les effets des paires de machines motrices associées de la même manière que sontcombinés les effets des deux machines d'une même paire . La fonction principale des freins à sens unique est d'empêcher une roue solaire d'un différentiel de tourner en sens inverse lorsqu'elle ne reçoit pas de puissance de la machine qui lui est associée et que la puissance est reçue par l'autre roue solaire du même har- nais différentiel, en admettant que le groupe générateur de puissance est sous charge .
Dans les premières descrip- tions auxquelles il a été fait allusion, une forme de dispositif de frein à sens unique est un frein à friction autobloquant. Il est nécessaire que le frein à sens uni- que soit de fonctionnement automatique afin que la défec- tion d'une des machines motrices ne puisse empêcher l'effet des machines restantes d'être utile et pour empêcher/la
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machine qui ne tourne pas d'être mise en rotation en sens inverse.
Il peut se produire des circonstances, toutefois, où il est désirable de soulager de la charge l'équipement de transmission lorsqu'il est immobile . De telles cir- constances se présentent lorsqu'il faut actionner le méca- nisme de changement de marche de l'équipement de transmis- sion et que l'équipement de transmission est sous charge, par exemple lorsque le groupe générateur de puissance fait partie d'une locomotive qui est attelée à l'arrière d'un train de telle manière que'elle écrase les ressorts des tampons qui, dès que cesse l'action de la locomotive, tendent à pousser celle-ci dans le sens opposé à celui qu'on lui avait fait prendre .
Comme résultat de ceci, les freins à sens unique de la locomotive seront mis en action et l'équipement de transmission sera mis sous charge et il sera extrêmement difficile de faire fonctionner le mécanisme de changement de marche de l'équipement de transmission, @ opération qui est essentielle avant que la locomotive puisse se déplacer à nouveau avec le train.
L'objet principal de la présente invention estde fournir des moyens pour dégager de la charge l'équipement de transmission lorsqu'on le désire, afin d'éviter des difficultés du genre qui vient d'être décrit.
Un autre objet de la présente invention est de procu - rer des moyens de commande perfectionnés de l'équipement de transmission lorsque le groupe moteur fonctionne avec un nombre de machines motrices inférieur à leur nombre total.
Ainsi, un équipement de transmission pourvu groupe moteur comprenant deux machines motrices à combustion interne, un harnais différentiel agencé de telle manière que chacune de ces maehines entraîne une roue solaire
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de ce harnais différentiel par l'intermédiaire d'un accou- plement à fluide à remplissage variable, un dispositif à sens unique associé à la transmission de chaque machine et à la roue solaire correspondante et des moyens de trans- mission de puissance de la pièce porte-planétaires du dit harnais au mécanisme que doit entraîner le groupe moteur @ comprend, suivant la présente inven- tion, des moyens pour relâcher la pièce de butée de l'un des dispositifs à sens unique .
On remarquera que lorsque le groupe moteur comprend plus de deux machines principales, un dispositif à sens unique servira encore à ôter la charge de la transmis- sion arrêtée .
Par ces moyens il est possible de dégager la transmis- sion de la charge qui y est appliquée, alors qu'elle est à l'arrêt, et ainsi, dans le cas où une locomotive a été attelée à l'arrière d'un train comme indiqué ci-dessus, d'actionner avec facilité le mécanisme de changement de marche de l'équipement de transmission.
La butée relâchable permet aussi une commande utile en cours de marche.
L'invention consiste en outre dans les nouveaux ou meilleurs agencements, particularités ou combinaisons des parties de la forme préférée de l'invention que l'on,se propose à présent de décrire avec quelque détail en se reportant aux dessins accompagnant le présent mémoire ,dans lesquels : - la Figure 1 est une élévation latérale d'une locomo- tive de chemins de fer comprenant un groupe moteur à quatre machines du type auquel il a été fait référence, dans lequel la majeure partie de la carros- serie a été brisée pour montrer les éléments principaux du groupe moteur- - xx xxxxxxxx (divers éléments subsi-
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diaires de la locomotive ayant été omis pour simplifier); - la Figure 2 est une vue en plan de la locomotive représentée à la figure 1 (toute la carrosserie ayant été enlevée );
- la Figure 3 est un plan schématique à une autre échelle que les Figures 1 et 2, montrant l'agencement de harnais différentiels et de dispositifs à sens unique sous forme d'embrayages à sens unique associées au groupe moteur à quatre machines des Figures 1 et 2; - la Figure 4 est une élévation en coupe partielle à échelle agrandie montrant l'embrayage à sens unique comportant une butée relâchable.
En se reportant maintenant aux Figures 1 et 2, on y voit une locomotive comprenant quatre moteurs à combustion interne A, B , C et D situés par paires vers les extrémités du châssis de la locomotive . Aux moteurs A, B, C et D sont associés des accouplements à fluide' à remplissage variable 13,14, 17 et 18 respectivement et chacun de ces accouplements est relié, par des arbres 5, 6, 7 et 8 respectivement à une boîte de transmission 10 placée au centre du châssis de la locomotive . Dans cette boîte de transmission 10 les effets de chacun des quatre moteurs A, B, C et D sont combinés et transmis aux roues de la locomotive par l'intermédiaire d'un train d'engrenages J (Figure '1:, )..
Les dispositifs amortisseurs de vibrations de torsion, A1, A2 , Bl, B2, Cl, C2, Dl et D2 sont inter- posés entre les différents moteurs A, B, C et D res- pectivement et les accouplements à fluide associés 13,14, 17 et 18.
Les moteurs A, B, C et D sont suralimentés comme indiqués dans les anciennes descriptions au moyen de machines auxiliaires E et F, qui entraînent des souffle-
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ries G et H respectivement . Des conduises K et L qui sont reliées entre elles amènent le débit des souffleries G et H aux machines motrices principales comme il convient.
L'agencement est ainsi comparable à celui qui est montré dans les descriptions antérieures précitées, sauf que l'on ne fait pas usage de freins à sens unique à friction. La rotation @ encens inverse de l'une quelcon- que des machines motrices A, B, C ou D est empêchée au moyen d'embrayages à sens unique 37, 38, 39 et 40 respectivement; les embrayages sont montés sur la boîte de transmission 10 et leur fonction sera expliquée plus bas.
En se référant maintenant à la Figure 3, on remarquera que les arbres 5, 6, 7 et 8 entraînent par pignons coni- 27 ques les arbres 25,26,/et 28 respectivement. Les arbres 25 et 26 d'une part et les arbres 27 et 28 d'autre part, sont disposés par pairescoaxialement . Les arbres 25 et 26 sont fixés aux deux roues solaires d'un harnais différentiel 29 qyi est du type planétaire.Les arbres 27 et 28 sont de même façon reliés au moyen d'un différentiel planétaire 31.
Une roue de transmission 32 fixée au porte-planétaires du différentiel 29, et une roue de transmission 34 fixée au porte-planétaires, du différentiel 31 sont en prise avec des roues de transmission 33 et 35 respectivement, montées sur des arbres 41 et 42, arbres qui sont également disposés en paire coaxialement, et reliés aux roues solaires d'un différentiel planétaire 30. La roue dentée 36 fixée au porte- planétaires du différentiel 30 reçoit ainsi l'effet combiné desquatre moteurs principaux A, B, C et D et entraîne les rouf- de la locomotive par l'intermédiaire d'une transmission con- venable J (Figure 1).
La rotation en sens inverse de chacun des arbres 25,26, 27 et 28 et par suite des machines A, B, C et D respective- ment est empêchée au moyen d'embrayages à sens unique 37,
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38 39 et 40 qui sont du type connu sous le nom de synchro-accouplements "Legge" et sont décrits dans les annales de l'Institut des Ingénieurs Mécaniciens.volume 139, dans un article intitulé "Quelques problèmes de transmission de puissance par accouplements à fluide", com- mençant à la p.83. Les Figures 42 et 45 accompagnant cet article illustre/les accouplements .
Les embrayages à sens unique 37, 38 et 39 fonction- nent tous de même manière de sorte que la description subsé- quente de l'embrayage 39 s'applique aux deux autres embrayages 37 et 38.
Une extrémité de l'arbre 27 dépasse la paroi de la boîte de transmission 10, où il est porté par un palier con- venable et l'extrémité de l'arbre à l'extérieur de la boîte de transmission est pourvue de cannelures hélicoïdales 51.
Une pièce 52 en forme de disque ayant des cannelures inté- rieures ou rainures hélicoïdales correspondant aux cannelures 51 est portée par ce prolongement de l'arbre 27. Cette pièce 52 porte une série de griffes périphérique 53 qui peuvent es , être mis/enprise avec un jeu de griffes fixes 54 portées par le corps de l'embrayage 39 qui est fixé rigidement à la boîte de transmission 10. Une partie extrême épanouie 55 de l'arbre 27 et un collet 56 porté par l'arbre 27 servent comme arrêts pour limiter le mouvement de la pièce 52.
Lorsque l'arbre 27 tourne dans le sens indiqué par les flèches près des pignons coniques associés, l'inertie de la pièce 52 combinée à l'action des cannelures 51 et des rainures correspondantes de la pièce 52 poussent cette pièce vers la droite comme montré à la Figure 2 . Lorsque, toutefois, l'arbre 27 commence à tourner en sens inverse, (ce qui entraînerait la rotation en sens inverse du moteur prin- cipale Coassociée), l'effet des cannelures et de l'inertie de la pièce 52, aidé de l'effet des cliquets ou autres moyens
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retardateurs (voir Figure 4 et description correspondante ci-après) pour provoquer la rotation relative de la pièce 52 et de l'extrémité cannelée 51 de l'arbre 27,
amène la pièce 52 à se déplacer vers la gauche comme montré à la Figure 2 autant que le permet la butée 55 ; cette posi- tion les griffes 53 et 54 sont en prise et empêche toute autre rotation en ce sens.
La rotation en sens inverse de la machine principale C est ainsi empêchée . Le petit mouvement en sens inverse de l'arbre 27 se comprend mieux d'après la description suivante de la Figure 4.
Figure 4 montre l'embrayage à sens unique 40 avec plus de détails qu'on n'en voit sur la Figure 3 et comme le fonctionnement de cet embrayage , sauf en ce qui concerne sa butée relâchable est le même que celui de l'embrayage 39, la Figure 4 peut être prise pour illustrer en outre, à certains points de vue, le fonctionnement de ce dernier em- brayage . Dans ce but, les parties de l'embrayage 40 à la Figure 4, correspondant aux parties de l'embrayage 39 à la Figure 3 ont des indications de référence se termi- nant par les mêmes chiffres ; premier phiffre étant 6 au lieu de 5.
Figure 4 montre le bout de l'arbre 28 dépassant de la boîte de transmission 10, où il est porté par un palier 74, et pourvu de cannelures hélicoïdales 61 qui cerrespondent à des rainures hélicoïdales d'une pièce 62 montée sur le prolongement d'arbre. Cette pièce 62 est pourvue de grif- fes 63 et de deux flasques périphériques 75 et 76 qui sont pourvus d'ouvertures en regard les unes des autres destinées à loger des broches 68. Sur chaque broche 68 est monté un léger cliquet 67.
Un jeu de griffes 64 est disposé autour de la périphé- rie intérieure d'un anneau 69 qui est assemblé à un deuxiè-
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me anneau 70 et à un tambour 77 au moyen de boulons 71.
Le tambour 77 s'adapte sur un deuxième tambour 78 boulonné à la boîte de transmission 10 au moyen de boulons 79. Une bague 80, qui peut être de métal doux est montée entre les anneaux 69 et 70 et met les anneaux 69-70 et le tambour 77 en relation avec un tambour 7$.
L'extérieur du tambour 77 est pourvu de cannelures 81 qui correspondent à des rainures intérieures de plusieurs plateaux d'embrayage 72. Un boîtier cylindrique 82, fixé à la boite de transmission 10 par des boulons 84, loge l'embrayage à butée relâchable à sens unique 40 et} est pourvu de rainures 83 à sa surface intérieure . Ces rainures 83 correspondent à des saillies d'un ensemble de plateaux d'embrayage 73 qui sont assemblés en alternant avec les plateaux d'embrayage 72 et avec des plateaux interposés 84 de matière à friction et un plateau de pression 85 pour former un embrayage à plateaux multiples de type connu .
Une partie 87, à diamètre réduit, de l'enveloppe 82 est conformée en cylindre dans lequel se déplace un piston 88. Un conduit 90 relie le cylindre 88 à une source de vide . Ce piston est sollicité vers la gauche comme mon- tré à la Figure 4 par un ressort hélicoïdal 89 entrant dans une partie déprimée 95 du piston 88, et butant contre la tête du cylindre 84.
Un anneau 91 fixé au voile du piston 88 par plusieurs boulons 92, coopère avec plusieurs leviers 86 en formant une butée pour le doigt 94 de chaque levier 86. Chaquele- vier 86 entre en contact avec la plaque de pression 85 par son bout opposé au doigt 94 et est agencé pour tourner autour d'une partie formant talon 93 qui coopère avec une pièce annulaire 96 fixée à l'enveloppe 82, qui abrite le levier 86.
L'ensemble des anneaux 69 et 70 et du tambour 77 forme ainsi la butée relâchable de l'embrayage 40 à sens unique . /
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En conditions normales de fonctionnement de la loco- motive, le cylindre 87 est toujours relié à une source de vide par le conduit 90 et le piston 80 est ainsi pressé vers la droite comme montré à la Figure 4 et exerce par conséquent, par l'intermédiaire de l'anneau 91, une pression sur les doigts 94 des leviers 86, ce qui fait que les ex- trémités éloignées des leviers 86 pressent sur le pla- tent teau de pression 85 et ainsi met/en prise be xxxxxxxxx l'embrayage à plateaux multiples comprenant l'ensemble des plateaux 73, 72 et 84. Le résultat de cette mise en prise de l'embrayage est de maintenir le tambour 77, et par suite le jeu de griffes 64, immobile par rapport à la boîte de transmission 10.
En conditions normales de fonctionnement en marche avant, ce qu'indique la flèche sur l'arbre 28, l'effet des cannelures 61 et des rainures de la pièce 62 est d'amener cette pièce à prendre la position montrée sur la Figure 4 où elle est aussi à droite que possible contre une butée d'arrêt 65. Dans ces conditions les cliquets 67 courent librement sur les griffes 64.
Dès que se produit une rotation en sens inverse de l'arbre 28, les cliquets 67 entreront en prise avec les griffes 64 pour empêcher la pièce 62 de tourner avec l'arbre 28; dans ces conditions la pièce 62 se déplace vers la gauche comme montré à la Figure 4, dansla mesure ou le permet la butée 66, et les griffes 63 viennent ainsi en prise avec les griffes 64.
La pièce 62 est ainsi maintenue immobile et la correspondance des cannelures 61 avec les rainures de la pièce 62 maintient l'arbre 28 fixe et empêche ainsi toute rotation supplémentaire en sens inverse.On constatera, en observant le pas des rainures hélicoïdales et la courte distance que doit franchir la pièce 62 pour produire l'entrée en prise
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des griffes 63 et 64, que la rotation en sens inverse de l'arbre 28 ne peut avoir lieu que dans une mesure très limitée .Cette description de la mise en prise des griffes 63 et 64 comme résultat de l'action de l'association des cliquets et des griffes s'applique aux autres embrayages à sens unique 37, 38 et 39.
Si l'on désire relâcher le jeu de griffes 64, par exemple pour permettre au mécanisme de changement de marche d'être actionné comme dit plus haut, le vide agissant sur le piston 88 est détruit et ce piston se déplace alors versla gauche comme montré à la Figure 4 sous l'influence du ressort 89, faisant ainsi tourner les leviers 86 autour de leurs talons 93 et relâchant ainsi l'embrayage à plateaux multiples. L'ensemble des anneaux 69 et 70 et du tambour 77 est maintenant libre de tourner avec l'arbre 28. Dans le cas d'un équipement de transmis- sion immobile sous charge, l'arbre 28 prendra une rotation en sens inverse suffisante pour enlever la charge des arbres 25,26, 27, 41 et 42 et des harnais différentiels associés 29, 30 et 31.
On constatera que la présente invention n'est pas limitée à la combinaison du cylindre 87, du piston 88 et des leviers 86 pour faire fonctionner l'embrayage à plateaux multiples . Ainsi, des pistons commandés par le vide peuvent être agencés pour exercer une pression directe sur le plateau de pression 85.
En variante, des moyens de commande actionnés hydrau- liquement ou à l'air comprimé ou tout autre moyen de com- mande à distance, peuvent être employés pour commander l'embrayage à plateaux multiples.
On remarquera que l'emploi d'un embrayage à plateaux multiples pour relâhher la butée d'un embrayage à sens unique n'est décrit qu'à titre d'exemple et que la présente
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invention n'est pas limitée à l'usage d'un embrayage à plateaux multiples.
On constatera que la butée relâchable peut être combinée avec d'autres formes de frein ou embrayage à sens unique et peut être combinée avec le type de frein à sens unique illustré dans la description du brevet n 480.467.
On remarquera en outre que lorsque la locomotive marche avec un nombre de machines motrices inférieur au nombre total, pourvu qu'elle ne marche pas avec l'aide de la machine D associée à l'embrayage à sens unique 40 ayant une butée relâchable il est possible de réaliser une interruption immédiate de l'amenée de puissance aux roues motrices sans attendre que les accouplements à fluide 14, i7 et 13 soient vidés, ou que la vitesse de la machine tombe à la vitesse de ralenti, en relâchant la butée de l'embrayage à sens unique . La roue solaire du harnais différentiel 31 associé à l'arbre 28 tournera alors librement en sens inverse et empêchera tout effet moteur d'être repris sur la roue 36. La butée relâchable procure ainsi une commande supplémentaire en marche .
Comme commande supplémentaire ou comme variante de la commande de l'embrayage à plateaux multiples 73, 72, 84, on peut prévoir des moyens de commande par lesquels cet embrayage est relâché automatiquement lorsque la machine principale D associée est ralentie jusqu'à la vitesse de ralenti ; ainsi l'équipement de transmission est automatique ment laissé libre chaque fois que le groupe moteur est au ralenti, ou, de nouveau, la commande de cet embrayage peut être reliée au moyen qui commande le mécanisme de changement de marche, ou, de nouveau, elle peut être ac- tionnée par des moyens entièrement indépendants tels qu'une commande à main.
Le terme de "dispositif à sens unique" tel qu'il est employé dans le présent mémoire comprend tout dispositif
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pour la transmission de puissance dans un seul sens.
L'accouplement à remplissage variable décrit ici peut être remplacé par tout embrayage de caractéristiques simi- laires sans s'écarter du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Equipement de transmission pour un groupe moteur comprenant deux machines motrices à combustion interne, un harnais différentiel agencé de telle manière que chaque machine entraînée une roue solaire de ce harnais diffé- rentiel par l'intermédiaire d'un accouplement à fluide à remplissage variable, un dispositif à sens unique associé à la transmission de chaque machine à la roue solaire corres pondante et desmoyens de transmission de puissance de la pièce porte-planétaires du dit harnais, au mécanisme ou à la charge que doit entraîner le groupe moteur, dans lequel on a prévu des moyens pour relâcher la pièce de butée de l'un des dispositifs à sens unique .
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