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CHANGEMENT DE MARCHE HYDRO-MECANIQUE, EN-PARTICULIER POUR:LA COMMANDE
DE TREUILS D'EXTRACTION.
L'invention concerne un changement de marche hydro-mécanique com- prenant un accouplement à écoulement pouvant être rempli et vidé pour chaque sens de marche, l'un de ces accouplements actionnant l'arbre secondaire direc- tement ou par l'intermédiaire d'une paire de roues dentées, tandis qu'une roue dentée intermédiaire est encore adjointe à l'autre accouplement pour changer le sens de rotationo L'invention consiste à indiquer, pour un tel changement de marche, un mode de réalisation permettant d'obtenir, par des moyens simples, une commande rapide et sûre avec un bon rendement de transmis- siono
L'invention consiste à utiliser, pour servir d'accouplements à écoulement, deux accouplements qui se remplissent au moyen d'un dispositif de remplissage et qui se vident au moyen de tuyaux puiseurs réglables,
ces tuyaux puiseurs étant d.isposés chacun dans une chambre rotative particulière se trouvant près du circuit de travail proprement dit, sur le même diamètre que ces tuyaux et formant un vase communiquant avec la chambre de travail, de telle manière que la position radiale réglable de 1'ouverture d'entrée du tuyau puiseur détermine directement, à chaque instant, le degré de remplissa- ge de la chambre de tuyau puiseur et par conséquent, en même temps, celui de l'accouplement à écoulements Le dispositif de remplissage peut être consti- tué par une pompe centrifuge par laquelle l'huile motrice est envoyée alterna- tivement à l'un.ou l'autre des accouplements à écoulement, par l'intermédiai- re d'unesoupape de commande;
, On peut utiliser toutefois, au lieu d'une pom- pe, un réservoir élevé, un réservoir à air comprimé ou un réservoir rotatif.
On a constaté qu'il est particulièrement pratique de commander les deux turbo-accouplements au moyen d'un seul levier accouplé avec le dis- positif de remplissage et respectivement avec une soupape de remplissage et les deux tuyaux puiseurs de telle manière que,dans sa position centrale, les deux tuyaux puiseurs se-trouvent le plus loin à l'extérieur (les deux accouplements étant vides),..tandis que lorsque le levier décommande est dé-
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placé dans un sens ou dans l'autre, sa course étant totale ou,partielle, le tuyau puiseur de l'accouplement à remplir est amené à l'intérieur, c'est-à-di- re sur un diamètre plus petit,, par un mouvement de poussée, un mouvement angu- laire ou un mouvement de rotation,
la soupape de remplissage de l'accouple- ' ment correspondant étant ouverte en même temps.
Le levier de commande.est accouplé avec les tuyaux puiseurs, le cas échéant par l'intermédiaire de verrous rotatifs (croix de Malte), de ma- nière que lorsque le levier de commande est déplacé dans un sens à partir de sa position neutre, le tuyau puiseur de l'accouplement de l'autre sens soit verrouillé dans sa position extérieure extrême.
Il convient d'utiliser des soupapes à piston pour les soupapes de remplissage, c'est-à-dire les soupapes d'arrêt montées dans les deux ac- couplements à écoulement, et de les disposer sur une tige de soupape commu- ne, ainsi que de les guider dans une-boîte de soupape commune,,
Il rentre.
aussi dans le cadre de l'invention de choisir un type de construction tel que,dans le cas dun mouvement rapide du,levier de com- mande, le remplissage de l'un ou l'autre des accouplements ait aussi lieu rapidement que dans le cas d'un.déplacement lento On obtient ce résultat par exemple en faisant en sorte que la soupape de remplissage soit composée de deux pistons montés l'un dans l'autre et dont l'un est accouplé rigidement avec le levier de commande et libère, dans ses deux positions extrêmes, une ouverture de remplissage de section déterminée pour l'un et respectivement l'au- tre des accouplements à écoulemento L'autre piston,
qui commande une ouvertu- re de remplissage supplémentaire et qui est maintenu dans sa position de repos par des ressorts, est accouplé positivement avec le premier de telle manière qu'il ne soit entraîné par celui-ci que dans le cas d'un mouvement rapide, a- près quoi seulement il est ramené en arrière petit à petit par le ressort, tan- dis qu'il est sensiblement dans sa position de repos lorsque le piston intérieur est déplacé relativement lentementc On peut utiliser à;
cet effet une ouverture d'étranglement ménagée dans la chambre à pression qui sert à relier positive- ment les deux pistons, avec une soupape de retenue., Pour empêcher le piston extérieur d'être entraîné pendant le mouvement de rappel du piston de soupape intérieur pour le ramener à sa position centrale, il y a lieu de ménager-des ouvertures de compensation de la pressiono
Un turbo-changement de marche construit suivant l'invention con- vient particulièrement bien-pour actionner des treuils d'extraction. Grâce à sa forme particulière, il permet un remplissage et une vidange suffisamment rapides de l'un ou de l'autre des circuits d9écoulement.
En même temps, il est directement possible de passer immédiatement d'une position d'élongation du levier de commande à l'autre position extrême, de l'autre côté de la posi- tion centrale, car la vidange a lieu suffisamment rapidement à l'aide du nou- veau dispositif., Il est également possible, par un "contre-freinage", d'arrê- ter rapidement l'arbre moteur, et, au besoin, de l'accélérer de nouveau dans le sens opposé.
Pour empêcher la vitesse maxima d'être dépassée dans le cas d'une charge négative et en même temps d'une remplissage de peu d'importance de l'accouplement à écoulement qui est justement mis en action pour un sens de marche déterminé, on monte un accouplement à mouvement libre entre l'arbre moteur et l'arbre secondaire de chacun des deux accouplements à écoulement, de manière que la partie entraînée soit accouplée rigidement avec le moteur aussitôt que la partie entraînée de l'accouplement à écoulement tend à tourner plus rapidement que la partie motrice. Conformément au glissement normal de l'accouplement à écoulement, la vitesse à laquelle l'accouplement rigide s'établit est de 2 à 4 % supérieure à la vitesse maxima dans le cas d'une charge positive normale.
Ces accouplements à mouvement libre sont notamment constitués par des accouplements à girffes ou à crabots commandés par des cliquets et dans lesquels, lorsque le synchronisme est atteint, le manchon d'accouple- ment à crabots est engagé positivement au moyen de cliquets auxiliaires dans la deuxième couronne de crabots, exactement une dent dans un intervalle, sur
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un pas de vis à filet à forte inclinaison, dans le sens de l'embrayage. Dès que le couple qui passe par l'accouplement à mouvement libre change de sens, cet accouplement est aussitôt débrayé.
Un exemple de réalisation de l'invention est représenté dans les dessins ci-joints dans lesquels
Fig. 1 est une vue représentant schématiquement la disposition de principe de l'ensemble du changement de marche,,
Fig. 2 est une coupeà une plus grande échelle, de l'arbre de ren- voi avec les accouplements à écoulement et les accouplements à moouvement libre.
Figo 3 est une coupe représentant le mode de commande des tuyaux puiseurs et de la soupape de remplissageo
Comme 'le montre la fig. 1, l'arbre moteur 1-entraîne et accélère l'arbre de renvoi 3 par l'intermédiaire d'une paire de roues dentées 2. L'ar- bre de renvoi porte les roues de pompes 4 et 5 des deux accouplements à écou- lemerit 1 et 110 La roue de turbine 6 de l'accouplement I est montée sur un arbre creux 7 qui entraîne, par l'intermédiaire d9une paire de roues dentées 8, l'arbre secondaire 9, co-axial avec l'arbre moteur.
De même, la roue de turbine 10 de l'accouplement à écoulement II est montée sur un arbre creux 11 entraînant également l'arbre secondaire par l'intermédiaire d'une deuxième paire de roues dentées et d'une roue intermédiaire 12.
Comme le montre la fig. 2, un accouplement synchrone à crabots 13 et respectivement 14 est monté entre l'arbre central 3 de la roue de pompe et chacun des deux arbres creux 7 et 11 portant les roues de turbines. Ces accouplements sont constitués chacun par un manchon d'accouplement 15 et res- pectivement 16 se vissant sur une partie filetée de l'arbre 3 et portant une couronne'dentée 17 et respectivement 18, ainsi qu'un cliquet d'arrêt 19 et les- pectivement 20, et par une couronne dentée conjuguée 21 et respectivement 22 portée par l'un des arbres creux 7 et respectivement 11 des roues de turbines.
Les deux accouplements à écoulement comprenant une chambre de tuyau puiseur 23 et respectivement 24, communiquant avec l'intérieur de l'ac- couplement par des ouvertures suffisamment grandes,de manière que la chambre de travail de l'accouplement forme un vase communiquant avec la chambre de tuyau puiseur correspondante,, Les tuyaux puiseurs 25 et respectivement 26, qui sont montés coulissants, s'engagent dans les chambres qui leur sont réser- vées et ils sont munis chacun d'une crémaillère, comme le montre notamment la fig. 3. Ces crémaillères engrènent avec des couronnes dentées 27 et 28 res- pectivement, qui sont montées à rotation sur la partie 29 et respectivement 30 du bâti.
Cette même partie du bâti sert de support pour les roues de rou- lement voisines 4 et 50
Les disques qui portent les couronnes dentées sont reliés à des verrous tournants 31, et respectivement 32, qui coopèrent avec les leviers d'arrêt 33 et respectivement 34. Ces leviers d'arrêt sont fixés à des roues coniques 35 et respectivement 36, dont l'une est montée rigidement, sur l'arbre 37 du levier de commande 38, tandis que l'autre, 35, qui est entraînée par la première 36 en sens. inverse, par L'intermédiaire d'une roue 39, est montée fol- le sur l'arbre du.levier de commande.
Une roue conique 40 calée sur l'arbre moteur entraîne la pompe de remplissage 41.
Comme le montre la fig. 3, les oubertures de remplissage sont com- mandées par une soupape à piston 42 munie d'une tige de soupape centrale 43.
Cette tige porte deux soupapes à piston 44 et 45 servant à commander les deux ouvertures de remplissage 46 et 47 ménagées dans chacune des soupapes à piston extérieures 48 et respectivement 49, concentriques à la soupape à piston in- térieurs. Les soupapes à piston extérieures 48 et 49 sont reliées positivement aux soupapes intérieures et elles sont sollicitées par les ressorts 50 et 51.
Elles servent à commander, par leur arête de commande 52.et respectivement 53, les ouvertures d'admission 54 et respectivement 55 des deux accouplements à é- coulement 1 et II.
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La tige de soupape 43 est munie d'une crémaillère 56 et elle est actionnée? par l'intermédiaire de roues dentées? par un pignon 57 (voir les figso 2 et 3) monté sur l'ambre 37 du levier de commande
Dans la position représentée dans les dessins, la soupape à piston 45 libère la conduite 47 et permet à l'huile sous pression venant de la pompe de remplissage et arrivant par la conduite 58 d'entrer dans l'un des deux accouplements à écoulement
Lorsque la soupape à piston intérieure 45 est amenée rapidement
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à la position représentée, lnuile contenue dans la chambre 59 'joue le rôle de matelas de pression;
, de sorte que la soupape à piston extérieure est éga- lement entraînée et que son arête de commande 53 libère une plus grande sec- tion d'ouverture. Par contre, lorsque la soupape à piston intérieure est dé- placée relativement lentement, l'huile contenue dans la chambre 59 peut pas- ser par une fente d'étranglement 60 pour arriver de l'autre côté de la soupa- pe à piston intérieure.
Pour que, lorsque la soupape à piston intérieure est ramenée rapi- dement en arrière, jusqu'à sa position centrale, la soupape à piston extérieu- re ne soit pas entraînée de la même manière du c6té opposé, une ouverture de compensation 61 et une soupape de retenue 62 sont disposées à cet endroito L'ouverture de compensation 63 et la soupape de retenue 64 servent dans le même buta
Le turbo-changement de marche décrit ci-dessus convient bien pour
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être actionné par un moteur en court-cîrcuit.
Le moteur électrique peut pren- dre de la vitesse sans charge lorsque les accouplements sont vides et il peut d'ailleurs s'emballer pendant les manoeuvreso En marche la charge du moteur électrique a lieu exclusivement dans la gamme comprise entre sa vitesse synchro- ne et une vitesse voisine de son moment de basculeo La capacité de transmission des turbo-accouplements est telle qu'il soit impossible, dans tous les cas, de réduire la vitesse du moteur au-dessous de sa vitesse de basculeo Il est
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cependant toute.s..pssible de charger le.moteur momentanément .Jusqu'à son mo- ment de bascule pour le démarrageo Ceci a pour effet que, du côté entraîné, l'induit du moteur tourne toujours à une grande vitesse entre le démarrage et la pleine vitesse,
et par conséquent que son action de refroidissement est dé- jà suffisante lorsque le courant absorbé est fortement réduit, contrairement à la commande électrique directe dans laquelle 1,'induit est traversé pendant longtemps, à l'arrêt ou à une petite vitesse, par des courants intenses? le refroidissement étant insuffisant, Dans le cas d'une charge négative, il est
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directement possible de récupérer de leénergie, REVENDICATIONS.
!a:t:SES!S:S=#=:S'SSS:==SSS:S::SSSSS!:S*SSS 1. - Changement de marche hydro-mécanîque, notamment pour actionner des treuils d'extraction?comprenant un accouplement à écoulement pouvant'être rempli et vidé pour chaque sens de marche, l'un de ces accouplements entraî- nant l'arbre secondaire directement ou par l'intermédiaire d'une paire de roues dentées, tandis que l'autre accouplement entraîne cet arbre au moyen d'une roue supplémentaire de changement de marche, caractérisé en ce que les accouplements à écoulement sont constitués par deux accouplements (I et II) munis d'un dis- positif de remplissage et de tuyaux puiseurs de vidange réglables, tuyaux qui sont disposés chacun dans une chambre rotative particulière se trouvant près du circuit de travail proprement dit, sur le même diamètre que ces tuyaux,
et formant un vase communiquant avec la chambre de travail de telle manière que
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la position radiale réglable de l'ouverture d-entrée du tuyau puiseur détermi= ne directement; à chaque instant, le degré de remplissage de la chambre de tuyau puiseur, et en même temps de l'accouplement à écoulement.
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