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ACCOUPLEMENT, A ECOULEMENT, A REGLAGE DU REMPLISSAGE.
L'invention concerne un accouplement à écoulement muni d'un tuyau puiseur réglable disposé dans une chambre communiquant avec la chambre de tra- vail de l'accouplement, ce tuyau refoulant dans un récipient communiquant éga- lement avec'] la chambre de travail de l'accouplement par l'intermédiaire d'un dispositif de remplissageo
Suivant l'invention qui fait l'objet de la présente demendeoniil s'agit, en ce qui concerne le récipient relié, d'une part, à la sortie du tuyau puiseur et, d'autre part à la chambre de travail de l'accouplement, de le cons- truire sous la forme du récipient tournant avec l'accouplement et, plus préci- sément,
avec la roue de pompe ou de turbine et disposé de telle manière qu'il puisse absorber le volume de liquide de l'accoumplent et de la chambre du tuyau puiseur à l'intérieur d'un diamètre correspondant à la position intérieure ex- trême du tuyau puiseur. Pour qu'il y ait suffisamment de place pour le récipient dans la direction de l'axe, il convient de construire l'accouplement avec un grand rapport entre le diamètre intérieur et-le diamètre extérieur de l'aubageo Ce rapport doit être plus grand que 0,4 et de préférence plus grand que 0,5.
On a bien déjà proposé, en soi, des accouplements à écoulement dont le rapport des diamètres est plus grand que /, 4, mais il s'agit, dans ces propositions, en partie de rapports de grandeurs occasionnels, ne résultant que de dessins schématiques de brevets, et en partie d'accouplements dans les- quels le rapport des diamètres a été choisi dans cet ordre de grandeur pour d'autres raisonso
Dans un mode de réalisation de l'invention, le tuyau puiseur, au- quel un mouvement angulaire ou un mouvement coulissant peut être imprimé pour le réglage du degré de remplissage, débite dans un récipient rotatif dont le liquide est renvoyé par la force centrifuge dans la chambre de travail de l'ac- couplement à écoulement.
Ceci permet de se passer d'une pompe de remplissage particulière ou d'un réservoir élevéo
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Dans l'état d9équilibre, c9est-à-dire lorsque le degré de remplis- sage désiré au moment envisagé est atteint, il faut aussi toujours qu9une cer- taine quantité de liquide de travail soit en circulation, sortant de la cham-
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bre de travail de 19accouplement, passant dans le récipient par l'intermédiai- re du tuyau puiseur et ressortant de celui-ci pour retourner dans la chambre de travail de 1?aeeouplement,
afin d9évacuer la chaleur qui se produit dans cette chambre de travail de 1'accouplements A ce sujet il y a lieu de remar-
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quer notamment que cette quantité d9huile en circulation varie9 dans un mode de réalisation de 1?invention -comme l9ont montré le calcul et l'expérience--, entre certaines limites avec le degré de remplissage, à peu près de la même manière que la quantité de chaleur dégagée aux différents régimeso Cette va- riation de la quantité d'huile en circulation se produit d'elle-même;, c9est- à-dire sans dispositif de commande particulier, ce qui est un avantage très
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considérable.
L9importance de la circulation qui sert au refroidissement va- rie alors encore aussi suivant que le bâti de l9accouplement et le récipient sont reliés à la roue de pompe ou à la roue de turbine, d9autre parto Lorsque le bâti est relié à la roue de turbine,il en résulte une quantité en circula- tion et une variation automatique de cette quantité, comme celles qui corres- pondent particulièrement aux exigences dans le cas de la commande de machines
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rotatives, tandis qu9un type de construction dans lequel le bâti est relié à la roue de pompe convient particulièrement bien, en ce qui concerne 15,évacua- tion de la chaleur pour les commandes qui exigent un couple constant.
Dans les accouplements à écoulement réglables connus, du type normal, la circulation de l'huile est maxima lorsque le glissement est mini- mum, et elle diminue lorsque le glissement augmenteo Lorsque le remplissage
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est minimum, a-'est-à-dire lorsque le glissement est maximum et que 19échauf- fement est aussi le plus grand, les quantités de chaleur évacuées sont alors trop petiteso Dans une construction comme celle du brevet principal, la quan- 'tité d9huile en circulation est bien indépendante du degré de remplissage, mais dans ce cas la quantité une fois établie et réglée ne peut être modifiée
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pendant la marche quaau moyen de dispositifs de réglage supplémentaires,,
Il est directement possible,
en ce qui concerne la conduite de communication entre la sortie du tuyau puiseur'et centrée du récipient, de la faire passer par exemple, à 1?extérieur, à travers un réfrigérant parti-
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culiero Cependant, dans de nombreux cas d9applicatione il sera sans doute possible de construire l9accouplement de telle manière qu9une quantité suffi- santé de chaleur soit évacuée par refroidissement à la surface.
A cet effet on peut donner à-l9accouplement9 de façon connue, une surface rotative suffisam- ment grande, augmentée peut être encore par des ailettes de refroidissement, le liquide étant conduit, dans sa circulation entre la chambre de travail de l'accouplement et le récipient, et notamment dans son retour, au sortir du
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récipient pour rentrer dans la chambre de travail de 1-laccouplement, de telle manière qu9il lèche des surfaces aussi grandes que possible et se trouvant le plus loin possible à l'extérieur. En outre, un point d'étranglement limitant la circulation dans 1-'état d'équilibre doit être ménagé dans la conduite de
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communication entre le récipient et la chambre de travail de 19accouplement.
On obtient un effet de refroidissement particulièrement intense lorsque le bâti de l'accouplement est relié à la roue de turbine, et lorsque l'accouplement, qui sert par exemple à entraîner une machine rotative, est monté directement dans la moyeu de cette machine entraînée, de telle manière
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que le bâti rotatif de l9accouplement forme le moyeu baigné par le fluide de la machine rotative. Une telle construction de l'accouplement à écoulement qui fait l'objet de 1?invention convient particulièrement bien aussi pour l'entraînement de souffleries de refroidissement, le bâti de l'accouplement, bâti qui tourne avec la partie secondaire, portant les aubes de la soufflerie.
Dans ces conditions la vitesse de rotation de la soufflerie est réglée de pré- férence par 19intermédiaire d'un thermostat agissant par exemple directement sur un arbre de réglage portant le tuyau puiseuro
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Une construction comprenant un bâti d9accouplement secondaire convient particulièrement bien aussi pour servir d9accouplement de débrayage . cpest à-dire pour être utilisée lorsqupil faut9 à l'occasion, régler vers le
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bas jusque un glissement de 100 % et en particulier lorsqu9il faut en outre, suivant le cas;
, marcher pendant longtemps dans cet étato Dans cette construc- tion, lorsque le glissement est de 100%, le circulation de l'huile est minima, car dans ce cas le récipient est effectivement immobile comme un récipient fixe, et de petites quantités d'huile entrant dans la chambre de travail de l'accou- plement sont mises en circulation par la partie primaire rotative, par exemple par des aubes auxiliaires fixées à cette partie, et elles sont extraites de cette chambre par le tuyau puiseur En outre, cette construction est favora- ble pour les accouplements de débrayage en ce sens qu9alors, lors du débrayage, la masse principale de l'accouplement est arrêtée et seule tourne la partie primaire,qui se trouve à l'intérieure,
Suivant une autre proposition qui fait l'objet de l'invention on monte, dans la conduite de communication entre le récipient et la chambre de travail de 19accouplement, des soupapes de remplissage rapide dont la section transversale d'ouverture est commandée par exemple par la pression régnant dans le tuyau puiseur, de telle manière que la soupape reste fermée tant que le tuyau puiseur fonctionnec'est-à-dire tant que ce tuyau puise dans la chambre de travail de l'accouplement, mais qu'elle s'ouvre aussitôt dès que le tuyau pui- seur est retiré ou ramené en arrière par un mouvement angulaire., partiellement ou totalement, pour augmenter le degré de remplissage de l'accouplement.
Plusieurs exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins ci=jointso
La figo 1 est une vue d'un accouplement à écoulement comprenant un récipient relié à la roue de turbine, cet accouplement formant le moyeu d'u- ne soufflerieo
La figo 2 est une vue d'un mode de réalisation comprenant un bâti d'accouplement fixé à la roue de pompe et des soupapes supplémentaires de rem- plissage rapide (figo 3) et
La figo 4 est une vue d'un mode de réalisation comprenant un tuyau puiseur réglable tangentiellement à l'arbre.
Dans la figo 1 la roue de pompe 2 est fixée au moyen de brides sur l'arbre d'entraînement 1 accouplé avec le moteur. La roue de turbine 3 et un récipient 4 relié à cette roue sont montés sur le moyeu 5 d'une roue mobile de soufflerie axiale portant les aubes 6 et vissés à demeure sur ce moyeu. Le moyeu 5 s'engage aussi par dessus la roue de pompe 2 et s'appuie, par sa paroi de fermeture frontale 7, par l'intermédiaire d'un palier 8, sur le flasque de palier 11, qui est relié au bâti 9 par l'intermédiaire des aubes d'appui 10. De l'autre côté, le récipient est soutenu et appuyé sur l'arbre d'entra' nement au moyen d'un palier 12.
La chambre 13 du tuyau puiseur, chambre dans laquelle s'engage le tuyau puiseur 14, se trouve entre la roue de pompe 2 et la paroi frontale 7. Ce tuyau est monté, au moyen d'un canon 15, dans le bras 16, porté par l'arbre de manoeuvre 17, qui passe à travers un alésage central du flasque de paliero La flasque de palier porte, à l'intérieur du palier 8, un segment den- té 28, qui coopère avec une denture du canon 15 du tuyau puiseuro
Le bras 16 et l'arbre de manoeuvre 17 sont munis de conduites 18 qui communiquent avec le tuyau puiseur par l'intermédiaire du canon 15. La conduite 18 est prolongée par un alésage dans 1?arbre d'entrainement et elle débouche dans le récipient 4 par plusieurs alésages radiaux 19.
Des ouvertures 20 font communiquer ce récipient avec une cavité cylindrique annulaire 21 mé- nagée entre le récipient 4 et le moyeu 5 et dont partent des alésages 22 abcu- tissant à la chambre de travail 230 Entre la roue de pompe 2 et le moyeu 5 se trouve une cavité annulaire 24 par l'intermédiaire de laquelle la chambre de travail de l'accouplement communique avec la chambre 13 du tuyau puiseur.
Le moyeu de la roue de pompe est pourvu, en outre, d'ouvertures de communica- tion 250 A chacune des deux extrémités un anneau "Simmer" (setier) 26 et respectivement 27 ferme l'accouplement vers 1?extérieur en assurant une ferme- ture étanche à l'huile. De petites conduites de graissage 70, 71 aboutissant aux paliers partent de la conduite de refoulement du tuyau puiseuro
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Comme le montre le dessin, le diamètre extérieur DA de la cavité intérieure du récipient est un peu plus grand que le diamètre intérieur D1 de la chambre de travail de l'accouplement à écoulement tandis que le diamètre intérieur de cette cavité va jusqu'aux roulements à billeso Le diamètre ex- térieur de l'accouplement est désigné par Dao
Au départ., à partir de l'arrêt,
le tuyau puiseur étant retiré intérieurement, l'huile contenus dans la moitié inférieure de la chambre de travail de 19accouplement est saisie par la roue de pompe et mise en circula- tion, ce qui a pour effet d'entraîner graduellement la roue de turbineo Dès que cette roue commence à tourner, le liquide qui se trouve dans le récipient est refoulé à l'extérieur et dans la chambre de travail de l'accouplement par les ouvertures 20, jusqu'à ce que le circuit de travail soit entièrement rem- pli et que l'accouplement tourne avec un glissement de 2 à 3 %.
La réduction de la vitesse secondaire est obtenue par un mouve- ment angulaire automatique ou arbitraire du tuyau puiseur, ce qui augmente le diamètre de l'ouverture de prise de ce tuyau. Le tuyau puiseur puise , alors dans la chambre 13, dans laquelle s'établit à chaque instant un niveau correspondant au degré de remplissage de l'accouplement, une quantité de liquide correspondant à la position de ce tuyau ce liquide arrivant, en pas- sant par le tuyau puiseur 14, le canon 15 et les conduites 18 et 19 dans le récipient 4, dans lequel un niveau d'huile supérieur s'établit alors,
car le tuyau puiseur est capable de puiser une quantité de liquide plus grande que celle qui peut sortir du récipient pour rentrer dans la chambre de travail de l'accouplement en passant par l'étranglement 22. Lorsque l'état d'équili- bre est atteint, il reste une petite circulation d'huile qui évacue la chaleur produite dans l'accouplement.
Par suite de ce que le courant d'huile longe le moyeu de la soufflerie;, moyeu qui est baigné par l'air, l'huilé'-de. l'accouple- - ment est fortement refroidieo
Dans des cas particuliers il conviendra de relier la cavité annu- laire cylindrique 21 à la chambre du tuyau puiseur,non pas par les alésages 22, mais.par les alésages 22a indiqués en tiretéa Ceci a pour effet que le côté secondaire peut être découplé plus rapidement.
En effet, lorsque le tuyau puiseur 14 est disposé de manière que son ouverture ait le plus grand diamètre,ce tuyau épuise bien très rapidement le contenu de la chambre de travail, contenu qu'il fait passer dans le récipient, mais comme la vitesse de celui-ci ne diminue que graduellement la force centrifuge continue en- core à y prendre du liquide pour le refouler dans la cavité annulaire 210 Or, ce liquide peut maintenant rentrer immédiatement dans la chambre du tuyau puiseur par les alésages 22a sans venir en contact auparavant avec l'aubage dans la chambre de travail de l'accouplement.
La section transversale des alésages 22a peut être plus grande que celle des alésages 22, les alésages 22 pouvant être ménagés aussi bien que les alésages 22ao
Dans l'exemple de réalisation représenté dans les figs.2 et 3 le récipient 30 et le bâti 31 de l'accouplement à écoulement sont reliés à la roue de pompe 32 de l'accouplement. La chambre 34 du tuyau puiseur, cham- bre dans laquelle s'engage le tuyau puiseur 35, se trouve entre la roue de turbine 33 et la paroi frontale du bâti 31. Le tuyau puiseur est monté à ro- tation, dans une partie fixe 36 du bâti, autour d'un axe parallèle à celui du mécanisme.
L'arbre d'entraînement 37 est relié au récipient 30 par Pinter- médiaire d'un bâti 38 en forme de cloche et d'un accouplement élastique 39, ét il s'appuie sur ce récipient par l'intermédiaire d'un tenon central de for- me sphérique 40.
Comme le montre notamment la figo 3, une soupape constituée par un siège de soupape 43 et une membrane 44 mobile librement, est montée dans la conduite de communication 42, qui part du récipient et qui aboutit à la chambre de travail de l'accouplement. Une petite chambre à pression se trou- ve sous la membrane et communiqué par une conduite de commande 45 avec la conduite de refoulement du tuyau puiseur. La chambre à pression est reliée à la conduite 42 par de petites ouvertures 46 ménagées dans la membrane.
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Tant que le tuyau puiseur plonge légèrement sous le niveau de 1?huile dans sa chambre, pendant la marche normalepour établir forcément la circulation d9huile nécessaire pour l'évacuation de la chaleur produite dans l'accouplement, il régne dans la conduite du tuyau puiseur une pression qui se propage par la conduite de commande 45 dans la chambre à pression qui se trouve sous la membrane 44 et qui applique cette membrane contre le siège de la soupape.
Toutefois, lorsque le tuyau puiseur est plus ou moins ramené en arrière, pour obtenir un plus grand degré de remplissage, la pression ces- se momentanément dans la conduite de commande, parce que cette conduite se vide partiellement par 1?ouverture 46, faute d'une nouvelle arrivée de liqui- de, de sorte que la pression de l'huile contenue dans la conduite 41 agit sur la plus petite surface supérieure de la membrane et ouvre la soupape pour as- surer un remplissage supplémentaire rapide de 1?accouplement à écoulement.
La soupape se referme aussitôt lorsque le diamètre intérieur de l'anneau d9huile contenu dans la chambre du tuyau puiseur, et par conséquent aussi le degré de remplissage de 19accouplement,, ont augmenté jusqu9à la valeur donnée par la nouvelle position du tuyau puiseur, et que celui-ci refoule de nouveau pour assurer la circulation forcée de l'huile de refroidissemento En marche continue, il n'y a en circulation qu9un petit courant d'huile déterminé par les ouvertures 46 de la membrane et consomment peu d'énergie.
La soupape rapide pourrait aussi être disposée d'une manière ana- logue dans une construction comprenant un récipient tournant du côté secondai- reo Le mode de réalisation représenté pour la soupape n9est également qu'un exemple d'exécution.
L'accouplement à écoulement représenté dans la fig. 4 et compre- nant la roue de pompe 52 et la roue de turbine 53 possède un récipient 54 re- lié à la roue de pompe et dont le diamètre extérieur DA correspond encore à peu près au diamètre intérieur Di de la chambre de'travail de l'accouplement à écoulement. Le récipient sappuie par sa paroi frontale 55, par l'intermé- diaire d'un palier 56,sur 1?arbre entraîné 57, qui est prolongé vers l'avanto Il est fixé à 1'arbre d'éntrainement 51 au moyen d'une bride et par une membra- ne 58. L'arbre d'entrainement et la paroi frontale 55 s9appuient l'un sur l'autre par 19intermédiaire d'un palier ou support arrondi 59. La roue de pompe s'appuie sur 1-'arbre entraîné par 1-'intermédiaire du disque 60 et du pa- lier 61.
La roue de turbine est fixée à 1-'arbre entraîné par une bride et au moyen du disque 62. La chambre 64 qui contient le tuyau puiseur 65 est dis- posée entre la roue de turbine''et la paroi d'extrémité postérieure 63 du bâti de 1-'accouplement. Le tuyau puiseur est monté coulissant sur un bras 66, qui pénètre dans la chambre de ce tuyau et qui est fixé à la partie fixe 67. Le tuyau puiseur est muni d'une denture avec laquelle engrène un segment de roue dentée 68 monté tournant et concentrique à l'arbre entraîné dans la partie 67 du bâtio Le levier.de manoeuvre 69 sert à faire tourner le segment denté et par conséquent à faire coulisser le tuyau puiseuro
REVENDICATIONS.