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MECANISME DE TRANSMISSION COMPRENANT UN DISPOSITIF POUR MESURER LE
COUPLE.
Cette invention est relative à un mécanisme de transmission comprenant un dispositif pour mesurer le couple et qui est du type dans lequel les engrenages sont du type épicycloidaux et le couple est mesuré par un dispositif sensible à la réaction de couple sur un élément de réaction du mécanisme.
Dans une transmission à engrenages épicycloidaux suivant la présente invention comprenant un élément entraîneur, un élément entraîné et un organe de réaction, ce dernier constitue avec un organe fixe une chambre annulaire ou partiellement annulaire coaxiale au pignon planétaire du train épicycloïdal et dont la circonférence est divisée en un certain nombre de poches en substance étanches par des saillies radiales ci-après appelées aubes, sur l'organe de réaction et l'organe fixe, les aubes sur l'organe de réaction alternant avec celles sur l'organe fixe et un dispositif étant prévu pour mesurer la pression créée dans le liquide contenu dans les poches appropriées par la réaction de couple de l'organe de réaction pendant la transmission de force par le mécanisme.
L'expression "étanche au liquide" est utilisée ici pour indiquer que l'idéal serait que les poches soient étanches au liquide. Il est clair cependant que cet idéal ne peut être atteint en pratique et que des fuites se produisent continuellement des poches dans lesquelles le liquide est maintenu. Afin de remplacer continuellement le liquide qui fuit des poches, un dispositif est avantageusement prévu pour alimenter continuellement les poches appropriées en liquide sous une pression supérieure à celle qui se produit dans les poches par suite de la réaction du couple et pour réduire ou couper automatiquement cette alimentation des poches lorsque l'organe de
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réaction se déplace sous l'action du liquide sous pression dans les poches contre la réaction du couple au delà d'un point prédéterminé.
En pratique, le débit du liquide fourni aux poches est donc toujours uniquement celui qui est suffisant pour y maintenir la pression exacte nécessaire pour résister à la réaction du couple sur l'organe de réaction.
L'organe de réaction lui même et l'organe fixe constituent ensemble d'une manière commode une valve qui coupe automatiquement l'arrivée du liquide de la source de liquide sous pression dans les poches appropriées lorsque l'organe de réaction se déplace sous l'action du liquide sous pression dans les poches appropriées au delà d'un point prédéterminé, mais on pourrait employer une valve séparée actionnée par le déplacement relatif de l'organe de réaction et de l'organe fixe.
Il est clair que seulement le liquide dans une poche sur deux est soumis à la pression due à la réaction du couple sur l'organe de réaction.
Par conséquent, la disposition est avantageusement telle que les poches dans lesquelles le liquide n'est pas soumis à la pression due à la réaction du couple sont raccordées à une conduite d'échappement ou à basse pression. En outre, la disposition est de préférence telle que lorsque la réaction du couple sur l'organe de réaction s'inverse, le déplacement de l'organe de réaction provoque le raccordement des poches qui contenaient antérieurement du liquide sous la pression due à la réaction du couple à l'échappement ou à une source de basse pression et le raccordement de l'autre série de poches à la source de haute pression de manière à les remplir de liquide sous une pression suffisante pour résister à la réaction du couple inversé, un dispositif étant prévu, bien entendu,
pour couper les poches contenant alors du liquide sous la pression due à la réaction du couple de la source de liquide sous pression lorsque l'organe de réaction dépasse un point prédéterminé sous l'action de cette pression.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le liquide sous pression est fourni par une pompe, une soupape de décharge étant prévue pour détourner le surplus de liquide refoulé par la pompe. Il est clair que la disposition doit être telle qu'elle fournit du liquide sous le couple maximum sous pression suffisante pour maintenir l'arrivée du fluide à la pression requise aux poches appropriées. Si une soupape de décharge à pression normale est prévue pour s'ouvrir sous une pression fixée, le réglage de cette soupape doit par conséquent être tel qu'elle ne s'ouvre que lorsque la pression maximum de travail est atteinte et la pompe fonctionne par conséquent tout le temps sous la charge maximum.
Afin d'éviter cet inconvénient, particulièrement au moment du démarrage ou pendant la marche à vide, suivant une autre caractéristique de l'invention, la soupape de décharge prévue est construite et montée de manière à s'ouvrir lorsque la pression dans la conduite de refoulement de la pompe dépasse la pression dans les poches appropriées d'une quantité prédéterminée.
On remarquera qu'on peut y arriver par une disposition simple en prévoyant une soupape de décharge sur laquelle les pressions respectivement dans la conduite de refoulement de la pompe et dans les poches appropriées agissent en sens opposés tandis qu'un ressort tend en outre à maintenir toujours la soupape fermée malgré la pression de refoulement de la pompe de sorte que la soupape s'ouvre automatiquement dès que la pression de refoulement de la pompe dépasse la pression dans les poches d'une quantité déterminée par la force du ressort. Ainsi, en supposant que la pression requise dans la conduite de refoulement de la pompe pour ouvrir la soupape malgré l'action antagoniste du ressort seul soit de 50 livres par pouce carré (3,5 kg/cm2), cette soupape s'ouvrira dès que la pression de refoulement de la pompe dépasse la pression dans les poches de cette quantité.
L'invention peut être mise à exécution de différentes façons; on décrira ci-dessous à titre d'exemple une forme de réalisation de l'in -
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vention appliquée à un train épicycloïdal constituant un réducteur entre un arbre moteur et l'hélice d'un groupe propulseur d'avion, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe du réducteur; la figure 2 est un schéma du circuit hydraulique associé au mécanisme; la figre 3 est une coupe transversale partielle suivant la ligne III-III de la figure 2;
la figure 4 est un développement composite, la partie supérieure de la figure représentant.le développement extérieur de la couronne dentée qui constitue l'organe de réaction tandis que la partie inférieure de la figure représente le développement extérieur d'une couronne fixe entourant l'organe de réaction; , la figure 5 est une coupe de la couronne dentée suivant la ligne V-V de la figure 3; la figure 6 est une coupe de la couronne dentée suivant la ligne VI-VI de la figure 3 et la figure 7 est une coupe agrandie de la couronne dentée et des pièces adjacentes dans le plan de la figure 1.
Le mécanisme comprend un pignon planétaire 10 qui, dans ce cas, constitue l'organe menant du train et il est accouplé à un arbre moteur 11 qui est lui même accouplé à l'arbre de sortie du turbo-compresseur (non représenté) du groupe moteur. Le p ignon planétaire est en prise avec une série de pignons satellites 12 tournant sur un plateau constitué par deux disques 13 et 14 reliés par des colonnettes creuses 15, le plateau pouvant tourner sur l'axe du pignon planétaire 10. Le plateau est relié de manière rigide à un arbre moteur 16 qui à son tour est accouplé à l'hélice (non représentée) de l'avion.
Chaque pignon satellite 12 est monté de manière à tourner avec un pignon satellite 17 coaxial de diamètre inférieur et chaque pignon 17 est disposé de manière à être en prise avec une couronne à denture intérieure 18 qui constitue l'organe de réaction du train épicycloïdal.
La couronne de réaction 18 est maintenue en place dans le sens axial par des plateaux d'extrémité 19 et 20 fixés de manière rigide au carter 21 et elle est entourée par un organe annulaire 22 (appelé ci-après pour la facilité la couronne fixe) également fixé au carter. La couronne de réac- tion 18 forme avec la couronne fixe 22 dont elle est séparée par un jeu radial, une chambre annulaire dont la circonférence est divisée en un certain nombre de poches en substance étanches au liquides par ses saillies en forme de dents 23 sur la couronne de réaction et des saillies analogues 24 sur la couronne fixe. Chacune de ces saillies en forme de dent a une fente latérale ouverte dans laquelle est placée une palette d'étanchéité 25 qui est pressée contre la surface adjacente de la couronne coopérante par un res sort 26.
Les saillies dirigées vers l'extérieur sur la couronne de réaction 18 alternent avec les saillies dirigées vers l'intérieur sur la couronne fixe 22 et dans le présent exemple, le nombre total de poches de liquide formées entre ces saillies est approximativement de soixante.
La surface circonférentielle extérieure de la couronne fixe 22 présente deux gorges annulaires 27 et 28 qui, conjointement avec le carter 21, constituent une paire de galeries annulaires de liquide (appelées cidessous pour la facilité respectivement les galeries de couple "avant" et "arrière"). Les galeries annulaires 27 et 28 sont rendues étanches au moyen
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de segments annulaires d'étanchéité 31 placés dans des gorges annulaires ménagées dans la couronne fixe 22 et dans le plateau d'extrémité 20.
Les poches de liquide formées entre la couronne de réaction et la couronne fixe peuvent être classées en deux séries constituées respectivement par une première série de poches alternées dans lesquelles la pression du liquide tend à s'élever lorsque la réaction du couple s'exerce dans un sens sur la couronne de réaction et une seconde série de poches alternées dans lesquelles la pression du liquide tend à s'élever lorsque la réaction du couple s'exerce en sens opposé sur la couronne de réaction.
Toutes les poches de liquide d'une série sont raccordées à la galerie de couple "arrière" 28 via les forages radiaux espacés à la circonférence 29 tandis que toutes les autres poches de l'autre série sont raccordées à la galerie de couple "avant" 27 via une autre série de forages radiaux espacés.
Certaines des saillies en forme de dents 23 sur la couronne de réaction 18 possèdent des canaux internes 32 allant des poches de liquide choisies dans une série à des orifices 33 (appelés ci-dessous les orifices de commande d'entrée du liquide) percés dans une des faces d'extrémité de la couronne de réaction. Dans le présent exemple, ces orifices de commande d'entrée du fluide sont prévus dans toutes les six saillies en forme de dents 23 sur la couronne de réaction. D'autres saillies en forme de dents sur la couronne de réaction, également espacées entre les saillies précitées, sont pourvues de canaux similaires 34 allant des poches choisies dans l'autre série de poches à d'autres orifices de commande d'admission 35 dans la même face d'extrémité de l'organe de réaction.
Les orifices de commande d'admission de liquide 33 et 35 associés respectivement aux deux séries de poches de liquide sont destinés à coopérer avec des orifices d'admission de liquide 36 et 37 ménagés dans le plateau d'extrémité 20, les orifices de liquide sous pression 36 et 37 communiquant tous avec une galerie annulaire sous pression 38 à laquelle le liquide est amené sous pression par une conduite 39 au moyen d'une pompe à engrenages à déplacement positif 40. Les faces d'extrémité de la couronne de réaction 18 forment un joint en substance étanche au liquide avec les faces adjacentes des plateaux d'extrémité 19 et 20 et les orifices 33 et 35 coopèrent par conséquent avec les orifices 36 et 37 pour servir de valves de commande de liquide commandant l'arrivée du liquide de la pompe 40 à l'une ou l'autre des séries de poches.
D'autres orifices d'échappement 50 et 51 ménagés dans le plateau d'extrémité 19 coopèrent avec les faces d'extrémités des saillies en forme de dents 23 pour commander le passage du liquide de la série appropriée de poches à l'échappement.
Les galeries de couple "arrière" et "avant" 27 et 28 sont raccordées par des conduites de liquide 41 et 42 à un manomètre à liquide 43 qui fournit une indication de la différence de pression entre les deux galeries et, de ce fait, de la valeur et du sens de la réaction du couple exercé par le mécanisme sur la couronne de réaction. Le manomètre 43 peut être d'un type connu et il ne sera par conséquent pas décrit en détails.
Une valve de changement de direction 44 du type à navette dont les orifices d'admission sont raccordés aux conduites 41 et 42 et dont l'orifice de sortie est raccordé à un côté d'une soupape de décharge 45 à ressort est associée aux conduites 41 et 42. La valve de changement de direction 44 sert à raccorder celle des conduites 41 et 42 qui est sous la pression la plus élevée à tout moment, à la soupape de décharge 45 tandis que l'autre des conduites 41 et 42 est isolée de celle-ci. La soupape de décharge 45 est pourvue d'un orifice d'admission de pression 46 qui est raccordé par une conduite 47 à la sortie de la pompe 40. La soupape est aussi pourvue d'un déversoir 48 qui est raccordé à un bac ou réservoir 49 d'où le liquide est amené à la pompe 40.
La soupape 45 est disposée de manière que dès
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que la pression dans la conduite 47 dépasse d'une quantité prédéterminée (par exemple 50 livres par pouce carré ou 3,5 kg/cm2) la pression dans une des conduites 41 et 42 qui à un moment donné est la plus élevée, elle s'ouvre pour laisser le liquide s'échapper par l'orifice 48 vers le réservoir 49. La valve à navette 44 conjointement avec la soupape 45 agit donc de manière à assurer que la pompe 40 ne soit pas forcée de refouler contre une pression de sortie qui dépasse de plus d'une quantité prédéterminée la pression produite dans les poches de liquide par la réaction du couple exercée sur la couronne de réaction.
La disposition des orifices de commande d'admission du liquide 33 et 35, des orifices 36 et 37 d'admission du liquide sous pression et des orifices d'échappement 50 et 51 est telle que lorsque la couronne de réaction 18 est soumise à une réaction de couple dans un sens ou dans l'autre, elle tend à se déplacer dans un sens tel qu'elle ouvre la communication entre les orifices d'admission de liquide sous pression appropriés 36 ou 37 et les orifices de commande d'admission du liquide 33 ou 35 débouchant dans la série de poches dans lesquelles la pression du liquide est alors requise pour résister à cette réaction du couple tandis que la communication entre les autres orifices de commande d'admission de liquide et les orifices de liquide sous pression tend à être interrompue et les orifices d'échappement associés avec l'autre série de poches tend à s'ouvrir.
Donc, une différence de pression du liquide dans les deux séries de poches est automatiquement maintenue comme c'est nécessaire pour résister à tout moment à la réaction du couple.
La pression à laquelle le liquide est refoulé par la pompe 40 et commandée par les soupapes 44 et 45 est en outre supérieure à celle requise dans les poches pour résister à la réaction de sorte que si les orifices de commande d'admission du liquide 33 ou 35 restent ouverts, la couronne de réaction 18 se déplace vers une position limitée.
Cependant, il est clair que si à un moment donné la différence de pression entre les deux séries de poches devient supérieure à celle nécessaire pour résister à la réaction du couple, la couronne de réaction se déplace pour fermer les orifices de commande d'admission de liquide appropriés 33 ou 35 et pour ouvrir les orifices d'échappement appropriés 50 ou 51, suivant le cas et empêcher ainsi tout accroissement ultérieur de la différence de pression de sorte qu'en pratique une différence de pression est toujours maintenue entre les deux séries de poches, qui correspond exactement à la réaction du couple sur la couronne dentée. Cette différence de pression et par conséquent la réaction du couple est indiquée par l'instrument 43.
REVENDICATIONS.
1. - Mécanisme de transmission épicycloidal comprenant un élément entraîneur, un élément entraîné et un organe de réaction, caractérisé en ce que l'organe de réaction forme avec un organe fixe une chambre annulaire ou en partie annulaire coaxiale au pignon planétaire du train épicycloidal et dont la circonférence est divisée en un certain nombre de chambres en substance étanches au liquide par des saillies ci-après appelées aubes,sur l'organe de réaction et sur l'organe fixe, les aubes sur l'organe de réaction alternant avec celles sur l'organe fixe, et un dispositif étant prévu pour mesurer la pression créée dans le liquide poches appropriées par la réaction du couple exercé par l'organe de réaction pendant la transmission de la puissance par le mécanisme.
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