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Les excellentes qualités de démarrage obtenues au moyen d'un coupleur hydrocinétique peuvent encore être sensiblement améliorées par un prélèvement avant le démarrage, ou tout au début de celui-ci, d'une certai- ne partie de la quantité de liquide prévue en circuit pour obtenir un glis- sement acceptable en régime normal lorsque l'appareil transmet la puis- sance requise par la machine entraînée.
La figure I représente un coupleur Hydrocinétique sous sa for- me la plus simple.
La turbine (I) ou élément primaire portant des aubes radiales planes représentées à la figure 2 est relié au moteur, une seconde turbine (2) de mêmes formes que la première,constitue l'élément secondaire soli- daire de l'arbre de la machine entraînée, une coquille (3) fixée à l'élé- ment primaire (I) enveloppe l'élément secondaire (2) en laissant entre ce dernier et la coquille (3) un jeu de fonctionnement important.
L'élément primaire entraîné par le moteur se comporte comme une pompe centrifuge et l'huile qui se trouve entre les ailettes est entraînée et soumise à l'action de la force centrifuge.
La vitesse absolue de l'huile augmente lorsqu'elle passe de l'intérieur vers la périphérie de l'élément primaire (I) par suite de la différence des diamètres, et acquiert ainsi, une certaine énergie cinétique qui lui est fournie par le moteur.
Inversement dans la turbine ou élément secondaire (2) le mouvement des particules liquides de la périphérie vers le centre du coupleur se traduit par une diminution d'énergie cinétique qui est transformée en énergie mécanique communiquée à l'élément secondaire (2) et à l'arbre de la machine entraînée.
Le couple appliqué sur l'élément secondaire (2) étant supposé suffisant, le régime de cet élément s'accélère jusqu'à celui voisin, mais inférieur au régime de l'élément primaire (I).
Lorsque l'élément secondaire (2) tourne au régime voisin de celui de l'élément primaire (I) les forces centrifuges développées dans les deux éléments sont peu différentes, la vitesse de circulation dans l'appareil se trouve réduite et le couple transmis réduit également.
Quand l'élément secondaire se trouve, comme au début du démarrage, complètement immobilisé le couple applicable sur ce dernier peut devenir très important si le régime de l'arbre primaire est élevé, le coupleur fonctionnant à ce moment sous un glissement de 100%.
La courbe représentée en "A" sur la figure 3 montre la variation du couple applicable sur l'élément secondaire en fonction du régime de l'élément primaire, pour un glissement de 100%.
En modifiant la quantité d'huile contenue dans l'appareil les caractéristiques du coupleur se trouvent également modifiées.
Sur la figure 3 la courbe "B" représente la variation du couple obtenu sur l'élément secondaire au moyen du même coupleur après prélèvement d'une certaine quantité d'huile.
La courbe "C" montre les couples transmissibles par le coupleur pourvu de la quantité d'huile normale, sous un glissement de 3%, la courbe "D" représente les couples transmissibles sous ce même glissement, après prélèvement de la même quantité d'huile que celle qui nous donnait précédem- ment les couples sous un glissement de 100% figurés par la courbe "B".
L'examen de ces différentes courbes montre l'intérêt que peut présenter une modification de la quantité d'huile contenue dans un coupleur hydrocinétique entre le début du démarrage de l'arbre conduit et le moment où celui-ci atteint son régime maximum.
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Si pour des raisons bien définies,en particulier dans le cas où le démarrage de l'arbre conduit doit pouvoir être réalisé dans des conditions exceptionnelles de progressivité et de durée, sans pour cela que le pourcentage du glissement en régime normal sous lequel la puissance envisagée doit être transmise tombe en-dessous d'une valeur acceptable, il est certain qu'un appareil susceptible de fonctionner à la fois suivant les caractéristiques figurées aux courbes "B" et "C" présenterait un sensible avantage par rapport au coupleur hydrocinétiqu ordinaire,incapable de répondre aux deux conditions désirées.
La présente invention a pour objet une disposition spéciale des éléments constitutifs d'un coupleur hydrocinétique et l'adjonction à ceuxci de certains dispositifs permettant d'obtenir les résultats recherchés.
Les avantages obtenus au moyen du coupleur hydrocinétique qui fait l'objet du présent brevet sont-.
1 ) Démarrage souple et progressif d'une durée plus ou moins longuesuivant les nécessités requises pour la mise en régime de la machine entraîné.
2 ) Facilité de réglage du coupleur pour répondre aux conditions de démarrage exigées.
3 ) Glissement réduit au minimum lorsque l'arbre conduit atteint son régime normal, d'où rendement élevé à pleine charge.
4 ) Limitation du couple appliqué sur l'arbre de la machine entraînée au moment du blocage accidentel de cette dernièreo
La figure 4 représente le coupleur hydrocinétique perfectionné qui fait l'objet du présent brevet.
L'appareil comporte une turbine ou élément primaire (4) entra!né par le moteur par l'intermédiaire d'une coquille (5), une seconde turbine ou élément secondaire (6) fixé sur l'arbre (7) relié lui même à la machine entraînée. L'élément primaire (4) comporte dans sa partie centrale des orifices (8) et dans sa partie périphérique des trous (9).
Une seconde coquille (10) est fixée à la coquille (5) par l'in- termédiaire du collet solidaire de la turbine primaire (4).
Les coquilles (5) et (10) ainsi que l'élément primaire (4) tournent ainsi ensembleo
L'espace (II) ménagé dans la coquille constitue la chambre auxiliaire dite de retardement.
L'arbre (7) tourne sur les paliers ou roulements (12) et (13) fixés extérieurement dans les coquilles (5) et (10)
Un déflecteur (14) solidaire de la coquille (la ) laisse un espace de largeur "A" entre lui-même et la partie centrale de la turbine ou élément primaire (4) o
L'espace "A" est déterminé d'après les conditions de démarrage désirées.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivants
Au moment du démarrage l'huile contenue dans l'appareil se trouve logée en partie dans la chambre de retardement (II) et en partie dans l'espace ménagé par les éléments primaire (4) et secondaire (6), cet espace et la chambre de retardement étant en communication par les conduits (8) et (9).
Dès que l'élément primaire se met en mouvement l'huile conténue dans la chambre de retardement (Il) occupe immédiatement par l'effet de la force centrifuge la partie se trouvant à la périphérie .de la coquille
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(10) et prend une forme annulaire (15), sous l'action de la même force cen- trifuge l'huile contenue dans la couronne annulaire (15) pénètre par les orifices calibrés (9) dans le circuit des éléments primaire et secondaire (4) et (6)
L'huile' contenue dans les éléments primaire et secondaire (4) et (6) est entraînée par l'élément primaire (4) et projetée par l'action de la force centrifuge vers la périphérie de l'élément primaire (4)
Arrivée à la périphérie de l'élément primaire (4) l'huile qui vient acquérir une certaine énergie cinétique pénètre dans l'élément secon- daire (6)
guidée par le noyau central (16) formé par les deux demi-tores des éléments primaire et secondaire.
L'huile guidée par la forme spéciale de l'élément secondaire (6) qui à ce moment se trouve encore être immobilisé, est ramenée vers la par- tie centrale de l'appareil et est chassée par les orifices (8) vers la cham- bre de retardement (il).
Avant de pénétrer dans la chambre de retardement (II) l'huile rencontre sur son parcour. le déflecteur (14) qui ne laisse qu'un passage réduit (A) entre lui même et la partie centrale de l'élément primaire (4) , suivant la dimension donnée à l'espace (A) une quantité plus ou moins impor- tante d'huile pénétrera dans la chambre de retardement (II).
Cette huile projetée par la force centrifuge vers la périphérie de la coquille (10) re- tourne progressivement dans le circuit du coupleur par les orifices calibrés (9),
Lorsque l'élément secondaire (6) commence à démarrer l'effet de la force centrifuge sur l'huile contenue dans ce dernier s'oppose au retour vers la partie centrale de l'huile lancée par l'élément primaire (4) avec de plus en plus de force au fur et à mesure de l'accroissement du régime de l'arbre secondaire (6)
Au moment où l'équilibre des pressions de l'huile dans les éléments primaire et secondaire (4) et (6) sera presque réalisé c'est-à-dire au moment où l'élément secondaire (6) aura atteint son régime normal, le surcroît de pression engendrée par l'élément primaire (4) sur celle produite par l'élément secondaire (6)
ne sera plus suffisante pour envoyer du liquide par les orifices (8) et le circuit hydraulique utilisant la totalité de l'huile contenue dans l'appareil prendra la forme du tore donnée par la justaposition des éléments primaire et secondaire.
Dans le cas du calage accidentel de la machine, ou si à la suite d'une surcharge importante de cette dernière, l'élément secondaire diminuant de vitesse et parvenant même à s'arrêter, le coupleur fonctionnerait comme au moment du démarrage, le circuit d'huile étant immédiatement dirigé vers la chambre auxiliaire de retardement.
L'alimentation de la chambre auxiliaire de retardement se faisent instantanément il est possible de procéder à des démarrages successifs à des intervalles très rapprochés, ainsi qu'à des inversements du sens de la marche en profitant immédiatement dans chaque cas des avantages procurés par la chambre de retardemento
Une variante Fig : 5 montre la disposition du déflecteur permettant d'obtenir une certaine automaticité pour l'admission de l'huile dans la chambre de retardement.
Dans cette variante le déflecteur (17) qui rempli plus exactement les fonctions de clapet, peut fermer complètement les orifices (8).
Maintenu par le ressort (18) contre un siège constitué par un rebord (19) de l'élément primaire (4), il supprime à l'arrêt de l'appareil et pendant le fonctionnement en régime normal, tout communication entre la chambre constituée par l'ensemble des éléments primaire (4) et secondaire (6) et celle dite de retardement (il).
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L'ouverture du clapet (17) se fera lorsque la pression exercée sur celui-ci par l'huile lancée par la turbine primaire (4) sera suffisante pour vaincre la poussée du ressort antagoniste (18) sur le clapet (17),
L'importance de l'ouverture du clapet (17) sera directement proportionnelle à la valeur de la pression exercée par l'huile envoyée par l'élément primaire (4) sur le clapet (17) le choix de la force du ressort (18) permettra un certain réglage du débit vers la chambre de retardement (II). Le réglage de la tension du ressort (18) peut être obtenu par l'interposition d'épaisseurs de réglage entre le ressort et ses faces d'appui.