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Dispositifs propulseurs pour bateaux et embarcations
La présente invention se rapporte aux dispositifs pro- pulseurs marins pour bateaux et embarcations du genre comprenant un moteur de propulsion principal, par exemple un moteur à com- bustion soit à pistons, soit à turbine, relié à l'hélice par l'in- termédiaire d'un mécanisme de transmission qui comprend un em- brayage (appelé ci-après embrayage principal), et un moteur auxi- liaire qui peut aussi être relié à l'arbre de transmission par l'intermédiaire d'un embrayage (appelé ci-après embrayage auxiliai- re) et transmettre un couple à l'arbre de transmission, par exemple pour manoeuvrer ou déplacer un bateau à vitesse réduite quand l'embrayage principal est débrayé.
Le moteur auxiliaire peut être à combustion interne et peut avoir d'autres usages que son emploi comme moteur auxiliaire de propulsion, ou peut être un moteur
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électrique ou un moteur de groupe électrogène qui sert aussi à fournir la force électrique du bateau, ces deux formes ayant déjà été proposées.
L'invention a pour but de procurer un mécanisme de com- mande perfectionné pour un dispositif propulseur marin du genre décrit ci-dessus, qui empêche les dégâts en cas de fausses manoeuvres des embrayages et réponde de façon générale aux exigence des installations du genre en question.
Dans un groupe propulseur marin pour bateaux ou embarca- tions du genre décrit, suivant la présente invention, l'embrayage auxiliaire est commandé hydrauliquement, et le groupe comprend une source de pression hydraulique commandée par/ou sensible à la vitesse de rotation du moteur auxiliaire, pour fournir du liquide sous pression pour la commande de l'embrayage auxiliaire.
Ceci empêche automatiquement que le moteur auxiliaire soit relié à l'arbre de transmission quand ce moteur est arrêté.
De préférence, la source de pression hydraulique est une pompe hydraulique (appelée pompe du moteur auxiliaire dans la description qui suit) entrafnée par le moteur auxiliaire pour fournir du liquide sous pression à une conduite de pression (appelée ci-après conduite de pression de l'embrayage auxiliaire) et l'instal lation motrice comprend un dispositif sensible à la pression régnant dans cette conduite, qui est construit et disposé de façon que l'embrayage auxiliaire ne puisse être embrayé que quand le moteur auxiliaire, et par conséquent la pompe du moteur auxiliaire, tournent à une vitesse égale ou supérieure à une vitesse prédéter- minée.
De préférence, le dispositif de propulsion comprend aussi une deuxième source de pression hydraulique commandée par/ou sensi- ble à la vitesse de rotation de l'arbre de transmission, et un dispositif sensible à la pression de cette source de pression et agencé de manière à empêcher que l'embrayage auxiliaire soit embrayé si la pression dépasse une valeur prédéterminée relative- ment faible correspondant à une vitesse de rotation relativement
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faible de l'arbre de l'hélice.
Ainsi l'embrayage du moteur auxiliaire est aussi empêché d'embrayer si la vitesse de rotation de l'arbre de l'hélice est sur;' rieure à une valeur prédéterminée relativement faible.
Dans une forme de réalisation préférée, la deuxième source de pression est une pompe hydraulique (appelée ci-après pompe de l'hélice) entrafnée par l'arbre de l'hélice, tandis que le dispositif sensible à la pression est une valve agencée de manière à empêcher le passage du fluide de la pompe du moteur auxiliaire à l'embrayage auxiliaire quand la vitesse de rotation de l'arbre de l'hélice dépasse la faible valeur prédéterminée.
Dans cette forme d'exécution, le dispositif sensible à la pression peut aussi comprendre un mécanisme stabilisateur comportant une liaison hydraulique qui a pour effet de réduire en substance la pression effective de la deuxième source dès que la valve s'est ouverte pour permettre le passage du fluide dans le conduit de pression de l'embrayage auxiliaire.
Au moins une partie du débit de la pompe entraînée par l'rbre de l'hélice est dérivée vers le mécanisme de transmission principal pour son graissage.
Suivant une autre particularité préférée de l'invention, l'installation motrice comprend un dispositif sensible à la pressing entre la pompe du moteur auxiliaire et l'embrayage auxiliaire, agencé pour empêcher l'embrayage principal d'embrayar quand la pression régnant dans la conduite de l'embrayage auxiliaire dépasse une valeur prédéterminée, pour assurer que l'embrayage principal soit débrayé quand l'embrayage auxiliaire est embrayé.
De préférence, l'embrayage principal est aussi commandé hydrauliquement, et le dispositif sensible à la pression est une valve sensible à la pression et sert à empêcher la pression du liquide hydraulique d'embrayer l'embrayage principal quand la pression dans la conduite de pression de l'embrayage auxiliaire dé- passe la valeur prédéterminée.
Il n'a été question ci-dessus que d'un seul embrayage
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principal, mais dans beaucoup de cas il y aura deux embrayages principaux, le moteur principal entratnant l'arbre de l'hélice dans un sens par l'intermédiaire de l'un et dans l'autre sens par l'in- termédiaire de l'autre, le mécanisme de commande des embrayages principaux étant agencé de manière, que l'un ou l'autre des embrayages puisse être embrayé à n'importe quel moment.
L'invention peut être réalisée de différentes façons; on en décrira une forme d'exécution à titre d'exemple avec réfé- rence au dessin schématique annexé.
Dans cet exemple, le dispositif de propulsion du bateau est du type à deux hélices, chaque hélice étant entraînée par un moteur séparé, mais pour la clarté du dessin, une seule de ces hélices et un seul moteur ont été représentés. Chaque moteur com- prend un moteur principal 10 du type Diesel entratnant un arbre d'hélice 11 et une hélice 12 par l'intermédiaire d'une transmission 13 comportant un mécanisme de marche arrière. La transmission 13 comprend un arbre d'entrée 14 relié au vilebrequin du moteur principal 10 et auquel est fixé de façon rigide un disque 15 qui constitue un élément entraîneur commun pour deux embrayages à friction commandés hydrauliquement qui sont désignés dans leur ensemble par 16 et 17.
L'embrayage 16, qui est l'embrayage princi- pal de " marche avant " qui transmet le couple du moteur 10 à l'hélice 12 pour déplacer le bateau en marche avant, comprend un disque d'embrayage entraîné 18 monté sur un moyeu 19 concentrique à l'arbre 14, ce moyeu étant relié rigidement à un pignon 20 qui engrène un autre pignon 21 monté sur un arbre entraîné 22. Un deuxième pignon 23 de l'arbre 22 attaque un pignon 24 solidaire de l'arbre d'hélice 11. Un vérin annulaire 25 vient en contact avec le disque d'embrayage entraîné 18 sous la pression du fluide hydraulique dans une chambre 26,dans laquelle le fluide est admis par un forage radial 27 du plateau 15 et un forage 28 de l'arbre 14.
La chambre 26 est en communication constante avec le retour par un orifice de fuite calibré 29, afin que l'embrayage débraye automa- @
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ti quement si l'alimentation de fluide hydraulique est interrompue.
L'embrayage 17, qui constitue l'embrayage principal de marche arrière entre le moteur principal 10 et l'arbre d'hélice est semblable à l'embrayage principal de marche avant 16, et comprend un disque d'embrayage entraîne 30 monté sur un moyeu 31 relié rigidement à un pignon 32, entraînant le pignon 23 par l'inter- médiaire d'un pignon libre 33. L'alimentation de fluide hydrauli- que pour commander l'embrayage principal de marche avant 17 se fait par un forage radial 34 et un conduit annulaire 35 dans l'arbre 14.
On voit donc que selon que l'un ou l'autre des embrayages principaux 16 ou 17 est embrayé, le moteur principal peut entraîner l'hélice 12 dans le sens "marche avant" ou dans le sens "marche arrière" tandis que, quand les deux embrayages sont débrayés, le moteur principal est débrayé de l'arbre d'hélice.
Le fluide hydraulique qui commande les embrayages prin- cipaux de marche avant et de marche arrière 16 et 17 est fourni par une pompe 40 du type à engrenages, qui est entraînée directe- ment par le vilebrequin du moteur principal 10. Le débit de cette pompe est fourni à l'admission centrale d'un distributeur à tiroir 41 et aussi à une commande à tiroir 42 que l'on actionne à la main. La commande 42 est actionnée par une came 43 reliée au levier de "marche avant" - "marche arrière" du bateau (non représenté) pour relier la sortie de la pompe 40 à l'une ou l'autre extrémité du distributeur 41.
Un tiroir 44 de ce dernier se déplace suivant le cas, vers l'un ou l'autre côté du distributeur et relie la sortie de la pompe 40 à l'une des deux conduites 45 ou 46 qui communiquent respectivement avec les conduites 28 et 35 menant aux embrayages 16 et 17 par l'intermédiaire d'une vanne d'isolement 47 des embrayages principaux. La vanne d'isolement fonctionne automatiquement pour couper l'alimentation de fluide hydraulique des deux embrayages principaux 16'et 17 dans certaines conditions de service.
Le dispositif de propulsion comprend aussi un moteur
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auxiliaire 50 qui peut entraîner l'arbre de transmission par l'intermédiaire d'un embrayage auxiliaire 51 pour manoeuvrer ou déplacer le bateau au ralenti. Le moteur auxiliaire peut être de n' importe quel'type,par exemple un moteur à combustion interne ou un moteur électrique ou encore le moteur d'un groupe électrogène, et dans cet exemple on a choisi un moteur électrique du genre réversible, c'est-à-dire un moteur capable de tourner dans les deux sens.
L'arbre de sortie 52 du moteur auxiliaire entraîne un plateau d'embrayage 53, tandis qu'un disque d'embrayage entraîné 54 est relié à l'arbre de sortie 55 de l'embrayage qui entratne l'arbre de transmission 22.L'embrayage auxiliaire 51 comprend aussi un vérin annulaire 56 relié à un disque de pression 48 par des culbuteurs 49, le disque de pression étant constamment poussé vers le plateau d'embrayage 53 par des ressorts 36. Le vérin 56 est poussé par des ressorts 37 dans le sens voulu pour débrayer l'embrayage et est commandé par la pression de fluide hydraulique régnant dans une chambre 57 derrière le piston ou vérin, la cham- bre étant alimentée de liquide hydraulique par un forage radial 58 et un conduit 59 foré dans l'arbre 52.
Quand la pression atteint une valeur prédéterminée dans la chambre 57, le disque d'embrayage 48 se déplace vers le plateau d'embrayage 53 et l'embrayage embraye.
Le liquide hydraulique de commande de l'embrayage auxili- aire 51 est fourni par une pompe réversible 60 du moteur auxiliaire, du type à engrenages, qui est entraînée directement par le moteur auxiliaire et fournit du fluide sous pression toujours dans le même sens, sans tenir compte de son sens de rotation. La sortie de la pompe 60 du moteur auxiliaire communique avec une lumière 61 de la paroi du distributeur sensible à la pression 62. Ce distri- buteur 62 comprend un tiroir 63 attaqué d'un c8té par un ressort 64 et soumisde l'autre à la pression ambiante de la chambre 65 reliée à la sortie d'une pompe d'hélice 66, cette pompe 66 étant entraînée par l'arbre d'hélice 11, et placée dans le carter d'en-
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grenages 13.
La sortie de la pompe d'hélice 66 est aussi reliée par la chambre 65 à une valve de pression 67 qui comporte un by- pass de fuite de petite sectionpuis vers plusieurs ajutages par lesquels le fluide est pulvérisé ou projeté sur les pignons de la transmission 13 pour les graisser.Comme la pompe d'hélice 66 tourne avec l'arbre d'hélice 11, les pignons de la transmission 13 sont convenablement graissés même si les deux embrayages princi- paux 16 et 17 sont débrayés et le moteur principal arrêté, par exemple quand le bateau est remorqué.
La lumière 61 de la paroi du distributeur 62 communique par une gorge du tiroir 63 avec une lumière d'échappement 68, et le tiroir 63 recouvre la lumière d'échappement 68 par une bague 69 quand il se déplace dans le sens de la compression du ressort 64 lorsque la pression augmente dans la chambre 65. La lumière d'échap pement 68 est reliée à une conduite de pression 70 qui constitue la conduite de pression de l'embrayage auxiliaire, et cette condui- te est aussi reliée à la chambre comprenant le ressort 64 pour stabiliser le mouvement du tiroir 63 et empêcher que la lumière 68 soit recouverte quand la pression augmente ensuite dans la chambre 65 quand l'arbre d'hélice 11 est entraîné par le moteur auxiliaire pour transmettre la puissance.
La conduite de pression 70 de l'embrayage auxiliaire passe par la vanne d'isolement 47 des embrayages principaux, pour aller à un distributeur 71 commandé à la main, contenant un simple tiroir 72 attaqué d'un côté par un ressort 73 et commandé de l'autre par une came 74 reliée par un jeu de pignons coniques 75 à un levier de commande à main 76 associé au mécanisme de commande 77 à l'aide duquel le moteur auxiliaire 50 est mis en marche et commandé. La lumière d'échappement 78 du distributeur 71 est reliée au passage 59 qui communique avec la chambre de pression 57 de l'embrayage auxiliaire 51.
Il est clair que tant que la pression dans la chambre 65 (qui dépend de la vitesse de rotation de la pompe d'hélice 66) A
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dépasse une valeur prédéterminée, correspondant à une vitesse prédéterminée relativement faible de l'arbre d'hélice 11, le débit de la pompe 60 du moteur auxiliaire ne passe pas par la conduite de pression 70 de l'embrayage auxiliaire, et dans ces con- ditions il est impossible d'embrayer l'embrayage auxiliaire 51.
De plus, sauf si la pompe 60 du moteur auxiliaire fonc- tionne, c'est-à-dire sauf si le moteur auxiliaire tourne à une vi- tesse supérieure à un minimum prédéterminé, il est aussi impossible d'embrayer l'embrayage auxiliaire 51, puisqu'il n'y a pas de pres- sion disponible pour commander l'embrayage. Le risque de causer des dégâts au moteur auxiliaire à cause du rapport élevé de la trans- mission 13 est donc écarté.
La vanne d'isolement 47 des embrayages principaux contient un tiroir simple 80 attaqué d'un côté par un faible ressort 81 et soumis de l'autre côté à la pression régnant dans la conduite de pression 70 de l'embrayage auxiliaire.Normalement, le ressort 81 pousse le tiroir de l'autre c8té de la chambre du cylindre pour que les conduites 45 et 46 des embrayages principaux soient en communication directe avec les conduites 28 et 35. Si la pression dépasse une valeur prédéterminée dans la conduite 70 de l'embrayage auxiliaire, le tiroir 80 comprime le ressort 81 et se déplace dans la position représentée sur le dessin, dans laquelle les deux conduites de pression 46 et 45 des embrayages principaux sont obturées. Dans ces conditions, les deux embrayages principaux 16 et 17 sont débrayés.
La vanne disolement 47 des embrayages principaux est aussi reliée à la vanne correspondante (non représentée) apparte- nant au second groupe propulseur du bateau et à la seconde hélice.
A cet effet, l'extrémité de la vanne 47 opposée au ressort 81 contient un tiroir indépendant 82 qui peut coulisser dans le cylin- dre de la vanne, la chambre formée par l'extrémité du tiroir et cell- du cylindre est reliée par les conduites 83 et 84 en série avec la conduite de pression de l'embrayage auxiliaire (correspondant à la conduite de pression 70 de l'embrayage auxiliaire du groupe
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représenté) appartenant au deuxième groupe de propulsion.
Il est clair que les conduites de pression 45 et 46 des embrayages prin- cipaux de marche avant et de marche arrière seront toutes les deux obturées à la suite d'une hausse de pression dans la conduite 70 de l'embrayage auxiliaire, ou à la suite d'une hausse de pression dans les conduites 83 et 84 du second embrayage auxiliaire, de manière que les embrayages principaux 16 et 17 soient débrayés si l'une des conduites est sous pression.
La partie de la conduite de pression 70 de l'embrayage auxiliaire entre la vanne d'isolement 47 des embrayages principaux et le distributeur de commande 71 se trouve aussi en série, comme montré schématiquement par les lignes interrompues 85, pour que la pression agisse sur un tiroir libre (non représenté) correspondant au tiroir 82, et appartenant au second groupe propulseur, de manière que les embrayages principaux du second groupe propulseur soient aussi débrayés si la pression dans l'une des conduites de pression des embrayages auxiliaires dépasse une valeur prédéterminée.
Le profil de la came 74 est.tel que, quand le levier 76 est légèrement déplacé pour le démarrage du moteur auxiliaire 50, le tiroir 72 se déplace légèrement et l'admission de la pression de la conduite 70 par la lumière 78 est coupée. L'embrayage 51 rest donc débrayé mais le moteur auxiliaire 50 démarre et la pompe 60 fournit du fluide sous pression au distributeur 62 par la lumière 61 Ce fluide sous pression n'atteint le conduit de pression 70 que si l'hélice 12 et par conséquent la pompe 66 tournent à une vitesse appropriée à l'embrayage du moteur auxiliaire.
Quand la vitesse de rotation de l'arbre de transmission tombe à la valeur correcte prédéterminée, le tiroir se déplace sous l'influence du ressort 64 et du fluide sous pression est alors admis dans la conduite de pression 70, débrayant ainsi immédiatement et automatiquement les embrayages principaux 16 et 17 s'il n'ont pas déjà été débrayés par la commande 42.
L'invention empêche donc l'embrayage 51 du moteur auxi- liaire d'embrayer tant que les deux embrayages principaux 16 et 17
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ne sont pas débrayés, et tant que les deux arbres d'hélice 11 et le moteur auxiliaire 50 ne tournent pas à des vitesses appro- priées, écartant ainsi tous risques de dégâts à la transmission ou au moteur auxiliaire qui se produiraient si l'embrayage auxiliai re embrayait quand la vitesse de rotation n'est pas appropriée.
REVE NDICATIONS
1.- Groupe propulseur marin du genre comprenant un moteur principal relié à une hélice par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission comportant un embrayage principal, et un moteur auxiliaire qui peut être relié à l'hélice par l'inter- médiaire d'un embrayage auxiliaire, caractérisé en ce que l'em- brayage auxiliaire est commandé hydrauliquement, et en ce qu'il comprend une source de pression hydraulique commandée par la vitesse de rotation du moteur auxiliaire, ou sensible à cette vitesse, pour fournir du liquide sous pression pour commander l'embrayage auxiliaire.