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TRANSMISSION HYDRAULIQUE POUR
VEHICULES AUTOMOBILES ET AUTRES MACHINES UTILISANT UN TYPE DE TURBINE A PALETTES SPECIAL
L'objet de la présente invention est destiné à remplacer sur les machines à vitesse variable, et en particulier, sur les véhicules automobiles de toutes natures, l'embrayage et la boite de vitesse.
L'organe essentiel utilisé est une turbine ou pompe représentée, à titre d'exemple de construction, en coupe longitudinale par la Fig. 1 et en coupe axiale par la Fig. 2.
Cette turbine est du type de pompe à palettes sur lequel les perfectionnements suivants ont été apportés:
Les types de pompes à palettes classiques comportent des palettes opposées solidaires l'une de l'autre, tournant dans une alvéole excentrée suivant la courbe connue sous le nom de "chenille de Pascal". Le défaut de cette disposition est que les arêtes des palettes s'usent au frottement et l'étanchéité n'est plus parfaite après un service prolongé.
D'autres pompes comportent des palettes non solidaires, poussées par des ressorts qui n'assurent pas non plus une bonne étanchéité.
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Les perfectionnements apportés à ces systèmes consistent essentiellement en l'introduction de la pression de la pompe ou d'une source de pression auxiliaire, à l'arrière des palettes indépendantes qui sont, de ce fait, plaquées sur la circulaire de l'alvéole.
La turbine ou pompe est composée d'un corps (1) fermé de part et d'autre, par des flasques (2) et (3). Un rotor (4) tourne dans une alvéole de mme rayon dans la partie supérieure (5), et de rayon plus grand dans la partie inférieure (6). Des palettes (7) sont placées dans des logements (8) qui communiquent en sui vant la rotation du rotor (4) tantôt avec l'arrivée d'huile sous pression par l'échancrure- circulaire (9) alimentée par l'ajutage (10); tantôt avec l'échancrure (11) reliée à l'ajutage (12) d'évacuation.
Sous la pression, les palettes,(7) sont uniformément plaquées sur la circulaire de l'alvéole dans la partie inférieure (6) qui est la zone d'action; puis, dans la partie supérieure (5) hors de la zone d'action les palettes refoulent l'huile qui est éjectée de la turbine.
Les palettes (7) portent des épaulements (13) ajustés pour laisser un très faible jeu entre' les arêtes des palettes et la circulaire de l'alvéole, afin de diminuer le frottement.
Pour cette même raison, une dépression peut être créée deriière les palettes dans la zone hors d'action, en prévoyant un piquage sur l'orifice en dépression de la pompe.
La circulation de l'huile dans ce cas, est celle représen tée par la Fig. Schématique 3. L'huile pénètre dans l'échancrure (9) par le conduit (14) piqué sur l'orifice en pression de la tnr bine, et est aspirée par le conduit (15) piqué sur l'orifice en dépression. La turbine dans ce cas, n'est pas réversible.
Cet effet de dépression peut être remplacé aussi, .pour l'éjection de l'huile dans la zone hors d'action, par l'action
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de ressorts (16) tel que l'indique la Fig. 4 à plus grande échelle. Ces ressorts (16) agissent sur des épaulements (17) solidaires de la palette (7.) L'huile chassée par les ressorts retourne par l'ajutage (12) au réservoir d'alimentation.
Les palettes peuvent être réparties afin d'établir une compensation entre une palette entrant dans la zône hors d'action et qui refoule son huile, et une palette entrant dans la zône d'action et dont le logement doit être empli d'huile qui recevra la pression; l'huile allant de la première à la seconde des palettes sus-indiquées, et ainsi de suite.
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La zône d'action de la turbine peut stre prévue égale ment dans la partie supérieure de- l'alvéole sans sortir du cadre de l'invention.
.,Pu dehors des perfectionnements nouveaux décrits, la construction de la turbine peut être exécutée classiquement.
C'est ainsi qu'à titre d'exemple, le rotor spécial (4) peut être monté sur un arbre (18) tournant sur des roulements à billes ou dans des paliers lisses. L'arbre peut sortir d'un seul côté comme représenté par la Fig. 2, ou des deux côtés.
Des presse-étoupes (19) de types connus, en assurent
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Un premier mode de réalisation du procédé, appliqué à la propulsion des véhicules automobiles, avec utilisation de turbines ainsi décrites, est représenté schématiquement par la Fig. 5,
La turbine (20) fonctionne en génératrice de puissance; elle est actionnée par un moteur (21) qui peut être un moteur à explosions ou un moteur électrique. La turbine (20) reçoit, par la conduite (22) l'huile d'un réservoir d'alimentation (23) Elle refoule, par la conduite (24) munie d'un clapet de retenue (25) évitant les retours de pression, sur un robinet (26) utilisé pour la mise en route du véhicule. Un by-pass (27)
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autorise la rotation à vide de la turbine (20) quand le robi net (26) est fermé.
A l'ouverture eue ce dernier, l'huile atteint par la conduite (28) un distributeur (29) d'un type quelconque adapté au dispositif, et qui peut être manoeuvré automatiquement par l'intermédiaire d'un régulateur (30) à ressorts ou à boules, et commandé par une courroie trapézoïdale ou une .chaîne à rouleaux (31), ou bien directement accouplé à un des arbres de transmission (32).
Sur les arbres (Se-,) sont disposées des turbines à palettes réceptrices dont les dimensions sont calculées pour tourner respectivement à des vitesses différentes sous la môme pression unitaire.
C'est ainsi qu'à titre d'exemple, les turbines (33) serviront au démarrage jusqu'à une certaine vitesse - les turbines (34) donneront plus de vitesse et les turbines (35) atteindront la vitesse maximum. Les turbines (36) dont la cir culation d'huile est inversée, pourront servir à provoquer la marche arrière.
Au repos, le distributeur est amorcé sur l'orifice (37). En ouvrant le robinet (36) l'huile sous pression passe par cet orifice (37). et rejoint, par la conduite (38) un robinet à trois voies (39) qui peut être ouvert sur la marche avant ou sur la marche arrière.
Pour la marche avant, l'huile continue son cheminement par la conduite (40) et actionne les turbines (33) Le véhicule se met en mouvement' faisant tourner en même temps le régulateur (30) qui agit sur le distributeur (29) pour faire communiquer la conduite (28) avec la conduite (41) et obturer la conduite (38). La pression est transmise cette fois, aux turbines (34) et la vitesse s'accélère. A la vitesse maximum de la turbine (34) le régulateur agira comme précédemment pour relier la conduite (28) à la conduite (42) pour actionner les turbines (35).
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On pourra ralentir ou augmenter la vitesse du véhicule en agissant sur le débit de la turbine génératrice (20) par. l'intermédiaire de l'accélérateur du moteur (21). L'arrêt du véhicule s'opérera en fermant le robinet (26) .
Pour la marche arrière, la manette du robinet (39) sera placée sur AR, et l'huile passera par la conduite (43) pour agir sur les turbines (36) à rotation inversée.
Pour isoler la marche arrière de l'action des turbines (34) et (35) et éviter des fausses manoeuvres, le régulateur (30) peut être à un seul sens d'entraînement dépendant d'un embrayage à rochet (44) ou autres. Sur la marche arrière, le distributeur (39) ne fonctionnera pas et seules, les turbines (36) recevront la pression.
En utilisant les types de turbines réversibles, on peut supprimer les turbines (36) et utiliser les turbines (33) pour la marche avant comme pour la marche arrière, en prévoyant un jeu de tuyauteries détermine.
A la sortie des turbinas, l'huile s'échappe par le collecteur (45) pour retourner au réservoir (23)
Pour freiner le véhicule, on peut agir sur une vanne (46) commandée par le conducteur, qui intercale une résistance sur le collecteur (45) et par consèquent, applique une contre- pression sur les palettes des turbines, opérant ainsi un ralen tissement plus ou moins rapide selon que la vanne (46) est plus ou moins fermée. Celle-ci est munie d'une soupape (47) qui évitera les coups de bélier qui pourraient être provoqués par une fermeture trop brusque de la vanne (46).
L'ensemble des turbines réceptrices, au lieu d'être solidaire des arbres (32), peut être monté sur l'arbre longitù dinal d'entraînement du véhicule; dans ce cas, une seule des turbines réceptrices de chaque puissance suffiront à l'entrai nement.
Le schéma de la Fig. 6 en donne l'application en
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utilisant cette fois, des turbines réceptrices de même puissance ou de puissances différentes, telles que (1)- (II) - (III),etc; montées en parallèle et couplées sur l'arbre d'entrainement (48) La pression sous les palettes est fournie par une ou plusieurs pompes auxiliaires (49) du type à pistons ou à engrenages, ou tous autres modèles connus, et les palettes sont munies de ressorts de rappel suivant la disposition de la Fig. 4, pour éjecter l'huile et la renvoyer au réservoir (23). La ou les pompes auxiliaires, ainsi que la pompe génératrice (20) sont montées sur l'arbre du moteur (21).
Entre la turbine (20) et'les turbines réceptrices, sont intercalés:
Un robinet de manoeuvre (50) placé à portée du conducteur et comportant trois directions: arrêt (A) - Marche avant (AV) Marche arrière (AR). Ce robinet schématisé sur la Fig. 6, peut être conçu suivant toutes dispositions appropriées à son service.
Un distributeur (51) adapté au dispositif et manoeuvré automatiquement par' 1- 1 intermédiaire d'un régulateur (52) d'un type connu. Ce distributeur a pour rôle: a) de mettre ou retirer du circuit, successivement par les lumières (53), les turbines réceptrices (I - II - III) b) Parallèlement, d'appliquer ou supprimer simultanément avec le mouvement précédent, par les lumières (54) la pression sous les palettes des turbines réceptrices.
Par le jeu de tuyauteries représentées sur la Fig. 6, et en partant du réservoir d'alimentation (23) les manoeuvres ci-après peuvent être effectuées, l'huile motrice suivant la direction des flèches. La pompe'(49) alimente également le dispositif de pression sous les palettes de la turbine généra trice (20) par les conduites (55).
I - Moteur en marche - véhicule arrété.- Le robinet de manoeuvre (50) est placé sur (A); AV et AR étant obturés. Le fluide moteur
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suit les flèches (X) en circuit fermé cana passer par les organes moteurs - Le véhicule reste immobile.
2 - Marche avant (AV) .- L'huile partant de la turbine (20) traverse le robinet (50) placé sur (AV) - les passages A et
AR étant obturés. Elle suit le circuit des flèches (Y) en alimentant par l'intermédiaire du distributeur (51), trois, deux ou une turbine réceptrices. Le retour de l'huile se fai sant toujours dans la direction des flèches (Y) par le deuxième conduit du robinet (50) pour retourner au réservoir (23) 3- Marche arrière (AR) L'huile suit les flèches (Z), passe par le robinet (50) placé sur (AR), les passages A et AV étant obturés. Et, sans traverser le distributeur (SI) agit en sens inverse sur les turbines réceptrices, pour âtre évacuée en suite au travers du robinet (50) sur le réservoir (23).
La pression sous les palettes, en z8ne d'action, est exercée suivant la circulation donnée par les flèches (P).
L'huile traverse le distributeur (SI) pour alimenter, parallèle ment à la cadence de marche, les turbines réceptrices.
Le freinage peut s'effectuer comme indiqué dans le premier mode de réalisation de la Fig. 5, à l'aide de la vanne (46) protégée par la soupape (47).
Le fluide moteur utilisé peut être constitué par de l'huile, de l'eau, ou encore par de l'air. Les deux modes de réalisation représentés schématiquement par les Fig. 5 et 6 ne sont pas limitatifs. Toutes autres applications utilisant les modes circulatoires et les turbines à palettes munies des perfectionnements décrits, peuvent être adoptées sans sortir du cadre de l'inventions.
Le système peut être industriellement utilisé pour la mise en route et la rotation de machines à forte inertie de démarrage - 'Par une ou plusieurs turbines, l'entraînement à distance de toutes machines peut être réalisé ( Pompes pour
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