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La présente invention est relative à un système de transmission de puissance et se rapporte plus particulièrement à un dispositif par lequel un ac- couplement hydraulique est relié directement à une charge et dans lequel le de- gré de remplissage de l'accouplement peut être contrôlé dans le sens de la limi- tation pendant la période de démarrage sous la charge.
Tout en étant applicable de façon générale dans les cas où l'on dé- sire limiter le couple total de démarrage transmis par l'accouplement, l'inven- tion sera décrite à titre d'exemple à propos d'une courroie transporteuse reliée directement, par l'entremise d'un accouplement hydraulique, à un moteur électri- que.
De tels systèmes de commande sont souvent démarrés sous la pleine charge et l'on se trouve devant un problème sérieux consistant à empêcher l'application du plein couple de démarrage du moteur à la courroie, si l'on veut assurer à cet- te dernière une longévité suffisanteo La solution généralement employée à ce jour comporte l'emploi d'un moteur à induction à rotor bobiné, conjointement avec un appareillage démarreur de type spéciale de nature à s'adapter aux limitations de couple pendant le démarrage; toutefois, une telle liaison cinématique est re- lativement complexe et onéreuse, comparativement à celle qui sera décrite ici.
La présente invention est basée sur les caractéristiques connues d'un accouplement hydraulique, qui consistent en ce que, pour un rapport de vi- tesses donné quelconque entre la roue de pompe ou primaire et la roue de turbine ou secondaire, le couple transmis est une fonction du degré de remplissage de l'accouplement et que, pour les glissements élevés, soit, des vitesses relative- ment réduites de la roue de turbine avec un degré de remplissage et une vitesse primaire constants, le pouvoir de transmission de couple peut augmenter à mesure que le glissement diminue, tandis que l'inverse se produit lorsque l'accouplement est à faible glissement.
Partant de ce qui précède, la présente invention a principalement pour objet d'établir un système de transmission de puissance comprenant un accou- plement hydraulique, dans lequel un dispositif palpeur de puissance limite le couple transmis à travers l'accouplement pendant la période de démarrage, en li- mitant le degré de remplissage de cet accouplement, tout en permettant une trans- mission du couple de régime maximum - l'accouplement étant rempli - lorsque la charge atteint sa vitesse de régime.
Le dessin annexé représente schématiquement la transmission et les organes électriques comprenant le dispositif palpeur de puissance.
Dans ce dessin, le chiffre de référence 10 désigne un moteur classi- que à induction, du type à cage d'écureuil, dont l'arbre moteur 11 est réuni à un accouplement hydraulique 12 de construction normale, à deux circuits, qui com- porte deux roues de pompe 13, 13 tournées l'une vers l'autre et séparées dans le sens axial, entre lesquelles sont disposées de la manière habituelle des roues de turbine 14, 14 tournées dans des sens opposés et solidaires d'un arbre récep- teur 15, convenablement fixé à une charge (non représentée).
L'accouplement est du type dans lequel, en régime normal, c'est-à- dire, après que la charge a atteint la vitesse de régime, l'huile motrice est continuellement refoulée vers le carter de l'accouplement et est continuellement évacuée de ce carter vers un puisard ou collecteur à travers une série de trous d'écoulement 16 répartis dans le sens périphérique autour d'un anneau 17 qui relie les périphéries des roues de pompe 13, 13, ainsi qu'à travers d'autres trous 16a,prévus autour du moye.u de l'accouplement.
Pendant la phase de démar- rage, l'huile est pompée dans le carter d'accouplement, qui est vide ou presque vide à ce moment, jusqu'à ce que l'absorption de puissance dans l'accouplement atteigne une valeur à laquelle le palpeur de puissance établit une dérivation en- tre le côté refoulement de la pompe et le puisard, jusqu'à ce que la quantité d'huile soutirée à l'accouplement soit suffisante pour autoriser la reprise du pompage vers cet accouplement.
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Plus particulièrement, le chiffre de référence 18 désigne le puisard, lequel est relié fonctionnellement à l'accouplement, de telle façon que l'huile évacuée à travers les trous 16 et 16a s'écoule vers le puisard. Partant de ce dernier ,une conduite 19 aboutit au côté aspiration de la pompe 20, laquelle est entraînée depuis la roue primaire 13 par l'entremise d'une transmission 21 à chaîne et à poulie, ou bien, d'une manière générale, depuis le côté primaire de l'accouplement 12, de telle manière que la mise en marche de la pompe coincide avec le démarrage du moteur 10.
Le côté refoulement de la pompe 20 est relié, au moyen d'une con- duite 22, à un boîtier de soupape 23 faisant partie d'une soupape de commande 24 et dans lequel sont montés à mouvement dans les deux sens des pistons espa- cés 25, 25 portés par une tige 26 qui émerge de ce boîtier. D'autre part, des conduites 27 et 28 relient le boitier de soupape 23 au puisard 18 et à la cavité de l'accouplement 12, respectivement, étant entendu que la représentation, en ce qui concerne ce dernier détail est uniquement schématique et que la construction devra être exécutée de la façon courante dans la pratique, en tenant compte du mouvement de rotation de la.roue de pompe 13.
Un thermostat de dérivation 29 peut être intercalé dans la conduite 28, dans le but de diriger l'huile à travers un refroidisseur 30, avant l'introduction de celle-ci dans l'accouplement, cha- que fois que le refroidissement de l'huile s'impose.
Le mote@r 10 est relié à un secteur de force motrice par les fils d'alimentation 30 et 31 et au moyen d'un contacteur-disjoncteur 32 qui détermine le démarrage et l'arrêt du moteur, de la manière courante. Entre le moteur 10 et le contacteur-disjoncteur 32 est prévu un wattmètre 33 du type à contact, relié aux fils 30 et 31 du secteur de la manière connue en soi, et dont le ca- dre mobile 34 porte une aiguille indicatrice 35 pourvue d'un contact mobile 36 qui en est convenablement isolé et qui est monté de façon à balayer une bande de contact fixe 37 pendant une partie de sa course. Un fil 38 relie le contact mobile 36 au fil d'alimentation 30, tandis qu'un fil 39 relie la bande de contact 37 au fil d'alimentation 31.
Dans le fil 39 est intercalée une bobine 40 faisant partie d'un relais 41 dont l'armature 42 est sollicitée par un ressort 43 dans le sens de son contact avec les bornes 44 et 45 qui font partie d'un circuit de solénoïde 46.
Ce dernier circuit comprend les fils 47 et 48 reliés de façon appro- priée au contacteur-disjoncteur 32 et qui connectent respectivement les bornes 44 et 45 à un solénoïde 49 dont le noyau est réuni à pivotement à une extrémité d'un levier 51. Ce levier est monté à pivotement en un point intermédiaire à ses extrémités, l'extrémité de ce levier opposée au solénoïde étant réunie à la tige 26. Lorsque le solénolde 49 n'est pas excité, un ressort 52 sollicite le levier 51 dans un sens tel que la soupape 24 occupe la position de dérivation représentée, c'est-à-dire, la position où les pistons 25, 25 sont disposés de telle façon que les conduites 22 et 27 communiquent entre elles.
Il s'ensuit que si, à ce moment, la pompe 20 fonctionne, la totalité de son débit s'écoule vers le puisard 180
On décrira ci-après le fonctionnement de la transmission: On suppo- sera d'abord que l'arbre récepteur 15 est relié à une charge et que le contacteur- disjoncteur 32 est déclenché, de sorte que le moteur est arrêté, que les contacts du relais 41 sont fermés sous l'action du ressort 43, que le soléno¯Ide 49 n'est pas excité et que la soupape de commande 24 est dans la position représentée, c'est-à-dire, la position de dérivation. A ce moment, l'accouplement 12 est égale- ment au repos et est vide ou presque vide, suivant la position occupée par les trous d'écoulement 16 les plus bas.
En outre, le contact mobile 36 est dans la position écartée, montrée dans le dessin, où il est distant du contact fixe 37, ce qui est déterminé par le fait que le wattmètre 33 n'est pas traversé par un courant, l'aiguille 35 étant maintenue dans la position zéro sous l'effet du res- sort habituel (non représenté).
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Pour mettre le système en marche, on ferme le contacteur-disjoncteur 32, de sorte que le moteur 10, les roues primaires 13, 13 et la pompe 20 sont rapidement amenés à la vitesse normale et que le solénoïde 49 est excité. Par conséquente la soupape de commande 24 est déplacée de manière à empêcher l'écou- lement à travers la conduite 27 et à mettre en communication les conduites 22 et 28, de telle sorte que la pompe 20 commence à refouler de l'huile motrice vers l'accouplement 12.
A mesure que l'accouplement se remplit, son pouvoir de transmission de couple et sa puissance absorbée augmentent. Par suite, le cadre mobile 34 du wattmètre 33 commence à tourner de la manière caractéristique, en déplaçant ainsi le contact mobile 36. Lorsque la quantité d'huile pompée dans l'accouplement 12 est suffisante pour que ce dernier puisse transmettre un couple capable de vain- cre l'inertie de la charge, qui est à ce moment immobilisée, et que l'on a suppo- sé être une courroie transporteuse chargée, cette dernière commence à se mouvoir et subit une accélération à mesure que l'accouplement continue à se remplir.
Pendant cette phase, l'huile est évacuée de façon continue à travers les trous d'écoulement 16.
Le couple transmis par l'accouplement 12 et la puissance absorbée par ce dernier augmentent au fur et à mesure du remplissage du carter de cet ac- couplement, jusqu'à ce que le contact mobile 36 aborde la bande de contact fixe 37. A ce moment, la bobine de relais 40 est excitée, tandis que le solénoïde 49 est désexcité, de manière à ramener la soupape de commande 24 à la position de dérivation représentée.Cette interruption du flux vers l'accouplement sert à limiter le couple appliqué à la courroie lors du démarrage et de l'accélération à une valeur sensiblement inférieure à celle que ce couple aurait atteinte si le moteur était relié directement à la charge ou si l'accouplement était complètement rempli au moment du démarrage.
Comme, à ce moment, l'accouplement n'est pas ali- menté en huile, le couple transmis par cet accouplement va en diminuant à mesure que l'huile s'évacue à travers les trous d'écoulement 16, et le cadre mobile 34 du wattmètre tourné dans le sens opposé, de manière à ouvrir les contacts 36 et 37, ce qui a pour effet de ramener la soupape de commande 24 à la position d'ali- mentation de l'accouplement. L'accouplement 12 recommence à se remplir et la courroie transporteuse continue à s'accélérer; cependant, cette fois-ci, et con- trairement à ce qui s'est produit pendant le premier échelon de remplissage de l'accouplement, la courroie transporteuse est déjà en mouvement.
Les cycles ci-dessus, c'est-à-dire, l'alimentation et la non-alimen- tation de l'accouplement 12 en huile, se répètent jusqu'à ce que la courroie transporteuse ou, de façon générale, la charge, soit entraînée à sa vitesse de régime; à ce moment, le coupe est normal, l'accouplement 12 est rempli et la pom- pe 20 envoie de l'huile de façon continue à l'accouplement, cependant que cette huile s'évacue de façon constante à travers les trous d'écoulement 16 et 16a.
Le wattmètre 33 se comporte comme un palpeur de puissance qui, en agissant par l'entremise des éléments mentionnés plus haut, empêche qu'un couple supérieur à une valeur déterminée d'avance ne soit appliqué à la charge pendant la période de démarrage. Un moteur normal à cage d'écureuil possède un couple maximum constant à vide qui représente au moins le double de son couple de régime normal. Toutefois, dans la disposition décrite ci-dessus, on peut limiter nota- blement la charge imposée au moteur lors du démarrage, jusqu'à ce que la charge atteigne sa vitesse de régime. Cette faculté présente un intérêt considérable lorsque la charge est constituée par une courroie transporteuse, car elle permet de limiter l'effort maximum auquel la courroie peut être soumise dans la pratique.
Le degré de limitation du couple peut être exprimé par n'importe quelle valeur numérique voulue, compte tenu des conditions de fonctionnement. Dans une installa- tion, la limitation ramenait le couple de démarrage à 130% du couple à pleine charge.