Installation comportant un accouplement hydraulique à vitesse variable. L'objet de l'invention est une installa tion comportant un accouplement hydrauli que à, vitesse variable pour transmettre la puissance d'une machine motrice marchant à vitesse sensiblement constante à une ma chine réceptrice dont l'accélération varie fréquemment en grandeur et en signe; cette installation est caractérisée par un organe de commande de l'accouplement hydraulique relié à des moyens par lesquels le déplace ment dudit organe, d'une position neutre à une position active, assure automatiquement le remplissage de l'accouplement dans le yens voulu, d'abord d'une façon relativement ra pide, puis plus lentement.
L'objet de l'envention peut, par exemple, être employé entre-un moteur tournant d'une façon continue et des mécanismes tels que des treuils pour cages de mines, appareils de ha lage ou laminoirs, dans lesquels il est néces saire d'accélérer le mouvement de rotation d'un arbre de la. vitesse nulle à la. pleine vi- tesse pendant que ledit arbre est soumis à une charge, et dans lesquels se présentent des changements de marche fréquents.
Dans les treuils pour cages de mines, ap pareils de halage et appareils analogues, on a proposé d'intercaler entre le tambour de treuil et le moteur de commande tournant d'une façon continue dans un même sens, une transmission hydraulique à. rapport de vi tesse variable, du type dans lequel il est fait usage de pièces à mouvement alternatif, et dans lequel la puissance est transmise par l'entremise d'un liquide à haute pression agissant soit sur des plongeurs montés dans des cylindres, soit contre des ailettes adap tées dans un rotor monté excentriquement dans une enveloppe, des moyens de réglage étant prévus pour faire varier le rapport des vitesses et le sens de la marche par le réglage du volume et du sens du mouvement du li quide délivré par une unité de pompe à une unité de moteur hydraulique.
Un tel mécanisme est nécessairement com pliqué: en raison des pressions. élevées ëhoi= sies en vue de limiter les dimensions et le coût et d'obtenir un bon rendement, et étant donnée le nombre de pièces ajustées et de pa liers qu'ils comportent, les appareils de ce genre sont par eux-mêmes sujets à des trou bles et interruptions -de service.
En outre, on constate que dans les modèles de grandes di mensions nécessaires pour transmettre la force motrice requise pour les grands treuils dans les conditions modernes d'exploitation des mines, les appareils de ce type deviennent encombrants et coûteux à un degré excessif et même prohibitif; l'un des buts de l'inven tion eti d'obvier à ces inconvénients et d'éta blir une commande de treuil simple et sûre.
Cette commande peut comporter, par exem ple, un accouplement hydraulique du type Fottinger ou de tout autre type à turbine, dans lequel le couple est transmis cinémati- quement; la pression .motrice du liquide y étant relativement faible, les inconvénients susmentionnés des appareils de transmission à haute pression sont ainsi évités; en outre, on peut employer une commande directe de l'accouplement par une machine motrice à grande vitesse, compacte et peu coûteuse; la manaeuvre facile et comportant un méca nisme simple, peut consister à remplir ou vider l'accouplement:
un freinage efficace, aussi bien par l'application de force motrice que dans le cas où la force motrice viendrait à manquer peut-être enfin obtenu facilement.
Dans un accouplement du genre men tionné, il existe -deux éléments, l'un appelé l'organe d'entraînement, recevant un mouve ment de rotation continu @de la machine mo trice, et l'autre, appelé le rotor, étant accou plé au mécanisme â commander, un couple étant transmis .d'un élément à l'autre hydrau- liquemënt dans de l'eau ou un autre liquide et admis dans l'enveloppe.
Le liquide intro duit dans l'organe -d'entraînement tournant est dirigé à une vitesse élevée, par sa péri phérie, dans le rotor, dont il vient frapper les aubes et qu'il fait tourner, puis sort du rotor près de son centre et revient à l'orifice d'entrée de l'organe d'entraînement. Le cou ple exercé par le rotor varie avec la quantité de liquide que renferme l'enveloppe et avec la vitesse du rotor correspondant à la résis tance -du mécanisme récepteur; le réglage est effectué par des obturateurs d'admission- et d'échappement.
Dans les appareils tels que des treuils, le simple fait d'ouvrir et de fermer lesdits ob turateurs n'est pas parfait pour la commande -de l'accouplement quand celui-ci est accou plé à un tambour actionnant des cages qui possèdent une inertie considérable et dans lesquels le temps nécessité par l'accélération est important.
La vitesse d'admission du li quide pourrait être limitée .de telle sorte que l'enveloppe se remplisse relativement lente ment, .dans le but clé fournir le temps voulu pour l'accélération de l'arbre récepteur sans soumettre la machine motrice à une charge exagérée, comme cela se produirait si l'ac couplement se remplissait rapidement; mais, avec une admission limitée de liquide, il s'é coule un intervalle de temps trop long entre l'instant d'ouverture de l'obturateur d'admis sion (et la fermeture de l'obturateur d'échap pement) et l'instant auquel la quantité de li quide admise suffit pour transmettre le cou ple requis pour démarrer la charge à partir de la position de repos;
dans le but de réduire à une valeur négligeable ledit intervalle de temps et d'effectuer l'accélération subsé quente de la charge sans surcharger la ma chine motrice, on prévoit des moyens par les quels, par exemple, l'admission est. d'abord ouverte en grand pour faire pénétrer rapide ment le liquide dans l'accouplement hydrau lique, et par lesquels, aussitôt que le couple élevé -de démarrage a été obtenu, l'admission est limitée pour compléter le remplissage re lativement lentement, de façon à étendre la période d'accélération sur tout intervalle de temps désiré.
A cet effet l'obturateur d'ad mission peut être commandé à la fois par un organe de commande et par un dispositif in fluencé par le couple développé ou un autre mécanisme agencé pour donner la variation désirée de l'ouverture de l'obturateur, l'or- gane de commande ayant pour rôle d'ouvrir l'obturateur au début -du démarrage, et ledit dispositif ayant pour rôle .de faire varier au tomatiquement l'ouverture en conformité avec les exigences.
On peut employer l'accouplement hydrau lique avec un moteur électrique tournant continuellement dans le même sens à pleine vitesse et étant accouplé à une partie de l'é lément primaire ou organe d'entraînement de l'accouplement pour donner la marche avant, et, par l'entremise d'un engrenage inverseur, une autre partie de l'élément primaire ou organe d'entraînement de l'accouplement pour donner la marche arrière. Le tambour -de treuil ou autre mécanisme est alors ac couplé avec chacun des éléments secon daires ou rotors de l'accouplement, qui pos sèdent de préférence la même contenance.
On pourrait encore faire en sorte que les éléments primaires de l'accouplement hydrau lique soient actionnés dans le même sens par le moteur de commande, alors que le premier élément secondaire de l'accouplement serait accouplé à l'arbre du tambour et que le se cond élément actionnerait ledit arbre par l'entremise d'un pignon intermédiaire pour donner le sens de mouvement inversé désiré. Dans une forme de réalisation préférée de ce type d'appareil, les deux parties de l'accou plement hydraulique peuvent être combinées en un dispositif unique avant un élément primaire commun.
On pourrait aussi faire en sorte que les ' unités hydrauliques soient l'une du type tournant en marche avant et l'autre du type réversible communément employé pour la pro pulsion des navires, les éléments secondaires des deux unités étant alors reliés à un pignon commun engrenant avec une roue dentée mon tée sur l'arbre du tambour. Les moyens pour produire la commande .désirée des obturateurs de l'unité hydraulique peuvent comprendre un dispositif influencé, électriquement ou mécaniquement, par le couple transmis, à l'arbre récepteur, ou par un mécanisme à res sort agencé pour agir par l'entremise d'un ap pareil à cylindre et piston rempli d'un liquide convenable.
On peut intercaler tout disposi tif,de ce genre entre la manette de commande et le mécanisme de commande des obtura teurs, ou, dans le cas de grandes unités dans lesquelles les obturateurs sont actionnés par l'entremise -d'un servomoteur, entre ce der nier et, soit la manette de commande, soit le mécanisme des obturateurs.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet ,de l'invention appliquées à un treuil .de mine, ainsi que les variantes.
Fig. 1 montre schématiquement en coupe longitudinale un accouplement hydraulique et un engrenage réducteur intercalé entre lui zt le tambour de treuil; Fig. 2 et 8 en représentent, respective ment en vue de côté et en plan, le mécanisme de commande, les conduits d'admission étant représentés en pointillé; Fig. 4 est une coupe partielle du méca nisme réglant l'échappement;
Fig. 5 montre schématiquement un dispo sitif de commande comportant un servo moteur et un mécanisme servant à retarder l'action de changement de marche: Fig. 6, 7 et 8 montrent trois formes d'ap pareils de commande influencées mécanique ment par le couple transmis; Enfin, fig. 9, 10 et 11 montrent deux exemples de dispositifs de commande d'obtu rateurs.
Dans la fig. 1, l'accouplement hydrauli que représenté est -du type comprenant un or gane d'entraînement central 1 monté sur un arbre 2 directement accouplé à un moteur de commande 8, deux rotors de marche avant 4 et de marche arrière 5 étant munis chacun d'un arbre creux 6, 7 qui porte un pignon 8, respectivement 9. L'un ou l'autre des rotors 4 ou 5 est actionné, dans le même sens que l'organe d'entraînement 1, suivant qu'on in troduit du liquide sur l'un ou l'autre côté de celui-ci; l'accouplement hydraulique se vide par -des lumières d'échappement situées à sa périphérie et obturées par des anneaux 10a et lob que déplace axialement un mécanisme convenable.
Le pignon 8 engrène directement avec une roue dentée 11 montée sur un arbre 12; le pignon 9 actionne une roue dentée 13, également montée sur l'arbre 12, mais par l'entremise d'un pignon intermédiaire 14. Finalement, un pignon 15 monté sur l'arbre 12 engrène avec une roue dentée 16 qui est à son tour montée sur l'arbre du tambour de treuil, ou actionne cet arbre de toute autre manière désirée. Comme l'accouplement hy draulique tourne à. la vitesse relativement élevée du moteur 3, ses dimensions sont si réduites qu'il est en général possible d'action ner à la main son obturateur d'admission 17, ainsi que les anneaux 10a et 10b. Un dispo sitif permettant -de réaliser cette commande est représenté sur les fig. 2 à, 4.
Dont cet exemple, l'obturateur d'admission principal 17 est actionné par un arbre 18 sur lequel est monté l'un des deux éléments d'un dispositif 19 jouant le rôle d'un dispositif sensible au torque, ou dispositif dynamométrique qui sera décrit ci-après d'une façon plus détail lée; l'autre élément dudit dispositif, appelé ci-après élément déformable, et dont la dé formation est fonction du torque transmis par l'arbre, est relié par une biellette 20 des ma nivelles 21 et 22 (fig. 3) calées sur un arbre 23, une biellette 24 et une manivelle 25,à un levier de commande à main 26;
l'arbre 18 sert aussi à actionner l'obturateur d'échappement, comme on le verra plus loin. En cas d'ur gence; comme par exemple lorsque la puis sance vient à manquer pendant le fonction- nement du treuil, un freinage énergique peut être obtenu en remplissant simultanément les deux côtés de l'accouplement. A cet effet, les deux anneaux loa et lob qui, .dans leur position neutre représentée par fig. 4, per mettent aux deux côtés de se vider, sont mu nis de rebords 27 soumis à l'action :d'écrous à fourche 28 montés respectivement sur deux parties filetées à; droite et à gauche d'un arbre 29.
Cet arbre est porté par .des paliers 30, de façon- qu'il puisse être déplacé angulaire-ment ou longitudinalement, et il est embrassé par une fourchette 31 disposée pour appuyer sur des colliers 32 de l'arbre. :La fourchette 31 est assujettie à un collier 3.3 monté sur l'ar bre 18. Lorsqu'on fait tourner ce dernier à.
l'aide de la manette de commande 2.6, la four chette 31 oscille dans un sens ou dans l'autre, entraînant dans son mouvement l'arbre 29, les écrous 2$ et les anneaux loa et 10b, ce qui ferme les ouvertures d'échappement d'un des côtés de l'accoudement hy draulique, et ouvre l'autre. Quand on désire que l'accouplement se comporte à la façon d'un frein, pour remplir si multanément les deux côtés, on fait tourner l'arbre 29, ce qui a pour effet de rapprocher les écrous 28 l'un de l'autre.et de fermer les ouvertures d'échappement des deux côtés.
La. rotation de l'arbre 29 est obtenue à l'aide d'une manivelle 34 montée sur lui et action née par une biellette 35 et par une manivelle 36, qui est montée sur un arbre intermé diaire 37 et disposée pour recevoir un mou vement d'oscillation d'un levier 38 actionné par des poids de freinage 39; ce levier est verrouillé, comme indiqué sur les fig. 2 et 3, par un verrou 40 actionné par le méca nisme de déclanchement d'urgence de l'ins tallation, lequel mécanisme entre en action lorsque, par exemple, la force motrice vient à faire défaut.
Un anneau 41 porté par les poids de freinage 39 et entourant une tige 42 solidaire de la manette 26 ramène cette ma nette en position neutre quand les poids tom bent. En même temps un dispositif 43 servant à introduire du liquide simultanément des deux côtés de l'unité hydraulique est ouvert par l'arbre intermédiaire 37 par l'entremise de pignons d'angle 44.
Les poids de freinage 39 coulissent dans un cylindre de dash-pot à air, dans lequel règne normalement la pression atmosphéri que; après leur déverrouillage, leur descente s'effectue d'abord rapidement, puis l'air com primé au-dessous- du piston 39 retarde la vi tesse de chute; l'obturateur 43b est ouvert en grand par ce mouvement initial et produit le remplissage rapide de l'accouplement.
Le mouvement de descente des poids s'achève en suite lentement au fur et à mesure que l'air s'échappe de_ la partJe inférieure du piston; ce mouvement complémentaire a pour effet de faire tourner l'obturateur 43 au delà de sa position d'ouverture maximum, ce qui assure l'achèvement du remplissage des accouple ments à vitesse réduite. Ainsi qu'il ressort des fig. 2 et 3, les moyens pour actionner les anneaux coulissants loa et IOu ont été prévus en double; ils pourraient aussi être appliqués en trois points de la circonférence.
Quand l'accouplement hydraulique pos sède des dimensions telles que ses obturateurs ne puissent pas commodément être commandés directement par la manette 26, on intercale un servomoteur 45, par exemple entre l'élé ment -déformable 19 et l'arbre 18, comme re présenté par fig. 5.
Le servomoteur repré senté, qui est à pression de fluide, comprend deux cylindres 4,6 placés suivant le même axe et dans des sens opposés, et munis de deux pistons; ceux-ci sont portés par une tige com mune 49 et maintenus dans une position moyenne par le fait que .des tiges 47 qui sont sollicitées en sens inverse et d'une façon con tinue par une pression de fluide, agissent sur un prolongement 48 d'un levier 51 calé sur l'arbre 18, et relié par un axe 50 à une crosse adaptée à ladite tige de piston commune 49.
Quand le moteur de commande 3 de l'ins tallation est électrique, l'élément déformable peut être composé -d'un élément primaire 52 et d'un élément secondaire 58 munis d'enrou lements analogues à ceux du stator et du rotor .d'un moteur à induction, dans le but d'engendrer un couple entre les éléments.
Ces éléments primaire et secondaire sont relié entre eux par deux ressorts 54 qui sont com primés ou tendus de façon que, tant qu'un moment de rotation de valeur donnée ne s'exerce pas entre les deux éléments, une ro tation relative de ceux-ci n'a pas lieu; les deux éléments peuvent alors tourner ensem ble, comme s'ils ne faisaient qu'un, autour d'un axe 55 sur lequel ils sont tous deux mon tés de façon à pouvoir osciller.
La manette 26 est reliée par une biellette 56 à l'élément primaire 52 -de l'élément déformable et l'élé ment secondaire 53 est relié par une biellette 57 à un levier flottant 58 pivotant, d'une part, à l'extrémité d'une tige 59 qui actionne le distributeur du servomoteur et, d'autre part, sur celle d'une biellette 60 articulée à l'extrémité de la crosse 48. L'élément pri maire 52 peut être excité par des transforma teurs montés sur le circuit d'alimentation principal du moteur de commande 3, de façon que le moment de rotation relatif entre l'élé ment primaire 52 et l'élément secondaire 53 soit dans un rapport désiré avec la charge exercée par le moteur de commande.
L'élé ment déformable est désexcité quand la ma nette 26 occupe la position neutre et il est mis en circuit à l'aide de contacts actionnés par cette manette, de sorte que le mouvement des éléments 52 et 53 l'un par rapport à l'au tre s'effectue dans le sens correct, suivant que la manette 26 est mue dans le sens de la marche avant ou dans le sens de la mar che arrière.
Si on le désire, l'élément dé- formable peut être accouplé par une trans mission propre à assurer une amplification mécanique plus grande .dans ses effets sur le distributeur du servomoteur ou sur l'obtura teur .de commande principal.
Le fonctionnement de l'installation est- le suivant: On supposera que la manette de commande 26 est amenée de sa position neu tre médiane, qui est celle représentée, à la position de pleine marche avant, c'est-à-dire dans le sens propre à élever la. cage chargée. Ce mouvement est -transmis par l'entremise de l'élément déformable 19 au distributeur qui est fortement déplacé vers la droite.
Le servomoteur 45 est immédiatement influencé et ouvre en grand l'obturateur d'admission 17 sur le côté de l'accouplement hydraulique produisant la marche avant, et obture. l'obtu rateur d'échappement 10a; le rotor 4 se rem plissant rapidement, le couple auquel l'arbre creux .6 est soumis augmente rapidement; il en -est de même du courant absorbé par le moteur 8 du treuil, ce qui a pour effet de faire osciller l'élément secondaire 53 du dis positif sensible au couple par rapport à l'é lément 52, et de ramener le distributeur vers la gauche; le levier 51 suivant ce même mou- veinent obture partiellement l'obturateur d'admission 17.
De cette façon l'admission est réduite pendant que le treuil augmente de vitesse, le temps nécessaire pour l'accé lération étant réglé comme on le désire à charge normale, par le réglage des ressorts 54 du dispositif sensible au couple 19; au mo ment où la pleine vitesse est atteinte, le rotor 4 doit être plein. Dès que le treuil marche à pleine vitesse, l'énergie requise pour l'accé lération devient nulle; le couple qui fait os ciller l'élément 53 par rapport .à l'élément 52 diminue donc, et cet élément est par consé quent rappelé par les ressorts de centrage 54 vers sa position neutre, faisant ainsi mou voir le distributeur et le servomoteur vers la droite et ouvrant davantage l'obturateur d'admission 17.
Ce mouvement d'ouverture de l'obturateur d'admission, qui continue au fur et à mesure que l'énergie diminue pendant l'enroulement .du câble du treuil en raison de l'effet bien connu de la corde d'enroulement non équilibrée, est toutefois sans importanec@ puisque le rotor 4 de l'accouplement hydrau lique est plein. Quand le moment. désiré pour la retardation se trouve atteint, le conducteur amène la manette 26 à la position neutre, ce qui fait osciller le dispositif sensible au couple, bien qu'il se puisse que l'élément :53 soit encore déplacé par rapport à l'élément 52 si la charge d'enroulement était élevée, et ramène le servomoteur en position neutre.
Quand le levier 26 atteint sa position mé diane, le dispositif sensible au couple 19 est désexcité; l'élément 53 se centre par consé quent aussitôt par rapport à l'élément 52; l'obturateur d'admission 17 est alors fermé et l'obturateur d'échappement 10a partiellement ouvert de façon à permettre au rotor 4 de se vider. Le fonctionnement est analogue quand la manoeuvre a lieu dans le sens opposé, et l'on se rend compte que le treuil peut facile ment être commandé et manceuvré par =^s mouvements de marche avant et de. marche arrière de la manette.
L'avantage pratique du fait que la. commande de l'accélération est obtenue automatiquement par l'emploi d'un dispositif sensible au couple est qu'on appli- que la puissance motrice maximum pour l'ac- célération indépendamment de la. charge; il en -résulte que la charge normale est accélé rée dans le temps normal, tandis que des char ges plus lourdes sont accélérées dans un temps -un peu plus long, et des charges plus légères dans un temps plus court, sans que la force motrice maximum normale soit -dépas sée, comme cela serait le cas si une accéléra tion fixe était maintenue.
On remarquera ceci, qui est impori:ant dans le cas des treuils, que le couple maximuin- qui peut être transmis au tambour de treuil est dans un rapport défini avec la position de la manette 26 dans son secteur, le couple au- mentant en grandeur au fur et à mesure que la manette est déplacée de la position neutre vers la position -de pleine marche avant ou de pleine marche arrière.
Il a été mentionné que le .dispositif sen sible au couple 19 est excité, soit pour la marche avant, soit pour la marche arrière, aussitôt que la manette est écartée de sa po sition neutre; il est évident que, si le treuil fonctionnait .dans le premier sens sous une charge lourde, et qu'on déplace rapidement la manette 26 de la position de marche avant vers la position de marche arrière, le renver sement qui en résulterait du fonctionnement du dispositif sensible au couple donnerait lieu à des .difficultés, étant donné que la ma nette ,26 serait placée sur le côté marche ar rière du secteur, alors que les positions du servomoteur et de l'obturateur correpoii- draient, en raison -du renversement du dispo sitif sensible au couple, à.
la marche avant. On peut obvier à. cette difficulté en Pré voyant (fig. 5) une pièce oscillante 61 munie de butées 62 et montée à. proximité de la ma nette de commande 26: cette pièce 61 est reliée par une biellette 63 au point médian ou au voisinage du point médian d'un levier 64 pivotant par une extrémité sur la barre 56 et par l'autre extrémité sur une biellette 65 qui pivote à son tour sur un bras G6 de l'élément secondaire 53 -du moteur à couple. Comme expliqué, lorsque la.
manette 26 est- amenée de la position neutre, soit à la posi tion de marche avant, soit à la position de marche arrière, les éléments primaire 52 et secondaire 53 se meuvent ensemble, de sorte que si l'on faisait mouvoir la manette 26 vers la. droite, par exemple, le levier flottant 64 oscillerait, comme indiqué, autour -de son point médian, ce qui, ou bien laisserait la pièce oscillante 61 stationnaire, ou bien la ferait mouvoir légèrement, amenant ainsi la butée de gauche 62 à la position marquée en pointillé.
Toutefois, lorsque le couple trans mis au tambour d'enroulement augmente, les éléments primaire et secondaire 52 et 53 se meuvent l'un par rapport à l'autre, et ceci a pour effet d'amener le levier 64 à la position marquée en traits mixtes et de faire osciller la pièce oscillante 61 d'une quantité propre à amener la butée de gauche 62 à la position indiquée également en traits mixtes. qui est telle qu'elle ne permettra à la manette 26 d'être ramenée vers la position neutre que dans une mesure suffisante pour que le rotor correspondant 4 ou 5 se vide.
Si, par cette ac tion ou par toute autre raison, le couple fourni au tambour d'enroulement venait à diminuer, les éléments primaire 52 et secondaire 53 re viendraient .à, ou vers leur position neutre, ce qui ferait osciller la pièce 61 jusqu'à une po sition- propre à permettre à la manette 26 d'être - mue jusqu'à, ou vers sa position mé- diane,'et, après une diminution suffisante de la charge, de contribuer à se mouvoir jusqu'à la position de marche arrière.
Dans ce dernier cas, la pièce oscillante est actionnée de façon correspondante dans le sens opposé et, lors que la charge augmente, la butée de droite 62 entre en jeu et empêche le mouvement brus que de la manette jusqu'à la position de mar che avant en passant par la position neutre:
Lorsque l'un des éléments du dispositif sensible au couple est fixe, comme c'est le cas par exemple dans celui qui sera décrit oi- après et auquel s'appliquent aussi les remar ques qui suivent relatives au renversement brusque de l'élément déformable, la manette peut actionner l'obturateur ou le servo-moteur -par l'entremise d'une barre pivotant sur un levier flottant auquel l'élément mobile dudit dispositif dynamométrique et la pièce oscil lante 61 sont aussi reliés.
!S'il est fait usage d'une machine motrice quelconque, autre qu'un moteur électrique, par exemple d'une machine à. vapeur, d'une turbine ou d'un moteur à, combustion interne, ou si l'on combine un volant avec un moteur électrique ou une autre machine motrice, au quel cas la puissance fournie par la machine motrice ne représente pas nécessairement à tout instant celle qui correspond à la charge d'enroulement, puisque le volant peut absor ber ou récupérer de l'énergie, il est nécessaire d'employer un dispositif sensible au couple qui ne dépende pas de l'énergie fournie par la machine motrice. Trois formes d'exécution d'un tel dispositif sont représentées par les fia. 6, 7 et 8.
Dans la fia. 6, on a représenté un accouple ment élastique 67 du type Wellma-nn-Blbby bien connu. intercalé entre l'accouplement hy draulique 1 et l'arbre principal 68 actionné par la machine motrice. Un accouplement de ce type comprend ordinairement deux disques 69 portés respectivement par l'arbre moteur et par l'arbre récepteur et munis de saillies ex ternes 70 sur lesquelles est monté un ressort sinueux 71, retenu en place par un carter d'acier cylindrique 72 assujetti à l'un des dis ques, par exemple au disque récepteur.
Dans l'exemple, des dents 73, dont la direction est parallèle à l'axe de l'arbre, sont formées à l'extérieur du carter d'acier cylindrique 72, et -des dents correspondantes 74, qui sont hé licoïdales, sont formées sur la périphérie d'un troisième disque 75 porté par l'arbre moteur 68. Ces deux séries de .dents sont reliées par une couronne externe 77 présentant intérieu rement -des dents dont le pas et la direction correpondent à celles de la denture cylindri que 72 et du disque 75, respectivement.
Lors qu'un couple est transmis par l'entremise de l'accouplement, il se produit un léger dépla cement angulaire, qui lui est proportionnel, entre les disques moteur 69 et récepteur 70, ce qui a pour effet de faire mouvoir axiale- ment la couronne externe 77 d'une- longueur Proportionnelle au couple transmis. A. l'aide de leviers amplificateurs 78 qui pivotent sur le disque 75 et sont munis de masses centri fuges 78a, sollicitant continuellement la cou ronne 77 vers la gauche, ce mouvement est transmis à. une douille 79 disposée pour cou lisser, en antagonisme à l'action d'un ressort 80, sur l'arbre moteur 68;
le mouvement de cette douille est transmis, par un collier et par un levier 81 portant contre un rebord 79 .de cette douille, .à l'obturateur d'admission prin cipal 17, à. l'aide d'un dispositif actionné par une pression de fluide. A cet effet, une mani velle 82 portée par l'arbre 18 est reliée par une bielle 83 à, un levier flottant 84 dont les extrémités sont reliées respectivement à la manette de commande 26 et à la. tige d'un pignon 85 monté entre -les ressorts comprimés 86 dans un,cylindre 87 'a l'une ou l'autre des extrémités duquel du fluide sous pression peut être admis.
L'admission -le ce fluide à l'une des extrémités du cylindre 87 est dé terminée par un tiroir cylindrique ou piston- valve 88, cette admission étant régie, de la manière indiquée, par le mouvement de la ma nette 2:6, l'extrémité opposée du cylindre 87 étant en même temps reliée à l'échappement.
La source de fluide sous pression alimentant le cylindre régulateur 87 est placée sous la commande d'un régulateur de pression à piston-valve comprenant un cylindre 89 qui présente trois lumières 90, 91, 92 reliées res pectivement à la source de fluide sous Pres sion, au cylindre régulateur 87_ et à un ré servoir d'échappement. Le piston 93 du régu lateur -de pression est relié au levier 81, par l'entremise d'un ressort 94, de façon que -sa.
position soit déterminée par le couple trans mis à l'instant envisagé; une lumière 95 for mée sur la surface cylindrique de ce piston s'étend dans une direction longitudinale, mais va en se rétrécissant vers ses extrémités. Quand aucun couple n'est transmis, ou quand le couple transmis est inférieur à une cer taine valeur choisie d'avance, la position 93 clans le régulateur de pression est telle qu'au cune communication n'existe entre la lumière 90 et les lumières 91 et 92.
Toutefois, aussi- tôt que le couple transmis devient suffisant pour amener le piston 93 à une position tell que sa lumière 95 communique avec la lu mière 90, du fluide sous pression peut se rendre respectivement par les lumières 91 et 92 à la fois au cylindre régulateur 87 et au réservoir d'échappement. En outre, le mouve ment -du piston 93 résultant de l'augmenta tion du couple a pour effet d'augmenter la. section de la lumière 95 qui communique avec l'orifice d'entrée du fluide sous pres sion 90 et de diminuer la section du passage qui .communique avec la lumière d'échappe ment 92, augmentant ainsi graduellement la. pression de fluide dans la lumière 91 qui aboutit au cylindre régulateur 87.
Lorsqu'on déplace complètement la ma nette de commande principale 26 jusqu'à. l'une ou l'autre-des positions -de marche avant ou de marche arrière, l'obturateur d'admission principal 17 s'ouvre complètement sur l'ac couplement hydraulique, cette action ayant lieu par l'entremise du levier flottant 84. En même temps, le tiroir 88 du cylindre régu lateur 87 est actionné de façon correspondante et, lorsque le couple transmis augmente, du fluide sous pression est admis à ce cylindre, la pression .de ce fluide dépendant, comme dé crit plus haut, de la position du piston-valve 93 dans son cylindre.
Le mouvement du piston 85 dans le cylindre régulateur, et par suite la mesure clans laquelle l'obturateur d'admission principal 17 est fermé par l'entremise du levier flottant 84, dépendent de la pression du fluide admis au cylindre régulateur 87, c'est-à-dire de la position du piston 93, posi tion qui est son tour détermine par le couple transmis. Lorsqu'on ramène h. manette 2,6 à sa position neutre, le tiroir 88 coupe l'admis sion de fluide sous pression et fait commu niquer les deux extrémités du cylindre régu lateur 87 avec l'échappement.
Celui des res sorts "86 qui a été comprimé est par consé quent rendu libre d'agir de façon à ramener le piston 85 à la position médiane, et l'ob turateur d'admission principal 17 est par cela même ramené à la position dans laquelle les conduits d'admission, tant<B>du</B> rotor 4 que du rotor 5 sont fermés. Dans le cas où ce dis positif est appliqué au mécanisme décrit exc référence à la fi-. 5, pour empêcher un ren versement trop brusque chi levier 26, la, bielle 63 est, reliée au levier flottant 84 de préfé rence en un point situé à. proximité de son 3xtrémité inférieure.
Dans la variante selon fig. 7, le distri buteur de commande du cylindre régulateur est .du type usuel dans lequel le mouvement du piston 96, -d'un côté de sa, position neutre, faiti communiquer l'une ou l'autre extrémité du cylindre régulateur 87 avec la source de fluide sous pression, et le mouvement de l'au tre côté fait communiquer ce cylindre avec l'échappement. Dans ce cas, un mouvement de retour du distributeur est,ef f ectuë par la.
tige du piston 85, la liaison comprenant un levier flottant 9 7 auquel le dispositif clvnamométrique est aussi relié, le mouve ment de retour étant effectué à l'aide d'un levier coudé 98 disposé de telle sorte que le mouvement dérivé. du cylindre régulateur 87 n'ait lieu que dans un sens, quel que soit le sens du mouvement du piston dans ce cylin dre.
Lorsque l'arbre 68 possède une longueur considérable, comme par exemple quand la machine motrice est située dans un bâtiment différent de celui contenant le treuil propre ment dit, la torsion de cet arbre peut être uti lisée pour produire ou contribuer à produire le réglage désiré. A. cet effet, comme repré senté en fig. 8, l'arbre moteur 99 est entouré d'un tube 100 fixé rigidement à l'arbre en un point situé près (le la. machine motrice, le disque 75 portant les dents hélicoïdales 74 qui coopèrent avec. la. couronne externe à denture interne 77 étant adapté à son extrémité oppo sée.
Le dispositif représenté comporte un ac couplement élastique 67; mais, dans certains cas, la torsion qui se produit d'un bout à l'autre de la longueur de l'arbre 99 entouré par le tube 100 peut être suffisante pour per mettre à. l'arbre d'être continu, un disque à denture parallèle à l'axe et monté sur l'arbre 99 à proximité chi disque 75 qui est adapté à l'extrémité du tube 100- étant- relié-<B>à ce</B> dis que 7.5 par une couronne externe 77.
Dans le mécanisme -de commande repré senté sur les fig. 9 et 10; un cylindre 101 pouvant être déplacé sur des glissières- 10)2 au moyen d'une biellette 56 qui est reliée au levier 26, est muni d'un piston 103 relié au levier flottant 58 du servomoteur 45; ce piston est normalement maintenu dans une position médiane par rapport aux glissières 102 par deux ressorts 104. Le cylindre 101 est muni d'un tiroir 105 et -de pistons plon geurs 106 et<B>107;</B> entre ce tiroir 105 et les dits pistons, des ressorts 108 et 109 sont com primés.
Quand le cylindre 101, qui. est com plètement rempli de liquide, reçoit un mouve ment dans un sens (par exemple vers la droite), le liquide qui se trouve à gauche du piston 103 est mis sous pression, par suite de l'action des ressorts 104; une lumière<B>1.10</B> dont la section .de passage est réglable à l'aide d'une vis Ill conduit ce liquide sous pres sion derrière le piston<B>106</B> qui -comprime alors le ressort 108.
Toutefois, le tiroir 105 reste immobile, étant retenu par une bille 112 soumise à la pression d'un ressort et logée dans une creusure dudit tiroir, - jusqu'à, ce que la pression du ressort 10,8 - ait atteint une pression déterminée; dès que celle-ci est .dépassée, le tiroir 105 se meut, à une vitesse relativement grande, jusqu'à une position dans laquelle il fait communiquer des lu mières 1.13 et 114; du liquide peut alors pas ser de l'extrémité de gauche du cylindre, par des lumières 110, 115, 1-13;
114, 116 et 117 à l'extrémité de droite -du même cylindre, ce qui permet au piston 103 de se mouvoir vers la gauche sous l'action du res sort de droite 104 et d'effectuer ainsi la fer meture partielle de l'obturateur d'admission 17. Lorsque ce mouvement est terminé, -le tiroir 105 est ramené à sa position centrale par le ressort 109, et lorsque la manette 26 est ramenée à sa position neutre, le piston 103 est maintenu par l'action des ressorts 104, parce que le liquide peut passer libre ment de l'extrémité de droite à l'extrémité de gauche du cylindre 101-en traversant une soupape à billes 11$ qui donne accès à la lumière<B>113</B> et -de celle-ci aux lumières 115 et 110.
Lorsque le levier 26 est mû vers la gauche, une action similaire à celle qui vient d'être décrite se produit, mais en sens in verse.
Dans la variante représentée par la fig. 11, le cylindre 10.1 est fixe, et la biellette 56, la barre de commande 57 et la tige du piston 103 sont reliées par un levier flottant 119.
Dans ce qui précède, il a été question d'une action de freinage obtenue par le mouvement de la manette de commande de la position de marche avant à la position de marche arrière, action qui a pour effet de vider le rotor d'accouplement de marche avant et de remplir celui de marche arrière.
On peut donc appliquer toute puissance de freinage inverse jusqu'au couple maximum d'un moteur synchrone ou asynchrone tour- nanf continuellement dans le même sens pour arrêter le treuil. Par exemple une caracté ristique bien connue du freinage à courant inverse sur les treuils- électriques triphasés est la possibilité d'un emballage quand la charge tend à accélérer le treuil, par exem ple quand on cherche à arrêter une charge descendante.
Dans ces conditions, si l'on ne permet à la vitesse du moteur d'augmenter que d'une très faible proportion pendant l'in tervalle de temps pendant lequel le change ment de sens s'effectue, la puissance de frei nage utilisable diminue, et cette diminution augmente en fait à mesure que le levier est déplacé plus avant vers la position de mar che arrière. Dans l'appareil décrit, par con tre, l'effet de remplissage du rotor de mar che arrière est simplement d'appliquer la. puissance du moteur dans le sens inverse de celui dans lequel le treuil fonctionne,
la puissance de freinage ainsi disponible étant d'un ordre très élevé, quelle que soit la vi tesse d'enroulement et ayant une valeur dé finie, suivant la position de la manette 26 sur le secteur. Il en résulte que la vitesse <B>de</B> régime peut être augmentée sans danger, et l'impression de sécurité du conducteur dans les conditions d'urgence est augmentée.
La descente d'une charge à pleine vitesse est effectuée avec régénération pour cette raison que, aussitôt que la charge a été ac célérée par le remplissage du rotor de l'ac couplement voulu, cette charge commence >L s'emballer sous l'action de la pesanteur; de la puissance est alors transmise du tambour au moteur par l'intermédiaire de l'accouple ment, ce qui tend à augmenter la vitesse du moteur, ce dernier se comportant par suite à la façon d'une génératrice restituant de l'énergie à la ligne, tout en maintenant cons tante la vitesse de la charge descendante.
Vers la fin de la descente, le conducteur in verse sa manette de façon à appliquer la puissance du moteur en antagonisme à la charge et à amener le treuil au repos, la. grande puissance de freinage disponible permettant d'effectuer ceci en toute sécurité. Si l'on désirait faire descendre une charge à une vitesse réduite, il suffirait d'appliquer une énergie inversée à l'aide du moteur, en antagonisme à. la charge, pendant l'opération complète.
Dans ce qui précède, il a été question d'un cas d'urgence qui peut se présenter clans le service d'un treuil si la force mo trice vient à manquer au moment où les cages sont sur le point d'arriver à la surface à pleine vitesse, c'est-à-dire au moment oii la retardation devrait normalement commen cer.
En pareille circonstance, le freinage mécanique serait appliqué automatiquement par l'action de l'électro de freinage, mais, en raison de la vitesse élevée du tambour, il se pourrait que les freins mécaniques non se condés par la force motrice renversée -soient incapables d'arrêter le treuil de façon sûre. En pareil cas, avec le treuil hydraulique, du liquide serait automatiquement admis à.
la fois dans le rotor de marche avant et dans celui de marche arrière de l'accouple ment hydraulique par le mécanisme précé demment décrits et il en résulterait un effet de freinage hydraulique puissant (dîi au fait que les rotors 4 et 5 tournent dans des sens opposés pendant qu'on coupe la distri bution de l'énergie par l'organe d'entraîne ment, propre @à seconder les freins méca niques pour amener rapidement le treuil au repos.
En décrivant le dynamomètre de torsion représenté aux fig. 6, 7 et 8, il a été fait mention de la combinaison d'un volant avec la machine motrice. Lorsque celle-ci est un moteur à induction, il est nécessaire d'inter caler sur le circuit du rotor un régulateur à glissement ou une résistance de façon que le moteur puisse ralentir légèrement pendant la pointe de charge, et permettre au volant d'abandonner une partie de l'énergie qu'il a absorbée pour répondre à la demande d'éner gie, à la façon du système d'enroulement Ilgner bien connu.
Dans le cas où la puis sance disponible avec un tel équipement viendrait à manquer, l'énergie accumulée dans le volant serait disponible pour le frei nage.
Quand la, machine motrice est une ma chine à vapeur, une turbine ou un moteur à combustion interne tournant continuelle ment, l'accouplement d'un volant avec l'ar bre moteur 99, conjointement avec l'emploi d'un régulateur possédant des caractéristiques convenables de charge-vitesse, permettront d'équilibrer les pointes de charge inhérente aux opérations d'enroulement tout en dimi nuant les dimensions de la. machine motrice; lorsque celle-ci est commandée par de la va peur, une diminution importante dans le-, dimensions de l'installation des chaudières et un meilleur rendement. dû à l'égalisation des quantités de vapeur demandées à cette installation pourront être réalisés.