Transmission hydraulique. La présente invention a pour objet une transmission hydraulique du type FUtinger, qui comporte à son intérieur une connexion pour la transmission de la poussée axiale en tre l'élément moteur et l'élément entraîné.
Il est courant, dans la construction des transmissions hydrauliques du type Fôttin- ger, de laisser un certain jeu latéral et angu laire entre l'arbre moteur et l'arbre récepteur pour éviter qu'un manque d'alignement ne se traduise par un grippage de ces arbres dans leurs paliers. La majorité des transmissions hydrauliques, du type FUtinger, construites de cette manière peuvent être remplies et vi dées pendant la marche et sont contenues dans des carters en tôle d'acier, les arbres mo teur et récepteur étant supportés dans des pa liers extérieurs indépendants. Ces paliers absorbent la poussée hydraulique venant de la transmission.
Dans un autre type de transmission hy draulique telle que celle représentée à, la fig. 1 du brevet français no 682291. du même inventeur, qui est pourvue de moyens pour la remplir et pour la vider pendant qu'elle tourne, une enveloppe creuse fixée à l'élément moteur enferme l'arrière de l'élément mené. Un manchon fixe, auquel sont reliés des con duits de remplissage et de vidange, et dans lequel sont formés des passages à travers les quels du liquide est transféré entre le circuit de travail de la transmission et ces conduits, entoure l'arbre mené.
Des rondelles de butée sont prévues entre ce manchon et l'enveloppe creuse et entre ce manchon et l'élément mené, la disposition étant telle qu'une poussée ten dant à séparer les éléments moteur et mené est absorbée par l'élément fixe par l'inter médiaire des rondelles de butée.
Un palier de butée additionnel, qui fonctionne dans une direction seulement, et qui est constitué par une bielle pressée contre l'extrémité de l'ar bre moteur par un ressort hélicoïdal logé dans l'élément mené, force les éléments moteur et mené à s'écarter l'un de l'autre et tend ainsi à empêcher des fuites aux rondelles de bu- tée. Les jeux existant à toutes les parties de la transmission sont suffisants pour per mettre un léger manque d'alignement laté ral entre les arbres moteur et mené;
mais un manque d'alignement angulaire n'est pas per mis avec cette construction puisqu'il permet trait l'apparition de fuites aux rondelles de butée.
Cette disposition connue présente certains inconvénients. Premièrement, elle n'est 'pas applicable aux transmissions du type fonctionnant avec un contenu de liquide constant et qui, de ce fait, ne sont pas pourvues d'un manchon fixe (non tournant).
Deuxièmement, puisque la relation axiale entre les éléments moteur et mené est mainte nue par le ressort hélicoïdal déformable axiale- ment, dans certaines conditions la poussée peut être suffisante pour. forcer les éléments moteur et mené l'un vers l'autre, ce qui fait apparaître des fuites aux rondelles de butée.
Troisièmement, la vitesse relative des parties frottantes et le frottement aux ron delles de butée sont relativement élevés puis que celles-ci appuient contre une partie fixe et qu'elles supportent, outre la poussée due aux forces hydrauliques dans l'accouplement, la poussée due au ressort hélicoïdal.
La transmission suivant l'invention est ca ractérisée en ce que la connexion transmettant la poussée axiale entre les éléments moteur et entraîné, est supportée par ces éléments seulement, est déformable latéralement, mais est axialement rigide, et comprend un palier de butée à deux direction, cette con nexion servant à empêcher un mouvement re latif appréciable d'ensemble des éléments mo teur et entraîné l'un vers l'autre et l'un loin de l'autre, tandis qu'elle permet une rotation relative des arbres moteur et entraîné, le tout étant disposé de façon qu'un déplacement re latif des axes de ces arbres,
tant angulaire- ment que latéralement, soit possible.
Ladite connexion 'comporte, de pr6fé- rence, une tige relativement mince et flexible qui peut être en acier à ressort. Cette tige peut être, par exemple, fixée directement ou à l'aide d'un organe intermédiaire à l'un des deux éléments et reliée à l'autre par le palier de butée à deux directions.
On remarquera que la transmission sui vant l'invention ne nécessite pas que les ar bres moteur et récepteur soient supportés par des paliers extérieurs indépendants absorbant la poussée hydraulique, puisque la connexion reliant les éléments moteur et entraîné em pêche un mouvement relatif appréciable d'en semble de ces éléments l'un vers l'autre ou l'un loin de l'autre. Pour la même raison, la transmission suivant l'invention ne nécessite pas non plus l'emploi d'un ressort hélicoïdal déformable axialement et forçant les éléments moteur et mené à s'écarter l'un de l'autre en vue d'empêcher des fuites.
Ainsi l'on évite, selon l'invention, les inconvénients inhérents à l'emploi d'un tel ressort et indiqués plus haut.
On pourrait (dans le cas où l'on ne désire pas permettre aux arbres moteur et entraîné de grands déplacements relatifs latéraux et angulaire) disposer la connexion déforma blé de manière à limiter le déplacement longi tudinal relatif des arbres moteur et entraîné à une valeur suffisamment faible, pour qu'il soit possible d'employer un presse-étoupe à diaphragme suffisamment étanche à l'huile.
Dans beaucoup de cas, par exemple pour les locomotives à moteur Diesel, etc., il de- -,,ient possible en employant la transmission suivant l'invention d'éliminer un ou plusieurs des joints universels ou des couplages flexi bles extérieurs, cette transmission hydrauli que pouvant être disposée pour offrir à elle seule suffisamment de flexibilité.
La transmission hydraulique selon l'in vention pourrait être pourvue, dans une forme d'exécution particulière, d'un joint d'étanchéité du type à diaphragme permet tant de légers déplacements relatifs axiaux des arbres moteur et entraîné et dans lequel les surfaces d'appui sont essentiellement nor males aux axes (de sorte que les légers dé placements latéraux et angulaires n'affectent pas d'une manière sensible l'étanchéité à l'huile), et disposées de préférence de manière que la, pression à cet endroit augmente avec la pression du fluide à l'intérieur de l'appa reil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la trans mission suivant l'invention, qui affecte la forme d'un embrayage.
La fig. 1 en est une section-élévation de côté; La fig. 2 est une section partielle sché matique d'une partie du dispositif de trans mission de puissance d'une locomotive à mo teur à combustion interne munie d'un em brayage hydraulique connu; La fig. 3 est une élévation schématique de côté d'une disposition semblable à la fig. 2, à cette exception près qu'il y est fait usage d'une transmission suivant l'invention.
La fig. 1 montre un embrayage du type "à remplissage constant" muni d'un réservoir intérieur et de moyens assurant automatique ment le transport du liquide entre le circuit de travail et le réservoir, suivant les condi tions du régime, comme cela a été décrit dans le brevet anglais na 385086 du même auteur.
A l'arbre moteur 1 est fixé l'élément mo teur 2 à aubes 2a à la périphérie duquel est fixé un carter creux 3 entourant un élément récepteur 4 à aubes 4a. Une chambre-réservoir 5 est formée à l'intérieur de l'élément récep teur 4, cet élément et le réservoir formant l'élément entraîné dont le moyeu 6 est fixé par un écrou 7 et une clavette 8 à un arbre creux et court 9 qui sort par le trou 10 du carter 3 et se termine par la bride d'accouple ment 11. Un petit jeu est laissé entre l'arbre 9 et le carter 3, suffisant. pour permettre un déplacement angulaire et latéral de l'arbre entraîné par rapport à, l'arbre moteur.
L'em brayage décrit dans cet exemple a pour dia mètre maximum 60 cm environ, et le jeu ci- dessus est de l'ordre de "%1o de millimètre.
Le creux dans l'arbre récepteur 9 est ré duit à sa partie extérieure et est taraudé, pour recevoir l'extrémité filetée d'une tige flexible 12 en acier à ressorts qui s'étend dans l'intérieur de l'embrayage et se trouve fixée par l'écrou 13. L'extrémité intérieure de la tige 12 est fixée à l'aide d'un raccord vissé 14 et d'un écrou 15 à l'anneau intérieur d'un roulement à billes 17 pouvant recevoir des poussées axiales dans les deux sens, l'anneau extérieur 18 de ce roulement étant en deux parties et fixé par une couronne 19 dans un logement 20 de l'élément moteur 2.
Un anneau 21, de préférence en acier dur, est fixé au carter 3 entourant le trou 10, et la surface extérieure de cet anneau est travaillée en 22 normalement à l'axe de l'élément mo teur. Le côté de la bride 11, tourné vers le carter 3 est muni d'un logement annulaire 23 dans lequel est fixé un diaphragme annulaire flexible 24, en acier, par exemple de 0,25 mm d'épaisseur. Un joint étanche au fluide est obtenu en prévoyant une encoche annulaire <B>5</B> dans la bride, dans laquelle on bourre un 22 anneau de garniture 26 pour maintenir en place le diaphragme.
Le bord intérieur du diaphragme est fixé par un joint roulé simi laire sur un anneau 27, en bronze par exem ple, dont une face 28 est travaillée pour s'a dapter exactement contre la face travaillée 22 de l'anneau 21 du carter 3. La pression à l'intérieur de l'appareil agit sur le côté du diaphragme qui n'est pas tourné vers le carter et appuie la face travaillée 28 contre la face 22 augmentant ainsi l'étanchéité du dispositif à mesure que la pression à l'intérieur de l'ap pareil augmente.
La tige flexible 12 reliant, au moyen du palier de butée à deux directions, l'élément en- tra"iné à l'élément moteur 2, permet à la fois le mouvement angulaire et le mouvement la téral de l'arbre entraîné 9 par rapport à l'ar bre moteur 1, tout en absorbant toutes les poussées hydrauliques qui prennent naissance à l'intérieur de l'appareil. Elle est cependant suffisamment flexible pour éviter que les réactions dans les paliers se transmettent d'un des arbres à l'autre.
Les déplacements d'un arbre par rapport à l'autre restent assez petits dans la pratique et le diaphragme flexible assure, pour ces déplacements, le bon contact entre les surfaces travaillées des an- veaux. Il agit ainsi comme un joint étanche au liquide. Un joint de ce genre ne reste ce pendant pas étanche si les déplacements des arbres prennent une valeur exagérée (par exemple s'ils dépassent 0,25 mm). Si l'on em ploie ce genre de joint, la connexion déforma ble entre les deux éléments doit être réalisée de manière à empêcher des déplacements re latifs des arbres dépassant la valeur ci-dessus.
Si l'on veut cependant permettre des dé placements de valeur plus -élevée, il faut em ployer un autre type de joint, par exemple un joint à soufflet.
Si l'on préfère, la tige flexible 12 peut être fixée à l'élément moteur 2 et reliée à l'é lément entraîné par le palier de butée à deux directions.
Comme variante, on peut employer une tige rigide à la place de la tige flexible, cette tige rigide étant reliée aux organes moteur et récepteur au moyen d'organes transmettant des poussées dans les deux sens, tout en per mettant les déplacements angulaires entre les deux organes, par exemple des paliers à billes s'alignant d'eux-mêmes.
L'embrayage décrit en relation avec la fig. 1 convient particulièrement à l'usage en tre les moteurs à combustion interne, les boîtes à vitesse sur les locomotives, les véhi cules sur rails, les automobiles, les grues et aussi entre les moteurs portatifs et les com presseurs et toutes sortes de machines où l'a lignement des arbres peut être faussé dans le courant du service.
Dans le dispositif connu de transmission d'une locomotive représenté dans la fig. 2, le moteur 30 est reliée à une boîte à vitesse 31 à l'aide d'un embrayage hydraulique 32 du type à paliers intérieurs 33 et 33' fixant la position de l'élément entraîné 4' par rapport à l'élément moteur 2', et un joint presse- étoupe 34, l'arbre 35 actionnant la boîte à vi tesses 31 étant porté dans deux paliers ou da vantage,
cet arbre étant ainsi supporté d'une manière indépendante. Avec une telle dispo sition, il a été trouvé nécessaire de prévoir un palier tel que 36 servant à maintenir l'arbre récepteur 9' de l'embrayage hydraulique cor- rectement aligné avec l'arbre moteur 1, ce pa lier additionnel étant porté d'une manière convenable dans un bâti 37 fixé à un châssis 38 portant le moteur 30. Il a fallu également prévoir un ou plusieurs accouplements flexi bles (un d'entre eux étant représenté dans la fi-. 2 sous l'indice 39) permettant les déplace ments angulaires et latéraux de l'arbre d'at taque de la boîte à vitesses par rapport à l'axe de l'embrayage 32.
Lorsqu'on emploie un embrayage tel que celui suivant fig. 1 dans un cas analogue, le palier supplémentaire 36, le bâti 37, le châssis 38 et l'accouplement flexible 39 peuvent être supprimés sans inconvénient, comme le mon tre la fig. 3. Avec cet embrayage décrit, l'ar bre entraîné de l'embrayage hydraulique est relié rigidement, par exemple, par la bride 11 à l'arbre d'attaque 35' de la boîte de vitesses 31.
Cet embrayage hydraulique permet néan moins un déplacement relatif de la boîte par rapport au moteur, dîi, par exemple, à la tor sion du châssis de la locomotive, et la con nexion déforma1le de l'embrayage empêche les mouvements axiaux appréciables des élé ments moteur et entraîné malgré les poussées venant soit du liquide contenu dans l'em brayage, soit du moteur ou de la boîte de vitesses.