Dispositif de commande du degré de remplissage d'un appareil hydrodynamique transmettant un couple La présente invention se rapporte<B>à</B> un dis positif de commande du degré de remplissage d'un appareil hydrodynamique transmettant un couple, tel que, par exemple, un frein, un dy- namomùtre ou un embrayage, du type dans lequel la sortie du fluide est commandée par un clapet en forme de champignon actionné hydrauliquement, ce clapet étant commandé par un générateur de pression.
Quand on utilise une pompe centrifuge comme générateur de pression, la relation entre l'augmentation de pression dans la pompe et la vitesse de rotation peut ne pas suivre une loi parabolique satisfaisante, de sorte que l'appareil présente une courbe ca ractéristique couple/vitesse défavorable.
Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un dispositif du type précité qui améliore la pente de la courbe couple/vitesse.
<B>A</B> cet effet, le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que ledit générateur de pression comprend un rotor monté sur un arbre entramé et un carter fixe délimitant un compartiment de travail, un compartiment d'entrée disposé d'un côté du compartiment de travail et communiquant avec celui-ci par un espace annulaire, un compartiment de sortie disposé de l'autre côté du compartiment de tra- vail et communiquant également avec celui-ci par un espace annulaire, le compartiment d'en trée étant alimenté en fluide, le compartiment de sortie étant muni d'un canal d'écoulement et le compartiment de travail étant relié par un canal<B>à</B> des organes de commande dudit clapet en forme de champignon.
Un piston de commande<B>à</B> caractéristique de fuite définie peut être prévu pour amélio rer la courbe générale courbe/vitesse du frein.
Bien que l'on utilise ici, de préférence, un piston, on comprendra qu'on peut le rempla cer notamment par un diaphragme.
Dans le dessin annexé, une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention est représentée<B>à</B> titre d'exemple.
La fig. <B>1</B> est une vue schématique de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe de l'ensem ble comprenant le clapet de sortie et son pis ton de commande, et désigné dans la suite de la description par ensemble de refoulement. Les fig. <B>3</B> et 4 sont deux vues en coupe du générateur de pression.
La fig. <B>5</B> est une vue en coupe d'une vanne de commande. La fig. <B>6</B> est une vue d'un détail de la fig. <B>5</B> qui montre la forme de l'orifice de la vanne de commande.
On se reportera tout d'abord, pour mieux comprendre l'invention, aux fig. <B>1</B> et 2. Dans ces figures, un clapet<B>A</B> en forme de champi gnon est monté dans un conduit d'échappement B partant d'un compartiment de travail de l'appareil hydrodynamique. La position de ce clapet<B>A</B> par rapport<B>à</B> son siège<B>C</B> détermine le débit du liquide sortant de l'appareil.
Le clapet<B>A</B> est relié par une tige a<B>à</B> un piston<B>D</B> logé dans un cylindre<B>E</B> et divisant ce cylindre en deux chambres el <I>et e2.</I>
La tige a porte également un second piston <I>F</I> logé dans un cylindre<B>G</B> et séparant celui-ci en deux chambres gl <I>et</I> g2. La chambre<B>g2</B> est maintenue sensiblement<B>à</B> la pression atmo sphérique par des conduits d'aération ou de vi dange<B>g3.</B>
La chambre gl est reliée au canal de sortie B du frein par un conduit g4 dans lequel peut être monté un filtre HI (fig. <B>1).</B>
Le piston F a pour rôle d'équilibrer la force hydraulique appliquée<B>à</B> la tige a par le clapet<B>A</B> par suite de la pression hydraulique régnant dans le canal de sortie B. Bien qu'il ne soit pas indispensable de prévoir des orga nes pour équilibrer la pression hydraulique exercée sur le clapet<B>A,</B> cet artifice a, dans un grand nombre de cas, l'avantage de maintenir la taille du piston<B>D à</B> une valeur raisonnable et de réduire la pression devant être fournie par le générateur de pression.
Ce générateur de pression est représenté schématiquement<B>à</B> la fig. <B>1</B> et avec plus de détails dans les fig. <B>3</B> et 4. Il est formé par un rotor<B>J</B> porté par un arbre<B>j</B> et entouré d'un carter Des ment éléments respectivement fixe K fixes délimitant additionnels des un compartiments
compartiment K2 et K3 d'en- for- kl <B> </B> trée et de sortie<B>k2</B><I>et</I> k3. L'arbre<B>j</B> peut être constitué par un prolongement de l'arbre pri maire de l'appareil. Ce peut aussi être un arbre indépendant monté dans ses propres paliers et entraîné<B>à</B> la même vitesse que cet arbre pri maire ou<B>à</B> une vitesse proportionnelle<B>à</B> la vitesse de ce dernier. Le rotor<B>J</B> et les parois internes de la chambre kl peuvent porter des aubes ou bien être lisses.
Mais dans l'agencement préférentiel représenté, le rotor est muni d'aubes étroites jl et la chambre kl présente des parois unies.
Le générateur de pression est alimenté de façon continue par de l'eau ou par un autre fluide<B>à</B> travers un conduit ml dans lequel peut être monté un filtre H-' et aboutissant au com partiment d'entrée k2# puis par un espace annu laire n' délimité par une lèvre LI dans le com partiment de travail kl, où il subit une accélé ration tangentielle sous l'action du rotor<B>J.</B> Le fluide s'écoule ensuite par l'espace annulaire formé<B>à</B> l'intérieur d'une lèvre L2 dans le com partiment de sortie k3, puis il parvient par le conduit M2<B>à</B> l'extérieur ou<B>à</B> une duve en vue d'une remise en circuit.
Les lèvres LI et L2 ont un rayon inférieur <B>à</B> celui du bord externe du rotor<B>J.</B> La lèvre L' agit ainsi<B>à</B> la manière d'un barrage ou déver soir au-dessus duquel passe le fluide prove nant de la chambre de travail kl, en direction de la chambre de sortie<B>k3.</B>
Les diamètres des lèvres LI et L2 peuvent être égaux, ou le diamètre de la lèvre L2 peut être légèrement supérieur au diamètre de la lèvre LI pour faciliter le passage de l'eau pro venant de la chambre<B>k2 à</B> travers la chambre kl et vers la chambre de sortie<B>k3.</B>
Des organes d'étanchéité<B>11</B> sont montés sur le côté d'admission du rotor et un joint<B>b2</B> est, en outre, prévu pour empêcher toute fuite de fluide hors des compartiments d'entrée et de sortie<B>k2</B><I>et</I><B>k3</B> par suintement le long de l'arbre<B>j.</B>
Des conduits M3 ménagés dans la périphé rie du carter K peuvent être ménagés radiale- ment ou tangentiellement par rapport au con tour circulaire de l'intérieur du carter (fig. 4).
Un conduit ml dans<B>'</B> lequel peut être monté un filtre H2 relie le conduit de sortie M3 du générateur de pression par l'intermédiaire d'une vanne<B>NI,</B> qui est du type<B>à</B> pointeau afin d'assurer une commande précise,<B>à</B> la chambre e2 du clapet de refoulement. Un conduit m5 relie la chambre e2<B>à</B> la chambre el. Une se conde vanne N22, qui est également du type<B>à</B> pointeau, est montée dans le conduit m5. La chambre el est également reliée par un con duit<B>M6</B> au compartiment d'entrée<B>k2</B> du géné rateur de pression.
Lors du fonctionnement, il est évident que le compartiment de travail kl du générateur de pression contient toujours le même volume de fluide, de sorte que, pour une vitesse de rota tion donnée quelconque, la différence entre les pressions régnant dans le conduit M3 et dans le compartiment d'entrée<B>k2</B> demeure toujours sensiblement la même, quel que soit le débit du liquide. Cette différence de pression est sensiblement proportionnelle aussi au carré de la vitesse de rotation du rotor<B>J</B> et, en consé quence, de l'élément primaire de l'appareil.
Quand le clapet<B>NI</B> est complètement ou vert et que le clapet<B>N2</B> est complètement fermé, il ne se produit aucun écoulement de fluide par les conduits<I>M4, m5 et</I><B>M6,</B> sauf pour le fluide de fuite provenant de la chambre e2 et passant dans la chambre el au droit du pis ton<B>D.</B>
En augmentant l'opposition exercée<B>à</B> l'écoulement du fluide par la vanne<B>NI</B> et en réduisant l'opposition exercée par la vanne<B>N2 '</B> la force tendant<B>à</B> fermer le clapet<B>A</B> sera ré duite progressivement jusqu'à ce qu'elle se rapproche d'une valeur nulle. Dans ces condi tions, le couple transmis par l'appareil a une valeur minimum.
Quand le générateur de pression assurant la commande est agencé comme décrit précédem ment, on obtient une courbe pression/vitesse qui suit étroitement une loi parabolique. Si les vannes<B>NI</B><I>et</I><B>N22</B> sont réglées pour donner une pression différentielle maximum de part et d'autre du piston<B>D,</B> et s'il ne se produit pas de fuite au droit de ce piston<B>D,</B> la pression <B>à</B> la sortie B varie également suivant une loi parabolique par rapport<B>à</B> la vitesse.
Si le débit de fuite au droit du piston<B>D</B> est déterminé par un piston lisse, l'écoulement tend<B>à</B> être laminaire, et ne suit donc pas la relation requise par rapport<B>à</B> la pression dif- férentielle. Pour remédier<B>à</B> cet inconvénient et assurer un écoulement turbulent, le piston<B>D</B> présente une ou plusieurs gorges annulaires<B>d</B> <B>à</B> arêtes vives voisines les unes des autres, comme on le voit<B>à</B> la fig. 2.
De même, il est désirable que les chutes de pression dans les vannes N' <I>et</I><B>N2</B> suivent une loi parabolique par rapport au débit. Un agen cement permettant de parvenir<B>à</B> ce résultat est représenté pour les vannes<B>NI</B> et N2montrées dans les fig. <B>5</B> et<B>6</B> dans lesquelles le fluide de commande s'écoule par des orifices P<B>à</B> arêtes vives dont la section droite active peut être modifiée par un déplacement axial du bout n3 de la tige ou broche<B>N,
</B> ce qui peut être ob tenu en usinant sur cette broche<B>N</B> un filetage n et en permettant sa rotation dans le boisseau <B>NI</B> au moyen d'un volant ou d'une manette n2 ou de tout autre organe approprié.
Suivant une variante, les vannes N' <I>et<B>N2</B></I> peuvent être réunies dans un même ensemble, afin que ces deux vannes puissent être action nées au moyen d'un seul volant ou d'une seule manette ou, dans le cas d'une commande<B>à</B> distance, par un seul moteur.
On pourrait supprimer le conduit m5 et la vanne<B>N2.</B> Le dispositif continuerait malgré cela<B>à</B> opérer de façon satisfaisante, bien que le réglage de la commande puisse devenir une opération plus délicate.