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Groupe moto-propulseur pour canots,
L'invention a'trait à un groupe moto-propulseur pour canots.
Elle a pour objet un groupe moto-propulseur qui peut facile- ment être assujeti aux canots du type normal et qui est construit et disposé de telle sorte que l'enveloppe ou bottier portant l'hé- lice est relativement large et plat, son profil étant exactement ou approximativement adapté aux lignes de courant, et que le groupe peut tourner rigidement avec l'hélice, l'enveloppe et le dispositif de commande de l'hélice, de telle sorte que ladite en-
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veloppe offre des surfaces de gouvernail qui contribuent à la direc- tion lorsque le canot est dirigé par l'hélice rotative, comme à l'ordinaire, et constituent aussi un gouvernail rotatif avec lequel le canot peut être dirigé lorsque l'hélice est arrêtée, comme par exemple au cours d'un abordage.
En fait, ce boîtier portant l'hélice et enveloppant l'arbre de commande de l'hélice, lequel boîtier possède un profil adapté aux lignes de courant, sert de gouvernail au canot. Dans les groupes destinés aux canots rela- tivement grands, cette enveloppe peut être prolongée vers l'arriè- re ou établie de quelque autre manière propre à offrir des surfa- ces de direction de plus grande étendue et de plus grande effica- cité,
Un des buts de la présente invention est de munir un groupe moto-propulseur pour canots d'un gouvernail porte-hélice qui est agencé pour pouvoir recevoir un mouvement de rotation autour d'un axe sensiblement vertical pendant la direction et qui s'étend jus- qu'en un point situé au-dessus du niveau de l'eau de façon à em- pêcher la formation de vides dans le sillage du gouvernail ainsi que le glissement de l'hélice et à permettre de propulser le bateau à des vitesses élevées.
D'autres buts et avantages de l'invention sont les suivants :
Le gouvernail perte-hélice est établi de façon à comporter une plaque anti-remous et possède en section transversale un profil adapté aux lignes de courant à la fois au-dessus et au-dessous de cette plaque, le profil supérieur étant prolongé au-dessus du niveau de l'eau nour permettre l'obtention de vitesses élevées.
Le gouvernail porte-hélice est monté de façon à pouvoir être amené, en tournant autour d'un axe sensiblement vertical, à deux positions de réglage extrêmes, dans le but de propulser le bateau, soit vers lavant, soit vers l'arrière, à l'aide de l'hélice, et ce
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gouvernail peut aussi être amené par rotation à des positions intermédiairesen vue de la direction.
L'hélice est enveloppée par un boîtier dont le profil est celui des lignes de courant et qui sert de gouvernail, ce boîtier étant agencé pour envelopper l'arbre à hélice et son mécanisme de commande ainsi que le conduit de circulation d'eau allant de la nappe d'eau à l'enveloppe à eau du moteur.
Le boîtier formant gouvernai] présente un orifice collecteur d'eau construit et disposé pour dévier une partie de l'eau en mouvement et l'obliger à pénétrer dans ledit orifice et à s'éle- ver à travers le système de circulation d'eau passant par l'envelop- pe à eau du moteur.
L'orifice collecteur d'eau est préférablement disposé à l'ar- rière du chemin décrit par les pales de l'hélice, de telle sorte que l'hélice elle-même, lorsqu'elle tourne, a automatiquement pour effet d'entraîner l'eautravers le système de circulation, tan- dis que, lorsqu'elle est immobile, le mouvement du canot à travers l'eau et le mouvement de l'eau au contact du gouvernail dont le contour est adapté aux lignes de courant ont pour effet qu'une partie de l'eau est déviée par l'orifice collecteur d'eau et contrainte à passer à travers le système de circulation. De préférence, ledit orifice fait saillie latéralement au delà des plans du profil adapté aux lignes de courant, de façon qu'il oc- cupe la position qui convient pour recueillir l'eau se mouvant au contact dudit profil.
En outre, cet orifice est de préférence légèrement incliné par rapport au plan de l'avant à l'arrière du gouvernail, ce qui a comme résultat que l'hélice refoule l'eau plus efficacement vers l'intérieur dudit orifice.
Le gouvernail porte-hélice est constitué par une seule pièce de fonte en métal léger comprenant un élément protégeant l'hélice, un coussinet supportant l'arbre à hélice, une plaque anti-remous et une partie s'élevant au-dessus de cette plaque jusqu'au niveau
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d'eau normal, toutes ces parties ayant un profil adapté aux lignes de courant.
Les conduits internes sont disposés pour permettre à l'eau de traverser le boîtier pour se rendre à l'enveloppe à eau du moteur et de sortir dudit boîtier après qu'elle a quitté ladite enveloppe.
Certains des conduits et chambres internes du gouvernail constituent des récipients à lubrifiant pour assurer le graissage de l'arbre à hélice et des coussinets.
L'eau servant à refroidir le moteur est conduite de la partie supérieure du gouvernail porte-hélice au moteur par une section tubulaire détachable contenant des conduits à eau distincts agencés pour être reliés de façon détachable à la section à moteur,d'une part, et au gouvernail d'autre part, cette section tubulaire étant agencée pour envelopper l'arbre à hélice vertical au-dessus du gou- vernail.
Ces caractéristiques et avantages, et d'autres, seront mis en évidence au cours de la description donnée ci-après en se ré- férant aux dessins annexés dans lesquels :
Figure 1 est une vue de côté.
Figure 2 est une vue de dessous de l'extrémité comportant le moteur.
Figure 3 est une vue d'arrière de la section portant l'hélice.
Figure 4 est une vue de face de cette section.
Figure 5 est une coupa verticale faite à travers la partie inférieure de l'aopareil et montre la circulation de l'eau.
Figure 6 est une coupe suivant 6-6 (Figure 5).
Figure 7 est une coupe suivant 7-7 (Figure 5).
Figure 8 est une coupe suivant 8-8 (Figure 6).
Figure 9 est une coupe suivant 9-9 (Figure 5).
Figure 10 est une coupe suivant 10-10 (Figure 5).
Figure 11 est une coupe suivant 11-11 (Figure 6).
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Figure 12 est une coupe suivant 12-12 (Figure 5).
Figure 13 est une coupe suivant 13-13 (Figure 5).
Figure 14 est une coupe suivant 14-14 (Figure 5).
Figure 15 est une coupe suivant 16-15 (Figure 5).
Figure 16 est une coupe suivant 16-16 (Figure 5).
Figure 17 est un détail montrant l'inclinaison de l'orifice collecteur d'eau.
Dans ces figures, 2 représente le moteur, qui est muni à sa partie inférieure d'un bâti d'une seule pièce 4 formant carter et se terminant par une bride d'accouplement plate 6 (Figure 2) desti- née à être assemblée de façon détachable avec la partie supérieure d'un manchon ou boîte annulaire 8. Ce manchon 8 présente un bossa- ge supérieur 10 et un bossage inférieur 12 qui constituent des guides destinés à recevoir un collier de support 14 agencé pour être fixé en position par serrage autour du manchon 8 à l'aide de deux paires opposées de vis de blocage 16 et 18.
Cette douille de sup- port 14 est munie d'un prolongement latéral 180 muni d'un coussi- net transversal creux 20 et de deux bras d'attache 22 et 24, le premier de ces bras étant muni d'une vis de blocage 26 à l'aide de laquelle le groupe moteur à hélice peut être fixé à la planche de gouvernail du bateau et supporté; par cette planche. Les détails de construction de ce dispositif d'attache et de la douille 14 ne font pas partie de la présente invention.
Le manchon 8 peut tourner librement dans le collier ou douille de support 14, de sorte que ce manchon et le moteur peuvent recevoir un mouvement de rotation autour d'un axe sensiblement vertical et, en marne temps, l'ensemble du man- chon, du moteur et du boîtier supportant l'hélice, lequel boîtier sera décrit plus loin, peut recevoir un mouvement de pivotement au- tour de l'axe transversal 20, ce qui permet à l'extrémité inférieure du dispositif de se mouvoir librement vers le haut et vers l'arriè- re lorsque l'organe de protection de l'hélice, décrit ci-après, entre
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en contact avec un obstacle, en vue d'empêcher la rupture du dispo- '1;?- passe if 7 sitif et permettant de s'élever lorsque le canot/dans des endroits peu profonds.
L'arbre 28 commandé par le moteur passe à travers la partie inférieure du carter et à travers la bride 6 et le manchon ou section supérieure 8. La partie inférieure du manchon 8 est munis à son extrémité inférieure de côtés ou parois 30 allant en s'élargissant vers l'extérieur et dont le contour est approximative- ment celui des lignes de courant, cette extrémité étant terminée par une bride d'accouplement 32 qui présente des ouvertures 34 et 36 desti. nées à recevoir des boulons et deux ouvertures 38 et 40 destinées à recevoir des tuyaux à eau 42 et 44, ces tuyaux s'étendant sur toute la hauteur du manohon 8 et allant en s'élargissant vers l'in- térieur et vers le haut à leur partie inférieure.
Ces tuyaux sont préférablement disposés à peu près parallèlement dans leur partie médiane, vont alors en divergeant vers le haut et vers l'extérieur à leur partie externe et se terminent par de@ouver- tures 46 et 48 de la plaque supérieure ou bride 50 qui est destinée à être boulonnée sur la partie inférieure de la bride 6 du moteur. Cette bride 6 présente à son tour des ouvertures 52 et 54 qui coïncident et communiquent avec les ouvertures 46 et 48 pour constituer un conduit à eau continu, et les ouvertures 52 et 54 sont reliées à leur tour, par leurs extrémités filetées 56 et 58 aux tu- yaux d'admission et d'échappement d'eau 60 et 62, de part et d'autre du bâti à cylindres du moteur, les tuyaux 60 et 62 étant reliés à leur tour aux enveloppes de refroidissement d'eau desdits cylindres.
Tous ces détails sont représentés dans les figures 2 et 5.
Une des caractéristiques principales de la présente invention réside dans le fait que la construction du gouvernail portant l'hé- lice possède un profil sensiblement adapté aux lignes du courant.
Suivant l'invention, le corps à gouvernail entier qui pénètre dans l'eau reçoit un profil adapté aux lignes de courant et est disposé pour recevoir et envelopper non seulement l'arbre de
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l'hélice et la prolongement inférieur de l'arbre 28 du moteur, mais aussi le dispositif de circulation d'eau qui élève l'eau d'un ori- fice d'admission situé au-dessous du niveau d'eau normal aux en- veloppes de refroidissement du moteur, fait passer cette eau à travers lesdites enveloppes et la redescend ensuite à un point d'évacuation situé préférablement au-dessous du niveau de l'eau.
De plus, ce gouvernail, dont le profil est celui des lignes de courant, porte la plaque anti-remous et porte aussi le dispositif servant à refouler automatiquement l'eau à travers le système de circulation d'eau. Dans la construction représentée et préférée, le niveau de l'eau s'élève approximativement à mi-distance entre la plaque anti-remous et le sommet du gouvernail. En d'autres termes, on a trouvé qu'il est nécessaire, pour assurer le fonctionnement satisfaisant et complet du gouvernail, suivant l'in- vention, aux vitesses élevées, que le contour adapté aux lignes de courant s'élève au-dessus du niveau de l'eau d'une distance suf- fisante pour tenir compte des divers réglages et des autres cir- constances susceptibles de se présenter pendant le service.
De pré- férence, l'enveloppe ou bâti portant l'hélice est constitué par une seule pièce coulée en un métal relativement léger tel que l'alumi- nium ou un alliage d'aluminium. Il va de soi qu'on pourrait cons- tituer ce bâti de fonte en plusieurs sections, mais il est préfé- rable de le constituer en une seule pièce comprenant le protège- hélice inférieur 64, le boîtier 66 enveloppant l'arbre à hélice transversal, lequel boîtier s'élève comme on le voit en 68 jus- qu'à la plaque anti-remous 70, et un élément supérieur 78 s'éle- vant au-dessus de la plaque 70 jusqu'à un point situé au-dessus du niveau de l'eau, cet élément se terminant par une bride d'ac- couplement 74 destinée à être assemblée par des boulons 76 avec la bride d'accouplement inférieure 32évue à la partie inférieure du manchon 8.
Le boîtier ou support 66 enveloppe l'arbre à hélice 78, sensiblement horizontal ou transversal, et ce boîtier est muni
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de coussinets internes 80 et 82 dans lesquels tourillonne l'arbre 78, ce dornier étant actionné à l'aide d'un pignon d'angle 84 monté rigidement sur lui et engrenant avec un pignon d'angle 86 fixé à l'extrémité inférieure d'un arbre vertical 88 accouplé avec l'arbre sensiblement vertical 28 recevant sa commande du mo- teur, l'accouplement étant représenté en 90.
L'extrémité avant du boîtier 66 est munie d'un nez détachable 92 agencé pour être fixé à l'aide de boulons, en 94, audit bottier, et ce nez présente une ouverture 96 qui est normalement fermée par une vis et par laquelle de la graisse ou un autre lubrifiant peut être introduit dans le nez, qui constitue un coussinet supportant une des extrémités de l'arbre à hélice 78. Le nez 92 reçoit également un profil adapté aux lignes de courant et constitue en ce point, avec le boîtier 66, un contour continu adapté aux lignos de courant.
L'hélice 98 est montée rigidement sur l'extrémité arrière de l'ar- bre 78 et ses parois vont en se rétrécissant d'une façon correspon- dant aux lignes de courant pour constituer, conjointement avec le nez 92 et le boîtier 66, un corps dont le prefil est continu et adap- té aux lignes de courant. On voit dans les dessins que le gouver- nail entier, depuis le point le plus bas, tel que le protège-hélice 64, jusqu'à un point situé au-dessus du niveau normal de l'eau possède un profil adapté aux lignes de courant, ce qui empêche la création de vides à l'arrière du gouvernail pendant que le bateau est propulsé à travers l'eau. Ceci constitue une caractéristique importante de l'invention.
Pour permettre la direction, le moteur est muni d'une barre latérale 100 et d'une poignée de manoeuvre de gouvernail 102, la disposition étant telle que lorsqu'on fait tour- ner la poignée, l'ensemble du moteur, du manchon 8 et du gouvernail 6 portant l'hélice tourne dans le sens correspondant. De cette fa- çon, le gouvernail, dont le contour et le modèle sont adaptés aux lignes de courant, porte non seulement l'hélice mais enveloppe aussi le dispositif servant à transmettre à cette hélice la commande de
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la machine motrice.
Il est bien entendu qu'une construction dans laquelle le gouvernail porte-hélioe peut recevoir un mouvement de rotation d'un dispositif de manoeuvre approprié sans faire tourner le moteur rentrerait dans le cadre de cette invention et il est aus- si bien entendu que, alors que, dans la présente construction, on peut faire tourner le gouvernail à l'aide dé la poignée de manoeu- vre 102 jusqu'aux deux positions de travail extrêmes situées à 180 l'une de l'autre sur un arc de cercle, de telle sorte que l'hé- lice est mise à même, soit de propulser le bateau vers l'avant, soit, après avoir été tournée de 180 , de propulser vers l'arrière, l'invention envisage aussi les constructions dans lesquelles le gouvernail porte-hélice ne peut pas tourner d'un cercle complet mais seulement d'un angle suffisant pour le mouvement de direction usuel du gouvernail.
Suivant une autre caractéristique, l'invention comprend aussi l'utilisation du gouvernail comme dispositif pour supporter un appareil de circulation d'eau destiné à l'enveloppe à eau du moteur. L'invention comprend aussi une disposition grâce à laquel- le ce support comprend un orifice collecteur d'eau disposé de telle sorte que, pendant le mouvement du bateau vers l'avant, cet orifice est situé sur le trajet d'une colonne d'eau mobile qui est amenée à recevoir un mouvement, soit directement de l'hélice elle-même, soit par le mouvement d'avancement du bateau à travers l'eau (et dans certains des modes de réalisation de l'invention par le mouvement du bateau vers l'arrière à travers l'eau) pour refouler l'eau de bas en haut vers l'enveloppe à eau du moteur.
L'invention comprend aussi préférablement l'utilisation du gouvernail à titre d'un des éléments du dispositif servant à produire le courant de re- tour de l'eau de circulation après que cette eau à traversé l'enveloppe à eau du moteur, auquel cas il est préférable de con- duire cette eau d'échappement, en se servant du gouvernail comme
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enveloppe, à un point situé au-dessous du niveau d'eau et de telle manière que, quelle que soit la position de travail du gouvernail pendant la direction ou la propulsion du bateau vers l'avant ou vers l'arrière, l'orifice d'échappement d'eau a constamment pour effet de faciliter la circulation de l'eau à travers l'enveloppe à eau.
Suivant une autre caractéristique, l'enveloppe comprend aus- si un système de refroidissement destiné aux moteurs extérieurs et dans lequel le gouvernail, qui possède un contour adapté aux lignes de courant jusqu'au niveau de l'eau et porte l'hélice, constitue un des éléments du dispositif prévu pour faire circuler l'eau des- tinée à l'enveloppe à eau du moteur. A cet effet, l'invention comprend le fait de disposer une admission et un échappement d'eau débouchant vers le gouvernail et situé/s au-dessous du niveau de l'eau, et le fait de constituer l'hélice rotative portée par le gouvernail sous forme d'un des éléments du système de circulation d'eau.
L'invention comprend aussi le fait d'incorporer, titre d'élé- ment de ce gouvernail porte-hélice' qui s'élève jusqu'au niveau de l'eau et dont la construction possède un contour adapté aux lignes de courant d'un bout à l'autre de sa hauteur, un orifice collecteur d'eau disposé par rapport aux lignes de courant du gouvernail et comprenant des communications avec l'enveloppe du moteur, les- quelles communications sont enveloppées par le gouvernail, la disposition étant telle que, pendant le mouvement du bateau vers l'avant, l'eau est refoulée dans ladite ouverture et contrainte à passer automatiquement à travers l'enveloppe à eau du moteur, et suivant cette caractéristique de l'invention cette eau est refoulée positivement à travers le système de circulation par le mouvement du bateau vers l'avant,
lequel mouvement oblige l'eau à pénétrer dans l'orifice collecteur d'eau, ou bien l'on fait en sorte que l'hé- lice elle-même refoule l'eau dans cet orifice.
Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que, dans toutes les positions du gouvernail, les
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orifices d'admission et d'échappement d'eau destinée au système de refroidissement sont maintenus en relation oonstante avec le gouvernail qui présente ces orifices et, en particulier, sont maintenus en relation constante avec les pales de l'hélice et le chemin qu'elles décrivent.
Dans le mode de réalisation choisi à titre d'exemple, le gouvernail est muni de cloisons internes destinées à constituer un coussinet sensiblement central 100, de section transversale cir- culaire, dans lequel sont montés la douille 88 et la section inférieure 89 de l'arbre moteur 28. Ce coussinet en forme de douille 100, qui fait partie des cloisons, s'élève jusqu'à la partie supérieure du boîtier 68 de l'hélice où il se termine par un rebord périphérique 102 et une portée évidée 104 dans la- quelle prend appui l'organe d'accouplement 90 qui relie l'arbre moteur 28 à la section inférieure 89. De plus, le boîtier 68 est muni d'une cloison horizontale transversale 106 qui sépare la chambre d'échappement d'eau 108 de la chambre à lubrifiant 110.
La chambre à lubrifiant entoure les roues dentées 84 et 86 ainsi que l'arbre à hélice 78. Immédiatement au-dessous de la plaque anti-remous 70, qui est représentée comme faisant préférablement corps avec le boîtier, se trouve un conduit interne 1120 qui ne s'étend que le long d'un des cotés du boîtier et constitue une chambre de transfert par laquelle l'eau s'échappant de la chambre à eau supérieure 108 passe latéralement et au-dessous de la plaque 70 et pénètre finalement dans une chambre 122 constituée par une cloison 112 qui se termine par une tubulure 114 dirigée vers le bas, laquelle tubulure est préférablement située sur la face de dessous de la partie arrière de la plaque 70 et directement sur le trajet des pales de l'hélice.
Comme représenté clairement dans la figure 5, la tubulure 114 présente des surfaces courbes et, à sa partie inférieure, elle présente un orifice d'admission 118 qui est tourné vers l'orifice 116 de la chambre 112 et en travers
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duquel sont disposés une série de goujons espacés 120 cons- tituant une crépine.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 3 et 4, on voit que l'orifice d'admission 118 possède approximative- ment le double de la largeur du conduit à eau 122, qui est eprésenté en coupe par la figure 14, et l'on voit aussi que cet orifice 118 fait saillie de chaque coté des parties 68 et 72 du boîtier, les- quelles parties ont un profil adapté aux lignes de courant, de tel- le sorte que, pendant le mouvement du bateau vers l'avant, l'eau qui passe au contact du boîtier à hélice est contrainte à pénétrer dans l'orifice collecteur 118, d'où elle passe vers le haut par le canal 122, puis à travers la chambre d'admission d'eau 124 et ensuite par le tuyau d'admission 42 au tuyau d'admission 56 aboutis- sant à l'enveloppe à eau du moteur.
Après avoir traversé l'envelop- pe à eau, cette eau est finalement délivrée par le tuyau d'éohap- pement 44 dans le manchon 8 et pénètre ensuite dans la chambre 108 d'où elle passe à travers le conduit de transfert 1120 et sort par la chambre d'échappement 110.
En se référant à la figure 17, on remarquera qu'il est pré- férable d'incliner légèrement la paroi avant de la tubulure 114 dans une direction telle que lorsque les pales de l'hélice tournent, elles obligent l'eau à pénétrer plus efficacement dans l'orifice 118. Bien entendu, cette inclinaison se rapportera toujours au sens de rotation correct des pales. Cette disposition est particu- lièrement utile lorsque le bateau se meut à de faibles vitesses.
Outre qu'on utilise le mouvement du bateau à travers l'eau pour obliger l'eau à circuler à partir d'un point situé au-dessous du niveau d'eau normal, on remarquera que, en disposant l'orifice d'échappement 116 de la chambre d'échappement 110 dans une direc- tion tournée vers l'arrière du bateau, le mouvement de l'eau en regard du gouvernail de profil adapté aux lignes de courant contri- bue à aspirer l'eau hors de l'orifice 116. La position de l'orifice 116 au-dessous du niveau de l'eau est très importante étant donné qu'elle permet à l'eau passant au contact des surfaces du gouvernail
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d'aspirer l'eau s'échappant de l'orifice 116.
Dans la présente construction, l'orifice 116 est préférablement disposé à l'arrière du chemin décrit par les pales, de telle sorte que lorsque l'hélice tourne, les pales ont un effet d'aspiration qui s'exerce à l'orifi- ce de la chambre 110 et dont le résultat est d'entraîner l'eau d'une façon positive à travers le système de circulation. Il est évident que, sans sortir du cadre de l'invention, l'orifice d'échappement 116, de sème que l'orifice d'admission 118, pourraient être situés en divers points du gouvernail de façon à tirer parti du mouvement du gouvernail à travers l'eau non seulement pour aspirer l'eau hors de la chambre d'échappement mais aussi pour contraindre l'hé- lice à contribuer à cette action.
De plus, l'invention comprend le fait de disposer lesdits orifices d'admission et d'échappement d'eau, ou l'un quelconque de ces orifices, en des points tels qu'on utilise non seulement la force de l'eau déplacée par le mouvement du bateau à travers l'eau --le cas échéant automatique- ment-- pour faire passer de l'eau à travers le système de cir- culation, mais aussi la rotation des pales de l'hélice pour déterminer la circulation automatique de l'eau à travers le système de circulation d'eau du moteur. Ainsi, en ce qui concerne une des caractéristiques de l'invention, l'hélice est utilisée pour constituer un des éléments du système de circulation d'eau de façon à contribuer à l'entraînement de l'eau à travers le système et oeoi peut être effectué par l'hélice de nombreuses façons.