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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'IMPORTATION Perfectionnements aux hélices à pas variable, spécialement pour engins de locomotion aériennes
En vue de réduire autant que possible la surface frontale présentée par un aéroplane on engin aérien analogue, la tendance moderne est de réduire au minimum le nombre de moteurs pour la propulsion de l'aéroplane. Cette tendance a eu pour résultat la production de moteurs très puissants et il est devenu extrêmement difficile d'établir une hélice (de proportions raisonnables) qui soit capable de résister aux efforts résultants.
Pour surmonter cette difficulté, il a été proposé d'employer ce qu'on appelle des hélices en tandem, c'est-àdire deux hélices disposées l'une devant l'autre, destinées à
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tourner en sens opposés autour du même axe, et le but de la présente invention est de fournir un dispositif perfectionne pour faire varier le pas des pales de semblables hélices en tandem.
A cet effet on prévoit, pour les pales de chaque hélice, des roues planétaires jumelées et des trains satellites jumelés engrenant avec elles, ces trains satellites jumelés étant montés sur un support ou croisillon commun, l'une des roues planétaires d'une paire qui appartient à l'une des hélices étant fixe par rapport à l'aéroplane et l'autre roue planétaire de cette paire étant capable de tourner par rapport à la première, tandis qu'une des roues planétaires de la paire qui appartient à l'autre hélice tourne d'une pièce avec la première hélice et que l'autre roue planétaire de cette seconde paire tourne normalement avec la première roue planétaire de la seconde paire, mais peut être mise en rotation par rapport à cette première roue planétaire;
la roue satellite appartenant à la première roue planétaire de chaque paire est en outre en prise avec une couronne dentée intérieurement qui est fixe par rapport à l'hélice correspondante, tandis que le train satellite appartenant à la seconde roue planétaire de chaque paire engrène avec une couronne dentée intérieurement capable de tourner par rapport à la première couronne dentée intérieurement de la paire, cette seconde roue planétaire de la première paire étant capable de tourner comme dit ci-dessus.
L'agencement est tel qu'une variation de pas imprimée aux pales d'une hélice soit imprimée, mais en sens opposé, aux pales de l'autre hélice.
Chacune des couronnes dentées intérieurement pou- vant tourner l'une par rapport à l'autre est de préférence
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pourvue 'également de dents extérieures qui engrènent avec des pignons dont chacun est fixe sur un arbre approprié dont la rotation provoque la variation du pas d'une pale d'hélice, par exemple de la manière exposée dans le brevet anglais n 398. 993.
De préférence également, un ou plusieurs des arbres dont la rotation de chacun provoque la variation de pas d'une pale d'une hélice, ou bien chacun d'entre eux, portent un pignon supplémentaire qui provoque la rotation de la roue planétaire capable de tourner par rapport à l'arbre, appartenant au mécanisme de roues planétaires et satellites de l'autre hélice.
Une forme de réalisation de l'invention va maintenant être décrite avec référence aux dessins annexés dont les figs. la à ld mises bout à bout constituent une coupe schématique d'un ensemble d'hélices en tandem, comportant un dispositif pour faire varier le pas des pales conformément à la présente invention.
Comme c'est représenté, deux¯hélices désignées d'une manière générale par 11 et 12, disposées l'une devant l'autre, sont portées et fixées par'clavettes en 13 et 14 respectivement sur les extrémités antérieures d'arbres d'hélice tubulaires 15, 16 placés coaxialement, disposés de façon à être actionnés en sens opposé au moyen de roues d'engrena. ges 17, 18 montées à leurs extrémités postérieures. A l'intérieur de ces arbres tubulaires d'hélices, sont disposés deux arbres tubulaires coaxiaux 19 et 20 s'étendant vers l'avant à travers le moyeu de l'hélice antérieure 11.
De ces arbres tubulaires, l'arbre intérieur 19 n'est pas rotatif et a son extrémité postérieure attachée à une partie fixe 21 de l'aéroplane, tandis qu'une roue d'engrenage .Se est portée de façon non rotative à son extrémité antérieure. L'autre
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arbre tubulaire ou arbre extérieur 20 est fixé par clavette à une roue dentée conique 23 qui engrène avec une roue conique 24 montée à une extrémité d'un arbre 25.
L'arbre 25 porte à son autre extrémité une roue de vie sans fin 26 qui est en prise avec une vis sans fin (non représentée) située à l'extrémité d'un arbre (non représenté) qui porte à son autre extrémité une roue d'engrenages 27 actionnée par un pignon 28 placé sur l'arbre d'un moteur électrique réversible 29 monté sur une partie fixe de l'aéroplane et commandé par le pilote au moyen de commutateurs appropriés. L'arbre tubulaire 20 porte calée à son extrémité antérieure, qui ne s'étend pas aussi loin vers l'avant que l'arbre tubulaire intérieur 19, une roue dentée 30 semblable à la roue d'engrenage 22 de l'extrémité antérieure de l'arbre tubulaire intérieur 19.
Ces roues d'engrenage 22 et 30 constituent des roues planétaires jumelées et entre elles est monté de façon à tourner librement un croisillon 31 portant des groupes jumelés de roues satellites 32, 33 (une roue satellite de chaque série de trois étant seulement représentée au dessin) qui engrènent respectivement avec les roues planétaires 22 et 30.
Les roues 32 qui engrènent avec la roue planétaire fixe 22, engrènent également avec une couronne dentée intérieurement 34 montée de façon à tourner d'une pièce avec l'hélice antérieure 11, tandis que les roues satellites 33 qui engrènent avec la roue planétaire 30 rotative de façon relative, engrènent également avec une couronne dentée intérieurement 35 qui est montée de façon à pouvoir tourner par rapport à l'hélice antérieure 11 et par rapport à la roue planétaire fixe 22. La couronne 35 dentée intérieurement et rotative de fa- çon relative présente extérieurement des dents 36 qui engrènent avec des pignons 37 (dont un seul est représenté au dessin) fixés chacun sur un arbre fileté 38 monté dans des pa-
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liers 39, 39 prévus dans le moyeu de l'hélice antérieure 11.
L'arbre 38 est destiné lorsqu'il est mis en rotation, à provoquer la variation du pas d'une pale d'hélice telle que 40, de la manière exposée ci-dessus.
Ces arbres filetés 38 portent des pignons supplé- mentaires 41 qui engrènent avec une roue d'engrenage 42 montée de façon à tourner librement sur l'arbre 15 de l'hélice antérieure 11. Normalement ces pignons 41 et la roue dentée 42 sont entraînés en rotation avec l'arbre 15 de l'hélice. On remarquera toutefois que la roue dentée 42 peut être mise en rotation par rapport à l'hélice antérieure 11 lorsque le mécanisme pour faire varier le pas des pales 40 de l'hélice antérieure 11 est actionné. Un manchon 43 fait corps avec la roue d'engrenage 42 et présente à son extrémité des dents extérieures 43a tandis qu'à proximité de l'extrémité dentée du manchon 43 une roue dentée 44 est calée sur l'arbre 15 de l'hélice antérieure 11.
Les dents 43a du manchon denté extérieurement 43 et de la roue dentée 44 calée sur l'arbre 15 constituent des roues planétaires jumelées et entre elles est monté pour tourner librement un croisillon 45 portant des séries jumelées de roues satellites 46 et 47 (une roue planétai- re de chaque série de trois étant seulement représentée au dessin) qui engrènent avec ces roues planétaires jumelées 43a et 44 respectivement.
Les roues satellites 47 engrenant avec la roue planétaire 44 qui est calée sur l'arbre 15 et, par conséquent, tourne d'une pièce avec celui-ci, engrènent également avec une couronne dentée intérieurement 48 montée de façon à pouvoir tourner d'une pièce avec l'hélice postérieure 12, tandis que la seconde série des roues satellites 46 qui engrènent avec la roue planétaire 43a, capable de tourner, engrènent avec une couronne dentée intérieurement 49 qui est -
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montée de façon à pouvoir tourner par rapport à l'hélice postérieure 12 et par rapport à la première roue planétaire 44.
La couronne dentée rotative de façon relative 49 présente extérieurement des dents 50 qui engrènent avec des pignons 51 fixés chacun sur un arbre fileté 52 qui est destiné, lorsqu'il est mis en rotation, à provoquer la variation de pas d'une pale d'hélice 40 de la manière exposée cidessus.
Par ces moyens, un mouvement imprimé à la roue planétaire 30 rotative de façon relative appartenant à l'hélice antérieure 11 est transmis à la roue planétaire 43a appartenant à l'hélice postérieure 12 et la vriation du pas des pales 40 de l'hélice antérieure 11 provoque une variation correspondante du pas des pales 40 de l'hélice postérieure 12, mais en sens opposé.
Si on le désire le moteur électrique 29 peut être remplacé par un moteur actionné par un fluide.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF IMPORT PATENT Improvements to variable-pitch propellers, especially for aerial locomotion vehicles
In order to reduce as much as possible the frontal area presented by an airplane or similar aerial vehicle, the modern tendency is to reduce to a minimum the number of engines for the propulsion of the airplane. This trend has resulted in the production of very powerful engines and it has become extremely difficult to establish a propeller (of reasonable proportions) which is able to withstand the resulting forces.
To overcome this difficulty, it has been proposed to use what are called tandem propellers, that is to say two propellers arranged one in front of the other, intended to
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rotate in opposite directions about the same axis, and the object of the present invention is to provide an improved device for varying the pitch of the blades of such tandem propellers.
For this purpose, twin planetary wheels and twin planetary gears meshing with them are provided for the blades of each propeller, these twin planetary gears being mounted on a common support or cross member, one of the planetary wheels of a pair which belongs to one of the propellers being fixed relative to the airplane and the other planetary wheel of this pair being able to rotate relative to the first, while one of the planetary wheels of the pair belonging to the other propeller rotates integrally with the first propeller and the other sun gear of this second pair rotates normally with the first sun gear of the second pair, but can be rotated with respect to this first sun gear;
the planet wheel belonging to the first planet wheel of each pair is furthermore engaged with an internally toothed ring which is fixed with respect to the corresponding propeller, while the planet gear belonging to the second planet wheel of each pair meshes with a ring gear internally capable of rotating relative to the first ring gear internally of the pair, this second sun gear of the first pair being capable of turning as said above.
The arrangement is such that a variation in pitch printed on the blades of one propeller is printed, but in the opposite direction, on the blades of the other propeller.
Each of the internally rotatable gear rings relative to one another is preferably
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also provided with outer teeth which mesh with pinions each of which is fixed on a suitable shaft the rotation of which causes the pitch of a propeller blade to vary, for example as disclosed in UK Patent No. 398. 993.
Also preferably, one or more of the shafts whose rotation each causes the pitch variation of a blade of a propeller, or else each of them, carry an additional pinion which causes the rotation of the planetary wheel capable of rotate relative to the shaft, belonging to the planetary and planet wheels mechanism of the other propeller.
An embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, of which FIGS. 1a to 1d placed end to end constitute a schematic section of a set of tandem propellers, comprising a device for varying the pitch of the blades in accordance with the present invention.
As shown, two helices generally designated by 11 and 12, arranged one in front of the other, are carried and fixed by 'keys at 13 and 14 respectively on the front ends of shafts of tubular propeller 15, 16 placed coaxially, arranged so as to be actuated in the opposite direction by means of meshing wheels. ges 17, 18 mounted at their posterior ends. Inside these tubular propeller shafts are arranged two coaxial tubular shafts 19 and 20 extending forward through the hub of the front propeller 11.
Of these tubular shafts, the inner shaft 19 is not rotating and has its rear end attached to a fixed part 21 of the airplane, while a gear wheel is carried in a non-rotating manner at its end earlier. The other
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tubular shaft or outer shaft 20 is keyed to a bevel gear 23 which meshes with a bevel wheel 24 mounted at one end of a shaft 25.
The shaft 25 carries at its other end an endless life wheel 26 which is engaged with a worm (not shown) located at the end of a shaft (not shown) which carries at its other end a wheel gear 27 actuated by a pinion 28 placed on the shaft of a reversible electric motor 29 mounted on a fixed part of the airplane and controlled by the pilot by means of appropriate switches. The tubular shaft 20 carries at its front end, which does not extend as far forward as the inner tubular shaft 19, a toothed wheel 30 similar to the gear wheel 22 of the front end of the shaft. the inner tubular shaft 19.
These gear wheels 22 and 30 constitute twin planetary wheels and between them is mounted so as to freely rotate a spider 31 carrying paired groups of planet wheels 32, 33 (one planet wheel of each series of three being only shown in the drawing ) which mesh respectively with the planetary wheels 22 and 30.
The wheels 32 which mesh with the fixed planetary wheel 22 also mesh with an internally toothed ring 34 mounted so as to rotate integrally with the front propeller 11, while the planetary wheels 33 which mesh with the rotating planetary wheel 30 relatively also mesh with an internally toothed ring gear 35 which is rotatably mounted with respect to the anterior propeller 11 and with respect to the fixed sun gear 22. The ring 35 internally toothed and relatively rotatable has teeth 36 on the outside which mesh with pinions 37 (only one of which is shown in the drawing) each fixed to a threaded shaft 38 mounted in brackets
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liers 39, 39 provided in the hub of the front propeller 11.
Shaft 38 is intended when rotated to cause variation in the pitch of a propeller blade such as 40, as discussed above.
These threaded shafts 38 carry additional pinions 41 which mesh with a gear wheel 42 mounted so as to rotate freely on the shaft 15 of the front propeller 11. Normally these pinions 41 and the toothed wheel 42 are driven in rotation with the propeller shaft 15. Note, however, that toothed wheel 42 can be rotated relative to the front propeller 11 when the mechanism for varying the pitch of the blades 40 of the front propeller 11 is actuated. A sleeve 43 is integral with the gear wheel 42 and has at its end external teeth 43a while near the toothed end of the sleeve 43 a toothed wheel 44 is wedged on the shaft 15 of the front propeller. 11.
The teeth 43a of the externally toothed sleeve 43 and of the toothed wheel 44 fixed on the shaft 15 constitute twin planetary wheels and between them is mounted to freely rotate a spider 45 carrying twin series of planetary wheels 46 and 47 (a planetary wheel - re of each series of three being only represented in the drawing) which mesh with these twin planetary wheels 43a and 44 respectively.
The planet wheels 47 meshing with the sun gear 44 which is wedged on the shaft 15 and therefore rotates integrally therewith, also mesh with an internally toothed ring 48 mounted so as to be able to rotate freely. part with the rear propeller 12, while the second series of planet wheels 46 which mesh with the planetary wheel 43a, capable of rotating, mesh with an internally toothed ring 49 which is -
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mounted so as to be able to rotate relative to the rear propeller 12 and relative to the first planetary wheel 44.
The relatively rotating ring gear 49 has teeth 50 on the outside which mesh with pinions 51 each fixed to a threaded shaft 52 which is intended, when it is rotated, to cause the pitch variation of a blade. propeller 40 as set out above.
By these means, a movement imparted to the relatively rotating planetary wheel 30 belonging to the front propeller 11 is transmitted to the planetary wheel 43a belonging to the rear propeller 12 and the change in pitch of the blades 40 of the front propeller 11 causes a corresponding variation in the pitch of the blades 40 of the rear propeller 12, but in the opposite direction.
If desired the electric motor 29 can be replaced by a fluid powered motor.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.