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Méaanismes à hélice -hors-bord- pour péniches, allbges,etce
Cette invention concerne les mécanismes à hélice 'hors- bord" pour péniches, allèges, etc. bateaux similaires et parti- culièrement les mécanismes de ce genre dans lesquels l'unité mo- trice, libellée et les liaisons mécaniques réunissant l'unité motrice à 1 hélice constituent un ensemble pouvant être installé d'un seul bloc sur le pont d'une péniche, allège, ou bateau simi-
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/moteur laire,avee l'hélice et son a-rbro/en position "hors-bord'*, lAé- lice étant montée sur un arbre horizontal porté à 1 'extrémité Inférieure d'un carter vertical pouvant être mis en rotation, par un mécanisme de gouverne convenable, autour d'un axe vertical, pour gouverner le bateau,
l'hélice étant entraînée par un arbre vertical situé dans le carter.
Dans les mécanismes à hélice de ce genre, le couple moteur dû à la transmission de puissance par l'arbre moteur ver- tical, engendre un couple de rotation sur le carter vertical ten- dant à le faire tourner autour de son axe vertical, rendant ainsi la manoeuvre de gouverne plus difficile dans une direction que dans l'autre.
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Une des caractéristiques de l'invention consiste à disposer l'arbre horizontal de l'hélice à côté de - ou à l'ex- centrer par rapport à - l'axe vertical du carter de telle manière que cet excentrèrent produise un couple de rotation sur le carter, capable de s'opposer au - ou d'équilibrer le - couple de rotation sollicitant le carter et provenant de la transmission de puissan- ce par l'arbre vertical.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à établir un châssis de support de l'unité motrice destiné à être boulonné ou fixé de toute autre façon au pont de la péniche ou allège, lequel châssis est muni de deux bras Inclinés s'étendant vers l'extérieur et portant à leurs extrémites un arbre porteur fixe qui supporte le carter pivotant et autour duquel ce carter peut basculer pour relever ou abaisser l'hélice.
Une autre caractéristique encore de l'invention concer- ne un mode de construction dans lequel le mécanisme de transmis- sion reliant l'arbre vertical à l'unité motrice est monté sur l'arbre porteur fixe et logé dans une chambre à deux comparti- mente dont l'un, qui est fixe, est monté sur l'arbre porteur et dont l'autre peut tourner autour da l'arbre lorsque l'hélice est relevée ou abaissée.
La Fig. 1 représente le mécanisme à hélice perfectionné suivant l'invention, monté sur une péniche ou allège,
La Fig. 2 est une vue de côté, prise en regardant à gauche par rapport à la Fig. 1.
La Fige 3 est une vue en plan avec coupe partielle du dispositif, l'unité motrice n'étant pas figurée.
La Fig 4 est une coupe suivant l'axe 4-4 de la Fig.l.
La Fig. 5 représente une vue en coupe verticale à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la Fig. 1.
La Fig. b est une coupe à plus grande échelle, suivant la ligne 6-6 de la Fig 2.
A -
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La Pige 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la
Fige 5.
La Fige 8 est une vue de profil du mécanisme installé sur une allège, montrant comment l'hélice peut être relevée au- dessus du plan d'eau.
La Fig. 9 est une vue schématique représentant l'engre- nage 17, 18 entraînant l'hélice.
Dans ces dessins la référence 1 désigne une péniche, allège, ou autre bateau équipé du mécanisme à hélice perfectionné.
Celui-ci comprend une unité motrice 2, telle qu'un mo- teur à essence ou autre, une hélice 3 et le mécanisme convenable reliant celle-ci à l'unité motrice 2. Ces différents organes sont montés sur un châ ssis de support 4 installé sur le pont de la péniche 1, l'unit= motrice 2, l'hélice 3, le mécanisme de liaison et le chassie 4 constituant un ensemble pouvant être réalisé sous forme d'unité transportable et installé sur la péniche en fixant simplement le châssis de support 4 sur le pont du bateau.
Selon le dessin, le châssis de support comprend deux poutrelles 5 et 6 constituant la base pour l'unité motrice 2, ces poutrelles étant aménagées en vue de leur fixation de toute manière convenable, au pont du bateau 1. Le châssis de support comporte également deux bras Inclinés ?, 8 fixés aux poutrelles
5, 6 et portant à leurs extrémités supérieures, un arbre porteur horizontal 9 supportant l'hélice et son carter. Cet arbre 9 fixé aux bras 7 et 8 en position "hors-bord" supporte l'hélice qui est de ce fait dans la position requise pour assurer la propulsion du bateau.
Le mécanisme reliant l'unité motrice 2 et libellée 3 comprend un arbre moteur 10 entrainé par l'unité motrice 2, un engrenage à pignon conique monté sur l'arbre porteur 9 et qui comporte deux pignons coniques jumelés 12, 13 dont celui désigné par 12 est attaqué par le pignon conique 14 fixe à l'arbre moteur @
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10, tandis que l'autre élément 13 attaque le pignon conique 15 fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre vertical 16 entraînant l'arbre d'hélice 19 par l'intermédiaire de l'engrenage à. pignons coniques 17, 18.
L'arbre vertical 16 réunissant les pignons coniques 15 et 17 se compose de parties raccordées les unes aux autres au moyen de joints de cardan. La partie supérieure 20 de l'arbre est réunie par le joint de cardan à la partie centrale dont l'extré- mité inférieure est raccordée par le Joint de cardan 23 à la partie inférieure 24 de l'arbre sur laquelle est fixé le pignon conique 17.
Lee pignons coniques 17 et 18 et l'arbre 16 sont en- fermés dans un carter comprenant unepartie inférieure 25, une partie centrale tubulaire 26 et une partie supérieure 27 suspen- due à l'arbre porteur 9, la dite partie supérieure étant munie de deux prolongements opposés contenant l'arbre 9. La partie inférieure 24 de l'arbre ainsi que l'arbre d'hélice 19 sont montés, de préférence, dans des paliers à rouleaux 29 et 30 montés sur un support de palier 31 dont une bride 32 est emboîtée entre l'extrémité inférieure de la partie de carter 26 et la partie de carter 25, lesquelles parties sont assemblées au moyen de boulons 33. L'arbre d'hélice 19, supporté par la partie de carter infé- rieure 25 est muni d'un bourrage convenable 34.
La partie de carter inférieure 26 est fixée à la partie de carter supérieure 2? de manière à permettre la rotation de la partie 25 portant l'hélice, autour d'un axe vertical, suivant la description donnée ci-aprs. La partie supérieure 20 de l'arbre est montée sur des paliers 35 portés par un support de palier 36 solidaire d'une boite d'engrenages 37 enfermant les pignons coni- ques 14, 12, 13 et 15 et supporté par l'arbie porteur 9.
Cette boite 37 constitue également un support pour les pignons coniques 12, 13 qui comportent deux moyeux 38, 39 traversés avec jeu par
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l'arbre porteur 9 et supportés par des paliers à rouleaux 40 mon- tés dans les buselures 41 de la boîte 37
Ce montage du logement 2?, 26, 25 Sur l'arbre 9 et la construction de l'engrenage par pignons coniques 14, 12, 13 et 15 assure la possibilité de faire osciller l'ensemble du carter et de l'hélice autour de l'arbre porteur 9 à partir de la position figurée en traits pleins vers celle qui est figurée en traite interrompus (Fig.8). Ce mouvement d'oscillation n'est cependant possible qu'en scindant la boîte 37, logeant l'engrenage à pi- gnons coniques, en deux parties 42 et 43.
La partie 42, montée à demeure sur l'arbre 9, comporte un palier 44, supportant l'extré- mité de l'arbre moteur 10. Cette partie 42 est munie d'une ouver- ture axiale recevant l'extrémité intérieure d'une buselure 91 portée par l'extrémité supérieure d'une colonne 8, laquelle bu- selure est traversée par l'arbre porteur 9. L'autre partie 43 de la boite par contre, est solidaire de la partie de carter 27 et par conséquent participe à son mouvement d'oscillation autour de l'arbre 9 lorsque l'hélice est relevée ou abaissée. La partie
43 susdite est pourvue d'un prolongement en forme de moyeu monté à rotation sur l'arbre porteur fixe 9.
Afin de ménager un joint étanche entre les deux parties 42 et 43, de la boîte, un anneau
63 est interposé entre leurs brides extrêmes respectives.
La bride extérieure 64 de la partie de boite 43 est constituée d'un bord annulaire chanfreiné, le bord extérieur de l'anneau 63 étant également chanfreiné en 66. Un anneau de serrage 6? dont l'alésage intérieur est rainuré en V, encercle les surfaces chan- freinées 66 et 65 assurant non seulement l'étanchéité du joint, mais aussi un serrage énergique des deux parties de la boite.
Cet assemblage permet toutefois la rotation relative de la. partie
43 et de la partie 42, autour de l'arbre 9.
La partie de carter 2? comporte une cloison transversa- le 45 traversée par la partie 20 de l'arbre tandis que le support
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de palier 36 qui est fixé à la partie de boite 43 se prolonge en 46 vers une ouverture 47 de la cloison 45. Des éléments d'étan- chéité 48 et 49 constituent le joint entre la partie d'arbre 20 et le prolongement 46 ainsi qu'entre celui-ci et la cloison 45.
L'hélice 3 est non seulement destinée à assurer la propulsion du bateau 1, mais aussi à le gouverner et à renverser son sens de marche. A cet effet, la partie de carter 26 est raccordée à la partie 27 au moyen d'un raccord à pivot permettant d'une part, la rotation autour d'un axe vertical, de la partie 26 portant l'hélice vers les différentes positions angulaires requises pour gouverner le bateau, et d'autre part, le pivotement de la dite partie vers la position indiquée sur la Fig. 8 pour la marche arrière.
La partie de carter 26 est munie, à son extrémité supé- rieure, d'un pignon 50 à denture hélicoïdale 58, entraînée par vis sans fin, lequel pignon est fixé à la partie de carter 26 par des boulons 51. L'extrémité inférieure de la partie de carter 27 est solidaire d'une couronne intérieure 52 à laquelle est boulonné en 53 un anneau de suspension 54. Le pignon 50 comporte un épaulement annulaire 55. Entre celui-ci et l'anneau de sus- pension 54, est intercalé un palier à rouleaux 56 supportant la partie de logement 26. La garniture d'étanchéité 57, d'un type courant, réalise le joint entre la partie de carter 26 et l'an- neau de suspension 54.
Le pignon 50 est entraîné par une vis sans fin 59 so- lidaire d'un arbre 60 monté sur un palier 61 supporté par la partie de carter 27.
Cet arbre 60 est actionné d'une manière appropriée au moyen d'un moteur électrique 62 commandé au moyen d'un coffret de manoeuvre non représenté. En mettant ce moteur 62 en arche on peut donc faire tourner la partie de carter 26 et l'hélice porte quelle position angulaire autour d'un axe vertical
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et par le fait même, gouverner le bateau ou inverser son sens de marche.
L'arbre moteur 10 est relié à l'unité motrice 2 par
1 intermédiaire de tout mécanisme usuel convenable permettant de modifier la vitesse relative de l'unité motrice et de Marbre 10.
Un mécanisme de changement de vitesse de ce genre, qui peut être de n'importe quelle construction usuelle, est logé dans la botte de vitesse 65 et peut être commandé au moyen du levier de chan- gement de vitesse 66. Lorsque l'arbre 16 tourne en service, le couple de rotation s'exerçant sur cet arbre et la réaction de l'eau sur l'hélice 3, produisent un couple tendant à faire tour- ner la partie de carter 26 autour de son axe vertical.
Ce couple sollicitant le carter rend la manoeuvre de pilotage beaucoup plus malaisée dans une direction que dans l'autre parce que ce couple s'oppose à la rotation du carter dans un sens, tandis qu'il la favorise dans le sens opposée
Afin d'obvier à cet inconvénient on prévoit une construc- tion dans laquelle l'axe de l'arbre d'hélice 19 est déporté laté- ralement par rapport à l'axe-de rotation des parties de carter 25,
26 afin que la poussée à laquelle est soumis l'arbre d'hélice 19, ait tendance à faire tourner les dites parties 25, 26 autour de leur axe commun dans le sens opposé à celui que tend à leur commu- niquer la rotation de l'arbre moteur vertical 16.
Dans l'exempt de réalisation de l'invention représenté, la solution adoptée dans ce but consiste à disposer les axes des pignons coniques 17 et 18 dans des plans verticaux séparés (Fig.9), l'axe du pignon 17 étant situé latéralement par rapport à l'axe du pignon 18 et de l'arbre d'hélice. En excentrant ainsi ces deux pignons ; la tendance à la rotation des parties de carter 25 et 26, autour d'un axe vertical, est contrecarrée et par le fait même, l'engrenage 59, 60 et le mécanisme de direction sont libérés de a contrainte qui résulte normalement du couple de rotation exercé
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par l'arbre 16 et qui tend à taire tourner le capter autour de son axe vertical.
Cette construction permet donc d'équilibrer le couple de torsion sollicitant les parties de carter 25, 26, libé- rant ainsi le mécanisme de gouverne de toute autre contrainte que celle qui est nécessaire à faire tourner la partie inférieure du carter dans l'un ou l'autre sens.
L'arbre porteur fixe 9 est, d'une part, supporté par la colonne 7 et d'autre part, monté dans une buselure 91 traversant l'alésage de l'extrémité supérieure du bras 8, auquel elle est fixée par les boulons 92. L'extrémité intérieure de cette buselure porte une pièce annulaire 93 semblable à celle qui est montée sur l'arbre 9, du côté gauche de la figure 5, ces pièces annulaires supportant le prolongement 28 du carter oscillant 27
Des ailerons 84 prolongeant la partie de logement 25 servent à protéger l'hélice. Les parties de logement 25, 26, 27 constituent le support de l'hélice, lequel est suspendu à l'arbre porteur fixe horizontal 9.
Le mouvement d'oscillation de l'hélice à partir de la position indiquée en traits pleins Fig. 8, vers la position figurée en traits interrompus, peut être réalisé de différentes façons.
Selon le dessin, ce mouvement est obtenu à partir d'un piston 80 coulissant dans un cylindre hydraulique 81, et dont la tige est raccordée en 83 à la partie de logement 27/. L'admission de fluide sous pression par l'extrémité gauche du cylindre 81 (Fig.l), pravoque le déplacement du piston vers la droite et, par le fait même, le relèvement de l'hélice. Quand on supprime la pression dans le cylindre, l'hélice retombe, par l'effet de la gravité, dans sa position normale, ce piston hydraulique constituant en fin de course une butée d'arrêt du mouvement d'oscillation du carter 26,
25 en direction de la poupe, et jouant ainsi le rôle de jambe de force pour contribuer à transmettre la poussée de l'hélice au bateau. n --