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MECANISME DE RENVERSEMENT DE MARCHE,, NOTAMMENT POUR NAVIRES
Les navires non équipasse moteurs réversibles nécessitent des mécanismes de renversement de marche!) capables d'assurer le passage de la mar- che avant à la marche arrière. On a établi à cette fin, entre autres, des en- grenages planétaires munis d'un frein à ruban et d'un embrayage à disques et où le desserrage du frein et l'enclenchement de l'embrayage en vue de la mar- che avant assuraient l'accouplement du côté moteur au côté récepteur, tandis que le serrage du frein et le déclenchement de l'embrayage mettaient en ac- tion l'engrenage planétaire, renversant ainsi le sens de-rotation,, @ Ces engrenages planétaires sont toutefois compliqués,
notamment parce qu'ils comportent surtout des pignons coniques; ainsi qu'en raison des freins à ruban. De meilleurs résultats ont été obtenus avec des mécanismesde renversement de marche à pignons cylindriques notamment pour puissances éle- vées notamment ceux fonctionnant avec un embrayage à friction pour la marche avant et un autre pour la marche arrière, en passant par un arbre de renvoi et un pignon intermédiaire.
L'emploi de deux embrayages à disques est compli- qué et coûteux, vu qu'il était nécessaire à ce jour d'employer des types spé= ciaux. En outre, dans le cas de puissances élevées, l'actionnement de tels embrayages nécessite un effort important, de sorte que, dans le cas d'une com- mande manuelle, le pilote ne pouvait pas concentrer toute son attention sur le cap, ou bien, il était nécessaire de prévoir des systèmes de commande à hui- le compliqués.
Pour éviter ces difficultés, l'invention prévoit un mécanisme de renversement de marche pour navires, dans lequel un manchon d'embrayage ou d'accouplement est monté à coulissement axial sur un arbre moteur relié au système moteur par un embrayage où accouplement à friction seulement lequel manchon tourne solidairement avec cet arbre et embraye celui-ci, dans l'une ou l'autre de ses positions axiales, à l'arbre récepteur, lequel.tourne dans un sers. ou bien avec interposition d'un pignon de marche arrière, dans le sens opposé. On peut donc utiliser ici des pignons cylindriques disposés de la manière la plus simple, et il suffit, pour permettre l'actionnement de l'embrayage à friction, que celui-ci soit dé'clenché seulement avant le déclen- chement de l'embrayage de renversement de marche.
Un autre avantage de l'in- vention consiste en ce que de tels embrayages à friction sont connus dans la
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construction automobile et, grâce à la production en grande série pratiquée dans ce domaine, peuvent être trouvés sur le marché dans des conditions très économiques. Dans ces embrayages, un disque de friction moteur par ex. est pressé, par des ressorts solidaires du système moteur, contre le disque de friction récepteur tournant solidairement avec l'arbre d'embrayage de renver- sement, sur lequel il est monté à coulissement axial, ce disque moteur pouvant être décollé du disque récepteur au moyen d'un levier de commande et par l'in- termédiaire de leviers et d'un manchon à colliers constitué par deux éléments indépendants l'un de l'autre et qui entoure l'arbre de l'embrayage de renverse- ment.
Ces embrayages à friction peuvent être appliqués sans difficulté dans un mécanisme de renversement de marche pour navires selon l'invention, d'où nouvelle simplification et économie importantes,
En outre, l'industrie automobile dispose de réalisations de tels embrayages à friction dans lesquelles une partie de la pression d'embrayage est obtenue par la force centrifuge, ce qui facilite la manoeuvre musculaire.
Toutefois, alors que, dans l'industrie automobile, la force centrifuge ne peut s'élever que jusqu'à un tiers environ de la pression d'embrayage requise, el- le peut atteindre dans l'application aux mécanismes de renversement de marche pour navires selon l'invention, et vu le rapport différent qui existe ici en- tre le régime et la puissance ou le couple, une valeur allant jusqu'aux deux tiers environ de la pression d'embrayage totale, Il en résulte que le domaine d'application de l'invention se trouve étendu notablement jusque dans des li- mites de puissance pour lesquelles il était nécessaire à ce jour de prévoir des commandes à huile compliquées.
La possibilité de l'application de cet embrayage à friction, em- ployé dans l'industrie automobile pour les changements de vitesse, aux mécanis- mes de changement de marche pour navires n'était nullement prise en considé- ration à ce jour par les techniciens compétents, vu que, dans les automobiles, les embrayages de changement de vitesse ou les pignons baladeurs ne commandent que des rapports-individuels ou l'élévation de vitesse ne s'élévait qu'à 60% environ. Or, dans la commande de navire, il est souvent nécessaire, pour stop- per le navire, de passer directement de la marche avant à la marche arrière, ce qui représente un changement de 200% au manchon d'embrayage. Ceci ne se présente jamais dans la marche d'une automobile.
On ne pouvait donc nullement prévoir que ceci serait réalisable avec l'embrayage de changement de vitesse utilisé comme embrayage direct de changement de marche selon l'invention. Il a été surprenant de constater par des essais que cette possibilité existait, surtout lorsqu'on utilise les moyens auxiliaires connus en soi et destinés à faciliter la prise des griffes d'accouplement, notamment sous la forme de sur- face obliques orientées dans le sens de la mise en prise et prévus, sur les faces en bout des dents d'accouplement.
D'autre part, ou en plus de ces dis- positions, et toujours conformément à une caractéristique de l'invention, on peut prévoir des mesures de sécurité contre le dégagement intempestif des dents de l'embrayage de renversement, et qui consistent à faire coulisser le manchon d'embrayage de renversement axialement sous l'action d'un ressort et en émous- sant les surfaces de prise des dents de cet embrayage, de telle sorte que le manchon d'accouplement n'effectue un déplacement axial plus important que la profondeur de lémoussage, et que l'embrayage ne se produise qu'après qu'un rapport déterminé entre la tension du ressort, le temps disponible,'et la pro- fondeur de la dépouille se sera établi.
En outre, et notamment lorsqu'on tient à réaliser une construction silencieuse, on peut réaliser un freinage de l'arbre simultanément avec son débrayage d'avec le système moteur, cela grâce à la prévision d'un disque de friction monté à coulissement axial sur l'arbre, tournant solidairement avec celui-ci et disposé entre l'élément ou collier du manchon à colliers solidai- re du levier d'actionnement et l'élément ou collier solidaire de l'embrayage à friction. Comme la masse de ce disque est faible, son freinage s'établit immédiatement jusqu'à la vitesse zéro, de sorte que la différence des vitesses de rotation au niveau du manchon d'embrayage axial s'élève tout au plus enco- re à 100%. Cette forte réduction,du double au simple, s'obtient par des moyens très simples peu coûteux et n'impliquant pas d'emcombrement supplémen- taire.
Plussspécialement, la fonction du ressort de freinage est remplie par
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le ressort déjà existant dans l'accouplement à friction ou par la force des poids centrifuges. Bien plus, lorsque le ressort'mentionné au début et qui assure le coulissement axial du manchon d'embrayage de reversement,' est assez doux, on peut réaliser un arrêt complet detous les organes du mécanisme de renversement et d'obtenir ainsi une différence zéro entre les vitesses de ro- tation, cela lorsque, conformément à une autre caractéristique de l'invention le levier de manoeuvre de l'embrayage de renversement est réuni desmodromique- ment au levier de l'embrayage à friction, par ex.
par l'intermédiaire de cour- bes ou cames de commande situées symétriquement par rapport à l'axe neutre du levier de manoeuvre un ressort étant intercalé pour chaque sens de déplacement entre le levier de manoeuvre et l'embrayage de renversement, de sorte que l'em- brayage à friction est toujours déclenché avant le déclenchement de l'embraya- ge de renversement. De ce fait, l'arbre récepteur et tous les pignons qui sont constamment en prise avec lui se trouvent reliés à l'arbre moteur lors du frei- nage de celui-ci, et sont donc également freinés. C'est seulement'après l'ar- rêt complet de tous les organes que la pression d'embrayage entre les organes d'accouplement cesse de s'exercer, de sorte que le ressort est en mesure d'ef- fectuer le débrayage et le renversement.
En outre, ce couplage entre le levier de manoeuvre de l'embrayage de renversement et le levier de l'embrayage à fric- tion offre l'avantage de permettre l'actionnement des deux embrayages par une seule manoeuvre, tout en assurant la succession correcte dans le temps, de fa- çon à rendre la manoeuvre de renversement de marche aussi simple comme c'ést le cas pour les mécanismes de renversement de marche pour navire, connus à ce jour.
Selon l'invention, le disque de friction servant au freinagè est monté sur un manchon guidé sur l'arbre à coulissement axial et tournant soli- dairement avec celui-ci et qui guide à son tour, par l'intermédiaire d'un rou- lement à billes ou analogue, l'élément ou collier, solidaire du levier d'em- brayage à friction du manchon à colliers. Ceci présente l'avantage que toutes les parties du manchon sont supportées par l'arbre. Pour permettre le graissa- ge du palier à billes et d'augmenter éventuellement la durée utile du disque à friction servant au freinage, le manchon présente des évidements à proximité du palier et éventuellement aussi dans le disque à friction, ces évidements étant situés au voisinage de canaux de graissage radiaux prévus dans l'arbre et réunis par un forage.axial avec l'extrémité de celui-ci.
Afin que le col- lier relié au levier de manoeuvre puisse être guidé dans tous les cas sans coin- cement ni gauchissement, ce qui est particulièrement important lorsqu'un autre collier est guidé séparément, le levier de manoeuvre qui attaque le collier en question est monté à rotation libre, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de pivotement de son articulation au collier ; est donc 'ainsi monté à mouve- ment universel.
Les autres détails de l'invention ressortent des dessins ci-joints, qui représentent schématiquement un exemple d'exécution de l'invention.
La Fig. 1 est une coupe longitudinale.
Les Figso. 2 à 5 représentent quatre fragnents.
L'arbre moteur 50 porte sur son volant 51 l'élément extérieur I de l'embrayage à friction, lequel entraîne le disque à friction 2 par l'in- termédiaire de butées. Ce disque serre à l'intérieur de l'élément extérieur 11 et à l'aide d'un certain nombre de ressorts 3 répartis sur le pourtour, le disque de friction 5 mobile axialement sur l'arbre moteur 4 et tournant avec celui-ci¯ Le débrayage s'opère au moyen d'un levier 6 que l'on fait bas'culer à droite autour de l'axe 7, ce qui a pour effet que le collier fixe 8 et le collier rotatif 10 qui en est séparé par un roulement à billes, font basculer autour des centres 12 trois leviers à deux bras 11, répartis autour de la périphérie, de telle sorte que le disque 2 est écarté du disque 5 au moyen des tiges 13 et contre l'action de ressort 3.
L'arbre moteur 4 de l'embrayage de renversement entraîne dans sa rotation un manchon d'accouplement 14 monté coulissant sur.cet arbre et que l'on déplace à gauche pour la marche avant, à l'aide.du levier 15, de telle sorte que la rotation de l'arbre 4 est transmise à l'arbre récepteur 18 par
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l'intermédiaire du pignon 16 monté fou sur l'arbre moteur et du pignon 17 fixé sur l'arbre récepteur.
Les pignons 19 et 20 sont entraînés à vide. Lors de la marche ar- rière, le manchon d'accouplement 14 s'engage dans le pignon 20 monté fou sur l'arbre moteur 4 et qui transmet la rotation, mais en sens opposé, à l'aide d'un pignon inverseur non montré, au pignon 19, et donc à l'arbre récepteur 180
Une extrémité du levier de manoeuvre 15 porte la fourche 21 mon- trée dans la Fig. 2 et qui est réunie à droite et à gauche, à mouvements soli- daires, par l'intermédiaire de deux ressorts 22, au levier de commande 24 agis- sant sur le manchon d'accouplement 14 et tournant autour de l'axe 23.
Ces res- sorts 22, en coopérant d'une part avec des cames 25 prévues sur une pièce 34 dont la position peut être réglée et fixée à l'aide de vis 33 et d'une fente 32 du levier, 15, et d'autre part avec un galet correspondant 26 prévu sur le levier 6, agissent de tellemanière que, lorsque le levier de manoeuvre 15 est basculé vers la droite depuis la position représentée, il en résulte d'abord une mise sous tension du ressort 22 de droite et une séparation du disque 2 d'avec le disque 5, de sorte que la pression de serrage entre les crabots de l'embrayage de renversement cesse de s'exercer, après quoi le manchon 14 est dégagé de sa prise avec le pignon 20 et déplacé vers la gauche, sous la pres- sion du ressort 22 sous tension.
Lorsque le levier de manoeuvre 15 est dé- placé à droite au delà du point neutre, pour lequel on prévoit une encoche 28 destinée au galet 26 et située dans l'axe de sumétrie 27, le disque 2 se trou- ve à nouveau pressé contre le disque 5, le ressort de droite 22 étant à nouveau mis sous tension. Les surfaces obliques 29 prévues sur les faces frontales des dents d'accouplement du pignon 16 - de même que sur le pignon 20 - facili- tent l'engagement, en admettant que l'arbre moteur 4 tourne dans le sens de la flèche 30.
Toutefois, et afin d'éviter les ruptures de dents, des chan- freins 31 (voir également Fig. 3) s'opposent à l'enclenchement des crabots aussi longtemps que la tension du ressort 22 et le temps disponible pour enjam- ber la profondeur de ces chanfreins et qui dépend donc de la différence des vitesses de rotation de l'arbre moteur 4 et du pignon 16, ne se trouvent mu- tuellement accordés. Le même processus se répète dans le sens approprié, lors- que le levier 15 est manoeuvré dans l'autre direction.
Il va de soi qu'à l'exemple d'exécution ci-dessus, où l'arbre ré- cepteur 18 tourne plus lentement que l'arbre moteur 4 et est décalé par rap- port à celui-ci, on peut adopter une disposition co-axiale, sans modification de la vitesse de rotation, disposition'dans laquelle le pignon 16 serait sépa- ré de l'arbre moteur 4 et réuni rigidement à l'arbre récepteur.
Dans la fig. 4, le chiffre 4 représente l'arbre commandé par l'em- brayage à friction et sur lequel est monté le manchon d'accouplement axial, tandis que 6 désigne le levier de manoeuvre pour le déclenchement de cet em- brayage, déclenchement qui s'opère par l'intermédiaire du collier non rotatif 8, du roulement à billes 9 et du collier 10 tournant avec l'accouplement à friction, ainsi que du levier 11. Entre les colliers 8 et 10 est disposé un manchon 35 représentant un disque de friction 4' coulissant sur l'arbre 4 et tournant avec celui-ci, auquel il est réuni à rainurage longitudinal, ou ana- logue. Ce manchon 35 guide également le roulement à billes 9, et donc le col- lier 10.
L'action de ce dispositif consiste en ce que lors de l'actionnement du levier 6, la pression antagoniste du ressort de l'embrayage à friction freine, en le pressant contre le collier non rotatif 8, par l'intermédiaire du levier 11, du collier 10 et du roulement à billes 9, le disque de friction 4' qui-burne avec l'arbre 4, encore entraîné en rotation à vide.
Ce freinage, en raison de son couplage avec l'actionnement de l'em- brayage à friction, et vu le couplage de ce dernier actionnement avec la com- mande du manchon d'accouplement du renversement de marche, assure une manoeu- vre très douce du mécanisme de renversement. Donc, du fait- que,notamment, le déclenchement du manchon d'accouplement 14 ne se produit, en raison du res- sort 22, qu'après déclenchement de l'embrayage à friction 2,5 et donc du frei- nage de l'arbre 4 qui en résulte, il se produit aussi un freinage de l'arbre récepteur 18 avec tous les pignons constamment en prise avec lui, de sorte que
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le renversement s'opère lorsque tous les organes sont immobilisés.
Pour favo= riser cet effet, les surfaces d'attaque 42 de l'accouplement de renverse- ment, montrées à plus grande échelle dans la Fig. 3, présentent une dépouille à faible inclinaison. Lorsque, au moment où le levier de manoeuvre 15 a été déplacé au-delà du point neutre, les dents des crabots sont écartées les unes des autres, il se produit d'abord un enclenchement-de l'embrayagé à friction 2,5 avec mise sous tension du ressort 22, ce qui a pour effet de mettre en mou- vement l'arbre 4, de sorte que le manchon d'accouplement 14 engage immédiate- ment la griffe opposée en question, sous l'action du ressort 22.
La Fige 4 montre en outre la disposition des dégagements 36' et 37 prévus dans le manchon 35 au voisinage des canaux de graissage radiaux 38 pra- tiqués dans l'arbre 4 et reliés par un forage axial 39' à l'extrémité de l'ar- bre, où l'alimentation en lubrifiant peut s'opérer aisément.
La Fig. 5 montre la manière dont le levier de commande 6 est monté à pivotement libre autour d'un axe 40, perpendiculaire à l'axe de votation 41 de l'articulation de ce levier au collier 8. '
Comme montré dans la Fig. 1, le carter d'engrenages 52' forme une pièce avec le carter d'embrayage 52 et est relié à brides au carter 54 du mo- teur, avec prévision de surfaces de centrage 55. En outre, le carter d'engre- nages 52' peut présenter un renforcement extérieur supplémentaire, non montré.
Les faibles dimensions du mécanisme selon l'invention permettent de réunir ainsi en un seul bloc le mécanisme de renversement de marche d'un navire et le moteur.
REVENDICATIONS.
1.- Mécanisme de renversement de marche, notamment pour navires, caractérisé en ce qu'un manchon d'embrayage ou d'accouplement (14), monté à coulissement axial sur l'arbre moteur (4) relié au système moteur seulement par -un embrayage ou accouplement à friction (2,5), tourne solidairement avec cet arbre et embraye celui-ci, dans l'une ou l'autre de ses positions axiales, à l'arbre récepteur 18, lequel tourne soit dans un sens, soit avec interposi- tion d'un pignon inverseur, dans le sens opposé.