<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a trait à des systèmes de transmission mo- trice dans lesquels il est requis de pourvoir à une vitesse de ralenti de l'organe mené, c'est-à-dire une vitesse qui est faible par comparaison avec la pleine vitesse normaleUne telle exigence se présente par exemple dans les grues et les treuils et, aussi, dans les transmissions de machines où il est requis de faire démarrer la machine à une petite vitesse, par exemple pour une opération d'alimentation, la transmission étant subséquemment a- menée à la vitesse de fonctionnement normale.
Dans le brevet britannique n 539.241, le demandeur a décrit des systèmes de transmission motrice comprenant un moteur menant ou un frein qui agit sur l'organe menant de la machine menée et qui a une caractéristi- que de couple au frein qui croît automatiquement avec la vitesse, et un dispositif de réglage susceptible de fonctionner pour rendre le frein inac- tif dans les conditions de marche normale et actif pour céder à une vitesse de ralenti de la machine sous le couple transmis depuis le moteur-menant.
Dans le système décrit en se référant aux figures 3 et 4 de ce brevet, le frein comprend deux éléments de freinage, à savoir: un frein à friction, réglé de manière centrifuge, et un frein à friction réglable, agencé de manière à arrêter la rotation de l'élément de freinage du frein réglé de manière centrifuge. Dans le système décrit en se référant aux figures 5 et
6 de ce brevet, le frein comprend deux éléments, à savoir : un frein hydro- cinétique et un frein à friction réglable agencé de manière à arrêter la rotation de l'élément de freinage du frein hydro-cinétique . Bien que ces deux systèmes soient praticables, ils présentent tous deux des désavantages que la présente invention se propose d'écarter.
En particulier, aucun de ces systèmes ne pourvoit à l'ajustement de la vitesse de ralenti pendant le fonctionnement du système et, dans le cas où l'on fait usage du frein hydro-cinétique , il est nécessaire de faire usage d'un frein de dimensions et de prix de revient si élevés qu'il en est peu économique et ce afin d' obtenir un effort de freinage suffisant lorsqu'une faible vitesse de la machine menée est requise.
Un système de transmission motrice selon la présente invention comprend un moteur initial, une machine menée et une pompe de type volumé- trique accouplée pour actionnemént à la machine menée et agencée de manière à exercer sur cette machine menée une résistance à la rotation qui augmente à mesure que la vitesse de la machine menée augmente, une petite augmenta- tion de la vitesse comportant une grande augmentation de la résistance à la rotation et vice versa, et un dispositif de réglage par quoi la résistan- ce à la rotation exercée par cette pompe peut être modifiée. Cette résistan- ce peut, par exemple, être appliquée par un frein réglé par la pression exercée par la pompe.
Dans une des formes de l'invention, un moteur initial est accouplé à la machine menée par l'intermédiaire d'un turbo-accouplement hydraulique du type à remplissage variable. Dans cette forme de l'invention, l'organe de réglage de remplissage de l'accouplement.peut être relié au dispositif réglant la pression de la pompe volumétrique susdite.
Dans une variante de cette forme de l'invention, le turbo-accouple- ment hydraulique peut être remplacé par un accouplement à glissement magné- tique ayant un organe de réglage de glissement relié au dispositif réglant la pression de la pompe volumétrique susdite.
Dans une autre forme de l'invention, un moteur initial du type à vitesse variable est accouplé à la machine menée par l'intermédiaire d'un turbo-accouplement hydraulique qui peut être du type à remplissage constant et l'organe de réglage de la vitesse de ce moteur initial est relié au dis-
<Desc/Clms Page number 2>
positif réglant la pression de la pompe volumétrique susdite
Il peut être possible de s'en remettre, pour cette résistance à la rotation de la machine menée, uniquement sur le couple requis pour actionner la pompe elle-même, dans les cas où le prix de revient d'une pompe hydraulique convenablement plus grande peut être supporté et où 1 échauffement du fluide dû à l'emploi intermittent de l'effet de freinage peut être toléré.
De préférence, cette résistance est appliquée à la ma- chine menée au moyen d'un frein à friction hydrauliquement actionné, réglé par la pression de fluide produite par la pompe. Le dispositif destiné à régler la pression de cette pompe volumétrique peut comprendre une soupape de réglage reliée au côté refoulement de la pompe, par suite de quoi, d' après la position donnée à cette soupape, la pression de fluide peut être ajustée de manière à imposer une forte résistance à la machine menée lors- qu'on la fait fonctionner dans la partie des petites vitesses de l'inter- valle des vitesses.
Dans une variante, cette pompe volumétrique peut être du type à refoulement variable et ce dispositif destiné à régler la pression de cette pompe peut être constitué par l'organe de réglage de refoulement variable de cette pompe, ajusté de manière à donner un grand débit sortant spécifi- que de la pompe, et donc, une grande résistance à la rotation de la machine menée lorsqu'on fait fonctionner la machine dans la partie des petites vi- tesses de l'intervalle des vitesses.
Pour que l'invention puisse être clairement comprise et aisément mise en oeuvre, deux réalisations de celle-ci, appliquées à des commandes de treuils, vont maintenant être décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une vue schématique d'un système de transmission motrice, réalisant l'invention, où un moteur à vitesse constante est em- ployé en conjonction avec un turbo-accouplement du type à remplissage varia- ble
La figure 2 est une vue de détail, partiellement en section, de la soupape de réglage employée dans le système.
La - figure 3 est un diagramme qui donne la relation existant entre l'aire d'orifice et la course de la soupape de réglage.
La figure 4 est une vue terminale du système représenté à la figu- re 1
La figure 5 est une vue schématique du système de transmission mo- trice, réalisant l'invention, dans lequel un moteur à vitesse variable est employé en conjonction avec un turbo-accouplement du type à remplissage constant.
Il est maintenant fait référence aux figure 1 à 4; le moteur ini- tial à vitesse constante est un moteur électrique à cage d'écureuil 1.
L'arbre de sortie 2 du moteur 1 est accouplé à l'arbre d'entrée 3 d'un tur- bo-accouplement hydraulique 4 du type pourvu d'un tube pui seur ajustable au moyen d'un levier de réglage 5 pour modifier le remplissage du circuit d'oeuvre du turbo-accouplement. L'arbre de sortie 6 du turbo-accouplement 4 porte une vis tangente 7 s'engrenant avec une roue à vis tangente 8 por- tée par l'arbre d'un tambour de treuil 9. Une pompe à huile 10 du type volumétrique est accouplée pour actionnement avec l'arbre de sortie 6 du turbo-accouplement 4 et son côté refoulement est relié par un tuyau 11 à un servo-cylindre hydraulique 12.
Dans le cas où le moteur 1 et le turbo- accouplement hydraulique 4 sont du type réversible ou encore, dans le cas
<Desc/Clms Page number 3>
où un engrenage d'inversion est prévu par quoi le tambour de treuil 9 et la pompe 10 peuvent être actionnés dans les deux sens, la pompe 10 est du type où la pression est créée dans le tuyau 11 et le cylindre servo- hydraulique 12 pour les deux sens de rotation de cette pompe.
Un tuyau auxiliaire 13 mène à une soupape ajustable de réglage de by-pass 14 qui permet à l'huile de s'écouler du tuyau 13 dans un tuyau
15 menant à un carter 16 auquel est relié le côté aspiration de la pompe
10 par un tuyau 17 La tige de piston 18 du cylindre hydraulique 12 est accouplée par un levier 19 à des sabots de frein 20 et 20' qui coopèrent avec un tambour de frein 21 monté sur l'arbre de sortie 6 du turbo-accou- plement 4.
Le mécanisme du frein et le servo-cylindre hydraulique sont proportionnés de manière à être aptes à exercer un couple de freinage grand par rapport au couple susceptible d'être développé par le moteur 1 et le turbo-accouplement hydraulique 4
La soupape 14 (voir aussi figure 2) comprend un cylindre 22 dans lequel se trouve un piston 23 relié au levier de réglage de remplissage du turbo-accouplement 4 La paroi du cylindre 22 comporte une bride annu- laire 24 saillissant vers l'intérieur, qui coopère avec le piston 23 qui est façonné comme le montrent les dessins, de manière à modifier la sec- tion d'écoulement entre le piston et la bride de mesure que le piston se déplace longitudinalement.
La forme du piston 23 peut par exemple être de telle nature qu'elle présente une relation entre la course du piston et la section d'écoulement telle que celle qui est représentée par la figure 3 où la section d'écoulement est portée en ordonnées et la course du piston en abscisses.
En fonctionnement, en supposant que le moteur 1 tourne, le levier de réglage de tube puiseur 5 se trouve initialement dans une position (représentée figure 4 en trait plein) dans laquelle la chambre d'oeuvre du turbo-accouplement 4 est sensiblement vide, de sorte qu'aucun couple appréciable n'est transmis depuis le moteur 1 au tambour 9 par l'intermé- diaire du turbo-accouplement 4 et la soupape de réglage est agencée de manière à être ouverte par exemple à 5% de son ouverture totale.
Lorsque le levier de réglage de tube puiseur 5 est actionné de manière à remplir partiellement la chambre d'oeuvre du turbo-accouplement 4, l'arbre de sor- tie 6 commence à tourner et à actionner le tambour de treuil 9 L'arbre de sortie 6 actionne aussi la pompe 10 qui fait donc appréciablement augmenter la pression de l'huile contenue dans le cylindre hydraulique 12, du fait que le débit de l'huile par la soupape de réglage de by-pass 14 vers le carter est fortement restreint.
les sabots de frein 20 et 20' sont donc appliqués au tambour de frein 21, contreoarrant la tendance à l'augmenta- tion de la vitesse de l'arbre 6 au-delà de la vitesse de ralenti déterminée en partie par la position donnée au levier de réglage 5 et par la 'soupape de réglage 14 Si le levier de réglage de tube puiseur est alors actionné pour augmentre le remplissage de la chambre d'oeuvre du turbo-accouplement, l'arbre 6 et le tambour 8 accélèrent, mais cette tendance est contrecarrée par une application plus puissante encore des sabots de frein 20 et 20' , due à l'augmentation de la vitesse et du débit refoulé par la pompe, don- nant lieu à l'augmentation de la pression résultante régnant dans le cylin- dre hydraulique 12; il s'ensuit que seule une faible augmentation de la vitesse du tambour 9 a lieu.
Du fait que le frein 20, 20', 21 et le servo-moteur 12 sont aptes à développer un couple grand par rapport au couple dû au moteur 1 ou à la charge qui s'exerce sur le treuil 9, une petite augmentation de la vitesse de la turbo-machine, accompagnée de la légère augmentation résultante de
<Desc/Clms Page number 4>
la pression agissant sur le servo-cylindre 12 comporte une grande augmenta- tion de la résistance à la rotation imposée par le frein à la machine menée.
Inversement, une légère réduction de la vitesse de la machine menée, due, par exemple, à une augmentation de la charge agissant sur le tambour 9 donne lieu à une diminution de la pression agissant sur le servo-cylindre 12 et à une grande réduction de la résistance à la rotation imposée par le frein à la machine menée.
Lorsqu'il est requis d'augmenter la vitesse du tambour de .treuil 9 de la vitesse de ralenti à la.pleine vitesse, le levier de réglage de tube puiseur 5 est déplacé vers la position, représentée en pointillé fi- gure 4, qui correspond à l'état rempli de la chambre d'oeuvre de l'accou- plement 4 Le piston 23 est de ce fait déplacé vers une position dans la- quelle le débit de l'huile passant par la soupape n'est sensiblement pas restreint et la pression régnant dans le cylindre hydraulique 12 tombe à une valeur à laquelle le frein est entièrement relâché sous l'effet du res- sort de rappel 12b.
L'agencement peut être par exemple tel que le représente la figu- re 30 Lorsque le levier de réglage 5 du tube puiseur est déplacé de la po- sition correspondant à une chambre d'oeuvre vide à une position qui donne un remplissage à 25% de la chambre d'oeuvre, la soupape de réglage est ouverte à 5% de manière à fournir une vitesse de ralenti à un couple rela- tivement faibleo Le mouvement subséquent du levier de réglage de tube pui- seur 5, qui augmente le remplissage jusqu'à 50% en produisant une augmen- tation correspondante de la capacité de transmission de couple du turbo- accouplement, peut être accompagné d'une réduction de l'ouverture de la soupape de réglage 14, par exemple à 2 1/2%,
de manière que la vitesse de ralenti soit maintenue à un couple relativement élevé, le frein 21 étant plus fortement appliqué par suite de-l'augmentation de la pression provoquée par la restriction de l'ouverture de la soupape de réglage 14 Un déplace- ment subséquent du levier de réglage de tube puiseur, par exemple vers une position correspondant à un remplissage à 75% peut être accompagné de 1' ouverture de la soupape de réglage jusqu'à, par exemple, 10%, afin de ré- duire la pression régnant dans le cylindre 12 et laisser la vitesse de ra- lenti augmenter considérablement,
et d'augmenter le couple disponible à l'arbre menéo Un déplacement plus poussé encore du levier de réglage vers la position qui donne un remplissage de 100% peut être amené à ouvrir com- plmtement la soupape de réglage 14 de manière que la pression régnant dans le cylindre hydraulique 12 tombe et que le frein se relâche, par suite de quoi s'établit finalement la commande normale ou à pleine vitesse.
Pendant l'actionhement inverse du levier de réglage de tube puiseur 5 à partir de la position de remplissage à 100% le remplissage de la cham- bre d'oeuvre du turbo-accouplement 4 est d'abord, réduit et. le frein 20, 20', 21 est appliqué progressivement davantage, le degré croissant d'application étant toutefois soumis à la limitation due au réglage d'une soupape de dé tente de pression 28, de manière à ralentir le-tambour 9 jusqu'à une vites- se de ralenti. Cette soupape de détente 28 est prévue pour éviter une aug- mentation excessive.de la pression régnant dans le système de la pompe du fait, en partie, de l'inertie de la charge.
Lorsque le levier de réglage de tube puiseur 5 est ramené à la position correspondant à une chambre d' oeuvre vide, le tambour 9 cesse d'être actionné par le turbo-accouplement hydraulique 4
Le système représenté figure 5 comprend un moteur initial 1 à vi- tesse variable, tel qu'un moteur à vitesse variable ou un moteur à combus- tion interne à réglage d'alimentation en combustible, et le turbo-accouple-
<Desc/Clms Page number 5>
ment 4 est du type à remplissage constant. La soupape de réglage 14 du circuit de la pompe est accouplée à l'organe de réglage de vitesse 29 du moteur initial 1 Dans ses autres aspects, le système est semblable à ce- lui qui a déjà été décrit en se référant aux figures 1 à 4 et les mêmes ré- férences ont été employées pour indiquer les pièces analogues des deux sys- tèmes représentés sur les dessins.
C'est une caractéristique utile d'un système selon l'invention que toute tendance à l'augmentation ou à la diminution périodique de la vitesse de ralenti, due à l'action des surfaces freinantes des pièces 20, 20', 21 est contrecarrée en partie par la modification de la pression avec laquelle le frein est actionné, cette modification résultant de la modifi- cation de la vitesse de ralenti de la machine menée et de la pompe 10.
REVENDICATIONS.
1 Système de transmission motrice caractérisé en ce qu'il comprend un moteur initial, une machine menée et une pompe du type volumétrique ac- couplée pour actionnement à la machine menée et agencée manière à exercer sur celle-ci une résistance à la rotation qui augmente à mesure que s'ac- croît la vitesse de la machine menée, une petite augmentation de la vites- se comportant une grande augmentation de la résistance à la rotation et vice versa, et un dispositif de réglage grâce auquel la résistance à la rotation exercée par cette pompe peut être modifiée.