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Cette invention se rapporte à des accouplements turbo-hydrauliques, du type comprenant des éléments à aubes, entraîneurs et entraînés, un de ces éléments pou- vant tourner en même temps qu'une enveloppe qui s'étend autour de l'arrière de l'autre élément: La partie primai- re ou¯.entraîneuse peut être soit l'élément à aubes ex- térieur, c'est-à-dire l'élément qui tourne avec l'envelop- pe, auquel cas la partie secondaire, ou entraînée, est l'élément intérieur, qui est léger, c'est-à-dire d'iner- tie relativement faible, ou bien, d'un autre côté, l'élé- ment entraîneur peut être l'élément léger intérieur, au-. quel cas l'élément entraîné est l'élément extérieur, qui, ensemble avec l'enveloppe mentionnée ci-dessus, est lourd, c'est-à-dire qu'il possède une inertie relativement éle-. vée.
L'invention se rapporte particulièrement, mai non exclusivement, aux accouplements turbo-hydrauliques, du type mentionne ci-dessus, dans lequel* un tube de re-
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prise, qui peut être fixe ou réglable, fonctionne à l'in- térieur d'une enveloppe qui peut tourner avec l'un ou l' autre des éléments à aubes, et est utilisé pour transfé- rer du liquide de cette enveloppe, qui peut être l'en- veloppe mentionnée au paragraphe précédent, ou peut être une enveloppe supplémentaire.
Il y a des avantages à utiliser l'élément à aubes associé avec l'enveloppe comle élément d'entraînement; notamment, lorsque le turbo-accouplement est du type qui peut être utilisé pour commande vitesse réduite, avec le circuit de fonctionnement en condition partiellement vide, et avec, dans celui-ci, une pression centrifuge ré- duite à l'avenant, ce qui a poar résultat un régime ralen- ti de vidange par les tuyères d'écoulement ou par les s u- papes à vidange rapide montées dans l'enveloppe.
Il est de bonne pratique, lorsqu'on utilise des acoouplements turbo-hydrauliqueb avec des moteurs à com- bustion interne, de monter l'élément primaire entraîneur lourd et le carter directement sur le vilebrequin du mo- teur, par l'intermédiaire d'une plaque diaphragme, qui relie la bride du.vilebrequin à l'élément entraîneur.
Cette-plaque diaphragme présente une liaison résistant à la torsion, qui permet à l'inertie élevée de l'élément primaire, ou élément d'entraînement, et du carter d'être .acceptée par le fabricant du moteur, même quand 1' élément primaire porte,' en plus du carter mentionné ci-dessus, qui s'étend autour de l'arrière de l'élément secondaire, ou entraîné, une chambre-réservoir pouvant tourner, qui sert à recevoir le liquide de fonctionnement du circuit de travail de l'accouplement, et sert de moyen de contrôle du degré de remplissage du circuit de travail.
Dans des turbo-accouplements de ce type, l'élément secondaire ou entraîné, est monté sur un arbre récepteur, porté par une paire de paliers écartés, logés dans le moyeu de l'élément primaire, ou entraîneur, et dans le carter qui enferme
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l'élément secondaire, ou entraîné;' ainsi, les axes de ro- tation des éléments entraîneur et entraîné coïncident.
Avec la tendance ascendante de la puissance et de la vitesse, et du nombre de cylindres de moteur, avec la longueur accrue du vilebrequin du moteur, on a trouvé que la disposition décrite ci-dessus ne pouvait convenir dans certains cas, en raison du poids de l'élément pri- maire entraîneur et des pièces tournant avec lui, qui provoque une flexion exagérée du vilebrequin du noteur, et, en conséquence, l'élément primaire a été pourvu d'un prolongement d'arbre, supporté par un palier extérieur, le noteur étant accouplé à l'élément primaire, ou entraî- neur, par l'intermédiaire de cet arbre.
Cette méthode, toutefois, implique-un coût supplémentaire, et augmente la longueur totale de l'installation, et introduit habi- tuellement.un problème de vibration, due à la torsion, plus difficile, en raison de la résilience du prolonge- ment de l'arbre.
C'est la pratique dans les applications, au .noteur Diesel marin, de-l'engrenage Vulcan, dans lequel l'accou- plement turbo-hydraulique est incorporé dans le carter des engrenages réducteurs, de relier l'élément primaire du turbo-accouplement au vilebrequin du moteur par un arbre intermédiaire, supporté par un palier dans le car- ter d'engrenages, e.t, dans de nombreux cas, l'élément primaire, ou entraîneur, doit comprendre l'élément léger intérieur, pour la raison que des considérations de vibra- tions de torsion admissibles dans le système moteur-élé- ment primaire ne permettent pas à l'élément plus lourd d'être commandé par cet arbre intermédiaire.
Le but de l'invention est de procurer un accouple- ment turbo-hydraulique du type décrit ci-dessus, avec, où sans, tube de reprise qui, lorsqu'il est utilise en association avec un moteur à combustion interna , permet de surmonter les difficultés mentionnées ci-dessus.
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Suivant l'invention, l'organe d'un accouplement
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turbo-hydraulique, qui comporte une roue :. sub'es d'ën'eral- ne;.3nt et un carter tournant qui s'étend autour de l',,;:.:..::.i3:- re de l'organe secondaire ou entraîne est pourvu d'un palier articule, pour supporter une partie du poids de l'ornais secondaire pour la rotation à l'intérieur de l'or-
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jaii- primaire, et un autre v-alier supportant une partie du poids de l'organe primaire, par l'intermédiaire d'un manchon, qui entoure l'rb.v., :1.' ,c3¯-,teur, ou de sortie, est pourvu d'un 10..;rfJ.3n(;
fi :e cour supporter cet autre palier, et un jeu radial exijts autour de l'arbrede sortie
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à l'intérieur de ce iaanenon, ce jeu radial n'étant pas inférieur à 1/500 du dia.-='8 Gr''! do l'arbre, 13 sure dans la région où le jeu le plus i.!:"0.!...111t est requis autour de cet arbre, pour permettre une non-coïncidence des axes de rotation des organes pri:.iaire 'et secondaire.
Afin que l'invention puisse être clairement comprise et facilement réalisée, elle sera maintenant décrite avec plus de détails en se reportant au dessin annexé, dont l'u- nique figure est une vue en coupe longitudinale d'un turbo- accouplement comportant l'invention.
- - En se reportant au dessin, le rotor secondaire1 est logé près du côté d'entrée de l'accouplement, et le rotor primaire 2 est placé du côté de la sortie. Le rotor primai-
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re 2 porte, attaché a. lui, un carter d'entraînement 3, qui s'étend autour de l'arrière du rotor secondaire 1, et qui est pourvu d'un moyeu central 4 (partie inférieure de la figure) possédant une brida 5, à laquelle la bride 6 d'un vilebrequin de moteur Diesel peut être boulonnée, de façon
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qu'effective leu.t ce vilebrequin est relié de façon rigide1 au rotor primaire 2.
Le rotor secondaire 1 est construit avec un...;oyeu centrol 7, qui e;. boulonné à une bride 8 sur un arbre récepteur , ou Je sortie 5, l'extra dbo in ..weauv - de l'arbre 9 ayunt sa portas un palier 10, l'inté- rieur du moyeu 4 du c;r t:r 3, L',":tL'8.ÍJ.ité aa=c.:lu..:urf: ,la
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l'arbre de sortie 9 est pourvue d'une bride 11, pour liai- son, p;r. l'intermédiaire d'un accouplement se@l-flexible, c'est-à-dire un accouplement qui permet un défaut d'ali- . gnement angulaire des arbres, avec l'organe 12 monté sur l'arbre commandé.
Le rotor primaire 2 est construit avec un moyeu central 13 qui est boulonné de façon rigide à une bride 14, sur un manchon 15, qui entoure l'arbre de sor- tie 9, et l'extrémité extérieure du manchon 15 est sup- portée dans du palier 16, à l'intérieur du collecteur .17 d'un tuyau de reprise, monté sur un support 17a, qui est stationnaire, mais qui peut être réglé latéralement et en hauteur, pour déterminer la position du palier 16, par rapport à l'assise du noteur.
L'accouplement est pourvu d'un réservoir cylindri- que 18, dont une extrémité est boulonnée à une bride de liaison 19, à la partie extérieure, suivant le rayon, du carter d'entraînement 3, et l'autre, extrémité du réservoir 18 est forcée d'une plaque terminale 20, avec un grand orifice central, dont la périphérie intérieure tourne, avec un jeu convenable, à l'intérieur du collecteur 17 du tuyau de reprise , la partie centrale de la pièce 20 et le collecteur étant construits pour forcer des labyrinthes empêchant la sortie de liquide.
Le collecteur 17 porte un tuyau de reprise 21, avec un bout 21a, qui peut glisser dans des guides à l'intérieur d'un logement 22, lequel tube de reprise comme il est bien connu dans le métier, conduit le liquide du carter tournant 18, à travers des canalisations (non indiquées) dans le logement 22, vers un réfrigérant extérieur, d' où le liquide retourne via des canalisations 2a vers la chambre de .travail constituée entre les éléments à aubes 1 et 2.
Ce bout 21a du tuyau de reprise peut recevoir un mouvement de rapprochement et d'écartement de la périphérie du réservoir 18, au moyen d'un levier de contrôle 23, porté par une broche de con- trôle '24, qui traverse le collecteur 17 et le logement 22, @
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et est reliée, de faon à pouvoir le commander, au tube de retour, par l'intermédiaire du levier 24a.
Le carter 3 est pourvu de soupapes à ressorts, actionnées par la force centrifuge, dont une est'montrée en 25 et comportant des tuyères de fuite 25a, à travers lesquelles, pendant le fonction.le:;lent de l'accouplement, le liquide utilisé s'écoule de la chambre de travail vers le réservoir 18, où il est recueilli par le tube de re- tour, conduit à travers un réfrigérant à huile, et réin- tégré dans le circuit.
Avec la disposition decrite, uns pari is du poids en porte à faux de l'organe prinaire 2, et die partie du . poids de l'organe secondaire 1sont prises @ le support fixe 17a, qui est réglé en aligne ent latéral précis, de façon que le palier 16du manchon 15, se trouva légère-ment plus haut que l'axe du vilebrequin du moteur.
De cette façon, l'influence du poids des organes primaire et secondaire, supporté par le pal ier 16, peut être réglée pour réduire le fléchissement du vilebrequin à un chiffre acceptable.
Dans les conditions opératoires décrites ci-avant, l'axe de rotation des organes primaires ne peut pas coïn- cider avec l'axe de rotation des organes secondaires, et il s'ensuit qu'un jeu de fonctionnement adéquat doit être ménagé autour de l'arbre de sortie 9, ce jeu, mesuré sui-. vant le rayon à l'intérieur du manchon 15, n'étant pas .inférieur à 1/500 du.diamètre de l'arbre de sortie 9, dans la région où le jeu de fonctionnement le plus impor- tant, autour de cet arbre , est requis.
Afin de réduire le passage de liquide,' de la chambre de travail du turbo-accouplement à travers l'es- pace du jeu 9a ménagé autour de l'arbre de sortie 9, particulièrement dans les conditions de pression interne résultant du couple et du glissement importants, et éga- lement de la circulation rapide du liquide vers cette
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chambre de travail, une chambre annulaire 26, adjacente à l'arbre de sortie 9, est constituée pa un organe.cy- lindrique 27, dont une extrémité est fixée à la paroi du moyeu 13 du rotor primaire, cet organe 27 étant con- centrique à l'arbre de sortie, et distancé de celui-ci radialement, et s'avançant partiellement autour de la bride 8 de l'arbre de sortie 9,
dans un encastrement 28 ménage dans le moyeu 7 du rotor secondaire 1. On forme donc ainsi un labyrinthe qui réduit l'entrée du liquide, .sous pression locale, dans la chambre 26. Pour réduire le passage de liquide hors de la chambre 26, il est prévu un second joint en labyrinthe, sous forme d'un organe 29, annulaire et de section en L, boulonné au moyeu 7 du rotor secondaire, et possédant uri,e partie cylindrique s'étendant parallèlement à 'l'arbre du rotor secondaire, se prolongeant dans une rainure annulaire 30, dans le moyeu du rotor primaire, et écartée radialement de l'or- gane .cylindrique .27 1, à l'intérieur duquel elle se trouve.
Il est donc ainsi formé un second labyrinthe dont le but est de recueillir, dans la chambre 26, le liquide qui a traversé le labyrinthe décrit en premier lieu. Plusieurs .tubes-31, s'étendant radialement, et répartis régulière- ment autour de l'axe de l'accouplement, sont prévus, cha- que tube 31 (dont un seulement est indiquée communiquant, à son extrémité radiale intérieure, avec l'intérieur de la chambre 26, et l'extrémité radiale extérieure de cha- que tube 31 se prolongeant à travers la coquille et la bride du rotor primaire, étant ainsi en communication ouverte avec-le réservoir 18.-Avec cette disposition , le liquide qui est recueilli dans la chambre 26 en est ex- pulsé, et condui.t dans le réservoir 18, sous l'action de la pression centrifuge exercée sur le liquide, dans les tubes 31, lorsque le rotor primaire 2 est en rotation.
Un labyrinthe supplémentaire, pour renvoyer au réservoir
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tout liquide passant à travers le jeu ménagé autour de l'arbre de sortie 9, peut être prévu dans le manchon, en
15b, près de l'extrémité extérieure de l'arbre 9, à l'in- . térieur du support fixe 17, afin de diriger tout liquide atteignant ce point dans un canal de drainage 33,condui- sant à un puisard 34, sur lequel est monté le support 17.
Le puisard 34 peut être disposé de façon à pouvoir être évacué de manière continue, lorsque l'accouplement fonc- tionne, par un éjecteur actionné par la pression créée dans le tube de retour, et le renvoyant dans le réservoir
18.
,Suivant un autre aspect de la.présente invention, il est donc fourni un accouplement turbo -hydraulique , pos- sédant des orgues primaire et secondsire, un de cas or- ganes étant pourvu d'un arbre qui passe, avec un jeu de fonctionnement adéruat, à ...'avers un manchon relié à l'autre organe pour entrer en rotation avec lui, et sup- porté par un palier extérieur fixe, et dans lequel il est prévu une chambre d'interception, avec au moins un joint, qui réduit l'écoulement du liquide à travers celle-ci, située entre la, chambre de -travail et le jeu entre- cet . arbre et ce manchon, cette chambre d'interception étant pourvue d'au moins un conduit à travers lequel le liquide est évacué, avec l'aide de la force centrifuge, lorsque l'accouplement est en fonctionnement.
Ce conduit peut, par exemple, s'étendre de cette chambre vers le profil extérieur du circuit. de travail, ou au-delà.
Une mesure supplémentaire .pouvant être employée
Pour réduire la fuite de liquide .le long du jeu ménagé autour de l'arbre est de donner à l'alésage du manchon
15 un profil tronconique, copine il est indiqua, l'alésage étant plus large vers l'extrémité adjacente au rotor pri- maire 2, de façon que, lorsque l'accouplement est en fonctionnement, la force centrifuge tende à empêcher le liquide de s'écouler vers l'extrémité extérieuredu man-
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chon 15. Dans ce cas, l'arbre de sortie 9 est, de préfé- rence, également tronconique, corme indiqué.
Evidemment, la présente invention n'est pas limi- aux accouplements'turbo-hydrauliques du type à con- tôle de reprise, pourvus de tuyères de fuite, par exem- ple des accouplements du type indiqué dans la British Patent Spécification n 493.703, dans lesquels plus l'orifice du tube de reprise est étendu, plus grande est la quantité de liquide transférée de la chambre-réservoir au circuit de travail.
Elle peut être également appliquée. à des accouplements du type dit "scoop-trimming" pourvus d'une poulpe de remplissage ou d'une autre source de pres- sion, et dans lesquels il existe une communication essen- tiellement libre entre le circuit de travail et une. cham- bre du tube de reprise, de façon qu'une extension accrue de l'orifice du tube de reprise .a pour résultat un rem- plissage réduit du circuit de travail; voir, par exemple, la British Patent Spécification n 719,470. L'invention peut, en outre, être appliquée à des turbo-accouplements dans lesquels un tube de reprise fixe est prévu pour con- duiredu liquide de la chambre, de travail à travers un ;
réfrigérant extérieur, et de là le renvoyer à la chambre de travail;, voir par exemple la British Patent Specifica- tion n 328. 028. L'invention peut encore être appliquée à des turbo-accouplements dans lesquels des moyens autres qu'un tube de reprise sont employés pour faire varier le remplissage du circuit de travail, par exemple, un accou- plement hydraulique Vulcan avec une pompe; voir, par exem- ple, la British Patent Spécification n 230.412.
Dans la réalisation particulière ci-dessus de l'- invention, il est envisagé que le puisard '34 qui supporte le collecteur 17 du tuyau de reprise, (qui, à son tour, supporte le palier 16 pour le manchon 15 du rotor primaire) sera de construction rigide, et sera monté sur la même assise lourde que le moteur, de façon que les conditions
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requises d'alignement puissent être maintenues. Dans une modification de cette disposition, le collecteur 17 et le palier 16 peuvent être supportés par une structure rijide,. par exemple, un carter en forma de cloche, solidement bou- lonné au générateur de force ..otrice , et donc indépendant'- de l'assise de celui-ci.
Le générateur de force @otrice sera généralement un moteur Diesel, au vilebrequin duquel le turho-accouple-' ment est relié de façon rigide, comme décrit ci-ayant, mais, évide ment, un turbo-accouplement suivant l'inven- tion peut être utilisé avec un moteur Diesel, ou un autre moteur, ou un autre type de générateur da force motrice, avec une modification appropriée, si nécessaire, de la liaison de la partie de 1 'accouplement qui est entraînée par le générateur de force motrice.
Par exemple, un mo- teur à combustion interne ou à explosion, ou un moteur électrique, ayant un arbre d'entraînement adéquatement rigide, 'peut être relié à l'accouplement par l'intermé- diaire d'une plaque-diaphragme d'entraînement, comme c'est la pratique normale avec les commandes par moteurs électriques et turbo-accouplements du type à contrôle . de repris'e mentionnés ci-dessus. La moitié supérieure de la figure montre l'accouplement pour vu' d'une telle plaque d'entraînement 34.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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This invention relates to turbo-hydraulic couplings, of the type comprising vane, driver and driven elements, one of these elements being rotatable along with a casing which extends around the rear of the rotor. other element: The primary or driving part can be either the outer vane element, that is to say the element which rotates with the casing, in which case the secondary part, or driven, is the inner element, which is light, that is to say relatively low inertia, or, on the other hand, the driving element can be the inner light element, at-. in which case the driven element is the outer element, which together with the casing mentioned above is heavy, that is to say it has relatively high inertia. vee.
The invention relates particularly, but not exclusively, to turbo-hydraulic couplings, of the type mentioned above, in which * a re-
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plug, which may be fixed or adjustable, operates within a casing which can rotate with either of the vane elements, and is used to transfer liquid from this casing, which can be the envelope mentioned in the previous paragraph, or can be an additional envelope.
There are advantages to using the vane element associated with the casing as a drive element; in particular, when the turbo-coupling is of the type which can be used for reduced speed control, with the operating circuit in a partially empty condition, and with, therein, a reduced centrifugal pressure to match, which This results in a slower draining rate by the flow nozzles or by the quick drain valves mounted in the casing.
It is good practice, when using turbo-hydraulic couplings with internal combustion engines, to mount the heavy primary drive element and the crankcase directly on the engine crankshaft, via the engine. a diaphragm plate, which connects the crankshaft flange to the driving element.
This diaphragm plate has a torsion resistant connection, which allows the high inertia of the primary element, or drive element, and the housing to be accepted by the engine manufacturer, even when the element is primary door, in addition to the housing mentioned above, which extends around the rear of the secondary element, or driven, a rotatable reservoir chamber, which serves to receive the operating liquid of the working circuit of the coupling, and serves as a means of checking the degree of filling of the working circuit.
In turbo-couplings of this type, the secondary or driven element is mounted on a receiver shaft, carried by a pair of spaced apart bearings, housed in the hub of the primary element, or driver, and in the housing which encloses
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the secondary element, or driven; ' thus, the axes of rotation of the driving and driven elements coincide.
With the upward trend in power and speed, and in the number of engine cylinders, with the increased length of the engine crankshaft, it was found that the arrangement described above may not be suitable in some cases, due to the weight. of the primary drive element and parts rotating with it, which causes an exaggerated bending of the rater's crankshaft, and, as a result, the primary element has been provided with a shaft extension, supported by an outer bearing , the rater being coupled to the primary element, or driver, via this shaft.
This method, however, involves an additional cost, and increases the total length of the installation, and usually introduces a problem of vibration, due to torsion, more difficult, due to the resilience of the extension of the tree.
It is the practice in marine diesel engine applications, of the Vulcan gear, in which the turbo-hydraulic coupling is incorporated in the reduction gear housing, to connect the primary element of the turbo- coupling to the crankshaft of the engine by an intermediate shaft, supported by a bearing in the gear case, and in many cases the primary element, or driver, must include the inner light element, for the reason that Considerations of allowable torsional vibrations in the motor-primary element system do not allow the heavier element to be controlled by this intermediate shaft.
The object of the invention is to provide a turbo-hydraulic coupling of the type described above, with or without a pick-up tube which, when used in conjunction with an internal combustion engine, overcomes the difficulties mentioned above.
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According to the invention, the member of a coupling
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turbo-hydraulic, which has a wheel:. sub'es d'ën'eral- ne; .3nt and a rotating housing which extends around the ,,;:.: .. ::. i3: - re of the secondary or driven member is provided with 'an articulated bearing, to support part of the weight of the secondary ornament for the rotation inside the or-
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jaii- primary, and another v-alier supporting part of the weight of the primary organ, by means of a sleeve, which surrounds the rb.v.,: 1. ' , c3¯-, tor, or output, is provided with a 10 ..; rfJ.3n (;
fi: e court to support this other bearing, and a radial clearance exists around the output shaft
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inside this iaanenon, this radial clearance not being less than 1/500 of the dia .- = '8 Gr' '! do the shaft, 13 sure in the region where the clearance the most i.!: "0.! ... 111t is required around this shaft, to allow a non-coincidence of the axes of rotation of the primary members:. 'and secondary.
In order that the invention may be clearly understood and easily carried out, it will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, the only figure of which is a longitudinal sectional view of a turbo-coupling comprising the invention.
- - Referring to the drawing, the secondary rotor 1 is housed near the input side of the coupling, and the primary rotor 2 is placed on the output side. The primary rotor
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re 2 door, attached a. him, a drive casing 3, which extends around the rear of the secondary rotor 1, and which is provided with a central hub 4 (lower part of the figure) having a flange 5, to which the flange 6 of a Diesel engine crankshaft can be bolted, so
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that effective leu.t this crankshaft is rigidly connected1 to the primary rotor 2.
The secondary rotor 1 is constructed with a ...; oyeu centrol 7, which e ;. bolted to a flange 8 on a receiving shaft, or I output 5, the extra dbo in ..weauv - of the shaft 9 ayunt sa bearing 10, the interior of the hub 4 of the side: r 3, L ', ": tL'8.ÍJ.ité aa = c.: Lu ..: urf:, la
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the output shaft 9 is provided with a flange 11, for connection, p; r. the intermediary of a coupling se @ l-flexible, that is to say a coupling which allows a fault of supply. angular arrangement of the shafts, with the member 12 mounted on the controlled shaft.
The primary rotor 2 is constructed with a central hub 13 which is rigidly bolted to a flange 14, on a sleeve 15, which surrounds the output shaft 9, and the outer end of the sleeve 15 is supported. in the bearing 16, inside the manifold .17 of a return pipe, mounted on a support 17a, which is stationary, but which can be adjusted laterally and in height, to determine the position of the bearing 16, relative to at the seat of the rater.
The coupling is provided with a cylindrical reservoir 18, one end of which is bolted to a connecting flange 19, at the outer part, along the radius, of the drive housing 3, and the other end of the reservoir. 18 is forced from an end plate 20, with a large central orifice, the inner periphery of which rotates, with suitable clearance, inside the manifold 17 of the return pipe, the central part of the part 20 and the manifold being built to force labyrinths preventing the escape of liquid.
The manifold 17 carries a return pipe 21, with an end 21a, which can slide in guides inside a housing 22, which return tube, as is well known in the art, conducts the liquid from the rotating housing. 18, through pipes (not shown) in the housing 22, to an external refrigerant, from where the liquid returns via pipes 2a to the working chamber formed between the vane elements 1 and 2.
This end 21a of the return pipe can receive a movement towards and apart from the periphery of the reservoir 18, by means of a control lever 23, carried by a control pin 24, which passes through the manifold 17. and housing 22, @
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and is connected, so as to be able to control it, to the return tube, by means of the lever 24a.
The housing 3 is provided with spring valves, actuated by centrifugal force, one of which is shown at 25 and having leakage nozzles 25a, through which, during operation: the slow coupling, the liquid used flows from the working chamber to the reservoir 18, where it is collected by the return tube, led through an oil cooler, and reintegrated into the circuit.
With the arrangement described, one bet is the cantilevered weight of the primary organ 2, and part of the. weight of the secondary member 1 are taken @ the fixed support 17a, which is set in precise lateral alignment, so that the bearing 16du sleeve 15, is located slightly higher than the axis of the engine crankshaft.
In this way, the influence of the weight of the primary and secondary members, supported by the bearing 16, can be adjusted to reduce the deflection of the crankshaft to an acceptable figure.
Under the operating conditions described above, the axis of rotation of the primary members cannot coincide with the axis of rotation of the secondary members, and it follows that an adequate operating clearance must be provided around the output shaft 9, this clearance, measured following. before the radius inside the sleeve 15, not being less than 1/500 of the diameter of the output shaft 9, in the region where the greatest operating clearance, around this shaft , is required.
In order to reduce the passage of liquid from the working chamber of the turbo-coupling through the clearance space 9a provided around the output shaft 9, particularly under the conditions of internal pressure resulting from torque and pressure. significant slippage, and also the rapid circulation of the liquid towards this
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working chamber, an annular chamber 26, adjacent to the output shaft 9, is formed by a cylindrical member 27, one end of which is fixed to the wall of the hub 13 of the primary rotor, this member 27 being con- centered on the output shaft, and spaced radially therefrom, and projecting partially around the flange 8 of the output shaft 9,
in a recess 28 housed in the hub 7 of the secondary rotor 1. A labyrinth is thus formed which reduces the entry of liquid, under local pressure, into the chamber 26. To reduce the passage of liquid out of the chamber 26, a second labyrinth seal is provided, in the form of a member 29, annular and of L-section, bolted to the hub 7 of the secondary rotor, and having a cylindrical part extending parallel to the rotor shaft secondary, extending into an annular groove 30, in the hub of the primary rotor, and spaced radially from the cylindrical member .27 1, inside which it is located.
A second labyrinth is thus formed, the purpose of which is to collect, in the chamber 26, the liquid which has passed through the labyrinth described in the first place. Several tubes-31, extending radially, and evenly distributed around the axis of the coupling, are provided, each tube 31 (only one of which is indicated communicating, at its inner radial end, with the 'interior of chamber 26, and the outer radial end of each tube 31 extending through the shell and the primary rotor flange, thus being in open communication with the reservoir 18. With this arrangement, the liquid which is collected in the chamber 26 is expelled therefrom, and condui.t in the reservoir 18, under the action of the centrifugal pressure exerted on the liquid, in the tubes 31, when the primary rotor 2 is rotating.
An additional labyrinth, to return to the reservoir
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any liquid passing through the clearance formed around the output shaft 9 may be provided in the sleeve, by
15b, near the outer end of the shaft 9, at the in-. of the fixed support 17, in order to direct any liquid reaching this point into a drainage channel 33, leading to a sump 34, on which the support 17 is mounted.
The sump 34 may be arranged so that it can be evacuated continuously, when the coupling is operating, by an ejector actuated by the pressure created in the return tube, and returning it to the reservoir.
18.
According to another aspect of the present invention, there is therefore provided a turbo-hydraulic coupling, having primary and secondary organs, one of the organs being provided with a passing shaft, with operating clearance. adéruat, on ... 'obverse a sleeve connected to the other member to rotate with it, and supported by a fixed external bearing, and in which there is provided an interception chamber, with at least one seal , which reduces the flow of liquid through it, located between the working chamber and the clearance therebetween. shaft and this sleeve, this interception chamber being provided with at least one conduit through which the liquid is discharged, with the aid of centrifugal force, when the coupling is in operation.
This duct can, for example, extend from this chamber towards the external profile of the circuit. of work, or beyond.
An additional measure that can be used
To reduce the leakage of liquid. Along the clearance around the shaft is to give the sleeve bore
15 a frustoconical profile, as is indicated, the bore being wider towards the end adjacent to the primary rotor 2, so that, when the coupling is in operation, the centrifugal force tends to prevent the liquid from s 'flow towards the outer end of the man-
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chon 15. In this case, the output shaft 9 is preferably also frustoconical, as indicated.
Obviously, the present invention is not limited to turbo-hydraulic couplings of the intake control type provided with leakage nozzles, for example couplings of the type indicated in British Patent Specification No. 493.703, in. which the larger the opening of the recovery tube, the greater the quantity of liquid transferred from the reservoir chamber to the working circuit.
It can also be applied. to couplings of the so-called "scoop-trimming" type provided with a filling octopus or other source of pressure, and in which there is essentially free communication between the working circuit and a. take-up tube chamber, so that increased extension of the take-up tube orifice results in reduced filling of the working circuit; see, for example, British Patent Specification No. 719,470. The invention can furthermore be applied to turbo-couplings in which a fixed take-up tube is provided to lead liquid from the chamber, working through a;
external refrigerant, and from there returning it to the working chamber ;, see for example British Patent Specifica- tion No. 328. 028. The invention can also be applied to turbo-couplings in which means other than a tube are used to vary the filling of the working circuit, for example, a Vulcan hydraulic coupling with a pump; see, for example, British Patent Specification No. 230.412.
In the above particular embodiment of the invention, it is envisioned that the sump 34 which supports the manifold 17 of the return pipe, (which in turn supports the bearing 16 for the sleeve 15 of the primary rotor) shall be of rigid construction, and shall be mounted on the same heavy footing as the engine, so that conditions
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alignment requirements can be maintained. In a modification of this arrangement, the collector 17 and the bearing 16 can be supported by a rigid structure. for example, a housing in the form of a bell, firmly bolted to the generator of motive force, and therefore independent of the seat thereof.
The power generator will generally be a diesel engine, to the crankshaft of which the turbo-coupling is rigidly connected, as described above, but, of course, a turbo-coupling according to the invention can. be used with a diesel engine, or other engine, or other type of motive power generator, with appropriate modification, if necessary, of the connection of the part of the coupling which is driven by the motive power generator.
For example, an internal combustion or internal combustion engine, or an electric motor, having a suitably rigid drive shaft, may be connected to the coupling through a diaphragm plate. drive, as is normal practice with electric motor drives and control-type turbo-couplings. of repossession mentioned above. The upper half of the figure shows the coupling for view 'of such a drive plate 34.
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