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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.
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