Dispositif de transmission de puissance du type hydro-cinétique. La présente invention a pour objet us dispositif de transmission de puissance du type hydro-cinétique, dans lequel la quantité de liquide moteur dans le circuit de travail peut être. variée pendant le fonctionnement du dispositif, et dans lequel le circuit annu laire -de travail est compris entre un élément moteur muni d'aubages et un élément en traîné muni d'aubages,
ces deux éléments ayant même axe et comprenant chacun une coquille incurvée formant une partie de la paroi limite du circuit de travail, cette pa roi limite ayant une forme lisse suivant des lignes de courant. régulières.
Pour que des dispositifs de ce type soient capables de transmettre la puissance avec un haut rendement, c'est-à-dire avec un glisse ment faible, il est nécessaire -de réduire les pertes dues à l'agitation du liquide moteur et la formation des remous pendant sa circula tion turbulente entre l'élément moteur ét l'élément entraîné.
En conséquence, dans les dispositifs de transmission à haut rendement, les différents éléments formant le circuit hy draulique ont une forme telle que le circuit hydraulique est limité par des lignes à écou lement libre, de sorte que le courant du li quide moteur circulant entre l'élément moteur et l'élément entraîné n'est pas soumis à des déviations brusques pendant son passage à travers les éléments formant le circuit hy draulique.
Lorsqu'on utilise -des dispositifs de trans mission de puissance à. haut rendement du genre indiqué, on a trouvé que, dans certaines conditions, il peut se produire des variations violentes de la valeur du couple transmis par le dispositif, variations dues à l'instabilité .du courant du liquide circulant entre les élé ments. moteur et entraîné du dispositif, par exemple dans un dispositif connu -de trans mission de puissance intercalé entre une ma chine motrice tournant à. vitesse pratique ment constante et une machine entraînée nécessitant un couple de démarrage très élevé.
Dans un tel dispositif, pendant que la machine motrice tourne, la machine entraînée peut être mise en marche par admission du liquide dans. le circuit hydraulique et on- peut la ramener au repos en vidant le circuit hy draulique ou en réduisant la quantité du li quide admis.
On a également trouvé que lorsque l'on accélère,,, ou ralentit, dans ces, con- ditions, la. machine entraînée, le glissement devient considérable, des variations du couple peuvent se produire, -de sorte qu'il est impos sible de maintenir stables les conditions de vitesse de l'élément entraîné. Ces variations peuvent également provoquer une forte sur charge ,de la machine motrice, en particulier lorsque l'inertie de la machine entraînée est grande.
Dans le cas où on emploie un dispositif du genre indiqué pour relier une source d'é nergie à vitesse variable à une charge exi geant un couple de démarrage élevé, on a trouvé que les variations du couple peuvent avoir lieu, quand le circuit hydraulique est seulement partiellement rempli, lorsque la vi tesse de la source d'énergie est relativement petite et lorsque le glissement de l'accouple ment est grand.
On pense que les, oscillations du couple, mentionnées plus haut, sont provoquées de la façon suivante: lorsqu'un tel dispositif fonc tionne avec un circuit hydraulique partielle ment rempli et que son glissement est impor tant, la circulation du liquide moteur est ir régulière et indéterminée. Si toutefois le glissement diminue, la circulation prend une forme définie, par exemple celle d'un anneau de tourbillon superficiel à mouvement très rapide.
Ce changement de la circulation se fait promptement et provoque une accéléra tion; plus ou moins accentuée de l'élément en traîné ou, autrement -dit, une variation de puissance plus ou moins violente. Le courant du liquide devient ensuite moins violent sous l'influence accrue -de la force centrifuge en passant dans les canalisations de l'élément entraîné, et finalement la circulation devient.
moins intense, de sorte que la valeur du couple baisse et le glissement augmente; le cycle peut alors recommencer. Le dispositif selon l'invention est caracté risé en ce que la. paroi limite lisse est inter rompue par une discontinuité disposée de telle façon qu'elle freine la circulation d'un tourbillon liquide superficiel à grande vi tesse, mais n'offre qu'une obstruction relati vement faible à la circulation normale du li quide aux faibles valeurs du glissement,
en vue de diminuer l'agitation -du liquide dans le dispositif et d'augmenter la stabilité de fonctionnement de ce dernier. La disconti- nuité peut être formée par une obstruction figée de façon permanente dans le circuit hydraulique et disposée de telle façon que malgré qu'elle se trouve sur le chemin du courant liquide circulant à faible vitesse, elle soit de grandeur et de forme telle qu'elle n'empêche pas qu'un rendement élevé satis faisant soit atteint.
La discontinuité peut être constituée par un organe faisant saillie dans le circuit hydraulique et qui masque partiellement les passagesi, pour le liquide de l'organe moteur ou de l'organe entraîné.
La. discontinuité peut être formée par une obstruction qui peut être disposée de telle fa çon (par exemple partiellement ou complète ment dans une partie localement élargie du circuit hydraulique se trouvant le plus près -de l'axe de rotation du dispositif) que lorsque le dispositif fonctionne avec un faible glisse ment, et quand, en conséquence, la vitesse de circulation est basse, l'obstruction soit prati quement enlevée du chemin du courant du li quide circulant.
La. -discontinuité peut aussi être formée par une obstruction pouvant être retirée du circuit hydraulique quand le glissement est faible. Il a déjà été proposé, par exemple dans le brevet anglais no 3114157 du même inventeur, -de pourvoir un dispositif de transmission hydro-cinétique du type Fêttinger (dans le quel les passages du liquide que compren nent les organes moteur et entraîné forment un circuit hydraulique de travail ayant une paroi limite lisse suivant des lignes de cou rant régulières), de moyens.
qui peuvent être introduits dans. le circuit,de travail pour faire varier la circulation du liquide moteur. De tels dispositifs sont toutefois prévus pour fonctionner avec le circuit complètement ou pratiquement complètement rempli de li quide moteur et ils ne, sont, de ce fait, pas sujets à de violentes irrégularités du couple,
comme il peut s'en produire clans les dispo sitifs de transmission de puissance hydro- cinétiques du type dans lequel le contenu de liquide dans le circuit de travail peut être v ar. *6 pen dant que le dispositif fonctionne.
Les dessins annexés représentent schéma tiquement, à. titre d'exemples, différents formes d'exécution du dispositif selon l'in vention, du type "Vulcan" (ou du type "Fôttinger").
La fig. 1 .est une vue en élévation et en coupe partielle suivant la ligne 1-1 de la fig. 2 d'une première forme d'exécution; La fig. 2 montre une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 d'une partie de cette forme d'exécution; La fig. 3 est une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 4 d'une partie d'une seconde forme d'exécution;
La fig. 4 est une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 d'une partie de cette seconde forme; La fig. 5 est une vue en élévation et en coupe d'une partie d'une troisième forme d'exécution;
La fi-. 6 est une vue en .élévation et en coupe d'une quatrième forme d'exécution; Ta fig. 7 est une vue en élévation et en coupe d'une partie .d'une cinquième forme d'exécution; La fig. 8 est une vue de front d'un détail du -dispositif représenté fig. 7, la coupe étant effectuée suivant la ligne 8-8 de cette fi gure;
La fig. 9 est une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 9-9 -de la fig. 10 d'une sixième forme d'exécution, et La fig. 1.0 est une vue en élévation et en coupe suivant la ligne 10-10 de la fig. 9 d'une partie du dispositif selon cette fi-. 9.
Dans les différentes formes d'exécution citées, l'élément moteur @ est solidaire de l'arbre moteur 1, tandis que l'élément en traîné 4 -est fixé sur l'arbre entraîné 2.
Une partie de l'enveloppe 5 qui entoure la coquille de l'élément entraîné 4 est raccordée à la périphérie de l'élément moteur 3 et forme avec ce dernier une .chambre de travail pour le liquide du dispositif. L'élément moteur est muni d'aubages 7 et 6 alternativement longs et courts, solidaires de la coquille, qui suppor tent le noyau guide 10. D'une façon sembla ble l'élément entraîné 4 est muni .également d'aubages 9 et 8 alternativement courts et longs, solidaires de la coquille de l'élément entraîné et supportant le noyau guide 11.
Le circuit de travail hydraulique est formé par les passages qui existent entre les noyaux guides 10 et 11 et les coquilles des organes moteur et entraîné; ces coquilles sui vent,des lignes de courant unies, régulières.
Les dispositifs représentés aux dessins fonc tionnent -de la manière bien connue suivante: Du liquide est accéléré par les cubages 6 et 7 de l'élément moteur, durant son écoulement à travers les passages que lui offre cet élé ment, et est déversé aux extrémités externes de ces passages, où il frappe contre les cu bages 8 et 9 @de l'élément entraîné et, par ce fait, transmet le couple moteur, en vertu de son énergie cinétique, de l'élément moteur à l'élément entraîné.
Le liquide, finalement, re tourne aux extrémités internes -des passages de l'élément moteur, circulant continuelle ment sous la forme d'un anneau tourbillon nant entre les éléments moteur et entraîné. Les canalisations d'entrée 1.2 du liquide sont pratiquées dans la masse du moyeu de l'élément moteur 3 ou de l'élément entraîné 4, les orifices de sortie 13 servant à évacuer le liquide actif -de la chambre @de travail. Un robinet 14 de la conduite d'alimentation du liquide moteur sous pression convenable, rè gle l'admission de celui-ci,dans la chambre de travail.
Dans le dispositif représenté fig. 1 et 2, un manchon fixe 15, entourant l'arbre -en traîné 2, est muni d'un conduit d'admission 16 et d'un conduit -d'échappement 17 du 1i- quide moteur. Le manchon est fixé par des boulons non représentés à une tubulure de dis tribution à cloison:s 18 et 19 comportant un conduit d'admission 26 et un conduit d'échap pement 25 -du liquide moteur.
Un tube d'éva cuation 20, qui communique par le conduit 17 avec celui d'échappement 25, est fixé sur le manchon 1.5 et il est logé dans la cavité 2.7 se trouvant entre l'enveloppe 5 et une autre enveloppe extérieure 21 fixée à la périphé rie clé l'enveloppe 5 et convenablement rac cordée au distributeur 18, 19. L'extrémité li bre du tube 20 est orientée dans le sens con traire à celui du mouvement normal des par ties voisines du dispositif. Les orifices de dé charge 13 ont une section réduite et ils éta blissent la communication .entre la chambre de travail et la cavité d'évacuation 27.
Une pièce en forme d'étoile 22, compor tant des dents radiales 23, est fixée par -des vis 24 au moyeu de l'élément entraîné 4, la disposition étant telle que deux dents 23 soient placées dans chacun des intervalles compris entre deux cubages longs 9 successifs.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant: le liquide pénètre par le robinet 14, le passage 26 et les conduits 16 et 12 et en tre dans le circuit de travail par un espace de raccordement, entre les éléments du dispo sitif.
Aussi longtemps qu'il y a du liquide dans la chambre de travail, il est évacué en quantité limitée par les orifices 13 et il est ensuite -éloigné -de la cavité d'évacuation 27 par le tube 20, d'où il pénètre dans le conduit 17 et dans le passage d'échappement 2i5. Il en résulte qu'on peut faire varier à volonté la quantité du liquide de la chambre de travail en agissant sur le robinet 14. L'anneau tour billonnant superficiel à. grande vitesse, tel qu'il se forme lorsque la quantité du liquide est re lativement petite et lorsque le glissement est grand, rencontre les. dents 23 et est partielle ment détruit, ce qui empêche l'établissement d'un régime d'écoulement instable.
Lorsque la otuantité -de liquide dans le circuit de tra vail augmente, la vitesse de la circulation. hais:se et le glissement diminue; l'effet pro- duit par les dents 23 devient moins accentué et, lorsque le dispositif travaille dans les conditions de glissement moindre, ces dents n'opposent qu'une résistance insignifiante au flux hydraulique.
L'action de -ces dents peut être rapidement modifiée en les inclinant plus ou moins par rapport. au plan dans le quel se trouve la jonction hydraulique entre les éléments du -dispositif. Tin dispositif de transmission @de puissance -de ce type peut travailler avec un rendement maximum d'en viron 98,5ô, en l'absence de la pièce en forme d'étoile, tandis que l'adjonction de cette pièce dont la forme serait d'ailleurs suscepti ble de rendre négligeable l'effet des varia tions brusques de puissance, abaisse le ren- ,dement de moins de 1 % .
En se référant au dispositif des fig. 3 et 4, le liquide est évacué de la chambre de ira ai ïr un orifice 13a pratiqué dans l'en- v <B>il</B> p% veloppe 5a, qui peut être commandé d'une fa çon continue par une bague obturatrice 33. L'admission -du liquide se fait par un man chon fixe 30 entourant l'arbre 2 et muni d'un conduit annulaire 31 qui communique au moyen de .canaux radiaux, percés dans l'arbre 2, avec un conduit axial 3:2 pratiqué dans cet arbre et communiquant à son tour avec les ca naux 12a conduisant à la chambre & travail.
Dans ce dispositif, les cubages longs 9 de l'é lément entraîné sont pourvus -de languettes 34 placées sur leur côté d'écoulement et disposées -de façon à masquer une partie du passage -du liquide du côté du bord de fuite des cubages pris par rapport au sens de la rotation nor male du .dispositif.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 5, les passages d'évacuation sont consti tués par des tubes 13b partant du canal annu laire 40. qui se trouve à l'intérieur du noyau guide 10a, et disposés dans l'élément moteur 3a-, tandis que les conduits d'admission 12b sont pratiqués dans le moyeu de l'élément en traîné 4a.
Le circuit hydraulique présente, à sa partie la plus avancée radialement vers l'intérieur, une sorte de gradin 41 orienté con tre le sens normal de la circulation du liquide actif et comprenant une surface supérieure 42 et une. nrface inférieure 1,3, toutes les -deux noyées dans la paroi limite lisse du circuit hydraulique. Le contour correspondant du cir cuit dans un accouplement de forme normale est indiqué en pointillé en 44. La section transversale du circuit est-donc élargie au voi sinage de la jonction par laquelle le liquide retourne de l'élément entraîné à l'élément mo teur.
Dans ce dispositif, le gradin sert à dé truire le courant superficiel très rapide, mais il se trouve rempli par un matelas d'un li quide plus ou moins inerte, lorsqu'un eou- rant moins rapide et plus profond passe au- dessus de lui; il en résulte donc que le gra din offre une résistance très faible à la circu lation lorsque l'accouplement fonctionne en pleine vitesse, avec le circuit hydraulique plein et, par conséquent, avec un faible glis sement.
Dans le dispositif représenté en fig. 6, la partie du circuit hydraulique la plus rappro chée de l'axe de rotation de l'accouplement a, également une section élargie, la partie la plus rapprochée de l'axe étant formée de courbes 50 et 51 disposées de façon à former une poche ou une dépression annulaire. Une pièce annulaire 52 est fixée à l'élément en traîné 4u. Cette pièce est fixée à l'aide de vis 53 et son diamètre est bel qu'elle s'engage dans le circuit hydraulique. Des -canaux 12e servent pour l'admission du liquide dans le circuit hydraulique.
La surface de la section transversale -du circuit hydraulique mesurée entre la périphérie de la pièce 52 et la partie la plus rapprochée de l'axe de rotation des éléments 10 et 11 du noyau guide correspond à la surface de la. section en cet endroit dans un accouplement. .de forme ordinaire dont le contour est indiqué en 54 en pointillé. Dans, une variante de ce dispositif, on pourrait sup primer la poche de dépression annulaire; la pièce annulaire 52 pourrait alors s'engager lé gèrement dans le circuit hydraulique en pro duisant une légère diminution locale de la sec tion.
Dans les types de dispositif des fig. 1 à 6 qu'on vient de décrire, les discontinuités des parois limites lises du circuit hydraulique ont une valeur fixe, contrairement à ce que présentent les dispositifs qu'on va décrire plus bas, où on a prévu des moyens pour provoquer la. discontinuité dans la paroi lisse suivant le besoin.
Dans le dispositif représenté fig. 7 et 8, L 'e manchon fixe 30a d'alimentation en liquide entoure l'arbre moteur 1, le liquide étant ad mis par le robinet d'admission 14, le passage annulaire 31a, un conduit axial 32a et des conduits d'entrée 12d pratiqués dans l'élément moteur 3c. Le moyeu 60 de l'élément entraîné 4c présente une partie annulaire cylindrique comportant une partie 6 7 mobile dans le sens axial. Cette partie mobile est constituée par une coquille 62 et des ailettes 63 disposées en regard des ailettes 8a -de l'élément entraîné.
La partie centrale de l'élément moteur 3c est découpée pour former un espace 61 permet tant à la pièce 6 7 de se déplacer axialement. Trois tiges à filetage allongées 64 sont logées dans des alésages taraudés pratiqués dans la pièce 67 et sont maintenues en 65 dans l'élé ment entraîné.
Des lames 66 relativement longues sont clavetées sur les tiges 64 et elles sont placées dans l'espace compris entre la co quille de l'élément entraîné 4c et l'enveloppe 5b. Le fonctionnement de ,ce dispositif est le suivant:
Lorsque le dispositif fonctionne avec un glissement faible et, par conséquent, lorsque l'élément entraîné 4c tourne à. une vitesse re lativement élevée, la force centrifuge provo quée par la rotation de cet élément relève les lames 66 et les oriente radialement comme le montre la fia. 8 en A, le passage -du liquide à travers l'élément entraîné présente donc des surfaces lisses. Lorsque la quantité du liquide dans la chambre -de travail est diminuée et le glissement est plus grand, le liquide circulant dans la chambre 5b rencontre les lames 66 et les fait tourner ainsi que les tiges 64 dans la position indiquée en B.
La rotation des tiges filetées 64 déplace la pièce 67 axiàlement et engage l'espace 61 découpé dans l'élément menant 3e, de sorte que la coquille 62 fait saillie dans les passages de l'élément entraîné et produit ainsi une discontinuité du contour de cet élément.
Dans le dispositif des fig. 9 et 10, la dis continuité est réalisée ià l'aide de lames 90 dont chacune est supportée par deux tiges pouvant glisser dans des ibagues 92 solidaires du noyau guide 11b, la disposition en étant telle qu'elles peuvent s'engager dans le circuit actif, ou bien elles peuvent en être complète ment retirées et se loger alors dans un évide ment 96 que présente la partie la plus éloi gnée de l'axe de l'élément entraîné 4e.
Les tiges 91 sont repoussées vers l'axe -de rotation du dispositif au moyen -de ressorts 93 compri més entre la partie extérieure du noyau guide llb et les rondelles 94 maintenues par -des goupilles 95 sur les tiges 91.
Dans ce dispositif, lorsque le glissement est important et la vitesse de l'élément en traîné est peu élevée, .l'action du ressort 93 l'emporte sur celle de la force centrifuge due à la rotation -de cet élément et les lames 90 sont obligées -de s'engager partiellement dans les extrémités du passage du liquide de l'élé ment entraîné. Lorsque le glissement décroît avec l'augmentation de la quantité du liquide dans la chambre de travail, la force centri fuge surpasse la. pression -des ressorts et les lames 90 sont repoussées dans l'évidement 96 en dégageant 'le passage -du liquide s'écoulant entre l'élément moteur et l'élément entraîné.
Dans les formes d'exécution décrites, la résistance est réalisée au moyen de disconti nuités tout au moins partielles. des parois li- mites incurvées du circuit moteur hydrauli que.
La discontinuité pourrait être produite par des moyens .dont l'effet est -de masquer les extrémités du passage du circuit hydraulique que comporte l'un des éléments tournants du dispositif.
Il peut être prévu une pièce annulaire se trouvant .disposée dans la coquille -de l'un des éléments tournants du dispositif et pouvant se déplacer axialement et s'engager dans le circuit hydraulique.
Dans les différents -dispositifs représentés, on voit que la jonction par laquelle le liquide retourne de l'élément entraîné à l'élément mo teur se trouve dans un plan perpendiculaire à. l'axe de rotation du dispositif.
L'invention peut s'appliquer bien entendu aux dispositifs de transmission du type hydro-cinétique où le circuit hydraulique comprend une pièce à réaction fixe et qui fait varier le couple ,comme dans le cas d'un arbre moteur et d'un arbre entraîné.
Hydro-kinetic type power transmission device. The present invention relates to us a hydro-kinetic type power transmission device, in which the amount of motor liquid in the working circuit can be. varied during operation of the device, and in which the annular working circuit is comprised between a driving element provided with blades and a trailing element provided with blades,
these two elements having the same axis and each comprising a curved shell forming part of the limit wall of the working circuit, this limit pa king having a smooth shape along current lines. regular.
In order for devices of this type to be able to transmit power with high efficiency, that is to say with low slip, it is necessary to reduce the losses due to the agitation of the motor liquid and the formation eddies during its turbulent circulation between the driving element and the driven element.
Consequently, in high-efficiency transmission devices, the different elements forming the hydraulic circuit have a shape such that the hydraulic circuit is limited by free-flowing lines, so that the current of the motor liquid circulating between the hydraulic circuit. The driving element and the driven element is not subjected to sudden deviations during its passage through the elements forming the hydraulic circuit.
When using power transmission devices to. high efficiency of the type indicated, it has been found that, under certain conditions, there can be violent variations in the value of the torque transmitted by the device, variations due to the instability .du current of the liquid circulating between the elements. motor and driven device, for example in a known power transmission device interposed between a motor machine running at. almost constant speed and a driven machine requiring a very high starting torque.
In such a device, while the prime mover is running, the driven machine can be started by admitting liquid into it. the hydraulic circuit and can be brought back to rest by emptying the hydraulic circuit or reducing the quantity of liquid admitted.
It has also been found that when one accelerates ,,, or slows down, under these, conditions, the. driven machine, the slip becomes considerable, variations in torque may occur, so that it is impossible to keep the speed conditions of the driven element stable. These variations can also cause a strong overload of the driving machine, in particular when the inertia of the driven machine is great.
In the case where a device of the kind indicated for connecting a variable speed power source to a load requiring a high starting torque is employed, it has been found that variations in torque can take place when the hydraulic circuit is only partially filled, when the speed of the power source is relatively small and when the slip of the coupling is large.
It is believed that the torque oscillations, mentioned above, are caused as follows: when such a device operates with a partially filled hydraulic circuit and its slippage is significant, the circulation of the motor liquid is regular. and indeterminate. If, however, the slip decreases, the circulation takes on a definite shape, for example that of a very fast-moving surface tourbillon ring.
This change in circulation takes place promptly and causes acceleration; more or less accentuated of the dragged element or, otherwise-says, a more or less violent variation of power. The flow of liquid then becomes less violent under the increased influence of centrifugal force passing through the pipelines of the driven element, and finally the circulation becomes.
less intense, so that the torque value decreases and the slip increases; the cycle can then start again. The device according to the invention is characterized in that the. smooth boundary wall is interrupted by a discontinuity arranged in such a way that it slows down the circulation of a superficial liquid vortex at high speed, but provides only a relatively small obstruction to the normal circulation of liquid at low slip values,
in order to reduce the agitation -du liquid in the device and to increase the operating stability of the latter. The discontinuity can be formed by an obstruction permanently fixed in the hydraulic circuit and arranged in such a way that although it is in the path of the liquid current flowing at low speed, it is of such size and shape that 'it does not prevent a satis fact high yield from being achieved.
The discontinuity can be constituted by a member projecting into the hydraulic circuit and which partially masks the passages, for the liquid of the motor member or of the driven member.
The. Discontinuity can be formed by an obstruction which can be arranged in such a way (for example partially or completely in a locally enlarged part of the hydraulic circuit located closest to the axis of rotation of the device) that when the The device operates with low slip, and when, as a result, the circulation speed is low, the obstruction is practically removed from the path of the circulating liquid stream.
The discontinuity can also be formed by an obstruction which can be removed from the hydraulic circuit when the slip is low. It has already been proposed, for example in English Patent No. 3114157 by the same inventor, to provide a hydro-kinetic transmission device of the Fêttinger type (in which the passages of the liquid which comprise the motor and driven members form a circuit working hydraulics having a smooth boundary wall following regular current lines), means.
that can be introduced into. the circuit, working to vary the circulation of the motor liquid. Such devices are, however, designed to operate with the circuit completely or practically completely filled with motor fluid and they are therefore not subject to violent irregularities in the torque,
as may occur in hydro- kinetic power transmission devices of the type in which the liquid content in the working circuit can be varied. * 6 while the device is in operation.
The accompanying drawings show schematically, to. As examples, different embodiments of the device according to the invention, of the "Vulcan" type (or of the "Fôttinger" type).
Fig. 1. Is a view in elevation and in partial section taken along line 1-1 of FIG. 2 of a first embodiment; Fig. 2 shows a view in elevation and in section taken along line 2-2 of FIG. 1 of part of this embodiment; Fig. 3 is an elevational view in section taken along line 3-3 of FIG. 4 of part of a second embodiment;
Fig. 4 is an elevational view in section taken along line 4-4 of FIG. 3 of part of this second form; Fig. 5 is an elevational view in section of part of a third embodiment;
The fi-. 6 is a view in elevation and in section of a fourth embodiment; Your fig. 7 is an elevational view in section of a part of a fifth embodiment; Fig. 8 is a front view of a detail of the device shown in FIG. 7, the cut being made along line 8-8 of this fi gure;
Fig. 9 is an elevational view in section taken along line 9-9 of FIG. 10 of a sixth embodiment, and FIG. 1.0 is an elevational view in section taken along line 10-10 of FIG. 9 of part of the device according to this fi-. 9.
In the various embodiments cited, the motor element @ is secured to the motor shaft 1, while the trailing element 4 is fixed to the driven shaft 2.
A part of the casing 5 which surrounds the shell of the driven element 4 is connected to the periphery of the driving element 3 and forms with the latter a working chamber for the liquid of the device. The drive element is provided with alternately long and short blades 7 and 6, integral with the shell, which support the guide core 10. In a similar way the driven element 4 is also provided with blades 9 and 8 alternately short and long, integral with the shell of the driven element and supporting the guide core 11.
The hydraulic working circuit is formed by the passages which exist between the guide cores 10 and 11 and the shells of the motor and driven members; these shells follow united, regular streamlines.
The devices shown in the drawings operate in the following well-known manner: Liquid is accelerated by the cubages 6 and 7 of the motor element, during its flow through the passages offered by this element, and is discharged at the ends external of these passages, where it strikes against the casings 8 and 9 @de the driven element and, thereby, transmits the driving torque, by virtue of its kinetic energy, from the driving element to the driven element.
The liquid ultimately returns to the inner ends of the motor element passages, continuously circulating in the form of a vortex ring between the motor elements and driven. The liquid inlet pipes 1.2 are formed in the mass of the hub of the driving element 3 or of the driven element 4, the outlet orifices 13 serving to evacuate the active liquid from the working chamber. A valve 14 of the supply line of the engine liquid under suitable pressure, regulates the admission of the latter into the working chamber.
In the device shown in fig. 1 and 2, a fixed sleeve 15, surrounding the trailed shaft 2, is provided with an intake duct 16 and an exhaust duct 17 of the engine liquid. The sleeve is fixed by bolts (not shown) to a partitioned distribution pipe: s 18 and 19 comprising an intake duct 26 and an exhaust duct 25 -du engine liquid.
An evacuation tube 20, which communicates via the duct 17 with the exhaust 25, is fixed on the sleeve 1.5 and it is housed in the cavity 2.7 located between the casing 5 and another outer casing 21 fixed to the key periphery the envelope 5 and suitably connected to the distributor 18, 19. The free end of the tube 20 is oriented in the opposite direction to that of the normal movement of the neighboring parts of the device. The discharge ports 13 have a reduced section and they establish communication between the working chamber and the discharge cavity 27.
A star-shaped piece 22, comprising radial teeth 23, is fixed by screws 24 to the hub of the driven element 4, the arrangement being such that two teeth 23 are placed in each of the intervals between two cubages. long 9 successive.
The operation of this device is as follows: the liquid enters through the valve 14, the passage 26 and the conduits 16 and 12 and enters the working circuit through a connection space, between the elements of the device.
As long as there is liquid in the working chamber, it is discharged in a limited quantity through the orifices 13 and it is then -removed -from the discharge cavity 27 through the tube 20, from where it enters. the duct 17 and in the exhaust passage 2i5. As a result, the quantity of the liquid in the working chamber can be varied at will by acting on the tap 14. The ring round ridging surface to. high speed, as formed when the amount of liquid is relatively small and when the slip is large, meets them. teeth 23 and is partially destroyed, which prevents the establishment of an unstable flow regime.
When the amount of liquid in the working circuit increases, the speed of the circulation. hate: se and the slip decreases; the effect produced by the teeth 23 becomes less accentuated and, when the device works in conditions of less sliding, these teeth offer only insignificant resistance to the hydraulic flow.
The action of these teeth can be quickly changed by tilting them more or less relative. on the plane in which is the hydraulic junction between the elements of the -dispositif. A power transmission device of this type can work with a maximum efficiency of about 98.56, in the absence of the star-shaped part, while the addition of this part whose shape would be moreover, likely to make negligible the effect of sudden variations in power, lowers the efficiency by less than 1%.
Referring to the device of fig. 3 and 4, the liquid is evacuated from the chamber through an orifice 13a made in the casing 5a, which can be continuously controlled by a shutter ring 33. -du liquid is admitted by a fixed sleeve 30 surrounding the shaft 2 and provided with an annular duct 31 which communicates by means of radial channels, drilled in the shaft 2, with a duct axial 3: 2 made in this shaft and communicating in turn with the channels 12a leading to the chamber & work.
In this device, the long cubages 9 of the driven element are provided with tongues 34 placed on their flow side and arranged so as to mask part of the passage of the liquid on the side of the trailing edge of the cubages taken. with respect to the direction of normal rotation of the device.
In the embodiment shown in FIG. 5, the discharge passages are formed by tubes 13b extending from the annular channel 40, which is located inside the guide core 10a, and arranged in the driving element 3a, while the intake ducts 12b are formed in the hub of the trailing element 4a.
The hydraulic circuit has, at its most radially inwardly advanced part, a kind of step 41 oriented against the normal direction of circulation of the active liquid and comprising an upper surface 42 and one. lower face 1.3, both of them embedded in the smooth boundary wall of the hydraulic circuit. The corresponding contour of the circuit in a coupling of normal shape is indicated by dotted lines at 44. The cross section of the circuit is therefore widened around the junction through which the liquid returns from the driven element to the motor element. .
In this device, the step is used to destroy the very rapid surface current, but it is filled by a mattress of a more or less inert liquid, when a slower and deeper current passes above. him; the result therefore is that the grain offers very low resistance to circulation when the coupling is operating at full speed, with the hydraulic circuit full and, consequently, with little slip.
In the device shown in FIG. 6, the part of the hydraulic circuit closest to the axis of rotation of the coupling also has an enlarged section, the part closest to the axis being formed of curves 50 and 51 arranged so as to form a pocket or annular depression. An annular piece 52 is attached to the trailing element 4u. This part is fixed using screws 53 and its diameter is good that it engages in the hydraulic circuit. 12e -channels are used for the admission of liquid into the hydraulic circuit.
The area of the cross-section of the hydraulic circuit measured between the periphery of the part 52 and the part closest to the axis of rotation of the elements 10 and 11 of the guide core corresponds to the area of the. section at this point in a coupling. .of ordinary shape, the outline of which is indicated at 54 in dotted lines. In a variant of this device, the annular vacuum pocket could be suppressed; the annular part 52 could then engage slightly in the hydraulic circuit, producing a slight local reduction in the section.
In the types of device of FIGS. 1 to 6 which has just been described, the discontinuities of the boundary walls of the hydraulic circuit have a fixed value, unlike the devices which will be described below, where means have been provided for causing the. discontinuity in the smooth wall as needed.
In the device shown in fig. 7 and 8, The fixed sleeve 30a for supplying liquid surrounds the motor shaft 1, the liquid being fed through the inlet valve 14, the annular passage 31a, an axial duct 32a and inlet ducts 12d made in the driving element 3c. The hub 60 of the driven element 4c has a cylindrical annular part comprising a part 6 7 movable in the axial direction. This movable part is constituted by a shell 62 and fins 63 arranged opposite the fins 8a of the driven element.
The central part of the driving element 3c is cut out to form a space 61 so that the part 6 7 can move axially. Three elongated thread rods 64 are housed in threaded bores in part 67 and are held at 65 in the driven member.
Relatively long blades 66 are keyed to the rods 64 and they are placed in the space between the shell of the driven element 4c and the casing 5b. The operation of this device is as follows:
When the device operates with low slip and, therefore, when the driven element 4c rotates at. a relatively high speed, the centrifugal force caused by the rotation of this element raises the blades 66 and orients them radially as shown in the figure. 8 at A, the passage -du liquid through the driven element therefore has smooth surfaces. When the amount of liquid in the working chamber is decreased and the slip is greater, the liquid flowing in the chamber 5b meets the blades 66 and rotates them and the rods 64 in the position indicated in B.
The rotation of the threaded rods 64 moves the part 67 axially and engages the space 61 cut in the driving element 3e, so that the shell 62 protrudes into the passages of the driven element and thus produces a discontinuity in the contour of this element. element.
In the device of FIGS. 9 and 10, the dis-continuity is achieved iwith the aid of blades 90 each of which is supported by two rods which can slide in ibagues 92 integral with the guide core 11b, the arrangement being such that they can engage in the circuit. active, or they can be completely removed and then be housed in a recess 96 that has the part furthest from the axis of the driven element 4e.
The rods 91 are pushed back towards the axis of rotation of the device by means of springs 93 compressed between the outer part of the guide core 11b and the washers 94 held by pins 95 on the rods 91.
In this device, when the sliding is important and the speed of the dragged element is low, the action of the spring 93 outweighs that of the centrifugal force due to the rotation of this element and the blades 90 are obliged to partially engage in the ends of the liquid passage of the driven element. When the slip decreases with increasing quantity of liquid in the working chamber, the centri fuge force exceeds the. pressure of the springs and the leaves 90 are pushed back into the recess 96, freeing the passage of the liquid flowing between the motor element and the driven element.
In the embodiments described, the resistance is achieved by means of at least partial night disconti. curved boundary walls of the hydraulic motor circuit.
The discontinuity could be produced by means .whose effect is to mask the ends of the passage of the hydraulic circuit which one of the rotating elements of the device comprises.
There may be provided an annular part located .disposed in the shell -of one of the rotating elements of the device and able to move axially and engage in the hydraulic circuit.
In the various -dispositifs shown, it can be seen that the junction through which the liquid returns from the driven element to the motor element is in a plane perpendicular to. the axis of rotation of the device.
The invention can of course be applied to transmission devices of the hydro-kinetic type where the hydraulic circuit comprises a fixed reaction part and which varies the torque, as in the case of a motor shaft and a driven shaft. .