Brevet FR2008175A1 — publié le 19700116

L'invention est relative à mi procédé pour déplacer le moyeu d'une roue, d'une hélice de navire, d'un aubage ou autre organe anar-logue permettant d'assurer, puis de maintenir une position de montage désirée de cet organe sur l'arbre sur lequel le moyeu a été 5 engagé initialement, ou d'extraire le moyeu de cette position de montage, cette invention étant particulièrement utile pour déplacer les moyeux d'objets de poids et de dimensions considérables qui doivent être souvent clavetés ou emmanchés à force sur un arbre. les hélices de navire, par exemp.le, sont généralement montées 10 sur des arbres d'hélice présentant, à proximité de leur extrémité libre, une partie conique sur laquelle sont montés les moyeux d'hélice qui ont une forme intérieure conique correspondante; l'accouplement pour la transmission de couple e.st assuré par l'utilisation de clavettes, par emmanchement à force ou par ces deux moyens réunis, 15 et le mouvement final de mise en place du moyeu de l'hélice sur l'arbre, par l'extrémité de celui-ci, et le maintien dans la position ainsi déterminée sont réalisés par l'utilisation, d'un écrou, vissé sur une extrémité libre filetée parallèle à. l'arbre d'hélice, appelée ci-après "pivot central" et située à l'extrémité de l'arbre. 20 Compte tenu des dimensions des arbres et des hélices utilisés couramment de nos jours, les dimensions de 1'écrou nécessaire à ces fonctions sont devenues si grandes (le poids de cet écrou dépassant souvent deux tonnes) qu'il faut les efforts combinés de plusieurs hommes simplement pour visser l1écrou sur le filetage du pivot cen-25 tral, et, en outre, il existe constamment un risque que 1'écrou grippe sur les filets du pivot central. Ces difficultés imposent un nettoyage préliminaire méticuleux des filets de 1'écrou et du pivot central, suivi d'une application soignée d'un lubrifiant à pression extrêmement élevée. 30 l'invention a pour but de fournir un procédé pour déplacer le moyeu d'une roue, hélice, aubage ou autre organe analogue sur un arbre, dans le sens éloignant ce moyeu de l'extrémité libre de l'arbre, jusqu'à la position de montage requise, à l'aide de moyens accessibles sur celui des côtés du moyeu qui est le plus proche de 35 l'extrémité libre de l'arbre, et pour maintenir ce moyeu dans cette position de montage, sans nécessiter l'utilisation d'un écrou à visser sur le pivot central. L'invention a également pour but de fournir un procédé pour-déplacer le moyeu d'une roue, hélice, aubage ou autre organe analo-40 gue depuis une telle position de montage vers l'extrémité libre de 69 15094 2008175 l'arbre, à l'aide de moyens accessibles sur celui des côtés du moyeu qui est le plus proche de l'extrémité libre de l'arbre, également sans nécessiter l'utilisation d'un écrou à visser sur le pivot central. 5 L'invention comprend un procédé pour assurer un mouvement axial relatif entre un arbre et un moyeu engagé sur l'extrémité libre de cet arbre, ce procédé consistant à engager sur le pivot central de l'arbre, axialement, dans une position prédéterminée et fixe, ou plusieurs organes d'appui (ou organes travaillant au cisaillement) 10 démontables et faisant saillie radialement vers l'extérieur; à apr* pliquer un anneau de pression et de réaction en contact de glissement sur le pivot central, cet anneau de pression et de réaction comprenant un corps annulaire ayant à une extrémité une chambre annulaire qui contient un piston aanulaire s*adaptant à cette chambre 15 et pouvant se déplacer selon l'axe du corps annulaire sous l'effet de l'introduction d'un liquide sous pression à l'intérieur de cette chambre, depuis l'extérieur, pour accroître l'épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction; à amener cet anneau de pression et de réaction au contact de la ou des parties du ou des organes 20 d'appui qui font saillie radialement vers l'extérieur; et à amener cet anneau de pression et de réaction au contact de l'extrémité du moyeu la plus proche de l'organe d'appui monté sur le pivot central, ou à relier cet anneau à ladite extrémité, et à introduire un liquide sous pression dans la chambre pratiquée dans l'anneau de pres-25 sion et de réaction pour déplacer le piston annulaire et accroître 1'épaisseur, totale de l'anneau de pression et de réaction et, ainsi, faire varier la distance entre le moyeu et le ou les organes d'appui fixes en position axiale. L'invention porte également sir -un assemblage destiné à être 30 utilisé pour déplacer le moyeu d'une roue, aubage, hélice ou autre organe analogue engagé sur l'extrémité d'un arbre dans un sens éloignant ce moyeu de l'extrémité libre de l'arbre, de façon à l'amener à la position désirée sur l'arbre, par l'application du procédé décrit précédemment, et pour maintenir le moyeu dans la posi-35 tion de montage désirée, cet assemblage comprenant un organe d'appui annulaire fendu ou divisé, monté de façon démontable en une position fixe par rapport à l'axe de l'arbre dans une rainure circon-fèrentielle.prévue dans le pivot central de l'arbre, une partie de cet organe d'appui faisant saillie radialement vers l'extérieur de 40 ce pivot central; un anneau de pression et de réaction d'un diamètre 69 15094 3 2008175 intérieur permettant un contact par glissement de cet anneau sur le pivot central,cet anneau de pression et de réaction comprenant un corps annulaire ayant à une extrémité une chambre annulaire qui contient un piston annulaire s'adaptant à cette chambre et pouvant 5 se déplacer selon l'axe du corps annulaire, sous l'effet de l'introduction d'un liquide sous pression dans la chambre annulaire, depuis l'extérieur, pour accroître l'épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction, ce dernier anneau étant monté entre l'organe d'appui et l'extrémité de moyeu voisine et en contact avec 10 l'organe d'appui; et des vis de maintien travaillant à la compression entre l'anneau de pression et de réaction et l'extrémité voisine du moyeu, lorsque le moyeu se trouve dans la position de montage désirée. l'invention porte également sur un assemblage destiné à être 15 utilisé pour déplacer le moyeu d'une roue, aubage, hélice ou autre organe analogue monté sur un arbre, dans un sens rapprochant le moyeu de l'extrémité libre de l'arbre par l'application du procédé décrit précédemment, poux écarter le moyeu de sa position de montage sur l'arbre, cet assemblage comprenant un organe d'appui annulai 20 re fendu ou divisé, monté de façon démontable en une position axiale fixe dans une gorge circonférentielle prévue dans le pivot central de l'arbre, la partie extérieure de cet organe d'appui annulai re faisant saillie radialement vers l'extérieur de ce pivot central un anneau de pression et de réaction d'un diamètre intérieur permet 25 tant un contact par glissement de cet anneau sur le pivot central, cet anneau de pression et de réaction comprenant un corps annulaire ayant à une extrémité une chambre annulaire qui contient un piston annulaire s'adaptant à cette chambre et pouvant se déplacer selon l'axe du corps annulaire, sous l'effet de l'introduction d'un li-30 quide sous pression dans la chambre annulaire, depuis l'extérieur, pour accroître l'épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction, ce dernier anneau étant monté sur le pivot central en contact avec l'organe d'appui sur le côté de celui-ci qui est éloigné de l'extrémité voisine du moyeu à déplacer; et des vis ou gou-35 jons travaillant à la traction entre l'anneau de pression et de réaction et le moyeu à déplacer. Des réalisations destinées à être utilisées pour la mise en application de l'invention sont illustrées, à titre d'exemples, par les dessins ci-annexés, qui montrent le montage et l'extraction 4-0 d'une hélice de navire. 69 15094 2008175 La fig. 1 de ces dessins montre en coupe longitudinale, prise le long de la ligne I de la fig. 2, d'une part en vue partielle, l'extrémité conique de l'arbre d!hélice d'un navire, et le moyeu de l'hélice de forme intérieure conique correspondante, engagé sur 5 l'éxtrémité conique de l'arbre, et, d'autre part, des moyens permettant le déplacement du moyeu sur l'arbre dans le sens qui éloigne ce moyeu de l'extrémité libre de l'arbre pour assurer l'emmanchement à force du moyeu sur l'arbre et des moyens pour maintenir le moyeu dans cette position déterminée par l'emmanchement à force; 10 la fig. 2 est une vue en élévation, en bout, depuis la droite de la fig. 1 ; la fig. 3, enfin, montre en coupe longitudinale un nouvel arrangement des pièces de la fig. 1 en vue de leur utilisation pour déplacer le moyeu vers l'extrémité libre de.l'arbre pour supprimer 15 l'emmanchement à force du moyeu sur l'arbre. Si l'on se réfère aux fig. 1 et 2 des dessins, on voit en partie la queue 10 d'un arbre d'hélice comprenant une partie conique 11 qui se termine par une extrémité libre 12, cylindrique, lisse et de diamètre réduit, appelée pivot central, et,en partie, le moyeu 20 13 d'une hélice 14, de forme intérieure conique correspondant à la forme conique de la partie 11 de la queue d'arbre. Ce moyeu est engagé sur cette queue d'arbre et doit être déplacé d'une courte distance finale, parallèlement à l'axe de la queue d'arbre, dans le sens qui éloigne le moyeu du pivot central 12 afin de réaliser, dans 25 le cas illustré dans la fig. 1, un emmanchement à force du moyeu 13 sur la partie conique 11 de la queue d'arbre 10„ Pour effectuer ce mouvement axial, on monte sur le pivot central 12 un anneau de pression et de réaction 15 lisse intérieurement, d'un diamètre intérieur lui permettant de coulisser sans jeu notable 30 sur le pivot central 12 et capable de venir au contact de la face extérieure 26 du moyeu 13 à monter. L'anneau 15 est constitué d'un, corps annulaire 16 d'acier forgé, comportant une gorge annulaire 17 formée dans l'une de ses faces terminales, et d'un piston annulaire 18 s'adaptant à l'intérieur de cette gorge et pouvant se déplacer 35 vers l'extérieur de cette gorge et parallèlement à l'axe de 1'anneau 15 lors de l'introduction d'un fluide hydraulique sous pression, en provenance d'une source extérieure appropriée, par un passage traversant l'anneau 15 et aboutissant à l'intérieur de la rainure 17$ de manière à augmenter l'épaisseur globale de l'anneau 15. 40 Dans l'exemple montré, une enveloppe souple 19 de nitrile- gADQRlfîittAL 69 15094 2008175 caoutchouc est placée au fond de la gorge 17 de l'anneau 15 et une graisse, ou autre fluide hydraulique, est introduite à haute pression, depuis l'extérieur, à l'aide d'un tube ou tuyau 20 qui est v#i3âass«dans-un organe d'accouplement 21 monté dans un alésage radial, 5 lequel est pratiqué dans l'anneau 15; l'organe d'accouplement 21 est lui-même vissé sur un bloc de métal 22. Ce bloc, logé dans une cavité située au fond de la rainure annulaire 17, est pourvu d'un prolongement tubulaire 23 dirigé parallèlement à l'axe de l'anneau et traversant la paroi de l'enveloppe 19. Cette disposition permet 10 d'appliquer une pression hydraulique très élevée à l'intérieur de l'anneau 15 sans risque de fuite. - Une gorge circonférentielle 24 est formée à la surface du pivot central 12 et possède de préférence une section rectangulaire, ainsi que le montrent les fig. 1 et 3» et un anneau d'appui fendu 25, for-15 mé de deux ou plusieurs parties arquées, séparables, s'adapte à l'intérieur de la gorge circonférentielle 24; une partie de l'anneau composite d'appui 25 fait saillie radialement à l'extérieur de la surface du pivot central 12. L'anneau fendu 25, lorsqu'il est monté, constitue un organe de 20 butée ayant une position fixe par rapport à l'axe de l'arbre 10. Les dimensions de l'anneau 15 et la position de l'organe d'appui 25 sont choisies de manière que, lorsque le piston annulaire 18 est entièrement ou en grande partie rétracté à l'intérieur de la gorge annulaire 17 de l'anneau 15, cet anneau puisse occuper et sen-25 siblement remplir l'intervalle entre l'organe d'appui 25 et la face terminale 26 du moyeu 13 qui a été préalablement engagé sur la partie conique 11 de l'arbre 10, l'anneau 15 prenant contact avec l'organe d'appui 25. À titre d'exemple, on a jugé avantageux et approprié de situer 30 la gorge circonférentielle 24 et l'anneau d'appui 25 monté dans cette gorge environ au tiers de la longueur du pivot central 12 en partant de l'extrémité libre de celui-ci. A l'extrémité avant de l'anneau 15 est monté un anneau de maintien 27 (fig. 1 et 2) d'un diamètre plus grand que celui de 35 l'anneau 15 et présentant un rebord intériev\r 28 ayant de préférence en coupe la forme d'une queue d'aronde, ainsi que le montre la fig. 1; cet anneau 27 s'adapte, à fleur de l'anneau 15, dans une gorge circonférentielle de forme correspondante pratiquée dans le bord périphérique de l'extrémité avant de l'anneau 15. 40 L'anneau de maintien 27 et l'anneau 15 étant engagés sur le BAD 69 15094 6 2008175 pivot central 12 et l'extrémité du piston annulaire 18 étant en contact avec la face terminale 26 du moyeu 13, ainsi que le montre la fig. 1, les éléments de l'anneau d'appui fendu 25 sont introduits dans la gorge annulaire 24 du pivot central 12 et maintenus en po-5 sition à l'aide de plusieurs vis à tête 29 réparties de façon circulaire; ces vis traversent librement des trous pratiqués dans l'anneau fendu 25 et sont serrés à l'intérieur de trous filetés pratiqués à l'extrémité arrière de l'anneau 15,, La pression hydraulique est alors établie à l'intérieur de 10 l'enveloppe 19, située dans la chambre de pression qui est constituée par la gorge annulaire 17, pour pousser le piston 18 vers l'extérieur de la gorge 17, ce qui augmente l'épaisseur globale de l'anneau 15 et force le moyeu 13 à se déplacer axialement le long de l'arbre 10r jusqu'à la position de montage désirée, qui corres-15 pond à un emmanchement à force, sur la partie conique 11 de l'arbre. La pression hydraulique étant au moins partiellement maintenue, plusieurs vis sans tête 30 sont introduites dans des trous filetés, répartis en cercle sur l'anneau de maintien 27, et sont amenées en contact franc avec la face terminale 26 du moyeu 13, la suppression 20 finale de la pression hydraulique dans l'anneau 15 ayant pour effet d'appliquer une charge de compression accrue sur les vis sans tête 30, correspondant à une partie de la "charge de poussée exercée sur le moyeu 13 « Avant l'introduction des vis sans tête 30, on peut faire pas-25 ser un foret dans les trous de l'anneau de maintien 27, pour former des dépressions, telles que celles représentées en 31 sur la fig, 1, dans la face terminale 26 du moyeu 13, ces dépressions étant destinées à recevoir les extrémités des vis sans tête 30 qui sont montées par la suite, de façon à éviter tout risque de rotation rela-30 tive entre l'anneau de maintien 27 et le moyeu 13 niis en place. Les dépressions 31 peuvent également être formées à l'avance dans la face 26 du moyeu 13. La fig. 3 représente un assemblage de pièces permettant de déplacer axialement sur l'arbre le moyeu 13, depuis sa position de 35 montage et vers l'extrémité libre de l'arbre, afin de supprimer l'emmanchement à force entre le moyeu et la partie conique 11 de l'arbre, comme première phase de l'extraction de l'hélice par rapport à son arbre. Pour cette opération, les vis sans tête 30 (fig. 1) sont reti-40 rées de l'anneau de maintien 27 et, le cas échéant, il est procédé SAD ORfGINAL' 69 15094 7 2008175 à une application préliminaire de pression hydraulique à l'intérieu de la chambre 17 pour soulager l'effort de compression exercé sur. les vis sans tête 30, puis les vis 29 sont retirées pour permettre l'extraction des éléments de l'organe d'appui 25 hors de la gorge 5 circonférentielle 24 et le retrait par glissement de l'anneau 15 et de l'anneau de maintien 27 du pivot central 12 de l'arbre. L'organe d'appui 25 est alors remonté dans la gorge circonfé-rentielle 24» de la façon représentée à la fig. 3» et l'anneau 15 engagé sur le pivot central 12 de l'arbre jusqu'à une position dans 10 laquelle l'extrémité de cet anneau qui était précédemment à l'arrière se trouve contre l'extrémité extérieure ou arrière de l'organe d'appui 25, ainsi que le montre la fig. 3. Les vis 29 peuvent être mises en place comme précédemment. Une plaque rigide d'appui 32 est appliquée contre l'extrémité. 15 arrière de l'anneau 15» et au moins deux goujons réglables 33 portant des écrous 34 sont passés au travers de trous pratiqués dans la plaque d'appui 32 et vissés dans des trous filetés 35 qui sont ménagés dans la face terminale 26 du moyeu 13. Dans ce cas, l'établissement d'une pression hydraulique dans 20 l'enveloppe 19 située dans la chambre de pression 17 provoque le déplacement de la plaque d'appui 32 sous l'action du piston annulaire 18, ce qui tire le moyeu 13 le long de l'arbre, vers l'extrémité extérieure ou libre de l'arbre, pour supprimer l'emmanchement à force entre le moyeu 13 et la partie conique 11 de l'arbre. 25 Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 2008175 REVENDICATIONS 1 - Procédé assurant un mouvement axial relatif entre un arbre et un moyeu engagé sur l'extrémité libre ds cet arbre, caractérisé en ce qu'il consiste à engager sur le pivot central de l'arbre, 5 dans une position prédéterminée et fixe axxalement, un ou plusieurs organes d'appui démontables et faisant saillie radialement vers l'extérieur; à appliquer un anneau de pression et de réaction en contact de glissement sur ce pivot central, cet anneau de pression et de réaction comprenant un corps annulaire ayant à une extrémité 10 une chambre annulaire qui contient un piston annulaire s'adaptant à cette chambre et pouvant se déplacer selon l'axe du -corps annulaire^ sous l'effet de 1'introduction d'un liquide sous pression à l'intérieur de cette chambre, depuis l'extérieur, pour accroître l'épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction; à amener cet 15 anneau de pression et de réaction au contact de la ou des parties du ou des organes d'appui qui font saillie radialement vers lfextérieur; à amener cet anneau de pression et de réaction au contact de l'extrémité du moyeu la plus proche de l'organe d'appui monté sur le pivot central, ou à relier cet anneau à ladite extrémité; et à 20 introduire un liquide sous pression dans la chambre pratiquée dans l'anneau de pression et de réaction pour déplacer le piston annulaire et accroître l'épaisseur totale' de l'anneau de pression et de réaction et ainsi faire varier la distance entre le moyeu et le ou les organes d'appui fixes en position axiale» 25 2 - Assemblage destiné à être utilisé pour déplacer le moyeu d'une roue, aubage, hélice ou autre organe analogue engagé sur l'extrémité d'un arbre, dans un sens éloignant le moyeu de l'extrémité libre de l'arbre, de façon à l'amener à la position de montage désirée sur l'arbre, par l'application du procédé selon la revendica-30 tion 1, et pour maintenir le moyeu dans la position de montage désirée, cet assemblage étant caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'appui annulaire fendu ou divisé, monté de façon démontable en une position fixe par rapport à l'axe de l'arbre, dans une rainure circonférentielle prévue dans le pivot central de l'arbre, une 35 partie de cet organe d'appui faisant saillie radialement vers 1?extérieur de ce pivot central; un anneau de pression et de réaction d'un diamètre intérieur permettant un contact par glissement de cet anneau sur le pivot central, cet anneau de pression et de réaction comprenant un corps annulaire ayant à une extrémité une chambre an-40 nulaire qui contient un piston annulaire s'adaptant à cette chambre 69 15094 SÂD ORISHsftt 69 15094 9 2008175 et pouvant se déplacer selon l'axe du corps annulaire, sous l'effet de l'introduction d'un liquide sous pression dans la chambre arrnu- . laire, depuis 1'extérieur, pour accroître 11 épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction, ce dernier anneau étant monté 5 entre l'organe d'appui et l'extrémité de moyeu voisine et en contact avec l'organe d'appui; et des vis de maintien, travaillant à la compression entre l'anneau de pression et de réaction et l'extrémité voisine du moyeu, lorsque le moyeu se trouve dans la position de montage désirée, 10 3 - Assemblage destiné à être utilisé pour déplacer le moyeu d'une roue, aubage, hélice ou autre"organe analogue monté sur un arbre, dans un sens rapprochant le moyeu de l'extrémité libre de l'arbre par l'application du procédé selon la revendication 1, pour écarter le jnoyeu de sa position de montage sur l'arbre, cet assem^ 15 blage étant caractérisé en ce qu'il comprend un organe d'appui annulaire fendu ou divisé, monté de façon démontable en une position axiale fixe dans une gorge circonférentielle prévue dans le pivot central de l'arbre, la partie extérieure de cet organe d'appui annulaire faisant saillie radialement vers l'extérieur de ce pivot cen-20 tral; un anneau de pression et de réaction d'un diamètre intérieur permettant un contact par glissement de cet arnieau sur le pivot central, cet anneau de pression et de réaction comprenant ion corps annulaire ayant à une extrémité une chambre annulaire qui contient un piston annulaire s'adaptant à la chambre et pouvant se déplacer se-25 Ion l'axe du corps annulaire, sous l'effet de l'introduction d'un liquide sous pression dans la chambre annulaire, depuis l'extérieur, pour accroître l'épaisseur globale de l'anneau de pression et de réaction, ce dernier anneau étant monté sur le pivot central en contact avec l'organe d'appui sur le côté de celui-ci qui est 30 éloigné de l'extrémité voisine du moyeu à déplacer; et des vis, goujons ou boulons travaillant à la traction entre l'anneau de pres-- sion et de réaction et le moyeu à déplacer. 4 - Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce 35 qu'il comprend un anneau de maintien, entre l'anneau de pression et de réaction et l'extrémité du moyeu voisine de cet anneau et en contact de butée avec cet anneau, et des vis de maintien travaillant à la compression entre l'anneau de maintien et l'extrémité voisine du moyeu. 40 5 - Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce BAÊ> Qf«GH*AL 15094 2008175 qu'il comprend une plaque d'appui en contact de butée avec l'extrémité de l'anneau de pression et de réaction qui est éloignée de l'extrémité voisine du moyeu, les vis, goujons ou boulons travaillant à la traction entre la plaque d'appui et le moyeu. 6 - Assemblage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'organe d'appui est relié rigidement à l'extrémité de l'anneau de pression et de réaction qui est éloignée de la chambre de pression annulaire contenant le piston annulaire. 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