Brevet FR2304002A1 — publié le 19761008

L'invention concerne un accou pliement d'écoulement de fluide pour la limitation du couple et pour la retardation du démarrage de machines ayant un mo ient d'inertie important telles que des séparateurs, avec commande par moteur électrique et, en particulier par moteur å cage d'écureuil, avec espace de travail et avec chambre de ré serre servant à recevoir par intervalles du liquide de travail, chambre qui présente au moins un alésage de vidange partant de sa zone extérieure et aboutissant à l'espace de travail. On connaît des commandes par moteur électrique pour le démarrage de machines à couple d'inertie élevé dans lesquelles des accouplements d'écouLement surdimensionnés sont montés avec un faible remplissage d'huile. Ce faible remplissage d'huile permet bien un démarrage lent des machines, mais il ne se produit pas de décharge de l'ac couplement d'écoulement. On connatt en outre des accouplements d'écoulement avec chambre de réserve, dans lesquels les alésages de vidage sont formés d tune manière connue en tant qu'alésagea d'étranglement non commandés avec, pour le remplissage de la chambre de réserve, au moins une soupape actionnée par une force centrifuge. Les soupapes sont ouvertes par la force centrifuge et elles sont fermées par des ressorts. Il résulte de cet état de choses un inconvénient important qui réside en ce qu'on ne peut pas obtenir de durées de démarrage longues, telles que celles dont on a besoin pour le démarrage de machines à grands moments d'inertie, notamment de séparateurs et cela parce que l'action des soupapes disposées dans la roue de pompe est achevée lorsqu'est atteint le nombre de tours de régime du moteur, par unité de temps, c 'est-dire que la zone totale de réglage des soupapes s'étend sur la courte durée du démarrage du moteur électrique.Un autre in convénient réside en ce que les soupapes sont exposées à subir des dérangements et cet inconvénient est augmenté encore quand on emploie plusieurs soupapes, si l'on considdre qu'un fonctionnement uniforme de plusieurs soupapes ne peut pas Outre obtenu*. On connalt en outre des accouplements dans lesquels est formé, dans la partie centrale de l'accouplement, au moyen d'une roue à aubes présure en supplément, un seuil hydraulique. Ce seuil hydraulique permet bien un certain retard du démarrage, mais il conduit à une certaine distorsion de l'écoulement qui, eu égard au degré de remplissage, a pour conséquence de rendre plus mauvais le rendement et par suite d'augmenter l'échauffement de huile. En raison du seuil hydraulique et du retour simultané de liquide, de l'espace de travail dans la chambre de travail, il se produit des écoulements dirigés dans des sens opposés, qui agissent négativement sur la caractéristique de réglage de l'accouplement. L'invention a pour but de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus, qui sont inhérents à l'état connu de la technique et de créer, au moyen d'une solution relativement simple et peu conteuse, un accouplement d'écoulement à réglage automatique qui permette un démarrage lent de machines ayant un moment d1 inertie important, et en particulier, de séparateurs, accouplement dans lequel, pendant le démarrage, du liquide de travail est enlevé de l'espace de travail, retenu dans la chambre de réserve et ramené, après un retard à l'espace de travail. Dans ce but, l'accouplement de l'invention est caractérisé par un déversoir annulaire qui relie la zone d'action de la roue de turbine et de la chambre de réserve, pour capter l'écoulement de glissement et le ramener directement dans la chambre de réserve. De cette manière, on obtient une proportionnalité entre la quantité d'huile captée et le glissement de la roue de pompe et de la roue de turbine, étant donné que c'est au commencement du démarrage qu'existe le glissement le plus grand et qu'est amenée à l'espace de réserve une quantité d'huile plus grande que celle qui peut s'écouler dans la chambre de travail à travers l'alésage de vidange. C'est par la grandeur de l'alésage de vidange qu'est déterminé l'instant où, pendant la phase de démarrage, la quantité d'huile amenée à la chambre de réserve devient plus petite que la quantité d'huile ramenée à l'espace de travail. En raison de ce cycle, il se produit un démarrage permanent lent automatique du côté de l'accouplement relié à la machine de travail. Avec la disposition du réservoir annulaire, on emploie par conséquent l'espace exempt d'aubes de la zone d'action de la roue de turbine en tant que chambre de réserve. L'accouplement d'écoulement suivant l'invention est, si on le compare aux accouplements d'écoulement connus jusqu'à présent avec chambre de réserve, d'une conception simple et d'une construction peu conteuse. Il présente une grande longévité, avec un rendement maximal et garantit un démarrage continuellement lent de machines ayant des moments d'inertie élevés, démarrage s'étendant audelà de la durée de démarrage de la commande et il évite une surcharge du moteur dans la phase de démarrage de machines ayant un moment d'inertie important. La description ci-après et le dessin annexé se rapportent à un exemple de réalisation de l'invention, dessin dont la figure unique montre une coupe faite à travers l'accouplement d'écoulement. L'accouplement d'écoulement se compose de la roue de pompe 1, de la roue de turbine 2 et de l'enteloppe 9 qui est reliée à la roue de pompe 1. Avec la roue de pompe 1, tourne la chambre de réserve 3 sur le rayon extérieur de laquelle se trouve l'alésage de vidange 7 qui constitue une liaison entre la chambre de réserve 3 et l'espace de travail 8. Au voisinage de l'axe faisant saillie dans l'est pace sans aubes de l'espace de travail 8, la chambre de réserve 3 forme le déversoir annulaire 4. Lors du démarrage de l'accouplement, il se produit, entre la roue de turbine 2 et la roue de pompe 1, un glissement qui devient plus faible quand augmente le nombre de tours par unité de temps. Par ce glissement, est formé un écoulement de glissement 5 qui est dirige vers la chambre de réserve par la position du déversoir annulaire 4. Du liquide est ainsi enlevé à la chambre de travail 1 ce qui produit une limitation du couple au démarrage. Quand augmente le nombre de tours par unité de temps de la roue de turbine 2, la quantité d'huile amenée à la chambre de réserve devient plus petite que celle qui est ramenée dans l'espace de travail. Lorsqu'est atteint le nombre de tours maxir ai par unité de temps, et par suite lorsqu' est atteint le couple à transmettre, l'écoulement de glissement est à peu près nul et il n'existe qulun écoulement annulaire qui n'atteint pas le déversoir annulaire. I1 est donc obtenu, au moyen de cette circulation, un accouplement découlement à réglage automatique qui garantit un démarrage lent de la machine au-delà du temps de démarrage du moteur et en conséquenceS exclut toute surcharge du moteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I CAT IONS 1 ) Accouplement d'éeoulement de fluide pour la limitation du couple et pour le retard du démarrage de machines ayant un moment d'inertie important telles que des séparateurs, avec commande par moteur electri- que et en particulier par moteur à cage d'écureuil, avec espace de travail et avec chambre de réserve servant à rece- voir par intervalles du liquide de travail, chambre qui prd- sente au moins un alésage de vidange partant de sa zone ex- térieure et aboutissant à l'espace de travail, accouplement caractérisé par un déversoir annulaire (4) qui relie la zone d'action de la roue de turbine (2) et de la chambre de réserve (3) pour capter l'écoulement de glissement et le ramener directement dans la chambre de réserve (3). 2d) Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace sans aubes de la zone d'action de la roue de turbine est utilisé comme chambre de réserve.