Brevet FR2487464A1 — publié le 19820129

La présente invention a pour point de départ une unité de transmission de couple, par des moyens hydrodynamiques. Une telle unité peut Stre destinée notamment à constituer un frein hy- drodynamique. o Un tel frein est décrit dans le brevet d'Allemagne Fédérale 2 238 726, notamment avec référe:nce à sa figure 2. Ce frein est logé dans un carter dont l'espace interne douvre vers l'extérieur, ce qui le maintient à la pression atmos- phérique. Le liquide de fuite qui, da s certains cas, peut appa- rattre vers l'extérieur des joints d'arbres tournants, est d'abord recueilli à l'intérieur du carter o De là, comme cela apparatt sur la figure 2 du brevet allemand 2 238 726 précité, ce liquide passe par un clapet anti-retour pour parvenir à un réservoir collecteur situé à l'extérieur du carter. A la partie inférieure du carter, on prévoit un réser- voir en charge qui est plus ou moins rempli de liquide mais reçoit de l'air comprimé et est racoord* au circuit extérieur du frein o Sur la figure 2 du brevet allemand 2 238 726, on voit un autre bran- chemnt qui relie le réservoir collecteur de fuites au réservoir en barge. On peut envoyer la pression d'air dans le réservoir collec- teur, indépendamment du réservoir en charge, pourrenvoyer le li- quide de fuite dans le réservoir sous pression et ensuite dans le circuit extérieur du frein. On voit surla figure 1 du brevet allemand 2 238 726 que le liquide de fuite recueilli dans le carter peut s'écouler par gra- vité jusqu'au réservoir en charge, ta** que colui-ci n'est pas sou- mis à la pression de l'air comprimé. Cela suppose que le réservoir en charge est situé à la partie inférieure du carter de frein, con- dition qu'il n'est pas toujours possible de remplir. I disposition adoptée sur la figure 2 du brevet allemand 2 238 726 peut toutefois étalement fonctionner lorsque le réservoir en charge se trouve à un autre emplacement, par exemple au-dessus du carter de frein. Mais alors on doit prévoir pour le retour du liqui- de de fuite, des éléments supplémentaires de distribution et d'air mprimé. La présente invention a pour but de perfectionner une unité hydrodynamique de transmission de couple du type connu précité, de façon que le retour du liquide de fuite dans le circuit extérieur puisse s'effectuer de lui-même au moindre colt possible, et ceci in- dépendamment de la position relative occupée par les canalisations ou les réservoirs de liquide et appartenant au circuit extérieur. On parvient à ee résultat au moyen d'une unité hydro- dynamique pour la transmission d'un couple. Gr9ce à la présente invention, on utilise de façon astucieuse le fait que, lorsqu'on débranche le frein, l'air comprimé s'échappant du ré'servoir en charge par le clapet de branchement présente encore uie certaine pression résiduelle. Celle-ci est suffisamment importante pour que, si l'on évacue l'air vers le réservoir collecteur, elle en chas- se le liquide de fuite et le renvoie vers un niveau plus élevé du circuit extérieur. Selon.l'invetion, il suffit pour cela d'in- tercaler une canalisation de liaison entre le raccord de décharge du clapet de branchement et le réservoir collecteur du liquide de fuite o Les élément s distributeurs supplémentaires qui étaient né- cessaires dans le cas de la figure 2 du brevet allemand 2 238 726 sont désormais tous superflus. On peut m8me faire l'économie de l'air comprimé jusqu'alors nécessaire. Mans le cas ole circuit ext rieur du frein comporte un réservoir de refroidissement généralement situé plus haut et à la pression atmosphérique, il est préférable d'envoyer le liquide de fuite à ce réservoir de refroidissement. Si le réservoir collecteur s'ouvre à l'atmosphère,on s'assu- re quelorsqu'on débranche le frein,l'air comprimé s'échappant du réservoir en charge peut égalementen cas de besoinstre pardelle- ment évavué vers l'extérieur.On s'assure ainsi que le temps de répon- se au débranchement d'un frein selon l'invention reste négligeable. Le d permettra de mieux comprendre les caractéristiques del'invention. La figure unique montre schématiquement un frein hydro- dynamique selon l'invention et notamment les principaux éléments du circuit extérieur et de la distribution, ainsi que les dispositifs pour le retour du liquide de fuiteo Le frein 9 représenté comprend une roue tournante à auba. ges qui constitue le rotor 10,un arbre de rotor 11,et -n carter de frein 12 dont est solidaire une couronne d'anbages fixes ou statot 13. IMrbre 11 du rotor tourne dans le carter 12 grtce à deux roulements à rouleaux 14; il traversse le carter 12 par ses deux extrémités. A chacun de ces deux emplacements,on prévoit un joint d'étanchéit 15 ou 16 pour arbre tournant. Une canalisation d'évamuation 17 relie la chambre de travail torique des deux couronnes d'aubages 10 et 13, à un réservoir de re- froidissementl8 situé au-dessus. Me là, une canalisation d'alimenta- tion 19 renvoie le liquide vers la chambre de travail, deux clapets distributeurs 20 et 21 sont intercalés le loni de la canalisation d' alimentation 19. Entre eux deux, une canalisation 23 relie la canali- sation d'alimentation 19 à un réservoir en charge 22. On a représenté par ailleurs un ballon de réserve d'air com- primé 24, et un clapet distributeur 25, par exemple manoeuvré _ la main. Ce clapet permet de relier une canalisation d'air comprimé 26 raccordée au réservoir en charge 22, soit au ballon de réserve d'air comprimé 24, soit à une canalisation de décharge 27. Dans le premier cas, le frein se trouve branché; dans le second il est débranché. A l'extérieur du joint annulaire externe 16 sont raccordées des canalisations 28 pour le liquide de fuite. Elles débouchent dans un réservoir collecteur de fuites 30 par I'intermédiaire d'un clapet anti-retour 29 et peuvent 8tre, soit séparées, soit réunies comme re- présenté sur le dessin. Le réservoir 30 est sous pression. De sa base, une canalisation 31 conduit au réservoir de refroidissement 18. A sa partie supérieure débouche la canalisation de décharge 27. Par ailleurs, on peut prévoir à son sommet une sortie 32 du genre représenté sur le dessin, qui comporte un étranglement variable 33 et s'ouvre à l'atmos- phère extérieure. Tant que le réservoir en charge 22 est soumis par la canali- sation 26 à la pression de l'air comprimé, si bien que la chambre de travail du frein 9 est remplie de liquide, le liquide des fuites peut se rassembler dans le réservoir collecteur 30. Lorsqu'on débranche le frein, l'ait comprimé s'échappant du réservoir en charge 22 passe par les canalisations 26 et 27 pour parvenir au réservoir collecteur 30. Ainsi la pression résiduelle de cet air chasse du réservoir collecteur 30, le liquide de fuite qui est renvoyé par la canalisation 31 dans le réservoir de refroidissement I c'est à dire dans le circuit e:té- rieur 17,18 et 19. Par des canalisations non représentées sur le dessin, on peut renvoyer directement dans le réservoir de refroidissenent le liquide de fuite collecté dans les expaces intermédiaires 8 (entre les joints annulaires d'étanchéité intérieurs 15 et extérieurs 16). Pour des freins hydrodynamiques du genre représenté sur le dessin, on utilise généralement de l'huile comme liquide de travail. On assure ainsi simultanément la lubrification des roulements 14. Pour cette raison, les roulements 14 ont ét6 dlispos's à l'intérieur par rapport aux joints annulaires d'étanchéité 15 et 16. Toutefois, ceci n'est pas nue caractéristique importante de l'invention; on peut aus- si utiliser d'autres liquides de travail, par exemple de l'eau, en y incorporant un antigel. Mans ce cas on doit assurer l'étanchéité en- tre la chambre de travail du frein et les paliers de l'arbre du rotor, pour permettre la lubrification de ces paliers avec de l'huile, de la graisse ou analogue. La disposition relative des joints et des paliers est alors préférablement effectuée dans l'ordre suivant, considéré en allant de l'intérieur à l'extérieur: après un premier joint annulaire d'étanchéité d'arbre tournant, vient un deuxième joint annulaire dont la face extérieure est reliée à la canalisation de liquide de fuite 28 précitée. Ensuite viennent un troisième joint annulaire d'étanchéité, puis le palier et, finalement, un quatrième joint d'étanchéité d'arbre, étant entendu que le troisième et le quatrième joints sont montés à la manière connue habituelle pour empêcher la sortie de lubrifiant hors du palier. Sur le dessin, les clapets 20,21 et 23 se trouvent à la posi- tion "frein débranché". Ainsi le réservoir en charge se remplit à par- tir du réservoir de refroidissement, par le clapet 20 ouvert. Lorsque par déclanchement du clapet 25, la canalisation 26 reçoit de l'air comprimé, ce dernier provoque aussi le décleanchement des clapets 20 et 21'. Ce faisant, le clapet 20 interrompt la communication entre les réservoirs 18 et 20, et établit au contraire la liaison entre le ré- servoir en charge et le frein 9, lequel se remplit alors en liquide de travail. REWN.DICATIONS 1.o Unité hydrodynamique pour la transmission d'un couple mé- danique, et notamment frein hydrodynamique (9), comprenant un carter (12) et une chambre de travail délimitée par des roues X aubes (10,13) à laquelle sont reliée Dour définir un circuit du fluide de travail, une canalisation d'alimentation 19 et une canalisation d'évacuation 17, tandis que par ailleurs un arbre de rotor (11) traverse le carter (12) comportant en outre en combinaison les particularités suivantes: a) entre le carter (12) et l'arbre (11) du rotor se trouve un inter- valle refermé par au moins un joint d'étanchéité (16) pour arbre I0 tournant; b) la face externe du joint tournant (16) est reliée par une canalisa- tion de liquide de fuites (28) munie d'un clapet anti-retour (29), à un réservoir collecteur (30) situé au-dessous de l'arbre (11) du ro- tor et relié au circuit extérieur; c) le réservoir collecteur (30) est susceptible d'être utilisé sous pression, c'est-à-dire en charge, si bien qu'on peut en renvoyer le liquide de fuite vers le circuit extérieur, en utilisant l'action d' un gaz sous pression; d) un clapet de distribution (25) relie un appareil utilisateur de gaz comprimé (par exemple la chambre de pression d'un réservoir en charge (22) relié au circuit extérieur (17, 18, 19)),soit à une sour- ce (24) de gaz comprimés soit à une canalisation de décharge (27), et caractérisée en ce que la canalisation de décharge (27) débouche dans le réservoir collecteur (30), si bien que la pression résiduelle du gaz comprimé s'échappant du réservoir en charge (22) sert à renvo- yer le liquide de fuite dans le circuit e:xtérieur (17, 18, 19). 2. Unité suivant la revendication 1, comprenant un réservoir réfrigérant (I8) situé au point haut du circuit extérieur, et carac- térisée en ce que pour renvoyer le liquide de fuite depuis le réser- voit collecteur (30) jusque dans le circuit e:t.6rieur (17, 18, 19), une canalisation de liaison (31) est prévue depuis le réservoir col- lecteur jusque vers le réservoir de refroidissement (18). 3. Unité suivant l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisée en ce que la partie supérieure du réservoir collecteur (30) possède un raccord de sortie (32) muni d'un étranglement varia- ble (33) et s'ouvrant à l'atmosphère extérieure.