Brevet FR2501622A1 — publié le 19820917

La présente invention concerne des hélices ayant des pales à pas variable, c'est-à-dire des hélices dans lesquelles les pales peuvent être déplacées entre une position à pas fin et une position à pas grossier par un dispositif de commande de pas. Dans certaines hélices, on a constaté qu'une défaillance du système de commande du pas des pales permet une dérive des pales vers une position à pas fin sous l'influence des forces aérodynamiques et centrifuges. Par conséquent, un objet de la présente invention est un mécanisme qui évite automatiquement une telle dérive lors d'une défaillance du système de commande. En outre, un autre objet de la présente invention est tui mécanisme de cette nature qui permette d'éviter le déplacement des pales vers la position à pas grossier. Selon la présente invention, une hélice assemblée à pales de pas variable comprend un moyen de commande de pas comportant un moyen d'arbre creux et un moyen d'arbre intérieur en saillie dans le moyen d'arbre creux, le moyen d'arbre intérieur ou le moyen d'arbre creux étant fixe et l'autre étant mobile axialement dans une première direction de façon à effectuer un mouvement des pales vers la position de pas grossier et de mise en drapeau, et dans une seconde direction de sens opposé de façon à provoquer le déplacement des pales vers la position à pas fin, des éléments d'engage ment portés par le moyen d'arbre intérieur destinés à se déplacer radialement entre une position étendue où le moyen d'arbre creux est engagé et une position de retrait ot le moyen d'arbre creux est désengagé, un moyen de liaison comportant un joint intermédiaire articulé reliant lesdits éléments,un moyen de sollicitation qui exerce en permanence une sollicitation sur le joint articulé dans une direction telle qu'il y a sollicitation des éléments vers la position étendue,un moyen d'action exerçant une action sur le joint articulé dans une direction opposée, ce qui a pour effet de tirer les éléments vers la position rétractée, l'agencement étant tel que, lorsque le moyen de commande de pas fonctionne, le moyen d'action triomphe de la sollicitation du moyen de sollicitation et ramène en arrière les élé- ments d'engagement, mais, lorsque le moyen de commande de pas né fonctionne pas, la sollicitation du moyen de sollicitation triomphe du moyen d'action et étend les éléments d'engagement vers la position étendue, d'ot il résulte un empêchement du mouvement relatif entre le moyen d'arbre in térieur et le moyen d'arbre creux. De préférence,le moyen d'arbre intérieur porte une paire d'éléments d'engagement ayant des directions opposées qui sont montées en pivotement sur chaque extrémité d'un joint articulé, ce joint comprenant une paire de biellettes pivotant ensemble. L'ensemble est de préférence agencé de façon que le joint articulé soit totalement ouvert de façon à former un verrou géométrique lorsque les éléments d'engagement sont dans leur position étendue. Avantageusement,les moyens d'engagement sont portés sur le moyen d'arbre intérieur par des moyens de contrainte de façon que leur déplacement axial par rapport au moyen d'arbre intérieur dans un sens soit empêché, mais qu'un déplacement axial limité dans le sens opposé soit permis,d'où il résulte que, lorsque les éléments d'engagement sont étendus, le fonctionnement du moyen de commande pour qu'il y ait mouvement des pales vers la position à pas grossier et de mise en drapeau, est permis, mais le mouvement des pales vers la position à pas fin est empêché. Dans le cas où le moyen de commande du pas des pales est actionné hydrauliquement, le moyen de sollicitation est de préférence un piston hydraulique partageant la meme alimentation en fluide hydraulique. De préférence, le moyen d'arbre intérieur est fixé axialement. De préférence, les surfaces d'accouplement des élé- ments d'engagement et du moyen d'arbre creux comportent des cannelures d'accouplement. En variante,les surfaces d'accouplement des éléments d'engagement et du moyen d'arbre creux comportent des surfaces de friction relativement lisses. Commodément, les moyens de contrainte comprennent un moyen de ressort de compression de façon à permettre le mouvement limité dans le sens opposé. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue de côté en coupe d'une partie d'une hélice assemblée à pas variable, la coupe étant prise selon l'axe de rotation X-X de l'hélice; La figure 2 est une vue prise suivant la flèche II de la figure 1; et La figure 3 est une vue en coupe selon la section III-III de la figure 1. Dans les figures, une hélice assemblée ayant des pales à pas variable comprend un dispositif hydraulique de commande de pas dont seul l'arbre creux 1 a été représenté. Cet arbre est mobile longitudinalement vers la droite de la figure (première direction A) de façon à provoquer un mouvement des pales vers la position à pas grossier et finalement vers la position de mise en drapeau. Dans cette der nière position, les pales sont de champ avec le courant d'air libre de façon que le traînage soit faible lorsque le moteur .d'entraînement de l'hélice est arrêté. L'arbre 1 est mobile longitudinalement vers la gau che de la figure (seconde direction B) de façon à effectuer un déplacement des pales vers la position de réglage fin. En saillie dans l'arbre creux et situé coaxialement à l'intérieur de celui-ci se trouve un arbre fixe 2. Cet arbre porte des éléments d'engagement jumelés 3, dirigés dans des sens opposés qui peuvent se déplacer radialement entre une position étendue (position représentée dans la figure) où une face extérieure striée 4 de chaque elé- ment est engagée dans une zone striée appariée 5 de la surface intérieure de l'arbre creux 1 et une position rétractée où les faces 4 sont désengagées de la zone 5. Les éléments 3 sont empêchés de se déplacer dans le sens latéral vers la gauche (seconde direction B) par des patins de réaction 5 mais peuvent être soumis à un déplacement latéral limité vers la droite (première direction A) malgré la sollicitation de ressorts de compression 7. Reliant les éléments 3 il y a des biellettes jumelées 8 dirigées généralement dans le sens radial, chaque biellette pivotant à une extrémité extérieure sur un éle- ment respectif 3, et à son extrémité intérieure sur l'autre biellette de façon à former un joint àrticulé 9. Les axes de pivotement des biellettes 8 sont parallèles et situés transversalement à l'axe X - X. Deux rouleaux 10 espacés l'un de l'autre sont portés sur l'axe du joint articulé 9. Les biellettes 8 ont une longueur qui est choisie de façon que, lorsque les éléments 3 se trouvent dans la position étendue,en contact avec l'arbre creux 1, les axes de pivotement soient alignés l'un avec l'autre de façon à former un verrou géométrique. Le déplacement du joint articulé 9 dans la première et dans la seconde direction le long de l'axe X - X a pour effet de provoquer une extension et un retrait des éléments d'engagement. Le joint articulé 9 est sollicité vers la droite par un élément de sollicitation 11 dont une face extrême concave 12 est en contact avec les rouleaux 10. Un ressort en spirale puissant 13 assure la force de sollicitation. Le joint articulé 9 est sollicité vers la gauche par un élément d'action ayant la forme d'un piston hydraulique 14, dont une face extrême 15 est également en contact avec les rouleaux 10. Le piston 14 exerce une force résiduelle vers la gauche sous l'effet d'un ressort en spirale 16. De fait, le joint articulé 9 est enfermé entre l'élément 11 et le piston 14. La constante élastique du ressort 13 est choisie de façon à être supérieure à celle du ressort 16. L'ensemble comprenant les éléments d'engagement 3, les biellettes 8, et par conséquent le joint articulé 9, peut se déplacer librement suivant le diamètre de l'arbre creux 1 de façon à assurer un auto-centrage, c'est-à-dire un effet d'égalisation des charges. Lorsque les éléments d'engagement 3 se trouvent dans une position autre que leur position étendue, la face extrême concave 12 de l'élément de sollicitation assure le maintien du joint articulé 9 suivant l'axe X - X. De plus, l'existence de deux rouleaux 10 distants l'un de l'autre, qui sont en contact avec la face concave 12 assure un alignement radial correct de l'ensemble constitué des éléments d'engagement 3 et des biellettes 8. Dans le cas où la pression hydraulique sollicitant le piston 14 vers la gauche tombe au-dessous d'un niveau choisi, à la suite soit de l'application d'un signal de sur-vitesse de rotation de l'hélice, soit d'une défaillance de la pression hydraulique, le ressort 13 sollicite le joint réticulé 9 vers la droite (dans la première direction A) jusqu'à ce que le piston 14 atteigne l'extrémité de sa course, tendant ainsi à amener les axes des biellettes 8 en alignement et par conséquent à solliciter les éléments d'engagement vers la position étendue où leurs faces striées 4 sont appariées avec la zone striée 5 de l'arbre. L'arbre creux 1 ne peut alors se déplacer vers la gauche, c'est-à-dire vers la position à pas fin. Néanmoins, il reste possible d'entraîner les pales vers la position en drapeau, c'est-à-dire dans la direction de la position à pas grossier, étant donné que les éléments engagés se déplacent vers la droite (dans la première direction A) avec l'arbre creux 1 malgré la sol licitation du ressort à spirale 7. Le joint articulé 9 est retenu par la sollicitation résiduelle du ressort 16 et par conséquent les éléments d'engagement 3 sont désolidarisés de l'arbre 1. Les pales peuvent ainsi être déplacées vers la position pas grossier. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Ensemble comportant une hélice à pales de pas variable, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de commande de pas ayant un moyen d'arbre creux (1) et un moyen d'arbre intérieur (2) en saillie dans le moyen d'arbre creux, le moyen d'arbre intérieur ou le moyen d'arbre creux étant fixe et l'autre moyen étant mobile axialement dans une première direction (A) de façon à effectuer un déplacement des pales vers la position de réglage grossier et de mise en drapeau, et dans une seconde direction (B) de sens opposé de façon à effectuer le déplacement des pales vers la position à pas fin, des éléments d'engagement (3) portés par le moyen d'arbre intérieur de façon à se déplacer radialement entre une position étendue où le moyen d'arbre creux est engagé et une position rétractée où le moyen d'arbre creux est désengagé, un moyen de liaison (8, 9) ayant un joint articulé intermédiaire (9) reliant les éléments, un moyen de sollicitation (13) sollicitant en permanence le joint articulé dans une direction telle qu'il y a sollicitation des éléments vers la position étendue, un moyen d'action (14) agissant sur le joint articulé dans une direction opposée tendant à tirer les éléments vers la position rétractée,l'agencement étant tel que lorsque le moyen de commande de pas est en marche, le moyen d'action triomphe de la sollicitation du moyen de sollicitation et ramène en arrière les éléments d'engagement mais que, lorsque le moyen de commande de pas ne fonctionne pas, la sollicitation du moyen de sollicitation triomphe de celle du moyen d'action et étend les éléments d'engagement vers la position étendue, d'où il résulte qu'un mouvement relatif entre le moyen d'arbre intérieur et le moyen d'arbre creux est empêché. 2 - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'arbre intérieur (2) porte une paire d'éléments d'engagement dirigés dans des directions opposées (3) qui sont montés en pivotement sur chaque extrémité d'un joint articulé (9), ce joint comprenant une paire de biellettes (8) pivotant ensemble. 3 - Ensemble selon la revendication lfou la revendication 2,caractérisé en ce que le joint articulé (9) est totalement ouvert de façon à former un verrou géométrique lorsque les éléments d'engagement (3) se trouvent dans leur position étendue. 4 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'engagement (3) sont portés sur le moyen d'arbre intérieur (2) par des moyens de contrainte (6, 7) d'une manière telle que le déplacement axial des moyens d'engagement par rapport au moyen d'arbre intérieur dans une direction est empêché mais qu'un déplacement axial limité dans une direction opposee est permis, d'où il résulte que, lorsque les éléments d'engagement sont étendus, le fonctionnement du moyen de commande de pas destiné à provoquer un déplacement des pales vers la position à pas grossier et de mise en drapeau est permis mais que le déplacement des pales vers la position à réglage fin est empêché. 5 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de commande de pas est entrain hydrauliquement, et le moyen d'action (14) est un piston hydraulique partageant la même alimentation hydraulique. 6 - Ensemble selon l'une quelconque des revendica tisons 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen d'arbre intérieur (2) est fixe dans le sens axial. 7 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les surfaces d'accouple ment (4) des éléments d'engagement (3) et du moyen d'arbre creux (1) comportent des stries d'accouplement. 8 - Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,caractérisé en ce que les surfaces d'accouplement (4) des éléments d'engagement (3) et du moyen d'arbre creux (1) comportent des surfaces de friction relativement lisses. 9 - Ensemble selon la revendication 4,caractérisé en ce que le moyen de contrainte (6, 7) comprend un moyen de ressort de pression (7) de façon à permettre un deplacement limité dans le sens opposé.