Brevet FR2540067A1 — publié le 19840803

L'invention porte sur un dispositif d'embrayage dans une transmission, en particulier une transmission de navire, comportant au moins deux embrayages à griffes dis- posés dans des parcours de transmission parallèles, à savoir un embrayage principal à mise en prise automatique, avec dispositif de synchronisation, et au moins un embrayage secondaire sans dispositif de synchronisation, et avec un convertisseur qui transforme un mouvement de mise en prise de l'embrayage principal en un mouvement de mise en prise de l'embrayage secondaire ou de chacun des embrayages se- condaires. Les dispositifs d'embrayage de ce genre s'emploient surtout dans des transmissions dites à train bloqué Il s'a- git de transmissions à division de la charge, dans lesquelles un pignon d'entraînement engrène avec des roues dentées qui se trouvent sur des arbres intermédiaires parallèles et qui entraînent, chacune par l'intermédiaire d'un embrayage à griffes, un pignon intermédiaire Ces pignons intermédiaires engrènent avec une roue commune Une transmission de ce gen- re permet, par exemple sur un navire propulsé par plusieurs machines, de relier une turbine à gaz à un arbre d'hélice ou de l'en séparer, en fonction des besoins Par rapport à d'autres transmissions à répartition de la charge ayant un seul embrayage, qui doit être disposé en avant du pignon d'entraînement, les transmissions du genre indiqué présen- tent l'avantage que le premier étage de transmission cons- titué par le pignon d'entraînement et les roues-dentées gui engrènent avec lui peut être mis-à l'arrêt en débrayant les embrayages en même temps que la machine motrice correspon- dante, par exemple une turbine à gaz Ainsi, seul le deuxiè- me étage de la transmission, constitué par les pignons in- termédiaires et la roue qui engrène avec eux, participe à la poursuite de la rotation de l'arbre de sortie, par exem- ple l'arbre de l'hélice. Lors de la mise en prise des embrayages à griffes d'un dispositif d'embrayage du genre qui a été décrit, il faut veiller à ce que l'embrayage principal ne subisse pas de charge, ou tout au plus celle d'un faible couple, tant que l'embrayage secondaire n'est pas en prise; si l'em- brayage principal était chargé prématurément, cela aurait pour conséquence, du fait de la torsion de l'arbre intermé- diaire correspondant, une situation dans laquelle les den- tures d'accouple ment de l'embrayage secondaire ne seraient plus exactement dans la position o une dent correspond à un intervalle Par conséquent, il ne serait plus possible de les engager sans perturbations Par ailleurs, il faut aussi éviter que l'embrayage secondaire subisse un couple notable avant qu'il soit entièrement en prise, car une telle charge pourrait provoquer des résistances par frotte- ment entre les dentures d'accouplement de l'embrayage se- condaire Ces forces gênent la mise en prise complète dans une mesure telle que le convertisseur est surchargé et qu'il peut éventuellement se bloquer, par exemple s'il s'agit d'une tringlerie. Dans des dispositifs d'embrayage connus du genre indiqué (GB 1 076 273 Cl, DE 2 009 414 Ai et BE O 002 888 Ai), une moitié de chacun des embrayages à griffes est constit'ée par un manchon fileté Celui-ci est relié, par un filetage à pas élevé, à une section de l'arbre intermédiaire, et il présente une denture droite qui peut être engagée dans une denture droite complémentaire d'un deuxième demi-embrayage. Le dispositif de synchronisation qui fait partie de l'em- brayage principal présente des cliquets qui sont montés sur le manchon fileté et qui agissent soit avec la denture droite de-l'autre demi-accouplement (GB 1 076 173 Ci, fi- gure 6), soit avec une denture de cliquet particulière (DE 2 009 414 Ai) Quand les cliquets transmettent un couple d'un demi-embrayage à-l'autre, il est transformé, par l'in- termédiaire de la liaison à filetage à pas élevé entre le manchon fileté et la partie correspondante de l'arbre in- 254006 ? termédiaire, en une force axiale qui déplace le manchon fi- leté de telle facon que les dentures de l'embrayage se met- tent en prise et que les cliquets se dégagent Pour soulager les cliquets, l"embrayage principal peut présenter des pré- dentures obliques qui se mettent en prise avant les dentures d'accouplement proprement dites et qui produisent alors la mise en prise complète à la place des griffes, les prédentu- res étant finalement dégagées (DE 2 009 414 Ai, figure 3 A). Dans les dispositifs connus, le convertisseur est constitué, en particulier, par un levier à deux bras qui, à chacune de ses deux extrémités, présente une griffe qui s'engage, avec un jeu axial considérable, dans une rainure annulaire de chacun des manchons filetés Ce jeu a pour but d'obtenir que le dispositif de synchronisation de l'embraya- ge principal ne déplace axialement, tout d'abord, que l'em- brayage principal jusqu'à ce qu'une prédenture se mette en prise Ensuite, Ai le déplacement axial continue, l'embraya- ge secondaire ou les embrayages secondaires sont mis en pri- se pour produire alors eux-mêmes, par l'intermédiaire de leurs manchons filetés, une poussée axiale suffisante et pour achever la mise en prise Cela a pour but d'épargner à l'embrayage principal la charge du décalage du manchon fileté de l'embrayage secondaire ou de chaque embrayage secondaire Jusqu'à présent, on considérait qu'il était nécessaire d'avoir un jeu considérable également entre les dentures d'accouplement de l'embrayage secondaire, ce qui a pour résultat que l'embrayage principal commence à trans- mettre un couple avant l'embrayage secondaire Pour éviter que, en raison de ce jeu des dents de l'embrayage secondaire quand les deux embrayages sont en prise, l'embrayage princi- pal soit beaucoup plus chargé que l'embrayage secondaire, avec l'un des dispositifs d'embrayage connus qui ont été décrits (brevet européen O 002-888 Al), l'embrayage princi- pal doit être disposé dans un parcours de transmission dont la rigidité en torsion soit beaucoup plus faible que celle du parcours de transmission dans lequel se trouve l'em- brayage secondaire. Toutefois, ces mesures connues ne permettent pas d'empêcher que le jeu excessif entre les dents des embraya- ges, qui était considéré comme nécessaire jusqu'à présent, cause des bruits gênants (entrechoquement des dents) quand des oscillations de torsion apparaissent dans le mécanisme; surtout dans le cas des mécanismes de transmission de navire, ces oscillations ne peuvent pas toujours être évitées La réalisation d'une transmission à train bloqué ayant des ar- bres intermédiaires de différentes rigidités en torsion im- plique, par ailleurs, une augmentation considérable des frais par rapport à une réalisation avec des arbres intermédiaires entièrement identiques Enfin, avec les dispositifs d'em- brayage du genre connu qui a été décrit, il est pour ainsi dire impossible d'exclure la possibilité que les cliquets servant à synchroniser l'embrayage principal subissent des contraintes importantes s'il y a simultanément des condi- tions de fonctionnement défavorables, ils peuvent alors être endommagés, ce qui peut avoir pour conséquence l'impos- sibilité de mettre en prise l'embrayage principal et, ainsi, également l'embrayage secondaire. Le but de l'invention est donc de perfectionner un dispositif d'embrayage du genre indiqué plus haut de telle façon qu'il offre une plus grande sécurité de fonctionnement et fasse moins de bruit que les dispositifs connus de ce genre. Ce but est atteint, selon l'invention, du fait que les dentures d'accouplement pouvant être engagées de tous les embrayages sont à dents obliques et sensiblement exemptes de jeu, et que le convertisseur relie les embraya- ges entre eux sensiblement sans jeu. On obtient ainsi qu'aucun Aes embrayages ne puisse, pendant la mise en prise ni en cas d'inversion du couple - pendant le débrayage, qui est également automatique, trans- mettre un couple supérieur au couple négligeable dont résul- te la force axiale nécessaire à la mise en prise ou au déga- gement de l'embrayage considéré Chacun des embrayages ne peut transmettre un couple de régime que s'il atteint une position o il bute et s'il est ainsi entièrement engagé. Les jeux entre les dents d'accouplements qui sont réduits autant que possible dans les limites du raisonnable dans le cadre de la fabrication, c'est-à-dire de l'ordre de grandeur de quelques centièmes de millimètre donnent, combinés à des roues dentées dont les jeux entre les dents sont conformes aux tolérances habituelles, une douceur de marche qui est comparable à celle d'une transmission non débrayable de même grandeur et ayant les mêmes caractéristiques de marche. Lors de la mise en prise du dispositif d'embrayage de l'in- vention, le convertisseur ne subit qu'une charge modérée et il n'est pas exposé au risque de se coincer En raison de la réalisation sans j eu du convertisseur, les embrayages atteignent en même temps leurs positions extrêmes lors de la mise en prise et, par conséquent, ils commencent aussi en même temps à transmettre des couples C'est pourquoi les arbres intermédiaires peuvent être réalisés avec la même rigidité en torsion, et donc être relativement peu coûteux, sans que cela remette en question une répartition de la charge qui est, dans une large mesure, uniforme. Avec un mode de réalisation préférentiel de l'in- vention, les dentures d'accouplement pouvant être engagées de tous les embrayages présentent des angles d'inclinaison identiques - Comme dans le cas des dispositifs d'embrayage connus, le convertisseur peut posséder un dispositif à le- vier dont l'axe de pivotement est transversal par rapport aux axes d'embrayage Dans un cas de ce genre, le conver- tisseur est réalisé de préférence de telle façon qu'il relie les embrayages pour donner des mouvements synchrones Au contraire, les embrayages des dispositifs d'embrayage connus de cette catégorie exécutent des mouvements de mise en prise qui sont opposés et, par conséquent, également des mouve- ments de dégagement opposés, ce qui présuppose que les em- brayages principaux et les embrayages secondaires soient réalisés différemment ou, au moins, soient disposés en sens opposés. Si, comme c'est le cas pour les dispositifs d'em- brayage connus, le convertisseur présente un seul levier, un perfectionnement avantageux de l'invention consiste en ce que l'axe de pivotement du levier soit, tout au moins de façon approchée, parallèle à une perpendiculaire commune aux axes des embrayages. En variante, le convertisseur peut posséder deux leviers dont les axes de pivotement, à une certaine distance l'un de l'autre, sont perpendiculaires au plan commun des deux axes des embrayages,les leviers sont reliés l'un à l'autre par un engrenage à axes parallèles ou concourants. Un embrayage à synchronisation automatique, du genre connu par le brevet allemand 1 959 184 C 3, convient particulièrement comme embrayage principale D'autres particularités et avantages de l'inven- tion apparaîtront dans la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé qui en représente des exemples de réalisation préférentiels. La figure 1 est une vue en plan d'ensemble, en partie sous la forme d'une coupe axiale, d'une transmission de navire équipée d'un dispositif d'embrayage conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en élévation du disposi- tif d'embrayage vu dans la direction de la flèche II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation correspon- dant à la figure 2 d'un-mode de réalisation modifié du dis- positif d'embrayage; la figure 4 est une vue partielle en direction de la flèche IV de la figure 3; les figures 5 a à 5 d montrent un cycle de mise en prise du dispositif d'embrayage. La transmission de navire du type à train bloqué de la figure 1 relie une turbine à gaz 10 à un arbre d'hé- lice 12 La transmission comprend un pignon 14 de premier étage, pouvant-être entratné par la turbine à gaz 10, qui engrène avec deux roues identiques 16 et 16 ' Chacune des roues 16 et 16 ' est reliée, par un arbre à torsion 18 ou 181. et un embrayage principal 20 ou un embrayage secondaire 20 ', à un pignon 22 ou 22 ' de deuxième étage Les deux pignons 22 et 22 ' engrènent avec une même roue 24 qui est accouplée de façon fixe à l'arbre de l'hélice 12. Les deux embrayages 20 et 20 ' sont des embrayages à griffes comprenant chacun un demi-embrayage 26 ou 26 ', c 6- té entraînement, à dents droites, relié en permanence à une denture intérieure correspondante 28 ou 28 ' d'une partie terminale d'un manchon d'accouplement 30 ou 30 ' mobile axia- lement Chacun des manchons d'accouplement 30 et 30 ' a, dans son autre partie terminale, une denture d'accouplement obli- que 32 ou 32 ' qui peut être engagée dans une denture d'ac- couplement complémentaire 34 ou 34 ' qui se trouve sur un demi-embrayage 36 ou 36 ' situé côté sortie En outre, chacun des deux manchons d'accouplement 30 et 31 ' a une rainure annulaire extérieure 38 ou 38 '. Par leurs éléments décrits jusqu'à présent, les deux embrayages 20 et 20 ' sont tout à fait identiques; les axes des embrayages, A et A', se trouvent des deux côtés d'un plan de symétrie de la transmission, à des distances égales, ce plan contenant les axes du pignon 14 et de la roue 24 La seule différence entre les deux embrayages 20 et 20 ' est que seul l'embrayage principal 20 possède un dispositif de synchronisation 40; celui-ci a la forme d'une douille filetée qui passe dans un filetage à pas éle- vé 42, dans le demi-embrayage 36 côté sortie, et qui peut être reliée au manchon d'accouplement 30 au moyen d'une re- tenue à cliquet 44 L'embrayage principal 20 peut, par exem- ple, être identique à celui qui est connu par le brevet allemand i 959 184 C 3 de la déposante. Les deux manchons d'accouplement 30 et 30 ' sont, conformément aux figures 1 et 2, reliés l'un à l'autre par un convertisseur 46 Celi Si-ci est constitué essentiellement par deux arbres 48 et 48 ' pouvant être accouplés de façon réglable et dont l'axe géométrique commun constitue l'axe de pivotement 50 du convertisseur 46 qui joue le rôle de levier Sur chacun des arbres 48 et 48 ' est fixée une paire de bras radiaux 52 et 52 ' à l'extrémité de chacun desquels est monté un coulisseau 54 ou 54 ' Chaque paire de coulis- seaux 54 et 54 ' s'engage dans la rainure annulaire 38 ou 38 ' du manchon d'accouplement 30 ou 30 ' correspondant. L'axe de pivotement 50 est parallèle à une droite L perpen- diculaire aux deux axes A et A' des embrayages. Dans le cas du mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, les deux manchons d'accouplement 30 et 30 ' sont reliés l'un à l'autre par un convertisseur 56 modifié par rapport à la figure 2 Il comprend deux arbres 58 et 58 ' qui définissent chacun un axe de pivoteme Dt 60 et 60 ' perpendiculaire au plan commun des deux axes des embrayages, A et A', et qui présentent chacun une paire de bras radiaux 62 et 62 ' Un coulisseau 64 ou 64 ' est aussi monté aux ex- trémités des bras 62 et 62 ' et chaque paire de coulisseaux s'engage dans la rainure annulaire 38 ou 38 ' du manchon d'accouplement correspondant 30 ou 30 ' Sur chacun des deux arbres 58 et 58 ', un segment denté 66 ou 66 ' est monté; ces segments dentés s'engrènent l'un dans l'autre. Les deux convertisseurs 46 et 56 ont en commun le fait qu'ils convertissent tout déplacement axial du manchon d'accouplement 30, pour ainsi dire sans jeu, en un mouvement axial de même grandeur et de même direction du manchon d'ac- couplement 30 '. Les figures 5 a à 5 d montrent des détails des den- tures d'accouplement 32 et 34 ainsi que 32 ' et 34 ' qui se correspondent l'une à l'autre ' Ces dentures d'accouplement ont un angle d'inclinaison Bl identique qui est beaucoup plus petit que l'angle d'inclinaison e 2 du filetage pas élevé 42 du dispositif de synchronisation 40 Les dents de toutes les dentures des embrayages 32, 34 et 32 ', 34 ' sont chanfreinés sous l'angle d'inclinaison 82 à leurs extrémités qui se font face quand les embrayages sont en position dé- brayée; cela facilite la mise en prise. Au début de la mise en prise, il y a encore, selon la figure 5 a, un faible jeu de vissage s, de l'ordre de grandeur d'environ 0,5 mm, entre les dentures d'accouplement qui se correspondent 32 et 34 ainsi que 32 ' et 34 ' A la figure Sb, les deux embrayages 20 et 20 ' com- mencent à se mettre en prise à peu près en même temps; le fait que l'un ou l'autre couple de dentures d'accouplement 32, 34 ou 32 ', 34 ' se mette le premier en prise n'est pas décisif Les petits défauts de précision de la fabrication ou du montage sont compensés par uné rotation réciproque des rotors des mécanismes dans les limites de leur jeu entre- dents. A la figure Sc, les flancs des deux embrayages 20 et 20 ' viennent ainsi au contact et ils peuvent donc pour- suivre leurs mouvements de mise en prise de façon entière- ment synchrone jusqu'à ce qu'ils atteignent leur position finale, qui est fixée par une butée 68 ou 68 ' dans chaque cas A présent, les embrayages 20 et 20 ' sont en mesure de transmettre des couples Il est vrai que, auparavant, il faut encore permettre un équilibrage des charges entre les deux embrayages et ce lorsqu'ils atteignent leur position finale selon la figure 5 d, afin qu'ils puissent transmettre précisément la totalité du couple Dans ce but, le conver- tisseur 46 ou 56 est pourvu d'un élément élastique 49 (fi- gure 2) o les sections 58 et 58 ' des arbres sont réalisées de façon à être élastiques (figumre-3). En cas d'inversion du cvple, les deux e-mrayaes et 20 ' débrayent automatiquem=ent Le retour com let *ans une position de départ dans laquelle tout contact rciroue entre les dentures d'accouplement 32 et 34 ou 32 ' it 34 N estt exclu peut être réalisé au moyen d'un accumulateur mcranique d'énergie, qui n'est pas 'représenté, ou d'un vérini hdrma- lique. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'embrayage dans une transmission, en particulier une transmission de navire, comportant au moins deux embrayages à griffes, placés dans deux parcours de transmission parallèles, à savoir un embrayage principal ( 20) se mettant en prise automatiquement, avec un dispositif de synchronisation ( 40), et au moins un embrayage secondaire ( 20 ') sans dispositif de synchronisation, et avec un conver- tisseur ( 40, 56) qui transforme un mouvement de mise en * 10 prise d'un embrayage principal ( 20) en un mouvement de mise en prise du ou des embrayages secondaires ( 20 '), caractérisé en ce que les dentures d'accouplement pouvant être mises en prise ( 32, 34; 32 ', 34 ') de tous les embrayages ( 20, 20 ') sont à dents obliques et sensiblement sans jeu, et en ce que le convertisseur ( 46; 56) relie les embrayages ( 20, 209) entre eux sensiblement sans jeu. 2 Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dentures d'accouplement pouvant être mises en prise ( 32, 34; 32 ', 34 ') de tous les embraya- ges ( 20, 20 ') présentent des angles d'inclinaison( 1 e) iden- tique 3 Dispositif d'embrayage selon la revendication 1, dont le convertisseur ( 46; 56) présente un dispositif à le- vier dont l'axe de pivotement ( 50; 60, 60 ') est transversal par rapport aux axes (A, A') des embrayages, caractérisé en ce que le convertisseur ( 46; 56) est réalisé de telie façon qu'il relie les embrayages ( 20, 20 ') l'un à l'autre pour donner des mouvements synchrones. 4 Dispositif d'embrayage selon la revendication 3, dont le convertisseur ( 46) possède un seul levier, caractéri- sé en ce que l'axe de pivotement ( 50) du levier est, tout au moins de façon approchée, parallèle à une perpendiculaire (L) commune aux axes des embrayages (A, A'). Dispositif d'embrayage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le convertisseur ( 56) possède deux leviers dont les axes de pivotement ( 60, 60 ') sont, à une certaine distance l'un de l'autre, perpendiculaires au plan commun des deux axes (A, A') des embrayages et en ce que les leviers sont reliés l'un à l'autre par un engrenage à axes parallèles ou concourants (segment denté 66, 66 ').