Brevet FR2555122A1 — publié le 19850524

Il est connu qu'une hlice de navire doit toujours autre contre sans jeu sur son arbre, en consEquence l'arbre et l'alésage de l'hlice ont généralement un usinage conique de grande précision.D'une part ces usinages sont particulièrement difficiles et onereux à raliser et d'autre part, si un rglasse axial de la position de l'hélice par rapport au navirc doit être fait, c'est tout l'arbre qu'il faut déplacer, ceci est particulièrement délicat lorsqu'il s'agit de navires iaportants. I1 est un fait que c'est la partie de l'arbre située entre le navire et l'hélice qui subit les efforts de flexion les plus forts or un serrage de l'hélice sur le cone de l'arbre peut order des contrai- ntes de frettage importantes dans la section de l'arbre correspondant i La face du moyen de l'hlice qui est situe du coté du palier d'étaibot, ces contraintes de frottage se se combinent avec les contraintes de flexion, de tor- sion et de traction-coipression; elles ont une influence néfaste pour le calcul de l'arbre. Le but de la présente invention est un montage d'hélise sur son arbre permettant d'une part d'éliminer les jeux radiaux tout en ayant des portées cylindriques pour l'arbre et l'hélise, et d'autre part de concentrer les contraintes de frettage dans une partie de l'arbre qui n'a pratiquement pas de contraintes de flexion, le fréttage tant également ralis4 sur une partie cylindrique de l'arbre, un réglage de positionement axial de l'hélice sur l'arbre est possible. A cet éffet l'extrémité de l'arbre coté hélice comporte deux parties cylindriques usinées avec précision, ces parties étant reliées entre elles par un cons usiné sans précision et l'hélice comporte au voisinage immédiat du ses faces avant (coté navire) et arrière (coté gouvernail ) des logesents cylindriques1 usinés avec précision, destinés i recevoir chacun au soins une paire de bagues rinces cylindro-coniquos genre "Ringfeder" dont l'une des bagues rinces cylindra-coniques de chaque paire est contrés sur l'arbre qui est cylindrique.Les deux faces coniques de chaque paire de ces bagues ninces cylindro-coniques rentrent l'une dans l'entre et sont axialement comprimées par des pièces cylindriques qui sont plaquées par des vis contre les faces avant et arriire de l'hélice; des cales, situées entre les pièces cylindriques et les bagues minces cylindre-coniques, cet une épaisseur telle que l'enfonceiont des bagues minces cylindro-coniques l'une dans l'autre dilatent et rétractent ces bagues on éliminant les jeux radiaux antre moyen d'hélice, bagues minces cylindre-coniques et arbre d'hélice, ceci sans order de contraintes importantes de fréttage puisque ces bagues minces servent uniquement à centrer sans jeu et non i transmettre le couple de torsion.Le pièces cylindriques pour le serrage axial des paires de bagues minces scut coté avant le support du tube pour les étanchéités d'étambot ae coté arriire la douille qui est solidement vissée sur la face de l'hélice et est frettée i froid sur l'extrémité arrièrs de l'arbre d'hélice s l'aide d'anneaux de frettage h froid.La Figure ci suneré représente i titre indicatif et ne limitatif un montage d'hélice de navire sur se arbre selon l'invention Pour limiter l'encombremment du dessin, les lignes de coupe a et b ent parmis d' éliminer une grande partie de la partie centrale de l'hélice et de l'arbre comprise entre la face avant 1 et la face arrière 2, 3 représente une partie d'une pale coupée par les lignes a,-b et c. 4 est l'arbre d'hélice avec ses parties cylindriques 5 & qui set usinées avec précision et reliées entre elles par la partie conique 7 qui est usinée sans précision, cette partie conique 7 sert pour faire glisser le centrage 9 sur l'arbre lors du Stage de l'hélice sur l'arbres. Les contrages 8 & 9 correspondent aux parties cylindriques 5 & 6 $l'arbre, $contrages 8 rapport aux parties cylindriques 5 & 6 de l'arbre, ces contrages 8 8 & 9 ne set utilisés comme constrages que pendant la vise un place de l'hélice sur l'arbre. Après la mise en place ce sont les bagnes minces cylindre-coniques 10, 11 & 12, 13 qui contrent sans jeu l'hélice sur l'arbre. Lorsque les vis 14, 15, à l'aide des plàces cylindriques 16, 17 et cales 18, 19 ont comprend axialement les bagues ainces cylidre-coniques 10,11 & 12,13 , les bagues 11,13 se set i tées et les bagues 10, 12 se sont rétractées, auci en éliminent les jeux de aise Ca place entre bague 10 et cylindre 5, bague 12 et cylindre 6, bague 11 et logement cylindrique 20 ainsi qu'entre bague 13 et logement cylindrique 21. L'épaisseur des cales 18 et 19 est calculés de façon c ce que tous les jeun de nise en place soient éliminés sans order de contraintes importantes de frettage entre les bagues et leurs contrages tant sur l'arbre que dans les logements cylindriques 20 & 21. Ces bagues minces cylindre-conique 10, 11 et 12, 13 sont uniquemment la pour contrer sans jeux l'hélise sur larbre et non pour transmettre un couple de torsion ou un effort de poussée comme c'est le cas avec des bagues "Ringffeder" normales.Le couple de torsion et l'effort de poussés set transmis de l'arbre i l'hélice et vice verse d'unepart par 1' intermédiaire du frottage à froid de la pièce cylindrique 16 sur la partie cylindrique 5 de l'arbre 4 et d'autre part par le sarrage de la pièce cylindrique 16 contre la face arrière 2 de l'hélice à l'aide des vis là.La frette go v froid de la piéce cylindrique 16 contre la partie cylindrique 3 de 1' arbre 4 d'éffectue en compriment fortement les les bagues coniques 22 & 23 contre la partie 24 de la piice 16, ces bagues 22 et 23 sont réunies par l'écros 25. La compression des bagues coniques 22,23 se fait en écartant las anneaux de frattage 26, 27 et en les maintenant écartés à l'aide de l'écran 25 qui comprims la tube 29 contre l'anneau 27. Les cones des bagues 22 & 23 ont on angle de l'ordre de 10 soit supérieur à l'angle de frottement, ceci permet d'une part d'obtenir des éfforts de frettage tris portants avec de faibles courses d'écartement pour les anneaux 26 X 27 et d'autre part d'élisiner les efforts de frettage en dévissant l'écrou 28 , ceci pour le démontage. Pour permettre de créer les efforts de frettage en vissant l'écrou 28, de l'huile sous pres- sion est injectée i l'aide d'une pompe, généralement à vain, dans l'orifice 30 du tube 29, les joints toriques 31,32 assurent l'étancheité; c'est la pres- sion d'huile entre les deux anneaux 26 & 27 qui les écarte , l'écrou peut alors être tourné i la nain pour maintenir le tube 29 en contact avec l'épau- louent de l'anneau 27. Pour le démontage, il suffit d'injecter de l'huile par l'orifice 30 entre les anneaux 26 & 27 afin de décharger l'écrou 28 qui peut alors être dévissé i la nain.Les contraintes de frottage entre la partie 33 de la pièce 16 et la partie 5 de l'arbre 4 peuvent être importantes car cette partie 5 de l'arbre 4 n'a pratiquement pas d'efforts de flexion b supporter. 34 est le casque de l'hélice qui est fixée d'une maniére connue contre la face errière 2 de l'hélice. La plaque 35 est vissée en 36 dans la pièce cylindrique 16, les vis 37 et 38 servent i régler la position axiale de l'hélice sur 1' arbre, serrage des vis 37 pour déplacoaent vers la droite et serrage de la vis 38 pour déplacement vers la gauche; lors des opérations de positionnement axial, les vis 14 et 15 ne sont pas adrrése et les anneaux de frettage 26 & BR REVENDICATIONS 1) Dispositif de pontage d'une hélice sur son arbre caractérisé en ce que 1' extrémité de l'arbre (4) colporte deux parties cylindriques (5,6) usinées avec précision, ces parties (5,6) étant reliées entre elles par un cone (7) usiné sans précision et que l'hélice colporte au voisinage médiat de ses faces avant (1) et arrière (2) des logements cylindriques (21,20) usinés avec précision, chaque logement (21,20) recevant chacun au soins une paire de bagues linces cylindro-coniques (10,11;;12,13) dont l'une des bagues-lin- ces (11,13) de chaque paire est centrée sur les parties cylindriques (5,5) de l'arbre, les deux faces coniques de chaque paire de ces bagues rinces rentrant l'une dans l'autre et étant axialement comprimées par des pièces cylindriques (16,17) qui sont plaquées par des vis (14,15) contre les faces avant (1) et arrière (2) de l'bélice, des cales (18,19) situées entre les pièces cylindriques (16, 17) et les bagues minces (11, 12) ayant une épaiss eur telle que l'enfoncement des bagues Pinces (1011,12,13)1'une dans 1' autre dilatent et rétractent ces bagues en éliminant les jeux radiaux entre moyeu d'hélice, bagues rinces et arbre, ceci sans créer de contraintes isportantes de fréttage puisque ces bagues rinces servent uniquement à centrer sans jeu et non å transmetre un couple de torsion; les pièces cylindriques (16,17) étant coté avant le support du tube (39) pour les étanchéités d'étambot et coté arrière la douille (16) qui est solidenent vissée (14) sur la face arrière (2) et est fréttée à froid sur l'extrémité arrière (33) de l'arbre (4) à l'aide d'anneaux de fréttage froid (26,27). 2) Dispositif de pontage d'une hélice sur son arbre selon revendication 1 carac térisé en ce que le frettage à froid de la pièce cylindrique (16) contre la partie (33) de l'arbre s'effectue en couprinant fortement des bagues coniques (22,23) contre la partie (24) de la pièce (16), ces bagues (22,23) entant réunies par un écrou (25), la la compression des bagues coniques se faisant en écartant les anneaux de frottage (26,27) et en les maintenant écartés à l'aide d'un écrou (23) qui cl prive un tube (29) contre l'anneau (27); les cones des bagues (22,23) ayant un angle de l'ordre de 10@, soit supérieur b l'angle de frottoient, ce qui permet d'obtenir des efforts de fréttage très importants avec de faibles courses d'écartement pour les anneaux (26,27) et d'éliminer les efforts de fréttage en dévissant l'écrou (28); pour permettre de visser et de dévisser l'écrou (23) å la sain, de l'huile sous pression est injectée à l'aide d'une pompe dans l'orifice (30) du tube (29), les joints toriques (31,32) assurant l'étancheité.