Brevet FR2590667A1 — publié le 19870529

Lorsqu'il y a introduction d'huile dans un arbre en rotation pour déplacer axialement un piston situé à l'intérieur de cet arbre, il est généralement nécessaire de visualiser la position axiale de ce piston. Tel est le cas pour les hélices à pales orientables de navires pour lesquelles le pas est fonction de la position axiale d'un piston situé à l'intérieur de l'arbre. Afin que le pilote du navire connaisse la position des pales de l'hélice, il est nécéssaire de visualiser la position axiale du piston qui est situé dans l'arbre porte hélice. Cette visualisation se fait généralement en transposant à un disque, coaxial avec l'arbre et situé à l'extérieur de l'arbre, les déplacements axiaux du piston qui est situé à l'intérieur de l'arbre. Ce disque qui tourne avec l'arbre, frotte contre un doigt ou un dé qui ne tourne pas; les déplacements axiaux du disque sont transmis au doigt ou au dé qui entraine par ses déplacements axiaux un appareil de mesure, généralement un potentiomètre, qui permet de visualiser par des moyens parfaitement connus, la position axiale du disque, donc du piston qui est à l'intérieur de l'arbre. Pour les réalisations connues, la transposition au disque extérieur et concentrique a l'arbre des mouvements axiaux du piston qui est situé à l'intérieur de l'arbre nécéssitent des usinages importants dans l'arbre, ces usinages, souvent en forme de mortaises, affaiblissent l'arbre et nécéssitent de réaliser un tronçon d'arbre spécial différent de 1' arbre porte hélice, ceci est particulièrement onéreux. Le but de la présente invention est un dispositif pour visualiser la position axiale d'un piston situé à l'intérieur d'un arbre en rotation par transposition a un disque coaxial et extérieur à l'arbre des déplacements axiaux du piston qui est situé à l'intérieur de l'arbre, ceci en limitant les usinages dans l'arbre à un trou sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre et traversant l'arbre de part en part, ce trou ayant un diamètre relativement faible par rapport au diamètre de l'arbre, l'affaiblissement de l'arbre par ce trou est très faible.Dans le cas d'hélices à pales orientables, ce trou peut etre fait directement dans l'arbre porte hélice; en plaçant le dispositif d'introduction d'huile ainsi que le piston distributeur, situé a l'intérieur de l'arbre, juste à coté de l'étanchéité intérieure du palier d'étambot, il est possible de limiter la longueur de la partie forée de la ligne d'arbre, ceci est également une source d'économies appréciable. Le trou de relativement faible diamètre qui traverse de part en part l'arbre en passant sensiblement par son axe, sert de guidage à deux tiges qui prennent appui respectivement de part et d'autre de rampes pyramidales usinées dans l'extrémité du piston qui est situé dans le centre de l'arbre.L'extrémité de chacune de ces tiges, qui est située à l'extérieur de l'arbre, est reliée à l'extrémitée, qui est située a l'extérieur de l'arbre, de l'autre tige par des ressorts qui appuient ces tiges sur les rampes pyramidales de l'extrémité du piston. Un anneau concentrique a l'arbre est poussé axialement par des ressorts et est muni de rampes inclinées qui sont sensiblement perpendiculaires au plan formé par les axes de l'arbre et du trou qui sert de guidage aux tiges. Ces rampes viennent buter contre les extrémités, situées à l'extérieur de l'arbre, de chacune des tiges, ces extrémités étant de préférence munies de roulettes. Cet anneau concentrique a l'arbre, poussé axialement par des ressorts, tourne en synchronisme avec l'arbre et est muni d'un disque qui se déplace axialement avec lui lorsque les rampes pyramidales du piston, par déplacement axial, font varier la longueur de la prtie des tiges qui sortent à l'extérieur du trou de l'arbre qui sert de guide à ces tiges. Les ressorts qui poussent axialement l'anneau muni de rampes inclinées et d'un disque, prennent appui contre un anneau qui est monté sérré sur l'arbre tournant. Au moins deux tiges de guidage et d'entrainement,solidaires de préférence de l'anneau qui est monté sérré sur l'arbre, servent de guides et d'entraineurs en rotation pour l'anneau muni d'un disque et de rampes inclinées, rampes inclinées qui viennent, l'anneau étant poussé axialement par des ressorts, buter contre les extrémités, situées à l'extérieur de 1' arbre, de chacune des deux tiges qui sont guidées dans le trou qui traverse l'arbre, les autres extrémités de ces tiges étant appuyées par les ressorts qui relient entre elles ces deux tiges, contre les rampes pyramidales usinées dans l'extrémité du piston qui est situé dans le centre de l'arbre.La précision de la lecture de visualisation n'a pas besoin d'avoir la même précision pour toute la course du piston qui est situé à l'intérieur de l'arbre; en conséquence, l'angle des rampes pyramidales usinées dans l'extrémité du piston peut ne pas être constant. Pour les parties de la course du piston ou les variations de courses doivent pouvoir être lues avec grande précision l'angle des rampes sera plus grand que l'angle des rampes correspondant à des positions du piston pour lesquels aucun réglages fin est nécéssaire. Pour les hélices a pales orientables, ce sont les positions correspondant au pas 0 et à la marche avant économique pour lesquelles la visualisation doit être faite avec la plus grande précision. Les figures ci annexées représentent à titre indicatif et non limitatif la réalisation, selon l'invention, d'un dispositif pour visualiser la position axiale d'un piston situé dans un arbre en rotation. La figure 1 est une coupe passant par l'axe de l'arbre et l'axe du trou qui traverse l'arbre en coupant son axe. La figure 2 est une coupe perpendiculaire à l'axe de l'arbre passant par l'axe du trou qui traverse l'arbre en coupant son axe. La figure 3 est une coupe par le plan III,III de la figure 2, le piston situé dans le centre de l'arbre n'étant pas coupé. La figure 4 est une coupe par le plan IV,IV de la figure 1. La figure 5 est un profil de rampe pyramidale pour le piston correspondant à une augmentation de la précision de lecture pour la partie médiane de la course du piston. 1 est l'arbre en rotation dans lequel le piston 2 qui tourne avec l'arbre 1 coulisse dans l'alésage central 3, 4 est l'un des joints d'étancheité du piston 2, dans l'exemple choisi, le piston 2 est un piston distributeur d'huile pour une hélice à pales orientables dont le piston principal est situé d'une manière parfaitement connue dans le moyeu de l'hélice. L'extrémité 5 du piston 2 se termine par deux rampes pyramidales 6 et 7 qui sont parfaitement symétriques l'une par rapport à l'autre. Le trou 8 perpendiculaire à et passant par l'axe de 1' arbre 1, donc du piston 2 et de la pyramide 6,7, sert de guidage aux tiges 9,10 dont les extrémités 11,12 sont appuyées sur les rampes pyramidales 6,7 par les ressorts de traction 13,14 qui réunissent entre elles les tiges 9,10; les axes 15,16 qui traversent ces tiges 9,10 servant à la fois pour la fixation des ressorts 13,14 et comme axe pour les roulettes 17,18 et 19,20. L'anneau 21 qui est monté coulissant sur l'arbre 1 est poussé vers les tiges 9,10 par les ressorts de poussé 22,23 qui prennent appui contre l'anneau 24 qui est monté sérré sur l'arbre 1 à l'aide des vis 25,26, les tiges 27,28 sont vissées dans l'anneau 24 et servent å la fois d'entraineur en rotation et de guides pour l'anneau 21.Les pièces 29 et 30 sont vissées dans des rainures 31,32 usinées dans l'anneau 21, ces pièces 29 et 30 possedent les rampes 33,34 qui sont mises en contact avec les roulettes 17,18 et 19 20 par la pression des ressorts 22, le disque 35 est centré sur l'anneau 21 et est vissé sur les pièces 29,30 qui sont elles même vissées sur l'anneau 21. I1 est aisé de voir que lorsque le piston 2 se déplace vers la gauche, les rampes pyramidales 6,7 ainsi que les ressorts 13,14 obligent les tiges 9,10 à glisser dans le trou 8, les roulettes 17,18 et 19,20 se-raprochent de l'arbre 1 et les ressorts 22,23 poussent l'anneau 21 de façon que les rampes 33,34 restent en contact avec les roulettes 17,18 et 19,20; en conséquence le disque 35 se déplace axialement et la position du piston 2 peut etre visualisée; la position extrème vers la gauche du piston 2 ainsi que les positions correspondantes du disque 35, des rampes 33,34 et des roulettes 17,18 et 19,20 sont indiquées en pointillés sur la figure 1. Lorsque le piston 2 se déplace vers la droite, les rampes pyramidales 6,7 poussent les tiges 9,10 vers l'extérieur de l'arbre 1, ce sont alors les roulettes 17,18 et 19,20 qui, en roulant sur les rampes 33,34 poussent l'anneau 21 contre les ressorts 22,23 et provoquent un déplacement axial du disque 35 qui permet de visualiser la position du piston 2. Sur la figure 1, les rampes pyramidales 6,7 sont des plats continus, ceci donne pour toute la longueur de la course un rapport constant entre le déplacement du piston 2 et le déplacement du disque 35; sur la figure 5 les rampes 6,7 n'ont pas un profil constant, pour la mis course, qui peut correspondre au pas 0 pour une hélice à pales orientables, la valeur de la pente est augmentée, ceci permet de changer pour cette plage particulière du déplacement du piston 2 -le rapport entre les déplacements du piston 2 et du disque 35 et ainsi, d'obtenir ,pour cette plage particulière, une lecture plus précise des positions axiales du piston 2. REVENDICATIONS 1)Dispositif pour visualiser la position axiale d'un piston situé dans un arbre en rotation réalisé par transposition à un disque coaxial avec l'arbre et situé à l'extérieur de l'arbre, des déplacements axiaux du piston qui est situé à l'intérieur de 1' arbre caractérisé en ce que un trou de relativement faible diamètre (8)par rapport au diamètre de l'arbre (1) est percé de part en part de l'arbre (1) en passant sensiblement par et en étant sensiblement perpendicu laire à l'axe de l'arbre (1), que ce trou (8) sert de guidage à deux tiges (9,10) qui prennent appui respec tivement de part et d'autre de rampes pyramidales (6,7) usinées dans l'extrémité (5) du piston (2) qui est situé dans le centre de l'arbre (1) , que les parties situées à l'extérieur de l'arbre (1) de chacune de ces tiges (9,10) sont reliées entre elles par des ressorts (13,14)qui appui ces tiges (9,10) contre les rampes pyramidales (6,7) de l'extrémité (5) du piston (2) qu'un anneau (21) concentrique à l'arbre (1) est poussé axialement par des éléments élastiques, de préférence par des ressorts (22,23), et est est muni directement ou indirectement de rampes inclinées (33,34) perpendi culaires au plan formé par les axes de l'arbre (1) et du trou (8) qui sert de guidage aux tiges (9,10) , que ces rampes (33,34) viennent buter contre les extrémités, situées à l'extérieur de l'arbre (1), de chacune des tiges (9,10)qui sont guidées dans le trou (8) , ces extrémitées etant de préférence munies de roulettes (17,18;;19,20) , et que cet anneau (21) est muni d'un disque (35) coaxial à l'arbre (1). 2)Dispositif pour visualiser la position axiale d'un piston situé dans un arbre en rotation selon reven dication 1 caractérisé en ce que les ressorts (22,23) qui poussent axialement l'anneau (21) muni de rampes inclinées (33,34) et d'un disque (35) prennent appui contre un anneau (24) qui est monté sérré sur l'arbre tournant (1) , que au moins deux tiges de guidage (27,28) solidaires de préférence de l'anneau (24) qui est monté sérré sur l'arbre (1) servent de guides et d'entraineurs en rotation pour l'anneau (21) qui est muni de rampes inclinées(33,34) et d'un disque (35). 3)Dispositif pour visualiser-la position axiale d'un piston situé dans un arbre en rotation selon revendi cation 1 caractérisé en ce que l'angle des rampes pyramidales (6,7) usinées dans l'extrémité (5) du piston (2) varie en fonction de la position axiale de ces rampes pyramidales (6,7) sur l'extrémité (5) du piston (2).