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ACCOUPIEMENT A FRICTION ACTIONNE HYDHAULIQUEMENT.
L9invention concerne un dispositif de réglage de la pression pour des accouplements à friction actionnés hydrauliquement cgest-à-dire pour des accouplements dans lesquels le couple à transmettre par l'accou- plement est fonction de la pression du fluide qui agit sur l'accouplement ou sur les organes de commande de l'accouplement.
L9invention est caractérisée par ce que le dispositif de ré- glage de la pression contient un organe temporisé lequel produit pendant le démarrage une élévation de pression transitoire et par conséquent une élé- vation du couple à transmettre par l'accouplement.
De cette façon on arrive à disposer:, pendant le démarrage, d'un couple qui suffit à accélérer les masses à entraîner jusqu'à la vites- se nominale mais on diminue, après Inachèvement du démarrage.9 le couple à transmettre par l'accouplement. En conséquence, après Inachèvement du démarrage aucune surcharge de 19 accouplement ne peut se produre au delà d'une certaine limite admissible, l'accouplement aussitôt cette limite dé- passée, commençant à patiner.
Les organes entraînés par l'intermédiaire de l'accouplement sont ainsi protégés contre les surcharges en particulier dans le cas où certains dispositifs entraînés sont bloqués pendant le ser- viceo
Le nouveau dispositif de réglage de la pression peut être employé de différentes manières dans les accouplements à friction actionnes hydrauliquement. La description qui suit se réfère à un accouplement dit à bague fenduebien que in emploi du nouveau dispositif de réglage de la pression ne soit pas limité à ce caso Cet exemple d9application est repré- senté dans le dessin joint.
La figure 1 représente une coupe à travers un accouplement à
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bague fendue et, schématiquement; la liaison du nouveau dispositif de régla- ge de la pression-avec l'accouplement - -
La'figure'2 représente une coupe longitudinale à travers l'ac- couplement à bague fendue suivant figure 1.
La figure 3 représente une coupe longitudinale à travers le nouveau dispositif de réglage de la pression.
La figure 4 représente le diagramme de la pression commandée par le dispositif-suivant la figure 3. -- - 19 accouplement à bague fendue suivant la figure 1 comporte m carter cylindrique fixe 1 et la bague fendue 2 avec la garniture de-frein 3.
La bague 2 est fendue en 2a; elle présente à cet endroit une fente d'une largeur telle qu'il ne peut pas se produire de contact entre les deux bords. La fente est obturée à l'extérieur par une tôle élastique 4 qui est reliée à 1 -une des extrémités de la bague fendue 20
En 5 est représentée une cale reliée au boîtier qui empêche une trop grande ouverture de la bague fendue 20
Un tenon 6 relié au carter s'engage dans un alésage circu- laire de la bague fendue,alésage muni de la fourrure 2b et maintient la bague fendue dans sa position par rapport au carter 1.
A l'intérieur de la bague fendue ou de la garniture de frein 3 se trouve un tambour 7. Il forme comme on peut le voir dans la figure 2, le tambour extérieur d'un mécanisme planétaire et porte en con- séquence une denture intérieure avec laquelle sont en prise deux roues planétaires 8 et 9. Les axes des deux roues planétaires 8 et 9 sont fi- xés au support de roue planétaire 10, qui est de son côté relié à l'ar- bre sortant 11. Les roues planétaires 8 et 9 sont de plus en prise avec la roue centrale 12. Celle-ci est reliée à l'arbre entraîneur 13 qui de son côté est réuni à la machine motrice, par exemple un moteur elec- triqueo
L'accouplement à bague fendue décrit avec le mécanisme ac- cessoire est monté à l'intérieur d'un carter comprenant en bas un carter d'huile ou plus généralement un carter de liquide.
Par la pompe à engre- nage 15 le liquide est aspiré dans le carter et amené d'une part par la canalisation 16 et la dérivation 17 à l'accouplement et d'autre part au dispositif de réglage de la pression 18, représenté sur la. figure 3. Le liquide sous pression coulant vers le dispositif de réglage de la pres- sion 18 retourne au carter par le trop plein 190
Le mode de fonctionnement de 19accouplement à bague fendue peut être noté brièvement comme suit. L'agent de pression entrant sous pression par la dérivation 17 dans le carter 1 appliqué contre le tambour la bague fendue 2 proprement dite qui est auto élastique et par suite tend à se retirer avec sa garniture de frein du tambour 7. C'est de cette fa- çon que se fait l'accouplement.
Le couple à transmettre par 19 accouple- ment est d'autant plus grand que la pression de l'agent de pression agis- sant sur cet accouplement est plus grandeo
Le mode général de fonctionnement du dispositif de réglage de la pression 18 repose sur le fait qu'il laisse échapper par le trop plein 19 une partie plus ou moins grande de l'agent de pression fourni par la pompe 15. Plus la partie qui s'échappe est grandeplus faible est la pression dans le tuyau 16 et par conséquent dans 1-'accouplement à bague fendue.
Le dispositif de réglage de la pression suivant la figure 3 se compose d'un bloc 20 muni d'un certain nombre de perçages ou canaux visibles sur le dessin. Dans le canal 21 peut se déplacer un curseur 22 qui est relié par une tige à un piston 23 lequel à l'une de ses extrémi- tés s'élargit en un piston plus grand 24. Celui-ci est guidé dans l'expa- ce cylindrique 25 et reste sous 19 action du ressort de rappel 26. L'espa-
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ce cylindrique 25 est réuni par le canal capillaire 27 à la chambre inter- médiaire 28. De celle-ci part un autre canal 29 qui va à 1-'espace cylindri - que 25
Le curseur 22 commande la fente 30 qui va du canal 21 au ca- nal'd9écoulement 31.
Le canal 21 se transforme à l'une de ses extrémités en chambre cylindrique 32 de laquelle partent deux canaux plus étroits 33 et 34 qui entrent dans le canal d'écoulement 3 la
A chacun de ces deux canaux 33 et 34 est adjointe une soupa- pe d'admission 35 ou 36. Celles-ci sont formées chacune par une vis qui s'introduit dans le bloc 18 et permet ainsi de faire varier la position de la soupape par rapport au canal 33 ou 34 et par conséquent de régler la section de sortie.
Il faut encore ajouter que 1-'espace cylindrique 25 et l'es- pace d accumulation 28 sont aussi réunis 1-'un avec 1?autre par un canal 37 qui de son côté est commandé par une soupape à réaction 38 placée sous l'ac- tion d9un ressort.
Lgespace cylindrique 32 est réuni au tuyau 16 déjà représen- té dans la figure la
Le diagramme représenté dans la figure 4 a, 9 s 9 applique au dispositif suivant la figure 3 et représente la pression de l'huile dans la canalisation 16 et dans 19 accouplement en fonction du trajet du curseur 22 et du piston 23. D9après cela, la pression après la mise en route doit monter graduellement (de Pl à P2) rester au maximum un certain temps (de P2 à P3) et ensuite se régler sur une valeur plus petite et qu'on appelle la pression de surcharge (de P4 à P5). La valeur maximum atteinte au poirt, P2 est choisie de telle sorte qu'elle correspond approximativement au couple de basculement du moteur de commande.
La pression atteinte au polit P2 est maintenue comme on 1-la déjà dit, quelque temps (jusque au point P3).
Le temps pour parcourir les sections Pl à P2 et P2 à P3 doit avoir au moins une grandeur égale au temps le plus long de démarrage dans les con- ditions de démarrage les plus difficiles.
Une fois le démarrage effectué et par conséquent une fois produite l'accélération des masses à entraîner par l'intermédiaire de l'accouplement (figures 1 et 2) il est nécessaire pour actionner 1?objet a en- traîner, par exemple un transporteur, d'avoir un couple plus petit et par conséquent aussi une pression plus petite du liquide de pression que pen- dant le démarrage. Pour éviter une contrainte excessive des parties de l'installation lors de surcharges apparaissant soudainement il est néces- saire d'avoir un organe de surcharge, constitué précisément par l'accou- plement glissant hydrauliqueo Celui-ci se met à patiner lorsque le cou- ple dépasse le couple d'entralnement normal.
Dans ce buts quand le démarrage est terminée la pression est réduite à une valeur qui se trouve un peu au-dessus du couple nominal (voir P4, P5). En outrel'entraînement se poursuit avec cette pression de 19 agent de pression ou avec le couple qui est caractérisé par la sec- tion P4, P5 du diagramme.
Le dispositif de réglage de la pression suivant la figure 3 réalise automatiquement le diagramme expliqué précédemment. En mettant l'installation en route l'agent de pression coule de la pompe dans l'ac- couplement et dans la chambre cylindrique 32. De là 1-'huile peut s9échap- per aussi bien par le canal 33 et le canal 35 que par la fente 30. Le de- gré détranglement détermine chacune des pressions d'entrainement de l'ac- couplement. Par la pression dans 1?espace cylindrique 32, le piston 23 est poussé vers la gauche contre la force du ressort 26. L'huile qui se trou- ve dans 1?espace cylindrique 25 peut alors ne s'échapper que lentement par le canal d'étranglement 27.
Lors du mouvement du piston 23, 24 vers la gauche, le curseur 22 qui lui est relié rigidement exécute aussi le même mouvement. De ce fait la fente 30 est découverte progressivement et la section de cette ouverture d'écoulement est réduite, ce qui amène un ac-
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broissement de pression'dans 1'espace cylindrique 32 et aussi-dans l'accou- plemënto Le trajet du'curseur 22 du point 41 au point 42 correspond en conséquence à la section Pl - P2 du diagramme décrit.
Dans le trajet du curseur 22 du point 42 au point 43, les rapports d'étranglement aussi bien que la pression restent constantso Ce trajet correspond à la section P2-P3 du diagramme. Le parcours 41 à 43 du curseur 22 correspond au parcours 15-16 du piston 23.
Pour un autre mouvement du piston 23 vers la gauche, le ca- nal 34 est ouvert par lui sur le trajet de 45 à 46 et le passage est lais- sé libre pour 1'huile par la soupape d'admission 36. Le trajet de 45 à 46 correspond en conséquence au tronçon P3-P4 du diagramme.
De cette façon la phase de démarrage est terminéeo La com- mande ultérieure se fait avec la pression qui correspond à l'étranglement par les soupapes 35 et 36. Celle fi-ci peuvent être suivant les conditions dgexploitation modifiées facilement dans leur réglage en position et si- tuation en vissant ou dévissant les vis qu9elles portento
En supprimant brusquement la pression d9huile (mise hors circuit de 1'accouplement) par un robinet d'écoulement branché sur la con- duite 16,le piston 23 revient à sa position de départ sous Inaction du ressort 26. Cette phase se produit dans un temps très court car 1'huile peut remplir rapidement l'espace 25 derrière le piston 23 en traversant la soupape à réaction 37,38.
Il est évident que le nouveau dispositif de réglage de la pression peut être réalisé de différentes manières dans le cadre de l'in- ventiono C'est ainsi que le canal en forme de fente 30 peut être rempla- cé par un canal d'étranglement commandé par le piston 23 qui est monté entre les canaux 34 et 19. Le piston 8 reçoit ensuite un embouti et un alésage qui en sort, alésage qui libère le passage de 1?huile de l'espane 32 dans 1-'embouti et par conséquent dans le canal d'étranglement qui re- lie entre les canaux 34 et 29 l'espace cylindrique 32 avec le canal de sortie 31. Ce canal d'étranglement peut de nouveau se composer d'un ca- nal en forme de fente ou de plusieurs alésages fins et pendant le mouve- ment du piston 23 vers la gauche il est progressivement découvert par ce- lui-ci.
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HYDHAULICALLY ACTUATED FRICTION COUPLING.
The invention relates to a device for adjusting the pressure for hydraulically actuated friction couplings, i.e. for couplings in which the torque to be transmitted by the coupling is a function of the pressure of the fluid acting on the coupling or on the coupling actuators.
The invention is characterized in that the pressure regulating device contains a timed member which produces during starting a transient pressure rise and consequently an increase in the torque to be transmitted by the coupling.
In this way it is possible to have:, during starting, a torque which is sufficient to accelerate the masses to be driven up to the nominal speed but the torque to be transmitted by the starting is reduced, after the start is not completed. coupling. Consequently, after the start-up is not completed, no coupling overload can occur beyond a certain allowable limit, the coupling as soon as this limit is exceeded, starting to slip.
The components driven through the coupling are thus protected against overloads, in particular in the case where certain driven devices are blocked during service.
The new pressure regulator can be used in various ways in hydraulically actuated friction couplings. The following description refers to a so-called split-ring coupling, although the use of the new pressure adjusting device is not limited to this case. This example of application is shown in the accompanying drawing.
Figure 1 shows a section through a coupling to
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split ring and, schematically; the connection of the new pressure regulator-with the coupling - -
Figure 2 shows a longitudinal section through the split ring coupling according to Figure 1.
Figure 3 shows a longitudinal section through the new pressure adjustment device.
FIG. 4 represents the diagram of the pressure controlled by the device according to FIG. 3. - - 19 split ring coupling according to FIG. 1 comprises m fixed cylindrical housing 1 and the split ring 2 with the brake lining 3.
The ring 2 is split at 2a; it has at this location a slit of a width such that no contact can occur between the two edges. The slot is closed on the outside by an elastic sheet 4 which is connected to 1 - one of the ends of the split ring 20
At 5 is shown a wedge connected to the housing which prevents excessive opening of the split ring 20
A tenon 6 connected to the housing engages in a circular bore of the split ring, the bore provided with the sleeve 2b and maintains the split ring in its position relative to the housing 1.
Inside the split ring or the brake lining 3 is a drum 7. As can be seen in figure 2, it forms the outer drum of a planetary mechanism and consequently carries an inner toothing. with which are engaged two planetary wheels 8 and 9. The axes of the two planetary wheels 8 and 9 are fixed to the planetary wheel support 10, which is in turn connected to the output shaft 11. The planetary wheels 8 and 9 are furthermore engaged with the central wheel 12. The latter is connected to the drive shaft 13 which in turn is joined to the driving machine, for example an electric motor.
The split ring coupling described with the accessory mechanism is mounted inside a housing comprising at the bottom an oil sump or more generally a liquid sump.
By means of the gear pump 15 the liquid is sucked into the housing and brought on the one hand through the pipe 16 and the bypass 17 to the coupling and on the other hand to the pressure regulating device 18, shown in figure. . figure 3. The pressurized liquid flowing towards the pressure regulator 18 returns to the crankcase through the overflow 190
The mode of operation of the split ring coupling can be briefly noted as follows. The pressure agent entering under pressure through the bypass 17 in the housing 1 applied against the drum the split ring 2 proper which is self-elastic and therefore tends to withdraw with its brake lining from the drum 7. This is to this way the coupling is done.
The torque to be transmitted by the coupling is greater the greater the pressure of the pressure agent acting on this coupling.
The general mode of operation of the pressure adjustment device 18 is based on the fact that it lets out through the overflow 19 a more or less large part of the pressure medium supplied by the pump 15. Plus the part which s The greater the escape, the lower the pressure in the pipe 16 and therefore in the split ring coupling.
The pressure adjustment device according to FIG. 3 consists of a block 20 provided with a certain number of bores or channels visible in the drawing. In the channel 21 can move a cursor 22 which is connected by a rod to a piston 23 which at one of its ends widens into a larger piston 24. This is guided in the expander. this cylindrical 25 and remains under the action of the return spring 26. The space
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this cylindrical 25 is joined by the capillary channel 27 to the intermediate chamber 28. From this leaves another channel 29 which goes to the cylindrical space 25
Slider 22 controls slit 30 which goes from channel 21 to flow channel 31.
The channel 21 is transformed at one of its ends into a cylindrical chamber 32 from which two narrower channels 33 and 34 depart which enter the flow channel 3 la
To each of these two channels 33 and 34 is added an intake valve 35 or 36. These are each formed by a screw which is introduced into the block 18 and thus makes it possible to vary the position of the valve. relative to channel 33 or 34 and therefore adjust the output section.
It should also be added that the cylindrical space 25 and the storage space 28 are also joined to one another by a channel 37 which in turn is controlled by a reaction valve 38 placed under the valve. action of a spring.
The cylindrical space 32 is joined to the pipe 16 already shown in the figure.
The diagram shown in figure 4a, 9s 9 applies to the device according to figure 3 and shows the pressure of the oil in the pipe 16 and in the coupling 19 as a function of the path of the slider 22 and the piston 23. After that, the pressure after start-up must rise gradually (from Pl to P2), remain at the maximum for a certain time (from P2 to P3) and then adjust to a smaller value called the overload pressure (from P4 to P5). The maximum value reached at poirt, P2 is chosen so that it approximately corresponds to the tilting torque of the drive motor.
The pressure reached at polish P2 is maintained as we have already said, for some time (up to point P3).
The time to cover the sections P1 to P2 and P2 to P3 must have at least a magnitude equal to the longest starting time under the most difficult starting conditions.
Once the start has been carried out and consequently once the acceleration of the masses to be driven by means of the coupling has been produced (figures 1 and 2), it is necessary to actuate the object to be dragged, for example a conveyor, to have a lower torque and therefore also a lower pressure of the pressure liquid than during start-up. To avoid excessive stress on the parts of the installation during sudden overloads, it is necessary to have an overload member, formed precisely by the hydraulic sliding coupling. This one starts to slip when the coupling. ple exceeds the normal driving torque.
For this purpose when the start-up is finished the pressure is reduced to a value which is a little above the nominal torque (see P4, P5). In addition, the drive continues with this pressure of the pressure medium or with the torque which is characterized by section P4, P5 of the diagram.
The pressure adjusting device according to FIG. 3 automatically produces the diagram explained previously. By switching on the installation, the pressure medium flows from the pump into the coupling and into the cylindrical chamber 32. From there the oil can escape both through channel 33 and channel 35 as well as through channel 35. through the slot 30. The degree of throttling determines each of the driving pressures of the coupling. By the pressure in the cylindrical space 32, the piston 23 is pushed to the left against the force of the spring 26. The oil which is in the cylindrical space 25 can then escape only slowly through the channel. throttle 27.
During the movement of the piston 23, 24 to the left, the slider 22 which is rigidly connected to it also performs the same movement. As a result, the slit 30 is gradually discovered and the section of this flow opening is reduced, which brings about an ac-
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Pressure crushing in the cylindrical space 32 and also in the coupling. The path of the cursor 22 from point 41 to point 42 corresponds accordingly to section P1 - P2 of the diagram described.
In the path of cursor 22 from point 42 to point 43, the throttle ratios as well as the pressure remain constant. This path corresponds to section P2-P3 of the diagram. Path 41 to 43 of cursor 22 corresponds to path 15-16 of piston 23.
For further movement of the piston 23 to the left, the channel 34 is opened by it on the path 45 to 46 and the passage is left free for oil by the inlet valve 36. The path is left free for oil. 45 to 46 corresponds accordingly to section P3-P4 of the diagram.
In this way the start-up phase is completed. The subsequent control is carried out with the pressure which corresponds to the throttling by the valves 35 and 36. This can be easily modified according to the operating conditions by adjusting them in position and situation by screwing or unscrewing the screws that they carry
By abruptly relieving the oil pressure (switching off the coupling) through a drain valve connected to the pipe 16, the piston 23 returns to its starting position under the inaction of the spring 26. This phase occurs in a process. very short time because the oil can quickly fill the space 25 behind the piston 23 by passing through the reaction valve 37,38.
It is obvious that the new pressure regulator can be implemented in different ways within the scope of the invention. Thus the slit-shaped channel 30 can be replaced by a throttle channel. controlled by the piston 23 which is mounted between the channels 34 and 19. The piston 8 then receives a stamping and a bore which emerges therefrom, which bore frees the passage of the oil from the espane 32 in 1-'embouti and by Therefore in the throttle channel which connects between the channels 34 and 29 the cylindrical space 32 with the outlet channel 31. This throttle channel may again consist of a slit-shaped channel or several fine bores and during the movement of the piston 23 to the left it is gradually uncovered by it.