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BREVET D'INVENTION. " Perfectionnements apportés aux transmissions d'angle, notam- ment à celles pour aéronefs, destinées à transmettre le mouve- ment d'un arbre moteur à une hélice ".
L'invention est relative aux transmissions d'angle, et elle concerne plus particulièrement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi lesdites transmis- sions, celles pour aéronefs, destinées à transmettre le mou- vement d'un arbre moteur à une hélice.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces transmis- sions telles, qu'elles répondent, mieux que jusqu'ici, à divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les transmissions du genre en question, que les pi- gnons d'angle à faire comporter aux arbres à accoupler, au lieu d'être en prise l'un avec l'autres soient réunis entre eux par des couronnes dentées, disposées latéralement.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi-
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pale, en certaines, autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci -aprèsnotamment en une seconde disposition -- exclusivement relative, semble-t-îl, aux transmissions pour aéronefs, entre un arbre moteur et une hélice -- consistant, pour réaliser ces transmis- sions, à avoir recours à un arbre transversal et à deux.
renvois d'angle,, contenus dans un carter, l'utilisation d'un tel dispo- sitif assurant une résistance frontale très réduite, et en une troisième disposition, exclusivement relative aux engins, tels qu'aéronefs, comportant deux hélices coaxia- les et juxtaposées, et consistant à supporter lea arbres de ces hélices par des roulements disposés, pour l'un de ces arbres, d'un coté des organes par lesquels se produit l'entraînement et pour l'autre, de l'autre coté.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication (celui où on l'applique aux transmissions d'angle pour aéronefs.), ainsi que certains, modes de réalisation (ceux qui seront indiqués ci-après), desdites dispositions; et elle vise plus. particulièrement encore, et ce à titre de produita industriels nouveaux, les transmissions du genre en question comportant- application de ces mêmes dispositions, les éléments et outils- spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles, les machines, les moteurs et les installations (no- tamment les aéronefs), fixes au mobiles, comportant de sembla- bles transmissions.
Et elle po.urra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien- entendu, donna surtout à titre d'indication.
La fig. 1, de ce dessin, montre , en coupe axiale, un. dispositif de transmissions pour aéronefs, établi suivant un premier: mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 2 et 3, montrent, à. plus petite échelle, en
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coupes axiales verticales respectivement longitudinale et transversale, un dispositif de transmissions pour aéronefs, établi suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon ce- lui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de ré- alisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple,. d'établir des transmissions d'angle pour aéronefs, on s y prend comme suit, ou de façon analogue.
On établit, tout d'abord, de façon telle, lesdites transmissions, que les pignons d'angle, à faire comporter aux arbres à accoupler, ne soient plus en prise l'un avec l'autre, mais soient réunis entre eux par des pignons latéraux suscepti- bles de transmettre le mouvement d'un pignon à un autre, des moyens de rattrapage de jeu, pour les susdits pignons latéraux, étant avantageusement prévus.
A cet effet, par exemple, ayant relié un arbre conducteur a (fig. 1,2 et 3) à un arbre conduit b, par l'intermédiaire d'un plateau a10,boulon- né sur l'arbre conducteur a, et d'un arbre a1 agencé, par des cannelures appropriées, à la façon ordinairement connue sous le nom d'arbre flottante on solidarise, par exemple encore par cannelures, l'arbre conduit b, à l'une de ses extrémités, d'un pignon à denture a;
on prévoit naturellement des moyens susceptibles d'atté- nuer le frottement de certaines des pièces propres à être mobi- les sur certaines des pièces propres à rester fixes, et, pour cela, par exemple, on interpose entre l'extrémité de l'arbre conduit b, opposée à celle portant le pignon c, et une pièce dl, vissée sur un bâti d à même d*enfermer tout l'ensemble que l'on va établir, propre à être rendu fixe, de préférence solidaire du bâti moteur, un roulement à billes- b1 et, entre le corps dudit pignon et un épaulement que
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l'on fait comporter au bâti d, un second roulement à billes c1;
on monte, sur un axe vertical perpendiculaire, en un point convenable, à l'axe de l'ensemble venant d'être établi, un second, pignon à denture f de même module que celui du pi- gnon ± et de diamètre convenable, eu égard au rapport de vi- tesses . obtenir, et convenablement distant du pignon c; on interpose avantageusement, comme précédemment, entre le corps, dudit pignon et le bâti d, un roulement à billes ou semblable f1; on établit alors deux pignons latéraux Z, (fig. 1 et 3, non représentés sur la fig. 2),que l'on met en prise chacun à la fois avec les pignons .0, et f, les axes desdits pignons se trouvant dans le plan axial transversal du pignon f (plan de la fig. 2).
Suivant le rapport de vitesses que l'on désire ob- tenir, on choisira les pignons c et f de nombre de dents et de diamètre appropriés, ce qui -- se donnant le plan des circon férencea. primitives @ détermine le diamètre et l'angle des axes des susdits, pignons latéraux.
Si, en particulier, on veut que le rapport de vitesses soit égal à 1, on prendra des pi- gnons c et ,! de même diamètre, ce qui amènera à disposer paral- lèlement les pignons g, l'angle de leurs axes- valant alors 180 Suivant que le rapport de vitesses sera inférieur ou supérieur à 1, le susdit angle sera inférieur ou supérieur à 180 ;
on interpose, entre lesdits pignons et deux pièces g10 (fig. 2) que l'on rapporte sur le bâti d, des organes suscep- tibles de réduire le frottement lors de la- rotation dudit pi- gnon, par exemple de part et d'autre, deux roulements à billes g1 et iL, 2 on prévoit des moyens de rattrapage du jeu que le pignon est à même de prendre, ce pourquoi.ou bien on a rapporté la 10 pièce K dans le bâti d par vissage, un vissage supplémen- taire éliminant le jeu, ou bien on interpose entre le bâti d
10 et les pièces gdes cales, ou semblables de profil, approprie., ou bien on osera de toute autre manière,.
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En suite de quoi, on à établi une transmission d'an- gle, pour deux pignons c et f, avec interposition de deux pi- pa, gnons latéraux g à rattrape de jeu, transmission dont le fonc- tionnement est le auivant.
La mise en marche du système générateur (moteur, par exemple) provoque la rotation de l'arbre a, lequel entraîne, -par l'intermédiaire du plateau a10 et de l'arbre a1, monté "flottant" entre ce dernier et l'arbre conduit d, la rotation de celui-ci, puis celle du pignon c, claveté circulairement sur lui. Ledit pignon ± attaque les pignons latéraux g, les- quels attaquent à leur tour le pignon f. Il va de soi, comme il a été expliqué plus haut, que l'on a calculé les diamètres et le nombre de dents des pignons ± et f de manière à obtenir le rapport de vitesses convoité, lequel détermine l'inclinaison de pignons latéraux.
Les avantagea d'un tel dispositif sont, entr'autrea, ceux ai-après:
Jusqu'à présent, on attaquait directement le pignon f par le pignon c. Cette disposition soumettait inévitablement les.dits pignons à des efforts latéraux parfois très intenses et susceptibles d'être amplifiés par les arbres de relativement grande longueur dont ils sont solidaires; d'autre part, les rattrapages de jeu présentent souvent beaucoup de difficultés.
Dans le présent dispositif, au contraire, toutes les poussées latérales parasitaires sont encaissées par les pignons g, qui peuvent être établis en conséquence de ces efforts et, de plus facilement réglables en cas d'usure-.
Les efforts transmis sont supportés par au moins deux pairea de dents en contact, au lieu d'une seule, comme dans les renvois coniques usuels. Cela entraîne donc une fatigue plus faible sur les dentures et lea efforts d'arc-boutement étant moindres, on pourra choisir des dentures moins hautes.
Il y a une certaine symétrie dana les efforts d'en- traînement; la transmission se trouve, en quelque sorte,"équi-
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librée', puisque les pignons sont disposés semblablement de part et dautre du plan vertical longitudinal du dispositif mo- teur.
On évite ainsi les. efforts dissymétriques sur les paliers, lesquels efforts, dans les renvois coniques usuels, étaient fréquemment l'amorce de vibrations souvent dangereu- ses sur les arbres.
Un faible décentrage dans les. pièces en mouvement, en effet, peut donner lieu à des vibrations, lesquelles pro- duisent souvent des interférences amenant, parfois, par des ruptures, des accidenta très graves.
Dans les transmissions usuelles comportant un disque denté solidaire de l'arbre moteur et engrenant avec d'autres disques, les couples moteur et transmis se trouvaient dans des plans parallèles, c'est-à-dire dans une position très favora- ble à leur mutuelle action*
Avec une transmission conique équilibrée, au contrai- re (fig. 1) le couple moteur est dans un plan vertical trans- versal, le couple transmis au pignon g sensiblement dans. un plan vertical longitudinal et le couple transmis au pignon 1 dans un plan horizontal. C'est suffisamment dire que les différents couples ne risquent absolument pas d'interférer les uns. avec les autres et que les accidents, plus haut signalés, ne ris- quent pas de se produire.
Il résulte, enfin, de là, que les pignons c et ± sont uniquement soumis à des couples et que la conservation, l'ajus- tage et l'alignement des pièces en mouvement sont bien mieux assurés que dans les transmissions usuelles.
Et,. ou bien on se contente de procéder ainsi qu'il vient d'être dit, ou bien,, et mieux, on a'recours à des dispo- sitions. supplémentaires, telles que les suivantes et qui peu- vent, le cas échéant, être utilisées isolément.
Selon, l'une de ces. dispositions,, on. agence de façon. telle. la transmission à établirdans un aéronef entre un ar-
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bre moteur et une hélice, qu'elle comporte deux renvois d'an- gle, avantageusement munis chacun de deux pignons latéraux, comme il vient d'être indiqué, lesdits renvois étant faits tels qu'on puisse les enfermer dans un carter présentant une résistance frontale très réduite.
A cet effet,, par exemples on met en prise un pignon a (fig. 1) -- relié, ainsi qu'il a été exposé plus haut, avec un arbre moteur a -- avec un pignon f, d'axe perpendiculaire au premier, et ce, avanta- geusement, par l'intermédiaire de deux pignons latéraux (é- tant, bien entendu, que l'on pourrait, si désiré, attaquer di- reatement ledit pignon f par le pignon c), ces deux pignops c et ! étant de nombre de dents et de diamètre propres à réali- ser, ainsi qu'il a été exposé plus haut, un premier rapport partiel du rapport total de vitesses à réaliser; on monte, axialement, à l'intérieur du corps du pignon f, par cannelures mâles et femelles, un tube h, de longueur conve- nable. et, sur l'extrémité dudit tube, on visse, pour maintenir ledit pignon, un élément h1;
on monte, de la même façon, à l'autre extrémité du tube h, un pignon i approprié, maintenu par un élément h2, vissé aur ladite extrémité; on prévoit au moins un organe propre à diminuer le frot- tement, par exemple un roulement à billes ou semblable. il, que l'on dispose entre le corps dudit pignon et le bâti d de l'en- semble; on agence, comme précédemment, en interposant avantageu- sement deux pignons latéraux k, un pignon j, propre à recevoir le mouvement de rotation du pignon i, lesdits pignons i et étant de nombre de dents et de diamètre tels, quila réalisent le second rapport de vitesses à obtenir ;
on clavette sur le corps du pignon j, par cannelures mâ- les et femelles, un arbre creux l, à l'avant duquel on vient fixer le support 110 de l'hélice 1 de l'aéronef;
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on. prévoi-t en outre, des moyens, d'un genre usuel quel- conque, propres à assurer une étanchéité suffisante du lubri- fiant., susceptible d'être contenu dans le carter d et que l'on utilisera-pour les engrenages, ainsi que pour les divers pa- liers.
Grâce à la susdite disposition, au lieu -- comme on l'a fait jusqu'à présent, dans les transmissions à établir, dans un aéroplane, entre un arbre et une hélice, et plus particulièrement, parmi ces transmissions, dans celles ordinairement appelées "démultiplicateur-élévateur" -- d*avoir recours., pour transmettre le mouvement, à des dis- ques dentés, souvent de notables dimensions, et par suite dif- ficiles à caréner efficacement, on, a établi,comme le montre clairement, en coupe trans- versale, la fig. 3, qui représente une variante de la susdite disposition, une transmission équilibrée dont la surface fron- tale est très réduite.
On a., finalement, très. heureusement résolu le problè- me-- établir un d émultiplicateur-élévateur de faible encombre- ment frontal -- en faisant comporter, audit élévateur, deux ' transmissions équilibrées, à rapporta de vitesses partiels ap- propriés.. Comme il a été exposé, plus haut, en effet, les an- gles des axes des pignons latéraux-, de chacune des- deux susdites transmission$, se trouvent être plus. voisins de 1800 que s'il n'y avait qu'une seule transmission, c'est-à-dire, en définiti- ve, que chaque transmission partielle est elle-même plus symé- trique, donc mieux équilibrée.
Le faible encombrement transversal du carter d revêt une importance particulière si l'on se place au point d.e vue de la visibilité, laquelle n'est, pour ainsi dire, vers l'avant, nullement affectée.
Enfin, s'il d'agit plus particulièrement d'aviation militaire, nette disposition permet, en outre, .de tirer, vers l'avant, à travers'l'arbre de l'hélice, quelle que soit l'im-
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portance du surélèvement de l'hélice.
Selon une autre des susdites dispositions, on sup- porte les arbres de deux hélices coaxiales et juxtaposées, à faire comporter à un aéronef, par des. roulements disposés,pour l'un de ces arbres, d'un coté dea organes par lesquels se pro- duit l'entraînement et pour l'autre, de l'autre coté.
On peut, à cet effet, établir la transmission, pour tout ce qui est des organes situés en amont du pignon i (fig.
2 et 3), avantageusement de la façon indiquée prédédemment.
Mais, en ce qui concerne le reste de la transmission, on le constitue, par exemple, en s'y prenant de la façon sui- vante.
On dispose deux pignons semblablea 1 et p, de même axe perpendiculaire à celui du pignon i et parallèle à celui du dispositif moteur ; on rend ces pignons et p susceptibles d'être conduits par ledit pignon i, ce pourquoi, ou bien on met chacun des. pignons j et p en prise avec le pignon i, ou bien, et bien mieux., on interpose, entre eux, deux pignons latéraux k (non représentés sur la, fig. 2) analogues aux pignons g décrits plus haut.
On solidarise, du pignon arrière j, un arbre creux. 1,, convenablement prolongé à l'arrière et à l'avant dudit pignon et on fixe, à l'avant, sur ledit arbre, le support 1, 10 d'une hélice 1 ; on dispose, entre le corps du pignon et un support m1, que l'on rapporte, à l'extrémité arrière du bâti d, un roule- ment à billes ou semblable j1, et, à l'extrémité arrière dudit tube, entre ce dernier et l'arrière du support m et suffisam- ment loin vers l'arrière pour atténuer autant que possiblé le porte à faux de l'hélice 1 , un second roulement m1; on prolonge, convenablement, vers l'avant, le corps du pignon p, de façon telle que ce dernier forme lui-même un ar- bre creux entourant le susdit arbre 1;
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on fixe, sur ledit corps, dans. l'espace suffisant que . la l'on a ménage entre le support! de l'hélice 1 et la partis antérieure de l'ensemble de la transmission, le support q10 (1-'une seconde hélice q ; on prévoit, pour atténuer le frottement résultant de la rotation de l'arbre q, deux roulements disposés entre ledit corps et un support n, que l'on rapporte à la partie antérieure du bâti d, par exemple l'un billes, l'autre n1 à rouleaux, séparés par une bague qoo; on fait, enfin, bien entendu, comporter à l'ensemble ainsi établi, tous. organes- de butée et d'étanchéité désira- bles..
Dans. les dispositifs, actuellement utilisés compor- tant des. hélices. coaxiales juxtaposées, on interposait, entre les arbres de,s deux hélices, des roulements à. billes ou sembla- bles tournant à une vitesse exagérée sensiblement le double de la vitesse de chacune des deux hélices, puisque celles-ci tournent en sens inverse)* De plus., ce roulement, qui était nécessairement d'assez: grand diamètre, augmentait, en consé- quence, le diamètre de l'arbre de la seconde hélice.
Dans. le présent dispositif, au contraire, les arbres des deux hélices sont indépendants, un jeu suffisant é.tant ménagé entre eux. Lhélice avant 1 est entièrement en porte à faux, son arbre se centre automatiquement en vol.
Les roulements interposés entre chacun des arbres et les pièces, fixes du dispositif sont relativement de petit dia- mètre et ne tournent pas à une vitesse excessive.
En outre, et sans insister autrement, il y a lieu de noter la grande facilité de montage et de démontage de l'en- semble du dispositif venant d'être établi, la section transver- sale relativement réduite qu'il présente.
Si l'on a utilisé des pignons latéraux dans les transmissions, les efforts.. paraaitea ne risquent. pas. de faua- ser les arbres, en mouvement., particulièrement les. deux, arbres-
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supportant les hélices qui sont ajustés avec soin et doivent toujours être maintenus ainsi. -
Ces arbres sont, en effet, soumis à des efforts de toraion considérables et tout effort exagéré, autre que le couple de rotation qu'ils doivent subir, peut leur être néfas- te.
Il a été expliqué plus haut, que les différents couples transmis sont dans des plana tri-rectangulaires et ne risquent pas d'entrer en interférence ou en résonance les uns avec les autres, ce qui épargne donc toutes vibrations dangereuses sur les susdits arbres. ,
On conçoit donc que cette disposition des pignons latéraux revêt un intérêt tout particulier quand on l'appli- que aux transmissions- pour aéronefs, entre un arbre moteur et deux. hélices coaxiales et juxtaposées.
Si l'on a en vue l'utilisation d 'un pareil disposi- tif dans des aviona militaires, il convient de noter qu'il as- sure une très bonne visibilité à l'avant et autorise le tir à travers les tubes sur lesquels sont montées les hélices.
En dernier lieu, il y a lieu d'insister sur ce fait que les différents modes de réalisation qui ont été indiqués on sont de la plus haute importance si/en fait l'application aux transmissions à longue distance dans. les aéroplanes..
Lorsqu'il s'agit, par exemple, de transmettre le mou- vement de l'arbre d'un moteur placé à l'intérieur d'un fusela- ge central d'un aéroplane lu d'une aile épaisse, à des hélices disposées, à l'extérieur, suffisamment loin., si l'on ne fai- sait pas choix de transmissions équilibrées, leadits arbres encaisseraient des efforts dissymétriques qui pourraient pro- duire, par vibrations, des déformations sur les pièces fixes de l'ossature (longerons, nervures, montants, etc.), sur lea- ' quelles lesdits arbres prennent appui.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà. de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d application, non plus qu'à ceux des
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modes de réalisation de ses diverses. parties, ayant été plus spé cialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutea les variantes, notamment:
celles où les- axes des. pignons coniques, entre lesquels on interpose deux pignons latéraux, ne seraient pas perpendi- culaires, mais pourraient faire entre eux un angle quelconque, celles où les- pignons latéraux comporteraient au moins deux couronnes dentées- l'une engrenant. avec le pignon conique entraîneur, l'autre avec le pignon conique entraîné, ce qui permettrait l'obtention de rapporta de vitesses très diffé- rents pour un même encombrement.