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@ Machine à pistons rotatifspour commandes hydrauliques. @
La présente invention a pour objet une machine à pistons rotatifs destinée à des commandes hydrauliques, laquelle peut être employée d'une manière particulièrement avantageuse comme pompe ou moteur d'une transmission liquide à réglage sans gradins.
Dans les transmissions liquides connues jusqu'à présent, on a employé, comme pompe ou moteur, soit des machines à pis - tons rotatifs avec des pistons à ailettes ou avec des pistons de pression mis en mouvement de va-et-vient dans des alésages cylindriques. Le genre de transmission cité en premier lieu a l'avantage que sa construction est serrée et, avant tout, que la pression produite ou agissante du liquide moteur ou à élever agit tangentiellement au tambour @.Pistons. Toutefois, les pistons à ailettes ne permettent d'employer que des pressions modérées du liquide moteur ou à élever, car, autrement, le glissement du liquide et, par suite, les pertes deviendraient trop grandes.
En outre, comme les transmissions de ce genre ne peuvent être équilibrées, lorsqu'elles sont équipées pour un changement uniforme du rapport de transmission, il en résulte
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pour elles de grandes pressions sur les paliers, de sorte que leur emploi est réduit à de faibles pressions du liquide moteur ou à une étendue de puissance limitée.
L'autre genre de transmission comportant des pistons de pression disposés radialement par rapport à l'axe de rotation permet bien l'emploi de hautes pressions et aussi, en cas d'exécution convenable, de grandes vitesses de rotation. Mais comme, dans tous, la pression de l'agent moteur n'attaque pas dans le sens de la rotation, mais qu'une petite composante seulement agit comme force de rotation, les pressions sur les paliers et les pressions des pistons sur les glissières sont grandes. Ces transmissions ont, de ce fait, un grand travail à vide et un rendement insuffisant pour de grandes puissances.
En outre, elles nécessitent des dispositifs spéciaux pour ab - sorber les grandes pressions sur les paliers et deviennent donc encombrantes et d'une fabrication coûteuse. A cause de leur prix élevé, elles ne conviennent pas pour de petites puissances.
Le domaine d'emploi des deux genres de transmission est donc étroitement limité.
L'invention a pour but de créer une machine à pistons ro - tatifs pour commandes hydrauliques qui, employée pour des transmissions liquides, réunit les avantages des deux types cités plus haut tout en évitant leurs inconvénients. Une transmission équipée de la nouvelle machine à pistons rotatifs possède donc les qualités récapitulées ci-après.
1 ) La pression de l'agent meteur attaque toujours dans le sens de la rotation.
2 ) Elle permet l'emploi de hautes pressions.
3 Elle travaille d'une manière égalementavantageuse avec de grandes et de petites vitesses de rotation, et ce dans les deux sens de la rotation.
4 Les pressions sur les paliers deviennent faibles.
5 Le travail avide devient minime.
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6 ) La transmission est d'une réalisation simple et peu coûteuse et d'une construction petite et légère, et possède une grande longévité.
7 ) Elle est d'une manoeuvre sûre et simple.
Pour arriver à ce résultat, on emploie, comme partie mo - trice ou commandée de la transmission, une machine à pistons rotatifs comportant des pistons mis en mouvement de va-et-vient dans des alésages cylindriques ; d'après l'invention, le mou - vement des pistons y est produit par le mouvement relatif de deux corps tournants excentriques l'un par rapport à l'autre et tournant à la même vitesse, l'un-des corps tournants portant les cylindres, tandis que l'autre porte les pistons et que les alésages des cylindres sont disposés tangentiellement au sens de la rotation du corps tournant portant les cylindres. Ce dernier tourne de la manière connue autour d'une pièce de passage centrale contenant les canalisations d'aspiration et de refoulement, ainsi que les canaux de distribution.
On obtient ainsi un ensemble pouvant recevoir une construction extrêmement serrée, dans lequel des efforts de pistons agissent eux-menés comme forces périphériques tangentielles, tandis que, pour ce qui concerne les grandes pressions sur les paliers, la vitesse relative minime entre les deux corps tournants doit être seule portée en compte comme vitesse de frottement, On obtient donc des conditions particulièrement favorables pour une commande par des moteurs à marche rapide. Les petites masses tournantes et les faibles pressions sur les paliers donnent, en cela, un travail à vide très minime.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une machine à pistons rotatifs établie d'après l'invention et pou - vant être employée aussi bien comme pompe que comme moteur dans une transmimssion liquide.
La fig.l est une coupe longitudinale, la fig. 2 une coupe transversale suivant A-B de la fig.1 et la fig. 3 un schéma du mouvement des pistons de la partie motrice. Les figs. 4 et 5
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montrent un des pistons de pompe avec pièces-guides, partielle - ment en coupe ; les figs.6 et 7 sont deux vues d'un des disques porte-pistons, tandis que la fig.8 montre, en une coupe suivant C-D de la fig.2, le dispositif de mise au point pour la modifi - cation de la quantité de passade de l'agent hydraulique.
La machine à pistons rotatifs représentée sur le dessin comprend une enveloppe extérieure 1 établie comme réservoir à huile et ayant un alésage traversant qui est fermé de part et d'autre par des couvercles 2 et 3. Dans les deux couvercles peut tourner, sur roulements à billes 4, un axe creux 5 qui porte, du côté fermé, un bout d'axe 5' pour l'accouplement d'un moteur de commande. Au milieu de l'axe creux 5 est clavetée une étoile de cylindres 6 qui contient un certain nombre d'alésages 7 destinés à recevoir des pistons 8 . Les cylindres 7 et les pistons 8 sont disposés 'tangentiellement au sens de la rotation de l'étoile de cylindres 6. Les pistons 8 sont, en outre, pour - vus latéralement de patins de guidage 9 placés perpendiculaire - ment à leur partie cylindrique.
Ces patins glissent dans des fentes 10, disposées perpendiculairement aux alésages des cylin- dres, d.e deux disques 11 tournant fous autour de douilles 12 de part et d'autre de l'étoile de cylindres 6. Ces douilles - supports sont insérées dans le patin 13 pouvant se déplacer entre deux segments 14 fixés aulx couvercles 2 et 3 de telle: manière que le centre C2 de la douille 12 puisse être placé dans diverses positions d'excentricité vis-à-vis du centre C1 de l'axe creux. Les porte-pistons 11 sont accouplésà mouve - ments conjugués à l'étoile de cylindres 6 par les patins de guidage 9 des pistons glissant dans les fentes 10 des disques porte-pistons 11, de telle façon que les deux corps tournent avec le même nombre de tours et la même vitesse angulaire.
Pendant le mouvement de rotation des deux parties, les pistons 4 sont mis en mouvement de va-et-vient dans les cylindres.
Pour obtenir des pressions spécifiques minimes et, par suite, des conditions favorables de frottement et d'usure, il
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est de la plus grande importance d'utiliser tous les pistons simultanément à la transmission. Afin qu'il ne faille pas pour cela une exactitude excessive de la division de l'étoile de cy- lindres et des porte-pistons, laquelle accroîtrait le coût de la machine, les guides 9 sont rendus élastiques par des fentes lon- gitudinales 9' , de manière à compenser de petites erreurs dans la division.
Pour augmenter encore les surfaces d'appui, les pistons reçoivent derrière leurs parties de guidage plates, en 8' , un prolongement du guidage cylindrique qui empêche en même temps le déversement des pistons.
La nature d.u mouvement des pistons est reconnaissable dans le schéma de la fig.3, dans lequel on a supposé que l'axe de rotation C1 du corps porte-cylindres 6 est distant de l'axe de rotation C2 des porte-pistons 11 de la quantité x. Considérant maintenant un point a sur le corps porte-cylindres 1 et un point b sur le porte-pistons 2 , dans la position supérieure, la dis - tance- entre le point b et le vecteur appartenant au point a est égal à w En cas de rotation de 90 , cette distance est devenue w x ; en cas de rotation de 1800, elle a atteint la valeur maximum de w 2 x.
En cas de rotation de 270 , la distance descend à w x pour atteindre de nouveau la valeur minimum de w pour une rotation de 360
Si l'on remplace le point a par le cylindre 7 de la pompe, dont le piston est suspendu en b, la demi-rotation de haut en bas correspond à' la course d'aspiration, l'autre moitié de bas en haut à la course de refoulement. Si les cylindres occupent une position tangentielle par rapport à l'axe de rotation du corps porte-cylindres, la course de la pompe est égale au double de l'excentricité des axes de rotation du corps porte - cylindres et du porte-pistons, les efforts des pistons étant tangentiels au sens d.e la rotation.
Les canaux nécessaires au guidage de l'agent moteur ou à élever résulteront le mieux de la description de l'allure du
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courant de liquide dans les courses d'aspiration et de refou - lement de la machine. Pour ménager les côtés d'aspiration et de refoulement de la machine, il est disposé, dans l'axe creux 5, une pièce insérée 15 qui partage l'espace intérieur en une chambre d'aspiration 16 et une chambre de refoulement 17.
Si le tambour à pistons 6 tourne dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre, les pistons se trouvant à droite de la ligne médiane verticale se meuvent vers l'extérieur, ceux qui se trouvent à gauche se meuvent vers l'intérieur. Le liqui - 'de peut maintenant être aspiré hors d'un espace collecteur d'huile 20, par un canal 18 dans lequel est montée une soupape de retenue 19, dans la chambre d'aspiration 16 et, de 1à arri - ver, par des ouvertures dans l'axe creux 5 devant les pistons exécutant leur course d'aspiration.
Pendant la course de re - foulement, par contre, le liquide se trouvant devant le piston est refoulé dans la chambre de refoulement 17, qui conduit maintenant le liquide sous pression dans une autre machine hy - draulique ou devant les pistons d'un moteur à liquide établi de la même manière, dans lequel la pression fait alors tourner le tambour à pistons du moteur, ensuite de quoi le liquide détendu est reconduit dans l'espace collecteur d'huile 20.
Pour pouvoir modifier en une succession uniforme la quantité de liquide élevé par la pompe ou la quantité reçue par le moteur, il suffit de rendre les patins 13, qui portent les porte-pistons, déplaçables dans une mesure telle que l'ex - centricité du porte-pistons 10 et du corps porte-cylindres 6 puisse être mise au point jusqu'à zéro, et en sens opposé en cas de renversement du sens de la rotation. Pour cela, les patins 13 sont reliés entre eux, à une extrémité, par un étrier 21 dans lequel s'engage une vis de réglage 22 pouvant tourner dans l'enveloppe 1, et pouvant être déplacée par un volant non représenté. Mais le réglage peut aussi avoir lieu d'une autre manière.