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"EMBRAYAGE ET CHANGEMENT DE VITESSE HYDRAULIQUE"
La présente invention est relative à une transmission hydraulique hydrostatique avec graduation de la puissance, que l'on peut appeler brièvement un embrayage et changement de vitesse hydraulique par--ce qu'elle peut travailler comme embrayage en réglant à zéro la course du secondaire (partie moteur), le liquide enfermé dans le primaire (pompe), travaillant avec une course invariable, étant libre de transmettre directement le couple moteur de commande à l'arbre mené.
Dans ces transmissions, il est connu de disposer les blocs de cylindres du primaire et du secondaire, qui comportent des cylindres disposés radialement (en étoile), dans un carter tournant commun sur lequel agissent les forces des pistons du primaire et du secondaire. La commande de la circulation du liquide est alors assurée par les pistons eux-mêmes munis de patins et qui, par l'intermédiaire d'ouvertures prévues dans ces patins, établissent la communication avec les chambres de ce carter
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commun où passe le liquide.
Des colliers d'excentrique règlent l'excentricité du secondaire ; mode de construction fait que les amortisseurs de choc nécessaires pour compenser les chocs de refoulement des pompes à liquide (par exemple, des réservoirs à air) ne peuvent être disposés que difficilement dans le carter tournant et qu'il est difficile de rendre étanches les surfaces de commande des pistons qui sont disposées extérieurement.
Il est également connu dans ces transmissions de réunir en une seule les étoiles de cylindres du primaire et du secondaire de façon que tous les cylindres se trouvent dans un seul plan, le côté culasse des cylindres de pompe étant disposé à l'extérieur et celui des cylindres des moteurs à l'intérieur et la commande se faisant par des tiroirs tournants dont l'un sert en même temps d'arbre d'entraînement, l'autre étant fixe. Le réglage de l'excentricité de la partie moteur (secondaire) s'obtient alors par déplacement du carter tournant entourant l'étoile de cylindres.
Avec cette disposition, la commande est bien améliorée, toutefois la réunion par groupes des cylindres du secondaire donne une arrivée de liquide très irrégulière avec le danger de coups de bélier ; enoutre, les cylindres présentent de grands espaces nuisibles et le grand palier à rouleaux du carter tournant sur le côté de commande de la transmission a un grand diamètre que l'on peut à peine réaliser pratiquement.
De même, dans une autre proposition connue, dans laquelle le bloc des cylindres du primaire et celui du secondaire sont solidaires l'un de l'autre, on n'obtient pas une solution parfaite du problème du fait que l'on ne peut réaliser pratiquement la commande du liquide et le montage des arbres et des blocs de cylindre.
Conformément à la présente invention on obtient un mode de construction d'un embrayage et changement de vitesse plus favorable pratiquement et évitant les inconvénients ci-dessus des dispositifs connus, grâce à ce que, dans ce mode de construction, on utilise, avec un carter tournant commun portant les pistons du primaire et du secondaire et entourant les deux étoiles de cylindres de la partie pompe et de la partie moteur, une commande des étoiles de cylindres dans laquelle les canaux de commande sont prévus dans les tourillons portant les étoiles de cylindres.
De ce fait, on peut avoir les avantages de la commande avec tiroirs tournants, c'est-à-dire de grandes sections et de faibles pertes par fuite. En outre, le grand palier à rouleaux du
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côté du secondaire avec course réglable est réduit à une dimension réalisable pratiquement du fait que la commande de la pompe à course fixe et celle de la partie moteur à course variable ne doivent plus être disposées toutes deux à l'intérieur de ce palier à rouleaux mais uniquement celle du secondaire. En outre, des réservoirs à air peuvent sans difficulté être reliés aux canaux de commande ou bien il peut être prévu des amortisseurs de choc quelconques.
On a représenté deux exemples de réalisation d'une transmission selon l'invention sur le dessin annexé dans lequel:
La figure 1 représente une forme de réalisation en coupe verticale;
La figure 2 représente, en coupe horizontale, le secondaire avec le tourillon de commande mobile;
La figure 3 est une coupe du tourillon de commande du secondaire suivant la ligne III-III des figures 1 et 2;
La figure 4 représente, en élévation et partiellement en coupe, une deuxième forme de réalisation.
Dans le carter fixe 1 est monté le carter tournant 4 en.tourant les deux étoiles de cylindres 2 et 2 de la pompe et de la partie moteur, et cela dans le palier à glissement et dans le grand palier à galets 6. Dans le carter tournant 4, est monté le palier à billes Z du vilebrequin 8 de la pompe qui a une course invariable. Sur la partie excentrée 8a du vilebrequin 8 tourne l'étoile de cylindres de la pompe 2 dont les pistons 3 sont articulés à l'aide de bielles 10 sur le carter 4. L'étoile de cylindres 2 et le carter 4 sont accouplés à l'aide de plusieurs manivelles auxiliaires 2a ayant la même excentricité que la manivelle 8a. Sur l'un des côtés, le vilebrequin comporte un prolongement 11 sur lequel est montée la flasque de commande 12.
Cet arbre traverse le tourillon de commande 13 sur lequel pivote l'étoile de cylindres secondaire 3 de la partie moteur.
De l'autre côté du vilebrequin, est prévu le prolongement 14 dans lequel se trouvent deux canaux 15 et 21 par lesquels arrive et part le liquide moteur pour les cylindres de pompe. Le liquide refoulé passe par l'ouverture de l'un des canaux 15 de l'ar- bre 14 et l'ouverture 16 du tourillon 4a du carter 4 dans le canal annulaire 17 sur lequel est monté le réservoir à air comprimé 18. Le réservoir à air d'aspiration 19 est monté sur le canal annulaire 20 d'où le liquide arrive par le canal 21 de l'arbre 14 aux cylindres de pompe 2.
Le tourillon de commande 13 mobile du secondaire est disposé, comme le montrent les figures 1, 2 et 3, de façon à pou-
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voir se déplacer horizontalement dans une coulisse 22 du bouclier de palier 23 et, à l'aide du tourillon 24 qui s'y trouve, il est guidé dans des guidages ± du couvercle 23, perpendiculairement à son axe longitudinal. Le tourillon peut être réglé à l'aide de moyens quelconques. Si les guidages 25 sont faits, par exemple, sous forme de cylindres fermés le tourillon de commande peut être déplacé au moyen d'huile sous pression agissant à volonté sur les extrémités du tourillon de guidage 24 qui est fait à la façon du piston d'un servomoteur.
Les pistons travaillant dans les cylindres en étoile .3 de la partie moteur sont reliés, au moyen de bielles 30, au carter commun 4. L'étoile de cylindres et le carter 4 sont reliés par un accouplement non représenté qui assure la marche en synchronisme de ces deux organes.
Dans le tourillon de commande 13, se trouvent des canaux 26 et 27 servant à l'arrivée et au départ du fluide moteur ainsi qu'une ouverture 28 le traversant et par laquelle passe l'arbre de commande 11. Les canaux à liquide 26 et 27 se prolongent, à travers les surfaces de coulisse du couvercle de carter 23 par les canaux 33 et 34; les canaux 33 et 34 sont faits de telle sorbe que, pour l'excentricité maximum du tourillon de commande 13 du secondaire, le liquide rencontre, comme cela est représenté, la section de passage la plus grande et le guidage le plus direct lorsqu'il passe dans le bouclier de palier fixe 23.
En outre, ces canaux sont disposés de telle sorte que la pression p (figure 1) provoquéepar les bielles 30 sur l'étoile de cylindres , et le tourillon de commande 13 applique celui-ci au point 37 et au point de passage 38 du canal sous pression 27 contre la surfa.ce de la coulisse ce qui empêche en ces points des pertes par fuite. Les canaux 33 et 34 sont reliés aux canaux annulaires 20 et 17 respectivement. Au point 37, il peut être prévu une rainure de décharge reliée à la chambre sous pression de la transmission de façon à réduire en cet endroit la pression d'application.
Le mode de fonctionnement de la transmission est connu. si le tourillon de conmande 13 est centré parrapport à l'axe de rotation du carter 4, la partie moteur ne reçoit pas de liquide; par suite le @ofoulrment de la partie pompe est bloqué de sorte que, au moyen de l'huile sous pression qui s'y trouve enfermée il y a une transmission de force directe de l'arbre 11 au carter 4 et à l'arbre mené 4a, 31.
Si le tourillon de commande 13 est déplacé à partir d.u milieu jusqu'au maximum prévuve, la partie
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, moteur recoit le maximum de liquide sous pression et cède de ce fait le couple supplémentaire le plus élevé au tambour 4 tandis que d'autre part la pompe tourne avec la vitesse de rotation rélative la plus élevée et-que l'arbre mené 4a, 31 tourne lentement, le couple de l'arbre 11 étant toujours transmis directement à l'arbre me.né par l'intermédiaire des cylindres de pompe.
Si l'arbre mené 31 devait tourner encore plus ltntement que cela ne correspond au pouvoir d'absorption maximum des cylindres 3, on ouvre le robinet qui laisse passer directement l'huile en excès dans la chambre d'aspiration, la vitesse de rotation de l'arbre mené pouvant être réglée en descendant jusqu'à zéro, en conservant le couple maximum. L'huile qui fuit aux points d'étanchéité de la transmission se rassemble dans le fond du carter d'où elle est refoulée dans la chambre d'aspiration par une pompe à huile de fuite non représentée. En réglant le tourillon 15, on peut égalenent obtenir une vitesse de rotation de l'arbre mené 31 plus élevée que la vitesse d'entraînement ou sa marche en sens contraire.
Le mode de construction de la figure 4 se distingue (le celui que l'on vient de décrire par le fait que la transmission du couple s'effectue à partir du carter 4 à l'aide d'une couronne dentée 35 calée sur lui et qui engrène avec la roue dentée 36 de l'arbre mené 31. La flasque d'entraînement 12 n'est pas calée, comme dans le cas de la figure 1, sur un bout d'arbre traversant le tourillon de commande 13 mais'sur le prolongement 14 du vilebrequin de la pompe, représenté en pointillé et qui contient les canaux d'aspiration et de refoulement 15 et 21 du liquidé moteur. Pour le reste, le mode de construction et le mode de travail de la transmission de la figure 4 sont les mêmes que ceux de la transmission des figures 1 à 3.
Comme variante du dispositif de la figure 4, on peut ne prévoir dans le bout d'arbre 14 que le canal de refoulement 15 et placer le canal d'aspiration dans l'autre bout libre du vilebrequin 8 qui est prolongé jusqu'au tourillon de commande 13, une liaison directe pouvant être prévue à travers la face frontale 39 du tourillon de commande 13 avec le canal d'aspiration 26 qui s'y trouve.
La transmission peut être actionnée en 31 au lieu de l'être en 12. Ce mode de commande permet, pour une pression d'huile constante dans la transmission, de prélever un couple constant sur la flasque 12 et cela pour une vitesse de rotation de cette flasque complètement variable de façon continue depuis zéro
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jusqu'à la prise directe pour laquelle les arbres 12 et 31 tour- [lent à la même vitesse et même au dela sans avoir à ouvrir le robinet de by-pass 32 pour une plus faible vitesse de rotation.
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"CLUTCH AND HYDRAULIC GEAR CHANGE"
The present invention relates to a hydrostatic hydraulic transmission with graduation of the power, which one can briefly call a clutch and hydraulic speed change by - what it can work as a clutch by adjusting the stroke of the secondary ( motor part), the liquid locked in the primary (pump), working with an invariable stroke, being free to directly transmit the control motor torque to the driven shaft.
In these transmissions, it is known to have the primary and secondary cylinder blocks, which include cylinders arranged radially (in a star), in a common rotating casing on which the forces of the primary and secondary pistons act. The control of the circulation of the liquid is then ensured by the pistons themselves provided with pads and which, by means of openings provided in these pads, establish communication with the chambers of this casing.
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common where the liquid passes.
Eccentric necklaces regulate the eccentricity of the secondary; method of construction means that the shock absorbers necessary to compensate for discharge shocks from liquid pumps (for example, air tanks) can only be placed with difficulty in the rotating housing and that it is difficult to seal the surfaces control of the pistons which are arranged externally.
It is also known in these transmissions to unite the stars of the primary and secondary cylinders in a single one so that all the cylinders are in a single plane, the cylinder head side of the pump cylinders being disposed on the outside and that of the cylinders. cylinders of the engines inside and the control being made by rotating sliders, one of which serves at the same time as a drive shaft, the other being fixed. The eccentricity of the (secondary) engine part is then adjusted by moving the rotating housing surrounding the star of cylinders.
With this arrangement, the control is much improved, however the combination of groups of secondary cylinders gives a very irregular flow of liquid with the danger of water hammer; In addition, the cylinders have large clearance spaces and the large rotating housing roller bearing on the drive side of the transmission has a large diameter which can hardly be achieved in practice.
Likewise, in another known proposal, in which the block of the cylinders of the primary and that of the secondary are integral with one another, a perfect solution of the problem is not obtained because it is not possible to achieve practically liquid control and mounting of shafts and cylinder blocks.
In accordance with the present invention, a more favorable mode of construction of a clutch and gearshift is obtained in practice and avoiding the above drawbacks of known devices, thanks to the fact that, in this mode of construction, one uses, with a housing common rotating bearing the primary and secondary pistons and surrounding the two cylinder stars of the pump part and the motor part, a cylinder star control in which the control channels are provided in the journals carrying the cylinder stars.
As a result, we can have the advantages of the control with rotating spools, that is to say large sections and low leakage losses. In addition, the large roller bearing of the
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side of the secondary with adjustable stroke is reduced to a practically achievable dimension due to the fact that the control of the fixed-stroke pump and that of the variable-stroke motor part no longer need to be both placed inside this roller bearing but only that of secondary. In addition, air reservoirs can easily be connected to the control channels or any shock absorbers can be provided.
Two embodiments of a transmission according to the invention have been shown in the appended drawing in which:
FIG. 1 represents an embodiment in vertical section;
FIG. 2 represents, in horizontal section, the secondary with the movable control journal;
FIG. 3 is a section through the control journal of the secondary along the line III-III of FIGS. 1 and 2;
FIG. 4 shows, in elevation and partially in section, a second embodiment.
In the fixed housing 1 is mounted the rotating housing 4 by turning the two stars of cylinders 2 and 2 of the pump and the engine part, and that in the sliding bearing and in the large roller bearing 6. In the housing rotating 4, is mounted the ball bearing Z of the crankshaft 8 of the pump which has an invariable stroke. On the eccentric part 8a of the crankshaft 8 rotates the star of cylinders of the pump 2, the pistons 3 of which are articulated by means of connecting rods 10 on the crankcase 4. The star of cylinders 2 and the crankcase 4 are coupled to the 'using several auxiliary cranks 2a having the same eccentricity as the crank 8a. On one side, the crankshaft has an extension 11 on which the control flange 12 is mounted.
This shaft passes through the control journal 13 on which the secondary cylinder star 3 of the engine part pivots.
On the other side of the crankshaft, the extension 14 is provided in which there are two channels 15 and 21 through which the engine liquid arrives and leaves for the pump cylinders. The pumped liquid passes through the opening of one of the channels 15 of the shaft 14 and the opening 16 of the journal 4a of the casing 4 in the annular channel 17 on which the compressed air tank 18 is mounted. suction air tank 19 is mounted on the annular channel 20 from which the liquid arrives through the channel 21 of the shaft 14 to the pump cylinders 2.
The movable control journal 13 of the secondary is arranged, as shown in Figures 1, 2 and 3, so as to
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see moving horizontally in a slide 22 of the bearing shield 23 and, using the journal 24 therein, it is guided in ± guides of the cover 23, perpendicular to its longitudinal axis. The journal can be adjusted by any means. If the guides 25 are made, for example, in the form of closed cylinders the control journal can be moved by means of pressurized oil acting at will on the ends of the guide journal 24 which is made in the manner of the piston. a servomotor.
The pistons working in the star cylinders .3 of the engine part are connected, by means of connecting rods 30, to the common casing 4. The star of cylinders and the casing 4 are connected by a coupling, not shown which ensures operation in synchronism. of these two organs.
In the control journal 13, there are channels 26 and 27 serving for the arrival and departure of the working fluid as well as an opening 28 passing through it and through which the control shaft 11 passes. The liquid channels 26 and 27 extend through the sliding surfaces of the housing cover 23 by the channels 33 and 34; the channels 33 and 34 are made of such a sorb that, for the maximum eccentricity of the control journal 13 of the secondary, the liquid meets, as shown, the largest passage section and the most direct guidance when passes through the fixed bearing shield 23.
Further, these channels are arranged such that the pressure p (figure 1) caused by the connecting rods 30 on the star of cylinders, and the control journal 13 applies this to point 37 and to passage point 38 of the channel. under pressure 27 against the surfa.ce of the slide which prevents losses by leakage at these points. The channels 33 and 34 are connected to the annular channels 20 and 17 respectively. At point 37, there may be provided a relief groove connected to the pressure chamber of the transmission so as to reduce the application pressure there.
The mode of operation of the transmission is known. if the control journal 13 is centered in relation to the axis of rotation of the housing 4, the motor part does not receive liquid; consequently the @ofoulrment of the pump part is blocked so that, by means of the pressurized oil which is enclosed therein there is a direct transmission of force from the shaft 11 to the housing 4 and to the shaft led 4a, 31.
If the control pin 13 is moved from the middle to the maximum expected, the part
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, the motor receives the maximum of liquid under pressure and thereby yields the highest additional torque to the drum 4 while on the other hand the pump rotates with the highest relative speed of rotation and the driven shaft 4a, 31 rotates slowly, the torque of the shaft 11 always being transmitted directly to the shaft me.né via the pump cylinders.
If the driven shaft 31 were to turn even more slowly than that corresponds to the maximum absorption power of the cylinders 3, the valve is opened which lets the excess oil pass directly into the suction chamber, the speed of rotation of the driven shaft can be adjusted down to zero, maintaining maximum torque. The oil which leaks at the sealing points of the transmission collects in the bottom of the crankcase from where it is discharged into the suction chamber by a leakage oil pump, not shown. By adjusting the journal 15, it is also possible to obtain a rotational speed of the driven shaft 31 higher than the driving speed or its running in the opposite direction.
The construction method of FIG. 4 is distinguished (the one just described by the fact that the torque is transmitted from the casing 4 using a toothed ring 35 wedged on it and which meshes with the toothed wheel 36 of the driven shaft 31. The drive flange 12 is not wedged, as in the case of FIG. 1, on a shaft end passing through the control journal 13 but on the extension 14 of the crankshaft of the pump, shown in dotted lines and which contains the suction and delivery channels 15 and 21 for the engine liquid. For the rest, the method of construction and the mode of operation of the transmission in figure 4 are the same as those of the transmission of Figures 1 to 3.
As a variant of the device of FIG. 4, it is possible to provide in the end of the shaft 14 only the delivery channel 15 and to place the suction channel in the other free end of the crankshaft 8 which is extended to the journal of control 13, a direct connection can be provided through the front face 39 of the control journal 13 with the suction channel 26 therein.
The transmission can be actuated at 31 instead of being actuated at 12. This control mode makes it possible, for a constant oil pressure in the transmission, to take a constant torque from the flange 12 and that for a speed of rotation of this flange completely variable continuously from zero
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up to the direct connection for which the shafts 12 and 31 turn at the same speed and even beyond without having to open the bypass valve 32 for a lower speed of rotation.