<Desc/Clms Page number 1>
"Mécanisme hydraulique à réglage continu"
L'objet de la présente invention consiste en un mécanisme , hydraulique à réglage continu, dans lequel aussi bien la partie primaire ou pompe, que la partie secondaire ou moteur, est établie sous la forme d'une machine à pistons, à bloc rotatif à cylin- dres en étoile et à admission par l'intérieur.
Dans des installations connues de ce genre, le réglage est basé sur le fait -.:.que, pour modifier la course de piston dans les parties primaire et secondaire, le boîtier de rotor, qui est animé d'un mouvement de rotation, est déplacé excentrique- ment par rapport au bloc-cylindres en étoile qui participe au mouvement de rotation. Cela implique un dispositif compliqué de déplacement et de réglage, et donne lieu à l'emploi de paliers spéciaux compliqués, qui sont grands et chers, pour les parties rotatives.
Il en résulte non seulement des installations coûteu- ses, mais aussi des pertes sensibles de puissance dues au carac- tère compliqué de celles-*ci, ainsi qu'à la multiplicité et la grandeur des paliers, qui sont exigées par la nature des ins- tallations. Leur rendement doit être considéré comme étant mauvais.
Grâce à sa construction considérablement plus simple et moins coûteuse,,, le mécanisme seln l'invention élimine ces in- convénients. La course de déplacement de ses parties mobiles, qui est nécessaire au réglage de la transmission, est également plus petite, grâce au principe de réglage simplifié.Il en résulte
<Desc/Clms Page number 2>
que pour réaliser une portée de réglage qui atteint au total la valeur 1 :
a, un réglage de course dans les deux sens de #a seu- lement est nécessaire, de sorte que les parties primaire et secondaire travaillent toujours dans les conditions les plus fa- vorables. Le;;3 résultats d'essais d'un tel mécanisme, obtenus sur le banc d'essais, ont, en fait, donné des rendements qui n'ont été obtenus par aucun des autres mécanismes connus jusqu'à pré- sent. sur de grandes portées de réglage, on a obtenu des rendements d'une grandeur non encore connue.. Au moyen du dis- . positif' de réglage simplifié, la. partie secondaire peut, dans lemécanisme suivant l'invention, être mise à. l'arrêt, en marche avant eten marche arrière, dans le cas d'une commande ininter- rompue.
De plus, le mécanisme ne comporte ni manivelles auxi- liaires, ni excentrique, ni tiroirs ou valves de distribution, ni boîtes à bourrages. Il est caractérisé par le fait que les bottiers des rotors des deux machines à pistons, qui travail- lent ensemble, tournent sur place, tandis que leurs blocs- cylindres en étoile, qui participent à la rotation, sont montés à rotation sur un arbre commun, non rotatif, qui est agencé parallèlement à l'axe du mécanisme, et par le fait que, en vue de la variation oontinue et simultanée de la course de piston des deux machines pendant le service, le dit arbre peut, à l'aide d'un dispositif de commande,
être déplacé perpendiculai- rement a la direction de l'axe des autres parties rotatives du mécanisme, de telle manièreque la course de piston de l'un des groupes de chambres à piston décroit, tandis que celle de l'au- tre groupe de chambres à piston croit simultanément, et inverse- ment, de sorte que la course d'un des groupes atteint un minimum lorsque celle de l'autre groupe devient un maximum. Les parties primaire et secondaire sont, en principe, construites de la même manière, de sorte que chaque partie du mécanisme est capa- ble de travailler comme pompe ou comme moteur, ou, si on le désire, alternativement comme pompe et comme moteur.
Par la prévision de deux machines de grandeur différente, il est pos- sible d'atteindre une plus grande multiplication ou une plus grande démultiplication, c'est-à-dire de déplacer la portée de réglage plus près de la partie primaire ou plus près de la par- tie secondaire, selon que le volume de la cylindrée de la partie primaire est choisi plus grand ou plus petit que dans la partie seconda.ire.
Un exemple d'exécution de l'invention est illustré aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre une vue en coupa axiale du mécanisme, est une vue en coupe transversale suivant la ligne
<Desc/Clms Page number 3>
A-A de Fig. 1.
Fil-,-. 3 montre un détail de la Fig. 1, dans une autre position de travail.
Fig. 4 montre une vue d'en haut du mécanisme, la partie supé- rieure de la carcasse étant enlevée.
Fig. 5 montre un détail dans une autre forme d'exécution.
Fig. 6 montre une vue en coupe axiale longitudinale d'une autre forme d'exécution du mécanisme.
Fig. 7 est une vue en coupe transversale suivant la ligne B-B de Fig. 6, et
Figs. 8 à 11 montrent d'autres détails du mécanisme, partiel- lement en d'autres formes d'exécution.
Dans une carcasse de mécanisme 1, les deux boîtiers de rotors 3, 3' sont montés à rotation, avec leurs arbres 4, 4', dans des paliers 2, 2'. Chacun des deux boîtiers de rotors est encore associé avec un flasque d'appui intérieur 5, 5', dont les paliers 6, 6' s'appuient sur la partie intérieure 7 de la carcasse, qui est conformée en conséquence. Dans la partie 7 de la carcasse un arbre non rotatif 8 est monté d'une manièredéplaçable dans des guides parallèles horizontaux 9, 9', non montrés en détails.
L'arbre non rotatif 8 porte, sur chacun de ses deux tourillons 10,10', un bloc-cylindres en étoile 11, 11', dont les chambres àppiston 12, 12' sont dirigées radialement. Comme montré en Figs.
5 et 6, les chambres à piston peuvent également être disposées en rangées, l'une à côté de l'autre.
La transmission de force du boîtier de rotor 3, 3' au bloc- cylindres en étoile 11, 11', qui participe à la rotation (ou in- versement, selon qu'il s'agit de la pompe ou du moteur) s'opère par l'intermédiaire de bielles 13, 13' et de pistons 14, 14', qui sont agencés dans le bloc-cylindres en étoile, avec leur face de travail dirigée vers le centre de rotation, le liquide moteur venant de cette direction vers les pistons. Les têtes des bielles sont fixées à articulation, à l'aide de boulons de liaison 15, 15', entre le boîtier de rotor 3, 3' et le flasque d'appui 5,5'.
La transmission de force peut aussi s'effectuer directement' par des pistons fixes, au moyen de surfaces de glissement 16 qui sont disposées, comme des cordes d'arcs, à l'intérieur des bottiers de rotors, et contre lesquelles les faces de pied 17 des pistons, dirigées perpendiculairement à l'axé du piston, peuvent s'appuyer à glissement libre, en vue de compenser l'excentricité existant
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
entre les deux axes '.le rotation (:Pie:.;s..8 et 9).
Les deux modes .'.'exécution, aasurent, I;',n combinaison i:.1..,ec 1'âCCOüylemcY¯i â, coa- lisse en croix qui Sera. décrit dans la suite, qu'aucune force
EMI4.2
'¯!u'Lr6 que celles qui sont dirigées parallèlement à l'axe du pieton, ne vienne à.j,ii sur 1CS' .i71St0i'?S, de sorte que ni les pistons, ni les parois des cylindre {le doivent supporter <1.es )rei3s:i.orls latérales nuisibles.
Dans le dernier mode d'exécution, les sur- faces de glissement 15, 16' peuvent, comme montré au dessin, être
EMI4.3
étab1iesd 'une pièce avec les boîtiers de rotors 3, 3' ; mais on peut sus si les rendre réglables en les établissant 13(1)", la forme de pièces coulissantes en forme de se3'lents, qui sont, de la ma- nière connue en soi, placées dans une rainure annulaire prévue dans le bord du boîtier de rotor et sont serrées au moyen de bou- ions filètes et écrous (non Montré au dessin).
L'arbre non rotatif 8, comportant des canaux longitudinaux 18, 19, 20, est prévu pour l'amenée du fluide moteur aux pistons et pour son évacuation. Le canal d'aspiration 18 est relié par
EMI4.4
une tubulure <i'a:;;1=-ation 21 au collecteur 22 dans le fond de la carcasse 1 du mécanisme. Le canal de pression 19 relie l'un à l'autre les deux blocs-cylindres' en étoile (11, 11') et le canal de retour 20 établit de nouveaula communication avec le collecteur 22, par une tubulure de retour 23, en fermant ainsi le circuit
EMI4.5
du fluide acteur.
ClC:i'l\.1e canal peut être constitué par un canal unique ou par plusieurs canaux reliés entre eux et disposés pa- rallèlement dans l'arbre non rotatif 8a Dans les dessins (Figs.
2 et 7) on a par exemple montré quatre canaux, qui sont reliés
EMI4.6
F=ntre eux deux lJ8r deux, chaque paire débouchant dans le même évidèrent 24, 25, respectivement 26, 27, prévu dans le tourillon
EMI4.7
10, 10' des blocs-cylindres en étoile, pans l'un des Vl.itE:
..ents, par exemple 24, débouche la paire de canaux 18 venant de la tubulure d'aspiration 21, tandis que l'autre évidement 25 dans le même tourillon 10 du côté primaire, est mis en communication, par la paire de canaux 19 qui forme le canal de pression et est asso-
EMI4.8
ciée à cet évidement, avec l'évidement 26, situé du côté à pres- sion, du tourillon 10' du côté secondaire. Finalement,
le deuxième évidement 27 dans le tourillon 10' du coté secondaire se trouve en communication directe avec la paire de canaux de retour 20.
EMI4.9
Par le système u'jviaements et surfaces cylindriques, v.is)osés alternati V6;Gr:t conformément au but visé, dans les tourillons des blocs-cylindres en étoile, la commande d'ouverture et de fer- meture des diverses chambres à piston est, au cours de la rotation de ces blocs-cylindres, réalisée sans exiger l'emploi de soupapes
<Desc/Clms Page number 5>
quelconques. Pendant approximativement une demi-révolution d'un groupe de cylindres en étoile, la phase de pression, respective- ment d'admission, existe par exemple le long du demi-cercle supé- rieur d'une trajectoire de rotation, tandis que la phase d'aspira- tion, respectivement d'échappement, existe le long du demi-cercle inférieur de sa trajectoire de rotation.
Afin d'éviter que la pression régnant dans la conduite de pression 19 et dans les évidements 25,26 prévus dans le tourillon 10, 10' et reliés à cette conduite, ne provoque des pressions excessives entre le tou- rillon et le bloc-cylindres en étoile 11, 11', le rapport entre les surfaces des ouvertures de distribution 25,26 et de la somme des alésages des cylindres dans le bloc-cylindres en étoile, qui coopèrent avec les dites ouvertures, doit être déterminé de telle façon qu'il se produise un équilibrage très poussé des forces.
Il faut alors prendre soin que la pression d'application du côté de l'aspiration, dans la machine travaillant comme pompe, devienne suffisamment grande pour empêcher l'entrée d'air nuisible entre le tourillon et le bloc-cylindres en étoile.
Au cours de la rotation, les blocs-cylindres 11, 11', d'une part, et les boîtiers de rotors 3, 3', d'autre part, doivent, - sans prendre en considération l'excentricité relative variable de leurs deux centres de rotation, occuper toujours la même position angulaire l'un par rapport à l'autre, afin qu'il ne se produise pas de forces nuisibles tangentielles aux pistons et aux cylindres, lors de la transmission du moment de torsion, entre les deux organes.
Ils doivent donc tourner à la môme vitesse an- gulaire. Pour soustraire ces organes à toutes .forces se manifes- tant suivant ladirection de rotation ou tangentiellement à celle- ci, un accouplement 28, 28', établi sous la forme d'un accouple- ment à, coulisse en croix, est intercalé entre chaque boîtier de rotor 3,3' et chaque bloc-cylindres en étoile 11, 11'. Cet accouplement est constitué par un anneau de base 29 qui porte, sur chaque face, deux tourillons coulissants 30 ou cames, qui sont décalées de 1800 l'un par rapport à l'autre et sont disposées en croix, de sorte que la paire de tourillons ou cames 30 d'une face est décalée de 90 par rapport à celle de l'autre face.
Chaque paire de tourillons ou cames peut coulisser alternativement, à frottement minimum, dans des rainures 31, 31' qui lui sont associées conformément au but visé, d'une part dans le boîtier de rotor 3, 3' et d'autre part dans le bloc-cylindres 11, 11', et transmet ainsi d'une manière desmodromique et sans flexion, les moments de torsion de l'un des organes du mécanisme à l'au- tre, sans tenir compte de la valeur momentanée de l'excentricité
<Desc/Clms Page number 6>
de leurs deux centres de rotation. Afin de réduire encore davan- tage les pertes par frottement, les tourillons ou cames coulis- santes 30 de l'accouplement à coulisses en croix 28 peuvent être remplacées par des tourillons munis de paliers à roulement 32.
Les paliers à roulement peuvent alors rouler librement dans les rainures formées à ajustement dans le boîtier de rotor, respec- tivement le bloc-cylindres en étoile. Cet accouplement est abso- lument rigid.e dans la airection de rotation; pendant la rotation, il permet toutefois, même lors de la transmission du plus grand moment de torsion et lors d'une excentricité Maximum des axes des deux organes rotatifs, de déplacer ceux-ci pratiquement sans frottement, parallèlement l'un par rapport à, l'autre.
Inversement, l'accouplement à coulisses en croix pourrait aussi être confor mé de telle façon que l'anneau de base 29 porte sur chaque face une paire de rainures 31 décalées de 1600, disposées en croix, tandis que les tourillons coulissants ou les tourillons à paliers de roulement 32 sont prévus aux organes rotatifs 3 et 11 (non montré aux dessins). Le fonctionnement n'un accouplement ainsi formé ne différerait pas de celui du genre décrit en premier lieu ; par contre, il pourrait en résulter, dans certaines conditions, une simplification de la construction et par conséquent une diminu- tion de prix. Le rendement élevé du mécanisme doit être attribué en grande partie à l'action de cet organe important.
Les axes de l'arbre moteur et de l'arbre entraîné 4,4' sont parallèles, niais excentrés l'un par rapport à l'autre de la dis- tance invariable e. (Fig. 4).L'axe longitudinal 33 de l'arbre non rotatif 8 est situé entre les deux susdits axes et parallèle- ment à ceux-ci dans le même plan, cet axe pouvant se mouvoir dans l'espace délimité par ces deux axes, perpendiculairement à la direction des axes. Lors du déplacement de l'arbre non roratif 8, il se produit un accroissement progressif de la course de piston de l'une des parties du mécanisme, tandis que celle de l'autre partie du mécanisme décroît simultanément.
Si l'arbre non rotatif 8 se trouve dans la position médiane, les courses des pistons sont les mêmes dans les parties primaire et secondaire, et le rapport de transmission est 1 : 1; si cet arbre est, au contraire, déplacé de sa position médiane vers l'un ou l'autre côté, la course de piston de l'une des machines se réduit d'une valeur égale à celle dont la course de piston de l'autre machine croît simultanément, de sorte que la transmission varie dans le sens de la multiplication ou de la démultiplication, selon que la course de piston de la partie primaire, génératrice de pression, augmente pendant que la course de piston diminue simultanément
<Desc/Clms Page number 7>
dans la partie secondaire, qui cède de la puissance, ou inverse- ment* Lorsque l'axe 33 coïncide avec l'axe de l'un ou l'autre des deux arbres 4, 4',
la course de la partie correspondante du mécanisme est nulle,'et dans les deux cas l'arbre entraîné est à l'arrêt.
Dans l'exemple d'exécution considéré, l'opération de commande s'effectue par la rotation de la manette 34, ou par servo-moteur, dans un sens ou dans l'autre, ce qui a pour effet de déplacer la broche filetée 35 vers l'avant ou vers l'arrière à travers le moyeu, établi sous forme d'écrou, de la manette. On pourrait toutefois utiliser n'importe quel autre dispositif de réglage pour obtenir le même effet. Etant donné que l'arbre 8 coulisse dans des guides,droits 9,9', sa trajectoire de mouvement est rectiligne. Au lieu de coulisser dans un guide droit, il pourrait aussi être monté sur un bras pivotant 36, dont l'axe de rotation 37 est disposé à la paroi d.e la carcasse, parallèlement aux axes du mécanisme et au-dessous de ceux-ci.
Dans ce cas, sa trajectoire de mouvement n'est plus rectiligne, mais suit un arc de cercle, dont le rayon est le bras pivotant. Les canaux d'amenée et d'évacuation du fluide moteur, allant à l'arbre non rotatif 8, peuvent être prévus dans le bras pivotant 36, et leurs embouchures d'entrée et de sortie 39, 40 peuvent se trouver dans l'axe lon- gitudinal 37 du boulon rotatif 41 du bras pivotant 36. La manette 34 et la broche servant au réglage sont alors avantageusement disposées dans la partie supérieure de la carcasse 1 du mécanisme et agissent alors sur un prolongement de forme appropriée du bras pivotant 36 (Figs. 6 et 7). Une telle réalisation simplifiée de la construction peut offrir désavantages dans certains cas.
Un tiroir de renversement de marche 42 peut être monté à ajustement dans l'arbre non rotatif 8,, de sorte que son axe longi- tudinal coupe à angle droit celui de l'arbre non rotatif. Ce tiroir de renversement de marche possède deux positions de service déterminées, dans lesquelles il laisse passer librement l'agent sous pression à travers ses forages transversaux et évidements.
S'il est tourné de l'une de ses positions de service, par exemple comme montré en Fig. 1, dans son autre position de service, selon Fig. 3, il change les conduites dans la partie secondaire, de sorte que l'agent sous pression s'écoule en sens inverse à travers celle-ci et provoque le renversement de sa direction de rotation.
Toutefois, dans une position intermédiaire entre les deux posi- tions extrêmes envisagées, le canal 47 dans le tiroir 42 communique simultanément avec les deux conduites 19 et 20, de sorte que dans ceux-ci il y a équilibrage de pression et que, par conséquent,
<Desc/Clms Page number 8>
la partie secondaire est à l'arrêt. Pour l'actionnement du tiroir de renversement de marche 42, celui-ci est pourvu d'un prolonge- ment ondulé qui est monts dans la broche filetée creuse 35 et à l'extrémité libre auquel est fixé un levier de commande 43.
En cas d'actionnement brusque de la manette 34 dans le sens d'une accélération de la vitesse angulaire de l'arbre entraîné 4' , allant vers le maximum, dans lequel cas la partie primaire reçoit sa plus grande et la partie secondaire sa plus petite course de piston, ou dans le cas où le tiroir de renversement de marche 42 est amené dans la position d'obturation dont question ci-dessus, le brusque accroissement de pression dans la conduite de pression 19 pourrait, dans certaines conditions, avoir un effet nuisible., Afin d'éviter cet inconvénient, on prévoit un dispositif de pro- tection de surcharge lA qui est mis en communication avec la conduite de pression.
Lorsqu'une surcharge se manifeste brusque- ment, une soupape est soulevée dans le dispositif protecteur 44, contre la pression d'un ressort, et une partie du fluide sous pression s'écoule alors par le canal de dérivation 45 et le forage 46 du tiroir de renversement de marche, dans la tubulure de retour 23.
REVENDICATIONS.
1 - Mécanisme hydraulique à réglage continu, dans lequel aussi bien la partie primaire ou pompe, que la partie secondaire ou moteur, est établie sous la forme d'une machine à pistons à. bloc rotatif à cylindres en étoile et à admission par l'intérieure caractérisé en ce que les boîtiers de rotors (3, 3' ) des deux machines à pistons tournent sur place, tandis que leurs blocs- cylindres en étoile (11, 11'), qui participent à la rotation, sont montés à rotation sur un arbre commun non rotatif (8) disposé parallèlement à l'axe du mécanisme, et en ce que, en vue de la vatiation continue et simultanée de la course de piston des deux machines pendant le service,
le dit arbre non rotatif peut être déplacé perpendiculairement à la direction des axes des parties rotatives du mécanisme, au moyen d'un dispositif de commande (34), de telle façon que la course de piston de l'un des groupes de chambres à pistons décroît, tandis que celle de l'autre groupe de chambres à piston croît simultanément, et inversement, de sorte que la cour se d'un groupe atteint un minimum lorsque celle de l'autre groupe devient un maximum.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.