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TRANSMISSION HYDRAULIQUE A PISTAS DISPOSES RADIALEMENT.
L'invention concerne une transmission hydraulique à pistons dispo- sés radialement. Il existe des transmissions hydrauliques connues dans les- quelles les cylindres de la pompa et/ou du moteur disposés en principe dans
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le sens radial tournent autour d9an tourillon- central fixe par lequel le fluide moteur arrive et sort et qui règla sa circulation. Les pistons sont disposés dans une- enveloppe de cylindres qui lorsqu'il s'agit de la portion de la pompe- dJ1une- transmission hydraulique!> reçoit un mouvement de-rotation par l'arbre- de commande-. De- même' sette- enveloppe de- cylindres qui., lorsqu' il s'agit de la portion du moteur de cette transm1ss-ion hydraulique, est acr- couplée avec l'arbre de commande, reçoit un'mouvement de rotation par le liquide comprimé.
Suivant l'invention on perfectionne et simplifie ces transmissions connues, en poussant les pistons par la force centrifuge contre une couronne de portée,, montée à rotation dans un corps de palier mobile dans un plan ra-
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dial, de façon à faire prendre par son mouvement une position plus.ou moins excentrique à- la couronne- de portée. Etant- donné que les pistons qui tournent sont appliqués par la force centrifuge contre- la couronne de portée,, celle-ci est entraînée par" frottement et par, suite tourne dans son corps de palier mobile. Il convient souvent dans ces conditions de- construire la portée de la couronne-dans le palier sous forme de- coussinet, à- billés, pour rendre le frottement entre la couronne de portée et le corps de palier aussi faible que possible..
Mais- étant donné que les coussinets à billes de- cette
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dimension- sont très coûteux, surtout.'lorsqu!il >'agit de pièces à fabriquer spécialements- on peut souvent ser-contenter-de'coussinets lisses. Suivant la position excentrique prise par la couronne *de portée-, la vitesse périphérique à la tête -des pistons de la pompe ou du moteur est différente et par suite
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les divers- pissions ont tendance à faire prendre à la couronne des vi:besses- différentes. Les pistons et la couronne ont donc tendance à prendre des vi- tesses relatives, donnant lieu à un frottement entre les têtes de pistons et la couronne.
Pour supprimer cette vitesse relative et par- suite le frotte-
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ment, on donne suivant l'invention à la surface de la couronne de portée contre laquelle les pistons sont poussés une forme conique. Il peut être avantageux dans certains cas que la génératrice de ce tronc de cône soit une courbe au lieu d'une droite, en lui donnant par exemple une forme bombée.
Les pistons viennent ainsi s'appliquer latéralement contre la couronne et rou- lent sur elle en tournant autour de leur axe longitudinal.
Cette forme conique a pour effet de faire naître une poussée axiale sur la portée et des moyens spéciaux doivent être prévus pour l'absor- ber. A cet effet on dispose suivant l'invention l'une à côté de l'autre sui- vant l'axe deux rangées de pistons avec couronne de portée et chambres d'as- piration et de refoulement communes, en donnant une forme en dos d'âne aux surfaces d'application coniques de la couronne de portée. Les forces diri- gées suivant l'axe se compensent ainsi d'une manière très simple et par suite aucun autre moyen n'est nécessaire pour absorber des poussées axiales libres éventuelles.
L'alésage de l'enveloppe rotative des cylindres qui entoure le tourillon central comporte une douille, dans laquelle sont décou- pées des fentes de section sensiblement rectangulaire qui font communiquer les chambres des cylindres des deux rangées de pistons.
Pour faciliter le roulement des pistons de la portion de la pom- pe ou de la portion du moteur sur la surface d'application, les pistons com- portent de préférence une tête extérieure de forme sphérique.
La surface d'application de la couronne et la tête des pistons étant ainsi construites, le point d'application du piston et le rayon de ce point d'application sur le piston varient notablement. Ce point est le plus voisin de-l'axe du piston suivant la droite-qui passe par l'axe de la pompe et de l'excentrique- et n'est déterminé que par l'obliquité- de la surface d'application.
Sa distance de l'axe du piston est maximum suivant la droite perpendiculaire à la droite précitée et est déterminée par la position de l'excentrique. C'est pourquoi suivant l'invention, on dispose oblique- ment les axes des cylindres- des- pistons, de façon à faire- prendre au rayon de roulement des pistons sur la surface d'application ayant pour effet de compenser la vitesse entre les pistons et cette surface, une-valeur aussi constante- que possible. Cette obliquité doit être-déterminée en fonction de la- forme- conique- de la surface d'application et de la forme- bombée des têtes- de- pistons.
La position oblique oblique des pistons- en combinaison avec la forme conique de-la, surface d'application- et la forme bombée des têtes des pistons permet de maintenir en- dehors dans une position fixe le point d'application des têtes des pistons contre-la surface de portée, de sorte que les pistons roulent sûrement et uniformément sur la surface d'application.
De préférence l'axe du corps de palier est parallèle à l'axe de la transmission suivant l'invention. En outré suivant l'invention, le mouvement du corps de palier est obtenu au moyen d'un excentrique, pouvant tourner autour d'un axe sensiblement diamétralement opposé à l'axe de ro- tation du corps du palier par rapport à l'axe de la transmission.
D'autres perfectionnements et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-a- près avec le dessin ci-joint-à l'appui sur-lequel - La- fig. 1 est une- coupe- d'une forme- de réalisation de la trans- mission hydraulique suivant l'invention,
La fig. 2 est une coupe de cette transmission par un plan perpen- diculaire à celui de la coupe de la fig. 1, La.. fige 3 est une coupe suivant la ligne III-III des fig. 1 et- 2,
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La fig.4 est une coupe suivant la ligne IV-IV des fig.1 et 2;
La fig5est une élévation avec coupe partielle de la barre d'excentrique qui règle la position du corps de palier,
La fig.6 est une élévation avec coupe partielle de l'axe de portée sur lequel le corps de palier est monté à rotation.
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La fi,g 7 est une- élévation du corpe de- palier de la forme de ré- alisation représentée,,
La fig8 est une coupe partielle passant par le tourillon cen-
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tral suivant la ligne VIII-VIII des figo 1 et 29 La fig. 9 est une coupe partielle passant par le tourillon cen-
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tral suivant la ligne IX=IX des figo 1 et 2e La fig. 10 est une coupe- partielle passant par le tourillon cen-
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tral 'suivant la ligne X-X des fig 1 et 20 '
La transmission de la forme de réalisation représentée se compose d'une portion de pompe et d'une portion de moteur.
Mais il est possible sans difficulté de la construire simplement avec une portion de pompe seulement ou une portion de moteur En particulier la portion de pompe peut mettre sous pression un fluide moteur qui fait fonctionner par exemple une machine-outil -ou sa commande. Un avantage particulier de ce mode de commande consiste dans la possibilité de le régler d'une- manière continue.
Un élément central2 en principe en forme de disque cylindrique est fixé dans une enveloppe 1 d'une manière non représentée et porte suivant son axe un tourillon-central 3 qui en est solidaire. Le tourillon central se prolonge au-delà de l'élément central 2 des deux cotés. Sa forme de con-
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struction apparaît principalement sur les- figo le 8e 9 et 10. Il comporte un canal 4 formé par deux trous- et un canal 5 formé aussi par deux trous Les deux canaux 4 et 5 soit- séparés 1 'un de-1 autz e par une, barrette, 6.
Le canal 4 comporte dans la région des pistons dirigés radialement de la pom- pe une ouverture 7 et le canal 5 une ouverture, 8 dans la même région, ainsi qu'il est décrit en détail plus loin.
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Les-deux canaux se prolongent jusqu'à l'élément central et débou- chent en ce point à la périphérie du tourillon oentralo De même le tourillon central comporte à son autre extrémités deux canaux 9 et 10,, quL consistent chacun- comme précédemment en- deux trous et comportent également dans la ré- gion des pistons--disposés radialement et, décrits-plus loin. des ouvertures 11 et 12. Ces- deux canaux 9 et 10 débouchent aussi dans la région de l'élé- ment central 2 dans 1- périphérie- extérieure du tourillon central.
Une- enveloppe de cylindres 13 est- montée- à- rotation du côté de la commande du tourillon central au moyen d'une douille 14 qui en est solidai- reo
Deux groupes de pistons 15, 16 sont disposés l'un à côté de l'au- tre suivant l'axe dans 1-'enveloppe des cylindres et sont mobiles dans des alé-
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sages percés dans le iens radial dans V enveloppe. Chaque groupe se compose de neuf pistonsfig 4, et il y a lieu de remarquer que ce nombre doit être-
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impair. Les alésages des cylindres des pistons adjacents des deux groupes 15 et 16 eommmiquent par des- fentes 17 dirigées suivant- l'axe t- en princi- pe- de section rectangulaires, qui sont toutes découpées dans la douille soli- daire de 1 "enveloppe- des- cylindres. 13.
Ces fentes Se trouvent dans la région des ouvertures 7 et 8 des deux canaux 4 et 5 du tourillon central L' ene loppe des cylindres 13 reçoit son mouvement de rotation par l'intermédiaire- d'un accouplement 18 dont les. éléments-- ne- peuvent pas tourner, mais pénètrent
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1-'un dans"l*autre- dans la direction de l'axe, par un électromoteur 19 monté
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au moyen de brides sur l'enveloppe 1 de la transmission et en principe:'; construit sous forme de moteur triphasé.
Les pistons des deux groupes 15 et 16 dont les têtes en saillie en dehors ont une forme sphérique, sont poussés par la force centrifuge, lorsque le moteur 19 tourne.- contre une couronne de portée 20, qui a une forme conique dans la région dans laquelle les pistons sont poussés centre elle.
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Les deux surfaces conique-s 21 et 22 sont disposées en dos d'âne et symétrique- ment, de sorte qu'en raison de cette- forme conique, la portée ne subit pas de poussées libres dans le-sens de l'axe.
Cette- couronne de portée 20 est montée, dans l'exemple de réalisa- tion représenté, à rotation au moyen d'un dispositif à coussinet à billes 23 dans un corps de palier- 1,., dont la- position suivant l'axe peut être fixée au moyen de deux vis, 25,26, qui se vissent respectivement dans l'enveloppe 1 et dans l'élément- central 2. Ce corps de-palier est monté à rotation fig.
1, sur un- tourillon 27 et peut tourner autour de lui sous- Inaction d'un tou - rillon excentrique 28, diamétralement opposé au tourillon-27.
Une enveloppe de cylindres 29 est montée à rotation de l'autre côté du tourillon central 3 e comporte une douille 30 fixée dans son alésage.
Cette enveloppe de cylindres contient deux groupes de pistons 31 et 32 dispo-. sés l'un à côté de 1'autre suivant l'axe et mobiles dans des trous dirigés radialement,fig. 3. Les chambres des cylindres qui se- trouvent du côté du tourillon central communiquent-par des fentes 33 découpées dans-la douille 30, de section sensiblement-rectangulaire et situées dans la région dès ou- vertures 11 et 12 des canaux-9 et 10 du: tourillon central 3.
Ainsi qu'on
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le verra plux loin, l'enveloppe des cylindres 29 toùrne--avecr sa douille 30 autour du tourillon central 3 et commande-par-l'intermédiaire d'un accouple - ment 34, dont les- éléments ne- peuvent pas- tourner, mais peuvent pénétrer l'un dans l'autre suivant l'axe, un- arbre- commandé 35, dont le mouvement de rotation se transmet- d'une manière- quelconque par exemple par une- roue dentée 360
Les pistons des deux groupes 31 et 32 ont également une forme sphérique à leurs extrémités en saillie en dehors, et s'appliquent par-ces têtes sphériques contre une couronne de portée 37 qui comporte-aussi deux surfaces coniques 38,
39 disposées en dos d'âne et symétriquement La couronne de portée est montée à rotation par un coussinet à billes 40 dans un corps de palier 41, monté à rotation autour d'un tourillon 42 et pouvant tourner au moyen d'un tourillon excentrique 43 autour de lui Les deux tourillons 42 et 43 sont à peu près diamétralement, opposés par rapport à
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l'axe de la trss-ion 0- La forme de construction spéciale des deux corps de palier 24, 41 des tourillons de portée 27, 42 et des tourillons de réglage 28,43 est facile à voir sur-les fig. 4, 5, 6 et 7.' Les- deux tourillons de portée
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2', ' .2 font- part-le7 d'une- barre- 44 fixée sans pouvoir tourner dans l',élément central 2 de la transmission.
Le-tourillon-de-portée-27 est eir position ex- centrique par rapporta l'axe-de-la barre-44, dont 1-'exoentricité dans lee- exemple- de réalisqt=.r repréenté (dont 1 -1 élegtromo-teur, est un- moteur de 3 Cet tournant à = 1420 t/min. et qui permet de réaliser mr réglage con- tinu-dans 1'-interva1,1e-de-1:- 3,2) est égale à 3 ma Le tourillon 42 de portée-dû carpe de- palier- 41 comporte également une excentricité, qui, dans l'exemple de réalisation représentée est égale- à 3 mm, maris est dia- métralement opposée à celle du tourillon de-portée 27. La barre 44 est
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fixée dans le-tourillon" central. 3 de- façan que les-deux excentricités soient perpendiculaires au diamètre qui passe-par l'axe de la transmission- et l'axe de la barre 44.
L'axe d'une barre 45, fig. 5, qui porte les deux tourillons de réglage 28 et 43 se trouve sur le même-diamètre, mais de l'au-
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tre côté de l'axe- de la tranmiaaian.
Cette barre est montée à rotation dans l'élément intermédiaire 2. L'excentricité du tourillon de réglage 28 du corps de palier 24 est éga- le à 2,5 mm et celle du tourillon 43 de réglage- du corps de palier 41 est
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égale à 4 mm, les deux excentricités étant décalées de 180 .
Les deux tourillons de réglage 28, 43, pénètrent dans une fenêtre longitudinale 46 qui est découpée à cet effet dans les corps de palier respec- tifs 24 et 41 o L'axe du tourillon de portée 27 et l'axe du tourillon de ré- glage 28 et par suite celui de la fenêtre correspondante 46 coïncident avec une droite parallèle au diamètre suivant lequel les barres 44 et 45 sont mon- tées. Il en est de même pour la droite qui passe par l'axe du tourillon de portée 42, l'axe du tourillon de-réglage et par- suite celui de la fenêtre cor- respondante 46.
Les' deux corps de paliers 24, 41, comportent chacun pour mainte- nir les coussinets à billes 23, 40 un épaulement annulaire 47 et un disque de fermeture 48, qui ne diffère en principe du corps de palier que du fait que son diamètre intérieur passe légèrement au-dessus du coussinet à bille pour le retenir.
Etant donné que la manière dont le fluide moteur passe en sor- tant du réservoir dans l'élément central 2, puis dans les chambres de travail des pompes et revient ensuite dans le réservoir-est connue-, il n'y a pas lieu de la représenter ni de la décrira en- détail.
Il sagit d'un circuit ouvert suivant lequel le fluide moteur sort d'un réservoir et y revient.
Le fluide- moteur, passe de l'élément central 2 dans les chambres de travail des pistons 15 :et 16 de la pompe aspirante par un des canaux du tourillon central 3, et après un demi-tour est- refoulé par l'autre canal du tourillon central 3 dans-les- chambres- des pistons 31, 32 du moteur- de l'enve- loppe des cylindres 29 Le fluide sous pression- provoque ainsi le mouvement de rotation- de l'enveloppe des- cylindres 29, et après avoir- fourni son tra- vail, revient dans le- réservoir- d'une- manière- connue-.
La position oblique, des pistons a pour but d'obtenir un rayon de roulement aussi constant que possible et n'est pas représentée ni décrite en détail dans la forme de réalisation choisie.
L'arbre des deux cames- de réglage peut recevoir un mouvement de rotation par un moyen quelconque par exemple au moyen d'une -transmission par vis hélicoïdale. en: fonction- du rapport de- réglage- qu'on désire-.
Il résulte des valeurs et de- la disposition- des excentricités des tourillons de portée 27, 42 et des tourillons de réglage 28, 43, qu'on obtient du coté- du moteur une- excentricités de l'enveloppe des cylindres 29 de 4,5 mm en- cas- de- faible glissement et du côté de- la- pompe une- excentricité de l'enveloppe des cylindres-13 de 5 mm en cas de fort débit-. Etant donné que les excentricités des- enveloppes- de cylindre-a du-,côté de la pompe- et du- côté du moteur ont des-valeurs différentes7, on obtient une- gamme de réglage étendue
Ainsi qu'il ressort en particulier de la fige 2, l'élément cen- tral 2 comporte un tiroir 49,
qui permet de renverser la marche de la transmission et par suite de renverser son sens de rotation, pendant- que le moteur de- commande 19 continue à tourner dans le- même sens.
On- réalise-des- conditions avantageuses en- ce qui concerne le rou- lement des pistons de la pompe 15, 15 et des-.pistons du moteur 31, 32, sur leurs surfaces d'application coniques, par exemple- en donnant une faible inclinaison relative aux axes des pistons et aux axes des chambres de leurs . cylindres, de fagon à diriger les axes des deux groupes- de pistons respectifs 15, 16 et 31, 32 suivant un angle aigu en coupe longitudinale de la transmis- sion, fig. 1 et 2, dont le sommet se dirige vers l'axe de la transmission-.
Les deux solutions qui consistent à donner une forme conique aux surfaces drap plication et une certaine obliquité aux axes des pistons et de l'enveloppe
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de leurs cylindres peuvent être appliquées indépendamment l'une de l'autre en vue d'obtenir un rayon de roulement aussi constant que-possible des pis- tons.