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MOTEUR A PISTONS.ROTATIFS PUR TRANSMISSIONS A LIQUIDES.
L'emploi des transmissions à liquides pour le réglage progressif de la vitesse de rotation est connu sous diverses formes d'exécution. Les transmissions hydrauliques de ce genre consistent généralement en une partie pompe et une partie moteur. En raison de leur forme relativement simple,. les transmissions à pistons rotatifs où des contre-butées mobiles pour un rotor porte-pistons à mouvement de rotation concentrique à ailettes-pistons fixes sont commandées par des dispositifs spéciaux, afin d'assurer le libre passage des ailettes-pistons, se sont avérées particulièrement avantageuses pour assu- rer diverses commandes. La présente invention a pour but d'apporter un perfec- tionnement essentiel aux moteurs de transmission de ce genre.
Suivant la présente invention, les contre-butées sont commandées directement et positivement par le rotor porte-pistons lui-même ou par ses ai- lettes-pistons et en coopération avec la pression de liquide. On obtient de cette manière une construction robuste qui sans nécessiter un entretien spé- cial convient surtout très bien à un service continu.
Il est recommandable pour obtenir une ' repartit ion uniforme de la charge de l'arbre et des contre-butées, de munir le rotor porte-pistons de plusieurs, et de préférence deux ailettes-pistons, qui sont décalées l'une par rapport à l'autre de manière à former entre elles un angle de même ampli- tude, par exemple pour deux ailettes un angle de 1800 et pour x ailettes un angle de 360 degrés. Le même nombre de contre-butées décalées entre elles x du même angle est alors adjoint à ces diverses ailettes-pistons.
Par suite de la coopération de diverses ailettes-pistons avec les contre-bâtées correspon- dantes, il se produit un équilibre constant dé la pression, de telle sorte que l'arbre du rotor, ou le rotor porte-pistons n'est soumis à aucun effort de flexion et les contre-butéés à aucune pression exercée par le liquide.
Les contre-butées peuvent être établies sous forme de pignons-den- tés coopérant avec des ailettes-pistons en forme de dénis. On peut aussi em-
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ployer comme contre-butées des clapets à charnières dont le rappel se fait sous la pression du liquide ou de ressorts. Il est recommandable de munir ces clapets d'ouvertures qui font communiquer la chambre interne avec la chambre externe lorsque les deux demi-clapets se trouvent dans la position basculée.
Cette disposition permet au clapet d'échappement de s'ouvrir lors d'une dimi- nution de la pression dans la chambre considérée. On peut alors exécuter les clapets de contre-butée sous forme de leviers à deux bras et guider le bras opposé au clapet à la manière d'un piston dans une chambre où les clapets sont exposés d'un côté à la pression du liquide qui tend à fermer continuellement les clapets d'échappement.
Il est particulièrement avantageux que les organes de distribu- tion des contre-butées formant l'admission et l'échappement de l'agent .sous pression soient constitués par des corps rotatifs échancrés qui sont-actionnés par les ailettes-pistons et ramenés de préférence par des ressorts de rappel dans la position moyenne.
Les contre-butées établies sous forme de corps rotatifs ne sont sollicitées notamment que dans le sens radial de telle sorte qu'aucun couple ne peut entrer en jeu. Il en résulte que la position de commande sera ferme- ment maintenue,sans être influencée par l'agent sous pression.
Pendant que s'opère la distribution, le couple sur le rotor à pistons est nul ou même négatif dans certaines circonstances. Pour obtenir un couple régulier, le moteur de transmission est de préférence subdivisé en plu- sieurs cellules, ce qui s'obtient en décalant plusieurs éléments de moteur l'un derrière l'autre comme des alvéoles, l'angle de décalage correspondant chaque fois à l'angle mort d'un élément, c'est-à-dire à l'angle mort d'une opération de distribution au cours de laquelle une cellule reste sans exercer de couple. Il est préférable que les éléments de moteur décalés soient con- stitués par des cellules interchangeables semblables qui sont maintenues en- semble par vissage dans leurs positions relatives.
Quelques exemples d'exécution de l'invention sont représentés schématiquement sur le dessin annexé, dans lequel,
Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un moteur de transmission dont les contre-butées pour le rotor porte-pistons ou ses ailettes-pistons ont la forme de pignons dentés,
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 1,
Fig. 3 montre une forme d'exécution dont la contre-butée est établie sous forme de clapets,
Fig. 4 est une forme d'exécution où le clapet est constitué par un corps rotatif à ressort de rappel,
Fig. 5 représente en coupe transversale suivant la ligne v-v de la Fig. 6, une autre forme d'exécution dont la contre-butée est établie sous forme de clapets,
Fig. 6 est une coupe longitudinale,
Figs. 7 et 8 montrent à plus grande échelle des détails des Figs.
5 et 6 dans une autre position relative du rotor et de l'enveloppe.
La transmission, c'est-à-dire le moteur de transmission, se com- pose d'un certain nombre de cellules, quatre cellules a1, a2,a3, a4 dans le cas considéré,qui sont maintenues ensemble dans leurs positions respectives par des tirants d'ancrage b.
Les cellules a1,a2, a3, a4 sont interchangeables et facilement remplaçables. Chacune de ces cellules possède un rotor porte-pistons c pour- vu de deux ailettes-pistons fixes .9: et il!, décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre. Les rotors e sont clavetés sur l'arbre moteur commun e.
Pour obtenir un couple moteur uniforme, les ailettes-pistons d et d1 des différents rotors c sont décalées l'une par rapport à l'autre dans
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les diverses cellules a1,a2,a3,a4, de manière que l'angle de décalage soit égal à l'angle mort d'une opération de distribution de la contre-butée de piston correspondante. Dans le cas considéré, où il existe quatre rotors c comportant chacun deux ailettes formant pistons, l'angle de décalage est de 45 .
Dans la forme d'exécution suivant les Figs. 1 et 2, les contre- butées se composent chacune d'un corps rotatif en forme de pignon denté ± et f1 et sont, conformément à la position des deux ailettes-pistons d et d1, également décalées de 180 l'une par rapport à l'autre. L'agent sous pres- sion est amené par les conduits g et gl dans les chambres 1, situées entre la paroi de l'enveloppe et le rotor, c'est-à-dire entre les contre-butées et les ailettes-pistons, tandis que l'évacuation se fait par les conduits h et h1 L'étanchéité des chambres i sur le rotor c est assurée du fait que deux dents des pignons f et f1 s'appliquent sur celui-ci.
Lors du passage des ailettes d et d1 les pignons avancent de deux dents. Cet avancement est secondé par la conformation spéciale en forme de dent des ailettes-pistons.
Une autre forme d'exécution de la contre-butée commandée direc- tement et positivement par les ailettes-pistons est représentée sur la Fig.3 où deux clapets 1 et l1 susceptibles de tourner comme des charnières autour d'un axe commun k ouvrent et ferment les conduits d'admission g et les con- duits d'échappement h. Par suite de la forme courbe, d'inclinaison progressi- vement croissante, du flanc des dents constituant les ailettes-pistons d, le clapet il est soulevé et est ensuite de nouveau ramené dans sa position de travail par la pression de l'agent sous pression après le passage de l'ailet- te. Sous les autres rapports, la disposition est la même que dans la forme 'd'exécution suivant les Figs. 1 et 2.
Dans la forme d'exécution représentée sur la Fig. 4, la contre- butée est constituée par un corps rotatif!! monté de façon à pouvoir tourner sur un arbre m et présentant la forme d'un clapet, par suite des échancrures qui y sont convenablement formées. Ce clapet est pourvu sur sa face arrière du c8té opposé au rotor, d'une denture o qui engrène une crémaillère p Celle- ci est reliée à ses deux extrémités, dans des évidements appropriés de l'en- veloppe du moteur, à des ressorts de rappel .9. et q1 qui, en coopération avec la pression compensatrice maintiennent le clapet n dans la position médiane..
Lors du passage de l'ailette-piston d, le clapet n oscille à l'encontre de la pression du ressort q1 et est ensuite de nouveau ramené dans sa position ini- tiale. Lorsqu'il occupe la position de fermeture, le clapet n se place devant l'orifice d'entrée du conduit d'admission g, tandis que d'autre part la par- tie située du côté opposé du clapet n obture l'ouverture de sortie du conduit h.
Dans la forme d'exécution suivant les Figs, 5 à 8, les disques à ailettes-pistons c sont fixés séparément sur l'arbre e par des clavettes mais ils peuvent toutefois se déplacer librement dans le sens axial sur cet arbre.
Ils tournent entre les cloisons séparatrices a1, qui sont maintenues rigide- ment assemblées conjointement avec les plaques a de l'enveloppe et les pla- ques de palier extérieurs a", par des boulons b. La différence d'épaisseur entre les disques c et les plaques correspondantes a n'est que de quelques centièmes de mm ; demême les paires de clapets de contre-butée 1 sont facile- ment déplaçables par rapport aux plaques d'enveloppe a du fait qu'elles ont des dimensions légèrement moins grandes.
Grâce à cette disposition, il n'est plus nécessaire que le bloc de rotors soit construit avec une précision extrême, comme jusqu'à présent, dans des conditions peu économiques, bien qu'il remplisse sa fonction d'une manière irréprochable. Lorsqu'il faut prévoir un grand nombre de cellules, la forme d'exécution suivant la présente invention est pratiquement la seule réalisable.
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Quand le moteur doit pouvoir tourner dans les deux sens, les clapets de contre-butée 1 sont exécutés par paires, de la manière connue. Le changement du sens de rotation se fait en renversant 'le sens de la circula- tion du courant de liquide. La commande de la contre-butée donne alors lieu à certaines difficultés, si l'on n'a pas soin de prendre des mesures pour que le demi-clapet d'échappement puisse ouvrir un espace exempt de pression.
La Fig. 7 montre la position des clapets pendant le passage d'une ailette- piston. Le demi-clapet 1 a été soulevé peu auparavant mécaniquement par l'ai- lette d et est appliqué contre sa butée par le liquide sous pression de la chambre de piston i. D'autre part, un bras plus court de ce demi-clapet est soumis à l'action de la même pression du liquide dans le conduit d'admission g. En continuant à tourner, l'ailette d a fermé hermétiquement dans l'inter- valle le demi-clapet d'admission 1' de telle sorte que la pression du liqui- de dans le conduit 1' est maintenue. Le nouveau dispositif assure donc que la pression du liquide dans le conduit .1 tombe et que ce dernier s'ouvre par sui- te de la pression maintenue sur le bras court opposé du clapet.
Cette opéra- tion se produit pendant le passage de l'ailette d sous le demi-clapet 1-'.
Les articulations des clapets 1 et l'sont pourvues sur leur face interne de rainures, à savoir deux rainures radiales.!: dans le clapet 1 et une rainure longitudinale dans le clapet 1. Lorsque les deux clapets occu- pent les positions représentées (Figs. 7 et 8), les deux rainures se couvrent et mettent l'espace .1 en communication avec l'alésage interne de l'arbre d'ar- ticulation v par l'intermédiaire de la rainure circulaire 1 et des lumières u, de telle sorte que le liquide peut s'écouler du conduit .1 par le conduit d'échappement h dans l'atmosphère.
En continuant à tourner, l'ailette d déga- ge aussi le clapet 1' et par suite de la prépondérance continuelle de la pres- sion de fermeture, celui-ci glisse le long du flanc de l'ailette pour revenir dans sa position normale qui est déterminée par la broche de butée w". Une broche de butée w' est disposée d'une manière correspondante pour le demi- clapet 1.
La chute de pression dans le conduit i n'est provoquée qu'à titre d'exemple par le dispositif représenté, mais elle peut aussi être obtenue par d'autres moyens, par exemple à l'aide de soupapes de retenue qui sont montées dans les ailes des clapets 1 et l'et ne permettent le passage du liquide que dans un sens, à savoir de l'intérieur vers l'extérieur.
REVENDICATIONS.
1. Moteur à pistons rotatifs pour transmissions à liquides compor- tant des ailettes fixes formant pistons sur un rotor porte-pistons à mouve- ment de rotation concentrique, caractérisé en ce qu'il comprend des disposi- tifs pour la commande directe et positive des contre-butées par le rotor porte-pistons ou ses ailettes formant pistons.