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Meteur la présente invention concerne de? moteurs à fluide sous pression et,, en particulier, des moteurs du type à barillet à cy lindres rotatif et à pistons à mouvement de va-vient longitudinal.
Dans ce mémoire on entend par moteur un dispositif capable de fonctionner comme pompe ou comme moteur*
Des moteurs du typo mentionné plus haut sont bien connus et comprennent un barillet à cylindres rotatif contenant plusieurs pesages de cylindre longitudinaux circonférentiellement espacés, un piston coulissant ctans chaque alésage et comportait une rotule à une de ses extrémités, un plateau came incliné associa aux pistons à leurs extrémités à rotule pour les déplacer dans leurs courses de refoulement, et un organe de distribution serrant à
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trmunettre d'unit façon 86quent1ello du fluide vers et députe 3,
os alésage Se cylindrée lorsque le barillet tourne* Lei aot tur de la présente invention sont du type Ip'o111t1
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et eont en outra du type â pistons non articulé , comportant un plat teau cane Incliné présentant une surface ininterrompue qui port*
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contre don patins attachés aux piéton** lia force tl'ansndee 1 chaque piston par les patins agit perpendiculairement a la surface du pla-'
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teau cane. La présent invention utilise également un organe d1.td. buteur du type plateau à lumière qui cet ajusté oontre une face 4'.xtrdMité du barillet à cylindrée.
Le força transmis* entre le plateau came et chaque pia- ton agit perpendiculairement à la surface du plateau came et cette
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force peut é\'1deulIIlent être divisée en deux composantes, l'une qui agit dans le séné de l'axe du piéton et l'autre qui est perpendi- culaire à la première.
La première composante entrain* les pistous dans leurs courses de refoulement mais la seconde tend à faire basculer le
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barillet 'cylindres par rapport au plateau distributeur* Ce désa.. lignement angulaire entre le barillet à cylindres et le plateau distributeur eng.<andre des fuites et les problèmes ainsi posée sont traités dans le brevet américain n* 2,925.946 accordé le 16 tsé- vrier 1960, auquel la présente invention apporte un perfectionne- ment*
D'une façon plus spécifique, la présente invention con cerne on tube de réaction perfectionné servant à monter le barillet! à cylindres de façon à réduire au minimum toute fuite entre le ba- j
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rillet et le plateau de distribution,
ce tube servant également à Il monter d'une façon universelle la cage qui contient les patins pi- votants des pistonset à maintenir ces patina fermement en contact avec le plateau catie.
L'invention procure également un moteur du type spécifié dans lequel l'emplacement et le positionnement relatif des point* de pivotement des patins et de leur cage soient tels qu'un dépla-
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ornent relatif entre eux soit réduit au minimum.
Le barillet à cylindres est supporté par un gros roulement qui est monté dans le carter du moteur et la position de l*&xe de contact cbtr's ce roui au eut et le barillet est telle qu'il se trouve précisément dans le plan dans lequel la somme des composantes per- pendiculaires des forces de poussée piston-came tend à agir. Les mouvements dus aux composantes perpendiculaires de la force de pous- sée tendent donc à s'équilibrer autour du point de support et le barillet à cylindres ne fouette pas.
Ces buts et avantages de l'invention ainsi que d'autres encore ressortiront de la description détaillée donnée ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels* la Fig. 1 est une coupe longitudinale d'un moteur à fluide sous pression suivant l'invention; la fig.2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig 1; la Fige; 3 est une coupe transversal.e suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1 la fig.4 est une vue du plateau de distribution suivant la ligne 4-4 de :la Fige 1 montrant les rainures d'entrée et de sor- tie en forme de rognon; et, la fig 5 est une vue suivant la ligne 5-5 de la Fig. 1 entrant les lumières aboutissant aux chambres des pistons.
Dans les dessins, le carter du moteur comprend une section en substance circulaire 1 à laquelle la section arrière 2 est fixée par des boulons 3. Le carter comprend également un couvercle ayant la forme du plateau de distribution 4 qui est fixe à la sec- tion 1 par des boulons 5 Ces sections sont maintenues serrées en contact étanche de la façon connue*
Un arbre de sortie 8 est tourillonne dans le. carter, à
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Jeux 1 endroits axialemen t espaces, dans .Les roulerentî. zij 9 et 10 et comprend Une partit d'extrémité (le pîtît d:!'.il!l.,,::"::' '::'1. ,;;
... trée dans le roulement 10 et une partie de plus grand ciametre 12
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tourillonnée dans le roulement 9* L'arbre de sortie comprend égale- ment une partie intermédiaire 13 et une partie intermédiaire de plus grand diamètre 14 qui est extérieurement cannelée.,
Un plateau came 16 est fixé à l'intérieur du carter par des boulons 17 (dont l'un seulement est représenté) et présente une surface inclinée 18 contre laquelle les patins, décrits ci-après, glissent en tournant.
Le barillet à cylindres 20 cet relié à l'arbre 8 de maniè- re à tourner avec lui et comprend plusieurs alésages ou cylindres axiaux circonférentiellement espacés 21 dans chacun desquels @ piston creux 22 peut se déplacer en mouvement alternatif. Un pas- sage courbe ou lumière 23 part de chacune des chambres, ces lumiè res contribuant à assurer un écoulement plus efficace entre les chambres 21 et les rainures d'entrée et de sortie 25 et 26 ménagées dans le plateau de distribution* Les cylindres communiquent donc alternativement avec les rainures d'entrée et de sortie en forme de rognon 25 et 26 lorsque le barillet tourne.
Les rainures 25 et 26 communiquent avec leurs lumières extérieures respectives 25a et 26a
Chaque piston se termine à son extrémité arrière par une rotule sur laquelle un patin inclinable 28 est mtntenu captif et est articulé de la façon connue. Ces patins peuvent glisser contre la surface inclinée 18 du plateau came fixe et, lorsque le barillet à cylindres tourne, les pistons sont animée d'un mouvement alterna- tif pour entraîner l'arbre 8 de la façon connue lorsque le disposi- tif fonctionne comme moteur.
Une cage 30 comporte une série d'ouvertures circonféren tielles 31 dans chacune desquelles un des patina 28 est monté sans serrage. Un jeu suffisant est ménagé entre le patin et l'ouverture correspondante 31 pour permettre au patin de coulisser dans l'ou- verture lorsque les pistons tournent autour du plateau came. ;
Le barillet à cylindres 20 comporte une extrémité avant lisse 32 qui est en contact étanche avec la surface adjacente 33 du plateau de distribution et cette surface du barillet tourne
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contre la surface 33 du plateau de distribution de manière à per mettre au fluide de passer des passages ménagés dans le plateau de distribution vert et depuis les cylindres ou chambres 21 -Afin de réduire au minimum toute fuite entre le barillet et le plateau de distribution on a constaté qu'il est nécessaire d'empêcher le cylindre de basculer ou de fouetter dans une mesure quelconque lorsqu'il tourne.
En d'autres termes, le barillet à cylindres doit "flotter" dans une certaine mesure, cette action permettant à la surface 32 du barillet de s'ajuster d' elle-même en contact étanche avec la surface 33 du plateau de distribution,
Le barillet est monté autour de la périphérie de son extré- mité arrière dans le carter au moyen du gros roulement comportant des galets 35, ce palier étant solidement fixe dans le carter.
L'extrémité avant du barillet est libre de flotter de manière à N'ajuster d'elle-même en contact étanche avec le plateaude distri- bution*
Suivant la présente Invention, il est prévu un dispositif d'entraînement pour le barillet à cylindres qui permet ce der- nier de flotter de la façon mentionnée plus haut et qui sollicite également les pistons par l'intermédiaire de leurs patins respectifs et de leur cage vers l'extérieur, en d'autres termes vers le pla- teau came. Le dispositif d'entraînement utilisé à cet effet sera décrit ci-après.
Un manchon 36 est placé sur l'arbre 8 et dans l'alésage 37 du barillet et est claveté à chacun d'eux de manière à les solidari- ser l'un de l'autre. Le manchon peut également coulisser axialement par rapport à l'arbre 8 et au barillet 20 de la façon suivante; L'alésage 37 est cannelé intérieurement et est donc solidarisé de ' la partie extérieurement cannelée 38 du manchon.
La partie intérieu- rement cannelée 39 du manchon est en prise avec la partie extérieu- rement cannelée et de plus grand diamètre 14 de l'arbre 9
Un ressort 42 entoure la partie 13 de l'arbre 8 et est placé dans l'alésage 38 du barillet afin de solliciter le manchon vers le plateau came.
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la périphérie de la partie élargie 40 du manchon a d'une façon aérai* la forme d'une rotule 44 sur laquelle la cage est moines il manièe articulé, Le diamètre intérieur de l'ouverture contrale 45 de la case .et légèrement inférieur au diamètre exté- rieur de la rotule 44 et celle-ci est donc capable de solliciter la cage vers le plateau came* En d'autres termes, le diamètre intérieur minimum 45 est placé à droite comme le montre la Fig. 1) du dia- mètre maximum de la rotule.
Comme le montre la fig 1 le point autour duquel la cage pivote de façon universelle sur la rotule 44 est indiquée en 46 On plan 47 qui panne par tous les centres des rotules 48 de chaque pis ton passe également par le point 46 En disposant ces pointa de cet- te manière,, on réduit au minimum le déplacement des patins dans leurs ouvertures respectives 31 de la cage.
Il est également à remarquer qu'un plan 50 passant par le milieu des Calots de roulement 35 dans le sens axial pause également par le point 46 En d'autres termes, le point de pivote'' ment 46 est en ligne dans le sens axial avec le milieu des galets de roulement 35 dans le sens axial également* Cette disposition empêche le barillet de basculer ou de fouetter pour la raison suivante; lorsque les pistons poussent leurs patins contre le pla- teau came, certaines composantes de ces forces sont radiales.
La résultante de toutes ces composantes radiales passe par le point 46 qui est le point de pivotement de la cage ainsi que le moient in élus dans le plan de tous les points de pivotement des patins* La force radiale résultante passe donc directement par le milieu du roulement 35 et est absorbée par ce dernier, ce qui a pour effet d'empêcher tout basculement ou fouettement du barillet.
Cela étant, on obtient un barillet très stable qui s'ajuste de lui-même en con- tact 'tanche avec le plateau de distribution* Une pompe fonctionnant d'un* façon particulièrement douce est ainsi obtenue, cette pompe présentant un minimum de fuites au plateau de distribution*
Le manchon ou tube de reaction 36 procure également un
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élément de montage pivotant pour la cage et des moyens élastique% solicctant ce tube et sa cage associée vers la surface de came du plateau came et pressent donc les patins fermement contre la sur- face de came.
Le tube de réaction perfectionné relie l'arbre d'en- tree au barillet acylindres sans transmettre aucune force de mainties
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radiale au barillet* Cela étante une strésdïé du j3: xi seulement maintenue radialement: par le t'ju-, ¯:, W 0 it 43,' ., set positionné angulaîrement et lcy.tts.t2s .. # f>&3r 99. jct-iûs avec la plateau de &atrbtjL9R< -a pétsics Hj.* - r força du ressort obligent le barillet s. gl.... le plateau de distribution* J1Q roulement antifs-ietton 3 $r'$7. fï ididc >wit ?i.:4 ueî- . cartor de la pompe et est plasé ptêa de la. pih-4 dH*a *iyvs- ad ta du barillet à cyliadiesetautour de celle eilJ ±1%?ulx < <..⯠cette extrémité du barillet latéralement avec prectsitr,, d.r,.; carter et ainsi que par rapport à l'arbre darr.:- g- -. , ;
extrémité du barillet peut se déplacer latéralement d'une petite distance seulement mais suffisante pour que son extrémité soit en contact étanche avec le plateau de distribution. même temps, le tube ou manchon de réaction assure le montage universel de la cage et la sollicite, ensemble avec ses. patina, vers le plateau came. le montage flottent d'une extrémité du barillet est nécessaire pour surmonter l'excentricité qui existe entre l'axe de l'arbre et l'axe du barillet lorsqu'il glisse en contact d'étanchéité approprié avec le plateau de distributin la majeure partie de cette excentricité est le résultat de trois fac teurs:
1 Les tolérances d'usinage qui permettent une excentri eité du carter, plateau de distribution et barillet par rapport à leur axe vrai.
2. Les tolérances d'usinage qui permettant une @@@ dicularité des extrémités du carter, de la surface de frottament du plateau de distribution et de la surface de frottment de tarillet par rapport à leur axe vrai.
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3. Le jeu qui. existe dans le roulement principal du carter@ Ce jeu est un facteur important parce que lorsque le mo- teur fonctionne, la composante perpendiculaire de la force de pous- sée cane-piston oblige le barillet à cylindres à attaquer le roule- ment du carter, éliminant ainsi tout jeu d'un cote du roulement et reportant tout le jeu de l'autre côté.