Dispositif de transmission hydraulique de Pénergie. La présente invention se rapporte à un dispositif de transmission hydraulique (le l'énergie comprenant une pompe et un mo teur.
Suivant l'invention, -ce ' .dispositif com prend la -combinaison, avec un anneau doué d'un mouvement excentrique, d'une série de galets obligés de demeurer en -contact de rou lement avec ledit anneau .excentrique- et lo gés -dans des godets, lesquels sont ménagés radialement dans un disque fixe ayant le même centre que l'axe de rotation de l'anneau excentrique en cause, et des .organes de dis tribution -de liquide aux divisions de l'espace entre l'anneau excentrique et le disque comme aux godets :
dans lesquels les galets exécutent un mouvement alternatif.
Dans le dessin ci-annexé: La fig. 1 est une vue en élévation et en coupe longitudinale -d'un groupe formé d'une pompe et d'un moteur, répondant à une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple, de 1a présente invention: La fig. 2 est une vue en élévation et unis coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig. 1; La fig. 3 est une vue en élévation et en coupe transversale suivant. la ligne C-D <I>de</I> la fig. 1;
Les fig. 4, 5 et 6 sont,des vues détaillées du maneton -commandant l'obturateur du mo teur; La fig. 7 est une vue de face partielle détaillée de l'anneau -d'obturation, lequel sera décrit ultérieurement; La fig. 8 est une vue latérale et la fig. 9 une vue de face de l'organe servant à empê cher les galets de quitter l'anneau sur lequel ils roulent; La fig. 10 est une vue en coupe détaillée d'un passage, sous la dépendance de l'obtura teur, conduisant à une division de l'espace qui embrasse l'anneau mobile excentrique ment;
La fig. 11 représente un -détail à une plus grande échelle.
a désigne l'arbre menant -de la pompe et b l'arbre mené du moteur du groupe. Le bout élargi de l'arbre a repose sur les coussinets <I>c et d</I> et porte sur sa face extrême un mane- ton c, agissant sur l'anneau d'obturation<B>l',</B> qui sera décrit plus loin d'une façon circons tanciée.
Dans l'intérieur -du bout élargi de l'arbre a s'engage une partie de piston g, la quelle présente, sur ses côtés opposés, les ner vures saillantes inclinées la; le piston lui- même reçoit un mouvement @de va-et-vient d'un bras<I>i,</I> attaquant le pignon <I>j</I> en prise avec la crémaillère .circulaire k, laquelle<B>-dé-</B> place le tenon m pénétrant dans la mortaise allongée n, creusée dans l'arbre<I>a,</I> et dans une fente faite dans le bout de piston susdit.
Les nervures inclinées 1a entrent dans des rainu res, d'inclinaison conjuguée, h', creusées dans les organes o, qui ont la forme d'un segment et sont fixées à l'intérieur de l'anneau p; de la sorte, celui-ci agit en conjonction avec les organes o, comme un excentrique, dont on peut faire varier l'excentricité en déplaçant la partie -e piston g dans l'arbre a. L'excen trique est mis en rotation par cet arbre a, qui présente des faces plates aux endroits où il passe entre les organes en forme de segment o (fig. 2).
Tout autour de l'anneau p, .que nous appellerons dorénavant l'excentrique principal, sont disposées les cales d'antifric- tion <I>q</I> ainsi qu'un anneau mobile<I>r.</I> Celui-ci est enveloppé par deux anneaux set t présen tant un interstice intermédiaire, lequel reçoit la tête des organes îe,.dont les fig. 8 et 9 re- présentenü la forme en élévation latérale et celle en élévation frontale.
Ces organes ont pour objet d'immobiliser les galets v, placés de part et d'autre desdits. organes, et ,de les forcer à rester constamment en contact avec la périphérie des anneaux s -et t. On com prendra la façon -de monter les galets sur les organes d'immobilisation en -considérant la partie inférieure droite @de la fig. 1. Des coussinets à bords rabattus w, placés de part et d'autre des organes u, servent à faire tour ner à frottement doux les galets v.
Ces cous sinets ont également un boulon x qui, se vis sant dans eux, les fixe sur les organes zs une fois qu'ils ont été ajustés pour ?que les galets v soient alignés et en contact parfait avec les anneaux s et t.
Les galets v et la surface périphérique circulaire des organes 2.s forment des pistons qui se déplacent dans les godets y, ayant chacun des parois rectilignes et une extré mité arrondie ménagées dans un disque z, dont le :centre coïncide avec l'axe -de rotation de l'excentrique principal p, à savoir avec l'axe. de rotation de l'arbre a.
On comprendra que les galets v, conjointement avec les orga nes 2c, partagent l'espace entre le dis-que z et les anneaux s et t sur lesquels roulent les ga lets v, en un certain nombre de divisions 2, dont chacune augmentera .de volume jusqu'à une valeur maximum pour ensuite diminuer de volume jusqu'à une valeur minimum. Le volume que les galets v n'occupent pas -dans les godets y augmentera et diminuera égale ment tour à tour.
Des conduits .l, ménagés dans la paroi :de séparation 3, relient les go dets à la face de cette paroi sur laquelle se meut l'anneau d'obturation f. Des conduits similaires 6 (fig. 10), traversent la paroi 3 pour aller des divisions 2 à la face sur la quelle se meut l'anneau d'obturation f ; dans la fi-. 3, 5 et 6 désignent les extrémités de chacun d'eux, 5 étant les orifices .communi quant avec les godets y et 6 les orifices en relation avec les divisions 2.
Le bord inté rieur -de l'anneau d'obturation f sert à iso ler les orifices 5 et 6 de la chambre d'aspira tion 7 et son bord extérieur a coupé la. com munication avec la chambre de refoulement 8. L'anneau d'obturation f comporte sur son revers un anneau -d'étanchéité 9;
entre ces deux anneaux est interposé un cercle élasti que 10, dont la section transversale a la forme d'un U (fig. 10) et qui sert, d'une part, à clore hermétiquement l'interstice entre l'an neau f et l'anneau 9 et, d'autre part, à main tenir grâce à son élasticité, l'obturateur en contact parfait avec la face à orifices quand il n'y a pas de pression dans la cham bre 8. Lorsque la pompe fonctionne, la pres sion dans la chambre 10a contraint les an neaux f et 9 de ne pas. quitter les surfaces sur lesquelles ils se meuvent par suite -de la rotation du maneton e.
La fig. 7, qui fait voir la face de l'anneau 9, montre des rainu res 17 allant du côté de l'aspiration de cet anneau à des rainures 12 divisant en deux parties la largeur de celui-ci. Grâce à ce moyen, on limite la surface de l'anneau 9 sur laquelle doit agir le liquide sous pression em prisonné dans la chambre 8, de façon qu'elle forme un joint étanche entre l'anneau 9 et la paroi immobile 18.
Le moteur du groupe complet se voit sur le .côté droit de la fig. 1 et ressemble à la pompe, exception faite @de l'excentrique p' calé sur l'arbre b, lequel est- fixe, et du ma- neton e' -commandant l'annneau d'obturation F, lequel admet un déplacement angulaire par rapport à l'arbre b.
Pour effectuer ce dé placement, il suffit de mouvoir le bras 14 attaquant le pignon 15 en prise avec la cré maillère circulaire 1,6, dans laquelle s'enga gent les extrémités d'un tenon 17, traversant la mortaise 18, .creusée .dans l'arbre b, et une fente faite dans le bout d'une tige filetée 19 rqui engrène avec un organe taraudé 20, prolongeant l'axe sur lequel est figé le mane- ton e'. En nous reportant aux fig. 4, 5 et 6 nous voyons que le maneton ex est mis en ro tation par un flasque 21 réservé sur l'extré mité élargie de l'arbre b.
Quand elle se dé place dans le sens longitudinal, la tige filetée 19 tourne l'organe 20 par rapport à cet arbre b. Après qu'il a décrit un angle -de 180 , l'ob- turateur f occupe, par rapport à l'excentrique principal p, une position telle qu'il provoque le moteur à tourner autour de l'axe b dans le sens opposé. Quand le maneton a décrit un angle de 90 , l'obturateur se trouve dans une position neutre et le moteur est au repos.
Le mode clé fonctionnement général :du groupe complet s'entend suffisamment -de lui- même. Lorsque l'excentrique principal p tourne autour de l'arbre<I>a,</I> les galets v exécu tent un mouvement alternatif. En avançant clans les godets<I>y</I> ces galets<I>v</I> refoulent sous pression, par les canaux 4, le liquide enfermé dans lesdits godets, lequel, après avoir tra versé les orifices 5 et l'obturateur f, pénètre dans la chambre 8.
Simultanément, le liquide chassé dans l'espace compris entre les an neaux s et t et le disque fixe z passe par les orifices 6 pour gagner cette chambre 8. Lors que les .galets v sortent des godets y, -du li quide y est aspiré de la chambre 7 par l'ob turateur f, les orifices 5 et les canaux 4. Si multanément, le liquide est, de la chambre 7, aspiré dans les divisions 2 (dont le volum- augmente) par l'obturateur f et les orifices 6.
Le liquide sous pression se rend -de la chambre annulaire 8 à un certain nombre de godets et de divisions du moteur pour mettre en mouvement l'excentrique p' et l'arbre b. tandis que le liquide épuisé s'échappe d'un certain nombre d'autres godets et .d'autres di visions pour gagner la chambre annulaire 7, étant entendu -que tous ces organes sont com mandés par l'obturateur f 1.
Quand le groupe sert à la propulsion t'un appareil capable d'imprimer à la pompe une vitesse exagérée (par exemple à celle d'un véhicule descendant une pente) et que le mo teur tend à accroître la pression dans la chambre 7, tout en la diminuant dans la cham bre 8, la soupape 22 (normalement collée sur son siège par la pression régnant ans cette chambre 8) fait tomber la pression dans la chambre 7.
De surplus, on peut, par un dé placement approprié -de l'obturateur f', in2i- ter le moteur qu'il s'oppose à l'action de la pompe et que, à des allures excessives, ils remplissent l'office @de frein pour faire obsta cle à la pression dominant dans la chambre 8. Tout excès de pression dans cette chambre sera anéanti par la levée de la soupape 23. que :charge un ressort. On remarquera que les orifices 5 et 6, sur les bords desquels se meut l'obturateur f pour les faire -communiquer avec les cham bres 7 et 8, sont à des distances différentes dans le sens du rayon.
La chose est essen- ti-elle pour que soit, assurée la. succession cor- recte & la mise en relation et hors .de rela tion .desdits orifices avec lesdites chambres.
En outre, on :constatera que les chambres 8 enveloppant les obturateurs f et f' contien nent toujours 4u liquide sous pression, ce qui est un avantage sur les dispositifs dans les quels alternent les conditions @de refoulement et d'aspiration. Il en résulte, dans n'importe quel fonctionnement, des joints étanches au liquide entre les obturateurs et les faces avec lesquelles ceux-ci sont en contact.
Une des extrémités du groupe présente un conduit 25, par lequel entre du liquide lu brifiant sous pression -et l'autre extrémité comporte un conduit 26, muni .d'une soupape chargée (qui n'est pas. représentée), par le quel .du liquide peut, quand sa pression dé passe la force agissant sur cette soupape, retourner à la bâche où il est repris par la pompe alimentant le conduit 25. Cette cir culation .du liquide sous pression maintient tous les coussinets parfaitement lubrifiés et contribue au -refroidissement @du,dispositif.
On comprendra que, d'une manière g6né- rale, on peut varier la vitesse du moteur par rapport à celle de la pompe en modifiant l'excentricité de l'excentrique p, lequel com mande l'amplitude de la course des galets v dans les godets y et l'ordre de grandeur, al lant .du maximum au minimum, du volume -des divisions 2.
Bien entendu, on peut faire varier la vitesse -du moteur en changeant l'angle de calage du maneton e1, entraînant l'obturateur f, par rapport à l'excentrique principal p; toutefois, on ne change d'ordi naire cet angle que pour renverser le sens de marche du moteur ou pour rendre celui--ci inopérant quand la pompe continue -de fonc tionner.
Bien que nous ayons décrit l'invention en considérant un groupe formé .d'une pompe -et -d'un moteur, il est clair que 1a pompe et le moteur peuvent constituer -des unités iso lées, réunies par des conduits convenables, af fectés à l'aspiration et au refoulement, du li quide sous pression.
Dans la. forme d'exécution décrite, les ga lets -qui roulent sur les anneaux s et t autour de l'excentrique servent à partager l'espace 2, compris entre ces anneaux et le disque fixe z, pour produire dans les divisions respecti ves un effet d'aspiration et de refoulement analogue à celui des pompes rotatives; de surplus, ces galets, qui constituent les divi sions elles-mêmes, exercent ou subissent un effort .de poussée dans les godets, sur la surface desquels ils se meuvent en tournant.
Hydraulic energy transmission device. The present invention relates to a hydraulic transmission device (the energy comprising a pump and a motor.
According to the invention, -this' .dispositif com takes the -combination, with a ring endowed with an eccentric movement, of a series of rollers forced to remain in rolling contact with said eccentric ring and lo gés -in buckets, which are provided radially in a fixed disc having the same center as the axis of rotation of the eccentric ring in question, and .organisms for distributing liquid to the divisions of the space between the eccentric ring and the disc as in buckets:
in which the rollers perform a reciprocating movement.
In the attached drawing: FIG. 1 is a view in elevation and in longitudinal section of a group formed by a pump and a motor, corresponding to an embodiment, given by way of example, of the present invention: FIG. 2 is an elevational view and united in cross section along the line A-B of FIG. 1; Fig. 3 is a view in elevation and in cross section following. line C-D <I> of </I> in fig. 1;
Figs. 4, 5 and 6 are detailed views of the crankpin -controlling the engine shutter; Fig. 7 is a detailed partial front view of the shutter ring, which will be described later; Fig. 8 is a side view and FIG. 9 a front view of the member serving to prevent the rollers from leaving the ring on which they roll; Fig. 10 is a detailed sectional view of a passage, controlled by the shutter, leading to a division of the space which embraces the eccentrically movable ring;
Fig. 11 represents a detail on a larger scale.
a designates the driven shaft of the pump and b the driven shaft of the group motor. The widened end of the shaft a rests on the bearings <I> c and d </I> and has a crank c on its end face, acting on the shutter ring <B> l ', </ B> which will be described later in a specific manner.
In the interior - of the widened end of the shaft a engages a part of piston g, which presents, on its opposite sides, the projecting ribs inclined 1a; the piston itself receives a reciprocating motion of an arm <I> i, </I> attacking the pinion <I> j </I> in engagement with the circular rack k, which < B> -de- </B> places the tenon m penetrating into the elongated mortise n, dug in the shaft <I> a, </I> and in a slot made in the end of the aforementioned piston.
The inclined ribs 1a enter grooves, of conjugate inclination, h ', hollowed out in the members o, which have the shape of a segment and are fixed inside the ring p; in this way, this acts in conjunction with the members o, like an eccentric, the eccentricity of which can be varied by moving the piston part g in the shaft a. The eccentric is rotated by this shaft a, which has flat faces where it passes between the segment-shaped members o (fig. 2).
All around the ring p, which we will henceforth call the main eccentric, are arranged the anti-tamper wedges <I> q </I> as well as a mobile ring <I> r. </I> This is enveloped by two rings set t present as an intermediate gap, which receives the head of the organs ise, .which FIGS. 8 and 9 show the form in side elevation and that in front elevation.
These members are intended to immobilize the rollers v, placed on either side of said. organs, and, to force them to remain in constant contact with the periphery of the s -et rings. We will take the way -of mounting the rollers on the immobilization members by -considering the lower right part @de fig. 1. Pads with folded edges w, placed on either side of the members u, serve to gently turn the rollers v.
These sinet necks also have an x bolt which, screwing into them, secures them to the zs members once they have been adjusted so that the v rollers are aligned and in perfect contact with the s and t rings.
The rollers v and the circular peripheral surface of the members 2.s form pistons which move in the buckets y, each having rectilinear walls and a rounded end formed in a disc z, the center of which coincides with the axis - of rotation of the main eccentric p, namely with the axis. of shaft rotation a.
It will be understood that the rollers v, together with the organs 2c, share the space between the dis-that z and the rings s and t on which the rollers v roll, in a number of divisions 2, each of which will increase. volume up to a maximum value and then decrease in volume to a minimum value. The volume which the rollers v do not occupy in the buckets will also increase and decrease in turn.
Ducts .l, formed in the wall: separation 3, connect the go dets to the face of this wall on which moves the closure ring f. Similar conduits 6 (fig. 10), cross the wall 3 to go from the divisions 2 to the face on which the shutter ring f moves; in the fi-. 3, 5 and 6 denote the ends of each of them, 5 being the orifices .communi as to the y cups and 6 the orifices in relation to the divisions 2.
The inner edge -de the sealing ring f serves to isolate the orifices 5 and 6 of the suction chamber 7 and its outer edge has cut the. communication with the delivery chamber 8. The sealing ring f comprises on its reverse side a sealing ring 9;
between these two rings is interposed an elastic circle 10, the cross section of which has the shape of a U (fig. 10) and which serves, on the one hand, to hermetically seal the gap between the ring f and the ring 9 and, on the other hand, by hand, thanks to its elasticity, the shutter in perfect contact with the face with orifices when there is no pressure in chamber 8. When the pump is running, the pressure in the chamber 10a forces the rings f and 9 not to. leave the surfaces on which they move as a result of the rotation of the crankpin e.
Fig. 7, which shows the face of the ring 9, shows grooves 17 going from the suction side of this ring to grooves 12 dividing the width thereof into two parts. Thanks to this means, the surface of the ring 9 on which the pressurized liquid trapped in the chamber 8 must act is limited so that it forms a tight seal between the ring 9 and the stationary wall 18.
The motor of the complete group is seen on the right side of fig. 1 and looks like the pump, except @the eccentric p 'wedged on the shaft b, which is fixed, and the handle e' - controlling the shutter ring F, which admits an angular displacement relative to the tree b.
To carry out this displacement, it suffices to move the arm 14 attacking the pinion 15 in engagement with the circular cre mesh 1.6, in which the ends of a tenon 17 engage, passing through the mortise 18, .hollowed out. in the shaft b, and a slot made in the end of a threaded rod 19 rqui meshes with a threaded member 20, extending the axis on which the crank e 'is fixed. Referring to Figs. 4, 5 and 6 we see that the crankpin ex is rotated by a flange 21 reserved on the widened end of the shaft b.
When it moves in the longitudinal direction, the threaded rod 19 turns the member 20 relative to this shaft b. After he has described an angle of 180, the shutter f occupies, with respect to the main eccentric p, a position such that it causes the motor to rotate around the axis b in the opposite direction. . When the crankpin has described an angle of 90, the shutter is in a neutral position and the motor is at rest.
The key mode of general operation: of the complete group is understood sufficiently - by itself. When the main eccentric p rotates around the shaft <I> a, </I> the rollers v perform a reciprocating motion. By advancing in the buckets <I> y </I> these rollers <I> v </I> deliver under pressure, through the channels 4, the liquid trapped in said cups, which, after having passed through the orifices 5 and the 'shutter f, enters chamber 8.
Simultaneously, the liquid expelled into the space between the rings s and t and the fixed disc z passes through the orifices 6 to gain this chamber 8. When the .galets v come out of the buckets y, the liquid is therein sucked from chamber 7 by shutter f, orifices 5 and channels 4. If simultaneously, the liquid is, from chamber 7, sucked into divisions 2 (whose volume increases) by shutter f and the orifices 6.
The pressurized liquid travels from the annular chamber 8 to a number of cups and engine divisions to set the eccentric p 'and the shaft b in motion. while the exhausted liquid escapes from a certain number of other cups and .d'autres di visions to reach the annular chamber 7, it being understood that all these organs are controlled by the shutter f 1.
When the unit is used for propulsion an apparatus capable of imparting to the pump an exaggerated speed (for example that of a vehicle going down a slope) and the engine tends to increase the pressure in chamber 7, all by reducing it in chamber 8, valve 22 (normally stuck to its seat by the pressure prevailing in this chamber 8) causes the pressure in chamber 7 to drop.
In addition, it is possible, by an appropriate displacement of the shutter f ', to in2i- tate the motor which opposes the action of the pump and that, at excessive speeds, they fill the office. @brake to block the prevailing pressure in chamber 8. Any excess pressure in this chamber will be eliminated by lifting valve 23. que: loads a spring. It will be noted that the orifices 5 and 6, on the edges of which the shutter f moves to make them -communicate with the chambers 7 and 8, are at different distances in the direction of the radius.
The thing is essential for it to be assured. correct succession & the placing in relation and out of relation .of said orifices with said chambers.
In addition, it will be noted that the chambers 8 enveloping the shutters f and f 'always contain liquid under pressure, which is an advantage over the devices in which the conditions @de discharge and suction alternate. This results, in any operation, in liquid-tight seals between the shutters and the faces with which the latter are in contact.
One of the ends of the group has a duct 25, through which the pressurized lubricating liquid enters, and the other end comprises a duct 26, provided with a charged valve (which is not. Shown), through which .du liquid can, when its pressure exceeds the force acting on this valve, return to the tank where it is taken up by the pump supplying pipe 25. This circulation .du liquid under pressure keeps all the bearings perfectly lubricated and contributes to the -cooling @ of the device.
It will be understood that, in general, the speed of the motor can be varied relative to that of the pump by modifying the eccentricity of the eccentric p, which controls the amplitude of the travel of the rollers v in. the buckets y and the order of magnitude, ranging from maximum to minimum, of the volume of divisions 2.
Of course, the speed of the motor can be varied by changing the pitch angle of the crankpin e1, driving the shutter f, with respect to the main eccentric p; however, this angle is usually only changed to reverse the direction of operation of the motor or to make it inoperative when the pump continues to operate.
Although we have described the invention by considering a group formed. Of a pump - and - of a motor, it is clear that the pump and the motor can constitute isolated units, united by suitable conduits, in order to fected at the suction and discharge, of the liquid under pressure.
In the. embodiment described, the gaets -which roll on the rings s and t around the eccentric serve to share the space 2, included between these rings and the fixed disc z, to produce an effect in the respective divisions suction and discharge similar to that of rotary pumps; moreover, these rollers, which constitute the divisions themselves, exert or undergo a thrust force in the buckets, on the surface of which they move while rotating.