Machine hydraulique rotative, pouvant fonctionner comme pompe<B>on</B> comme moteur. Cette invention est relative<B>à</B> une ma chine hydraulique rotative, pouvant fonction ner comme pompe ou comme moteur, cette machine étant du type qui comporte un tam bour rotatif pourvu de cylindres disposés ra- dialement, dans lesquels se déplacent des pistons prenant appui sur un maneton monté excentriquement par rapport audit tambour.
Une caractéristique de la machine rotative, objet de linvention, réside en ce que l'enve loppe<B>de</B> la machine, dans laquelle tourne le tambour, présente deux cloisons diamétrale ment opposées qui séparent Fadmission et le refoulement de liquide, tandis que le mane- ton excentré sur lequel les pistons prennent appui est disposé pour pouvoir être déplacé angulairement de façon<B>à</B> faire varier la po sition angulaire de son rayon d'excentricité par rapport au plan diamétral passant par lesdites cloisons.
Un avantage important de cette machine est qu'elle est réversible même aux plus faibles débits.
Aux dessins annexés, donnés<B>à</B> titre d'exemple<B>:</B> La fig. <B>1</B> est une coupe axiale d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention; La fig. 2 est une coupe transversale par tielle suivant la ligne Y-Y (fig. <B><I>1);</I></B> La fig. <B>3</B> montre un détail en coupe sui vant la ligne X-X (fig. 2);
La fig. 4 est une coupe analogue<B>à</B> la fig. <B>3,</B> mais repràentant une variante de<B>dé-</B> tail<B>-</B> La fig. <B>5</B> est une coupe analogue<B>à</B> la fig. <B>3,</B> mais montrant une autre variante de détail; La fig. <B>6</B> est une coupe suivant la ligne Z-Z (fig, <B>7)</B> d'une variante d'un<B>d '</B> ispositif de liaison entre les pistons et un roulement central<B>à</B> rouleaux;
La fig. <B>7</B> est une vue en élévation corres pondant<B>à</B> la fig. <B>6;</B> La fig. <B>8</B> est une vue analogue<B>à</B> la fig. <B>7,</B> mais montrant une autre disposition; Les fig. <B>9</B> et<B>10</B> sont des coupes de détail de douilles ou bouclions qui peuvent être pré vus dans le tambour;
La fig. <B>Il</B> montre en coupe verticale une variante du dispositif de commande repré senté<B>à</B> la fig. 1; Les fig. 12<B>à 16</B> sont des diagrammes servant<B>à</B> l'explication<B>du</B> fonctionnement de la machine; Les fig. <B>17</B> et<B>18</B> montrent des entailles qui peuvent être prévues dans le tambour, la fig. <B>18</B> étant une coupe suivant la ligne T--T de la fig. <B>17.</B>
La machine représentée aux dessins com porte une enveloppe formée<B>de</B> deux flasques <B>k</B> et<B>1</B> boulonnés ensemble et dans laquelle est fixée une chemise de distribution cylin drique. Cette chemise présente deux parties pleines ou cloisons diamétralement opposées, indiquées en în, et, de chaque côté de ces cloisons, des ouvertures ml traversées par des nervures de renforcement ml (fig. 2) et<B>dé-</B> bouchant extérieurement dans deux conduits kl de l'enveloppe.
Ces conduits ont une sec tion progressivement croissante depuis les cloisons<B>ni</B> jusqu'au plan médian horizontal <B><I>A</I></B> (fig. 2) où se trouvent des tubulures sel,- vant respectivement<B>à</B> l'admission et au re foulement du liquide.
<B>A</B> Fintérieur <B>de</B> la chemise de distribu tion peut tourner un tambour cylindrique c, dans lequel sont formés des cylindres radiaux <B>C.</B> Le tambour<B>o</B> présente une partie centrale <B>ci</B> qui est supportée dans la partie<B>k</B> de l'en veloppe par un roulement<B>à</B> billes el. Cette partie el est clavetée sur l'arbre principal<B>ii</B> qui reçoit Feffort moteur si la machine fonc tionne comme pompe ou transmet cet effort si la machine fonctionne comme récepteur.
Sur le tambour c, est fixé un plateau<B>d</B> qui est supporté, par l'intermédiaire dun roule ment<B>à</B> billes el sur un bossage central<B>Il</B> de la partie<B>1</B> de l'enveloppe.
Dans<B>le</B> bossage 11, tourillonne Lin arbre de commande<B>b</B> pourvu dLin manetoii excen tré b, portant un roulement<B>à</B> rouleaux a. L'arbre<B>b</B> peut tourner de<B>180</B> 11, ce mouve ment étant limité par une vis d'arrêt o.
Il peut être commandé par une roue hélicoïdale <B>p</B> et une vis sans fin<B>q</B> actionnée par l'arbre r. Suivant une variante,.on pourrait aussi le commander par l'intermédiaire d'nu levier agissant sur un secteur denté<B>i</B> (fig. 11) en grenant avec un pignon s calé sur ledit arbre<B>b.</B> La construction étant dans ce cas telle que l'amplitude maxima du levier ne dépasse pas<B>60</B> degrés. Le mouvement de rotation<B>de</B> commande<B>b</B> a uniquement comme but de faire varier le débit ou de renverser le sens de circulation du liquide,<B>comme</B> 011 le verra plus loin.
Dans les cylindres Cdu tambour<B>o</B> glissent des pistons<B>f</B> qui prennent appui sur le rou lement excentré a par l'intermédiaire<B>"</B> de galets<B>g</B> portés par des axes h, montés eux- mêmes dans des fourches fl des pistons<B>f.</B>
Les axes h. des pistons dépassent latéra lement les fourches fl et sont entourés par deux anneaux circulaires il et i 2 qui évitent que les pistons s'éloignent du roulement cen tral sous l'influeuce de la force centrifuge, au cas où la résistance oppos(o n'est pas suffisante (aspiration dans le cas d'une pompe). Ces amicaux sont retenus latéralement par des têtes prévues aux axes h. et par des <I>écrous</I> h\ portés par ceux-ci.
Le fonctionnement<B>de</B> la machine décrite est le suivant (fig. 12<B>à 16),</B> en supposant qu'elle fonctionne comme pompe. Pendant la rotation du tambour c, les galets<B>g</B> sont toujours maintenus en contact avec le roule ment excentré a par l'intermédiaire des an neaux il, i2# Si l'on suppose que le roulement excentré a a son centre Pb (fig. 12) au-dessous <B>du</B> centre<B>0</B> du tambour<B>a,</B> dans le plan .zl[-Ml des cloisons iii et que le tambour tourne dans le sens de la flèche, on voit que lorsque les cylindres<B>C</B> font un demi-tour dans la partie<B>à</B> gauche du plan des cloisons (fig. 12),
les pistons<B>f</B> s'éloignent de la périphérie du tambour; il<B>y</B> a donc aspi ration de liquide par la tubulure de gauche .4. Pendant le demi-tour suivant,<B>à</B> droite<B>du</B> plan les pistons se rapprochent de, la périphérie du tambour et il<B>y</B> a donc re foulement de liquide par la tubulure de droite<B>A'.</B> Ce fonctionnement donne le débit maximum<B>de</B> la pompe dans le sens des flèches dans les tubulures, qu'on peut appeler sens po,,
tif. SI l'on actionne l'ai -bre de com- mande <B>b</B> pour ajuster le roulement a, par exemple<B>à</B> la position<B>de</B> la fig. <B>13,</B> on voit que lorsqu'un cylindre<B>C</B> passe de _211l' <B><I>à NI,</I></B> <B>il Y</B> .1 refoulement de liquide dans la cou- duite d'aspiration;
de<B><I>NI à</I></B><I> M</I> il se produit une aspiration effective de liquide, de<I>M<B>à N</B></I> il<B>y</B> a aspiration clans la conduite de refou lement et de<B><I>N à</I></B> 11P, refoulement effectif de liquide. Le débit de la pompe reste donc positif, mais diminue..
Dans la position de <B><I>la</I></B> fig. 14, le centre R du roulement a est ainené sur la perpendiculaire au plan M-MI des cloisons,<B>il y</B> a refoulement de liquide sair la conduite d'aspiration<B>MI<I>à</I> NI,</B> puis aspiration effective de liquide de<B>NI<I>à</I></B><I> AI,</I> aspiration sur la conduite de refoulement<B>de</B> <B>J-1<I>à N</I></B> et refoulement effectif de<B><I>N à</I> MI.</B> Le débit de la pompe est alors nul. En faisant ainsi tourner l'arbre b d'un quart de tour, on a donc fait varier le débit de la pompe du maximum jusqu'à zéro.
Ori.cow- prendra facilement par les schémas des fig. <B>15</B> et<B>16</B> qu'en faisant tourner ledit arbre d'un nouveau quart de tour, on fera varier le débit de zéro au maximum dans le sens néga tif, de sorte que la construction décrite permet d'obtenir facilement un débit quelconque entre zéro et Lin maximum, dans un sens ou dans l'autre, la réversibilité étant assurée pour tous les débits. Si la machine est employée comme moteur hydraulique, on fera varier de la même façon la vitesse et le sens de ro tation de la machine. Dans tous les cas, la course des pistons est égale au double de l'excentricité du roulement a par rapport<B>à</B> l'axe<B>0-0</B> de l'arbre<B>b.</B>
La longueur des cloisons m dans le sens de la circonférence est légèrement plus grande que le diamètre des pistons<B>f.</B> Pour éviter des pressions excessives dans chaque cylindre <B>C,</B> lorsque<B>à</B> débit réduit, le cylindre passe devant la cloison, il<B>y</B> a dans la périphérie du tambour<B>à</B> l'extrémité des cylindres, plu sieurs entailles 4 (fig. <B>17</B> et<B>18)</B> qui per mettent au liquide de s'échapper sur un oui les deux côtés de la cloison. Cette mesure de précaution n'est pas indispensable; elle peut être réalisée par tout autre dispositif répon- clant au môme but.
La fig. 4 montre une variante dans la quelle la chemise<B>de</B> distribution comprend une couronne intermédiaire it) séparée par des cuirs emboutis x de deux couronnes latérales îP', les trois parties de la chemise étant pressées l'une contre Fautre par des boulons <B>y;</B> cette disposition rend la m'achine# très étanche.
La fig. <B>5</B> montre une variante de chemise de distribution z pourvue de rainures dans lesquelles sont logés des segments de garni ture<B>j</B> qui portent sur le tambour et aug mentent- l'étanchéité. Ces segments sont sou mis<B>à</B> la pression<B>du</B> liquide arrivant de kl directement dans les rainures, comme repré senté, mais il pourrait<B>y</B> avoir<B>à</B> cet effet un autre dispositif hydraulique qui permette. de régler la pression du liquide agissant sur les segments, ou enfin des ressorts pourraient remplir la même fonction.
Les fig, <B>6</B> et<B>7</B> représentent une variante constructive qui concerne la liaison entre les pistons<B>f</B> et le roulement excentré a., Le galet<B><I>g</I></B> (fig. <B>1)</B> est remplacé, dans cette va riante, simplement par un sabot u.
Une solution encore plus simple est ex posée dans la fig. <B>8</B> où c'est le piston<B>f</B> lui- même qui fait<B>lé</B> contact avec le roulement excentré a_ Dans tous les cas; il<B>y</B> aura lieu de cou- server les anneaux de retenue il et j2 <B>pour</B> les pistons.
L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et représentées. Il est possible, d'autre part, de combiner une ma chine fonctionnant en pompe avec une ma chine fonctionnant en moteur pour constituer une transmission hydraulique de façon que le tout forme un seul dispositif. La machine présente en plus la propriété de pouvoir faire fonotion d*embrayage et de frein pour le cas oâ elle est appliquée dans les véhicules.
Hydraulic rotary machine, able to function as pump <B> on </B> as motor. This invention relates <B> to </B> a rotary hydraulic machine, able to function as a pump or as a motor, this machine being of the type which comprises a rotary drum provided with cylinders arranged radially, in which move pistons bearing on a crank pin mounted eccentrically with respect to said drum.
A characteristic of the rotary machine, object of the invention, resides in that the casing <B> of </B> the machine, in which the drum rotates, has two diametrically opposed partitions which separate the inlet and the outlet of liquid. , while the eccentric crank on which the pistons rest is arranged so as to be able to be displaced angularly so as <B> to </B> to vary the angular position of its radius of eccentricity with respect to the diametral plane passing through said partitions.
An important advantage of this machine is that it is reversible even at the lowest flow rates.
In the accompanying drawings, given <B> to </B> by way of example <B>: </B> FIG. <B> 1 </B> is an axial section of an embodiment of the object of the invention; Fig. 2 is a partial cross section along the line Y-Y (fig. <B><I>1);</I> </B> <B> 3 </B> shows a detail in section along the line X-X (fig. 2);
Fig. 4 is a section similar to <B> to </B> FIG. <B> 3, </B> but representing a variant of <B> de- </B> tail <B> - </B> Fig. <B> 5 </B> is a section similar to <B> to </B> in fig. <B> 3, </B> but showing another variant of detail; Fig. <B> 6 </B> is a section along the ZZ line (fig, <B> 7) </B> of a variant of a <B> of </B> connecting device between the pistons and a central <B> roller </B> bearing;
Fig. <B> 7 </B> is an elevational view corresponding <B> to </B> FIG. <B> 6; </B> Fig. <B> 8 </B> is a view similar to <B> to </B> FIG. <B> 7, </B> but showing another layout; Figs. <B> 9 </B> and <B> 10 </B> are detail cuts of bushings or buckles which may be provided in the drum;
Fig. <B> It </B> shows in vertical section a variant of the control device shown <B> in </B> in fig. 1; Figs. 12 <B> to 16 </B> are diagrams serving <B> to </B> the explanation <B> of </B> operation of the machine; Figs. <B> 17 </B> and <B> 18 </B> show notches which can be provided in the drum, fig. <B> 18 </B> being a section along the line T - T of fig. <B> 17. </B>
The machine shown in the drawings has a casing formed <B> from </B> two flanges <B> k </B> and <B> 1 </B> bolted together and in which is fixed a cylindrical distribution sleeve . This sleeve has two solid parts or diametrically opposed partitions, indicated at în, and, on each side of these partitions, openings ml crossed by reinforcing ribs ml (fig. 2) and <B> un- </B> blocking externally in two ducts kl of the casing.
These conduits have a progressively increasing section from the <B> ni </B> partitions to the horizontal median plane <B><I>A</I> </B> (fig. 2) where there are pipes salt, - before <B> to </B> the liquid inlet and outlet, respectively.
<B> A </B> The interior <B> of </B> the distribution jacket can rotate a cylindrical drum c, in which radial cylinders are formed <B> C. </B> The drum <B> o </B> has a central part <B> ci </B> which is supported in the <B> k </B> part of the casing by a <B> </B> ball bearing el. This part is keyed to the main shaft <B> ii </B> which receives the motor force if the machine operates as a pump or transmits this force if the machine operates as a receiver.
On the drum c is fixed a plate <B> d </B> which is supported by means of a <B> ball bearing </B> el on a central boss <B> It </B> of part <B> 1 </B> of the envelope.
In <B> the </B> boss 11, the drive shaft <B> b </B> is journalled, provided with an offset lever b, carrying a <B> </B> roller bearing a. The shaft <B> b </B> can turn <B> 180 </B> 11, this movement being limited by a stop screw o.
It can be controlled by a helical wheel <B> p </B> and a worm <B> q </B> driven by the shaft r. According to a variant, it could also be controlled by means of a lever acting on a toothed sector <B> i </B> (fig. 11) while grinding with a pinion s fixed on said shaft <B> b . </B> The construction being in this case such that the maximum amplitude of the lever does not exceed <B> 60 </B> degrees. The rotation movement <B> of </B> control <B> b </B> is only intended to vary the flow or to reverse the direction of flow of the liquid, <B> as </B> 011 the will see later.
In the cylinders C of the drum <B> o </B> slide pistons <B> f </B> which are supported on the eccentric bearing a via <B> "</B> rollers <B> g </B> carried by axles h, themselves mounted in forks fl of the pistons <B> f. </B>
The axes h. pistons protrude laterally from the forks fl and are surrounded by two circular rings il and i 2 which prevent the pistons from moving away from the central bearing under the influence of centrifugal force, in case the resistance opposes (o n ' is not sufficient (suction in the case of a pump) These friendly are retained laterally by heads provided for the axes h. and by <I> nuts </I> h \ carried by these.
The operation <B> of </B> the described machine is as follows (fig. 12 <B> to 16), </B> assuming that it functions as a pump. During the rotation of the drum c, the rollers <B> g </B> are always kept in contact with the eccentric bearing a by means of the rings il, i2 # Assuming that the eccentric bearing has its center Pb (fig. 12) below <B> of </B> center <B> 0 </B> of drum <B> a, </B> in the plane .zl [-Ml of partitions iii and that the drum turns in the direction of the arrow, it can be seen that when the cylinders <B> C </B> make a half turn in the left <B> to </B> part of the plane of the partitions (fig. 12 ),
the pistons <B> f </B> move away from the periphery of the drum; there is therefore <B> y </B> aspiration of liquid through the left pipe. 4. During the next U-turn, <B> to </B> right <B> of </B> the plane the pistons approach the periphery of the drum and there is therefore <B> </B> liquid through the right pipe <B> A '. </B> This operation gives the maximum flow <B> of </B> the pump in the direction of the arrows in the pipes, which can be called direction po ,,
tif. If you activate the control knob <B> b </B> to adjust the bearing a, for example <B> to </B> the position <B> of </B> in fig. . <B> 13, </B> we see that when a cylinder <B> C </B> goes from _211l '<B> <I> to NI, </I> </B> <B> there </B> .1 delivery of liquid in the suction pipe;
from <B> <I> NI to </I> </B> <I> M </I> effective aspiration of liquid occurs, from <I> M <B> to N </B> </ I> there <B> y </B> has suction in the discharge line and from <B> <I> N to </I> </B> 11P, effective liquid delivery. The pump flow therefore remains positive, but decreases.
In the position of <B><I>la</I> </B> fig. 14, the center R of the bearing a is aligned perpendicular to the M-MI plane of the partitions, <B> there </B> liquid is discharged through the suction pipe <B> MI <I> to </ I> NI, </B> then effective suction of liquid from <B> NI <I> to </I> </B> <I> AI, </I> suction on the discharge pipe <B> from < / B> <B> J-1 <I> to N </I> </B> and effective delivery from <B> <I> N to </I> MI. </B> The pump flow rate is then no one. By turning the shaft b in this way by a quarter of a turn, the pump flow rate has therefore been varied from the maximum to zero.
Ori.cow- will easily be taken by the diagrams of fig. <B> 15 </B> and <B> 16 </B> that by rotating said shaft a further quarter turn, the flow rate will be varied from zero to the maximum in the negative direction, so that the construction described makes it easy to obtain any flow rate between zero and maximum Lin, in one direction or the other, reversibility being ensured for all flow rates. If the machine is used as a hydraulic motor, the speed and direction of rotation of the machine will be varied in the same way. In all cases, the stroke of the pistons is equal to twice the eccentricity of the bearing a with respect to <B> to </B> the axis <B> 0-0 </B> of the shaft <B> b. </B>
The length of the partitions m circumferentially is slightly larger than the diameter of the pistons <B> f. </B> To avoid excessive pressures in each cylinder <B> C, </B> when <B> at </B> reduced flow, the cylinder passes in front of the partition, there <B> there </B> in the periphery of the drum <B> at </B> the end of the cylinders, several notches 4 (fig. . <B> 17 </B> and <B> 18) </B> which allow liquid to escape on both sides of the partition. This precautionary measure is not essential; it can be carried out by any other device meeting the same goal.
Fig. 4 shows a variant in which the <B> de </B> distribution shirt comprises an intermediate crown it) separated by stamped leathers x by two lateral crowns ÎP ', the three parts of the shirt being pressed against each other. by <B> y; </B> bolts this arrangement makes the # machine very waterproof.
Fig. <B> 5 </B> shows a variant of distribution jacket z provided with grooves in which are housed lining segments <B> j </B> which bear on the drum and increase the seal. These segments are subjected <B> to </B> the pressure <B> of the </B> liquid coming from kl directly into the grooves, as shown, but there could be <B> there </B> <B > to </B> this effect another hydraulic device that allows. to adjust the pressure of the liquid acting on the segments, or finally springs could fulfill the same function.
Figs, <B> 6 </B> and <B> 7 </B> represent a constructive variant which concerns the connection between the pistons <B> f </B> and the eccentric bearing a., The roller <B > <I> g </I> </B> (fig. <B> 1) </B> is replaced, in this variant, simply by a shoe u.
An even simpler solution is shown in fig. <B> 8 </B> where it is the piston <B> f </B> itself which makes <B> the </B> contact with the eccentric bearing a_ In all cases; there will be <B> </B> to cover the retaining rings il and j2 <B> for </B> the pistons.
The invention is not limited to the embodiments described and shown. On the other hand, it is possible to combine a machine operating as a pump with a machine operating as a motor to constitute a hydraulic transmission so that the whole forms a single device. The machine also has the property of being able to act as a clutch and brake for the case where it is applied in vehicles.