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" Machine hydraulique rotative ")
La présente invention est relative à une machine hydrauli- que rotative comprenant comme organes mobiles au moins une paire d'engrenages tournant dans un carter séparé par ces engrenages en au moins deux chambres étanches l'une par ra- port à l'autre.
Cette machine peut jouer le rôle d'une pompe ou d'un ré- cepteur suivant qu'elle refoule un fluide sous pression en étant actionnée par un moteur ou qu'elle reçoit un fluide sous pression en étant actionnée par un moteur ou qu'elle reçoit un fluide sous pression en fournissant un couple mo- teur. Elle peut être utilisée soit comme pompe, soit comme récepteur, soit comme pompe et comme récepteur dans un va- riateur de vitesse dans lequel la variation de vitesse est obtenuesoit par variation du débit de la pompe, soit par variation de la capacité d'absorption volumétrique du récep-' teur, soit par ces deux variations à la fois.
Dans la machine hydraulique suivant l'invention, la va- riation du débit de la pompe ou de la capacité d'absorp-
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tion volumétrique du récepteur est obtenue par le fait que les engrenages susdits sont montés de façon à pouvoir être déplacés axialement l'un par rapport à l'autre en maintenant l'étanchéité entre les chambres susdites. En d'autres ter- mes, la variation de débit de la pompe ou du récepteur sui- vant l'invention est obtenue en faisant varier la longueur active de la denture des engrenages qui constituent cette pompe ou ce récepteur.
Suivant une forme d'exécution particulière, l'un des en- grenages est interposé entre deux paliers fixes dont l'un présente une échancrure longitudinale formée par une surface cylindrique de révolution dont l'axe coïncide avec l'axe de l'engrenage mobile axialement et dont le rayon du cercle générateur est égal au rayon extérieur de ce dernier engrena- ge qui est disposé entre deux pistons mobiles axialement avec lui, ces deux pistons ayant un diamètre égal au diamè- tre extérieur de cet engrenage mobile,
celui de ces pistons qui se trouve à l'extrémité opposée à celle occupée par le palier avec l'échancrure susdite présentant lui-même une échancrure longitudinale formée également par une surface cylindrique de révolution dont l'axe coïncide avec l'axede l'engrenage fixe et dont le rayon du cercle générateur est égel ua rayon extérieur de cet engrenage fixe, de façon que les dents des deux engrenages puissent tourner librement et sans jeu à l'intérieur de l'échancrure correspondante quant ces engrenages sont en regard de ces échancrures sui- te au déplacement axial de l'engrenage mobile.
Le déplacement axial d'un des engrenages par rapport à l'autre peut être commandé à volonté par l'opérateur. Mais il peut aussi être commandé automatiquement en fonction du couple moteur absorbé par la pompe ou fourni par lerécep- teur, de façon qu'aussi longtemps que la puissance absorbée ou fournie demeure constante, la vitesse de rotation
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de la pompe ou du récepteur varie d'une manière inversement proportionnelle au couple absorbé ou fourni.
Dans ce but, dans la forme de réalisation particulière susdite, les engrenages susdits présentent chacun une dentu- re oblique. De plus, l'équipage mobile constitué par l'en- grenage et les deux pistons disposés départ et dtautre de cet engrenage est soumis axialement à l'action d'un ressort qui tend à rendre faible la longueur active des dents des deux engrenages, l'obliquité des dentures étant en outre choisie telle.que la composante axiale de la poussée exercée par le fluide circulant dans la machine sur la denture obli- que de l'engrenage mobile axialement, soit dintgée en sens in- verse de l'action du tessort.
Suivant une forme d'exécution particulière de la machi- ne hydraulique suivant l'invention, l'engrenage mobile axia- lement présente intérieurement un filet à pas rapide par lequel il est vissé sur un arbre qu'il est destiné à entraî- ner en rotation, cet engrenage étant soumis axialement à l'action d'un ressort qui tend à s'opposer à son vissage sur l'arbre et à maintenir cet engrenage dans une position pour laquelle la longueur active des dents des deux engre- nages est faible.
Cette forme de réalisation peut avantageusement être com- plétée de façon que,,dans le cas d'un renversement du sens de rotation du récepteur, le couple fourni par celui-ci puisse contrôler automatiquement la variation de vitesse, quel que soit le sens de rotation.
Dance but,l'engrenage mobile axialement présente inté- rieurement un filet à pas rapide par lequel il est vissé sur un écrou pourvu lui-même d'un filet intérieur à pas ra- pide de sens opposé à son filet extérieur, cet écrou étant vissé par son filet intérieur sur un arbre qu'il est desti- né à entraîner en rotation et ayant sa course axiale li-
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mitée, d'une part, par rapport à cet arbre, par deux butées disposées sur celui-ci, et, d'autre part, par rapport à l'engrenage dans lequel il est logé, par un épaulement de cet engrenage, celui-ci étant soumis axialement à l'action d'un ressort qui tend à s'opposer à son vissage sur l'écrou et à maintenir cet engrenage dans une position pour laquelle la longueur active des dents des deux engrenages est faible.
Dans le cas où la machine hydraulique suivant l'inven- tion constitué un variateur de vitesse comprenant une pompe à débit variable et un récepteur à capacité d'absorption volumétrique variable, cette pompe et ce récepteur sont cons- titués de préférence chacun par une machine hydraulique à engrenages conforme à l'invention.
Afin de pouvoir assurer le renversement du sens de mar- che du récepteur, il est prévu que la tuyauterie de refoule- ment de la pompe aboutisse à une valve qui, à volonté, dans une position, met cette tuyauterie de refoulement en communication avec une tuyauterie aboutissant à une des oham- bres étanches, d'un côté des engrenages du récepteur et, dans une autre position, met cette tuyauterie de refoule- ment en communication avec une tuyauterie aboutissant à l'au- tre chambre étanche, de l'autre côté de ces engrenages, tandis qu'une deuxième valve met la tuyauterie d'aspiration de la pompe en communication à volonté, soit avec l'une, soit avec l'autre des chambres étanches du récepteur.
La variation de la vitesse du récepteur peut également. être provoquée en faisant passer une partie du débit de la pompe par un by-pass contrôlé par une valve et établi entre la conduite de refoulement de la pompe et la conduite d'as- piration de celle-ci.
Le fluide dérivé de la tuyauterie de refoulement par le by-pass peut également être envoyé, soit dans un accumu- lateur de fluide, soit dans un appareil d'utilisation . 1
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quelconque de fluide sous pression, par exemple dans le cylindre d'une presse hydraulique. On obtient de la sorte un moyen de réglage de la vitesse du récepteur par varia- tion de la longueur active des engrenages et par le by-pass ainsi qu'une utilisation de la pompe dans un but tout à fait différent.
On peut enfin prévoir dans la tuyauterie de refoulement une soupape de sûreté de façon à limiter le taux de pression du fluide à une valeur déterminée d'avance ce qui permet de limiter les efforts auxquels sont soumis les appareils et éviter toute surcharge dangereuse.
D'autres particularités et détails de l'invention ap- paraîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement)quelques formes de réalisation d'u- ne machine hydraulique suivant l'invention.
L'invention s'étend notamment aux diverses combinai- sons des dispositifs décrits ci-dessous.
La figure 1 représente schématiquement en perspective une forme d'exécution d'un variateur de vitesse selon l'in- vention. la figure 3 est, 'à plus grande échelle, une vue en perspective, après coupe partielle, de la pompe du variateur de vitesse suivant la figure 1, réalisée conformément à l'invention.
'La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une autre coupe suivant la ligne IV- IV de la figure 2.
La figure 5 est une autre coupe suivant la ligne V-V de la figure 2.
La figure 6 représente d'une façon semblable à la fi- gure 2, le récepteur du variateur de vitesse suivant la
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figure 1.
La figure 7 représente en perspective, après coupe par- tielle, une forme d'exécution du variateur de vitesse se- lon l'invention, dans laquelle la pompe à débit variable et le récepteur à capacité d'absorption volumétrique également variable sont logés dans un carter commun.
La figure 8 représente en perspective, après coupe lon- gitudinale, une forme d'exécution différente de la commande d'une pompe d'un variateur de vitesse conforme à l'inven- tion.
La figure 9 représente en perspective, après brisures partielles, une forme d'exécution d'un variateur de vitesse selon l'invention, dans laquelle la disposition des organes est quelque peu différente des formes d'exécution illustrées aux figures précédentes.
La figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 9.
La figure 11 est une partie d'une autre coupe faite sui- vant une ligne XI-XI de la figure 9.
La figure 12 est une vue en perspective d'une autre for- me d'exécution d'une pompe ou d'un récepteur pour un varia- teur de vitesse selon l'invention.
Les figures 13, 14,15, 16 et 17 sont des coupes suivant les lignes désignées respectivement par XIII-XIII, XIV-XIV, XV-XV, XVI-XVI,et XVII-XVII à la figure 12.
Les figures 18 et 19 représentent en perspective, après brisure partielle, deux formes d'exécution d'un variateur de vitesse selon l'invention, dans lesquelles la pompe et le récepteur sont disposés bout à bout dans les mêmes alé- sages du carter.
La figure 20 représente en perspective, après brisure partielle, une forme d'exécution d'une pompe d'un variateur de vitesse conforme à l'invention, dans laquelle la varia-
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tion de la longueur active des engrenages se fait automati- quement en fonction du couple absorbé par la pompe.
La figure 21 est un schéma expliquant le fonctionnement de l'appareil illustré par la figure 20.
La figure 22 représente en perspective, après brisure partielle, une forme d'exécution d'un récepteur d'un varia- teur de vitesse conforme à l'invention dans-laquelle la variation de la' longueur active des en.grenages se fait auto- matiquement en fonction du couple fourni par le récepteur.
La figure 23 représente en perspective, après brisure partielle, une autre forme d'exécution d'un récepteur pour variateur de vitesse suivant l'invention.
La figure 24 représente schématiquement en perspective un dispositif permettant de renverser le sens de marche d'un variateur de vitesse selon l'invention.
Les figures 25, 26 et 27 représentent diverses posi- tions des valves servant au renversement du sens de marche du variateur de vitesse représenté à la figure 24.
La figure 28 représente en perspective, après brisure partielle, une forme d'exécution d'un récepteur réversible de variateur de vitesse à réglage automatique, dans laquel- le la longueur active des engrenages est maintenue invaria- blement au maximum pour un des sens de rotation.
Les figures 29. 30 et 31 représentent en perspective, après brisure partielle, une forme d'exécution d'un récep- teur réversible pour un variateur de vitesse automatique conforme à l'invention dans laquelle la longueur active des engrenages varie automatiquement en fonction et dans le même sens que le couple fourni par le récepteur et cela dans les deux sens de rotation.
La figure 32 représente schématiquement en coupe une partie d'une pompe ou d'un récepteur pour variateur de vi- tesse selon l'invention, à engrenages multiples.
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La figure 33 représente de manière semblable dans une autre disposition, de caractère général, des engrenages d'une pompe ou d'un récepteur pour variateur de vi- tesse-, selon l'invention.
La figure 34 représente en coupe deux valves d'un dis- positif pour renversement du sens de marche d'un récepteur pour variateur de vitesse suivant l'invention, combinées avec un by-pass entre la pompe et le récepteur.
La figure 35 représente en perspective, après brisure partielle,une pompe pour variateur de vitesse suivant l'in- vention pourvue d'un by-pass.
La figure 56 représente schématiquement une partie de la pompe suivant la figure 35.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de ré- férence désignent des éléments semblables.
La figure 1 représente une forme d'exécution d'un varia- teur de vitesse selon l'invention.
Ce variateur de vitesse comprend une pompe à débit varia- ble 1 et un récepteur à capacité d'absorption volumétrique variable 2. Cette pompe et ce récepteur sont constitués cha- cun par une machine hydraulique à engrenages conforme à l'invention.
La pompe 1 est reliée par des tuyauteries 1b et lc au récepteur 2 qui, dans le cas de la figure 1, est en principe identique comme encombrement et construction à la pompe 1.
Celle-ci est actionnée par un arbre moteur 4a tournant dans le sens de la flèche f3 tandis que le récepteur 2 transmet le couple moteur qu'il développe à un arbre 4d tournant dans le sens de la flèche f4 . Une manivelle 14 sur la pompe 1 et une manivelle 14 semblable sur le récepteur 2 servent à commander, d'une façon qui sera décrite plus loin, respec- tivement la variation du débit de la pompe 1 et la varia- tion de la capacité dtabsorption volumétrique du récep-
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teur 2.
C'est donc en agissant sur ces leviers qu'on peut fai- re varier le rapport des vitesses de rotation entre l'arbre 4a de la pompe et l'arbre 4d du récepteur.
Aux figures 2, 3, 4 et 5, on a représenté à plus grande échelle certains détails de construction de la pompe 1.
Sur ces figures, 3 désigne le carter de la pompe. A l'intérieur de ce carter,'sont ménagés deux alésages cylin- driques 3a et 3b dont les axes sont parallèles. Un engrena- ge 4 tourne à frottement doux dans l'alésage cylindrique 3a et un autre engrenage 5 est disposé dans les mêmes condi- tions à l'intérieur de l'alésage 3b. Les dents de ces deux engrenages 4 et 5 engrènent constamment les unes avec les autres. De part et d'autre de l'endroit où ils engrènent, les engrenages 4 et 5 séparent deux chambres 3c et 3d (fi- gure 4) étanches l'une par rapport à l'autre.
L'engrenage 4 est porté, d'une part, par l'arbre 4a et, d'autre part, par un arbre 4b, L'engrenage 5 est porté par deux arbres 5a et 5b. Ceux-ci ne sortent pas de l'ex- térieur du carter 3.
L'arbre 4a tourne librement dans un palier 6 qui s'em- boîte dans l'alésage 3a et qui est solidaire d'un couvercle 10 du carter 3. L'arbre 4b est supporté de la même façon à l'intérieur d'un palier 7 s'emboîtant également à l'inté- rieur de l'alésage 3a et solidaire d'un couvercle 11 qui as- sure la fermeture du carter 3 à son extrémité opposée.
Les deux faces latérales de l'engrenage 4 sont mainte- nues entre les faces correspondantes des paliers 6 et 7 qui s'opposent de la sorte à tout mouvement axial de cet engrenage. D'une façon analogue, les arbres 5a et 5b por- tant l'engrenage 5 tournent librement dans des pistons 8 et 9 qui peuvent coulisser dans l'alésage 3b et qui sont maintenus appliqués.contre les faces latérales de l'engre-
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nage 5. Ces pistons ont le même diamètre que le diamètre extérieur de l'engrenage 5.
Le palier 7 présente du côté se trouvant vers l'engrena- ge 5 sur toute sa longueur, une échancrure longitudinale 7a formée par une surface cylindrique de révolution dont l'axe coïncide avec l'axe de l'engrenage 5 et dont le rayon du cercle générateur est égal au rayon extérieur de ce dernier engrenage. Cette surface vient donc s'appliquer exactement contre la surface extérieure du piston. voisin 9.
D'une façon semblable, le piston 8 qui se trouve à l'ex- trémité du carter 3 opposée à celle où se trouve le palier 7 présente une échancrure longitudinale 8a semblable à l'échancrure 7a. Cette échancrure 8a est formée par une surface cylindrique de révolution dont l'axe coïncide avec l'axe de l'engrenage fixe 4 dont le rayon du cercle généra- teur est égal au rayon extérieur de ce dernier engrenage.
La surface de l'échancrure 8a s'applique exactement contre la surface extérieure du palier adjacent 6.
Grâce aux échancrures 7a et 8a, les dents des deux en- grenages 4 et 5 peuvent tourner librement et sans jeu à l'intérieur de l'échancrure correspondante 8a eu 7a, quand ces engrenages sont en regard de ces échancrures suite au déplacement axial de l'engrenage mobile 5.
Il résulte de cette disposition que l'ensemble consti- tué par le piston 8, l'engrenage 5 et le piston 9, peut cou- lisser axialement à l'intérieur de l'alésage 3b. Le dépla- cement axial de cet ensemble est commandé au moyen d'un pignon 13 qui engrène avec une crémaillère 9a taillée dans le piston 9, ce pignon 13 étant calé sur le même arbre que la manivelle 14.
Le fonctionnement de l'appareil ainsi constitué est le suivant : L'arbre 4a étant animé d'un mouvement de rotation par
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exemple, dans le sens de la flèche f3, l'engrenage 4 soli- daire de cet arbre se met à tourner à l'intérieur de l'alé- sage 3a. L'engrenage 5 qui engrène avec l'engrenage 4 est entraîné à son tour et effectue un mouvement de rotation à l'intérieur de l'alésage 3b dans le sens de la flèche f4.
Le fluide qui circule à travers la pompe est alors entraîné, de façon connue, par les dents des engrenages 4 et 5 en ve- nant remplir les encoches 4c et 5c entre les dents des en- grenages 4 et 5. L'arrivée du fluide se fait alors par la tuyauterie le et le refoulement par la tuyauterie lb (figu- res 1 et 4).
La quantité de fluide débitée par une pompe à engrenages quelconque étant notamment fonction du volume des encoches entre les dents, le débit de la pompe est d'autant plus grand que la longueur axiale de la partie en prise des engre. nages 4 et 5 est plus grande.
La caractéristique nouvelle et essentielle de la pompe suivant les figures 2 à 5 réside dans le fait que la lon- gueur active des encoches 4c et 5c peut être modifiée à vo- lonté de façon à permettre de faire varier à volonté la quan- tité de fluide débitée par la pompe.
Pour faire varier la longueur active des encoches 4c et 5c, il suffit d'agir sur la manivelle 14, soit dans le sens de la flèche f5, soit dans le sens de la flèche f6.
L e déplacement de lamanivelle dans le sens de la flèche f5 provoque un déplacement axial de l'équipage mobile 8, 5, 9 dans le sens de la flèche f7 avec la conséquence que la longueur de la partie des dents 4 et 5 qui se trouve en pri- se augmente.
A la limite, on peut amener les deux engrenages, qui ont la même longueur, en prise sur toute leur longueur, Dans cette dernière position relative des engrenages 4 et 5, la pompe assure son débit maximum.
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Par contre, si à partir de cette position, on fait pivo- ter la manivelle 14 d'un certain angle dans le sens de la flèche f6, l'équipage mobile constitué par le piston 8, l'engrenage 5 et le piston 9 se déplace axialemnt d'une cer- taine quantité dans le sens de la flèch f8. Ce déplace- ment a pour conséquence de ne laisser en prise qu'une partie des dents des engrenages 4 et 5, ainsi qu'il est représenté ? la figure 2.
Dans cette nouvelle position relative des engrenages 4 et 5, la partie des dents de l'engrenage 4 qui n'engrène pas avec les dents de l'engrenage 5 se trouve recouverte par l'échancrure cylindrique Sa du piston 8 tandis que la partie des dents de l'engrenage 5 qui ne participe pas à l'engrène- ment est logée en face de l'échancrure 7a du palier 7.
Dans cette nouvelle position relative des engrenages 4 et 5, la quantité de fluide débitée par la pompe est pro- portionnelle à la partie de l'encoche entre les dents d'un des engrenages 4 et 5 dans laquelle pénètre encore la dent correspondante de l'autre engrenage. Cette quantité est donc déterminée par la longueur de la denture restant enco- re en prise.
La partie des encoches 4c et 5c à l'intérieur de laquelle ne pénètre plus la dent correspondante de l'un ou de l'autre engrenage reste remplie de fluide qui s'y est engagé au moment du passage de l'encoche 4c ou 5c devant la tuyauterie d'amenée de fluide lc à. la pompe. On voit donc que seule demeure active la partie des encoches 4c et 5c qui corres- pond à la partie de la denture restant encore en prise.
Le reste de chaque encoche ne provoque plus d'aspiration ni de refoulement du fluide et constitue une capacité morte constamment remplie de la même quantité de fluide.
Le débit minimum de la pompe est obtenu lorsque les deux engrenages 4 et 5 ne sont plus en prise que sur la plus
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petite longueur capable d'assurer encore l'entraînement de l'engrenage 5 par l'engrenage 4.
Entre le débit maximum et le débit minimum, on peut donc faire varier le débit de la pompe d'une façon progressive en déplaçant la manivelle 14 progressivement dans le sens de la flèche fr6depuis une de ses positions extrêmes jus- qu'à l'autre.
Inversement, on peut augmenter progressivement le débit en déplaçant progressivement la manivelle 14 dans le sens de la flèche f5 dtune position extrême à l'autre.
Le récepteur 2 qui constitue l'autre partie essentielle du variateur de vitesse représenté à la figure 1 est cons- truit d'une façon identique à la pompe 1.
La figure 6 représente ce récepteur 2 de la même façon que la figure 2 représente la pompe 1. Les engrenages sont désignés par 16 et 17. Celui-ci forme avec deux pistons 18 et 42 qui le portent un équipage mobile axialement quand on fait pivoter la manivelle 14 calée sur le même arbre que le pignon 13 engrenant avec une crémaillère 18a taillée dans le piston 18. L'engrenage 16 est calé sur l'arbre 4d porté par deux paliers 45 et 46 solidaires des couvercles 11 et 10 du carter 3.
On peut faire varier la capacité d'absorption volumétri- que du récepteur 2 exactement de la même façon qu'on peut faire varier le débit de la pompe 1. Le fluide sous pres- sion introduit dans le récepteur 2 provoque la rotation des engrenages 16 et 17, par exemple, dans le sens des flèches f3 et f4. Lorsque ces deux engrenages se trouvent exactement en face l'un de l'autre et que, par conséquent, leurs dents sont en prise sur toute leur longueur, la capa- cité d'absorption volumétrique du récepteur est maximum.
Lorsque, par contre, en agissant sur la manivelle 14 dans le sens de la flèche f6,on amène les engrenages 16
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et 17 dans une position telle que celLe représentée à la fi- gure 6, la capacité d'absorption volumétrique du récepteur n'est plus aussi grande puisque seule la longueur des enco- ches 16c et 17c correspondant à la longueur en prise des dentures des deux engrenages peut recevoir du fluide. En ef- fet, l'autre partie de encoches, au moment où elle se pré- sente en face de la tuyauterie d'amenée de fluide sous pres- sion, contient encore le fluide qui n'en a pas été expulsé par la dent de l'autre engrenage.
En supposant le débit de la pompe 1 constant, on peut faire varier la vitesse de rotation de l'arbre 4d du récep- teur en faisant varier, comme il vient d'être décrit, la capacité d'absorption volumétrique de ce récepteur. Oette vitesse est inversement proportionnelle à la capacité d'ab- sorption volumétrique. On peut donc obtenir toute une gam- me de vitesses de rotation de l'arbre 4d du récepteur 2, soit dans le sens croissant, soit dans le sens décroissant par rapport à la vitesse constante de l'arbre 4a de la pom- pe 1.
On peut augmenter l'étendue de la gamme de vitesses de rotation de l'arbre 4d si on fait varier en même temps que la capacité d'absorption volumétrique du récepteur le débit de la pompe 1. La vitesse de l'arbre 4d du récepteur 2 est d'autant plus faible que le débit de la pompe 1 est faible et la capacité d'absorption volumétrique du récepteur est élevée et inversement.
On peut régler la vitesse de l'arbre 4d de façon que les déplacements des deux manivelles 14 (figure 1) donnent lieu, soit à une addition, soit à une soustraction des va- riations de vitesse dues respectivement à la capacité d'ab- sorption volumétrique du récepteur et au débit de la pompe.
On peut aussi régler ces déplacements de façon que la va- riation de la vitesse de rotation de l'arbre 4d suive une loi qu'on s'est fixée d'avance.
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A la figure 7, on a représenté un variateur de vitesse dans lequel la pompe à débit variable- et le moteur à capa- cité d'absorption volumétrique également variable sont lo- gés bout à bout dans un carter commun 3. Celui-ci contient un équipage mobile qui comprend l'engrenage 5 de la pompe et l'engrenage 17 du récepteur. Ces deux engrenages sont sépa-
18 rés l'un de l'autre par uh piston/mobile axialement avec eux. Cet équipage mobile comprend en outre les pistons 8 et 9. Les engrenages 5 et 17 sont disposés dans le carter par rapport respectivement à l'autre engrenage 4 de la pom- pe et à l'autre engrenage 16 du récepteur, de façon que lorsque la longueur active de la denture des engrenages de la pompe augmente, celle de la denture des engrenages du récepteur diminue et inversement.
Grâce à cette disposition ,en faisant pivoter la mani- velle 14 dans le sens de la flèche f5, on augmente la lon- gueur active de la paire d'engrenages 4 et 5 et on diminuée la même quantité la longueur active des engrenages 16 et
17. Ceci a pour effet d'augmenter le débit de la pompe et de diminuer la capacité d'absorption volumétrique du récep- teur. Il en résulte un accroissement relativement rapide du rapport entre la vitesse de rotation de l'arbfe 4d du ré- cepteur et la vitesse de rotation de l'arbre 4a de la pompe.
Inversement, en déplaçant la manivelle 14 dans le sens de la flèche f6, on diminue le débit de la pompe et on aug- mente en même temps la capacité d'absorption volumétrique du récepteur et de ce fait le rapport entre la vitesse de rotation de l'arbre 4d de ce dernier et celle de l'arbre
4a de la pompe est plus faible.
L'avantage de la disposition de la pompe et du récep- teur d'un variateur de vitesse suivant l'invention dans un carter commun résulte principalement dans le fait que les tuyauteries assurant la circulation du fluide de la pompe vers le récepteur et du récepteur vers la pompe peuvent ,
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être plus courtes que dans le cas de la figure 1 et peuvent être aménagées à l'intérieur du carter 3 qui renferme les engrenages 4, 5, 16 et 17. De plus, la commande de la va- riation de la vitesse peut facilement être réalisée au moyen d'un seul organe de manoeuvre qui fait varier simultanément les longueurs actives des engrenages de la pompe et du mo- teur.
Au lieu d'une commande de la variation de la vitesse réalisée au moyen d'un pignon tel que 13 et d'une crémail- lère telle que 9a, on peut évidemment employer d'autres com- mandes de variation de cette vitesse donnant lieu à un dé- placement axial de l'équipage mobile constitué par les pis- tons 8,18 et 9 et les engrenages 5 et 17.
La figure 8 représente une autre forme d'exécution de cette commande dans laquelle l'arbre 5a de l'engrenage 5 porte à son extrémité une chape 19 dans laquelle s'articule une des extrémités d'une biellette 20 dont l'autre extrémi- té est articulée à un levier 21 calé sur l'arbre 22. Celui- ci porte également la manivelle 14.
La pompe et le récepteur du variateur de vitesse suivant l'invention, lorsqu'ils sont logés dans un carter commun, ne sont pas obligatoirement disposés bout à bout mais peu- vent occuper l'un par rapport à l'autre n'importe quelle autre position, sans pour cela sortir du cadre de l'inven- tion.
Les figures 9, 10 et 11 représentent une forme d'exécu- tion d'un variateur de vitesse suivant 1.'invention dans la- quelle la pompe et le récepteur sont disposés l'un à côté de l'autre dans un carter commun 3. Ils sont en communica- tion avec un accumulateur de fluide 26 dans lequel le ni- veau s'établit, par exemple, à la ligne 23 (figure 10).
La pompe, qui est représentée dans la moitié de droite de la figure 10, est séparée du récepteur représenté dans
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la moitié de gauche, par une cloison 15 dans laquelle est ménagé un canal 28. Un couvercle 24 ferme l'accumulateur de fluide 26. La chambre d'aspiration de la pompe est en communication avec l'accumulateur 26 par un canal 27 ména- gé dans le prolongement du canal 28. La chambre d'évacua- tion du récepteur est en communitaion avec l'accumulateur 26 par un canal 29, également ménagé dans le prolongement du canal 28.
La manivelle 14 est calée sur le même arbre qu'un pi- gnon 30 engrenant avec le pignon 13 et avec un autre pi- gnon 31.
Le pignon 13 engrène avec une crémaillère 8b ménagée à la partie inférieure du piston 8 tandis que le pignon 31 est calé sur un arbre 32 portant un pignon 33 (figure 11) engrenant avec une crémaillère 18a ménagée à la partie in- férieure du piston 18.
Le fonctionnement de ce variateur de vitesse est en tous points semblable au fonctionnement du variateur de vitesse décrit précédemment.
Lorsque l'arbre 4a de la pompe tourne dans le sens de la flèche f4, les engrenages 4 et 5 de cette pompe débitent du fluide qui est aspiré de l'accumulateur 26 par le canal 27 et est refoulé sous pressioh à travers le canal 26 dans la direction du récepteur.
Les engrenages 16 et 17 de celui-ci se mettent à tourner dans le sens correspondant à la flèche f4 pour le pignon 16 calé sur l'arbre 4d. Le réglage du rapport entre la vitsses de rotation de cet arbre et celle de l'arbre 4a est réalisé s en agisant sur la manivelle 14.
La disposition adoptée est telle que lorsque, sous l'ac- tion de la manivelle 14, la longueur active des engrenages de la pompe augmente, la longueur active des engrenages du récepteur diminue, ce qui a pour effet d'augmenter d'une
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manière concomittante la vitesse de rotation de l'arbre 4d du récepteur par rapport à la vitesse de l'arbre 4a de la pompe et inversement.
Il est à remarquer que les axes des engrenages de la pompe et du récepteur ne doivent pas nécessairement être disposés parallèlement l'un à l'autre. Ils peuvent, par exemple, se situer perpendiculairement ou former entre eux un angle quelconque. Ces arbres peuvent émerger du carter commun 3, soit du même côté, soit par des côtés opposés, soit encore des deux côtés à la fois. Ce sont les condi- tions d'utilisation du variateur de vitesse propres à cha- que cas particulier qui doivent décider de la disposition relative à adopter pour la pompe et le récepteur.
Dans les formes d'exécution du variateur de vitesse se- lon l'invention décrites précédemment, les encoches des dents des engrenages qui ne constituent pas les parties actives de ceux-ci sont constamment remplies de fluide et forment une capacité inerte. La pompe ou le récepteur du variateur de vitesse selon l'invention peut également rece- voir une réalisation constructive un peu différente dans laquelle les parties des encoches entre les dents qui sont en dehors de la longueur active des engrenages s'emboîtent dans des fourreaux de forme appropriée de fe.çon telle que le fluide qui circule travers la pompe ou le récepteur ne puisse pénétrer que dans les parties actives des enco- ches entre les dents.
Les figures 12, 13, 14,15, 16 et 17 représentent une forme d'exécution d'aine pompe d'un variateur de vitesse selon l'invention dans laquelle seules les parties actives des encoches entre les dents sont remplies de fluide.
Dans cette forme d'exécution, le palier 7 est entouré d'un manchon 39 pouvant être glissé axialement autour da l'engrenae 4 calé sur l'arbr 4a Le déplacement
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axial du manchon 39 est effectué en même temps que le dépla- cement axial de l'engrenage mobile 5 grâce à une fourchette 38 calée sur l'arbre 5a sur lequel l'engrenage 5 tourne à frottement doux.
Le manchon 39 et le palier 7 présentent du côté situé vers le deuxième engrenage mobile 5 une échan- crure longitudinale désignée respectivement par 39a et 7a'. pour le logement d'une partie d'un fourreau cylindrique 36 pourvu d'alvéoles dans lesquelles les dents de l'engrenage mobile 5 s'engagent sans jeu et à l'intérieur desquelles ces dents coulissent au cours du déplacement axial de cet engrenage, Ce fourreau 36 est immobilisé axialement entre un épaulement 3e du carter et une entretoise 37. Il est monté sur le piston 9 qui coulisse en son sein.
Le deuxième palier 6 du premier engrenage 4 est entouré d'un deuxième fourreau 35 pourvu d'alvéoles coiffant sans jeu les dents de cet engrenage qui,au cours du déplacement axial de ce fourreau, coulissent dans ces alvéoles . Celui- ci est disposé entre le manchon 39 et une saillie 8c soli- daire du piston 8 mobile avec le piston 9. Ce piston 8 est appliqué contre l'engrenage 5 et est mobile axialement avec celui-ci mais ne tourne pas avec ce dernier. Il présente du côté du deuxième fourreau 35 une échancrure 8a servant au logement d'une partie de ce fourreau. Le fourreau 35 peut tourner librement et sans jeu à l'intérieur de l'alésa- ge 3a du carter 3 et de l'échancrure 8a' du piston 8. La longueur du fourreau 35 est telle qu'il vient s'intercaler exactement entre la saillie 8c du piston 8 et la face la- térale adjacente de l'engrenage 5.
Le fourreau 36 tourne librement et sans jeu à l'inté- rieur du carter 3 et des échancrures 7a' et 39a du palier 7 et du manchon 39. Il est appliqué contre la face arriè- re du premier engrenage 4. Le manchon 39, dont le diamè- tre intérieur est égal au diamètre extérieur du palier 7
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et par conséquent au diamètre extérieur de l'engrenage 4, peut venir coiffer celui-ci dans la partie de ce dernier qui n'est pas recouverte par le fourreau 35.
Le pignon 13 engrène avec la crémaillère 8b taillée è, la partie inférieure du piston 8 et provoque le déplacement de l'ensemble des pièces mobiles axialement lorsqu'on fait pivoter la manivelle 14, soit dans le sens de la flèche f5, soit dans le sens de la flèche f6.
Si on fait tourner l'arbre 4a, l'engrenage 4 est en- traîné en rotation en même temps que l'engrenage 5. Du fait que les dents de l'engrenage 4 s'emboîtent dans les alvéoles du fourreau 35 et les dents de l'engrenage 5 dans les alvéoles du fourreau 36, ces deux fourreaux participent à ce mouvement de rotation.
Lorsque sous l'action de la manivelle 14, du pignon 13 et de crémaillère 8b, on déplace axialement le piston 8 d'une certaine quantité à l'intérieur de l'alésage 3b, ce déplacement ast accompagné d'un mouvement de même ampli- tude et de même sens des pièces suivantes :
L'engrenage 5 dont les faces sont prises entre le piston 8 et le piston 9 qui sont réunis entre eux par l'ar- bre 5a.
Le fourreau 35 qui est encastré entre la saillie 8c du piston 8 et la face avant de l'engrenage 5.
Le manchon 39 qui appuie, d'une part, contre le four- reau 35 et, d'autre part, contre la fourchette 38 solidai- re de l'arbre 5a.
Lorsqu'on fait pivoter, par exemple, la manivelle 14 dans le sens de la flèche f5, le piston 8 se déplace dans le sens de la flèche f7, et l'engrenage 5 coulisse dans le mêe sens avec le résultat que la longueur en prise des dents des engrenages 4 et 5, la longueur active, augmente.
Le fourreau 35 qui effectue ainsi que l'on vient de voir
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plus haut un déplacement de même amplitude et dans le même sens, découvre les dents de l'engrenage 4 au fur et à mesu- re que l'engrenage 5 en coulissant augmente la longueur de la denture en prise. De leur côté, les dents de l'engre- nage 5 se déboîtent au fur et à mesure du mouvement de ce dernier dans le sens de la flèche f7en dehors du fourreau 36. Le manchon 39, pris entre le fourreau 35 et la four- chette 38, vient à son tour au fur et à mesure coiffer l'engrenage 4 remplissant ainsi l'intervalle entre l'alésage 3a du carter 3 et le diamètre extérieur de l'engrenage 4.
Inversement, lorsqu'on fait pivoter la manivelle 14 dans le sens de la flèche f6 ce qui a pour effet de faire coulisser l'ensemble des pièces mobiles axialement dans le sens de la flèche f8, la mise en action des mêmes organes fait qu'au fur et à mesure que la longueur active des dents des engrenages 4 et 5 diminue, la partie inactive s'éclipse, en ce qui concerne l'engrenage 4 à l'intérieur du fourreau 35,,'-et en ce qui concerne l'engrenage 5 à l'in- térieur du fourreau 36.
On voit de la sorte que seule la partie active de la denture des engrenages 4 et 5 se trouve en contact avec le fluide. Il en résulte la suppression de la capacité morte représentée par la partie inactive de chaque encoche des dents et par conséquent une sensible amélioration du rende- ment de l'appareil, surtout dans la position des engrenages correspondant aux faibles débits.
Laq variation de la vitesse de rotation de l'arbre 4d du récepteur par rapport à la vitesse de rotation de l'ar- bre 4a de la pompe se fait par contre toujours par modifi- cation de la longueur active des engrenages de la pompe ou du récepteur, ou des deux simultanément.
Avec les formes d'exécutions décrites ci-avant, on peut réaliser une variation progressive de la vitesse. La
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forme d'exécution d'un variateur de vitesse selon l'inven- tion, représentée à la figure 18, ne permet pas une varia- tion progressive de la vitesse mais elle présente l'avanta- ge d'être peu encombrante par suite de l'absence de piston entre les engrenages mobiles ou de palier entre les engre- nages fixes.
Cette forae d'exécution d'un variateur de vitesse compred
4a un arbre/actionnant la pompe et disposé dans le pro- longement de l'arbre récepteur 4d. Ces deux arbres sont mobiles axialement. Sur le premier sont calés un engrenage 4 et un piston 61 dont le diamètre est égal au diamètre ex- térieur de cet engrenage . Sur l'arbre 4d sont calés un engrenage 16 et un piston 62 ayant le même diamètre que l'ne grenage 4 et le piston 61.
Les engrenages 4 et 16 engrènent avec un nombre varia- ble de disques à denture d'engrenage montés -L'ou sur un ar- bre 63 parallèle aux arbres 4a et 4d.
L'engrenage 4 engrène avec les disques a, b, c, tandis que l'engrenage 16 engrène avec les disques d, e, f, g, h.
Le nombre de disques engrenant avec chacun des engrenages 4 et 16 dépend de la position axiale des arbres 4a et 4d.
Le déplacement de ces derniers doit se faire d'une façon discontinue d'une quantité égale à la largeur de chacun des disques a à h ou à un multiple de cette largeur de fa- çon qu'aucun de ces disques ne soit amené à engrener simul- tanément avec les engrenages 4 et 16. L'arbre 63 est monté dans des paliers fixes 64 et 65 appliqués de part et d'au- tre de la série de disques a à h et solidaires des couver- cles du carter dont un seul est représenté en/1.
Le palier 64 est pourvu du. côté du piston voisin 61 d'une échancrure 64a permettant à l'engrenage 4 d.e tourner librement et sans jeu pendant qu'il est en regard de ce palier, De même, le palier 65 est pourvu du côté du pis-
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ton adjacent 62 d'une échancrure 65a permettant à l'engrena- ge 16 de tourner librement et sans jeu pendant qu'il est en regard de ce palier.
Lorsque l'arbre 4a est animé d'un mouvement de rotation dans le sens de la flèche f3, il entraîne les disques den- tés a, b, et c suivant la flèche f4. Il en résulte que le fluide qui est transféré de la chambre étanche d'aspiration en avant de l'engrenage 4 à la chambre étanche de refoule- ment en arrière de cet engrenage pénetr dans les en- coches entre les dents de l'engrenage 16 et des disques den- tés d, e, f, g, h qui se trouvent en avant du plan de coupe de la figure en regard de la partie balayée en commun par cet engrenage et les disques au cours de leur rotation. Le fluide sous pression dans la chambre de refoulement ne peut s'échapper qu'entre la surface des alésages 3a et 3b et les encoches des dents de l'engrenage 16 et des disques dentés d à h .
De ce fait, il provoque un mouvement de rotation du groupe des disques d, e, f, g, h , et de l'en- grenage 16 en sens inverse respectivement de la flèche f4 et de la flèche f3. En d'autres termes, l'engrenage 16 provoque l'entraînement de l'arbre d dans le sens de la flèche f3. Le mouvement de rotation de l'engrenage 16 et des disques,dentés d, e, f, g,h, a pour effet de ramener le fluide du côté de l'aspiration de la pompe, le fluide cir- culant dans l'appareil.
Le rapport de la vitesse de rotation de l'arbre 4d par rapport à celle de l'arbre 4a dépend de la longueur active des dents des engrenages 4 et 16. Si ces engrenages sont déplacés dans le sens de la flèche f8, l'arbre 4d tourne relativement 'plus vite que dans le cas représenté. Au con- traire, en déplaçant les engrenages 4 et 16 dans le sens de la flèche f7, on fait diminuer la vitesse de rotation de l'arbre 4d par rapport à celle de l'arbre 4a.
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Le déplacement axial des arbres 4a et 4d dans chaque sens est limité, en pratique, par le fait qu'il faut que l'engrenage 4 engrène au moins avec le disque denté a et l'engrenage 16 avec au moins le disque denté h.
A la figure 19, on a représenté une autre forme d'exécu- tion encore plus compacte que celle de la figure 18. L'ar- bre 4a actionnant la pompe et l'arbre récepteur 4d sont en- core disposés dans le prolongement l'un de l'autre et mobi- les axialement. Ils présentent un certain nombre de rainu- res dans lesquelles sont engagées des nervures intérieures portées par des disques dentés semblables aux disques a à h de la figure 18. Les disques j, k, 1, m, sont entraî- nés en rotation par l'arbre 4a tandis que les disques n, o, p, q entraînent en rotation l'arbre 4d. Les arbres 4a et 4d ont le même diamètre de sorte qu'au cours de leur déplace- ment axial on peut faire varier, soit en plus, soit en moins, le nombre de disques dentés portés par chaque srbre.
Les disques j à q sont maintenus axialement entre les cou- vercles du carter dont un seul.est représenté en 11. Cha- cun de ces disques engrène avec un disque semblable monté fou sur un arbre 63 parallèle aux arbres 4a et 4d montés dans les couvercles du carter. Les disques j, k, 1, m, engrènent avec les disques r, s, t, u, tandis que les dis- ques n, o, p, q, engrènent avec les disques v, w, x et y.
Lorsque l'arbre 4a est mis en rotation dans le sens de la flèche f3, le fluide qui remplit tous les espaces du carter 3 inoccupés par le mécanisme est aspiré par les dis- ques j,k, 1, m, et r, s, t, u de la chambre étanche 3c et
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the. t.f:M.tdk-- est refoulé sous pression dans que (non re- présentée sur la figure) se trouvant dn avant de ces disques.
Ce fluide sous pression ne trouvant pas d'issue, provoque un mouvement de rotation du groupe des disques v, w, x, y et n, o, p, q, dans le sens inverse de celui des disques
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r, s, t, u, et j, k, l, m.
Par conséquent, l'arbre 4d est entraîné en rotation sui- vant la flèche f4 en sens opposé à celui de l'arbre 4a.
Le mouvement de rotation des groupes de disques dentés n, o, p, q, v, w, z, y, a pour effet de ramener le fluide dans la chambre étanche 3c.
Le déplacement des arbres 4a et 4d dans le sens de la flèche f8 a comme effet d'accroître la vitesse de rotation de l'arbre 4d et'inversement le déplacement de cet arbre dans le sens de la flèche f7a comme effet de diminuer la vitesse de r.otation de l'arbre 4d.
Le déplacement axial des arbres 4a et 4d est limité par le fait qu'il faut qu'au moins le disque j soit entraîné par l'afbre 4a et qu'au moins le disque q entraîne l'arbre 4d.
Dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus la modification de la longueur active des'engrenages et la variation de la vitesse sont obtenues au moyen d'une comman- de maniée au gré d'un opérateur. Le variateur de vitesse selon l'invention peut également être établi suivant divers modes d'exécution dans lesquels la modification de la lon- gueur active des engrenages et donc la variation de la vi- tesse sont obtenues automatiquement.
La figure 20 représente une pompe appartenant à un varia- teur de vitesse selon l'invention dans lequel la variation de vitesse est réalisée automatiquement en fonction du cou- ple absorbé par la pompe. Les engrenages 4 et 5 présentent chacun une denture oblique. L'équipage mobile constitué par l'engrenage 5 entre les deux pistons 8 et 9 mobiles axialement est soumis axialement à l'action d'un ressort 40. Celui-ci tend à rendre faible la longueur active des dents des deux engrenages 4 et 5. Mais l'obliquité des den- tures de ces engrenages est choisie dans une direction
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telle que la composahte axiale de la poussée exercée par le fluide circulant dans la pompe, Sur/la denture oblique de l'engrerage 5 qui est mobile axialement, soit diluée en sens inverse de l'action du ressort.
La rotation de l'arbre 4a dans le sens de la flèche f provoque la rotation de la paire d'engrenages 4 et 5 ât la pompe se met à débiter du fluide sous pression. La réaction du fluide sur la denture oblique de l'engrenage 5 donne lieu à une force qui peut être décomposée en une force tan- gentielle et en une force axiale, cette force tangentielle est proportionnelle au couple absorbé par la pompe. La valeur de la poussée axiale peut être déterminée aisément par le calcul en fonction de la force tangentielle. En ef- fet, on voit à la figure 21 que la poussée axiale P est égale à l'effort tangentiel PT multiplié par la tangente de l'angle Ó qui est l'angle d'inclinaison des dents par rap- port à l'axe de l'engrenage 5.
Par conséquent, si le couple moteur absorbé par la pompe augmente entre certaines limites, la valeur de la poussée axiale r augmente également d'une façon proportionnelle.
L'équipage mobile constitué par les pièces 8, 5 et 9 se déplace donc axialement suivant la flèche f7dans l'alésage 3b jusqu'à ce que le ressort 40 soit suffisamment comprimé pour équilibrer la poussée axiale de l'engrenage 5. Par contre, si le couple absorbé par la pompe diminue, la pus- sée axiale exercée sur l'engrenage 5 diminue à son tour et l'équipage mobile constitué par les pièces 8, 5 et 9 se déplace dans le sens de la flèche f8, ce qui a comme effet de détendre le ressort 40 jusutà ce que celui-ci équili- bre à nouveau la poussée axiale plus faible de l'engrenage 5.
Il résulte de ce qui précède que la longueur active des engrenages de la pompe se modifie automatiquement en
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fonction du couple absorbé par celle-ci.
En reliant par des tuyauteries telles que les tuyauteries lb et lc de la figure 1, une pompe telle que celle représen- tée à la figure 20, à un récepteur de construction identi- que à cette pompe et qui est représenté à la figure 22, on obtient un variateur de vitesse dans lequel le récepteur présente également la caractéristique que la longueur acti- ve de la denture de ses engrenages 16 et 17 varie automa- tiquement en même temps et dans le même sens que le couple fourni par ce récepteur à l'arbre 4d.
Si on désigne par M le couple d'un appareil animé d'un mouvement de rotation, par W la vitesse angulaire de cet appareil et par N la puissance de celle-ci, on sait qu'on a la relation M@ = N.
En se basant sur cette relation, on peut voir facilement comment fonctionne le variateur de vitesse constitué, comme nous venons de le définir, par la réunion de la pompe de la figure 20 et du récepteur de la figure 22,
En effet, si on suppose que la puissance et le couple développé par le moteur qui entraîne l'arbre 4a de la pompe du variateur de vitesse soient maintenus constants et va- lent respectivement No et No, la vitesse angulaire @ o de l'arbre 4a reste également constante. Si on suppose en ou- tre que le couple résistant de l'organe entraîne par l'ar- bre 4d du récepteur varie, par exemple, qu'il diminue, en raison de l'inclinaison de la denture des engrenages 16 et 17 du récepteur, il se produit une diminution de la lon- gueur active des dentures en prise.
Il en résulte une di- minution de la capacité volumétrique du récepteur et, par conséquent, puisque le débit de la pompe est resté constant, une augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre 4d.
Si No désigne la puissance constante absorbée par la pompe et M1 le couple plus faible développé par le récep-
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teur, la vitesse angulaire résultante @1 de l'arbre 4d
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devient , ,¯¯,o .#
M1
Si un ressort 41 doit faire équilibre à la poussée axia- le de l'engrenage 17, sa caractéristique peut être détermi- née aisément parce que les éléments de la détermination sont fournis : 1 : par la valeur de la force tangentielle PTG qui découle du couple M1 et qui détermine la poussée axiale P à laquelle le ressort 41 doit faire équilibre.
2 : par le rapport entre la vitesse angulaire de l'arbre 4a de la pompe et celle de l'arbre 4d du récepteur.
En effet, si Lp et Lr désignent respectivement la lon- gueur active des engrenages de la pompe et du récepteur, @ p et Wr la vitesse angulaire de l'arbre 4a de la pompe et de l'arbre 5a du récepteur, sp et sr la surface de l'enco- che entre les dents des engrenages de la pompe et de l'en- coche entre les dents des engrenages du récepteur, on a
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la relation-E# wr !5 sr qui exprime l'égalité des débits de la pompe e de la capacité d'absorption volumétri- ue du récepteur.
La connaissance de la valeur des vitesses angulaires
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LA../ = IV 0 et --r = l, de la valeur de la longueur active Lp des dents des engrenages de la pompe et de la valeur de la section des encoches sp et sr (valeur résultant de la construction de l'appareil) permet de calculer pour la nouvelle position de l'engrenage 17 du récepteur résultant du couple réduit !,Il, la valeur correspondante de la lon- gueur active Lr des dents de ce récepteur et, par conséquent, la nosition à l'intérieur de l'alésage de l'équipage mobi- le constitué par les pièces 18, 17 et 42.
Il en résulte qu'on connaît finalement la flèche du ressort 41.
Connaissant de la sorte la force devant êre exercée
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par le ressort 41 et la'flèche correspondante, on peut dé- terminer sa caractéristique et ses dimensions. D'une maniè- re semblable, on peut déterminer les caractéristiques du ressort 40 de la pompe représentée à la figure 20.
On peut également envisager le cas où le couple résis- tant M2 que le récepteur du variateur de vitesse doit vain- cre, au lieu de diminuer, augmente, la puissance No et le couple Mo du moteur actionnant la pompe restant, par exem- ple, toujours constants,
Sous l'effet d'une force tangentielle accrue résultant du couple M2 plus élevé, la poussée axiale qui s'exerce sur les dents de l'engrenage 17 provoque un déplacement axial de l'ensemble des pièces 18, 17 et 42 dans le sens de la flèche f8, ce qui comprime davantage le ressort 41, jusqu'à ce que la poussée axiale accrue de la denture obli- que soit équilibrée par la réaction croissante de ce ressorte La longueur active des dents des engrenages 16 et 17 étant devenue plus grande et le débit de fluide de la pom- pe restant constant,
la vitesse angulaire de l'arbre 4d du récepteur diminue conformément à la relation : lA) No
M2
Il est possible également d'envisager le cas où le couple résistant m2 que le récepteur du variateur de vites- se doit vaincre reste constant et que, par exemple, le cou- ple absorbé par la pompe du varicateur de vitesse diminue et devienne M3, la puissance No de l'organe entraînant cette pompe restant par contre constante.
La vitesse angulaire @3 de l'arbre 4a de la pompe aug- No mente conformément à la relation -, @3 No.
En même temps, la longueur active des ents des en- grenages 4 et 5 de la pompe diminue en raison du couple plus faible absorbé par la pompe. Le débit de fluide de la pompe reste par contre constant parce que la diminu-
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tion de débit par tour de la pompe résultant de la dirai- nution de la longueur active des dents des engrenages 4 et 5 est compensée par l'augmentation proportionnelle de la
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vitesse an;Ulairew3 de l'arbre 4a.
La vitesse angulaire de l'arbre 4d du récepteur du variateur de vitesse reste constante parce que la longueur active des engrenages 16 et 17 reste la même en raison de la constance du couple développé par le récepteur.
Si la puissance absorbée par la pompe diminue en même temps que son couple diminue, les nouvelles valeurs étant, par exemple, désignées respectivement par N1 et MN3 pour la pompe, le couple résistant de l'organe entraîné par le ré- cepteur restant toujours constant et égal, par exemple à M2, les conditions de fonctionnement du variateur de vi- tesse sont déterminées comme suit :
La vitesse angulaire de l'arbre 4a de la pompe est : @4 Ni -*- ¯plus faible que dans l'exemple précédent.
M3
La vitesse angulaire de l'arbre 4d du récepteur diminue également et s'établit en fonction de la relation : w = N 5 =M2.
Par contre, par rapport à l'exemple précédent, les lon-
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d:dt.4i1r- Àd 4n¯ gueurs actives des engrenages 4 et 5 de la pompe 6 et 17 du .récepteur, conservent les mêmes valeurs que dans l'e- xemple précédent en raison des couples M3 de la pompe et 112 du récepteur qui demeurent inchangés par rapport à cet exemple.
On voit donc que pour toute variation de la puissance absorbée ou fournie par le variateur de vitesse selon l'in- vention, ou toute variation du couple, tant celui absorbé par la pompe que celui qui est développé par le récepteur, il s'établit automatiquement, paf modification automatique des longueurs actives des engrenages 4 et 5 de la pompe et 16 et 17 du récepteur, un nouvel équilibre des vitesses
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angulaires de l'arbre 4a de la pompe et de l'arbre 4d du récepteur.
On peut également réaliser une variation automatique de la vitesse dans des conditions semblables à celles qui viennent d'être exposées à propos des figures 20 à 22, à l'aide d'un récepteur tel que celui représenté à la figure 23.
Dans ce récepteur, les engrenages 16 et 17 sont à dentu- re droite mais l'engrenage 17, qui est mobile axialement, présente intérieurement un filet à pas rapide 17a par lequel il est vissé sur l'arbre 4d qu'il est destiné à entraîner en rotation. Cet engrenage 17 est soumis axialement à l'ac- tion d'un ressort 41 qui tend à s'opposer à son vissage sur l'arbre 4d dans le sens de la flèche f8 et à le main- tenir dans une position pour laquelle la longueur active des dents des deux engrenages 16 et 17 est faible. L'engrena- ge 16 est porté par deux tourillons 16a et 16b qui tournent librement à l'intérieur de paliers fixes 45 et 46, L'engre- nage 16 est d'autre part maintenu axialement entre les fa- ces de ces paliers, de façon à ne pas pouvoir se déplacer axialement.
Le piston 42 est maintenu appliqué contre une des faces latérales de l'engrenage 17 par un écrou 48.
Lorsque, sous l'action du fluide sous pression envoyé dans le récepteur par une pompe, l'engrenage 17 se met à tourner dans le sens de la flèche f4, il a une tendance à se visser sur l'arbre 4d dans le sens de la flèche f8. Le ressort 41 tend à s'opposer à ce déplacement puisqu'il a toujours la tendance à repousser l'ensemble des pièces 18, 17 et 42 dans le sens de la flèche f7
Aussi longtemps que le couple fourni par le récepteur reste faible, l'action du ressort 41 prédomine et maintient l'engrenage 17, par rapport à l'engrenage 16, dans une position qui correspond à la longueur active des dents
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des deux engrenages 16 et 17 la plus faible.
Par contre, quand le couple fourni par le récepteur tend à augmenter, il arrive au moment où la tendance de l'engre- nage 17 à se visser par son filet intérieur 17a dans le sens de la flèche f8 prédomine, Il donne alors lieu à une poussée axiale supérieure à l'action du ressort 41. L'en- grenage 17 se déplace alors dans le sens de la flèche f8 jusqu'à ce que le ressort soit suffisamment comprimé pour faire équilibre à la poussée axiale accrue résultant du couple plus grand. La longueur active des dents des engre- nages 16 et 17 augmente en même temps et à la limite, lors- que le couple maximum du récepteur est atteint, l'engrena- ge 17 occupe par rapport à l'engrenage 16 une position pour laquelle toute la longueur de la denture des deux en- grenages 16 et 17 est active.
Si maintenenat le couple fourni par le récepteur dimine, l'action du ressort 41 devient prépondérante et l'engrenage 17 se dévisse en se déplaçant dans le sens de la flèche f7 sur l'arbre 4d jusqu'à ce que le ressort soit suffisam- ment détendu pour ne plus pousser sur l'engrenage qu'avec une force qui équilibre la composante axiale de la réaction exercée parlefilet intérieur 17a sur cet arbre.
La pompe et le récepteur du variateur de vitesse à ré- glace automatique conforme à l'invention qui viennent d'être décrits en se référant aux figures 20 à 23 sont logés dans des carters séparés. Il est évident que ces, deux appareils peuvent être réunis dans un carter commun dans une position quelconque l'un par rapport à l'autre, cette position étant déterminée uniquement par les condi- tions d'utilisation du variateur de vitesse.
Dans les formes d'exécution examinées ci-dessus, la pompe et le récepteur du variateur de vitesse tournent tous les deux dans un seul sens. Le variateur de vitesse con-
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forme à l'invention peut être établi de telle sorte que la pompe, par exemple, tournant toujours dans le même sens, le moteur tourne alternativement dans un sens ou dans l'autre suivant la volonté de l'opérateur. Et inversement, le sens de rotation de la pompe peut être inversé tandis que le sens de rotation du moteur se maintient toujours le même.
Dans ces deux cas de renversement de marche, le variateur de vitesse selon l'invention permet d'obtenir une gamme de vitesses différentes dans l'un ou dans l'autre sens de rota- tion.
Pour arriver à ce résultat, il suffit d'intervertir les tuyauteries 1b et lc (figure 1) allant de la pompe au récep- teur.
Cette intervention peut de préférence être effectuée au moyen 'd'une ou de plusieurs valves intercalées dans les tuyauteries lb et lc.
Les figures 24, 25, 26 et 27 représentent schématique- ment une disposition de valves semblable.
A la figure 24, on n'a représenté la pompe et le récep- teur que.par leurs engrenages 4, 5,16, 17 et par les arbres 4a et 4d. Ces éléments ont été dessinés en trait mixte. La tuyauterie de refoulement de la pompe lb abou- tit à une valve 43 qui, dans une position qui sera indiquée plus loin, met cette tuyauterie (en communication avec une tuyauterie ld aboutissant à une chambre étanche d'un côté des engrenages 16 et 17 du récepteur tandis que dans une autre position, elle met la tuyauterie de refoulement lb en communication avec une tuyauterie le aboutissant à l'autre chambre étanche de l'autre côté des engrenages 16 et 17.
Le variateur de vitesse représenté à la figure 24 comprend une deuxième valve 44 qui met la tuyauterie d'as-
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piration le de la pompe en communication, soit avec une tuyauterie lf aboutissant a une chambre étanche d'un côté des engrenages 16 et 17, soit avec une tuyauterie lg aboutissant à une autre chambre étanche de l'autre côté de ces engrenages.
Les valves 43 et 44 sont traversées chacune par un canal désigné respectivement par 43a et 44a (figures 5 à 27). Elles peuvent osciller autour de leur pivot 43b ou 44b.
Lorsque la pompe du variateur de vitesse tourne, par exemple, dans le sens de la flèche f3 (figure 24)et que les valves 43 et 44 occupent les positions représentées à la figure 25, le fluide s'écoule à travers les tuyauteries dans le sens des flèches f10 et f11. Le récepteur tourne alors dans le sens de la flèche f4. Cette position des valves correspond à un des sens de rotation du récepteur du variateur de vitesse.
Lorsqu'on oriente les valves 43 et 44 dans les posi- tions représentées à la figure 26, ce qui équivaut à fai- re pivoter la valve 43 de 90 autour de son pivot 43b tout en laissant la valve 44 dans la même position, le flui- de suit le circuit indiqué par les flèches f12 et f11. La pompe du variateur de vitesse se trouve alors en court- circuit car tout le fluide débité à travers la tuyauterie lb retourne à la pompe par les tuyauteries le, lf et le.
La tuyauterie ld intercalée entre la valve 43 et le récepteur du variateur de vitesse ainsi que la tuyauterie lg se trouvent complètement isolées du circuit du fluide par les valves 43 et 44. Le récepteur ne reçoit donc plus de fluide et s'arrête,
La position des valves représentée à la figure 26 cor- respond donc au point mort du variateur de vitesse.
Si on manoeuvre à son tour la valve 44 pour la placer dans la position indiquée à la figure 27 tout en laise
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sant la valve.43 dans la position représentée à la figure 26, le fluide suit le circuit indiqué par les flèches f12 et f13.
Le fluide sous pression arrive au.,récepteur du variateur de vitesse à travers la chambre étanche du côté opposé à celui auquel il arrive lorsque les valves 43 et 44 occu- pent les positions représentées à la figure 25. De même c'est la chambre étanche du côté du récepteur qui recevait auparavant le fluide sous pression qui se trouve maintenant reliéà la tuyauterie d'aspiration de la pompe du variateur de vitesse. Le sens de rotation du récepteur est de ce fait inversé par rapport à celui correspondant à la posi- tion des valves représentée à la figure 25. Le récepteur tourne donc dans le sens de la flèche f3.
La commande des deux valves 43 et 44 peut être conjuguée de façon à actionner ces valves au moyen d'un seul organe de commande. Ces deux valves peuvent être également réu- nies en une seule remplissant les mêmes fonctions là où les valves peuvent être logées dans des boitiers séparés des carters de la pompe et du récepteur ou du carter commun de ces deux appareils ou bien faire corps avec ces ou ce car- ter.
La variation de la longueur active des engrenages 4 et 5 ainsi que 16 et 17 peut être effectuée au gré de l'opéra- teur exactement de la même façon et par les mêmes organes, quel que soit le sens de rotation du récepteur du variateur de vitesse.
De ce fait, on obtient toute la gamme progressive des rapports de vitesse entre l'arbre 4a de la pompe et l'arbre 4d du récepteur, quel que soit lodens de rotation de ce der- nier.
Les formes d'exécution du variateur de vitesse sui- vant l'invention représentées aux figures 20 à 22 ou à
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le. figure 23et donnant lieu à une variation automatique du rapport des vitesses en fonction du couple absorbé par la pompe ou fournie par le récepteur peut également être uti- lisée en combinaison avec des valves de renversement de marche suivant le schéma de. la figure 24.
Toutefois, le fonctionnement du variateur de vitesse donne lieu, dans ce cas, à la particularité suivante :
Lorsqu'au moment où pour opérer un renversement de mar- che au moyen des valves 43 et 44 de la figure L4, on fait arriver le fluide sous pression au récepteur par les tuyau- teries le et lf, le retour du fluide du récepteur vers la pompe se fait par les tuyauteries ld, lg et le.
Par suite du changement de sens de rotation des engrena- Ses 16 et 17, la réaction sur les dents de ces engrenages provoquée par le couple fourni par le récepteur, change éga- lement de sens. Par conséquent, la poussée axiale qui s'exerce sur l'engrenage 17 (figure 22) au lieu d'agir dans la direction opposée à celle du ressort 41 est orien- tée cette fois ci dans le même sens que cette action.
Il en résulte que, quelle que soit la.valeur du couple transmis par le récepteur, les engrenages 16 et 17 se met- tent automatiquement l'un par rapport à l'autredans la position qui correspond à la longueur active la plus faible de leurs dentures. Par conséquent, la vitesse de rotation de l'arbre 4d du récepteur par rapport à l'arbre 4a de la pompe a tendance à se maintenir dans la partie supérieuro variation de de la gamme de/vitesse. Il est vrai que puisque la rota- tion de la pompe du variateur de vitesse se fait toujours dans le même sens, la longueur active des engrenages de la pompe se modifie en fonction du couple absorbé par celle- ci ou fournie par le moteur qui assure son entraînement, mais l'appareil demeure insensible aux variations du cou- ple fourni par le récepteur.
La gamme de variation du
A.
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rapport de vitesse entre l'arbre 4d du récepteur et l'ar- bre 4a de la pompe est donc, pour un des sens de rotation, réduite à la portion de la gamme totale de variation de/vi- tesse de 1.'appareil qui correspond aux rapports de démulti- plication les plus faibles entre l'arbre 4a de la pompe et l'ar.bre 4d du récepteur, c'est-à-dire à. la variation de vi- tesse provoquée par les variations du couple absorbé par la pompe et les changements de longueur active des engrena- ges de la pompe qui en résultent.
Si les conditions d'utilisation d'un variateur de vi- tesse conforme à l'invention, exigent que, pour le second sens de rotation, tout en restant insensible aux varia- tions du couple fourni par le récepteur, la variation du rapport entre la vitesse de l'arbre 4a de la pompe et l'ar- bre 4d du récepteur se maintienne dans la portion de la gam- me qui cofrrespond au contraire aux rapports de démultiplica- tion les plus forts, il y a lieu d'adopter une disposition telle que celle illustrée par la figure 2.
Cette figure représente un récepteur réversible d'un va- riateur de vitesse automatique suivant l'invention qui est muni de la tuyauterie ld représentée en trait mixte et ame- nant le fluide de la pompe au récepteur ainsi que de la tuyauterie lf servant au retour du fluide du moteur vers la pompe.
La tuyauterie le relie la tuyauterie lf à une valve de renversement de marche semblable à la valve 43 du sché- ma de la figure 24 mais non représentée à la figure 28.
Une tuyauterie lh aboutit dans l'alésage 3b du carter contenant l'équipage mobile 18, 17, 42 du côté opposé à celui dans lequel est logé un ressort 41. Cette tuyaute- rie lh est en communication avec la tuyauterie le servant à l'amenée de fluide sous pression au récepteur qui pro- voque la rotation de l'engrenage 17 dans le sens donnant
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lieu sur la denture oblique de cet engrenage 17 à une pous- sée dans le même sens que le ressort 41. Ce sens de rota- tion correspond à la position des valves 43 et 44 représen- tée à la figure 27. De même, par la tuyauterie le, cette tuyauterie lh est mise en communication avec la tuyauterie lf d'échappement du fluide ayant servi à faire tourner le récepteur quand celui-ci tourne en sens opposé à celui qui vient d'être considéré.
Ce deuxième sens de rotation cor- respond à la position des valves 43 et 44 représentée à la figure 25.
Lorsque le fluide sous pression retourne à la pompe par la tuyauterie lf, il règne dans cette tuyauterie une légère dépression qui se transmet à travers les tuyauteries le et lh à l'intérieur de l'alésage 3b du récepteur. Cette dépression donne naissance à une légère poussée axiale dans le sens de la flèche f7 (figure 28) sur l'équipage mobile constitué par les pièces 18, 17 et 42. Cette dépression s'ajoute à l'action du ressort 41 dont la caractéristique a été établie de façon à en tenir compte. En d'autres ter- mes, le ressort 41 utilisé est plus faible que le ressott 41 de la figure 22.
Le fonctionnement du récepteur de la. figure 28 ne diffère en rien de celui représenté à la figure 22 c'est-à- dire que la longueur active des engrenages de ce réceptueur varie dans le même sens que le couple fourni par le récep- teur et en fonction de ce couple.
Par contre, lorsque le sens de rotation du récepteur est inversé, de même que dans la forme d'exécution décrite précédemment aux figures 24 à 27, la poussée axiale de la dentureoblique des engrenages 16 et 17, qui, courte on le sait, est provoquée par le couple fourni par le récepteur, change de direction et tend à s'exercer dans le même sens que la poussée du ressort 41.
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Toutefois, comme pour ce sens de rotation le fluide sous pression est amené au récepteur à travers la tuyauterie le, sa pression se transmet à travers la tuyauterie lh à l'inté- rieur de l'alésage 3b et exerce une poussée axiale sur l'en- semble des pièces 42, 17 et 18 dans le sens de la flèche f8, donc dans le sens opposé à l'action du ressort 41 à la- quelle s'ajoute la poussée axiale sur l'engrenage 17. Etant donné le taux de pression du fluide relativement élevé, la poussée axiale provoquée par la pression du fluide est tou- jours plus élevée que l'action du ressort 41 augmentée de la poussée axiale sur l'engrenage 17, si bien que celui- ci se déplace par rapport à l'engrenage 16 dans le sens de la flèche f8, c'est-à-dire de façon à présenter la longueur active la plus élevée.
Quelle que soit la valeur du couple fourni par le récepteur du variateur de vitesse, les engre- nages 16 et 17 se maintiennent tout le temps que le moteur tourne.dans ce sens dans cette même position relative pour laquelle la longueur active de leur denture est maximum.
Comme la longueur active des engrenages de la pompe du va- riateur de vitesse peut toujours changer en fonction du couple absorbé par. la pompe, la gamme de vitesses, comme dans l'exemple précédent, a une étendue qui correspond à la variation résultant seulement du changement de la longueir active de la pompe du variateur de vitesse.
Mais, contrairement à ce qui avait lieu dans l'exemple précédent, c'est la portion de la gamme totale de variation de vitesse qui correspond aux rapports de démultiplication les plus forts entre les vitesses de l'arbre 4d du récep- teur et les vitesses de l'arbre 4a de la pompe qui est uti- lisée.
Pour certaines-applications du variateur de vitesse auto- matique conforme à l'invention, le fait que le récepteur de l'appareil, pour un des sens de rotation, reste in- sensible aux variations du couple transmis par ce ré-
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cepteur peut présenter de sérieux inconvénients.
Les.figures 29, 30 et 31 représentent une forme d'exécution d'un variateur de vitesse automatique suivant l'invention, dans lequel le récepteur, tout en étant réversi- ble, reste toujours sensible aux variations du couple qu'il fournit, la longueur active de ses engrenages variant en fonc- tion de ce couple et dans le même sens que lui.
Cette forme d'exécution présente beaucoup d'analo- gies avec celle représentée à la figure 23. Elle en diffè- re par le fait que l'engrenage 17, au lieu d'être vissé directement sur l'arbre 4d par son filet intérieur à pas rapide 17a est vissé sur un écrou 47 pourvu d'un filet intérieur à pas rapide de sens opposé à son filet ex- térieur. Cet écrou est vissé par son filet intérieur sur l'arbre 4d qu'il est destiné à entraîner en rotation. Sa course axiale est limitée, d'une part, par rapport à, cet arbre 4d par deux butées 4e et 4f sur celui-ci et, d'autre part, par rapport è l'engrenage 17 dans lequel il est logé par un épaulement 17d de cet engrenage.
Celui-ci est sou- mis axialement à l'action du ressort 41 qui tend à s'oppo- ser au vissage de l'engrenage 17 sur l'écrou 47 dans le sens de la flèche f8 et à le main.tenir dans une position pour laquelle la longueur active des dents des deux engrena- ses 16 et 17 est faible.
Lorsque, sous l'action du fluide sous pression en- voyé dans le récepteur par une pompe, l'engrenage 17 se met à tourner dans le sens de la flèche f3 de la figure 29, il -transmet le couple qu'il reçoit à l'arbre 4d par l'in- termédiaire de l'écrou 47.
Sors l'action de ce couple, cet écrou 47 a tendance àse
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visser sur l'arbre 4d dans le sens de la flèche f7 jusqu'à oe qu'il vienne s'arrêter oontre la butée 4e . Par contre, l'en- grenage 17 a tendance à se visser sur le filet extérieur de l'éorou 47 et à se déplacer dans le sens de la flèche f8. Le ressort 41 s'oppose à ce déplacement puisqu'il a toujours la tendance à repousser l'ensemble des pièces 18, 17 et 42 dans le sens de la flèche f7.
Aussi longtemps que le couple fourni par le récepteur reste faible, l'action du ressort 41 prédomine et maintient l'engrenage 17, par rapport à l'engrenage 16, dans une posi- tion qui correspond à la longueur active des dents des deux engrenages la plus faible. (position illustrée par la figure 29).
Par contre, quand le couple fourni par le récepteur tend à augmenter, il arrive un moment où la tendance de l'engrenage 17 à se visser par son filet intérieur 17a dans le sens de la flèche f8 prédomine . Il donne alors lieu à une poussée axia- le supérieure à l'aotion du ressort 41. L'engrenage 17 se dé- place alors dans le sens de la flèche f8 jusqu'à ce que le ressort soit suffisamment comprimé pour faire équilibre à la poussée axiale accrue résultant du couple plus grand. La lon-
6 gueur active des dents des engrenages 17 et 17 augmente en même temps et à la limite, lorsque le couple maximum du réoep- teur est atteint, l'engrenage 17 occupe par rapport à l'engre- nage 16 la position représentée à la figure 30, où toute la longueur de la denture des deux engrenages 16 et 17 est acti- ve.
Si maintenant on inverse le sens de rotation du récepteur par le moyen indiqué plus haut, en le faisant tourner dans le sens de la flèche f4,le couple du moteur est toujours trans- mis à l'arbre 4d par l'intermédiaire de l'éerou 47. L'engre-
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nage 17,du fait du changement de sens de rotation,se déplace sur l'éorou 47 dans le sens de la flèche f7 jusqu'à ce que l'épaulement 17d vienne buter contre l'écrou 47.
Quant à cet écrou, il a maintenant une tendance se déplacer axialement sur le filet de l'arbre 4d dans le sens de la flèche f8 en entraînant, par l'intermédiaire de l'épaule- ment 17d l'engrenage 17 dans ce sens. Comme précédemment, l'action du ressort 41 s'oppose au mouvement dans cette direc- tion et, aussi longtemps que le couple fourni par le récep- teur reste en dessous d'une valeur déterminée, l'engrenage 17 occupe, par rapport à l'engrenage 16, la position représentée à la figure 29 et qui correspond à la longueur active des en - grenages 16 et 17 la plus faible.
Par contre, au fur et à mesure que le couple fourni par le récepteur a tendance à croître au delà de la limite minimum, la poussée axiale résultant du couple devient plus importante que l'action du ressort 41. L'ensemble des pièces 42, 17 et 18 se déplace donc dans le sens de la flèche f8 w l'écrou 47 se vissant sur le filet de l'arbre 4d.
Lorsque le couple maximum fourni par le récepteur est atteint, l'ensemble des pièces 42, 17. 18 et l'écrou 47 occupent la position illustrée à la figure 31. L'engrenage 17 occupe par rapport à l'engrenage 16, la position qui corres- pond à la longueur active des engrenages 16 et 17 la plus éle- vée.
La pompe ou le récepteur du variateur de vitesse conforme à l'invention ne comporter pas nécessairement un seul couple d'engrenages chacun. On peut réaliser des pompes ou des récep- teurs pour un variateur de vitesse semblable comprenant un
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nombre queloonque ca.
La figure 32 indique sohématiquement une disposition que l'on peut adopter pour une pompe. Autour d'un engrenage central 49,sont disposés en couronne un nombre queloonque d'engrenages 50, 51, 52, 53, qui tous engrènent individuellement avec l'en-
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gtenage 49. Ces engrenages 50 à 53 n'engrènent pas entrée eux. Chacun d'eux constitue avec l'engrenage 49 une pompe individuelle . Des canalisations 54,56, 58 servent, pour le sens de rotation sohématisé par les flèches de la figure, de chambres étanohes de refoulement, tandis que des canalisations 55, 57, 59 servent de chambres étanches d'aspiration, et in ver- sement dans le sens de rotation opposée .
Les différents engrenages peuvent être tous, y compris l'engrenage central) de diamètres égaux , ou de diamètres différents.
La variation de la longueur active des engrenages peut être effectuée, soit en déplaçant axialement l'engrenage cen- tral, soit en déplaçant l'un quelconque des engrenages de la couronne, soit en déplaçant à tour de rôle ou ensemble tous les engrenages de la couronne . La variation de la longueur active des engrenages peut aussi être réalisée automatiquement par l'un quelconque des moyens indiqués ci-dessus. On peut également effectuer automatiquement la variation de la longueur active de oertains engrenages composant l'appareil, tandis que la variation de la longueur active des autres peut être commandée par l'opérateur.
L'arbre d'entraînement de l'appa- reil servant de pompe peut être solidaire de l'un quelconque des engrenages de cet pareil. L'ensemble d'une pompe ainsi constituée peut fournir le fluide débité par tous ses éléments à un récepteur unique, ou bien chaque pompe individuel le peut alimenter un récepteur individuel, ou encore un groupe de pompes peut alimenter un récepteur, tandis qu'un autre groupe envoie son débit dans un ou plusieurs autres récepteurs.
La figure 32 peut également représenter un récepteur puis- qu'il suffit d'envoyer du fluide sous pression dans les cham- bres étanches 54, 56, 58 ou dans les chambres étanches 55,57, 59 suivant le sens de rotation choisi. Tout ce qui a été dit à props de la pompe de la figure 32 peut être dit à propos du récepteur représenté par cette figure .
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D'une façon tout à fait générale, la pompe ou le récep- teur suivant l'invention peut, sans sortir du cadre de l'in- vention, oomprendre des éléments individuels disposés suivant le schéma de la figure 33.
Dans ce schéma, P1, P2, P3, P4, P5, sont des engrenages qui engrènent les uns avec les autres, Al, A2, A3, A4, et R1, R2, R3, R4 ,sont respectivement des canalisations d'as- piration et des canalisations de refoulement pour le sens de rotation schématisé par les flèches de la figure.
Les pompes et les récepteurs d'ensembles ainsi constitués peuvent les uns être pourvus d'une commande de variation de longueur active effectuée par un opérateur, tandis que les autres sont pourvus d'une variation automatique de la lon- gueur active des engrenages.
D'une façon tout à fait générale, les débits de fluide des pompes et la capacité d'absorption volumétrique des récep- teus être choisie de telle sorte que pour certains ré- oepteurs, à travers toute la gamme de leurs vitesses le rap- port entre la vitesse de rotation de leur arbre et la vitesse de rotation de l'arbre de la pomper ou des pompes qui les ali- mentent, soit plus grand que l'unité, tandis que pour d'autres réoepteurs, ce rapport soit inférieur à l'unité.
Les pompes ou les récepteurs peuvent être disposés dans des carters individuels ou bien réunis tous dans un carter commun, ou encore be trouver certains sous carter commun, d'autres dans un carter individuel.
On peut disposer dans les tuyauteries de circulation entre certaines pompes et leur récepteur des accumulateurs de fluide, tandis que d'autres pompes et récepteurs sont re- reliés entre eux par des canalisations directes.
La variation de la vitesse de l'arbre du récepteur par rapport à la vitesse de l'arbre de la pompe dans les diverses formes d'exécution décrites ci-dessus se fait par variation
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de la longueur active des engrenages de la pompe ou du récep- teur ou des deux simultanément. On peut également effectuer la variation de la vitesse de l'arbre du récepteur par rapport à la vitesse de l'arbre de la pompe en faisant varier la lon- gueur active des engrenages, écorne dans les exemples précé- dents, et en détournant en même temps une partie du flu ide débité par la pompe par le moyen d'un by-pass , donc sans que cette partie du débit passe à travers le récepteur.
La figure 34 montre, à titre d'exemple, une forme d'exé- aution d'un élément dun variateur de vitesse selon l'invention qui fait office de by-pass semblable, et qui dans ce cas par- ticulier est combiné avec la valve de renversement de marche du variateur de vitesse dont il a été question aux figures 24 à 27.
Sur le bottier de la valve 43 (voir aussi la figure 24) vient se raccorder une tuyauterie lj (figure 34) qui commni- que avec la tuyauterie le comprise entre la pompe et la valve 44.
Lorsqu'on tourne la valve 43 d'un certain angle dàns le sens de la flèche f14. le canal 43a qui traverse la valve 43 fait communiquer la @ lb avec la tuyauterie lj, Une cartaine quantité de fluide sous pression qui circule 'à l'intérieur de la tuyauterie lb s'échappe alors dans la tuyauterie lj et de là retourne à la pompe par la tuyauterie le, sans parvenir au récepteur. Le débit de fluide envoyé par la pompe au récepteur se trouve diminuée de la quantité qui s'échappe ainsi par le by-pass,ce qui a pour conséquence de diminuer la vitessq6e l'arbre 4d du récepteur par rapport à l'arbre 4a de la pompe.
L'effet de ce by-pass est d'autant plus sensible que la valve 43a a tourné davantage dans le sens de la flèche f14 pour un des sens de rotation du récep- teur, et dans le sens de la flèche f15 pour l'autre sens de rotation.
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lieu tuyau-
Au/de faire communiquer la tuyauterie lj avec la @ terir 1c de la pompe, on peut , sans rien changer au fonc- tionnement de l'ensemble, faire déboucher la tuyauterie lj dans un accumulateur de fluide intercalé à un endroit appro- prié dans les tuyauteries réunissant la pompe et le réaep- teur du variateur de vitesse. On peut également brancher sur la tuyauterie lj un appareil quelconque d'utilisation de fluide sous pression, par exemple, un cylindre de presse hy- dfaulique.
On peut également réaliser un variateur de vitesse selon l'invention, assurant la variation de la vitesse de l'arbre 4d du récepteur par rapport à la vitesse de l'arbre 4a de la pompe par la variation de la longueur active des engrenages combinée avec un by-pass, de façon que la mise en action du by-pass un fasse en même temps et par les mêmes organes de commande que la variation de la longueur active des engrena- ges.
Les figures 35 et 36 illustrent, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une pompe pour variateur de vitesse-,selon l'invention, dans laquelle la variation de vitesse est réali- sée par variation de la longueur active des engrenages et par un by-pass, ces deux actions s'exerçant simultanément étant commandées par les mêmes organes.
Cette pompe est réalisée d'une façon semblable à celle représentée à la figure 2, Elle possède en plus, par rapport à cette dernière, dans sa paroi latérale, du coté du refoule- ment, une chambre 60 de forme particulière qui communique avec la tuyauterie lj. La figure 36, qui représente un dévelop- pement d'une partie de la paroi latérale de la pompe, indique, à titre d'exemple la forme de la chambre 60.
La tuyauterie lj oommunique, soit avec le coté d'aspira- tion de la pompe, soit avec un accumulateur de fluide, soit encore avec un appareil quelconque d'utilisation de fluide sous pression. Lorsque par l'action de la manivelle 14, de la,)
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façon décrite précédemment à propos de la figure 2, on dépla- oe le piston 9 dans le sens de la flèche Fg, en même temps qu'on diminue la longueur active des engrenages 4 et 5, l'aré- te 9b du piston 9 démasque plus ou moins la chambre 60. Ceci a pour effet de mettre cette chambre en communication avec le fluide sous pression dont une certaine quantité s'échappe alors par la tuyauterie lj sans parvenir au récepteur.
Le débit de fluide envoyé par la pompe au récepteur se trouve diminué de cette quantité, la diminution de débit ve- nant s'ajouter à celle résultant de la diminution de la lon- gueur active des dents des engrenages 4 et 5. La vitesse de rotation de l'arbre 4d du récepteur par rapport à la vitesse de rotation de l'arbre 4a de la pompe s'en trouve' diminuée et cela dans une proportion plus forte que lorsque la varia- tion de ce rapport était fonction uniquement des longueurs actives des engrenages de la pompe et du récepteur. Les actions de la diminution de la longueur active des engrenages et du by-pass sont donc concomittantes.
En donnant aux parois de la chambre 60 des profils appro- priés, on peut obtenir le résultat que l'action du by-pass se superpose à l'effet de la variation des longueurs actives des engrenages suivant telle loi qu'on veut bien se fixer à l'avance.
Pour éviter toute surcharge dangereuse des appareils qui constituent dans leur ensemble le variateur de vitesse selon l'invention, on peut intercaler dans les tuyauteries qui établissent la liaison entre la pompe et, le réeepteur, ou les pompes et les récepteurs lorsque ces appareils se trouvent chacun en nombre supérieur à l'unité, une ou plusieurs soupa- pes de sûreté d'un modèle quelconque qui limitent les pressions à l'intérieur des à une valeur prédéterminée.
L'emplacemnt de ces soupapes et leur timbre sont déterminées dans chaque cas particulier par les conditions d'utilisation du variateur de vitesse.
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A la figure 24, on a.représenté une tuyauterie lk aboutis- sant aux tuyauteries lb et lc. Dans cette tuyauterie lk,on a monté une soupape de sûreté constituée par une bille 70 logée dans une partie élargie lm et normalement maintenue sur son siège par un ressort 71. Cette soupape de sûreté évite toute surpression indésirable dans la tuyauterie lb quand oelle-oi sert de tuyauterie de refoulement. Une soupape semblable aonsti- tuée par une bille 72, un ressort 73, une partie élargie ln d'une autre tuyauterie lp reliant les tuyauteries lb et le empêche toute surpression indésirable dans la tuyauterie la lorsque celle-ci sert de tuyauterie de refoulement au cas où on désire renverser le sens de rotation de la pompe.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée au formes d'exécution décrites ci-dessus ou représen- tées aux dessins ci-annexés et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation sans sortir de la portée du présent brevet, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
On peut par exemple,prévoir que le déplacement des engrenages mobiles axialement soit commandé à volonté, soit à la main soit automatiquement.
Dans ce qui précède, il a été plus spécialement ques- tion d'un variateur de vitesses comprenant une pompe à débit variable et un récepteur à capacité d'absorption vo- l'umétrique variable réalisés suivant l'invention.
Les particularités de la pompe ou du récepteur con- forme à l'invention sont protégées par le présent brevet même lorsque ces éléments ne sont pas associés dans un variateur de vitesses comprenant à la fois une pompe sui-
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vant l'invention, Q/t --fM1. u'1euA- /w>u-r 4 f ttVh;"."
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Il est bien entendu que certaines des particularités de l'invention ne peuvent exister que dans le cas d'un varia- teur de vitesses, par exemple celles relatives au changement du sens de rotation de l'arbre du récepteur.