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"Procédé et dispositif de transmission hydraulique de mouvement entre une roue et un ca.rter"
L'invention concerne un procédé de transmission continue d'une force entre une roue et une enveloppe ou un ca.rter au moyen d'un liquide sous pression par remplissage périodique de chambres de poussée pendant le mouvement de rotation de la roue et de l'enveloppe.
L'invention concerne aussi un dispositif servant à l'appli- cation de ce procédé.
La propulsion hydraulique des véhiculespeut s'effectuer par exemple par l'intermédiaire de roues centrifuges ou de transformateurs de couple. Dans ces dispositifs on met à profit en principe les effets de l'inertie des liquides qui se manifes- tent lorsque la, direction de leur écoulement varie. Etant donné
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le poids spécifique limité des liquides dont l'emploi peut être envisagé dans la pratique, on ne peut transmettre des forces considérables et réaliser des puissances notables que si les liquides passent à une vitesse relativement grande dans les canaux de changement de direction. Nais lorsque la vitesse de l'écoule- ment est considérable, elle donne toujours lieu à des pertes importantes par frottement et par turbulence.
Les grandes vitesses d'écoulement nécessaires dans ces installations obligent donc à accepter des pertes de charge relativement fortes qui ne sont supportables que dans certa,ins cas particuliers de la technique.
C'est pourquoi les installations de ce type ne sont guère répan- dues. De même les applications dans la pratique des installations dans lesquelles la, transmission des forces s'effectue principale- ment par la pression d'un liquide sont limitées à des cas parti- culiers, car elles ont les inconvénients qui résultent des mouvements de glissement entre les éléments de construction transmettant les forces. Ces mouvements de glissement s'effectuent en chargeant les surfaces de glissement, en donnant lieu à des frottements qui consomment de l'énergie et provoquent l'usure, de sorte que ces installations ne peuvent être envisagées lorsqu' il s'agit de transmettre d'une manière générale et continue des forces considérables.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et ce résultat est obtenu du fait que les surfaces de poussée qui subissent l'action de la pression du liquide n'exécutent pas de mouvement relatif pa.r rapport à l'élément de construction qui leur transmet l'effort de pression et que ce mouvement relatif ne s'effectue que lorsqu'elles ne sont pas sous charge.
Le dispositif servant à l'application de ce procédé se caractérise en principe en ce que des clavettes rotatives établis- sent l'accouplement fixe temporaire entre les surfaces de poussée et en ce que ces cla.vettes en pénétrant dans des rainures de
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clavette et en faisant sortir le liquide exercent une force d' accélération positive ou négative.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec les desinsci-joints à l'appui qui représentent diverses formes de réalisation de l'invention à titre d'exemple et sur lesquels :
Les Figs. 1 et 2 représentent une forme de réalisation faisant apparaître les principes du procédé suivant l'invention;
La Fig. 2 est une coupe de la Fig. 1 suivant la ligne A-A de cette figure. 1 désigne l'enveloppe ou le carter du dispositif qui est immobile, et 2 une roue qui tourne dans la direction des flèches. Le liquide sous pression pénètre par une tubulure 3 dans l'enveloppe et arrive pa.r une ouverture 4 de l'enveloppe dans la, chambre d'admission de la chambre de poussée 5.
La. chambre de poussée 5 est formée en partie pa.r la paroi intérieure 6 de l'enveloppe, la paroi extérieure 7 de cette enveloppe et la portion circulaire 8 de la paroi de l'enveloppe. D'autre part, la chambre de poussée est aussi limitée par la. surface circulaire de la roue située en face de la paroi 8, ainsi que par la surface de poussée 9. La surface de poussée 9 pénètre en partie dans une fente de la roue, tandis que la portion qui sort de la fente remplit la section de la chambre de poussée en refoulant le liquide qui se trouve devant elle et en aspirant celui qui se trouve derrière. La surface de poussée 9 n'effectue aucun mouvement relatif par rapport à la roue qui lui transmet la pression tant qu'elle subit la pression du liquide.
Telle est la, situation pendant que la surface de poussée passe dans un espace qui commence à peu près à 45 de la, position représentée et se termine à peu près à 45 de cette posi- tion. Pendant que la surface de poussée 9 tourne dans cette cham- bre, la pression du liquide s'exerce dans le sens moteur, d'une part, sur la surface de poussée et, d'autre part, sur la surface 10 de l'enveloppe qui constitue ainsi la, surface complémentaire de
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la. surface de poussée 9. A partir de la surface 10, la, paroi de l'enveloppe pa.sse, dans le sens du mouvement de rotation, sur 90 environ, au voisinage de la, surface de bout de la roue 2, de sorte que le liquide ne peut s'échapper que par la tubulure 11.
Le trajet ainsi suivi par le liquide est indiqué pa,r les flèches de circulation sur la. Fig. 2.
Lorsque la surface de poussée 9 a parcouru la chambre de poussée qui se prolonge au total sur 90 environ, la. surface de poussée 12 y pénètre et remplit la fonction de la surface 9. De cette façon, cette dernière ne subit plus la pression du liquide, puisque celui-ci l'entoure de tous les côtés. La surface de pous- sée 9, ne subissant plus la pression du liquide, effectue un mouvement relatif par rapport à la, roue 2 perpendiculairement à la direction motrice de la. surface 9. Cette direction coïncide avec le sens de rotation de la. roue 2.
En général, il n'est pas nécessaire que le mouvement relatif soit exactement perpendiculaire au sens de rotation, mais il suffit que par ce mouvement la portion de la surface de poussée qui remplit le volume de poussée, et, par suite, fournit le travail de poussée, vienne en dehors de la région de la surface complémentaire 10 de l'enveloppe. Etant donné que le mouvement relatif s'effectue lorsque la surface de poussée 9 ne subit pas l'action de la pression du liquide, des efforts appréciables ne se produisent pas, en particulier des efforts de frottement, tels qu'ils se produiraient si le mouvement relatif s'effectuait lorsque la surface 9 est sous charge.
Il est fa.cile de voir sur la Fig. 1 le chemin parcouru par les surfaces de poussée pendant leur mouvement relatif, ce chemin étant indiqué par la. forme d'une rainure de guidage dans la,quelles les surfaces de poussée pénètrent par un goujon qu'elles portent sur leur bord extérieur. Ce chemin de guidage a. la forme d'une rainure 13 dans la paroi extérieure de l'enveloppe, et une courte longueur de cette rainure traverse la section libre de la tubulure de sortie
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11, en se détachant de la. paroi de l'enveloppe, dans le sens transversal pa.r rapport à l'ouverture d'échappement. La position de la surface de poussée 14 est indiquée au milieu de la Fig. 1 en pointillé, et une petite circonférence représente le goujon par lequel la surface de poussée est guidée dans la rainure.
La rainure de guidage 13 provoque le mouvement relatif des surfaces de poussée symétriquement par rapport à la position intermédiaire de la Fig. 1, occupée sur cette figure par la surface de poussée 14. Cette condition est avantageuse au point de vue technique de la marche.
Sur les Figs. 1 et 2, une surface de poussée 15 se trouve dans la partie droite de l' enveloppe. Sa surface de bout dirigée vers le haut sur la Fig. 1 est venue jusque dans le plan de la surface courbe de la roue 2, et elle passe au voisinage de la, portion 16 de la paroi de l'enveloppe.
Cette surface de bout de la surface de poussée assure 1' étanchéité des chambres de poussée subissant des pressions dif- férentes du liquide, de sorte qu'il n'est pas absolument néces- saire de faire venir la portion 16 jusqu'au voisinage immédiat de la surface périphérique de la roue. Au contraire, il est souvent avantageux de ménager un certain jeu entre les surfaces de l'enve- loppe et de la roue et de n'assurer l'étanchéité que par la surface de bout de la surface de poussée correspondante. Ceci a l'avantage de ne donner qu'une courte longueur à l'intervalle a.ssurant l'étanchéité qui, de ce fait, n'est pas sensiblement compromise, en permettant de réaliser une économie de force motrice.
On voit d'après le cycle de transmission des efforts, indiqué sur les Figs. 1 et 2, que la pression du liquide n'exerce aucune a.ction sur les pièces de construction en mouvement relatif. Les surfaces de poussée sont immobiles par rapport à la roue lorsqu' elles sont sous charge dans les régions qui correspondent aux positions des surfaces de poussée 9 et 15 et sont en mouvement
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relatif lorsqu'elles ne supportent pas de charge et qu'elles sont dans les régions correspondant aux positions des surfa.ces de poussée 12 et 14. Cette solution a l'important avantage de supprimer théoriquement l'usure et la. consommation d'énergie résultant du frottement, l'une contre l'autre, de deux surfaces sous pression.
La pression du liquide, même la plus forte, a, seulement pour effet de la faire passer dans les fentes d'étan- chéité étroites entre les chambres dans lesquelles la pression est différente, ce qui est avantageux au point de vue technique en contribuant à la, sécurité de marche. Les pertes d'énergie qui en résultent sont faibles, étant donné qu'avec les tolérances normales de fabrication des éléments de construction nécessaires, on obtient des intervalles de longueur avantageuses au point de vue hydraulique. De plus, il est facile de donner une plus grande longueur aux intervalles aux points où l'étanchéité doit être éventuellement plus parfaite et de la rendre ainsi plus efficace sans exercer.d'influence nuisible sur le cycle.
La longueur du trajet suivi par une surfa.ce de poussée pendant son mouvement relatif est indiquée sur la Fig. 1 par la position des surfaces 9 et 15 ainsi que par la forme de la rainure de guidage montrée en pointillé. Il est avantageux de rendre variable la. longueur du trajet du mouvement relatif, en rendant en même temps variable le volume de la chambre de poussée, sans modification des autres conditions de la marche. On réalise cette variation du trajet d'une manière avantageuse en rendant mobiles les éléments de construction qui limitent la section de la chambre de poussée, et dans lesquels est formée la rainure de guidage du mouvement relatif des surfaces de poussée. Ces éléments sont par exemple les éléments partiels 8 et 16 de la paroi de l'enveloppe de la Fig. 1 qui peuvent être rendus mobiles suivant l'axe.
Si l'élément partiel 8 est déplacé légèrement vers le bas et l'élément
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partiel 16 vers le haut de la, même quantité, on obtient une dimi- nution correspondante de la. section de la chambre de poussée et du volume de liquide déplacé. Le déplacement dans le même sens de la rainure de guidage modifie sans difficulté et d'une manière appropriée le guidage des surfaces de poussée en réalisant ainsi d'une manière simple le réglage du volume déplacé de liquide en mouvement.
Une forme de réalisation avantageuse consiste en principe à donner une forme sinusoïdale au mouvement relatif déterminé par la forme d'une rainure de guidage. Il est également avantageux de rendre rotative la rainure de guidage à mi-hauteur. De plus, on peut réaliser une simplification en rendant la rainure de guidage élastique en totalité ou en partie. La. forme sinusoïdale peut être réalisée, d'une part par des moyens particulièrement simples, soit par un mouvement libre, soit au moyen d'un trajet de guidage, et on l'obtient dans le cas d'un mouvement de rotation continu d'une pièce en se basant sur les lois du mouvement qui en résultent.
On obtient une solution simple de la. portée et du support d'un chemin de guidage d'amplitude varia.ble en le rendant susceptible de tourner autour d'un axe de symétrie. Il en résulte aussi en particulier que, dans la région de ce point, le chemin suit un trajet pratiquement toujours rectiligne sur une longueur apprécia- ble, de sorte que pour faire varier la longueur du trajet du mou- vement relatif, il suffit de faire tourner ce chemin. Pour réaliser d'une manière simple la transition du chemin de guidage avec la portion non inclinée dans laquelle la surface de poussée subit l' action de la pression du liquide, on peut employer une forme de construction élastique au moyen d'une bande ou d'un fil en acier, etc...
On réalise ainsi par des moyens de construction simples une variation du volume déplacé sans modification des autres conditions de fonctionnement et en conservant les avantages du procédé.
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Lorsque la vitesse de rotation est relativement grande, il est souvent nécessaire de faire varier la position relative des surfaces de poussée en très peu de temps. Il en résulte que l'inertie des surfaces de poussée se manifeste davantage et il est avantageux de la compenser. On arrive à ce résultat de préférence en absorbant en totalité ou en partie, par des ressorts, la force d'inertie des surfaces de poussée en mouvement relatif.
Il est avantageux de disposer à cet effet des ressorts dans des trous ou dans des cavités des surfaces de poussée. Cette solution avantageuse consiste à percer dans une surface de poussée des Figs. 1 et 2 des trous longitudinaux, l'un à côté de l'autre, partant de la surface frontale qui se trouve dans la fente de la. roue et se prolongeant à l'intérieur de la, surface jusqu'au voisi- nage de l'autre surface frontale. En introduisant dans chacun de ces trous un ressort à boudin et en fixant une extrémité du ressort au fond du trou sur la surface de poussée, et son autre extrémité sur la roue au fond de la fente de la roue, on obtient l'avantage d'une diminution de poids de la surface et de l'absorption des forces d'inertie par les ressorts.
On fait en sorte, par exemple, que lorsque les ressorts ne sont pas sous tension, la surface de poussée se trouve dans sa position intermédiaire et en même temps on fait correspondre les nombres des oscillations des ressorts et des forces d'inertie en leur donnant une valeur nécessaire aux conditions techniques de la. marche. Dans ces conditions, aucune force extérieure susceptible d'agir sur le chemin de guidage ne peut prendre naissance théoriquement.
En ca.s de mouvement relatif rapide des surfaces de poussée guidées et maintenues par des .fentes ménagées dans un rotor, par exemple suivant les Figs. 1 et 2, on obtient un déplacement ou une aspiration à, une vitesse correspondante du volume de liquide égal au volume pénétrant ou sortant de la fente. Pour empêcher
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que des forces auxiliaires appréciables prennent naissance de ce fait, il convient que le mouvement relatif des surfaces de pous- sée qui provoque la sortie ou l'entrée du liquide s'effectue pa.r des sections relativement grandes. Il suffit en général de donner a,ux canaux correspondants une section de 1/8 à 1/2 de la section des surfaces frontales ou de bout d'une surface de poussée.
Le mouvement relatif d'une surfa,ce dirigé perpendiculairement ou obliquement par rapport au sens de la marche peut servir, dans une forme de réalisation avantageuse du procédé, à fixer la posi- tion finale de la surface dans laquelle elle est chargée. On arrive à ce résultat avantageux en faisant légèrement osciller la surfa.ce de poussée à partir de sa position non chargée et ayant effectué son mouvement relatif par la. pression unilatérale du liquide et en la faisant ainsi venir en contact a.vec des a.rêtes ou surfaces de support. On réalise encore un autre avantage en faisant servir le mouvement d'oscillation à assurer l'étanchéi- té par rapport à la chambre de poussée, au moins en un des points de support.
Etant donné que le mouvement relatif latéral d'une surface de poussée, qui se reproduit périodiquement et sert à former une chambre de poussée, présuppose un jeu de la surface dans une fente ou cavité, ce jeu nécessaire pourrait donner lieu à un échappement indésirable du liquide lorsque la surface est soumise à la. pression et sert à limiter une chambre de poussée.
Mais la pression d'étanchéité qui s'établit contre une arête ou une surface sous l'action de la pression du liquide lorsque la. surface oscille légèrement, a, pour effet de fermer la chambre de pression en ce point de la manière la plus simple et sans disposi- tif supplémentaire.
De préférence, lorsque la vitesse de rotation est grande, il est avantageux que les surfaces de poussée qui effectuent un mouvement relatif soient disposées dans un élément de construction
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immobile. Une grande vitesse de rotation donne souvent lieu à des accélérations centrifuges considérables et à des forcescentrifuges correspondantes des masses en mouvement de rotation. Pour sous- traire à cette influence les surfaces des chambres de poussée en mouvement relatif pendant leur mouvement relatif, il convient de les disposer dans un élément immobile.
Les surfaces complémentai- res correspondantes de la chambre de poussée qui ne reçoivent pas de mouvement relatif périodique sont au contraire pratiquement insensibles aux accélérations centrifuges et pa.r suite peuvent tourner à grande vitesse sans inconvénient. Dans le procédé de l'invention, il se peut que dans certains cas les portées qui supportent la. roue ou l'enveloppe subissent une poussée transver- sale appréciable. Pour remédier à cet inconvénient d'une manière techniquement simple, il convient de disposer plus d'une chambre de poussée, en principe en position symétrique de ces chambres.
L'action mutuelle, par exemple, de deux chambres de poussée disposées symétriquement par rapport à l'axe a. pour effet d'équi- librer les efforts transversaux dirigés dans le sens radial sans exercer d'effort sur la, portée, de sorte que des portées de ré- sistance relativement faible peuvent supporter des efforts considé- rables et des machines de grande puissance. Il en résulte, entre autres, un avantage particulièrement a.ppréciable au point de vue de la sécurité et de la simplicité de la marche.
La forme de construction présentée sur les Figs. 3 et 4 consiste dans une application du procédé suivant laquelle des surfaces de poussée qui changent périodiquement s'accouplent temporairement avec la roue ou l' enveloppe. La Fig. 4 représente une coupe par le plan B-B de la Fig. 3. L'axe 17 de cette forme de construction, qui est formé par le tuyau d'admission 18 et le tuyau annula.ire d'échappement 19, est fixe. L'axe porte deux parois latérales 20 et 21, entre lesquelles se trouvent les surfa- ces de poussée. La surface de poussée 22 de la Fig. 4 est immobile
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en raison de son accouplement avec la paroi 20. Cet accouplement est obtenu au moyen d'une clavette rotative représentée en poin- tillé sur la Fig. 4.
Cette clavette pénètre en partie dans le bord extérieur de la surface 22 et en partie dans une rainure cylindrique de la paroi latérale 20. Elle se trouve en avant du plan de la, Fig. 4, et en arrière du plan de la Fig. 3, et par suite n'est représentée qu'en pointillé. La surface de poussée 22 est supportée, d'autre part, par les deux bagues visibles sur les figures et entourant le tuyau 18. La surface de poussée 23 est accouplée par une clavette tournante 24 avec l'enveloppe 25, et est aussi supportée par une bague entourant le tuyau 18. Le liquide sous pression, admis par le tuyau 18, passe par des ouver- tures 26 dans la chambre annulaire voisine de la, paroi 21, puis de cette chambre, par des ouvertures 27, dans la chambre de poussée, comme l'indiquent les flèches de circulation.
Dans la position représentée, la pression du liquide s'exerce, d'une part sur la surfa.ce de poussée rotative 23, et d'autre part sur la surface de poussée fixe 22, étant donné que les surfa.ces de poussée 28 et 29 ne subissent pas la pression unilatérale du liquide, grâce à la présence de canaux auxiliaires, non représentés, dont l'accès est rendu libre dans cette position. En conséquence, l'enveloppe 25 tourne autour de l'axe 17 dans le sens indiqué par la flèche. Le liquide qui se trouve en a,vant de la surface de poussée 23 passe donc pa,r l'ouverture 30 de la paroi 20 dans la chambre latérale voisine de la paroi 20 et arrive pa.r des ouvertures 31 dans le tuyau annulaire 19.
Les surfaces de poussée 28 et 29, qui ne supportent plus la pression unilatérale du liquide, se débrayent à l'instant de marche représenté de leur accouplement avec la paroi latérale fixe 20, et s'a,ccouplent en même temps avec l'enveloppe 25 qui tourne.
On remarquera que des surface de poussée viennent en position d' enclenchement avec la roue qui, suivant les Figs. 3 et 4, est
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constituée par un axe fixe avec des disques circulaires et saillies cylindriques ou avec l'enveloppe qui dans l'exemple de réalisation représenté tourne, en réalisant ainsi un déplacement de surfaces non chargées.
De plus, il convient d'employer en tout au moins quatre surfaces de poussée avec au moins, de préférence, deux fois quatre faces de poussée. La Fig. 4 représente, de plus, une forme de réalisation avantageuse, étant donné qu'il existe pour la position d'accouplement trois points successifs d'établisse- ment d'un accouplement temporaire entre la surface de poussée et la roue ou l'enveloppe. La forme de construction représentée à titre d'exemple a encore l'avantage de ne guider les surfa.ces de poussée que dans le sens du mouvement de l'élément de cons- truction en mouvement, c'est-à-dire sur les figures 3 et 4 de l'enveloppe.
Les règles techniques qui en résultent donnent lieu à des formes de construction simples et d'un fonctionnement plus sûr, avec un faible nombre de dispositifs techniques, pouvant être ainsi adoptées avec avantage dans un grand nombre de cas.
Le débrayage et l'établissement d'un accouplement des sur- faces de poussée dans l'application du procédé suivant les Figs.
3 et 4 s'effectuent au moyen de clavettes rotatives. La Fig. 4 indique de quelle manière elles fonctionnent en établissant l' accouplement des surfaces de poussée 28 et 29 avec l'enveloppe 25. Les clavettes 32 et 33 pouvant tourner, ainsi qu'il a, été dit, pénètrent d'un côté dans la rainure de cla.vette des surfaces de poussée et forment ainsi, au fond de la. rainure, un intervalle étroit qui a, pour effet de réduire l'écoulement du liquide.
Cette réduction de l'écoulement se produit du fait que les cla.vettes avec la paroi de l'enveloppe 25 se dépla.cent pendant qu'au début, les surfaces de poussée sont immobiles, étant donné que jusqu'à ce moment elles étaient accouplées avec la, paroi immobile 20 et, par suite, avec l'axe 17. La pression du liquide qui prend
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naissance dans le petit intervalle en forme de croissant de la rainure de clavette exerce un effort sur la paroi de la rainure qui se trouve dans la direction du mouvement de rotation, en faisant ainsi subir une accélération aux surfaces de poussée dans ce sens.
Pendant que la clavette continue à tourner et qu'en même temps le liquide continue à s'échapper de l'intervalle en forme de croissant de section décroissante, cet effort fait augmenter la vitesse des surfaces de poussée dans le sens périphérique de l'enveloppe et les conditions peuvent être déterminées facilement de façon à faire atteindre aux surfaces de poussée la vitesse de l'enveloppe au moment où la clavette a complètement pénétré en tournant dans la rainure et établit ainsi un accouplement. Il en est évidemment de même lorsque la vitesse de la surfa.ce de poussée diminue à partir de celle de l'enveloppe, pour devenir nulle dans la position de repos de l'élément de construction immobile (c'est- à-dire de la roue solidaire de l'axe, Figs. 3 et 4), étant donné que l'accélération est alors uniquement négative.
Les clavettes rotatives établissent donc alternativement et temporairement l'accouplement entre les surfaces de poussée et la roue ou l'enveloppe, la position d'accouplement du côté gauche de la Fig. 4 consistant en trois points d'arrêt. Au moment où la. surface de poussée 28 se débraye de la, roue immobile et s' embraye avec l'enveloppe rotative, elle est sur le point de com- mencer sa course de tra.va.il dans la chambre de poussée. Pendant ce temps, la surface de poussée 29 est arrivée au point d'accou- plement où la surface 28 s'est débrayée. Puis la surface 22 arrive au point intermédiaire des trois points d'accouplement.
Le premier de ces trois points est ainsi devenu libre pour recevoir la surface 23 qui sort de la chambre de poussée. On voit donc que les surfaces de poussée passent périodiquement par les positions d'accouplement et dans la chambre de poussée, les mouvements relatifs et la transmission des mouvements par le procédé suivant
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l'invention s'effectuant a.insi librement. Les cla.vettes rotatives peuvent évidemment être remplacées par d'autres dispositifs de fixation appropriés.
Il est souvent avantageux, au point de vue technique, de disposer les surfaces de poussée telles qu'elles sont représentées par exemple sur les Figs. 3 et 4, de façon que l'axe ou arbre de rotation ne subisse pas d'efforts transversaux appréciables. On arrive à ce résultat en rendant solidaires deux ou un plus grand nombre de surfaces de poussée disposées l'une en face de l'autre, ou en étoile, de préférence symétriquement. Ce résultat serait obtenu, par exemple, dans le dispositif de la. Fig. 4, en donnant à tous les angles formés par les surfaces entre elles une valeur égale à la. moitié de celle qui est représentée et en faisant cor- respondre en même temps à chaque surface de poussée une surface déca.lée de 180 par rapport à elle et rendue solidaire par une bague commune entourant le tuyau 18.
Les faces de bout ou frontales dirigées en dehors de deux surfaces de poussée opposées étant accouplées, et étant également chargées par la pression du liquide, l'effort qui en résulte se transmet aux clavettes sans transmettre de force transversale à l'axe ou arbre. On voit qu'on réalise ainsi un avantage technique important.
Une application avantageuse du procédé, dans une forme d' exécution utilisant au mieux l'emplacement, consiste à disposer au moins deux fois huit surfaces de poussée. On peut aussi trans- mettre des efforts extrêmement considérables avec un faible encom- brement et un rendement élevé.
Dans certains cas, l'application du procédé donne lieu à une poussée suivant l'axe, que l'on compense de préférence hydrau- liquernent. Pour compenser cette poussée, il est avantageux de disposer entre la roue et l'enveloppe, sur des diamètres différents, un intervalle radial et un intervalle axial qui empêchent, par une
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réduction de section, le liquide de sortie de la chambre de pres- sion de l'enveloppe.
En appliquant le procédé de préférence à des machines tour- nants à petite vitesse, il est avantageux de diriger le courant d'admission et d'échappement du liquide, en principe dans le sens de l'axe. Lorsque la vitesse de rotation est faible, la vitesse périphérique de la machine est faible, et en même temps le couple est considérable. En conséquence, il convient en général de donner aux surfaces de poussée un diamètre assez grand pour ménager, dans le sens radial, un volume de construction suffisant. Il est avan- tageux de disposer dans cet espace les conduites d'admission et d' échappement du liquide sous pression dans le sens de l'axe et sur le côté des chambres de poussée.
Au contraire, dans les machines qui tournent à grande vitesse, il est avantageux de diriger le courant d'admission et d'échappe- ment du liquide, en principe dans le sens radial. Les diamètres de ces machines doivent être aussi petits que possible pour réduire la vitesse tangentielle et éviter les pertes d'énergie cinétique correspondantes, la direction de l'écoulement indiquée ci-dessus étant ainsi avantageuse. L'espace qui se trouve autour de l'axe de rotation peut servir de tuyau de circulation du liquide, étant donné qu'il ne présente d'ailleurs aucun avantage au point de vue du montage des surfaces de poussée, en raison de sa trop faible longueur périphérique, en réalisant ainsi la circulation avantageuse précitée.
Il résulte des particularités du procédé que la viscosité du liquide sous pression à utiliser doit être comprise entre des limites préférentielles. Si la viscosité relative est grande, les pertes par défaut d'étanchéité dans les intervalles entre les chambres de poussée et autres sont faibles, mais on obtient des pertes par frottement et turbulence du liquide hors de proportion.
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Les conditions sont renversées lorsque la viscosité est très faible et, par suite, il est important au point de vue technique de choisir la viscosité du liquide sous pression à employer entre les limites les plus avantageuses. On constate qu'il est avantageux de choisir un liquide dont la viscosité cinématique (mesurée en mètres carrés par seconde) est comprise entre 3 et 30, et de préférence entre 5 et 15.
Les bons résultats donnés par l'application technique du procédé suivant l'invention dépendent aussi du choix des limites de la pression du liquide employé. Si la pression est très forte, ainsju'il arrive souvent en hydraulique, l'application du procédé donne lieu à des pertes par défaut d'étanchéité extrêmement élevées et parfois à des formes de construction peu avantageuses au point de vue technique, tandis que les pressions très faibles présentent des inconvénients fâcheux dûs à un encombrement trop considérable, à des pertes par turbulence trop fortes et à une vitesse de rotation trop faible.
Il convient donc de choisir les limites de la pression, de façon que le liquide exerce sur les surfaces une pression spécifique comprise entre 5 et 50 kg/cm2., et de préférence entre 10 et 30 kg/cm .
Le procédé convient particulièrement à la propulsion des véhicules, étant donné que les dispositifs fonctionnant par ce procédé s'adaptent avantageusement aux conditions de construction et de marche d'un véhicule et permettant d'obtenir un rendement élevé. En conséquence, la, forme de réalisation qui convient à un véhicule comporte une enveloppe rotative dont l'arbre qui en constitue l'axe est fixe. Ce dispositif correspond aussi aux Figs.
3 et 4 sur lesquelles la paroi de la jante de la roue d'un véhi- cule est représentée. Le support de la roue sous forme d'axe sert non seulement à faire arriver et sortir le liquide, mais encore sert d'essieu pour la roue, en diminuant ainsi un nombre d'éléments
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de construction.
Le dispositif étant appliqué à un véhicule, il est égale- ment avantageux qu'il puisse non seulement servir à faire tourner la roue, mais encore à freiner le véhicule. A cet effet, pour freiner le véhicule, l'énergie du véhicule doit être absorbée par le liquide, par l'intermédiaire d'une surface de poussée, et l'énergie du courant de liquide doit être absorbée par une réduc- tion de section ou être transmise à un accumulateur d'énergie.
L'avantage qui permet ainsi de faire l'économie de dispositifs de freinage spéciaux est important au point de vue technique de la construction, ainsi qu'au point de vue du fonctionnement.
Lorsqu'il s'agit d'appliquer le procédé à la propulsion des véhicules, il est éga.lement avantageux d'engendrer le courant d'un liquide sous pression dans un dispositif tournant pratique- ment à vitesse constante et dont on règle le débit en faisant varier la section des chambres de poussée. En faisant varier la section des chambres de poussée, on réalise sans difficulté, en raison de la variation de débit qui en résulte, toutes les varia- tions de la vitesse du véhicule qu'on désire. Il est important à ce propos que la vitesse de rotation du moteur de commande reste toujours constante en marche normale en raison de la, vitesse de rotation constante du dispositif de refoulement, de sorte qu'on dispose de la pleine puissance du moteur, même lorsque la vitesse du véhicule varie sensiblement.
On maintient constante la vitesse de rotation du moteur en cas de variation de la puissance absorbée au moyen d'un régulateur de vitesse.
Il est avantageux, dans certains cas de la propulsion d'un véhicule de cette nature, d'utiliser le courant de liquide, lorsque la vitesse du véhicule est relativement faible, à la commande de toutes les roues du véhicule, mais lorsque la vitesse du véhicule est relativement grande, de ne l'utiliser qu'à la commande d'une
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partie des roues du véhicule. L'avantage de cette application du procédé réside dans la possibilité de faire fonctionner les dis- positifs hydrauliques entre des limites de réglage sensiblement plus étendues au point de vue des vitesses et des résistances du véhicule qu'on peut obtenir, et par suite à leur donner des dimen- sions plus faibles.
De plus, le dispositif satisfait aux conditions techniques générales suivant lesquelles, lorsque la vitesse du véhicule est faible, il convient de commander un nombre aussi grand que possible des roues du véhicule, pour développer un effort de traction considérable, tandis qu'à grande vitesse l'effort de traction transmis au sol par quelques roues seulement est suffisant pour maintenir la vitesse.
La combinaison la meilleure de plusieurs avantages techni- ques est réalisée dans certains cas de la propulsion des véhicules lorsque le courant du liquide sous pression est engendré par un dispositif comportant des surfaces de poussée qui reçoivent un mouvement relatif dans une direction en principe perpendiculaire à la. direction motrice et que le dispositif de propulsion des roues du véhicule comporte des surfaces de poussée qui s'accouplent temporairement et périodiquement avec la. roue ou avec l'enveloppe du dispositif. En supprimant un grand nombre d'éléments de cons- truction jusqu'à présent nécessaires dans la construction du véhi- cule, cette application permet de réaliser une simplification et une amélioration notables des conditions de marche et des économies dans le fonctionnement du véhicule.
L'application du procédé est avantageuse dans plusieurs domai- nes de la technique et non seulement dans la propulsion des véhicu- les. Elle se caractérise par la simplicité des dispositifs qui fonctionnent par ce procédé au point de vue des faibles dépenses qu'ils entraînent, de leur rendement élevé, de la sécurité consi- dérable de marche due à la suppression des points susceptibles d'
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usure et de la simplicité de son fonctionnement. Le procédé cons- titue ainsi d'une manière générale un progrès technique remarqua,- ble.
Ces avantages apparaissent particulièrement dans la forme de construction des Figs. 5 et 6 qui convient de préférence aux grandes vitesses de rotation. Elle permet d'appliquer le procédé en réglant la puissance en cas de couples et de pression élevés, sans faire naître d'efforts de déplacement ou de frottement appré- ciables. Ce résultat remarquable est obtenu en fermant la chambre de poussée par des paires de barres semblables mobiles axialement en sens opposés sous l'action de pistons recevant un mouvement relatif axial.
Quatre barres sont visibles sur les Figs. 5 et 6, les barres d'une paire étant désignées par 34 et 35, et celles de l'autre par 36 et 37. Les barres de chaque paire sont réunies par des tiges respectives 38 et 39, non susceptibles de se tordre. Pour augnen- ter la rigidité des entretoises ou des tiges d'accouplement des barres, celles-ci peuvent être remplacées par d'autres éléments de construction, par exemple des pièces annulaires à moment de résis- tance élevé. La pression du liquide a pour effet de transmettre à chaque barre d'une paire une force tangentielle qui a tendance à la faire tourner autour de l'axe de l'entretoise. Il résulte de la disposition représentée des barres que le couple de l'une d'elles est dirigé en sens inverse de celui de la barre opposée.
D'ailleurs, ces couples ont la même valeur en raison de la symétrie des barres et de l'égalité de la pression du liquide qui s'exerce sur chacune d'elles. Ces couples sont absorbés et compensés par l'entretoise respective 38 ou 39 rigide, réunissant les barres, et par suite ne peuvent apparaître en dehors d'une paire de barres et de l'entre- toise qui les réunit. Outre cette compensation des efforts, le diamètre maximum des pièces rotatives peut être faible, étant donné
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que le volume de liquide est déplacé par des barres dont les deux extrémités sont actives.
Cet avantage est important du fait que les pertes qui résultent du frottement contre les parois du liqui- de augmentent en fonction d'une puissance élevée de la vitesse tangentielle et que par suite, unefaible diminution du diamètre rotatif permet d'augmenter notablement le rendement.
L'effort exercé par les barres mobiles sur le liquide peut être transmis d'une manière simple au rotor dont la position est fixe. Le rotor est désigné par 40 sur les Figs. 5 et 6. Son couple est transmis à l'accouplement par une barre 41 et la rainure d'un arbre 42. Les barres transmettent leur couple périphérique par 1' intermédiaire de trajets d'étanchéité 43, disposés dans le sens radial, à égale distance des surfaces de bout des barres, à la portion radiale de la pa,roi des guides des barres. La pression du liquide se transmet ainsi jusqu'à ces trajets d'étanchéité 43 à partir de la chambre de poussée. Elle s'exerce contre les surfaces des guides des barres dans le rotor, perpendiculaires à la direction périphérique et qui se prolongent à partir des surfaces latérales du rotor, désigné par 44, jusqu'aux trajets d'étanchéité 43.
Alors que les efforts exercés sur les barres sont compensés du fait de leur position symétrique et de leur accouplement rigide, il n'en est pas de même pour les efforts périphériques qui agissent sur le rotor. L'effort périphériquedu rotor est transmis à la barre 41 et à larbre 42. Il existe donc une transmission directe entre le couple de l'arbre et le couploéxercé par la pression du liquide, tandis que les barres mobiles ne subissent l'action d'aucune force extérieure. Dans ces conditions, le mouvement des ba.rres, au moment . de leur déplacement et du réglage du volume du liquide déplacé, s'effectue sans qu'agissent des- efforts de frottement ou de glisse- ment pouvant être exercés par le couple transmis.
Ainsi qu'il res- sort de la Fig. 6, le déplacement du liquide s'effectue pa,r des
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barres de forme circulaire dans le sens radial. Cette ba,rre est donc formée par une barre ronde tournée en dedans et en dehors au diamètre correspondant à sa position dans le rotor. La forme de construction simple ainsi'obtenue des barres et de leurs guides dans le rotor est avantageuse au point de vue hydraulique, étant donné que l'angle de l'écoulement du liquide, en entrant et en sortant et circulant le long des parois des barres a une valeur satisfaisante.
Pendant que le rotor 40 tourne, les surfaces de bout 45 des barres 34 à 37 guidées dans le rotor passent devant les surfaces de'bout des pistons 46. Ainsi qu'on peut le voir à la partie infé- rieure de la Fig. 6, la section des pistons tubulaires diminue vers leurs surfaces de bout qui ont ainsi la forme d'un rectangle étroit. La distance des pistons dans le sens périphérique est choisie de façon que, pendant le mouvement de rotation du rotor, une surface d'étanchéité au moins d'un piston soit en face de la surface de bout d'une barre 45. La surface de bout de chaque barre subit donc la pression du liquide dans la chambre de poussée pen- dant le mouvement de rotation du rotor commandé par la surface de bout du piston. Des forces axiales alternatives prennent ainsi naissance sur les surfaces de bout des barres.
Il est avantageux, pour que ces forces restent faibles, de décaler les pistons qui se trouvent devant un côté du rotor, par exemple du côté de l' admission par la tubulure 47, de la moitié de l'intervalle des pistons par rapport à ceux qui se trouvent de l'autre côté, par exemple du côté de l'arbre 42. Il en résulte, en cas de variation rapide de l'effort qui s'exerce sur les barres, une diminution correspondante des valeurs maximum des efforts des barres dirigés suivant l'axe. Le mouvement suivant l'axe des barres. et,par suite, le réglage du volume du liquide déplacé peuvent être obtenus par des moyens simples, tels que l'indique la Fig. 5 par exemple. A cet
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effet, un disque 49 est disposé à l'extrémité d'une tige de réglage 48 et pénètre dans une rainure annulaire appropriée de l'entretoise 38.
De même, une bague 50 qui se trouve à 1' extrémité d'un tuyau de réglage 51 pénètre dans une rainure annulaire de l'entretoise 39. Le mouvement axial des éléments respectifs 48 et 51 provoque donc un même mouvement suivant 1' axe des deux barres de la paire. Pour équilibrer les efforts, ce mouvement de réglage doit s'effectuer, en règle générale, de fa.çon à limiter par les barres d'une paire des sections de déplacement du liquide toujours égales.
Lorsque les barres tournent par rapport aux surfaces de bout des pistons, les pistons subissent l'action de la pression du liquide déplacé. Pour les maintenir dans leur position, la. pression qui s'exerce dans le sens périphérique unilatéralement les fait légèrement basculer, de sorte qu'ils s'appliquent par leurs surfaces de guidage étroites 52 qui se trouvent à une faible distance des surfaces de bout d'étanchéité des pistons, contre les parois de leurs guides. Il est avantageux que la dis- tance des surfaces de guidage soit plus courte que la demi-longueur des pistons, car on obtient ainsi sans difficulté un effortde support suffisant pour maintenir les pistons dans leur position.
Du fait de sa forme tubulaire, le piston, outre qu'il permet de donner à son guide une forme simple tubulaire, exerce l'action avantageuse au point de vue hydraulique d'un corps de circulation uniformément arrondi et continu. On peut aussi lui donner sur une courte longueur, à partir de sa surface de bout d'étanchéité, spécialement exposée à la circulation du liquide un profil de moindre résistance, surtout lorsque la vitesse de circulation est particulièrement grande. Mais, en général, il suffit de terminer le piston par un méplat dirigé dans le sens radial. Il est facile de disposer à l'intérieur d'un piston
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(Fig. 5) un ressort à boudin absorbant les forces d'inertie pen- dant le mouvement relatif du piston.
Pendant le mouvement relatif du piston, le volume de guida- ge fermé par son fond augmente ou diminue. Pour faire communiquer la chambre de guidage avec la chambre de poussée et réaliser ainsi l'équilibrage des pressions du liquide, on perce, de préférence, dans l'extrémité du piston du côté de la chambre de poussée, un trou 53 dirigé d'un côté de la périphérie du rotor. Il en résulte que pendant le mouvement du piston, la chambre de guidage commu- nique en permanence avec la chambre de poussée de volume variable, sans rendre nécessaire à cet effet des dispositifs de construction spéciaux. De plus, les efforts cinétiques éventuels qui prennent naissance sont de peu d'importance, car le trajet d'écoulement est de courte longueur et les sections peuvent être larges.
Le mouvement relatif du piston 46 s'effectue théoriquement sans que prennent naissance des forces extérieures, étant donné que sa force d'inertie est compensée par un ressort. Un câble de guidage 54 a pour but de fixer les positions de fin de course des pistons qui assurent l'étanchéité contre les surfaces de bout des barres 45, ainsi que de compenser l'action de faible valeur et incontrôlable des forces s'exerçant sur le mouvement du piston. Ce câble est visible partiellement sur la Fig. 5 et sur une courte longueur sur la Fig. 6. Sur la Fig. 6, le câble passe dans des trous de guidage des pistons 46 et sur la Fig. 5, les pistons ne sont pas représentés pour mieux faire apparaître le câble.
Le câble est maintenu à rotation à mi-distance entre deux barres, et il peut aussi s'allonger ou se raccourcir légèrement en ce point, car il se prolonge légèrement à partir de la position d'inclinai- son nulle (qui correspond à la. position concordante de toutes les barres et au volume de déplacement nul) jusqu'à la différence maxi- mum entre les positions des barres et à l'inclinaison maximum (qui
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correspond au volume de déplacement maximum du liquide). Le câble est maintenu par les surfaces de bout des barres 45 et en raison de la traverse de support nécessaire à cet effet, la surface de bout du piston comporte une fente nettement visible sur la Fig. 6.
La forme de construction des Figs. 5 et 6 avec barres tour- nant avec un rotor est avantageuse à cause de sa simplicité et du fait que le mouvement relatif des pistons s'effectue sans subir d'influence de la part des forces centrifuges. Dans le cas où les forces centrifuges n'exercent pas d'influence appréciable, il peut être avantageux de faire tourner la pièce de guidage des pistons et de rendre immobile la pièce de guidage des barres 40. Il serait inutile dans ce cas de supporter les barres dans leur mouvement de réglage et il en résulterait d'autres avantages au point de vue de la construction et du fonctionnement.
Les Figs. 7 et 8 représentent une forme de construction con- venant, de préférence, aux faibles vitesses de rotation et les avantages indiqués d'une manière générale dans ce domaine de la technique ressortent dans une large mesure de ces figures. Cette forme de construction se caractérise en particulier par sa grande simplicité, avec un rendement élevé de la transmission du mouve- ment. Elle convient de préférence à une machine dans laquelle l' énergie mécanique est transformée à une grande vitesse de rotation en un courant de liquide sous pression et doit être utilisée à une faible vitesse de rotation et sous une puissance variable, comme par exemple lorsqu'il s'agit de la propulsion des véhicules.
Dans ces conditions, il convient de choisir une forme de construc- tion suivant les Figs. 5 et 6 pour engendrer un courant de liquide sous pression par un moteur et de monter directement dans les roues du véhicule le dispositif des Figs. 7 et 8.
La forme de construction des Figs. 7 et 8 comporte un stator 55 formé pa.r un tuyau intérieur 56 et un tuyau extérieur 57 ainsi
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que par deux parois latérales annulaires 58 et 59. Les tuyaux 56 et 57 servent non seulement à faire arriver et sortir le liquide, mais encore comme axe autour duquel tourne le rotor 60. Outre les coussinets de la, Fig. 8 qui servent à faire tourner le rotor 60 sur le stator 55, il existe des intervalles annulaires 61 et 62 assurant l'étanchéité et disposés sur le même diamètre. Une garni- ture 63 fait suite en dehors à l'intervalle 62. Des petits trous 64 et 65 servent à égaliser la pression du liquide en dehors des intervalles, de sorte qu'en raison de la symétrie de l'ensemble de la construction, le liquide ne peut exercer sur le rotor aucune poussée axiale appréciable.
La direction normale de l'écoulement du liquide est indiquée sur les Figs. 7 et 8 par des flèches. Il peut aussi circuler en sens inverse sans difficulté, étant donné que cette forme de cons- truction fonctionne de la même manière dans les deux sens de rota- tion et permet ainsi d'obtenir la ma.rche avant et la marche arriè- re de la même manière lorsqu'on la monte par exemple dans la. roue d'un véhicule.
Les surfaces de poussée sont désignées par 66 à 71 sur la Fig.
7. Les surfaces de poussée 66 et 69 sont maintenues en position de repos par le stator 55 et les surfaces 68 et 71 sont en rota- tion par leurs chambres de poussée et sont maintenues pa.r le rotor 60. Le liquide sous pression arrive par le tuyau 56 et les orifices d'admission 72 et 73 dans les chambres de poussée qui sont limitées dans les sens radial et axial par les surfaces du stator 55 et du rotor 60, et dans le sens périphérique par les surfaces de poussée respectives 66, 68 et 69, 71.L'effort exercé par la pression du liquide sur la surface de poussée 66 est absorbé par des surfaces de support 74 et 75 appartenant au stator, qui sont désignées sur la Fig. 7 par des flèches triangulaires.
Ces surfaces de support sont également représentées sur la Fig. 8 et on peut voir que les
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surfaces de support intermédiaires 74 se prolongent sur toute la, longueur axiale de la surface de poussée 66, tandis que la sur- face de support 75 se partage en plusieurs pièces en forme de nervures. Il est avantageux que les surfaces de support intermé- diaires ne comportent pas d'interruption sensible, étant donné qu'en ce point les efforts de support à absorber sont considérables, tandis qu'ils sont faibles à la limite extérieure des surfaces de poussée et que les interruptions permettent d'augmenter en partie la section de passage latéral du courant de liquide. La surface de poussée 69 est supportée de la même manière.
La. surface de poussée 68, qui s'appuie contre le rotor 60 et qui est mobile sous l'action du liquide dans la direction de la flèche de rotation de la Fig. 7 est maintenue de la même manière que la surface 66 par le stator contre les surfaces de support 76 et 77 du rotor. La surface de poussée 71 qui se trouve en face de la surface 68 est supportée de la même manière dans le rotor. Ces surfaces de sup- port sont désignées pa.r 76 et 77 sur la Fig. 8..
La Fig. 8 représente donc dans sa moitié supérieure le sup- port de la surface 66 dans le stator et dans sa moitié inférieure le support de la surface 71 en mouvement de rotation dans le rotor.
Pour rendre les figures plus claires, les surfaces de poussée 66, 68 et 69,71 sont représentées en coupe et les surfa.ces de poussée 67 et 70 en élévation.
Les surfaces de poussée 67 et 70 sont représentées au moment où, par leur mouvement latéral et pour recevoir la pression du liquide, elles sont accouplées respectivement avec le rotor et avec le stator. Le mouvement latéral est provoqué du fait que la surface de poussée 67 qui comporte de chaque côté des goujons de guidage 78 pénétrant dans des rainures de guidage 79 du rotor, a été soulevée sous l'effet du mouvement de rotation du rotor hors de sa, position aux points de support du stator 60. On voit, d'après
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la forme de la rainure de guidage 79 du rotor 60 (Fig. 7), que dans le sens de rotation indiqué du rotor, ce mouvement de la surface de poussée 67 est amorcé automatiquement.
Ce mouvement de déplacement latéral de la. surface de poussée 67 continue sous l'effet de la coopération de la portion 80 de guidage (Figs. 7 et 8) et du mouvement relatif du rotor 60 par rapport au stator 55.
La portion de guidage 80 est constituée par un tourillon qui com- porte du côté de la chambre de poussée des rainures de guidage radiales pénétrant à une faible profondeur. Dans la position de la.
Fig. 7, un goujon de guidage 81 de la surface 67 est entouré par une rainure radiale de la portion 80 tournée du côté de la. surface 67. Un troisième goujon de guidage est disposé sur l'extrémité intérieure de la surface 67 et est désigné par 82 sur la Fig. 7.
Le goujon 82 circule dans une rainure de guidage 83 du stator 55.
L'axe de rotation 80 reçoit un mouvement de rotation approprié par l'intermédiaire de rainures rotatives extérieures 84 (Fig. 8), au moyen de goujons de commande du rotor 60. Ces goujons de com- mande sont réunis à la paroi du rotor. Le rotor comporte sur un rayon approprié de sa section deux de ces goujons qui entraînent une surface de poussée pendant la marche. Ils sont représentés dans la, partie inférieure de la Fig. 8 et désignés par 85.
L'élément de guidage peut être commandé non seulement par les goujons de commande, mais encore par d'autres moyens, pa,r exemple par une sur- face inclinée ou une roue dentée, cependant il est avantageux au point de vue technique de se contenter à cet effet d'un goujon et de rainures rotatives appropriées, qui peuvent être découpées d' une manière très simple sous forme de rainures droites dans un tourillon.
La disposition des tourillons 80 et leur commande par la rotation du rotor conduisent automatiquement à un mouvement de la surface de poussée 67 qui est nécessaire pour assurer le déplacement latéral. Alors qu'au commencement du mouvement de déplacement latéral
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de la surface de poussée 67, ce mouvement est provoqué principa- lement par le goujon 78 et la rainure 79, l'action de l'axe de rotation ou du tourillon 80 devient ensuite prépondérante, puis, vers la fin du mouvement, celle du goujon 82 de la surface de poussée et de la rainure 83 du stator. La surface de poussée 67 est ainsi maintenue toujours sur deux lignes au moins à égale distance radiale de l'axe du rotor, de sorte que son mouvement latéral s'effectue automatiquement. De plus, elle ne subit l' action que de faibles forces d'inertie.
En outre, étant donné que pendant son mouvement latéral elle se trouve entièrement dans une chambre de poussée, le liquide n'exerce sur elle aucune pression résultant de la différence de pression entre les chambres de pous- sée. Outre les forces d'inertie qui résultent du déplacement du poids de la surface de poussée, les seuls efforts d'une certaine importance sont ceux qui résultent, dans le sens périphérique, de la circulation du liquide sur la surface pendant son mouvement de déplacement. Ainsi que l'indique la Fig. 7, la, surface 67, en pas- sant dans sa position de fonctionnement représentée, sort de sa position intermédiaire dans le stator et vient dans la dernière de ces trois positions.
En même temps la surface 67 s'éloigne de la surface 66 et, étant donné que les surfaces forment un joint laté- ral étanche, le liquide circule autour de la surface 67 dans les parties qui la limitent dans le sens axial et sont visibles sur la Fig. 7. Pour que la différence de pression, qui doit être sur- montée pour que le liquide circule autour de la surface de poussée pendant son mouvement de déplacement, reste faible, il convient de donner une amplitude au mouvement de déplacement latéral supérieure à 10% de la longueur de la surface de poussée dans la direction de son déplacement.
Dans ce cas, les différences de pression nécessai- res à la circulation du liquide autour de la surface de poussée pendant son déplacement sont assez faibles pour que des dispositifs
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provoquant le déplacement et le guidage, et qui sont sans impor- tance au point de vue du fonctionnement et de la fabrication, suffisent pour absorber ces différences de pression et les forces d'inertie. En même temps, cette solution a l'avantage de rendre insignifiantes les pertes dues à la circulation et aux efforts de déplacement à surmonter.
Le déplacement latéral des surfaces de poussée a donc plu- sieurs avantages. Il est possible de construire les surfaces de poussée sous forme de simples plaques qui peuvent être fabriquées sans grand travail à la machine et ne pèsent pas lourd. Ce dépla- cement permet d'établir l'accouplement des surfaces de poussée respectivement avec le stator et le rotor, sans dispositifs sup- plémentaires, tels que des clavettes, etc... Enfin, il est pa,rticu- lièrement a.vantageux au point de vue hydraulique et technique que le mouvement de déplacement latéral des surfaces de poussée ait pour effet de dégager automatiquement et temporairement des sec- tions de passage du liquide, qui lui permettent de s'équilibrer ainsi qu'il est nécessaire dans tous les cas au moment du mouvement des surfaces.
Sur la Fig. 7, la surface de poussée 67 par son mouvement latéral à l'instant représenté sort de la position inter- médiaire du stator. Le rotor continuant à tourner, la surface pénè- tre dans les surfaces de support du rotor 60 et aussitôt après dans la troisième position de support du stator, du fait de la forme de la rainure de guidage 83 du stator et du fonctionnement du galet rotatif 86 actionné par le goujon 85 du rotor. Ce mouvement d'in- troduction de la, surface 67 dans la troisième position de support du stator s'effectue en sens inverse de son mouvement de sortie de la deuxième position correspondante.
Suivant les Figs.7 et 8, il est avantageux de disposer sur les surfaces de poussée des surfaces de support intermédiaires sen- siblement perpendiculaires à la direction du mouvement de déplacement
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pour diminuer les efforts du support. Dans certains cas cependant, il est avantageux de ne disposer des surfaces de support qu'aux extrémités des surfaces de poussée dans la direction du déplace- ment, surtout lorsque ces surfaces sont courtes et que la pression de régime du liquide est faible.
On obtient une forme de construction simple, particulièrement facile à monter dans les roues des véhicules en effectuant le mouvement latéral des surfaces de poussée dans le sens radial.
Cette forme de construction est ainsi peu encombrante dans le sens radial et a l'avantage, en même temps, au point de vue du fonction- nement, de faire naître des forces égales de chaque côté des sur- faces de poussée, en simplifiant ainsi la commande du mouvement au point de vue technique. Il est possible aussi, suivant les Figs.
7 et 8, de faire arriver et sortir le liquide dans le sens radial, en utilisant ainsi l'espace disponible d'une manière avantageuse et en réalisant une circulation satisfaisante au point de vue hydraulique. Il en résulte, en général, que la vitesse du courant d'entrée et du courant de sortie est du même ordre de grandeur que la vitesse des surfaces de poussée rotatives, en supprimant ainsi les pertes hydrauliques. Cependant, il n'est pas indispensable à cet effet que le mouvement latéral des surfaces de poussée soit dirigé dans le sens radial.
Dans la. forme de construction des Figs. 7 et 8, à monter dans les roues des véhicules, il est particulièrement avantageux que le stator serve d'essieu et que le rotor serve à absorber l'énergie introduite par le liquide. Généralement le rotor peut alors être rendu directement solidaire de la. roue du véhicule, bien que, dans certains cas, il soit aussi avantageux de disposer un autre moyen, de préférence mécanique et invariable, ayant pour but de multiplier ou de démultiplier le couple du rotor.
La Fig. 9 est un graphique qui indique à quels moments les surfaces de poussée 66 à 71 de la Fig. 7 changent de position aux
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points de support du rotor et du stator. L'axe horizontal de la.
Fig. 9 représente le développement de la périphérie du dispositif sur 360 gradué en degrés. L'axe vertical représente les temps pendant un tour, un tour complet étant représenté pa.r la distance entre les bords supérieur et inférieur du diagramme. Les droites en traits gras et, en partie, en pointillé représentent le mouve- ment des surfaces de support dans le rotor. Une droite en traits gras indique qu'une surface de poussée est entraînée par les sur- faces de support du rotor et qu'elle subit l'action de la pression du liquide. Les points où la droite en traits gras se transforme en traits doubles indiquent que la pression du liquide cesse de s'exercer sur la surface de poussée, car elle s'exerce sur une autre surface de poussée.
La circulation du liquide est rendue visible par les orifices d'admission et d'échappement représentés schématiquement sur le bord supérieur du diagramme, en indiquant aussi à cet effet le trajet périphérique disponible. Les trois points du stator, pour lesquels la. surface de poussée est supportée par le stator, sont indiqués à une distance moyenne de 180 . On voit que la pression du liquide varie régulièrement sur les surfaces de poussée qui s'accouplent alternativement en ces points de façon à faire cesser la pression sur une surface de poussée pendant son déplacement. Avec la variation représentée, on réduit au minimum la dépense au point de vue technique, et, en même temps, on aug- mente au maximum les sections de passage du liquide et l'emplace- ment permettant d'installer les surfaces de poussée et les points de support.
On voit donc qu'il est particulièrement avantageux de ne faire correspondre à chaque chambre de poussée que trois surfaces de poussée, le nombre des chambres de poussée pouvant être adapté aux autres conditions à remplir. En général, deux chambres de poussée sont suffisantes pour compenser les efforts transversaux. De plus, on constate qu'il est avantageux de choisir une valeur déterminer pour le rapport entre la distance périphérique
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des points de support, où s'effectuent les déplacements des surfa- ces de poussée et , la longueur totale d'une chambre de poussée, cette valeur correspondant à peu près au rapport entre 15 et 180 .
On réalise ainsi des conditions favorables au point de vue techni- que de la. circulation pour l'admission et l'échappement du liquide.
Les dispositifs des Figs. 1 à 4 et 5 à 8 permettent de réa- liser d'une manière très avantageuse la transmission de l'énergie à des vitesses de rotation dont le rapport moyen est compris entre 1 :20 et1:50. Le procédé suivant l'invention permet d'obte- nir un rendement global de 90%, même dans le cas de la transmission de l'énergie à une certaine distance, en particulier pour la pro- pulsion des véhicules. Outre les autres propriétés hydrauliques suivant l'invention qui consistent dans la facilité du réglage du rapport de multiplication et dans la possibilité d'obtenir des couples maximum à une vitesse de rotation minimum, la simplicité de la construction et la suppression du frottement de glissement des éléments de transmission de l'énergie constituent un notable progrès technique.
Pour assurer le fonctionnement contre les incidents impré- visibles, il convient de prendre des mesures contre les augmenta- tions de pression excessives au moyen de soupapes de sûreté et de tuyaux appropriés de courte longueur. Il est également avantageux de disposer une petite soupape régulatrice réglée à la pression atmosphérique ou légèrement supérieure pour maintenir à une faible valeur déterminée, éventuellement constante, la, portion à basse pression du courant de liquide. Cette pression est également choisie, de préférence, pour tous les joints assurant l'étanchéité par rapport à l'atmosphère, en raccordant ces joints par des dispositifs appropriés à cette faible pression dans toutes les conditions de fonctionnement.
L'application du procédé suivant l'invention est d'une manière générale particulièrement avantageuse aux véhicules
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à marche relativement lente, tels que les tracteurs agricoles, etc... étant donné que ce procédé permet de réa.liser parfaitement les rapports de vitesse de ce domaine de la technique et que la possibilité de régler la vitesse d'une manière continue en utili- sant toujours la puissance totale du moteur est un avantage con- sidérable au point de vue technique du fonctionnement.