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Pompe à pistons axiaux à volume refoulé variable.
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L'invention se rapporte à une pompe à pistons axiaux à volume refoulé variable, dans laquelle les pistons sont actionnés par un disque oblique à inclinaison constante, et dans laquelle un déplacement axial du disque oblique conjoin- tement avec les pistons, par rapport aux ouvertures de dis- tribution prévues dans les cylindres, produit une variation de la course des pistons efficace pour le refoulement et ainsi une variation du volume refoulé.
Les pompes de cette espèce permettent de réduire le volume refoulé du volume maximum déterminé par les dimensions et la vitesse, jusqu'à zéfo. Si le moteur de commande est dimensionné de telle sorte qu'il suffit pour produire une pression de p.ex. 200 at. pour environ 1/4 du volume refoulé maximum, la pompe peut refouler sans plus le volume d'huile maximum pour une faible contre-
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pression de par exemple 20 at., la puissance du moteur n'étant alors toutefois plus pleinement utilisée, comme on peut aisé- ment s'en rendre compte.
Si on souhaite que le rapport entre le volume refoulé maximum et le volume refoulé minimum soit plus grand, il faut, dans les formes de construction connues de ces pompes, augmenter le volume total de la pompe entière, et même alors ni la puissance du moteur ni les éléments xxx structurels de la pompe ne sont pleinement utilisés pour le volume refoulé'maximum.
La présente invention permet d'obvier à cet inconvé- nient par le fait qu'ordonne une plus gfande longueur au dé- placement axial du disque oblique qu'à la course efficace maximum des pistons, et par le fait qu'au moins un groupe de cylindres est pourvu d'ouvertures de distribution placées de telle sorte que, si le disque oblique est déplacé de façon à être éloigné des cylindres, d'un peu plus que la course efficace des pistons , et si les pistons de ce groupe se trouvent à la position de point mort intérieur à l'opposé du disque oblique, les ouvertures de distribution sont au moins partiellement ouvertes par les pistons, de telle ma- nière que ces pistons ne refoulent plus de liquide, tandis que les pistons des cylindres restants en refoulent encore, lorsque le disque oblique est ainsi placé.
Il résulte de cet agencement qu'il peut-être obtenu avec des pompes ayant le volume total du type de construction connu, pour une pression basse, un volume refoulé beaucoup plus grand, de sorte que le rapport entre le volume refoulé dans le cas d'une pression maximum et le volume refoulé dans le cas d'une pression minimum peut-être augmenté d'environ 1 :3 à 4 jusqu'à 1:6 à 8 ou plus encore, comparativement aux formes d'exédution connues.
Il est représenté au dessin des exemples d'exécution de l'objet de l'invention, à savoir,
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La fig. 1 montrant une pompe en section longitudinale avec axe horizontal ,
La fig.2,une variante d'une partie de la pompe avec axe disposé verticalement,
La fig.3, la section transversale à travers les cylin- dres de la pompe suivant la ligne III-III de la fig.1,
Les fig.4 et 5 , la section transversale à travers les cylindres de deux variantes,
Les fig. 6 à 8 , une représentation schématique de la disposition des ouvertures de distribution pour diverses variantes, en développement.
Dans l'enveloppe extérieure 1 de la pompe, qui est fer- mée par les deux couvercles 2 et 3 sont fixés (suivant la fig.l) une enveloppe intérieure 4 et le bloc 5 de cylindres.
Le bloc de cylindres présente douze cylindres, c'est à dire un nombre pair de cylindres. Six cylindres 7 possèdent un grand diamètre et six cylindres 7a possèdent un petit diamètre.
Ils sont, comme la figure 3 le montre en section transversale, disposés de manière à alterner régulièrement en rond autour de l'axe de l'arbre de commande 18. Dans ces alésages, qui sont parallèles l'arbre de commande 18, fonctionnent six grands pistons 8 et six petits pistons 8a. Les pistons 8,8a sont pressés au moyen des ressorts 9 contre le disque oblique 10 et touchent celui-ci le long d'une génératrice de la tête conique 11 des pistons.
Dans l'alésage de cylindre 7 respectivement 7a débou- chent les ouvertures de distribution latérales 13 respective- ment 13a, qui relient ces cylindres à l'espace 1a à l'inté- rieur de l'enveloppe extérieure 1 . Cet espace 1a est rempli jusqu'au niveau 22 par le liquide à refouler. L'extrémité droite des alésages des cylindres est maintenue fefmée du côté de l'espace d'élévation 28 par les boulets 14 chargés au moyen de ressorts et servant de soupapes de retenue. Les ouvertures
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de distribution la dans les cylindres 7a se trouvent à une plus grande distance des soupapes de refoulement 14 que les ouvertures 13 dans les cylindres 7.
Les cylindres 7a sont chacun pourvus d'une soupape d'aspiration 35 , de telle sorte que le liquide venant de l'espace la peut entrer dans ces cylindres par les ouvertures 36. Les ouvertures 13 sont dis- posées de telle sorte que, pour un mouvement de rotation de l'entraineur,19 les pistons prennent une fois la position 38 indiquée en pointillé à la fig.l et découvrent ainsi les ou- vertures 13.
Le disque oblique 10 s'appuie, au moyen des paliers à billes 16 et 17, obliquement et de manière à pouvoir tourner par rapport à l'arbre de commande 18, contrée l'entraineur 19 relié à l'arbre de commande 18 de façon à tourner avec lui mais aussi de façon à pouvoir se déplacer longitudinalement.
L'arbre de commande 18 est logé dans l'enveloppe intérieure 4 et dans le bloc 5 de cylindres, dans les paliers à billes 20 et 21. L'entraineur 19 est placé au moyen des paliers 23 contre le tambour de réglage 25 qui est logé de manière à pouvoir tourner dans l'enveloppe intérieure 4 et qui peut se déplacer (se visser) dans le sens de l'axe au moyen du filet 24 prévu dans l'enveloppe intérieure 4.Afin de pouvoir faire tourner et ainsi de pouvoir déplacer dans le sens axial le tambour 25, il est prévu à lapériphérie de celui-ci une couronne dentée 26, dans laquelle engrène la roue hélicoïdale 27, logée de manière à pouvoir tourner dans l'enveloppe intérieure 4.
La pompe fonctionne, lorsque le tambour de réglage 25 occupe la position montrée au dessin, de telle manière que, quand l'arbre tourne, les grands pistons 8 aspirent le liquide par les ouvertures 13, les petits pistons par les soupapes d'aspiration 35, et tous les pistons refoulent le liquide par les soupapes de refoulement 14 jusqu'à la chambre de re-
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foulement 28, qui peut être reliée par l'intermédiaire de la conduite 29 à une machine opératrice quelconque. La course d'élévation efficace des grands pistons 8 est alors égale à la distance s1, tandis que les faces frontales 12 des pistons 8 ne peuvent plus renvoyer de liquide dans le réservoir la, en passant sur les bords 15 des ouvertures de distribution ; la course d'élévation des petits pistons s 8a est par contre égale à toute la course/du piston .
Si le tambour de réglage 25 est déplacé vers la gauche, la course d'élévation s-, des grands pistons 8 diminue et celle des petits pistons 8a reste toujours la même, étant donné que ces derniers aspirent le liquide par les soupapes d'aspira- tion 35 et non par les lumières de distribution 13a. Si on ne rend ce déplacement que légèrement supérieur à la distance s1, course de refoulement efficace maximum des grands pis- tons, le refoulement effectué par les grands pistons est réduit, à zéro, alors que les petits pistons refoulent en- core toujours le même volume de liquide que lorsque le tqm- bour de réglage occupait la position permettant le refoulement/ maximum par les grands pistons.
Ce n'est que lorsque le tambour de réglage 25 sera déplacé encore plus loin versla gauche, que le refoulement effectué par les petits pistons 7a diminuera aussi, quand ceux-ci, à la position de point mort extérieur, ouvrent les lumières de distribution 13a, de telle sorte qu'une partie du liquide aspiré dans les cylindres Est:renvoyée dans le réservoir d'huile par ces lumières.
La position des ouvertures de distribution 13 et 13a correspondant à lq forme d'exécution suivant les fig. 1 et 3, est , pour la clarté, encore montrée dans le développement représenté à la fig.6.d'une coupe cylindrique faite suivant tous les axes de pistons. On y reconnaitra aisément l'étage- ment de ces ouvertures.
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L'avantage de l'agencement décrit consiste en ce que , dans les pompes qui doivent refouler le plus grand volume possible de liquide dans le cas d'une pression basse, et un petit volume de liquide dans le cas d'une pfession élevée, les grands pistons peuvent refouler conjointement avec les petits pistons un très grand volume de liquide dans le cas dune pression basse, alors que les grands pistons peuvent être complètement mis hors service dans le cas d'une pression éle- vée, de telle sorte qu'ils ne chargent plus le disque oblique 10 et ainsi les paliers à billes 16,23 et que ceux-ci ne doi- vent pour cette raison plus être adaptés qu'à la pression des petits cylindres.
Dans l'agencement suivant la fig.2, le tambour de réglage 30 n'est pas supporté par un filet mais par un ressort 31, qui est appliqué de son côté, contre le couvercle 32 fixé à l'enveloppe 4. Lorsque la pression de refoulement augmente, le tambour de réglage 30 est déplacé vers le haut par la pres- sion de liquide s'exerçant sur les pistons, de telle sorte que la diminution du volume refoulé se produit automatiquement.
Au lieu de prévoir alternativement un grand et un pe- tit cylindre, donc par exemple six grands et six petits cy- lindres, s'il y en a douze entout, on peut prévoir neuf grands cylindres 7 et seulement trois petits cylindres 7a en les ré- partissant régulièrement, comme le montre la fig.4; de même, il peut être prévu huit grands et quatre petits cylindres, par exemple comme montré à la fig.5.
A la fig. 7 est représentée en développement la-dis- position des ouvertures de distribution 13 des grands cylindres 7 et celle des petitscylindres7a pour le cas de l'agencement suivant la fig.4, pour un groupe d'un petit et de trois grands cylindres.
Au lieu d'utiliser Ses cylindres de deux grandeurs diffé- rentes, on peut prévoir trois groupes de cylindres 7? 7a, 7b
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ayant des diamètres différents, et on peut étager les ou- vertures de distribution 13, 13a, 13b , comme le montre en développement la fig. 8. Dans un tel agencement, le volume de liquide refoulé diminue également lorsque le tambour de distribution 25 est déplacé vers la gauche, et on peut rendre très grand le rapport entre le plus grand et le plus petit volume de liquide élevé. On peut, dans cette forme de réa- lisation, par exemple, pour une¯pompe à 12 cylindres, pré- voir 4 grands cylindres.4cylindremoyens et 4 petits .cylindres.
Dans l'agencement suivant la fig. 1, les grands cylindres 7 peuvent également être pourvus en 37 d'une sou- pape d'aspiration 35 disposée comme indiqué pour les petits cylindres 7a, Ceci permet d'augmenter encore le volume de li- quide élevé des grands cylindres lorsque le tambour de ré- glage occupe la position extrême dans la direction des cylin- dres, étant donné que, dans cette position, il ne peut plus refluer de liquide dans le réservoir par les ouvertures de distribution 13, lorsque les ouvertures 13 sont déplacées quelque peu vers la gauche.
Les ouvertures de distribution 13a peuvent être ab- sentes dans les petits cylindres 7a, lorsqu'on peut compter -sur le fait que le volume de liquide refoulé en cas de forte pression sera constamment consommé par la machine opératrice, ou lorsque ce volume de liquide refoulé peut être évacué sans dommage par une soupape de sQreté réglée pour cette forte pression.
Les ouvertures 13a dans les petits cylindres 7a de la fig.l peuvent'être disposés quelque peu plus vers la droite de telle sorte qu'elles sont déjà ouvertes par les pis- tons 8a avant que cesse complètement le refoulement effectué par les grands pistons 8.
Il est en outre,clair que la position des ou- vertures de distribution dépend de la position de la face, 12
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de l'extrémité des pistons aux positions de point mort. Si par conséquent certains pistons sont construits plus courts, on devra modifier de façon correspondante la position des ouvertures de distribution dans les cylindres en question, c'est à dire qu'on devra, pour des pistons plus courts, dé- placer les ouvertures de distribution vers la gauche.
REVENDICATIONS.
1.- Pompe à pistons axiaux à volume refoulé variable, dans laquelle les pistons sont actionnés par un disque oblique à inclinaison constante, et dans laquelle un déplacement axial du disque oblique, conjointement avec les pistons par rapport aux ouvertures de distribution ou de reflux prévues dans les cylindres, produit une variation de la course des pistons utile pour le refoulement, caractérisée en ce qu'il est donné au déplacement axial du disque oblique une longueur plus grande qu'à la course efficace maximum des pistons et en ce qu'au moins un groupe de cylindres et pourvu d'ouvertures de distribution 13 placées de telle sorte que, si le disque oblique est déplacé de façon à être éloigné des cylindres d'un peu plus que la course efficace de leurs pistons,
et si les pistons de ce groupe se trouvent à la position de point mort intérieur (à l'opposé du disque oblique), les ouvertures de distribution (13) sont au moins partiellement ouvertes par les pistons (7) de telle manière que ces pistons ne re- foulent plus de liquide, tandis que les pistons des cylindres restants en refoulent encore, lorsque le disque oblique est ainsi placé.