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La présente invention concerne des perfectionnements aux tambours à pistons multiples commandés par distributeur, présentant des cylindres pratiqués dans un corps rotatif cylindrique coopérant avec un plateau distri- buteur dont les orifices communiquent successivement pendant larotation re- lative avec les cylindres pour le passage du liquide.
On connaît déjà des appareils de ce genre dont le plateau distri- buteur est plan, et dans lesquels il est nécessaire pour assurer l'étanchéi- té de la distribution, de conformer les canaux entre les cylindres et les orifices de distribution de façon que le corps cylindrique exerce une pous- sée importante sur le plateau et sur le côté des orifices sous pression, ce qui entraîne une usure non uniforme du plateau. Pour éviter les mécanismes compliqués à bielles dans ces appareils, on sait également qu'il est possi- ble d'appliquer les pistons directement (par des patins à rotule) sur un plateau incliné, de sorte que la rotation relative entre le corps cylindri- que et le plateau entraîne un déplacement en va-et-vient des pistons.
Etant donné que le couple produit par le plateau et par laarotation du corps cylin- drique est transmis dans un plan passant par les centres des rotules et pa- rallèle au plateau incliné il est nécessaire que le corps cylindrique soit fixé au point où ledit plan passe par l'axe de rotation du corps cylindrique.
Ce fait impose:.- une augmentation des dimensions de la surface plane de con- tact entre le corps cylindrique et le plateau, pour assurer au corps cylin- drique la stabilité qui l'empêche de s'écarter de la surface du plateau sous l'action de poussées qui n'ont pas forcément un rapport avec le couple pré- cité, et qui peuvent résulter du poids, de vibrations, de chocs, etc..
Le but de la présente invention est d'assurer une répartition aussi uniforme que possible des pressions par unité de surface sur le plateau dis- tributeur, pour empêcher que l'usure devienne plus forte sur le côté du re- foulement que sur le côté de l'aspiration.
Un autre but de l'invention est de permettre l'utilisation d'un corps cylindrique et d'un plateau distributeur d'un diamètre plus petit, sans qu'il en résulte une instabilité dûe au fait que le corps cylindrique s'écarte du plateau distributeur.
Les deux buts précités sont atteints par le fait que les deux surfa- ces de contact du corps cylindrique rotatif et du plateau distributeur reçoi- vent une forme sphérique, concave pour l'une et convexe pour l'autre.
Grâce à cette conformation des surfaces de contact, la poussée ayant tendance à appliquer le corps cylindrique sur le plateau distributeur (pous- sée qui est décalée par rapport à l'axe de rotation vers l'orifice sous pres- sion lorsqu'elle est exercée sur une surface incurvée) est décomposée en com- posantes dont l'une a tendance à déplacer le corps cylindrique dans une direc- tion radiale. A cette composante s'oppose la réaction produite sur la surfa- ce sphérique en un point symétrique par rapport à l'axe. La valeur de cette réaction est une fonction de la composante radiale, c'est-à-dire du rayond le courbure de la surface sphérique.
Par un choix approprié de ce rayon de ;ourbure il est donc possible d'obtenir dans certaines limites une distribu- ion plus uniforme de la poussée sur la totalité de la surface de contact.
) e plus, pour des diamètres égaux des surfaces planes et sphériques, la sur- ace sphérique assure une plus grande stabilité du corps cylindrique en ce Lui concerne la tendance du plateau à s'écarter de la surface d'appui.
Un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention sera décrit ci- .prés en regard du dessin annexé, sur lequel :
La figo 1 est une vue en élévation latérale avec coupes partielles .'un dispositif à pistons connu, fonctionnant en pompe, à commande par distri-
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buteur coulissant et distribution en bout.
La fig. 2 est une vue de face du plateau distributeur correspon- dant.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale avec coupes partielles d'un dispositif à pistons correspondant à celui des fig. 1 et 2, mais avec des surfaces de distribution sphériques selon l'invention.
La fig. 4 est une vue de face du plateau distributeur sphérique.
La fig. 5 montre un détail et indique la répartition des poussées sur la surface sphérique dans un plan perpendiculaire à celui de la fig. 3.
Les fig. 1 et 2 montrent un mode de réalisation préféré destiné à faciliter l'explication du fonctionnement. Un corps cylindrique 1 présen- te des alésages cylindriques dans lesquels sont montés à coulissement plu- sieurs pistons, dont deux seulement sont représentés pour plus de clarté.
Le corps cylindrique 1 est appliqué sur un plateauplan 2 qui pré- sente deux orifices 3 et 4 en forme de fentes incurvées disposées sur un cercle entre le centre et le pourtour du plateau. Ces orifices sont diamé- tralement opposés pour coopérer avec les canaux 10 et 11 du corps cylindri- que qui communiquent avec les alésages de ce corps. Les orifices 3 et 4 sont respectivement destinés à l'admission et au refoulement. La rotation du corps cylindrique par rapport au plateau fixe amène les orifices alter- nativement en regard des canaux du corps cylindrique. Les mouvements de va-et-vient des, pistons dans les alésages ou cylindres passant en'regard des orifices 3 et 4 assurent respectivement l'aspiration et le refoulement du liquide.
Les mouvements de va-et-vient des pistons 5 et 5' sont produits par un plateau incliné 7 auquel les pistons 5 et 5' sont accouplés par des articulations à rotule 6, 6'. Lorsque le corps cylindrique tourne, les pis- tons entraînés en rotation par ce corps doivent donc coulisser en va-et-vient au fur et à mesure qu'ils passent sur les parties supérieure et inférieure du plateau incliné 7. La course d'aspiration des pistons résulte du refou- lement du liquide par une pompe auxiliaire à travers l'orifice d'aspiration sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, mais inférieure à la pression de refoulement des pistons.
Le corps cylindrique 1 est accouplé à l'arbre 8 en un point 9 par des cannelures longitudinales permettant le coulissement axial. En ce point 9 l'axe de l'arbre 8 coupe le plan passant par les centres des articulations à rotule 6, 6' et parallèle au plateau incliné 7. L'alésage du corps cylin- drique 1, dans lequel passe l'arbre 8, présente un diamètre supérieur à celui de cet arbre pour permettre de faibles décalages latéraux du corps cy- lindrique 1.
Dans le mode de réalisation que montrent les fig. 3 et 4, dont les éléments sont désignés par les mêmes chiffres de référence que sur les fig, 1 et 2, le plateau distributeur 2 se présente sous la forme d'une ca- lotte sphérique convexe, tandis que la surface par laquelle le corps 1 s'appuie sur le plateau 2 a la forme d'une calotte sphérique concave à rayon de courbure correspondant. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, et comme le montrent les fig. 1 et ", les canaux de communication entre les cy- lindres et les orifices de distribution sont conformés pour que le liquide sous pression contenu dans les cylindres exerce une poussée sur le corps 1 dans la direction du plateau distributeur 2.
La résultante R (fig. 5) de la poussée engendrée dans chaque cylindre sur le côté de l'orifice sous pression est dirigée sur une surface incurvée, de sorte qu'elle est décompo- sée pour donner une composante radiale (par rapport à l'arbre 8) ayant tendance à déplacer le corps cylindrique vers l'extérieur. Cette composante radiale a est contrariée par la réaction r de la surface sphérique en un
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point diamétralement opposé par rapport à l'axe de rotation. La valeur de la composante est une fonction du rayon de courbure des surfaces en contact.
Par un choix approprié du rayon de courbure, il est possible d'obtenir une répartition plus uniforme des réactions entre le point d'application de la poussée R et le point symétrique par rapport à l'axe, ce qui se traduit par une réduction de l'usure locale. Cet effet n'est pas obtenu avec un plateau plan. En effet, étant donné que ce plateau ne donne aucune composante raâia- le dela pousséel B, la totalité de cette poussée est appliquée au point de con- tact des deux surfaces, de sorte qu'il en résulte une usure localisée en ce point.
La forme sphérique telle que représentée est également avantageu- se en ce qui concerne la résistance à l'écartement du corps cylindrique par rapport à sa surface d'appui, pour des diamètres égaux de ce corps. Si on suppose par exemple que le corps cylindrique 1 a tendance à se déplacer vers la gauche en pivotant autour d'un axe perpendiculaire au plan du des- sin et passant par le point 9, l'extrémité de droite du corps a tendance à se rapprocher de ce point 9 dans une mesure qui est proportionnelle pour des angles de pivotement égaux au cosinus de l'angle [alpha] sous lequel la li- gne reliant l'extrémité de droite au point 9 est inclinée par rapport à la surface d'appui.
Dans le cas d'une surface sphérique de même diamètre. la proportion dans laquelle ladite extrémité a tendance à se rapprocher du point 9 est d'autant plus grande que l'angle [alpha] est plus petit. En d'au- tres termes, dans le cas d'une surface sphérique, le déplacement du.corps 1 ainsi déclenché se heurte à une plus grande résistance, de sorte que la stabilité est améliorée.