BE542898A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet un appareil à pompe ou turbine volume trique et sesapplications, notamment en tant qu'appareil ralentisseur pour les véhicules ou autres. 



   L'invention concerne à cet effet, un appareil à pompe ou turbine volumétrique utilisable notamment en tant qu'appareil ralentisseur, caractérise par ce que la pompe rotative ou turbine est montée sur l'arbre à freiner, cette pompe,ou turbine étant placée dans un circuit hydraulique comportant des moyens permet- tant de régler le débit du liquide, ce qui permet d'assitrer le   fret..   nage de l'arbre en réduisant plus ou moins le débit de la turbine. 

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   Suivant un mode de réalisation de l'invention, les moyens permettant de régler le débit de la pompe sont constitués par un servo-frein qui peut être commandé à dis- tance. 



   Suivant un mode d'application de cet appareil aux véhicules automobiles, il est monté à la sortie de la boite de vitesse indépendamment des freins existants, de manière à assurer un ralentissement constant   dû véhicule   dans les fortes pentes et offrir par suite une sécurité absolue aux passagers dudit véhicule. 



   Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'appareil comporte un dispositif amortisseur de choc bran- ché sur la sortie du liquide vers le servo-frein de manière à éviter les coups de bélier. 



   Suivant une autre caractéristique, l'appareil   com-   porte une soupape de sécurité constituée par un piston se dé- plaçant dans un cylindre contre l'action d'un ressort, le dé- placement du piston découvrant des orifices ménagés sur ce dernier pour éviter toute surpression de liquide. 



   L'invention concerne aussi d'autres applications de l'appareil':ralentisseur, comme on le verra oi-après. 



   L'invention s'étend également aux caractéristiques ci-après et à leurs diverses combinaisons possibles. 



   Des ap pareils conformes à l'invention sont repré-   sentés   à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci- joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation coupe de l'appareil ralentisseur. 



   - la figure 2 est une vue schématique montrant   l'a-   

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 daptation de l'appareil sur l'essieu des roues d'un wagon de chemin de fer.. , - la figure 3 est une vue de gauche de la figure 2. 



   - la figure 4 est une vue montrant l'adaptation d'un appareil ralentisseur en bout de l'arbre portant l'héli- ce d'un navire. la figure 5 est une vue en perspective montrant l'application d'un appareil ralentisseur pour limiter la vi- tesse de descente des cages d'ascenseur. 



   - les figures 6, 7, 8 sont des vues schématiques illustrant les diverses phases de fonctionnement d'une boite de vitesse progressive. 



   - la figure 9 est une vue schématique de l'ensem- ble de la boîte de vitesse progressive. 



   - la figura 10 est une vue schématique d'une boite hydraulique à trois vitesses. 



   - la figure Il est une vue de gauche de la figure 10. 



   - la figure 12 représente en coupe, un autre mode de réalisation. 



   L'appareil représenté sur la figure 1 a plus   spé-   cialement pour objet de servir au ralentissement des   véhicu-   les automobiles de tous tonnages dans les fortes pentes, sans avoir recours ni au frein moteur, ni aux freins ordinai- res qui existent actuellement sur tous les véhicules. 



   Cet appareil est indépendant des freins existants et consiste à freiner la vitesse du véhicule à la sortie de la boîte de vitesse. 



   Cet appareil se compose essentiellement d'une tur- bine volumétrique représentée par, la référence générale 1 

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 et comportant deux pièces mobiles : a) le rotor 2, b) deux pales 3 tournant avec le rotor 2. 



   La culasse 4 du rotor est en deux parties aocou.- plées par boulonnage. 



   Cotte   culasse   est montée à roulement à bille sur les arbres du rotor, 
Des canalisations 5 et 6 débouchent dans le rotor de la turbine et assurent respectivement l'arrivée et la sor- tie de l'huile venant d'un réservoir. 



   Le rotor 2 est excentré par rapport à la culasse 4;   les   pales 3 sont agencées de manière à glisser   l'une   par rap- port   à   l'autre suivant la position qu'elles occupent, dans la- dite culasse. 



   Elles comportent une encoche ménagée dans leur axe, 
La circulation d'huile est établie par rotation du rotor. On peut freiner cette huile à la sortie à volonté par un système de servo-frein 7 qui réduit le débit de la turbine de manière à retenir le rotor par la pression de l'huile a- fin d'assurer le ralentissement de l'arbre 62. Ce servo-frein comporte un déflecteur conique 8 réglant le passage de l'hui- le par le conduit 6.

   Ce déflecteur soumis à l'action du res- sort 9 est porté par un arbre 10 en bout duquel est claveté un volant de manoeuvre 11, 
L'arbre 10 est logé dans un carter 12 comportant u- ne chambre de détente   13   reliée au compresseur, 
Débouchant dans le circuit 6 est branché un système amotrisseur de choc   14   constitué par un cylindre 15 dans le- quel se déplace un piston 16 soumis à l'action de deux res- sorts antagonistes   17   et 18. 

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   Cet amortisseur de chocs évite les coups de bélier en absorbant les surpressions d'huile qui déplacent le pis- ton 16 dans le sens indiqué par la flèche F1. 



   Débouchant également dans le conduit 6 est prévue une soupape de sécurité 19 constitué par un cylindre 20 dans lequel se déplace un piston 21 soumis à l'action d'un ressort 
22. 



   Ce piston e1 coulisse dans une chemise 23 portée à l'intérieur du cylindre 20 et comporte des orifices 24 qui sont masqués par la chemise 23. 



   Lors d'une surpression d'huile le piston 21 est dé- placé dans le sens indiqué par la flèche F2, ce qui a pour effet de démasquer les orifices   24.   



   Cet appareil, par sa conception simple,   efficace   au freinage et pratiquement inusable, donne toute satisfac- tion et sécurité sur tous les modèles de véhicules existants, même les plus anciens. 



   Le refroidissement de cet appareil se fait par un circuit fermé d'huile dans un réservoir refroidissant logé dans le   châssis.   



   L'appareil peut comporter, en   outre,,,   des moyens de contrôle pour indiquer au conducteur que l'huile est en pres- sion dans le circuit hydraulique. On peut prévoir, à cet ef- fet, un relais disposé à côté de la soupape, ce relais commandant une lampe témoin disposée au tableau de bord. 



   L'invention vise également l'application de cet appareil ralentisseur aux wagons de chemin de fer (fig. 2 et 3). 



   Cet appareil ralentisseur est monté à ressort 23 

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 sur le châssis 26 du wagon et est porté par des flasques 27   monter     à   roulements   à   billes 28 sur l'essieu 29 des roues 
30 
Sur les arbres 31 et 32 de la'pompe volumétrique sont montés des engrenages hélicoïdaux   33-34   en prise respec- tivement avec des engrenages hélicoïdaux 35-36 portés par   l'essieu   29. 



   L'invention vise également l'application d'un pa- reil à turbine analogue à l'appareil ralentisseur précédent en tant que coupleur pour actionner un arbre de rotation en utilisant un fluide sous pression fourni par un générateur tel que compresseur. Cet appareil peut être utilisé par exem- ple cornue coupleur pour entraîner l'arbre d'hélice   d'un   na- vire. 



   Comme le montre la figure 4, cet appareil est re-      lié par un manchon d'accouplement 38 à l'arbre 39 de l'héli- ce   37.   



   L'invention vise également   l'application   de l'appa- reil ralentissour sur les cages   d'ascenseurs   de mines ou au-   tres. A   cet effet, l'appareil ralentisseur est relié par un manchon d'accouplement 40   à   l'arbre   41.   supportant le tambour 
42 d'enroulement du câble de la cage d'ascenseur 43. 



   L'invention vise également une boite de vitesse progressive comportant une   ponpe   à palette%   à   stator mobile   47   et une pompe réceptrice à stator fixe 48. 



   Lorsque le stator de la pompe   47   est concentrique au rotor de cette mêmes pompe, il ne se produit aucune aspira-   t'on   et compression du fluide, la pompe réceptrice   48   reste immobile (figure   6).   



   Lorsque le stator de la pompe est déplacé par rap- 

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 port au rotor, il se produit pendant un tour complet une as-   piration   et une   compression,   d'un volume très faible. Cette compression d'huile a pour but do provoquer une rotation de la pompe réceptrice 48. Plus le stator est déplacé par rap- port au rotor, plus le volume d'huile comprimée augmente et par conséquent plus la rotation de la   ponpe   réceptrice 48 est importante (figures 7 et 8). 



   Par suite do la décélération do la pompe. 48. l'hui- le pousse le rotor dans la pompe. 47 mais au moment où celle- ci coupe la position illustrée sur la figure 6, l'huile re- foulée par la pompe 48 ne peut s'évacuer ce qui a pour,effet de freiner la pompe réceptrice 48. 



   Cette boite de vitesse progressive permet un chan- 6 ment de vitesse par simple déplacement du stator par rap- port au rotor. La progressivité est donc parfaite, il   n'y a   plus besoin d'utiliser l'embrayage. De plus le couple est maximum au départ pour une faible vitesse do rotation de la pompe réceptrice 48. On obtient ainsi un nombre infini de vitesses du fait du déplacement du stator par rapport au ro- tor. Cette botte do vitesse progressive peut également sup- primer le .différentiel par l'adjonction d'une deuxième pompe réceptrice. 



   La botte de vitesse progressive trouve également de nombreuses applications notamment en automobile. 



   La boite de vitesse illustrée sur les figures 3 à 11, est constituée par une pompe 49 accouplée à un moteur. 



  Cette pompe envoie le fluide sous pression dans une deuxième pompe 50 comportant plusieurs chambres   51-52-53   de volumes différents. L'huile refoulée par la pompe 49 est distribuée dans l'une des chambres 51-52-53 par l'intermédiaire d'une 

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 vanne de réglage 54. 



   Comme on le voi notamment sur la figure 10, la canalisation 55 donne la première vitesse, la canalisation 56 donne la deuxième vitesse et la canalisation 57 donne la troisième vitesse. 



   Enfin la marche arrière est obtenue pour une certai ne position du distributeur 54. 



   On notera enfin qu'à la sortie de l'arbre 58 de la pompe 50, se trouve branché le différentiel. 



   L'invention concerne encore une autre forme de ré- alisation des appareils ci-dessus décrits. Cet appareil (fig. 



  12) se compose essentiellement d'une turbine ou pompe volu- métrique comprenant un carter 1 à chambre cylindrique for- mant stator à l'intérieur duquel est monté le rotor 2,   Ce   rotor 2 comporte dos saillies radiales 3 de forme demi cylin- drique qui tangentent avec un très faible jeu la surface in- térieure cylindrique du stator. Ce rotor est calé sur un ar- bre 60 concentrique au rotor et au stator. 



   Ce rotor est combiné avec un cylindre obturateur rotatif 61 monté dans un logement du carter 1 qui débouche dans le logement du rotor. Ce cylindre obturateur est monté sur un arbre 62, l'entraxe entre les arbres 60 et 62 et les diamètres du rotor et du cylindre 61 étant tels que ce cylin- dre vient tangenter la surface cylindrique du rotor. Le cy- lindre obturateur comporte un évidement 63 pour le passage en saillies du rotor. Les arbres 60 et 62 sont accouplés par engrenage de façon qu'il ne se produise aucun glissement en- tre le rotor et le cylindre obturateur et que les saillies du rotor retombent toujours au droit de l'évidement du cylin- dre obturateur. 

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   Dans l'exemple représenté figure 12, le rapport des circonférences entre le rotor et le cylindre obturateur est de 1 à 3, le rotor ayant trois saillies 3 équidistantes et le cylindre obturateur un seul évidement 63. L'accouple- ment par ongrenage des arbres 60 et 62 est évidemment dans le même rapport. Il est possible toutefois de modifier ce rap- port ainsi que le nombre de saillies du rotor et le nombre d'évidements du cylindre obturateur. 



   Lorsque l'appareil est utilisé comme appareil ra- lentisseur, par exemple pour les véhicules automobiles, l'ar- bre 82 du cylindre obturateur est de préférence accouplé soit   à   l'arbre du moteur soit   à   l'arbre de sortie de la boîte de vitesses et il constitue ainsi un arbre primaire par rapport   à   l'arbre secondaire 60 sur lequel est calé le rotor. 



   L'appareil représenté comporte on outre, comme l'appareil décrit précédemment, des tubulures d'aspiration      5 et do refoulement 6 branchées sur un circuit passant par un réservoir d'huile. 



   Il comporte également un servo -freins 7, un dis- positif amortisseur de chocs 14 et une soupape de sûreté   19.   



   L'appareil qui vient d'être décrit permet, par la   réalisation   de la pompe volumétrique, de réduire les frotte- ments et d'abaisser la vitesse de rotation de cette pompe. 



  La vitesse do circulation do l'huile se trouve ainsi abais sée et le rondement est amélioré. On constate en particulier un échauffement moindre do l'huile dans le circuit. 



   Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits à partir desquels on peut concevoir des variantes d'exécution. 



   En outre, la pompe volumétrique utilisée dans cet 

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 appareil peut être   utilisée   en combinaison avec les diverses   ,   ci-dessus réalisations décrites et pour los mêmes applications. 



   REVENDICATIONS 
1 ) Appareil à pompo ou turbine volumétrique utilisa- ble notamment en tant qu'appareil ralentisseur, caractérisé . par ce que la pompe rotative ou turbine est montée sur l'ar- bre à freiner, cette pompe ou turbine étant placée dans un. circuit hydraulique comportant des moyens permettant de ré- gler le débit du liquide, ce qui permet d'assurer le freina- ge de l'arbre en réduisant plus ou moins le débit de la tur-   bine .   

Claims (1)

1. 2 ) Appareil conforme à la revendication 1 , caractérisé par ce que le rotor (2) de la turbine est excen- tré par rapport au stator et supporte deux pales (3) agen- cées de manière à glisser l'une par rapport à l'autre.

   3 ) Appareil conforme à la revendication 1 , caractérisé par ce que les moyens permettant de régler le débit de la pompe sont constitués par un servo-frein, qui peut être commandé à distance.

   4 ) Appareil conforme aux revendications 1 et 3 , caractérisé par ce que le servo-frein est constitué par un cône diffuseur (8) monté sur l'orifice de sortie (6) du li- quide du compresseur, ce diffuseur étant commandé à partir d'un volant 117) 5 ) Appareil conforme aux revendications 1 , 30 et 4 , caractérisé par ce que le cône diffuseur (8) est porté Par un axe (10) logé dans un Carter (12) comportât une chambre do détente (13), ce carter (12) étant relié à un dispositif refroidisseur.

   @ <Desc/Clms Page number 11> 6 ) Appareil conforme à l'une ou plusieurs des ro- vendications précédentes et applicable.' aux véhicules automo- biles, caractérisé par ce qu'il est monté à la sortio de la boite do vitesses indépendamment dos freins existants, de manière à assurer un ralentissement constant du véhicule dans les fortes pantes et offrir par suite une sécurité ab- solue aux passagers dudit véhicule.

   7 ) Appareil conforme aux revendications 1 et 3 , caractérisé par un dispositif amortisseur de chocs (14) bran- ché sur la sortie du liquide vers le servo-frein de manière à éviter les coups de bélier.

   8 ) Appareil conforme à la revendication 7 , caractérisé par ce que l'amortisseur de chocs comprend un cy- lindre dans lequel se déplace un piston (16) contre l'action de deux ressorts antagonistes, le déplacement du piston évi- tant les surpressions de liquide qui provoquent les coups de bélier.

   9 ) Appareil conforme à la revendication 1 , caractérisé par ce qu'il comporte une soupape de sécurité (19) constituée par un piston se déplaçant dans un cylindre contre l'action d'un ressort, le déplacement du piston dé- couvrant des orifices ménagés sur ce dernier pour éviter tou- te surpression de liquide.

   10 ) Appareil conforme à la revendication 90, caractérisé par ce que le piston de la soupape de sécurité coulisse dans une chemise intérieure (28) du cylindre, les orifices du piston étant démasquées par ladite chemise, lors- que la soupape est au repos.

   Il ) Appareil conforme à la revendication 1 et à une ou plusieurs des revendications précédentes, et applica- <Desc/Clms Page number 12> ble aux véhicules ferroviaires, caractérisé par ce qu'il est monté sur un essieu des roues du véhicule ce qui permet de le loger sous le véhicule dans des conditions d'encombre- ment mininum.

   12 ) Appareil conforme à la revendication 11 , caractérisé par ce que l'ensemble de la turbine et du servo- frein (7) est porté par des flasques (27) montés à roulements sur l'essieu, l'arbre de la turbine étant accouplé avec des engrenages en prise avec d'autres engrenages portés par l'essieu.

   13 ) Appareil conforme à la revendication 1 , et à l'une ou plusieurs des revendications de 2 à 10 et appli- cable au ralentissement des cages d'ascenseur,caractérisé par ce que l'arbre de la pompe volumétrique est accouplé avec le tambour d'enroulement (48) du câble supportant la cage.

   14 ) Appareil conforme à la revendication 1 , caractérisé par ce qu'il est appliqué à la réalisation d'une boîte de vitesses progressive, cette boîte de vitesses com- portant en combinaison, une pompe à palettes à stator mobile et une pompe à palettes réceptrices à stator fixe, le régla- ge de l'excentrage du stator de la première pompe par rap- port au rotor déterminant la compression du fluide et per- mettant de faire varier la vitesse de la pompe réceptrice, supprimant a@@ui l'embrayage pour .les boites de vitesses automobiles, par exemple, 15 ) Appareil conforme à la revendication 14 , caractérisé par ce qu'un clapet d'aspiration est monté dans le circuit du fluide reliant les deux pompes.

   16 ) Appareil conforme à la revendication 1 , <Desc/Clms Page number 13> caractérisé par ce qu'il est appliqué à la réalisation d'une boite de vitesses utilisant un fluide sous pression, cette boîte de vitesses comportant une pompe accouplée à un mo- teur, cette pompe envoyant le fluide dans une deuxième pom- pe comportant plusieurs chambres de volumes différents, une vanne de réglage déterminant l'envoi d'huile dans l'une ou l'autre chambre, ce qui permet d'avoir plusieurs vitesses.

   17 ) Appareil conforme à la revendication 1 et l'une ou plusieurs des revendications de 1 à la , carac- térisé par ce que la pompe volumétrique (1) comprend un ro- tor (2) comportant des saillies radiales fixes (3) formant pales, tournant avec un faible jeu dans un stator, ce rotor étant combiné à un cylindre obturateur rotatif (61) qui tan- gente le rotor et comporte un ou plusieurs évidements (63) pour le passage des saillies du rotor, cette disposition per- mettant notamment de réduire les frottements et d'abaisser la vitesse de rotation du rotor.

   18 ) Appareil conforme à la revendication 17 . caractérisé par ce que le cylindre obturateur (61) est monté sur un arbre primaire (68), soit l'arbre du moteur, soit l'arbre de sortie de la boîte de vitesses, tandis que le rotor est monté sur un arbre secondaire (60) accouplé à l'ar- EMI13.1 bre primaire par w. jo,ra.1;Q. à' en,grenage: démultiplicateurs.