Machine rotative hydraulique. La présente invention a pour objet une machine rotative hydraulique, pouvant ser vir comme pompe ou comme moteur, compor tant plusieurs cylindres radiaux, montés sur un bâti rotatif, munis .d'un distributeur cen tral fixe et comportant des pistons reliés à une manivelle.
Cette machine est caractérisée en ce que ladite manivelle supporte au moins un des paliers sur lesquels. le bâti à cylindres tourne.
La manivelle peut être fixe et avoir une excentricité variable, la machine peut égale ment comporter un mécanisme- de commande faisant varier cette excentricité.
La machine selon la présente invention peut être employée seule soit comme pompe, soit comme moteur, ou bien deux de ces ma chines peuvent particulièrement 'bien, - être combinées ensemble, l'une jouant le rôle de pompe, l'autre de moteur ou encore combi nées avec un moteur quelconque dans le but de constituer un dispositif hydraulique de transmission de force. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution de l'objet .de l'invention.
Les fig. 1 à 4 représentent deux premières formes, les: fig. 1 et 2 étant respectivement une coupe transversale partielle et une coupe longitudinale partielle d'une pompe; Les fig. 3 et 4 étant des coupes analo gues .d'un moteur; Les fig. 6, 7 et 8. représentent diverses positions d'une tringlerie servant à faire va rier la course .des pistons d'une machine se lon l'invention;
Les fig. 5, 9, 10 et 11 sont des combi naisons données à titre d'exemple, de ma chines suivant l'invention, combinées soit avec un moteur, soit simplement entre elles; La fig. 5 est la combinaison -d'une pompe et d'un moteur hydraulique selon l'invention avec un moteur électrique, formant un dis positif clé transmission de force;
La fig. 9 est une coupe partielle d'une autre combinaison d'une pompe "et d'un mo teur d'ans laquelle l'arbre de 1a pompe est accouplé avec l'arbre du moteur, disposé sui vant le même axe, par un engrenage à. roues coniques; Les fig. 10 et 11 représentent, une troi sième combinaison dans laquelle l'arbre: de la pompe est disposé à angle droit par rap port à l'arbre ,du moteur et accouplé avec ce lui-ci par un engrenage à roues coniques et à roues :droites.
Dans les fig. 1 et 2, l'enveloppe est faite de trois pièces 2, 3 et 4 fixées les urnes aux autres par exemple à l'aide de vis ou de bou lons. Les cylindres 5, qui sont de préférence en nombre impair, cinq dans le présent exem ple, sont vissés radi.alement dans un bâti à cylindres 6 à d'es intervalles équidistants. Ces cylindres sont à simple effet et présentent près de leur extrémité fermée des lumières 7 qui communiquent par des conduits 8 avec des lumières débouchant sur les portées du moyeu ou élément tubulaire 9 du bâti 6.
Le moyeu 9 tourne sur un arbre 10 percé axialement de façon à. supporter un arbre moteur 11 passant à travers l'enveloppe et muni d'une bride 12 grâce à laquelle il est fixé à un rebord interne 13 du bâti 6 à. l'aide de vis 14.
L'arbre creux 10 présente des lumières 15 qui font communiquer les conduits 8 avec des conduits 16 pendant la rotation du bâti 6. On prévoit deux séries de conduits 16, l'une d'elles communiquant avec le conduit de dis tribution, et l'autre avec le conduit. d'admis sion de la pompe, de la manière usuelle.
L'arbre creux 10 est fixé à l'enveloppe 4 â. l'aide d'un écrou 17 et d'une rondelle 18. A l'autre extrémité de l'enveloppe se trouve un écrou similaire 19 à l'aide duquel un cous sinet à bride 20 destiné à supporter l'arbre moteur 11 est fixé dans une boîte à. garni ture 21 faisant, corps avec le couvercle dé montable 2 de l'enveloppe. A l'extrémité in terne de l'élément tubulaire 21 est prévu un coussinet 22, et entre 'ce coussinet et l'extré mité interne du coussinet 20 est ménagée une chambre 'a garniture 23.
Autour de l'arbre 11 est disposée une douille 24, 25 dont l'extrémité- ou tourillon 24 est concentrique à l'arbre moteur 11, tan dis que la. partie 25 reçoit la, forme d'une douille excentrique ou maneton creux sur le quel est montée une douille 26, 27 dont. la partie 26 constitue un excentrique, tandis que la partie 27 est concentrique à. l'excen trique 25.
Sui la, périphérie clé l'excentrique 26 est disposé un roulement à rouleaux dont les rou leaux 28 roulent sur la surface interne d'une douille 29 sur la. surface externe de laquelle reposent les extrémités internes courbes 31 des bielles 30. Les bielles 30 sont munies de prolongements latéraux 32 qui glissent, sous des anneaux de guidage 33 maintenant. les ex trémités de ces bielles en contact avec la douille 29 entourant l'excentrique 26.
Les bielles 30 reçoivent à leur extrémité la plus éloignée clé l'arbre manivelle la. forme d'une sphère 34 adaptée dans une creusure sphérique des pitons tronqués 35 et main tenue dans cette creusure par une douille fen due 36 se vissant dans l'extrémité externe du piston 35.
Des trous cle graissage 37 et 38 sont pré vus dans le piston 35 et dan.; la bielle 30 dans le but d'admettre du lubrifiant aux por tées sphériques situées à. l'une des extrémités de la bielle 30 et aux portées cylindriques situées à l'autre extrémité en contact avec la douille excentrique 29.
Sur la partie. 2 7 de l'excentrique 26 est monté un disque rond 40 muni d'un trou rond excentrique dont l'excentricité est égale à celle de l'excentrique 25, et ce disque 40 est relié par un axe 41 à un bras ou organe 42 fixé à. l'excentrique interne 25, de sorte que lorsque l'excentrique 25 reçoit un mouve ment angulaire autour de son arbre ou fou rillon 24 à. l'aide du bras 42, le disque excen trique 40 reçoit aussi un mouvement angu laire d'une manière propre à maintenir sa pé riphérie concentrique à. l'arbre 11.
Ceci per- -met à la bague de roulement à billes interne 43 d'un roulement à billes 44 d'être montée sur la périphérie de l'excentrique 40, la ba gue de roulement externe 45 étant fixée dans le bâti à cylindres 6. L'excentrique externe 26 reçoit un mou vement de rotation partiel autour de son arbre tubulaire 27 à l'aide d'un bras ou or gane 46 relié par un axe 47 et une biellette 48 (fig. 6, 7 et 8) à une barre 49, l'aiutre ex trémité de la biellette 48 étant reliée à la barre 49 par un axe 50.
D'une manière ana le, e, la bras 42 est relié à l'une des extrémi tés d'une biellette 51 par l'axe 41, l'autre ex trémité de la. biellette 51 étant reliée à. la barre 49 par un axe 52,.
La barre 49 est mue à angle droit par rapport à l'arbre 11 à l'aide ,d'une vis 53 et d'un écrou 54 (fig. 1).
L'écrou 54 est monté de façon à. pouvoir tourner d'ans un bossage 56 formé sur l'élé ment central 3 de l'enveloppe et cet écrou est muni d'une manette de commande 55. Dans les fig. 6, 7 et 8, la barre 49 est .montée sur un arbre 5 7 mobile longitudinalement dans une coulisse qui peut être réservée dans le bossage 56. Dans cet exemple, l'arbre _57 portant la, barre 49 est mû longitudinalement par un levier de manoeuvre 58 auquel il est relié par une biellette 59.
Le levier 58 se meut en regard d'un secteur 60 présentant des entailles 61 grâce auxquelles il peut être maintenu à l'aide d'un mécanisme à cliquet dans des positions angulaires déterminées de la manière usuelle.
Ce mécanisme est agencé pour tirer les bras 42 et 46 des excentriques interne 25 et externe 26 dans des positions opposées de fa çon à faire varier la course de la manivelle fixe, et., par co#aséquent, les courses des pis tons.
Le moyeu tubulaire 9 du support, dans l'exemple de la fig. 2, est muni à son extré mité d'un roulement à billes 70 .dont la ba gue interne 71 est fixée à. l'extrémité du moyeu 9, taudis que la bague externe 72 est fixée à l'intérieur de l'enveloppe 4. On pré voit aussi à l'extrémité de l'arbre creux 10 une saillie annulaire 73 dans laquelle est fixée la bague externe 74 d'un roulement à rouleaux 75 dont la bague interne 76 est fixée à l'arbre 11. L'autre extrémité du-bâti 6 est munie d'une plaque de retenue d'huile 117 fixée à cette extrémité par des vis 118.
Dans la fig. 5 est représentée une pompe 80 employée en,combinaison avec un moteur hydraulique 91 situé à une distance aippro- priée de ladite pompe et relié à cette pompe par des tuyaux de départ 77 et de retour 78. Dans cet exemple, la pompe 80 est actionnée par un moteur électrique 81, la pompe et ce, moteur étant montés sur un socle -commun 82 et leurs arbres 83 et 84 étant reliés par un accouplement 85.
A l'intérieur du socle 82 est disposé un réservoir à fluide 86 relié par des obturateurs 8 7 et 88 .et des tuyaux 89 et 90 aux tuyaux de départ 77 et de retour 78 disposés entre la pompe et le moteur hy draulique.
Le moteur hydraulique 91 peut être cons truit suivant le même principe que la pompe des fig. 1 et 2, mais il pourrait aassi être de tout .autre type approprié, par exemple du type représenté dans. les fig. 3 et 4.
Dans cet exemple, le moteur Comporte comme dans la fil-. 1 une enveloppe composée de trois éléments 2, 3 et 4 et ries cylindres radiaux 5 portés par un bâti 6 présentant des conduits 8 aboutissant à un élément tubu laire 9 tournant sur un distributeur cylindri que 92 qui fait corps avec l'enveloppa 4 et qui présente des orifices d'admission 93 et d'échappement 94.
Comme dans les fig. 1 et 2, les. bielles 30 sont sphériques à l'extrémité 34 supportée dans les pistons et, à l'autre extrémité, elles sont, munies de surfaces cy lindriques reposant sur un maneton fixe 95 contre lequel elles sont maintenues appli quées par des anneaux 33. Dans cet exem ple, les extrémités, sphériques 34 des bielles sont maintenues dans les creusures sphériques des pistons par .des axes 96.
L'arbre 97 portant le .maneton 95 est muni à l'une de ses extrémités de clavettes ou saillies clé fixation. 9.9 s'adaptant dans des rainures prévues sur les parois d'une ouver ture 98 ménagée dans l'élément cylindrique ou élément .de :distribution 92 de l'enveloppe. L'autre extrémité 100 de l'arbre manivelle pQrte la. bague de roulement interne 101 d'un roulement à rouleaux 102 dont la bague ex terne 103 est fixée à l'intérieur d'une cuvette d'entraînement 10.1 qui est. elle-même fixée au bâti à cylindres 6.
La cuvette d'entraîne ment 104 est percée pour recevoir l'arbre<B>105</B> du moteur et est calée sur cet arbre par des clavettes 106. L'arbre 105 est monté dans un presse-étoupe fixé au couvercle ? de l'en veloppe du moteur, et sur la surface externe d'un élément cylindrique 108 de la cuvette d'entraînement 104 est fixée la bague de roulement interne 115 d'un roulement à rou leaux 116 dont la bague externe 107 est fixée dans un évidement du couvercle 2 de l'enveloppe.
Dans cet exemple, le fluide arrivant de la pompe et passant par les conduits 8 réagit sur les pistons et fait, ainsi tourner le bâti 6 auquel est fixée la cuvette d'entraînement, 104 clavetée sur l'arbre moteur 105, ce qui fait tourner cet arbre.
La construction du distributeur peut être modifiée. Par exemple, les lumières des cy lindres peuvent être prolongées à l'intérieur d'un prolongement du bossage ou moyeu du bâti à. cylindres, lequel moyeu présenterait (les lumières tournant dans un -palier de l'en veloppe, qui présenterait les conduits d'ad mission et d'échappement de fluide.
Le moyeu 9 du bâti à cylindre peut. être ï monta <B>,</B> directement sur le distributeur central dans des roulements à billes ou à. rouleaux, c'est-à-dire que les roulements 70 et. 75 die la fig. 2 peuvent être modifiés comme suit.; la.
bague .à billes ou à rouleaux 74 est fixée di- rectemenf dans l'élément tubulaire 9 et la bague à billes ou à rouleaux 76 est fixée di rectement sur le distributeur central- qui est constitué dans cette figure par un arbre creux 10; et la. bague à billes ou à rouleaux 72 est fixée directement dans le moyeu. 9 du bâti 6, tandis que la bague 71 est fixée sur le dis- tributeur central d'une façon analogue à, la bague 72.
Dans la fib. 9 est représentée une pompe <B>100</B> combinée avec un moteur hydraulique 150, la pompe étant munie d'une manivelle à course fixe 101 dont l'arbre 106 tourne dans une boite âe distribution centrale 112 et forme le distributeur.
Le bâti à. cylindre<B>103</B> de la pompe est actionné par un arbre 101 entraîné par une source d'énergie à. vitesse élevée appropriée. l'arbre 10.1 étant relié au bâti 103 par une plaque d'extrémité 105.
Le distributeur central 106 présente des conduits de départ de fluide 113 et de retour <B>de</B> fluide 114 présentant chacun une ouver ture d'admission 140 et une ouverture de- re foulement. 141 et faisant communiquer les lu mières 118 du cylindre de pompe 1.12 avec d'eux rainures annulaires 143 et 144 du dis- tributeur 106 lesquels rainures coïncident avec deux rainures annulaires 145 et 146 de l'enveloppe <B>112.</B> Les deux conduits ou rai nures à liquide 1.45 et 1.16 communiquent par des tuyaux 147 et 148 avec le moteur hydraulique 150.
Le liquide circule dans ces conduits d'une manière analogue à. celle décrite plus haut relativement aux figures précédentes. De même. comme dans les exem ples précédents, les extrémités 121 (fig. 9) des bielles 122 sont sphériques et s'adaptent dans des portées sphériques des pistons 120, les autres extrémités (les bielles étant cylin driques pour s'adapter sur un coussinet 123 entourant la manivelle 101 et étant aussi munies de rebords latéraux 124 à.
l'aide des quels elles sont -maintenues sur la manivelle par des anneaux à. rebord 125 et, 126. Des roulements à billes 127, 128 sont adaptés l'un entre le coussinet 123 et une partie a.n- nulaire 129 formée sur la manivelle, l'autre entre le coussinet 123 et un organe annulaire correspondant 130 amovible de la, manivelle, la, partie 131 de cet organe 130 étant un ex centrique d'excentricité égale et opposée à celle de la. manivelle de façon (lue le roulement à billes 132 puisse être fixé entre sa surface externe et la. paroi d'une creusure de la. pla que 105.
De l'autre côté de la. manivelle 101., sur son tourillon formant distributeur 106, est prévu un roulement à, rouleaux 133 disposé entre l'arbre 106 et la, paroi d'une creusure du bâti à cylindre 103. En un point situé au delà .de la lumière ou conduit 118 est aussi prévu un autre roulement à rou leaux 134 disposé entre l'arbre 106 et la pa rai d'une creusure prévue dans l'extrémité du bâti 103.
Dans l'exemple de la fi-. 9; l'arbre mani velle 106 communique son . mouvement par un pignon d'angle 107, un pignon d'angle 108 et un .pignon d''angle 109 à l'arbre 160 du moteur 150. Une transmission à friction ou ,autre transmission appropriée peut être substituée à l'englenagd à pignons d'angle 107, 108 et 109, ou bien l'arbre 106, peut être relié directement à l'arbre 160.
Les détails généraux du moteur 150 sont les mêmes que ceux décrits plus haut, 5 dé signant un des cylindres radiaux fixés dans un bâti à cylindres 6 qui présente un con duit à fluide 8 communiquant, pendant la rotation du bâti, avec un conduit 163 de l'arbre distributeur 160 qui présente une ou verture débouchant dans une rainure 161 coïncidant avec les conduits 154 et 155.
Entre les conduits à. fluide 147, 148 allant de la pompe 100 au moteur 150 est prévu un obturateur de by-pass et inverseur 152, les conduits prévus à travers ce distri buteur étant disposés de façon que l'un ou l'autre des deux conduits 147 et 148 partant de la pompe 100 puisse être relié à l'un ou l'autre ,des deux conduits 154 et 155 du mo teur.
L'obturateur de by-pass 152, lorsqu'il est ouvert, permet à. la source de puissance de tourner à vide, et lorsque cet obturateur est fermé, la transmission est effectuée à faible vitesse, mais des rapports de vitesse plus fai bles peuvent être obtenus en fermant partielle ment cet obturateur. La vitesse peut être augmentée graduellement à partir de la posi tion de faible vitesse en diminuant la course du moteur, la prise directe étant obtenue lorsque la course est réduite à zéro. Lorsqu'on inverse la course du moteur, le moteur tourne à une vitesse plus grande que la source de puissance.
Pour diminuer les pertes dues aux fuites pendant la marche en prise directe, un obturateur peut être monté sur l'un ou l'au- tre des conduits 147 et 148 pour couper la communication entre la pompe 100 et le mo teur 150. Plusieurs pompes peuvent "être em ployées avec le moteur. Dans ce cas, ces élé ments sont reliés par des conduits et obtura teurs disposés de façon que l'un quelconque des différents éléments puisse être mis hors d'action à volonté. Pour assurer un couple.
plus élevé lorsqu'on renverse la machine, la manivelle 101 et le distributeur central 106 peuvent -être munis d'organes grâce auxquels ils peuvent être accouplés soit avec l'arbre commandé, soit avec l'enveloppe fixe.
Aux fig. 10 et 11, l'arbre du moteur 160 porte un pignon 162 actionnant une roue droite 1-63 ,montée sur un arbre 164 qui sert à actionner toute machine ou véhicule désiré. Le pignon droit 163 engrène aussi avec un pignon 165 monté sur un arbre 166 qui porte un pignon d'angle 167 engrenant avec un pi gnon d'angle 168 monté sur l'arbre 10,6 de la pompe 100. Les conduits de distribution de l'arbre 106 et les tuyaux de communica tion avec l'obturateur de by-pass 152 sont si milaires à. ceux décrits relativement à la fig. 9. Les cylindres 142 de la pompe sont montés dans le bâti à cylindre 10,3, l'arbre 10.4 étant relié au bâti 103 par une pla que 105.
L'arbre 106 présente des conduits de dé part de fluide 113 et de retour de fluide 114 présentant chacun une ouverture d'admission 140 et une ouverture d'échappement 141,, fai sant communiquer les cylindres 142 avec deux rainures annulaires 143 et 144 lesquelles coïncident avec deux autres rainures annu laires 145 et 146 de l'enveloppe 112. Les deux conduits ou rainures à liquide 145 et 146 communiquent par des tuyaux 147 et 148 avec l'obturateur de by-pass 152 et le moteur hydraulique 150.
L'arbre manivelle 170 de la fig. 10 est muni de contrepoids équilibreurs 171, 172 qui sont désirables dans ce cas en raison de la vitesse élevée à laquelle il peut être ac tionné.
Les bagues externes des roulements à bïl- les ou à rouleaux peuvent avoir un diamètre plus grand que le distributeur, ce dernier et le bâti étant faits en métaux ayant des coef ficients de dilatation thermique approxima tivement égaux.