Installation hydraulique pour la commande de chariots de machines-outils,
et autres organes du même genre.
La présente invention a pour objet une
installation hydraulique pour la commande
de chariots de machines-outils et autres or
ganes du même genre.
L'installation suivant l'invention comporte
un dispositif de commande, un moteur pour
la propulsion du chariot, une pompe d'entrai-
nement, à débit variable, et une pompe de
déplacement rapide, de capacité supérieure à
celle de la pompe d'avance, des conduites
reliant les pompes et ledit moteur de ma
nière à former, pour le liquide de travail,
un circuit hydraulique fermé, le dispositif de
commande comportant un robinet de distri
bution et un moyen de contrôle unique dont
la manoeuvre permet d'actionner ce robinet
pour faire varier le débit de la pompe d'en- trainement.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention est représentée, à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint, dans lequel :
Fig. 1 est une coupe verticale suivant 1-1, fig. 2 ;
Fig. 2 est un plan du dispositif de commande, représentant le levier de manoeuvre,
Fig. 3 est une coupe verticale, prise à
travers le dispositif de commande, perpendi
culairement au plan de coupe de fig. 1, cer
taines parties du mécanisme intérieur étant
en coupe et d'autres, en élévation ;
Fig. 4 est une coupe suivanf 4-4 fig. 1 ;
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne
brisée 5-5, fig. 1, représentant le robinet de
distribution dans sa position neutre ;
Fig. 6 est une coupe, suivant la même
ligne que fig. 5, représentant ce robinet dans
sa position initiale d'avance ou d'entraîne
ment.
Fig. 7 est une coupe suivant la même
ligne encore, représentant le robinet de dis
tribution tourne à l'une des deux positions
de déplacement rapide, l'autre de ces positions étant celle qu'occuperait le robinet si on le faisait tourner de 180"à partir de la position représentée ;
Fig. 8 est un plan schématique des engrenages de commande par lesquels le robinet de distribution et la came à course variable de la pompe d'entraînement à débit variable sont manipulés,
Fig. 9 est une coupe suivant 9-9, fig. 1, représentant, en plan, le couvercle de la pompe e engrènement ou pompe de déplacement avec la soupape de décharge d'excès de haute pression ;
Fig. 10 est une coupe suivant 10-10, fig. 1 ;
Fig. 11 est une coupe partielle suivant 11-11, fig. 1 ;
Fig. 12 est une représentation schémati- que de l'installation adaptée à un tour ;
Fig. 13 est un schéma d'écoulement pris pour une position d'avance moyenne, représentant le parcours effectué par le fluide de travail pour se rendre des deux pompes au moteur et vice-versa ;
Fig. 14 est un plan d'une autre forme d'exécution de came susceptible d'etre subs tituée à celle représentée à la fig. 13 ;
L'installation représentée comporte comme partie principale un dispositif de commande composé de quatre éléments distincts coopérant ensemble et assemblés dans une même boîte ou enveloppe, qui constitue un cinquième élément.
Ces cinq éléments sont :
10 Une boite de support, formant envel- loppe, qui contient, maintien en position et supporte toutes les parties actives et dont la partie Inférieure forme une bâche à huile contenant une réserve de fluide de travail ;
2 Une pompe à débit variable et des moyens pour la commander et pour modifier son débit ;
30 Une pompe à débit constant ;
dans ce cas une pompe rotative à engrènement et les moyens servant à la commander ;
4 Un robinet de distribution et des dispositions de tuyauteries et de conduits grâce auxquelles ce robinet peut contrôler et dis tribuer le liquide se mouvant vers les pompes et revenant de celles-ci ;
5 Un appareil de contrôle à main par lequel les mouvements du robinet de contrôle sont convenablement coordonnés avec ceux du mécanisme de changement de course de la pompe à débit variable et grâce auquel le débit de cette dernière peut être régie et contrôle en changeant la course, ou par tout autre moyen.
La boîte comprend une partie inférieure1 formant socle et bâche à huile, combinés, et pourvue de pattes de support At. Au-dessus du socle se trouve une partie de corps A2 boulonnée au socle. En travers de ce corps s'étend une cloison A3. A la bride inférieure ¯4 de la partie de corps est assujetti un corps de pompe rotative à engrènement, A5, qui sert également de support pour le robinet de distribution.
De la cloison A3 s'élève une colonne creuse A6 servant de support pour le pivot de la pompe à débit variable ; A'designe un couvercle, bouloune au corps A2 et A8 désigne une plaque obturatrice, fermant l'extrémité supérieure de A7.
La pompe à débit variable comprend un court arbre B, monte dans un roulement à billes Bt dans la cloison A3 et dans le coussinet B2 du corps Arl de la pompe rotative à engrènement. Sur 1'arbre B est calée une roue à denture hélicoïdale, B3, en prise avec une autre roue à denture hélicoïdale,.
B4, cla- vetée à un arbre de commande horizontal l B' qui peut être commandé par une source quelconque convenable de force motrice, de préference contrôlée par la broche du tour, ou être directement commandé par la source de force motrice, quelle qu'elle soit, qui commande la broche du tour, de manière à s'ar- rêter et à se mettre en route avec cette broche.
Sur l'extrémité supérieure de l'arbre
B est monté un plateau-guide B6, presen- tant sur sa face supérieure plusieurs oreilles externes B7 et des oreilles internes B8. Ces oreilles internes sont placées en face des intervalles laissés entre les oreilles externes et les surfaces se regardant des oreilles externes et internes sont parallèles. Aux surfaces intérieures des oreilles externes B'sont assujet- tis des chemins de roulement B'.
C désigne un moyeu qui est susceptible de tourner sur la colonne creuse As et d'ou fait saillie un bras oscillant Cl se terminant par un bloc creux c2 dans lequel est rigidement monte le pivot C3. Un corps de pompe
Cl tourne sur la cheville Cs a l'interieur du plateau-guide. De ce corps de pompe s'éten- dent radialement une série de cylindres C5.
Des pistons creux C'coulissent dans ces cy- lindres et comportent des poussoirs C7 rigi- dement assujetties, par leurs bouts externes aux crosses 08 qui glissent sur la surface des oreilles internes B8 et dont les côtés externes sont en prise avec des billes C9 por tées par la cage Ct et en prise, également, avec les surfaces internes des chemins de roulement B9. Les poussoirs s'étendent à tra- vers les crosses pour venir en prise avec les cages à billes et en limiter le mouvement par rapport aux crosses, comme cela est in diqué dans la coupe fig.
11, la cage à billes étant fendue en C"de sorte que tout excès de mouvement de la cage a. billes dans un sens ou dans l'autre amène l'extrémité de la fente en prise avec l'extrémité saillante du poussoir.
L'huile, ou autre liquide, est conduite à la pompe à débit variable et est refoulée par celle-ci à travers les conduites flexibles D
D'qui peuvent servir, d'une façon interchangeable, selon le sens de fonctionnement de la pompe, de passages à haute pression ou à basse pression. Ces tuyaux flexibles se terminent, par des raccords fixes D2 D8, à une de leurs extrémités, et sont en communication, par leur autre extrémité, avec une tête creuse C2 et, de la sorte, avec le pivot
C3. Ce dernier est pourvu de deux conduits distincts Di D5, s'étendant dans le sens de sa longueur et communiquant avec des lu mières D D pratiquées dans la face du pivot, en coïncidence avec les lumières D8 existant aux fonds des cylindres.
Ces lumières es D6 telle sorte qu'il existe une composante hydraulique tendant de mouvoir de dehors en dedans, vers le centre, chacun des cylindres situés sur le côté pression. Cette composante hydraulique tend à équilibrer la composante de coincement provoquée par l'infiltration du liquide tendaiit h tuir entre le pivot et le corps de pompe et à repousser ce dernier dans la direction du côté pression. Le fonctionnement de la pompe se comprendra sans autre d'après le dessin. Le corps de pompe est excentrique par rapport au plateau-guide, et, à mesure que les deux tournent ensemble, les pistons exécutent un mouvement de vaet-vient dans les cylindres.
Le piston situé sur l'un des côtés du pivot se meut de dedans en dehors sur sensiblement un demicercle tout entier, en aspirant du fluide de travail, à travers les lumières à basse pression, dans chaque cylindre successivement et, à mesure que chacun des cylindres successifs et son piston passent le point mort, les pistons commencent successivement à rentrer et expulsent le fluide de travail, à haute pression à travers la lumière à haute pression.
E désigne un arbre de commande de pompe situé dans un plan vertical différent de celui de l'arbre B', mais dans le même plan horizontal que ce dernier et monté dans un roulement à billes E1 qui est lui-même tenu en position par un chapeau E2 dans la paroi du corps A9, le chemin de roulement étant tenu en place sur l'arbre par un écrou 33 vissé sur ce dernier. L'arbre reçoit son mouvement d'une source quelconque convenable de force motrice non représentée ici.
La partie interne de l'arbre tourne dans un palier E4, supporté par la cloison A3, et porte une roue d'angle Eb engrenant avec une roue d'angle E montée sur l'arbre E7 de la pompe, arbre qui s'élève hors du corps de pompe A5 de la pompe rotative à engrë- nement.
Sur l'arbre E7 est calé un engrenage de pompe 18 situé à l'intérieur du corps de pompe A8 et engrenant avec un engrenage de pompe similaire El calé sur l'arbre E10. Ces deux engrenages de pompe sont ajustes exactement, de manière à pouvoir y tourner, dans la chambre de pompe Ett fermée, à son extrémité inférieure, par le couvercle El2. La pompe tourne dans le sens indiqué par les Bêches Åa la fig. 10 ;
F designe un conduit d'alimentation pratiqué dans le couvercle E2 et submerge au- dessous du niveau d'huile, ou liquide, dans le réservoir A.
Ce conduit affecte la forme d'une rainure pratiquée dans la face interne du couvercle et possède une branche F', s'étendant de dehors en dedans et se terminant au-dessous du passage F qui s'élève pour se décharger dans le côté d'entrée, ou d'admission, de la chambre de pompe E'1.
L'huile qui est refoulée à travers la pompe à engrènement par les dents est déchargée du côté haute pression dans le passage vertical. F3 qui se prolonge tant au-dessus qu'au dessous de la chambre de pompe. L'extré- mité inférieure du passage F3 débouche dans le passage F4 qui se termine à l'extrémité interne de la branche. Fl du conduit d'alimentation F et est ferme par un clapet de retenue.
F constitué par une bille mainte- nue sur son siège par un ressort Fl dont on peut régler la tension au moyen du bouchon filete F7 F8 désignant une cheville de guidage prévue sur le bouchon en question, cette disposition ayant pour but de permettre au liquide refoule par la pompe d'être déchargé à travers la soupape de décharge d'excès de haute pression lorsque la pression dans l'installation excède un maximum prédéterminé.
G désigne le boisseau du robinet de distribution supporté par la cloison A3 et faisant corps avec le corps de pompe Au de la pompe à engrènement. G'désigne le siège pour la noix du robinet de distribution, contenue à l'intérieur du boisseau G et pourvue de diverses lumières, comme on le verra plus loin.
Gus design un passage communiquant par un bout avec l'extrémité supérieure du pas sage F3 et possédant des branchements, G3 et G, qui communiquent respectivement avec des lumières, GI et GG, existant dans le siège G', comme cela est représenté à la fig. 4.
La clé du robinet de distribution qui est montée de façon à pouvoir tourner dans le siège G1 comprend une tête supérieure cylin- drique H s'appliquant sur le siège, tout autour, et une tête inférieure cylindrique S s'appliquant sur le siège, tout autour, ces deux têtes étant reliées par une toile H2 de section transversale irrégulière, tant les têtes cylindriques que les bords de la toile qui les relie s'adaptant bien exactement à l'intérieur de l'alésage du siège G'.
Cette toile est disposée et située de manière à offrir, sur le côté gauche à la fig. 1 ; une chambre H3 s'etendant sur un angle de plus de 130 degrés et destiné à coïncider avec la lumière GG sur un grand angle de rotation du robinet. Un conduit Ho descend de la chambre H3 à travers la tête H'. Ce conduit est fermé à son extrémité inférieure par une soupape de décharge de basse pression H5, maintenue sur son siège par le ressort R'.
Ce conduit H4 debouche dans une chambre annulaire H7 formée entre le couvercle. E12 du boisseau et de la pompe à engrènement et l'extrémité inférieure de la clé du robinet, cette clé étant, à cet effet, supportée sur le couvercle par 1'oreille 18. H3 désigne un passage pratiqué dans la face du couvercle E12 et communiquant, par une de ses extrémités, avec la chambre BI et, par l'autre, avec le conduit F et la branche F'. Les passages qui viennent d'être décrits sont ceux qui permettent la mise en circulation de 1'huile par la pompe à engrènement lorsqu'aucuu travail utile n'est en cours d'accomplissement,
à l'exception du remplacement du liquide qui a pu fuir et du maintien de la pression initiale pour empêcher la formation d'un vide et de poches d'air. Ceci oblige la pompe à engrènement à faire le plein, en remplaçant le liquide qui a pu fuir, et à maintenir la circulation en question avec une dépense minimum de force motrice.
llt désigne un branchement qui s'élève de la chambre RI et est disposé pour pouvoir être amené a, coïncider, au choix, avec les lumières I4 15, les branchements I8 et Jazz étant disposés pour être en communication, respectivement avec l'une ou 1'autre des lu mières opposées 14 et 15 lorsque le levier du contrôleur est dans l'une ou l'autre des positions à 90 degrés pour un déplacement rapide.
I I1 sont les conduites principales de distribution communiquant avec les raccords D2 D3 et, par conséquent, en série avec la pompe d'entraînement réglable, à travers les passages D D5 D4 D1. I2 I3 sont des branchements s'étendant à partir des conduites I Il vers l'intérieur et coïncidant avec les lumières I4 I5 du si#ge G1, ces deux lumières pouvant être en coïncidence avec un passage de dérivation transversal IG, formé dans la toile H2 du robinet.
Aux deux bouts du passage 16 se trouvent des poches IJG 126 s'éten- dant obliquement dans la périphérie de la cle de robinet dans le but de permettre un mouvement angulaire considérable de celleci avant d'interrompre le retour du fluide de remplissage, à travers le passage I', au côté basse pression de l'installation. I7 d#signe une chambre formée dans la clé de robinet, en coïncidence avec la lumière as et s'éten- dant sur un angle tel que la lumière et la chambre sont en coïncidence dans toutes les positions angulaires du robinet.
I8 désigne un branchement s'élevant de cette chambre et disposé pour communiquer avec l'une ou l'autre des deux lumières I4 15 à tràvers l'ouverture de remplissage 19 et le passage IG. Ce branchement 18 est également susceptible d'être amené à volonté, en coïncidence directe avec les lumières 15 ou 14 lorsque l'on tourne le robinet de la position repré sentée, par exemple, à la fig. 5, à la position représentée à la fig, 7, ce qui permet, par suite, d'amener, au choix, toute la dé- charge de la pompe à engrènement dans l'une ou l'autre lumière.
On voit que, de cette façon, lorsque le robinet est dans la position représentée à la fig. 5, la décharge, ou refoulement, de la pompe est en commu nication par le branchement I8, l'ouverture de remplissage 19 et le passage I6, avec les deux lumières I4 et 15 et se trouve, par suite, en position pour faire le plein en fournissant le liquide nécessaire pour remplacer celui qui a pu fuir en un endroit quelconque de l'installation.
Avec le robinet de distribution dans la position représentée à la fig. 6, ou dans la position symétrique, à 180 degrés, par rapport à cette derniere, le refoulement de la pompe à engrènement est isolé de la lumière I4 ou de la lumière I', respectivement, mais reste dans une position telle que la pompe fait le remplissage pour combler les pertes dues à des fuites se produisant dans celles des parties de l'installation qui sont en communication avec la lumière 15, ou la lumière 14, respectivement, ce qui, comme on le verra ci-après, est le côté basse pression de l'installation, ce remplissage s'ef fectuant par le branchement Ia, l'ouverture de remplissage I9,
le passage 16 et la poche I", qui amènent le liquide aux lu mières I4 ou I5 selon le cas, les poches permettant à ceux-ci de se continuer même après que le robinet a tourné suffisamment pour amener le passage IG hors de coïncidence avec les lumières.
Les conduites principales I communi- quent avec les extrémités opposées du cylindre moteur E. A titre d'exemple, on a représente à la fig. 12 ce cylindre moteur 1C. avec un piston-Bactionnant une tige de piston S-'qui, à S011 tour, donne le mouvement à un chariot porte-outils 1r3 sur un banc de tour 1 4 bien que, naturellement, un outil ou appareil quelconque voulu puisse être actionné par ce moteur. Dans le fonctionnement d'un dispositif tel que celui-ci, il y aura toujours quelqu'obstacle ou arrêt fixe auquel les parties du moteur peuvent venir s'arrêter. Cet arrêt pourrait être constitue, par exemple, par les extrémités du cylindre.
Dans bien des machines-outils, un arrêt de ce genre sera intentionnellement prévu et devra être ajusté en position à la volonté de l'opérateur. Dans le cas représenté ici à titre d'exemple, une oreille P descendant du chariot est susceptible de se déplacer le long d'une vis de réglage .
Des écrous d'arrêt, 7 8, placés sur cette vis, peuvent être réglés en position, par l'opérateur, pour limiter le mouvement par leur engagement avec l'oreille 1U. Lorsque le porte-outil en cours d'entraînement par l'appareil arrive à la fin de sa course, le moteur cesse de fonctionner, mais la pompe continue à élever la pression et, afin qu'il n'en puisse résulter de perturbations, il est prévu un tuyau de dérivation
K9 s'étendant en travers, entre les conduites principales I I1 et situé en parallèle avec le moteur, entre ces deux conduites. Ce tuyau de dérivation est associé avec une soupape de décharge d'excès de pression.
Dans la disposition qu'il est préférable d'employer, et qui est représentée ici, les soupapes de dé- charge d'excès de pression. K10 K11 sont as sociées avec les conduites prineipales I It, la soupape KIO étant disposée pour s'ouvrir sous une pression excessive sur la conduite
I et la soupape I", sous une pression excessive sur Z', chacune de ces soupapes étant disposée pour permettre un libre écoulement de fluide dans la direction opposée # sa direction de décharge de pression.
Le but vise en ayant deux soupapes distinctes au lieu d'une seule soupape de décharge s'ouvrant dans les deux sens, ou d'une soupape a double effet est qu'il peut ainsi être possible de régler ces deux soupapes séparément pour qu'elles fonctionnent sous des pressions dif férentes parce que, dans les conditions ordinaires, il est bon d'avoir des maxima diffé- rents pour le mouvement en avant et le retour du porte-outil.
La description de l'une de ces soupapes de décharge d'excès de pression suffira pour les deux. if désigne la boîte à soupape. La conduite principale Z communique avec cette boîte à un bout, et le tuyau de dérivation . y sur l'un des côtés. Un piston plongeur creux, if', glisse dans le col de la boîte M.
Ce plongeur est plus gros à son extrémité, en l12, et est tenu sur un siège entourant le col en question au moyen d'un ressort M5 dont on peut régler le degré de compression au moyen d'un bouchon fileté M4 qui se visse dans la boîte M et que l'on peut faire tourner, pour bander le ressort ou pour le detendre, à l'aide de la poignée All. Dans la paroi du plongeur creux sont pratiquées des lumières if qui sont fermées lorsque le plongeur est dans sa position normale appliqueue sur son siège, mais se trouvent découvertes après un déplacement suffisant de ce plongeur dans la direction opposée à la pression exercée sur lui par le ressort,
de manière à permettre au liquide de sortir à travers le plongeur et les lumières en question lorsque la pression est assez grande pour comprimer le ressort. A travers l'extrémité du plongeur, il existe un passage M7 ferm# par une bille lll8 formallt elapet de retenue, qui s'oppose au passage du Suide dans la direction opposée à la pression du ressort.
La levée de la bille est limitée par une che- ville 1g9, lorque le liquide s'écoule dans la direction opposée.
0 désigne la tige du robinet de distribution. Elle est goupillée, par son extrémité Inférieure, à la clé de robinet, dans la tête
H de laquelle elle pénètre, et s'élève à travers la colonne creuse et la pièce < 9* qui lui offre une portée à la partie supérieure de la boîte ou enveloppe de l'appareil. Sur cette tige est claveté un levier 02 pourvu d'une poignée de manoeuvre 03 et d'un index 04, susceptible de se déplacer sur le lirnbe gra- dué 0''* monté sur ladite boîte.
Sur la tige 0 est calée, a. !'intérieur de cette boîte, une roue dentée. OG qui engrène avec une roue intermédiaire 0'montée, sur un axe 08 sur le levier oscillant Cl et engrenant avec un pignon 09 qui tourne sur un axe 0' s'ele- vant du pivot C'.
Une came P, qui fait corps avec le moyeu du pignon 09, est en prise avec un galet Pl fig. 3,8 et 13 qui est monté dans une oreille P21 s'#tendant de la paroi de la boîte JT vers l'intérieur. Un ressort P2, interposé entre le bras oscillant et la paroi de la boîte, tient la came et le galet fermement en prise l'un avec l'autre. La partie centrale ou intermédiaire, neutre, de la came entre les points
PI P, est circulaire en sorte que la rotation de la came sur un angte de 17 degrés de chaque côté de la position centrale n'a pas pour résultat de faire osciller le bras C'.
Les rayons de la came sont progressivement plus grands que le rayon de l'arc P3 P4 dans une des directions angulaires à partir du point central, et progressivement plus pe- tits dans la direction opposée. La rotation de la came dans un sens déplace le bras oscillant dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre tandis qu'une rotation de cette came. en sens inverse fait osciller le bras dans la direction opposée, et, puisque le pivot de la pompe à course variable est monté sur le bras oscillant, le mouvement de la came a pour résultat unedéplacement relatif des axes de rotation du plateau-guide et du corps de pompe, dans un sens pour le mouvement en avant et dans l'autre pour le retour.
Ces deux surfaces actives de la came s'étendent sur à peu près 72 degrés à partir de l'extrémité de la partie circulaire centrale jusqu'aux points PI PI et, de ces points respectivement jusqu'aux points P'P8, sur environ 35 degrés, la came est de nouveau circulaire aux deux extrémités.
La raison de cette disposition est qu'il est nécessaire que le levier de manoeuvre commence à tourner, pour que le robinet de distribution effectue un mouvement angulaire suffisant pour fermer le passage 16 au commencement du cycle de travail ; ensuite, à mesure que la came tourne la pompe est amenée en action par le déplacement de l'axe de la cheville ouvrière et ce déplacement se continue, dans un sens ou dans l'autre, jusqu'à ce qu'une course maximum de la pompe ait été atteinte à environ 90 degrés de part et d'autre de la position zéro de la came P.
Mais ceci ne donne pas l'avance ou entraînement maximum parce que, pour un déplacement rapide du chariot, il faut ajouter au fluide déplacé par la pompe à débit variable, la quantité relativement plus grande de fluide déplacé par la pompe à engrènement et ceci doit se faire sans déranger le fonctionnement continu de la pompe à débit variable.
A mesure que la came continue à tourner au delà des points PI ou P, il ne se produit plus de changement dans les positions relatives des axes parce que la came est alors circulaire ; mais, durant cette période, le levier continue, à faire tourner le robinet pour amener tout le liquide déplacé par la pompe à engrènement dans la conduite principal a haute pression et 1'ajouter au liquide déplacé par la pompe réglable, de manière à donner le volume maximum de fluide de travail et, par conséquent, la vitesse maxi- mum de déplacement rapide du chariot. Dans certaines conditions, il pourrait être désirable de ne pas ajouter les volumes de ide de- placés par la pompe-à engrènement et la pompe à débit variable, mais de les soustraire l'un de l'autre.
On pourrait arriver à ce résultat en hivernant la construction de la came ainsi qu'en disposant les poches 7' l26, avec le passage 1, sur le côté opposé du robinet ; dans ces conditions, le fait d'amener dans l'installation la décharge, provenant de la pompe à engrènement, d'un volume plus grand que celui déchargé par la pompe à débit variable, ou pompe d'entraînement aurait, en tant que ce qui concerne l'appli- cation de l'installation à un tour, comme cela est représenté ici, pour résultat de renverser le mouvement du chariot et si, par r exemple,
le débit de la pompe à engrène- ment est représenté par six et celui de la pompe réglable par un, dans un des cas on aurait un débit total de sept pour faire mouvoir le chariot en avant et, dans le second cas, un débit total de cinq pour faire mouvoir le chariot dans la direction opposée à celle dans laquelle il était précédemment propulsé par la pompe à débit variable.
Un arbre S recevant sa commande de la poupée du tour porte la poulie S'qui ae- tionne la courroie S'passant autour de la poulie S3 montée sur l'arbre B' de telle sorte que l'arbre de commande de la pompe à débit variable n'est actionné que lorsque la broche ou pointe vive du tour, ou la poupée fixe de celui-ci, est elle-même actionnée.
Le circuit de remplissage est normalement un circuit distinct à travers lequel le liquide de remplissage est mis en circulation à une basse pression, ou pression de remplissage par la pompe à engrènement. Le circuit de travail contenant, comme il le fait, un branchement a haute et à basse pression, un moteur et une pompe a débit variable, est également aussi un circuit distinct. La seule communication entre ces deux circuits, lorsque l'avance ou entrainement se fait, existe, à travers le passage de remplissage pratique dans le robinet et, aussi longtemps qu'une fuite se produit, il y a écoulement, à travers ce passage, du circuit de remplissage dans le côte à basse pression du circuit de travail.
Toutefois, lorsque le moteur marche en arrière, de telle sorte que la tige de piston rentre dans l'installation, le déplacement de cette tige est plus grand que toute fuite possible et, par conséquent, le volume de liquide que l'on peut maintenir dans l'installation diminue, ce qui a pour résultat de refouler du liquide, en antagonisme au courant de remplissage normal, dans le système de remplissage et de là, à travers la soupape de décharge d'excès de basse pression, ou de remplissage dans le réservoir.
Toutefois, dans d'autres conditions, lorsque l'appareil est réglé pour la position de dé- placement rapide, le circuit de remplissage devient partie du circuit de travail et ceci peut se faire de deux fagons :
L'un ou l'autre peut être en parallèle avec la pompe à débit variable et les deux pompes font alors circuler le fluide de travail pour actionner le moteur.
L'expérience montre cependant que, dans ces conditions, il peut arriver que, tandis que la pompe de grande capacité est détournée de son rôle de remplissage, la pression sur le côté basse pression tombe au-dessous du point nécessaire pour maintenir l'étanchéité des pistons de la pompe à débit variable et il en résulte un fonctionnement bruyant et irrégulier de la pompe à débit variable ;
aussi, dans bien des cas, est-il désirable de faire usage d'une came de contrôle disposée de telle sorte que, à la fin de sa course, lorsque la pompe à débit variable atteint son maximum, la pompe se trouve brusquement, par une continuation du mouvement du levier de contrôle, ramenée à la position zéro et, dans ces conditions, la pompe de remplissage fait seule circuler le liquide pour un déplacement rapide.
Une disposition établie à cet effet est re présentée à la fig. 14 dans laquelle la came
Y possède une surface neutre, ou circulaire, Y', avec des surfaces formant cames y2 Y3, destinées à contrôler et à faire varier l'ex centricité de la pompe, et des rampes rapides de retour brusque 3 Y"aboutissant à une surface V ayant le même rayon que Y', de telle sorte que, aux deux extrémités de sa course, le levier de contrôle produit le déplacement de la pompe à débit variable pour son retour à zéro.
Afin d'assurer le retour de la pompe d'entraînement, à une position où les extrémités internes des pistons plongeurs seront soumises à la pression de refoulement de la pompe à engrènement durant le déplacement rapide, il est bon, dans certains cas, de ne pas donner à la surface Yak de la came une forme exactement circulaire, comme cela a été décrit ci-dessus, mais de lui donner dans la partie y6, un rayon légèrement inférieur à celui de V de façon à ce que le galet, en. quittant la surface haute Y3, passe à une position qui renversera légèrement la pompe d'entraînement, au lieu d'essayer de la ramener exactement à la position zéro.
Pour la même raison la surface Y2 peut être formée avec un rayon légèrement supérieur à celui de Y'.
Le passage f prévu dans la clé du robinet joue un autre rôle ; lorsque la machine est dans la position zéro, ou position neutre, représentée à la fig. 5, il établit en fait une dérivation transversale de telle sorte que l'opérateur qui conduit le tour sera libre, lorsque l'installation est au repos et que le moteur n'accomplit aucun travail, de faire aller et venir le moteur lui-même en procédant au réglage des outils, etc.
La façon de se servir de l'installation et son fonctionnement sont les suivants :
Un plan schématique de l'installation est représenté à la Bg. 12.
Lorsque le tour commence a. fonctionner, le mécanisme de 1'installation est plus ou moins vide de fluide de travail dont une provision est emmagasinée dans le réservoir existant dans la partie inférieure de la boite ou enveloppe de l'appareil. L'opérateur met d'abord en route le moteur de la pompe à engrènement à débit constant.
Celle-ci entre immédiatement en action et aspire l'huile ou autre liquide, de dehors en dedans, à travers les passages jFj, dans la chambre de pompe EX', d'où ce liquide sera décharge dans le passage F3. De ! a, avec le robinet de distribution dans sa position centrale, neutre, ou d'inactivité, comme cela est représente aux fig. 4 et 5, le liquide passera à travers le passage G2, se divisera et passera à travers les passages G 3 G'aux deux côtés du robinet de distribution.
Le liquide pénétrera du passage G4 dans le robinet à travers la lumière G6, passera dans la cham- bre 33, de eerìdra par le eonduit Hs et, si la pression est suffisamment grande, de pré- ference environ 900 grammes à 1 kilo, écartera de son siège le clapet de retenue HI (fig. 1) et sortira à travers la chambre annulaire il7 pour revenir à la pompe à entre- nementparlespassages-H. F Ft et F2.
Le liquide passera du passage G"dans le robinet par la lumière G', pénétrera dans la chambre 17, s'élèvera à travers le prolon gement Z 8 et la lumiere de remplissage I9 au passage 7'"et passera de là, dans les deux sens, dans les conduites princi. pales I et 11. Ce liquide de remplissage passera dans ces conduites dans les deux directions en tendant à remplir toute l'installation et, spécialement, le moteur K et les tuyaux flexibles D D'ainsi que les passages D4 D5, les lumières D6 D7 et les cylindres C', de telle sorte que l'installation sera bientôt complètement remplie d'huile.
Durant ce remplissage essentiel de l'ins- tallation avec de l'huile, l'air qui est dé- placé par l'huile pourra s'échapper, sous le contrôle de l'opérateur, à travers des robinets de purge, ou évents qui seront placés en divers points hauts de l'installation remplie d'huile et l'air complètement expulse ; ces robinets seront ensuite normalement maintenus fermes pendant tout le fonctionnement de la machine. Dans certaines conditions, des soupapes automatiques de dé- charge d'air, qui s'ouvriront pour donner passage à l'air mais s'opposeront au passage de l'huile pourront être employées au lieu du contrôle à main.
Dans les conditions ordinaires de fonction nement ; l'installation sera normalement toujours sensiblement pleine d'huile bien que, au repos, il puisse peut-être se produire une petite fuite qui ne serait pas comblée par le remplissage préliminaire. Si tel est le cas, cette huile de remplissage remplacera alors au moment où l'on mettra en route la pompe à engrènement, l'huile qui aura fui précédem- ment et remplira l'installation et une très faible quantité seulement d'huile de remplacement sera nécessaire à ce moment.
La résistance de frottement des passages à travers lesquels le fluide de travail se dé- place, ensemble avec le clapet de retenue, ou soupape de décharge d'excès de basse pression, E5, dont il a été question ci-dessus, seront suffisants pour maintenir la pression au minimum voulu pour le remplissage préliminaire minimum qui ; comme cela a été dit ci-dessus est d'environ 1 kilo.
Soit avant, soit après, la mise en route de la commande distincte de la pompe à en grènement, à débit constant, l'opérateur embraye ou applique la force motrice pour la commande de la broche du tour et ceci actionne le plateau-guide de la pompe à débit variable. Lorsque le levier de contrôle est dans sa position neutre comme cela est représenté aux fig. 1,2,4, 5 et 8, les axes de ce plateau et du corps de pompe coïncident sensiblement et les parties tournent sans que les pistons plongeurs de la pompe effectuent de travail.
Lorsque l'opérateur désire mettre en route le mouvement d'avance du chariot, il ma noeuvre la poignée du contrôleur a-droite ou à gauche selon le cas. A la fig. 13, on a représenté l'effet produit par sa manoeuvre dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. La première chose qui arrive est que le robinet de distribution tourne et que le passage 16 est amené hors de coïn- cidence avec la lumière 14. Ceei ferme et interrompt la communication directe entre les conduites I 11. La rotation du levier du contrôleur fait également tourner le train d'engrenages qui se trouve à la partie supérieure de la boite ou enveloppe, et fait tourner la came du contrôleur.
Puisque la partie centrale de cette came est cylindrique, la came peut tourner, jusqu'à ce que le point P3 passe la ligne joignant le centre de la came P au centre du galet P', sans produire aucun mouvement angulaire du bras oscil- lant, le bras étant fermement tenu par le ressort contre la butée que lui offre ledit galet. Cette rotation de la came et du levier du contrôleur est suffisante pour fermer com plètement le passage 1. Toutefois, une con tinuation de la rotation du levier du contr6leur amène en contact avec le galet la partie de la came dont le rayon va en augmen- tant progressivement.
Comme cela est représenté à la fig. 13, cette rotation a continué jusqu'à ce que le galet soit en prise avec la came à peu prés à mi-chemin entre les points P4 et P6 de telle sorte que le bras oscillant et le bloc portant le pivot sont repoussés d'un côté pour amener l'excentricité de ce dernier par rapport au plateau-guide ou de commande, à peu près à mi-chemin entre le maximum et zéro.
La pompe d'entraînement tourne dans le sens des'dèches à la fig. 11, c'est-à-dire en inverse du mouvement des aiguilles d'une montre et ceci a pour résultat que le côté droit de la pompe à débit variable devient le côté haute pression et que du fluide de travail est déchargé à partir des cylindres, à travers les lumières D8, dans la lumière D'et de là, par les passages D5 et D et à travers le raccord De, à la conduite I et de celle-ci à l'extrémité de tête du moteur lR, en tendant à repousser le piston K1 vers l'autre bout du cylindre.
Puisque le passage Ie est hors de coïncidence avec la lumière I4 et est, par conséquent, obturé, et puisque le clapet de retenue K'O est sur son siège, tout le fluide de travail déplacé par la pompe à débit variable est employé pour mouvoir le piston IÇ'*
Sur l'autre côté du piston K1, le fluide de travail passe du cylindre K, par la conduite principale Zl, le raccord D3, le tube flexible D', le passage D4 et la lumière à basse pression Dss, dans les divers cylindres successifs, sur le cote basse pression de la pompe à débit variable,
pour être emmené de là et déchargé sur le côté haute pression à mesure que les cylindres continuent à tourner.
Pendant que ceci se passe, une certaine quantité de fluide de travail peut avoir fui de l'installation à haute pression entre les surfaces de travail ou à travers des joints defectueux, ou pour toute autre cause de ce genre, et ceci laisserait, s'il n'y avait pas remplissage, des poches d'air sur le côte basse pression.
Le remplissage nécessaire pour remplacer cette fuite est assuré par la pompe à engrènement, de la manière suivante :
S'il n'y a pas de fuite à combler par un remplissage, le fonctionnement de la pompe à engrènement fera circuler du fluide de travail à travers l'installation dans le circuit suivant : à partir de la chambre de pompe El', à travers les passages F3 G2 4, la lu mière G6, la chambre HO, le passage H4, le clapet s¯5, la chambre annulaire H7, le pas sage 119 et les passages F F1 F2, au côté d'admission de la pompe.
Toutefois, s'il y a une fuite quelconque à combler, le liquide de remplissage quittera le passage G2 et passera à travers le passage G3, la lumière G5, la chambre l7, le branchement IS, la lumière de remplissage 19, le passage 11, la poche , T2 1, la lumière 15 et le passage 13 pour se décharger dans le côté basse pression de l'installation à l'endroit du raccord D3.
Ceci retirera une certaine partie du refoulement de la pompe et, pour faire le remplissage, exactement la même quantité de liquide qui a fui et a été remplacée sera aspirée du réservoir de l'installation par la pompe à en grënement à travers l'extrémité de droite du passage F. Pour travailler dans la direction opposée, l'opérateur fait simplement osciller le levier du contrôleur dans la direction inverse, ce qui amené en prise avec le galet
Pt la partie de la came P qui est comprise entre les points P3 et PI et inverse la direction de l'excentricité du plateau-guide, ou de commande, et du corps de pompe.
Une fois ceci fait, bien que le plateau en question tourne dans le même sens, ce qui était le côté à basse pression de l'installation de- vient le côté à haute pression, et vice-versa, la pompe refoulant alors le liquide à haute pression à travers les passages D'D'et 11, à l'extrémité du piston du moteur où. se trouve la tige.
Simultanément, le robinet de distribution aura été tourné dans la direction opposée ; le liquide de remplissage penitre alors dans la conduite principale 12 à travers la poche IlG et le passage 16 et il n'y aura pas de communication entre le côté haute pression et le circuit de remplissage parce que la poche 126 et le passage I6 seront hors de coïncidence avec la lumière P*.
La direction de la marche du liquide de remplissage reste toutefois constante dans la pompe à engrènement même parce que cette pompe tourne toujours dans le même sens, le robinet de distribution fonctionnant toujours pour conduire le liquide de remplissage au côté basse pression de l'installation, quel qu'il soit.
Le mouvement d'avance ou d'entrainement assuré par la pompe à débit variable est relativement lent et susceptible d'un réglage extrêmement précis. Comme le levier de contrôle à une amplitude de mouvement relativement grande, et que la relation entre la vitesse et la position du levier de contrôle est excessivement précise et délicate, il est fréquemment nécessaire d'assurer un déplacement ou avance beaucoup plus rapide n'exigeant toutefois pas d'être aussi exactement réglé et contrôlé que l'avance ou vitesse de travail assurée par la pompe à débit variable. Ce déplacement rapide peut être obtenu en tournant le levier du contre- leur à la position à 90 degrés de sa position neutre, dans un sens ou dans l'autre.
Une fois ceci fait, la face terminale circu- laire, extrême, de la came, d'un côté ou de l'autre, vient en contact avec le galet, à l'ex- trémité de la partie, ou segment, de rayon croissant ou décroissant de la came, et il n'y a pas, en ce point, continuation du déplacement angulaire du bras oscillant, ni changement dans l'excentricité du plateau menant et du corps de pompe.
Mais, la continuation de la rotation de la poignée, ou levier, du contrôleur. représentée à titre d'exemple à l'endroit où PI vient en contact avec le galet, détermine une continuation de la rotation du robinet de distribution pour l'amener à la position représentée à la fig. 7, position dans laquelle le fluide de travail dé- chargé par la pompe à engrènement passe par le passage 2 et se divise, une partie de ce liquide passant par le passage gus, et une partie par le passage G, dans la chambre I7 d'où le liquide s'élève par le branchement I8 pour se décharger, par la lumière I'- et le passage 12, dans le côté haute pression de l'installation.
Cette quantité relativement grande de fluide de travail accélère beaucoup le mouvement de déplacement du piston, ou moteur, parce que le volume déplacé par la pompe à engrènement est beaucoup plus grand que le volume déplacé par la pompe à débit variable et que, dans ce cas, les deux volumes s'ajoutent l'un à l'autre pour assurer une plus grande vitesse de mouvement du piston, ce qui a pour résultat un déplacement rapide du chariot du tour. Le fluide de travail est ramené du côté basse pression du moteur au côté haute pression en partie par la pompe à débit variable et en partie par la pompe à engrènement. Le fluide de travail de la pompe à engrènement passe de la conduite principale Il (à la fig.
13) par le raccord D, le passage 13, la lu mière 1, le brancfiement I' , la chambre H, le conduit Ho, le clapet H (qu'il écarte de son siège), la chambre H le passage 9 et les passages.F2 et F 2, au côté basse pres- sion, ou d'entrée, de la pompe à engrène- ment.
Si l'on voulait obtenir un déplacement rapide dans la direction opposée, on ferait tourner le levier de contrôleur dans la direction opposée, à 90 degrés de la position neutre représentée à la fig. 7 ; dans ce cas, le parcours du fluide refoulé par la pompe à engrènement serait exactement le même jusqu'au robinet de distribution ;
mais, à partir de là, le liquide passerait par la lumière I5, le passage 13 et le raccord D3, à la conduite principale Il qui, dans ces conditions, serait la conduite à haute pression et le fluide de travail serait ramené au côté basse pression des deux pompes par la conduite principale Z, une partie allant à la pompe à déplacement variable par la conduite D et une partie, à la pompe à engrènement par la conduite 12, la lumière I4 et le robinet de distribution, comme cela a été expliqué cidessus.
L'installation est susceptible de travailler, dans diverses conditions sous trois pres- sions de fonctionnement différentes, dont cha- cune est limitée par une soupape de décharge d'excès de pression distincte, et l'installation est disposée de telle sorte que chacune de ces soupapes distinctes n'agit dans le circuit que lorsqu'il est désirable qu'elle fonctionne.
Il y a d'abord le clapet de décharge de remplissage. C'est le clapet H, situé à la partie inférieure du robinet de distribution et réglé de telle sorte que, avec la résistance de frottement opposée au fluide de travail dans l'installation, il y ait toujours une pression minimum d'environ 1 kilo. Dans certaines conditions, ce clapet pourrait être complè- tement supprimé ; la résistance de frottement opposée à l'écoulement par les passages fournissant la pression de remplissage suffisante.
Tout ce qu'il faut, c'est qu'il y ait assez de pression pour assurer la pénétration de la quantité voulue de fluide de travail pour le remplissage dans le côté à basse pression de l'installation, afin de compenser toute dé- perdition due à des fuites, lorsqu'un travail utile est en cours d'exécution, et dans les deux côtés lorsque l'appareil marche à vide.
La pression immédiatement plus élevée impartie est fixée par le clapet de décharge, pour le déplacement rapide F5, représenté à Ja fig. 9. Lorsque la pression sur le côté haute pression de l'installation, avec le robinet de distribution dans 1'une ou l'autre des positions à 90 degrés de la position neu- tre, excède un certain maximum, plus élevé, cette pression écarte le clapet F5 de son siège et permet au fluide de travail déchargé par la pompe à engrènement non pas de passer à travers toute l'installation complète, mais d'être dirigé directement à partir de l'extrémité inférieure du passage tuf3, à travers le passage de dérivation ,
le clapet i76, le passage F1 et le passage F2, au côté basse pression, ou d'admission, de la pompe à engrènement. Ceci ne peut se produire que lorsque les parties sont dans la position représentée à la fig. 7, ou dans la position à 90 degrés opposée, et dans ces conditions, le clapet H5 n'a pas d'effet parce qu'il se trouve sur le retour, ou côté basse pression et il continue à jouer le rôle de maintenir la pression sur la branche à basse pression du circuit de la pompe d'engrènement jusqu'au point en lequel le remplissage se produira et n'affecte en aucune façon le fonctionnement du clapet F5 pour le déplacement rapide.
Lorsque le robinet de distribution est dans l'une des positions d'avance, ou d'en- traînement, dont un exernple est donné aux fig. 6 et 13 et spécialement dans la position de travail de fig. 13, il n'y a pas de com rnunication directe entre le refoulement de la pompe à engrènement et le côté haute pression et, par conséquent ; la soupape de dé- charge d'excès de pression de la pompe à engrènement n'a pas d'effet sur la pression qui règne dans le circuit à haute pression et les pressions peuvent s'élever au-dessus de celles en lesquelles la soupape ou clapet de décharge de pression pour le déplacement rapide fonctionnera.
Ces pressions d'avance, ou d'entraînement, plus élevées sont déterminées par une ou plusieurs soupapes de décharge d'excès de pression. Il en est de préférence prévu deux : une pour la décharge de la pression de chacune des deux conduites principales, l'idée étant que l'on pourrait désirer avoir une pression maximum différente pour des avances, ou entrainements, dans des directions opposées ; mais, dans un but de comparaison, on peut considérer ces deux pressions comme n'en constituant qu'une, parce qu'une seule des deux soupapes de dé- charge de pression en question peut fonctionner à la fois, l'autre n'ayant, pour le moment, aucun rôle actif.
Les tensions des ressorts de ces deux soupapes KIO peuvent être réglées séparément et, si I est le côté à haute pression, la soupape KIO s'ou- vrira et permettra le passage de fluide de travail par le passage K9 et la soupape ffi lorsqu'une certaine pression prédéterminée aura été-atteinte, tandis que, si c'est la conduite principale 1'qui constitue la conduite à haute pression, la soupape KIt s'ouvrira, lorsqu'une certaine pression prédéterminée aura été atteinte, pour permettre le passage du fluide de travail, par le passage 1C9 et la soupape 1çs , dans la partie qui est alors la conduite principale à basse pression I. Toutefois,
pour plus de commodité et pour des raisons d'économie, la machine, telle qu'elle est représenté ici, est disposée de manière à avoir une commande distincte pour les deux pompes. Naturellement dans bien des cas, il serait désirable d'avoir une commande unique pour les deux pompes, ou d'avoir des commandes distinctes travaillant avec un certain degré, prédéterminé, de coordination.
L'installation décrite est également applicable à une presse à imprimer, ou à une machine à tricoter ou à un mécanisme ou appareil de distribution, ou de tout autre genre, exigeant les caractéristiques de contrôle exigées par une machine-outil, c'est-a, dire un mécanisme exigeant des mouvements d'avance, ou d'entraînement, exactement variables, combinés avec des mouvements de déplacement rapides.