Brevet FR2031377A1 — publié le 19701120

L'invention concerne les pompes du type comportant une pluralit^ de cylindres montés en étoile autour d'un arbre vilebrequin qui tourillonne dans un carter, lesdits cylindres etant montés oscillants dans ledit carter au doyen de tourillons d'axes parallèles à l'axe du vilebrequin, tandis que les extré-aitcs intérieures des pistons sont en forte de portions de surface cylindrique de portée contre le maneton du vilebrequin et que, pour chaque cylindre, l'entrée et la sortie du fluide se font sous le contrôle d'organes de distribution comportant chacun une lumière pratiquée dans un tourillon de support dudit cylindre et coopérant avec une lumière pratiquée dans la pièce dans laquelle.est engagé ledit tourillon. De telles pompes ont déjà pté décrites en détail dans le brevet français No 1 382 266 du 5 Novembre 1963 auquel on pourra se reporter utilement. Le but de l'invention est de réaliser une telle pompe dont on puisse faire varier le débit à volonté d'une manière continue, depuis un débit nul jusqu'à un débit maximum, bien qu'elle soit entraînée par un moteur à vitesse constante. A cet effet, suivant l'invention, le maneton du vilebrequin est conçu et agencé pour présenter une excentricité variable sous l'action de moyens de réglage accessibles de l'extérieur de la pompe. Dans un mode particulier de réalisation, l'arbre du vilebrequin est formé de deux demi-arbres coaxiaux reliés au maneton par des biellettes, l'un au moins de ces deux deni-arbres pouvant en Relus de son mouvement de rotation, être soumis à un mouvement de coulissement axial sous l'action des moyens de réglage précités en vue de modifier l'obliquité des biellettes et, partant, la distance de l'axe du maneton du vilebrequin à l'axe commun des deux demi-arbres. Dans une forme d'exécution avantageuse, un seul des deux demi-arbres du vilebrequin est monté à coulissement et la longueur axiale du maneton du vilebrequin est plus grande que la longueur axiale de la surface de portée des pistons contre ledit maneton. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des eription suivente et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'eXemple, un mode de réalisation d'une pompe à piston à dudit variable suivant l'invention. Sur ces dessins Fig. 1 est une coupe longitudinale de la pompe, faite suivant la ligne I-I de la figure 2, réglée pour son débit maximum. Fig. 2 2 est une coupe transversale faite sensiblement suivant la ligne brisée II-II de la figure 1 et, Fig. 3 montre la partie centrale de la figure 1 pour un réglage de débit nul. La pompe représemtée sur les dessins comporte essentiellement un arbre vilebrequin désigné dans son ensemble par 1. muni d'un maneton 2 et tourillonnant par des roulements à aiguilles 6, 7 et des roulements à billes 8, 9 dans un carter en plusieurs pièces d- signé dans son ensemble par 12. Plusieurs (cinq dans l'exemple) cylindres 15, 16, 17, 18, 19 sont @ontés en étoile autour de l'axe de l'arbre vilebrequin et sont munis chacun de deux turillons, par exemple les tourillons 21, 22 pour le cylindre 15 dont l'axe commun est perpendiculaire à l'axe du cylindre et, en même temps, parallèle à l'axe de l'arbre vilebrequin. Ce tourillon sont cylindriques et logés dans des évide- ments cylindriques correspondants 23, 24 pratiqués dans le carter 12. Doue les cylindres peuvent donc osciller autour des axes de leurs tourillons respectifs. Dans les cylindres 15 à 19 sont montés respectivement cinq pistons correspondants 25, 26, 27, 28, 29. Les extrémités intérieunes de ces pistons sont en forme de portions de surface cylindrique épousant exactement la surface cylindrique du maneton 2 du vilebrequin avec laquelle elles sont en contact. Les pistons sont maintenus en contact avec le maneton du vilebrequin par deux auneaux 31, 32 logés dans des gorges correspondantes 33,34 coaxiales à l'axe du maneton 2, pratiquées dans les extrémités corrempondantes des pistons. Les deux orifices 37 et 38 d'aspiration et de refoulement de la pomps sont mis cycliquement en communication avec les fonds de cylindres par des lumières 41, 42 pratiquées dans les tourillons desdits cylindres et par des conduits intérieurs 43, 44 suivant une technique connue que l'on peut étudier éventuellement plus en dd- tail en se reportant au brevet français précité. Pour que la pompe puisse avoir un débit variable, non arbre vilebrequin est conçu de-façon qu'on puisse régler l'excentricité de son maneton 2. A cet effet, ledit arbre vilebrequin est constitué de deux demi-arbres coaxiaux 51, 52 reliés au maneton 2 par deux biellettes 5), 54 respectivement. Ainsi,- l'extrémité intérieure du demi-arbre 52 est en forme de chape 55 (fig. 1 et 2) et l'extrémité adjacente du maneton 2 est également en forme de chape 56. Une ex trématé de la biellette 54 est articule dans la chape 55 par un axe 57, tandis que son autre extrémité est articulée dans la chape 56 par un axe 58. Le demi-arbre 51 du vilebrequin est immobile en position axiale, tandis que l'autre demi-arbre 52 peut coulisser axialement dans une douille 61 par l'intermédiaire de laquelle il est monté dans les roulements 6 et 8 formant palier. On peut déplacer axialement le demi-arbre 52 du vilebrequin de l'extérieur du carter de la pompe au moyen d'un volant 64 solidaire d'une vis 65 montée dur dans un trou taraudé 66 de la paroi du carter 12, ladite vis étant solidaire d'un boitier 67 en deux pièces assemblées lune à l'autre par tous moyens appropriés (non représentés) et enserrant un roulement à billes 68 fixé sur les trémité extérieure du demi-arbre 52 du vilebrequin. Le fonctionnement de la pompe est le suivant X Lorsque le demi-arbre 52 est rapproché au maximum du demi arbre 51 du vilebrequin comme représenté sur les figures 1 et 2, l'excentricité du maneton 2 du vilebrequin est maximum, de sorte que le débit de la pompe est également maximum pour une vitesse de rotation donnée de son arbre vilebrequin 1. Si, au moyen du volant de réglage 64 on éloigne le demi-arbre 52 du demi-arbre 51, l'obliquité des deux,biellettes 53, 54 de liaison de ces deux demi-arbres diminue, de sorte que l'excentri- cité du maneton 2 du vilebrequin diminue et que le débit de la pompe diminue proportionnellement à la réduction de cette excentrl- cité puisque la course des pistons est réduite dans la même proportion. La position d'écartement maximum des deux demi-arbres du vilebrequin correspond à une excentricité nulle du maneton 2 (fig. 3) et par suite, à un débit nul de la pompe puisque le maneton 2 tourne rigoureusement sur lui-même et que la course des pistons est alors réduite à zéro. Entre ces deux positions limites, on peut ajuster avec précision, la valeur du débit de la pompe pour une vitesse donnée de rotation de son arbre vilebrequin en donnant au volant de réglage 64 la position correspondante propre à donner au maneton 2 du vilebrequin l'excentricité qui correspond au débit désiré. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réali- sation décrit et représenté qui a été donné à titre d'exemple, on peut y apporter de nombreuses modifications suivant les applications envisagées, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. C8est ainsi, notamment, que les moyens propres à faire varier l'excentricité du maneton 2 du vilebrequin peuvent être tout autres que ceux représentés. oli pourrait par exemple prévoir un maneton qui présente un alésage excentré par rapport à sa sur face cylindrique extérieure qui soit monté lui-mssme sur un maneton cylindrique excentré de l'arbre vilebrequin alors rigide avec des moyens pour modifier à volonté, la position relative angulaire du maneton extérieur sur le maneton intérieur, R E V E N D I aA Ti ONS 1) Pompe du type comportant une pluralité de cylindres montés en étoile autour d'un arbre vilebrequin qui tourillonne dans un carter, lesdits cylindres étant montés oscillant dans ledit carter au moyen de tourillons d'axes parallèles à l'axe du vilebrequin, tandis que les extrémités intérieures des pistons sont en forme de portions de surface cylindrique de portée contre le maneton du vilebrequin et que, pour chaque cylindre, l'entrée et la sortie du fluide se font sous le contrôle d'organes de distribution comportant chacun une lumière pratiquée dans un tourillon de support dudit cylindre et coopérant avec une lumière pratiquée dans la pièce dans laquelle est engagé ledit tourillon, caractérisée en ce que le maneton du vilebrequin est conçu et agencé pour présenter une excentricité variable sous l'action de moyens de réglage accessibles de l'extérieur de la pompe. 2) Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre du vilebrequin est formé de deux demi-arbres coaxiaux re l au maneton par des biellettes, un au moins de ces deux demi arbres pouvant en plus de son mouvement de rotation, entre soumis à un mouvement de coulissement axial sous l'action des moyens de réglage précités en vue de modifier l'obliquité des biellettes et, partant, la distance de l'axe du maneton du vilebrequin à l'axe commun des deux demi-arbres. 3) Pompe suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu1un seul des deux demi-arbres du vilebrequin est monté à coulissement et la longueur axiale du maneton du vilebrequin est plus grande que la longueur axiale de la surface de portée des pistons contre ledit maneton.