Brevet FR2025154A1 — publié le 19700904

La pratique courante dans les moteurs du type à palettes est d'utiliser des ressorts disposés au fond des fentes contenant les palettes du rotor et qui exercent une pression continue dirigée vers l'extérieur sur les palettes. De tels ressorts sont soumis à de la fatigue, de l'usure, et ils finissent par se rompre. Parfois, on fait appel à la pesanteur et/ou à la force centrifuge pour pousser les palettes vers l'extérieur dans leurs fentes. Ces forces ne sont pas toujours de valeur appropriée pour faire fonctionner le moteur de la façon la plus efficace, en particulier pendant certaines phases de son fonctionnement. Dlautre part, la présente invention a pour but de pousser les palettes vers l'extérieur uniquement lorsque cela est nécessaire pour faire fonctionner le moteur d'une manière appropriée et proportionnellement aux pressions utilisées. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir - une combinaison relativement simple et peu co-Ateuse formée d'un moteur et d'un distributeur de commande, dans laquelle le type habituel du moteur nrest modifié que dans la mesure ou des orifices courbes des fentes pour les palettes sont formés sur une plaque d'extrémité du moteur, des canaux allant de ces orifices à certains éléments du distributeur de commande qui est conçu de manière à admettre indépendammant un fluide comprimé dans les fentes courbes à la différence de la commande- des orifices d'admission et d'échappement du moteur. - un distributeur de commande qui peut remplir cette fonction au moyen d'un plongeur de commande pouvant coulisser dans un alésage de dosage et présentant des extrémités réduites, sur chacune desquelles un bouchon de distributeur en deux-parties est moufté, une première partie étant une tete de clapet et l'autre partie une soupape de dosage. - un corps de distributeur muni de sieges d'admission destinés aux têtes de clapets et de joues de dosage de l'alésage du distributeur, les canaux allant aux orifices des fentes des palettes étant sous la commande secondaire du plongeur de commande du distributeur et des joues de dosage des bouchons du distributeur, le distributeur étant de ce fait du type à deux extrémitésdonnant la possibilité de l'utiliser en liaison avec un moteur du type réversible. Un système de canaux et d'orifices sert à fournir un fluide sous pression aux fonds des fentes d'un rotor dans lesquelles des palettes sont montées et viennent en contact avec la surface intérieure d'un stator qui entoure le rotor. Un dis tribu-teur de commande,lorsqu'il se déplace initialement vers une position d'ouverture, admet le fluide sous pression dans le système de canaux et d'orifices mentionné plus haut pour assurer une poussée appropriée dirigée vers l'extérieur s'exerçant sur les palettes, avant le fonctionnement du moteur. Ensuite, le distributeur de commande peut être utilisé pour doser le débit de fluide sous pression envoyé au moteur.Le moteur et le distributeur de commande sont du type réversible de sorte que le-sys- tème de poussée (qui est également conçu comme un système réversible) peut fonctionner suivant- l'un et l'-autre sens de rotation du moteur. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, La Fig. 1 est une vue latérale d'un palan commandé par la pression d'un fluide qui constitue un exemple avec lequel on peut utiliser le moteur du type à palettes comportant des- palettes poussées par la pression d'un fluide selon-la présente-invention, une partie-du palan étant représentée en coupe et comportant le moteur et le distributeur de commande. La Fig. 2 est une vue en perspective éclatée semi-schématique des éléments du moteur et du distributeur de commande servant à montrer les relations qui existent entre ces éléments, le corps du distributeur et des parties de celui-ci état représentes en coupe perpendiculairement au distributeur représenté sur la Fig. 1, afin de montrer des détails. La Fig. 3 est une couve à grande échelle à travers le rotor et le stator qu'on voit sur la Fig. 2. La Fig. 4 est une vue agrande du distributeur qu'on v.oit sur la Fig. 2, représentant sa position d'ouverture por la rotation en sens inverse des aiguilles drane montre du rotor représenté sur la Fig. 3. ta Fig. 5 est une autre coupe à grande échelle d'une partie de la Fig. 4 représentant le distributeur à une première position, c'est à dire la meme que celle représentée sur la Pig. 4. La Fig. 6 est une vue semblable à celle de la Fig. 5, maS représentant le distributeur à une seconde position. Sur les dessins annexés, on a utilisé la référence numérique 10 pour indiquer le carter d'un palan qui sert à loger un moteur du type à palettes de la catégorie envisagée ici et qui est pourvu de palettes poussé-es par la pression d'un fluide Un stator tubulaire S est disposé dans le carter 10 et comprend des plaques d'extrémité 12 et 14 formant une enceinte complète pour un rotor.La Fig. 2 représente le stator et les plaques d'extrémité ainsi qu'un rotor R qui tourne à l'intérieur du sta tor, comme on le voit sur la Fig. 3, et qui comporte des fentes 18 à peu près radiales dans lesquelles coulissent des palettes 16, dont/ extrémités extérieures sont en contact avec la surface intérieure du-stator 5. Bes palettes-16 présentent des coins chanfreinés 17 facilitant l'entrée du fluide sous pression sous les extrémités intérieures des palettes. Le stator S est pourvu d'orifices d'admission 20, d'orifices d-'échappement secondaires 22 et d'orifices d'échappement primaires 24 servant à actionner le moteur, comme on le verra plus loin.L'arbre du moteur est représentée en 26, sur la Fig. 1, le rotor R étant fixé sur cet arbre, par exemple à l'aide d'une clavette 25. L'extrémité gau che de l'arbore 26- du moteur pénètre dans l'extrémité gauche du des carter 10 o 4sont disposés/engrenages he démultiplication appro pri Hservant à entraSner un manchon 27 supporté par un palier, à une faible vitesse en comparaison de la vitesse relativement élevée de l'arbre 26 du moteur. DU fait que de tels engrenages ne font pas partie de la présente invention, ils ne sont pas représen tésur les dessins. Une roue 28 pour une channe est fixée au manchon 27 et une channe de levage 30 passe au-dessus de la roue et se termine par un crochet de levage 32 destiné à venir en prise avec une charge à lever, le carter 10 étant supporté dune manière appropriée par un crochet de support 34. Une commande pendante 36 est représentée et sert à commander le moteur actionné par la pression d'un fluide qui est constitué par le stator S-, le rotor R et les palettes 16, comme on le verra plus loin. Un distributeur de commande CV est représenté- - sur cha cune des figures du dessin (à l'exception de la Fig. 3), il est de construction spéciale et comporte des canaux allant aux orifices -d'admission 20, aux orifices d'échappement 22 et aux fonds des fentes 18 des palettes, comme représenté schématiquement sur la Fig. 2. te distributeur de commande CV comprend un cor s 38 de marche de marche présentant une extrémité avant F et une extrémitétarriere R. A l'intérieur du corps peut coulisser un plongeur de commande 40, corps du distributeur étant pourvu d'un alésage 42 et présentant des extrémités qui servent pour le dosage, comme expliqué plus loin.Le plongeur 40 présente des extrémités réduites 44 et 46 qui peuvent coulisser par rapport à des bouchons de dis tribu- teurs 48F (marche avant) et 48R (marche arrière). te corps 38 du distributeur, au-delà des extrémités de l'alésage 42, est pourvu de chambres 50 (extrémité supérieure de la Fig. 2) et 52 (extremité inférieure) qui se terminent aux extrémité du corps du distributeur par des sièges a'admission 54 et 56. Chaque bouchon 48F et 48R t pourvu d'une tête de clapet 58 comportant des bagues toriques qui s'appuient normalement contre leurs sièges d'admission voisins 54 et 56, comme on le voit sur la Fig. 2, et une joue de dosage 60 qui normalement se trouve à ltntérieur de l'extrémité extérieure voisine de- l'alésage de dosage 42. Un canal 62 d'alimentation en fluide sous pression est représenté schématiquement sur les Pig. 2 et 4 et il sert à fournir un fluide sous pression tel que de l'air comprimé qui est envoyé contre les extrémités extérieures des tes de clapet 58 des bouchons 48F et 48R du distributeur. Un canal d'admission 70 part de l'extrémité supérieure de l'alésage de dosage 42 (représenté schématiquement sur la Fig. 2) et traverse la plaque d'extrémité 14, après quoi il se poursuit, comme on le voit en 70 dans la paroi du stator S afin de communiquer avec les orifices d'admission 20 de ce dernier.De même, un canal d'échappe- ment 72 s'étend depuis l'alésage de dosage 42 au voisinage de son extrémité inférieure à travers la plaque d'extrémité 14 et pénètre dans le stator S où il communique avec les orifices d'échappement secondaires 22. La plaque d'extrémité 14 est également pourvue d'orifices courbes 64 et 66 pour les fentes des palettes, comme on le voit sur la Fig. 2, et ces orifices eommuniquent au moyen de canaux 65 et 67, respectivement, avec les chambres 50 et 5? du corps 38 du distributeur, comme on le voit également schématiquement sur la Fig. 2. Sur la Fig. 2, on a également représenté schématiquement un système 68 de canaux d'échappement qui finissent par déboucher à l'atmosphère par l'intermédiaire d'un silencieux approprié, de la façon habituelle (non représenté) Le distributeur de commande CV est normalement à une position neutre lorsque la pression du fluide est appliquée aux canaux 62 et par suite aux extrémités extérieures des têtes de clapets 58 de sorte que la pression tend à maintenir appuyées celles-ci. La commande pendante 36 peut être manoeuvrée pour faire osciller un arbre de commande 74 à l'extrémité droite duquel est fixé un secteur denté 76, comme on le voit sur la Fig. 1, lequel est en prise avec les dents de crémaillère 78 du plongeur 40 de commande du distributeur. La commande pendante 36 comprend d'habitude une poignée "Montée " et une poignée "Descente" de sorte qu'en faisant osciller l'arbre 74 par rapport à la position neutre, on fait déplacer le plongeur 40 et l'un ou l'autre des bouchons 48 du distributeur CV dans un sens et on fait tourner le moteur en marche avant ou vice-versa. La Fig. 4 représente le distributeur de commande CV réglé pour faire tourner le rotor R en marche avant (ou en marche arrière), le distributeur étant sensiblement "largement ouvert". Cette position est également représentée sur la rig. 6. Avant la position qui vient d'être indiquée, cependant,le bouchon 48F, comme on le voit sur la Fig, 5 (et juste après que le distributeur se soit déplacé depuis sa position neutre) assure une- entrée initiale de fluide comprimé (comme indiqué par les flèches) en regard de la tête de clapet 58 dans la chambre 50 et à travers le canal 65 vers l'orifice 64 des fentes des palettes avant que la joue de dosage 60 ne sorte de l'extrémité supérieure de l'alésage de dosage 42 pour admettre du fluide dans le canal 70.La poursuite de mouvement de montée du bouchon 48F, par exemple jusqu'à la position représentée sur la Fig. 6, fait admettre du fluide comme indiqué par les flèches a dans le canal 70 et finalement dans les orifices d'admission 20 pour faire tourner le rotor dans la direction de la marche avant, comme indiqué par les flèches sur la moitié supérieure de la Fig. 3. Du fait que la joue de dosage 60 est conique, il est évident que plus la poignée de commande pendante appropriée est déplacée par rapport à la position normale position de repos, et plus rapidement le moteur tourne, sa vitesse étant ainsi sous la commande de l'opérateur. En même temps (comme on le yoit sur la Fig. 4), le bouchon inférieur 48R du distributeur reste à sa position initiale, sa tête de clapet 48 restant à sa position normale et isolant la chambre inférieure 52 du canal 62 d'alimentation en fluide sous pression, tandis qu'une certaine quantité d'air s'échappe comme indiqué par les deux flèches de gauche sur la Fig. 3 à travers l'orifice d'échappement primaire 24.L'air restant s'écoule dans les orifices d'échappement 22 et passe à travers le canal 72 (Fig. 4) pour pénétrer dans l'alésage 42 et sort ensuite par le système 68 des canaux d'échappement pour aller à l'atmosphère, l'extrémité inférieure du système étant ouverte par le plongeur-40, comme représenté En se reportant à la Fig. 2, le canal 70 fournit le fluide comprimé produisant un mouvement de rotation relatif du rotor R et les canaux 65, 64 fournissent le fluide comprimé qui exerce une poussée sur les extrémités intérieures des palettes 16. Le fluide qui se trouve dans le canal 70 se détend d'une manière continue en s'écoulant en regard de la joue de dosage 60 du bouchon 48F et entraîne le rotor . De ce fait, la valeur de sa pression diminue d'une façon continue.Le fluide qui se trouve dans les- canaux 65, 64 n'est pas dosé lorsqu'il quitte la chambre 50 mais il peut s'écouler librement jusqu'aux extrémités intérieures des palettes où il est empêché de fuir par l'ajustage serré entre les composants tournants et fixe du moteur et l'ajustage glissant qui existe entre les palettes 16 et les fentes 18. Par suite, la valeur de sa pression ne diminue pas d'une manière appréciable. Il -en résulte que la pression de l'air dans les fentes qui poussent les palettes vers l'extérieur est à tous moments supérieure à celle qui agit sur les parties des palettes qui s'étendent hors des fentes et qui viennent en contact avec la surface intérieure du stator. De cette manière, il existe une force de poussée due à la différence des pressions, laquelle fait étendre les palettes contre la surface intérieure du stator. Les conditions indiquées ci-après sont particulièrement importantes pour assurer un fonctionnement approprié des palettes poussées par la pression selon l'invention ( ta distribution du fluide sous pression à travers le moteur doit être synchronisée et la distribution doit être disposée de manière à assurer le passage du fluide sous pression pour pousser et faire allonger les palettes avant qu'une pression de fluide suffisantensoit admise pour faire commencer la rotation du moteur. (2) Pour réduire la perte de pression du fluide dans les fentes 18 sous les palettes 16, le jeu entre le rotor, ses palettes et les plaques d'extrémité du moteur doit entre maintenu à une valeur minimale. De plus, pour éviter toute perte dans les régions qui viennent d'être indiquées et qui peuvent entre dues à la fuite légère qui se produit, les canaux d'alimentation allant aux orifices 64 et 66 doivent présenter des dimensions suffisantes afin de conserver la force de poussée nécessaire agissant contre le dessous des palettes. (3) Pour un moteur du type réversible, les orifices 64 et 66 présentent des contours (en forme de 'trognons") tels que ceux qu'on voit sur la Fig. 2, et ils sont disposés au dessus et au dessous de l'axe 80 de telle sorte que l'un d'entre eux est utilisé pour fournir la pression pendant la rotation en marche avant et l'autre pendant la rotation en marche arrière. Bien qu'on ait désigné les orifices 20 et le canal 70 comme éléments d'admission" et les orifices 22 et le canal 72 comme "échappement", il convient de noter que le moteur ainsi que le distributeur de commande CV sont symétriques autour d'un axe neutre horizontal 80, sur les Fig. 2 et 3, et que de ce fait le moteur est du type réversible,comme l'est également le distributeur. Par suite, lorsque le plongeur 40 est déplacé vers le bas au lieu d'être déplacé vers le haut, il fait fonctionner en sens inverse les bouchons du distributeur, c'est à dire qu'il permet au bouchon 48F de rester sur son siège et il fait décoller le bouchon 48R. L'écoulement du fluide sous pression est par suite inversé vers le moteur, le ceté admission devenant de ce fait le côté échappement et vice-versa. De cette manière, on réalise un moyen de poussée pour les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide servant à les pousser vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un moteur réversible quel que soit le sens de rotation du moteur.' Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement iimitatif et qu'elle oet susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. BDICAlIONS 1. Moyen utilisé dans un moteur actionné par la pression d'un fluide comportant un stator et un rotor poursu de fentes formées à sa périphérie, des palettes dans ces fentes, le stator comportant un orifice d'admission et un orifice d'échap- pement, un moyen fournissant un fluide sous pression à l'orifice d'admission, moyen caractérisé en ce qu'il sert à pousser les palettes vers l'extérieur par rapport aux fentes et à mettre les extrémités extérieures des palettes en contact avec la surface intérieure du stator avant que le moteur ne fonctionne, ce moyen comprenant des canaux allant aux fonds des fentes et partant du moyen fournissant le fluide sous pression et de ce fait n'amenant le fluide sous pression aux fentes que lorsque le fluide sous pression est fourni à l'orifice d'admission. 2. Moyen poussant les palettes d'un moteur fonctionnant sous la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes du rotor drun moteur-suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen fournissant la pression d'un fluide comprend un distributeur de commande du moteur et des canaux, l'ouverture initiale du distributeur appliquant la pression du fluide aux canaux avant d'appliquer la pression du fluide à l'orifice d'admission. 3. Moyen servant à pousser les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un moteur,suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les canaux ne communiquent à peu- près qu'avec les fonds des fentes qui reçoivent la pression du fluide depuis le distributeur. 4. Moyen servant à pousser les palettes dtun moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un- moteur, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen fournissant la pression d'un fluide comprend un corps de distributeur comportant un alésage de dosage et un siège d'admission, un bouchon comportant une partie de dosage disposée normalement dans 1'alésage de dosage et une partie de fermeture appuyée normalement sur le siège d'admission, le bouchon du distributeur pouvant être déplacé depuis une position de fermeture jusqu'à une position d'ouverture, la partie de fermeture étant décollée initialement du siège d'admission avant que la partie de dosage n'admette la pression du fluide dans ledit orifice d'admission du moteur. 5. Moyen servant à pousser les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un moteur, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les canaux communiquent avec le corps du distributeur entre l'alésage de dosage et le -siège dtadmis- sion, l'orifice d'admission du moteur commnniquant avec l'a lé- sage de dosage. 6. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression dtun fluide vers l'extérieur dans les fentes du rotor d'un motèur,suivant la revendication 4, caractérise' en ce que le stator est pourvu d'orifices de fentes des palettes qui communiquent avec les canaux et qui coïncident avec les fonds des fentes du rotor qui correspondent aux palettes recevant la pression du fluide provenant de l'orifice d'admission du moteur. 7. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes du rotor d'un moteur,suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur et le distributeur sont du type réversible, de sorte que le distributeur en position inversée permet le passage de la pression du fluide vers l'orifice d'échappement et vers l'échappement depuis 'orifice d'admission, deux des canaux étant utilisés,l'un pour / eoté admission et l'autre pour le coté échappement du stator et communiquant avec les fentes des palettes qui correspondent à ces côtés, un canal communiquant avec l'extrémité de marche avant du distributeur et l'autre canal communiquant avec l'extrémité de marche arrière de celui-ci. 8. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers I'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un moteur,suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le distributeur est un distributeur réversible pouvant passer d'une position neutre à une position de marche avant et à une position de marche arrière, les canaux présentant un caractère double, un-canal allant à l'extrémité marche avant et l'autre canal allant à l'extrémité marche arrière du d-istributeur et agissant par suite à la position de marche avant du distributeur de manière à admettre la pression du fluide dans les fentes du rotor avant de l'admettre dans l'orifice d'admission et empêchant toute admission dans l'orifice d'échappement, et agissant pour la position inverse du distributeur en admettant la pression du fluide dans l'orifice d'échappement en empêchant son admission dans l'orifice d'admission. 9. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'exteriour dans les fentes d'un rotor d'un moteur, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le distributeur peut coulisser et comporte une soupape à clapet et une soupape de dosage, la soupape à clapet étant ouverte initialement après quoi la soupape de dosage est ouverte, la sou- pape à clapet fournissant la pression du fluide auxdits canaux et la soupape- aei dosage fournissant la pression du fluide- à- lgori- fice d'admission du moteur. 10. Moyen utilisé dans un moteur actionné par la pression d'un-fluide comportant un stator et un rotor pourvu de fentes formées à sa périphérie, des palettes disposées dan-s les fentes, le stator comportant des orifices d'admission et d'échappe- ment, moyen caractérisé en ce qu'il sert à pous-ser les palettes vers ltextérieury uinsi que leurs extrémités extérieures pour lesmettre en contact avec la surface intérieure du stator, ce moyen comprenant un distributeur comportant un corps pourvu d'un premier canal allant à l'orifice d'admission du moteur, le corps du -distributeur comportant un canal auxiliaire communiquant avec les extrémités intérieures des fentes, le distributeur comportant un élement~de distributeur mobile qui commande le premier canal et le canal auxiliaire et qui peut fonctionner de manière à faire ouvrir le canal auxiliaire avant de faire ouvrir le premier canal. -11. Moyen servant à pousser les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes du rotor d'un moteur, suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le distributeur comprend un plongeur pouvant coulisser dans le corps du distributeur afin de commander le premier canal et le canavauxiliaire et présentant une saillie de dimensions réduites à l'une de ses extrémités, un manchon pouvant coulisser librement sur cette saillie et comportant une soupape de dosage servant à commander le premier canal et une soupape à clapet commandant le canal auxiliaire, la soupape à clapet s'ouvrant pour admettre la pression du fluide dans le canal auxiliaire avant que la soupape de dosage ne s'ouvre pour admettre la pression du fluide dans le premier canal et l'appliquer par suite au moteur pour le faire tourner. 12. Moyen servant à pousser les palette d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor du moteur,suivant la revendication 11, caractérisé en ce que deux des premiers canaux sont utilisés sur les côtés opposés du moteur et deux des canaux auxiliaires sont utilisés pour commander le passage de la pression du fluide vers les fentes du rotor pour la rotation en marche avant et la rotation en marche arrière de ce dernier. 13. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers I1 extérieur dans les fentes du 'rotor d'un moteur, suivant la revendication 12, caractérisé en ce que deux des premiers canaux sont utilisés pour les côtés opposés du moteur et deux des canaux auxiliaires sont utilisés pour commander le passage de la pression du fluide vers les fentes du rotor, un canal auxiliaire communiquant avec les fentes- du rotor sur un côté de l'axe neutre du moteur et l'autre canal auxiliaire communiquant avec les fentes du rotor sur l'autre côté de l'axe neutre du moteur. 14. Moyen poussant les palettes d'un moteur actionné par la pression d'un fluide vers l'extérieur dans les fentes d'un rotor d'un moteur,suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le moteur comporte une plaque d'extrémité pour le rotor et des palettes, cette plaque drextrémité étant pourvue d'un orifice d'admission pour les fentes du rotor sur ledit premier .cté de -l'axe neutre du moteur/ d'un autre orifice d'admission destiné aux fentes du rotor se trouvant sur l'autre côté de l'axe neutre.