Brevet FR2054656A1 — publié le 19710423

-1- 2054656 l'invention a pour objet un disposixif pmr alimenter en huile sous pression une machine rotative9 comport ~.t des organes de réglage à coiamande hyx.aulique, par 1" l: sJLrê .. 'leux conduits de commande, ou ï^us., reliés à "me poape pa:% aes répartiteurs » dis-5 positif dans lequel ime paît..s fixw tme -irtie rotative' sont en contact et dans lequel les conduits de commande sont reliés entre eux dans la zone de la surface de contact commune0 Dans un dispositif eoanu as es - r^r-oit ' * touril lon d'arbre non rotatif des gorges annulaires gui sont reliées à 10 la pompe à huile par des valves* Bes aanê'/i" ' r.e consuan*» alésés à l'intérieur du tourillon d3arbre débouchent respectivement au niveau d'une gorge annulaire, de sorte que •ûiaqxie gorge annulaire est reliée à un conduit de commande associée, 1*étanchéité des gorges annulaires adjacentes s'effectue à l'intérieur du palier lisse 15 du tourillon à l'aide de joints d1étauchéité annulaires en matériau souple« Du fait que les sections de transfert avec leurs joints d'étan-chéité associés sont alignées dans le sens axial, lorsque les conduits de commande sont au nombre de deux ou pluss j ~s> oar truetion 20 atteint line longueur indésirable. Bn outre, les joints daétaackéi-té annulaires souples ne sont utilisables que pour des pressions faibles, par exemple 6 à 10 atm, En outre, les joints d'étanchéité à lèvres sont exposes à une usure importante, étant donné que le tourillon d'arbre a un diamè-25 tre relativement élevé du fait que plusieurs conduits parallèles sont alésés à l'intérieur et étant donné également 70 27844 -2- 2054656 Pour résoudre ce problème dans m dispositif du type mentionné ci-dessus, la surface de contact commune est prévue dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation et les conduits de commande sont réalisés sous forme de conduits annulaires disposés concentri-5 cpiement par rapport à l'axe de rotation dans la zone de la surface de contact commune$ m dispositif spécial de régulation de pression appliquant par pression la partie fixe sur la partie rotative» la longueur d"un dispositif réalisé de la sorte ne dépend plus du nombre des conduits de commande et peut être particulière-10 ment courte0 In outre, en prévoyant une pression d'application appropriée, les conduits de commande peuvent être soumis aux pressions usuelles de 120 à 300 atm. eff„ de sorte que les organes de réglage hydrauliques des machines rotatives peuvent êtresoumis à des charges élevées correspondant au niveau actuel de la technique, 15 et qu'ils peuvent avoir des dimensions aussi petites qu'il est souhaitable. Un film d'huile se formant entre les surfaces d'étanchéité assure une lubrification forcée économique et une moindre fatigue des surfaces de glissement, et de ce fait une durée de vie plus longue « Sa outre, cette construction permet sans dépense par-20 ticulière un degré d'usure axiale presque illimité, en usure continue ou en rattrapage® Les éléments d1étanchéité radiaux usuels ne permettent pas, en fonction d® la pression de travail, une régulation précise de la force ou de la pression spécifique d'application» Ces joints d'é-25 tanchéité connus à anneaux glissants, appliqués axialement par la pression d'un ressort ou d'une membrane, ne pallient qu'imparfaitement cet inconvénient. On ne peut calculer de façon appropriée les pressions d'application d'un ressort que pour des conditions de pression stationnaires» D'autre part, la force d'application dépen-30 dant de la pression du liquide hydraulique s'exerçant par l'intermédiaire de membranes de caoutchouc sur des joints d'étanchéité du commerce à anneaux glissants n'est, ni suffisamment exacte pour les buts poursuivis par la présente invention, ni utilisable pour un système hydraulique à haute pression partant de ce principe de 35 construction. En outre, pour les très faibles vitesses périphériques, l'agencement compact de multiples conduits concentriques exige, dans le cas de conduits de commande à petites surfaces d'étanchéité et d'épaisseur encore plus petitesr une pression d'application précise vêiriant proportionnellement pour les pressions éle-40 vées ou très élevées, produite par des surfaces de compensation qui 70 27844 "3~ 2054656 sont sensiblement plus petites que les petites srvfaces d'étanchéité qui en sont dépouarvues , ce qui différenc 3 également ces réalisations des étanchéités connues par axmeax glissants entourant un arbre.Etant donné qu'en outre les près- is- de travail 5 oscillent entre 1 ; 10 et 1 : 50, il est nécesLJ.i.re d'adapter avec autant de précision que possible les pressions - * étanchéité au rapport ai-dessus, afin de réduire au minimum ?usure des surfaces d'étanchéitéo En outre, la construction remplit la condit on suivante, à sa-10 voir que, pour toutes les pressions de trava'i ..a pression g1 exerçant sur les surfaces d*étanchéité peut être : Lntenue a la limite de "1*exigence de fuite nullë", lorsque l'a"1 a^-ntation en fluide sous pression passe d'un conduit à l'autre, c'est-à-dire lorsqu'on inverse les déplacements vers l'avant et vers l'arrière» 15 Dans ce but, toutes les surfaces d*étanchéité sont dimensionnées l'une par rapport à l'autre et par rapport aux sections transversales des conduits en recherchant par le calcul à optimaliser l'é-tanchéité selon des valeurs inversement proportionnelles. Pour effectuer le calcul, on suppose un cas d'étanchéité idéal avec un 20 gradient de pression linéaire transversalement sur les surfaces d'étanchéité instantanée pour que, pour tous les cas d'alimentation en pression, l'effort de pression total du dispositif reste constant et proportionnel à la pression de travail„ La description qui suit, faite à titre d'exemple se réfère aux 25 figures 1 et 2. Dans la machine tournant autour de l'axe de rotation 2 et référencée en 1 sur la figure 1 sont placés deux cylindres 3 et 4 comportant respectivement un piston 5 (piston de verrouillage hydraulique-mécanique) et un piston 6 (piston normal). Le déplacement du 30 piston 6 provoque un déplacement d'éléments non représentés (par exemple des pales d'une soufflante axiale) prévus sur la machine rotative. Les cylindres sont reliés respectivement par deux canalisations 7 et 8, et 9 et 10 , à quatre conduits annulaires 11 à 14 qui sont logés dans une partie 15 fixée à la machine rotative 35 1. Les conduits annulaires 11 à 14 sont disposés concentriquement par rapport à l'axe de rotation 2. La partie 15 est au contact d'une partie fixe 17, dans un plan 16 perpendiculaire à l'axe de rotation 2. Dans cette partie 17 sont également logés quatre conduits annulaires 18 - 21, de façon BAD ORIGINAL 70 27844 2054656 à coïncider avec les conduits annulaires 11 à 14. Entre la partie fixe 17 et la partie rotative 15 est prévu le roulement à billes 22. Les conduits 18 à 21 sont en outre entourés -par le conduit d*]iuile de faite 21 5 - la partie fixe 17 est appliquée sur la partie rotative 15 par un dispositif de pression 23. le dispositif de pression 23 est constitué par le piston 25 logé dans le cylindre 24; ce piston est soumis à la faible contrainte préalable du ressort 26. Cette pression minimale d£ applieatioa aaipéelie que les surfaces d8 étanchéité ~ 10 ne se séparent lorsque les pressions de travail sont voisines de zéro» du fait du poids de la partie 17 ou sous 18action de forces d'accélérations transversaless par exemple d'un balourd e Les quatre conduits annulaires 18 à 21 sont reliés aux répartiteurs 31 et 32 par les canalisations 27 et 28, ou 29 et 30. Ceux-ci 15 sont en outre reliés par la canalisation 33 à la pompe 35 actionnée par le moteur 34 et par la canalisation 37 au réservoir collecteur 38. Bans le réservoir collecteur 38 débouche en outre la canalisation d'huile àe fuite 39. I#® ej3.iB.dre 24 est relié directement à la pompe 35 par la canalisation 40 o 20 La figure 2. montre les quatre sections transversales d'étanchéité et les quatre sections de conduits, grandeur nature. Les quatre conduits de commande 18 à 21, concentriques, sent alimentés en pression selon le schéma de commande suivant : 20 et 21 : déverrouillage 25 18 et 19 : verrouillage 19 à 21 : sortie 18 et 20 s rentrée Les superficies des sections transversales de commande et des sections annulaires d'étanchéité sont calculées de la même façon 30 avantageuse pour toutes les phases de commande, en tenant compte de la pression d'application d'étanchéité idéale. BAD ORIGINAL 70 27844 —5- 2054656 -EB7MDICATI0NS - 1.- Dispositif pour alimenter en huile sous pression une machine rotative comportant des organes de réglage à commande hydraulique, par l'intermédiaire de deux conduits de commande, ou plus, reliés à une pompe par des répartiteurs, dispositif dans lequel une partie 5 fixe et une partie rotative sont en contact et dans lequel les conduits de commande sont reliés ensemble dans la zone de la surface de contact commune, caractérisé en ce que la surface de contact commune se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la partie rotative, en ce que les conduits de commande sont 10 réalisés sous forme de conduits annulaires disposés concentrique-ment par rapport à l'axe de rotation et en ce que la partie fixe est appliquée sur la partie mobile par un dispositif de pression. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d*application est proportionnelle à la pression de 15 travail. 3e- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression d'application est appliquée par -un piston logé dans un cylindre alimenté en huile sous pression. 4.- Dispositif selon la revendication 3» caractérisé en ce que, 20 pour produire une pression minimale constante d'application s'opposant à l'action de forces extérieures s'exerçant sur les parties accouplées, on prévoit dans le cylindre un ressort de pression. 5.- Dispositif, selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que l'alimentation en huile sous pression du ey- 25 lindre et de son piston s'effectue à partir de la même pompe qui alimente également les conduits de commande. 6.- Dispositif selon les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces d'étanchéité et les sections transversales des conduits sont dans un rapport de dimensions réciproques tel que, 30 pour le cas d*étanchéité idéal à la limite de "l'exigence de fuite nulle" avec un gradient de pression linéaire entre les surfaces d'étanchéité instantanées, l'effort de pression total, pour tous les cas d'alimentation eû pression, reste constant et proportionnel à la pression de travail même en cas d'inversion de commande.