Brevet FR2266013A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne un dispositif de réglage, en fonction de la pression, du courant de refoulement de pompes hydrauliques munies d'une commande rotative et d'une ou de plusieurs chambres de compression ainsi que d'un organe de manoeuvre qui, au moins sur une partie dé sa longueur est disposé dans un alésage, peut se déplacer dans l'alésage, en fonction de la pression du système à l'encontre de la force d'un ressort de réglage et, par ailleurs, effectue par rapport a l'alésage un mouvement de rotation en synchronisme avec le mouvement de rotation de l'arbre moteur, et est pourvu, à l'intérieur de l'alésage, d'un profil en forme de came à l'aide duquel, pour une fraction déterminée d'une révolution, peut entre commandée une voie d'écoulement entre la ou les chambre(s) de compression et une décharge, de telle sorte que, au-desseus d'une pression limite, la voie d'écoulement est constamment fermée et qu après dépassement de la pression limite, la pression continuant à croître, cette voie d'écoulement s'ouvre pour une fraction de révolution de plus en plus grande. On connatt un tel dispositif de réglage du courant de refoulement d'une pompe à piston axial commandée par soupapes,d'après la demande de brevet allemand publiée après examen I 278 841. L'organe dc manoeuvre y est solidaire en rotation de l'arbre moiteur, mais peut se de- placer axialement le long dudit arbre. Le profil en forme de came coopère avec des poussoirs de soupapes de retenue, lesquels sont insérés dans des alésages transversaux qui sont issus des chambres de pression des diffé- rents pistons et débouchent dans l'alésage qui entoure, avec Jeu, organe de manoeuvre. L'alésage communique, de son ctê, avec le système d'aspiration de la pompe à piston axial.L'inconvéneint de ce dispositif réside, en particulier poer des pompes à grande vitesseidans le fait qu'en raison du déblocage mécanique des soupapes de retendue, il se produit un fort hr-lit, à côté d'une usure considérable. Tandis que la production de bruit n'entratne qu'un désagrément pour l'utilisateur, une usure survenant sur les têtes des poussoirs et sur le profil en forme de came modifie les cnrsctd- ristiques de la pompe. Comme autre inconvénient il est à noter que, du ait du montage des soupapes de retenue et du jeu à ménager entre organe de manoeuvre et l'alésage l'entourant, il est nécessaire d'avoir de la place dans le sens radial.Les pistons ne peuvent donc etre montés que sur un cercle primitif relativement grand. L'objectif de l'invention est d'éviter ces inconvé nients, c'est-a-dire de réaliser un dispositif de réglage du courant de refouXement, dispositif du type mentionné au début, de telle sorte que, sauts deveLop- pement important de bruit, et pour un encombrement réduit, on obtienne une durée de vie plus grande. De plus, le mode de réalisation doit Être bon marché et comporter moins d'éléments cr > nstitutifs que précédemment. Conformément à llinvention, cet objectif est atteint du fait que, dans sa position de départ, dans la zone du débouché d'une voie d'écoulement dans l'alésage} l'organe de manoeuvre est guidé de fa çon étanche dans l'alésage et possède, en partant de cette zone, un évidement qui est dirigé de la surface latérale de l'organe de manoeuvre vers l'intérieur et qui slélargit dans le sens axial en fonction de certains paramètres tels que la pression du système, la constante ou caractri- sation de rappel du ressort de réglage, et la face active sous pression de l'organe de manoeuvre et qui sert à faire dériver du fluide de pression dans un système à pression plus basse. On obtient un mode de réalisation particulièrement simple si, au moyen d'un alésage transversal, l'évidement communique avec un canal d'écoulement qui se développe axialement à l'intérieur de l.'or- gane de manoeuvre et qui, en son point le plus éloigné, communique avec le système à plus basse pression. Pour avoir, d'un cSté, des sections transversales suffisantes d'écoulement et, de l'autre cati, un ressort de réglage relativement petit, l'organe de manoeuvre peut être à étages, l'élément de plus petit diamètre étant sollicité par la pression du système, et l'évidement étant ménage dans la partie de plus grand diamètre. On peut éviter un double centrage difficile à établir, Si l'élément de plus grand diamètre est séparé de l'élément de plus petit diamètre.On évite une disposition du ressort de réglage du cbte frontal et un grand encombrement en longueur corrélatif si, entre l'élément de plus petit diamètre et l'rlCment de plus grand diamètre, est disposé un épaulement de diamètre encore plus grand, et sur lequel s'appuie le ressort de réglage entourant l'(-iément de plus grand diamètre sur une partie de sa longueur. Comme deuxiome butée pour le ressort de réglage peuvent servir une ou plusieurs rondelles l'organe de réglage. En faisant varier le nombre de ces rondelle de calage, on peut faire varier graduellement, dans des limites déterminées, la pression limite. Un dispositif simple est obtenu, de préférence, si l'élément de plus petit diamètre est disposé dans un alésage ménagé à l'intérieur d'un bouchnn fermant l'alésage réservé à l'élément de plus grand diamètre, l'alésage ménagé à l'intérieur du bouchon étant entamé excentriquement ou oblique ment par un raccord de manoeuvre-, dans le but de limiter la course de l'élément de plus petit diamètre. Pour des pompes munies d'éléments producteurs de pression tournants,l'organe de manoeuvre est de préférence monté dans le corps de façon immobile en rotation.Pour des pompes de type à piston rotatif ou à cellules d'ailes munies de rotors montés entre des plaques frontales, la chambre de compression ou les chambres de compression devraient communiquer en permanence, par un ou plusieurs canaux ménagé(s) dans au moins une des plaques frontales, avec un canal annulaire qui est ménagé, dans le rotor, et dont est issu un autre canal coopérant avec ledit organe de manoeuvre et entamant l'alésage réservé à organe de manoeuvre. Pour des chambres de compression pourvues d'une soupape d'évacuation, lfévide- ment peut ouvrir la voie d'écoulement au moins aussi longtemps pendant la course d'aspiration que pendant la course de compression.Un comportement à aspiration encore meilleur est obtenu si l'évidement ouvre la voie d7écou- lement pendant presque toute la course d'aspiration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'une pompe à piston rotatif servant d'exemple de réalisation, description se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une coupe de la pompe à piston rotatif, suivant la ligne de coupe C-D de la figure 2, - la figure 2 représente une coupe perpendiculaire à l'arbre de la pompe à piston rotatif, suivant la ligne de coupe A-B de la figure 1, et - la figure 3 représente, en coupe partielle, une partie de l'organe de manoeuvre dans une position ou l'évidement ouvre la voie d'écoulement. Deux éléments de corps désignés en tant que piques frontales l et 2 entourent de façon étanche une plaque intermédiaire 3 Dans des alésages concentriques 4 et 5 ménagés à l'intérieur des plaques fron- tales 1 et 2 est logé un arbre de commande 6, à la manière d'un palier de glissement ou d'une façon analogue.Un piston rotatif excentrique i, solidaire de l'arbre de cofflmande,possède un diamètre plus grand que celui de l'arbre de commande 6 et, de façon latéralement étanche, est monté dans une cavite 8 et dont la profondeur correspond à l'épaisseur de la placue intermédiaire 3 qui est disposée concentriquement à l'arbre de commande 6 de telle sorte que ce piston- coopère au moins en un point de son enveloppe extérieure avec l'enveloppe intérieure de la cavité 8, suivant un contact linéaire, une fente étroite devant naturellement aussi être comprise sous le vocable contact linéaire.La cavité 8 est entamée par une échancrure 9 qui est disposée dans le sens radial et dans laquelle est monté un cylindre d'arrtt ll chargé par un ressort 10, dont le diamètre est plus petit que la largeur de ltéchancrure 9. Le cylindre d'arrêt 11 est maintenu par le ressort 10 en contact permanent avec le piston rotatif 7 et avec un deuxième cylindre 12 qui est logé dans un alésage corfespondant 13 ménagé à l'intérieur de la plaque intermédiaire 3. A l'échancrure 9 est raccordé un raccord de refoulement 14 non représenté en détail.Un raccord d'aspiration 15 est mé- nagé dans la plaque frontale 1, au niveau du cylindre 12, et communique avec la cavité 8 par l'intermédiaire d'évidements 16 ménagés dans une zone voisine du point de contact entre cylindre d'arrêt 11 et piston rotatif 7. Dans une zone recouverte des deux côtés par les plaques frontales 1 et 2, le piston rotatif 7 possede des canaux annulaires 18 et 19 qui communiquent, d'une part,entre eux par des alésages transversaux 17 et, d'autre part, en permanence avec la partie de l'échancrure 9, partie alimentée en pression, et avec le raccord de refoulement 14, par l'intermédiaire d'un canal 20 ménagé dans la plaque frontale 1. Les canaux annulaires 18 et 19 communiquent avec un alésage 22 se développant à l'intérieur de l'arbre de commande 6, par l'intermédiaire d'un canal 21.Dans cet alésage 22 est susceptible de glisser un élément 23, de plus grand diamètre, d'un organe de manoeuvre. L'élément 23 dépasse hors de l'alésage 22 et pénètre dans un alésage 24 de plus grand diamètre, et, à une certaine distance axiale vue de l'extrémité de l'arbre de l'arbre de commande 6, est pourvu d'un épaulement 25 de pluf grand diamètre. Sur la face frontale de l'épaulement 25 agit un élément 26 ce plus petit diamètre, élément qui est monté dans un alésage 27 ménagé l'intérieur d'un bouchon 28 fermant les alésages 24 et 4. La longueur de l'alé- sage 27 correspond à peu près à la longueur de l'élément 26. Un raccord de manoeuvre 29 entame excentriquement l'alésage 27.Sur la face annulaire de l'épaulement 25, face détournée de l'élément 26 agit un ressort de réglage 30 qui trouve sa deuxième butée sur une rondelle de calage 31 qui s'appuie contre la plaque frontale 1 et est traversée par l'élément 23. Dans l'avec sage 24 est montée une clavette parallèle 32 qui coopère, à la manière d'un verrou anti-torsion, avec une fente ménagée dans l'épaulement 25. L'elé- ment 23 possède une zone 33 qui, en position de départ,ferme de façon étanche l'embouchure du canal 21. A la zone 23. se raccorde un évidement 34, qui part de l'enveloppe extérieure de l'élément 23 et s'élargit en direction de l'épaulement 25.L'évidement 34 communique avec un canal d'écoulement 35 qui se développe à l'intérieur de l'élément 23 et qui débouche dans la chambre annulaire 36 comprenant le ressort de réglage 30. A la chambre annulaire 36 est raccordé un raccord de réservoir 37. Pour expliquer le fonctionnement, on suppose que l'arbre de commande 6 et donc le piston rotatif 7 se déplacent dans le sens des aiguilles dune montre. De ce fait, le fluide de pression est aspiré dans la cavité 8 et pompé hors de celle-ci vers le raccord de refoulement 14. On suppose, en outre, que le raccord de refoulement 14 communique avec un système hydraulique non représenté plus en détail, par ltin- termédiaire d'une soupape de retenue. De ce système hydraulique peut dériver vers le raccord de manoeuvre 29 une conduite de manoeuvre, également non représentée plus en détail. Dans la mesure où la pression régnant dans le raccord de manoeuvre 29 ne dépasse pas une pression limite déterminée, la zone 33 obture le canal 21, de telle sorte que le plein volume de course du piston rotatif 7 est respectivement refoulé dans le système hydraulique.Mais, si la pression dépasse la susdite pression limite suffisante pour vaincre la précontrainte du ressort de réglage 30, alors l'organe de manoeuvre 23, 25 et 26 se déplace de telle sorte que, pour une fraction d'une révolution complète, l'évidement 34 ouvre le canal 21. Du fluide de pression, peut alors, pendant une courte durée, s'écouler du raccord de refoulement 14 dans ltévidement 34, par Ltinter- média ire du canal 20 du canal annulaire 18 et du canal 21, et, de là, au raccord de réservoir 37, par l'intermédiaire du. canal d'écoulement 35 et de la chambre annulaire 36. Pendant ce temps, aucun refoulement effectif ne se produit, de telle sorte que le volume effectivement refoulë diminue. Au cas où la pression continue à crottre, deviennent plus grands les intervalles de temps pendant lesquels se produit un reflux de fluide de pression vers le réservoir. L'accroissement de ces intervalles de temps, accroissement provoqué par l'élargissement de l'évidement 34, produit une diminution correspondante du refoulement effectif.L'organe de manoeuvre 23, 25 et 26 est finalement poussé si so l; qu''icun refoulement effectif'ne s produit plus et que l'on atteint un état que l 'r..n peut appeler " a course nulle". I1 est à remarquer que dans ce mode de limitation du courant de refoulement ne sont à vaincre que des résistances d l'écoulement, de telle sorte que le rendement total n'est que relativement peu réduit. I1 est clair que l'invention ne se limite pas à l'exemple représenté d'une pompe à piston rotatif, mais au contraire peut être employée aussi bien pour des pompes à cellules à ailes, à roues dentées ou à pistons. Pour des pompes à chambres de refoulement solidaires du corps, l'organe de manoeuvre peut naturellement être solidaire en rotation avec l'arbre de commande mais être susceptible de se déplacer axialement, être guidé de façon étanche dans le corps et y coopérer avec les embouchures de canaux correspondants. Bien entendu, diverses modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réglage, en fonction de la pression, du courant de refoulement de pompes hydrauliques munies d'une commande rotative et d'une ou de plusieurs chambres de compression ainsi que d'un organe de manoeuvre qui, au moins sur une partie de sa longueur,est disposé dans un alésage, peut se déplacer dans l'alésage en fonction de la pression du système, à l'encontre de-la force d'un ressort de réglage et, par ailleurs, effectue par rapport à l'alésage un mouvement de rotation en synchronisme avec le mouvement de rotation de l'arbre moteur, et est pourvu, à l'intérieur de l'alésage, d'un profil en-forme de came à l'aide duquel, pour une fraction déterminée d'une révolution, peut titre commandée une voie d'écoulement entre la ou les chambre(s) de compression et une décharge, de telle sorte qu'au-dessous d'une pression limite la voie d'écoulement est constamment fermée et qu'après dépassement de la pression limite la pression continuant à croître, cette voie d'écoulement s'ouvre pour une fraction de plus en plus grande d'une révolution, dispositif de réglage caractérisé en ce que, dans sa position de départ, dans la-zone du débouché d'une voie d'écoulement dans l'alésage, l'organe de manoeuvre est guidé de façon étanche dans l'alésage et possede, en partant de cette zones un évidement qui est dirigé de la surface latérale de l'organe de manoeuvre vers l'intérieur, qui s'élargit dans le sens axial en fonction de certains paramètres tels que la pression du système, la constante de rappel du ressort de réglage et la face active sous pression de l'organe de manoeuvre et qui sert à faire dériver du fluide de pression dans un système à pression plus basse 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement communique, au moyen d'un alésage trans- versaI, avec un canal d'écoulement qui se développe axialement à l'intérieur de l'organe de manoeuvre et qui, en son point Le plus éloigné, communique avec le système à plus basse pression. 3. Dispositif de réglage selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre es- è étagea dont l'élément de plus petit diamètre est sollicité par la pression du système et dont l'élé- ment de plus grand diamètre comprend ledit évidement. 4. Dispositif de réglage, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de plus grand diamètre est séparé de l'élé- ment de plus petit diamètre. 5. Dispositif de réglage, selon revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, entre l'élément de plus petit diamètre et l'élément de plus grand diqmbtre,se trouve un épaulement de diamètre encore plus grand, épaulement sur lequel s'appuie le ressort de réglage entourant l'élément de plus grand diamètre sur une partie de sa longueur. 6. Dispositif de réglage, selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' une ou plusieurs rondelle(s) de calage traversées par l'organe de réglage et s'appuyant contre le corps servent de deuxième butée pour le ressort de réglage. 7. Dispositif de réglage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de plus petit diamètre est monté dans un alésage ménagé à l'intérieur d'un bouchon obturant l'alésage servant à recevoir l'élément de plus grand diamètre, l'alésage ménagé à l'intérieur du bouchon étant entamé excentriquement ou obliquement par un raccord de manoeuvre, dans le but de limiter la course de l'élément de plus petit diamètre. 8. Dispositif de réglage, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, en particulier pour des pompes munies d'éléments producteurs de pression tournants, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre est monté dans le corps de façon immobile en rotation. 9. Dispositif de réglage, selon la revendication 8, en particulier pour des pompes ayant des rotors disposés entre des plaques frontales, caractérisé en ce que la ou les chambres de compression communique(nt) en permanence, par un ou plusieurs canaux ménagés dans au moins une des plaques frontales, avec un canal annulaire qui est ménagé dans le rotor et dont est issu un autre canal coopérant avec l'organe de manoeuvre et entamant l'alésage destiné à recevoir ledit organe de manoeuvre. 10. Dispositif de réglage, selon ltune quelconque des revendications 1 à 9, en particulier pour des chambres de compression munies de soupapes de sortie, caractérisé en ce que l'évidement ouvre la voie au au moins aussi longtemps pendant la course d'aspiration que pendant la course de refoulement. Dispositif de réglage, selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'évidement ouvre la voie d'écoulement pendant presque toute la course d'aspiration.