Brevet FR2257025A1 — publié le 19750801

L invention se rapporte à un engin hydraulique composé principalement - d'use part, dtune pluralité de cylindres répartis autour de l'axe de rotation du maneton excentrique dune manivelle Ou dtua vilebrequin porté par des paliers solidaires d un carter, chacun de ces cylindres, afin qu il puisse rester dans une direction radiale au maneton, étant monté dans le carter de manière à pouvoir osciller autour d'un axe parallèle à celui précité, et, - dtautre part, de pistons ayant llune de leurs extrémités qui est engagée, en coulissant, dans l'alésage du cylindre correspondant alors que son autre extrémité forme un patin prenant appui contre le dit maneton, généralement Bous la seule poussée du fluide sous pression. Que ce soit en vue d'une utilisation en pompe ou en moteur, cet engin comporte évidemment des moyens de distribution permettant au fluide d entrer et/ou de sortir des chambres délimitées par les pistons dans chaque cylindre. Malheureusement, au démarrage ou lors d t un fonctionnement en pompe, les/chambres n'étant pas edus pression, les pistons sont libres en translation et leur patin se décolle de la surface latérale du maneton et peut en titre chassé empêchant alors tout fonctionnement. Pour tenter d 'y remédier certaine constructeurs ont prévu, au centre et à la base des pistons, un conduit courbe dans lequel est ensuite engagée une bague concentrique au maneton, retenant les pistons. Cette réalisation, qui oblige à prévoir des pistons en deux pibces, est très délicate et onéreuse. De plus, la bague est en frottement constant sur le conduit. D'autres constructeurs ont intercalé des ressorts entre le piston et le fond de chaque cylindre. Ces ressorts ainsi immergés travaillent dans de mauvaises conditions et doivent fréquemment titre remplacés. Par ailleurs, les axes des pistons étant disposés dans un même plan, selon des directions radiales au maneton, chaque piston ne repose que sur une portion angulaire de la surface latérale de ce maneton, cette portion étant encore affaiblie du fait que les pistons doivent pouvoir se rapprocher périodiquement par le jeu de l'oscilla- tion des cylindres. Aussi, dans les réalisations connues, étant donné l'impossibilité de donner au maneton un très gros diamètre, car cela modifierait exagérément le Volume et la masse de l'engin, la largeur de cette portion angulaire, mesurée dans un plan radial au maneton, est-elle toujours au plus égale au diamètre du piston et meme généralement très inférieure à celui-ci. Il en résulte un manque de stabilité des pistons sur le maneton pouvant conduire à un mauvais positionnement de ces pistons et même à les chasser du maneton. De plus, sans grossir ou allonger démesurément le maneton, vu les problèmes de poids et d'encombrement que cela poserait, on ne peut équilibrer les pistons par une contre-poussée hydraulique, au moyen du fluide présent dans la chambre, car pour cela la surface d'appui du patin devrait outre supérieure à la section du piston. Un résultat visé par la présente invention est que le patin du piston bénéficie d'une grande stabilité, malgré la grosseur normale du maneton, et permet d'assurer son équilibrage hydrostatique. thi autre résultant visé par l'invention est la retenue des pistons pros du maneton, lorsque la chambre du cylindre n'est pas sous pres sion, et ce, sans recourir à des moyens élastiques ou à une bague centrale en frottement continuel et obligeant à réaliser un piston en deux pièces. Pour cela l'invention a notamment pour objet un engin hydraulique tel que cité plus haut caractérisé en ce que la longueur de l'arc d'appui d'un patin sur le maneton est telle que, vu en bout du maneton cet arc recouvre partiellement l'arc d'appui du patin contigu, au moins loraque ces deux patins sont les plus rapprochés l'un de l'autre par le Jeu de l'oscillation des cylindres. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ciaprès faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente - fig. 1 : 11 engin vu de face, dont on n'a représenté que le vilebrequin, le cylindre et le piston, - fig. 2 : l'engin vu en coupe par un plan contenant les axes des cylindres, - fig. 3 : à plus grande échelle, la face d appui et la base du piston - fig. 4 : la base du piston su selon la flèche IV de la fig. 9 - fig. 5 : une vue de dessous du patin représenté fig. 3, la demi vue supérieure étant une variante de réalisation de 1' autre demi-ve. Cet engin comprend, de manière connue, tout d'abord, plusieurs cylindres 1 répartis en étoile autour de l'axe 2 de rotation du vilebrequin 3 dont les paliers 4 sont portés par un carter (non représenté). Chaque cylindre présente deux tourillons latéraux 5 d axe 6 perpendiculaire à 1 taxe 7 du cylindre 1 et donc parallèle à l' axe 2 du vilebrequin. Ces tourillons 5 sont engagés dans des logements du carter précité, à l'intérieur desquels ils peuvent osciller. Cet engin comprend également des pistons 8 divisés en deux parties par une gorge 9, l'une (10) des parties s'engage et coulisse axialement dans l'alésage Il de son cylindre 1 pour former le piston proprement dit, l'autre partie (12) réalise un patin dont la base 13 prend appui contre la surface latérale du maneton 14 du vilebrequin 3, sous la poussée du.fluide sous pression présent dans la chambre 15 délimitée par le piston 10 dans le cylindre 1. Selon une caractéristique essentielle de l'invention le patin 12 a une surface 13, d'appui sur le maneton 14, de largeur hors tout n11 w supérieure au diamètre du piston 10 afin de lui faire bénéficier d'une bonne stabilité sur le maneton 14. liin que cette largeur importante ne nuise pas au rapprochement des pistons dont les patins recouvrent donc par moment une même portion angulaire du maneton, les prolongements latéraux du patin, par rapport à sa forme dans les engins de type connu, ne 'étendent pas sur toute la longueur nI,2" du patin. Aussi, chaque bord de patin a un profil non rectiligne qui est de forme complémentaire à celle de l'autre bord. Par exemple, les patins sont prolongés d'un ctté par deux branches 16 délimitant entre elles un logement 17 susceptible de recevoir le tenon central 18 qui prolonge l'autre caté du patin. Outre la larget de appui et donc la stabilité du patin, ces prolongements 16, 18, augmentent la surface 13 d'appui sur le maneton permettant alors de concevoir un équilibrage hydrostatique du piston. Â cet effet, ladite surface d'appui présente un élégi 19 ou, de préférénce, une gorge périphérique 20, l'un ou l'autre alimenté par un conduit 21 remontant le piston 10 et débouchant dans la chambre 15. Dans le mode préféré de réalisation, ctesbi-dire avec une gorge périphérique 20,celle-ci est reliée au conduit 21 par des-caaaux 22. Ce second mode est préféré étant donné la plus grande rigidité de l'appui résultant de la surface restante plus importante. Afin de bieetaire ressortir ces particularités, en figure 5, où les surfaces restantes ont été hachurée, la demi-vue supérieure représente un patin avec un élégi 19 alors que la demi-vue inférieure représente un patin avec une gorge périphérique 20. Ainsi réalisé, le fluide amené au patin apporte une première con- tre-poussée hydraulique égale au produit de la surface évidée par la pression d'alimentation. La surface restante apporte une seconde contre-poussée qui dépend du gradient de pression s'exerçant sur cette surface. 'ensemble de ces deux contre-poussées équilibre la poussée qui s'exerce sur le piston 10. Dans une variante de réalisation le patin 12 est également légè- rement prolongé dans le sens de la longueur, au moins d 'un côté du piston. Ces prolongements 23 ont leur face supérieure 24 usinée de manière à former une portion de cylindre concentrique au maneton 14. Solidaires des flasques 25 du maneton 14 sont prévues deux bagues 26, coiffant les prolongements 23; le diamètre intérieur des bagues 26 est supérieur de quelques dixièmes de millimètres au diamètre d'usinage des prolongements afin qu'en fonctionnement en moteur, le fluide sous pression appliquant les pistons sur le maneton, les bagues 26 n'entrent pas en contact avec les prolongements 23. Par contre, lorsque les chambres 15 ne seront plus sous pression les bagues 26 retiendront les patins près de leur maneton. REVENDICATIONS I - Engin hydraulique composé, d'une part, d'une pluralité de cylindres répartis autour de l'axe de rotation dtun maneton excentrique, chacun de ces cylindres dotant monté oscillant' autour d'un axe parallèle à l'axe précité afin de pouvoir outre maintenu dans une direetion radiale au maneton et, d'autre part, de pistons ayant l'une de leurs extrémités qui est engagée en coulissant dans l'alé- sage du cylindre correspondant alors que son autre extrémité présente un patin prenant appui contre la surface latérale du maneton, et ce, généralement sous la seule poussée du fluide sous pression présent dans les chambres délimitées par les pistons dans chaque cylindre ledit engin étant c a r a c t é r i s é en ce que la longueur de l'arc d'appui dlun patin sur le maneton est telle que vu en bout du maneton cet arc recouvre partiellement l'arc d'appui du patin contigu, au moins lorsque ces deux patins sont les plus rapprochés l'un de l'autre par le jeu de l'oscillation des cylindres. II - Engin selon la revendication I caractérisé en ce que, dans la zone de recouvrement de deux patins, l'un des bords de ceux-ci présente un profil non rectiligne de forme complémentaire à celle da bord opposé de l'autre patin. III - 9tgS selon la revendication I caractérisé en ce que les patins présentent sur l'un de leurs bords un tenon central et sur l'autre bord deux branches délimitant entre elles un logement susceptible de recevoir le tenon central du patin contigu. IV - RngSn selon la revendication I caractérisé en ce que la surface d'appui du patin sur le maneton présente un élégi en commu- nication par un conduit avec la chambre du cylindre. V - Engin selon la revendication I caractérisé en ce que la face d'appui du patin sur le maneton présente une gorge périphérique et au moins un conduit de connunication etre - cette gorge et la chambre du cylindre. VI - Engin hydraulique composé, d'une part, d'une pluralité de cylindres répartis autour de l'axe de rotation d'un maneton excentrique, chacun de ces cylindres étant monté oscillant autour d'un axe parallèle à l'axe précité afin de pouvoir être maintenu dans une direction radiale au maneton, et, d'autre part, de pistons ayant l'une de leurs extroeaités qui est engagée en coulissant dans l'alé sage du cylindre correspondant alors que son autre extrémité présente un patin prenant appui contre la surface latérale du maneton, et ee, généralement sous la seule poussée du fluide sous pression présent dans les chambres délimitées par les pistons dans chaque cylindre, ledit engin étant e a r a c t 6 r i s é en ce que, dans ton plan axial, le patin présente,au moins sur l'un de ses c8tés, un rebord dont la face supérieure est usinée concentriquement i itaxe du maneton, avec un Jeu de quelques dixièmes de millimètres, ce rebord étant coiffé par une bague solidaire du maneton.