Brevet FR2278954A1 — publié le 19760213

La présente invention concerne les appareils hydrauliques à engrenages destinés à être utilisés indifféremment en tant que pompes ou moteurs hydrauliques. L'invention concerne plus particulièrement ceux de ces appareils qui comportent, pour supporter les arbre et axe des pignons en prise, deux flasques formant paliers maintenus appliqués contre les faces latérales des pignons par une pression de fluide destinée à équilibrer la pression de travail qui est appliquée sur la face de ces flasques devant etre maintenue contre les côtés latéraux des pignons. Dans ces appareils, l'ensemble pignons et flasques est disposé dans un corps évidé fermé sur ses deux côtés par des couvercles et, jusqu'à présent on aménage ceux-ci pour que leur face tournée vers les flasques présente des rainures et logements divers servant au centrage et au maintien de joints délimitant des zones isolées les unes des autres et dans lesquelles une pression hydraulique est développée en mettant ces zones en communication, par des canaux de transfert percés dans les flasques, avec des parties correspondantes de la chambre de travail dans laquelle tournent les pignons. Ces dispositions connues nécessitent des usinages délicats dans les couvercles qui pour un même type d'appareil hydraulique, pompe ou moteur, sont souvent très différents au point de vue de leur forme afin de tenir compte des nécessités d'adaptation et de montage de l'appareil hydraulique dans l'ensemble dont il fait partie. La présente invention permet, par sa mise en oeuvre, de simplifier considérablenent l'usinage des couvercles et, par conséquent, de rationaliser les fabrications tout en obtenant un équilibrage parfait des flasques formant paliers que comportent lesdits appareils hydrauliques. En outre, selon l'invention, l'usinage desdits flasques n'est lui-même pas rendu plus difficile que l'usinage des flasques habituellement utilisés dans cette technique et, au sur Dlus, un seul type de flasque est utilisé, sans aucune transformation, pour des appareils pouvant devoir fonctionner alternativement en tant que pompe ou moteur et cela dans l'un et l'autre sens de rotation. Conformément à l'invention, l'appareil hyaraul que est ca ractérisé en ce que les flasques formant paliers disnosés sur les côtés latnraux des pignons rsentent, dans leur face tournée vers les couvercles, des moyens de retenue de jeux de oints prenant aDpui contre la face er regard des couvercles et délimitant, entre lesdits flasques et couvercles, deux zones latérales externes communiquant respectivement avec les circuits d'entrée et de sortie de l'appareil, de sorte que l'une de ces zones latérales est sous basse Dression,tandis que l'autre est sous haute tression, au moins deux zones terminales communiauant par des canaux de transfert avec les entredents des pignons se trouvant dans la zone desdits pignons sensiblement opposée à celle pour laquelle leurs dents sont en prise et au moins une zone médiane entourée par lesdites zones latérales et lesdites zones terminales, ladite zone médiane étant reliée par des canaux de transfert de pression à la partie opposée des pignons dont les dents sont en prise. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un appareil mettant en oeuvre l'invention. La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, vue sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe analogue à la fig. 2 illustrant un développement de l'invention. La fig 4 est une coupe transversale, partielle, vue suivant la ligne IV-IV de la fig. 3. L'appareil hydraulique représenté a11 dessin peut être utilisé en tant aue pompe ou en tant aue moteur et cela dans un sens de rotation indifférent. L'appareil comprend un cors ou enveloppe 1 qui délimite intérieurement des évidements sécants, de forme générale cy lindriaue, désignés tar 2 t 2a. Les évidements 2, 2a sont reliés entre eux par un évidement intermédiaire 3 qui peut également etre de forme sensiblement cylindrique et qui communique avec des conduits 4, 5 pouvant servir de conduits d'entrée ou de sortie pour un fluide hydraulique. Les évidements 2, 2a contiennent des pignons 6, respectivement 7, en prise l'un avec l'autre dans leur partie qui se trouve placée dans l'évidement intermédiaire 3. Les faces latérales des pignons 6, 7 sont planes et en contact avec la paroi correspondante de flasques 8, 9 sensiblement en forme de lunettes, constituant des paliers et qui ménagent ainsi avec l'évidement intermédiaire 3 des chambres 10, Il communiquant avec les conduits 4, ). Les flasques 8, 9 constituent des paliers respectivement pour un arbre 12 et un axe 13 et ils sont maintenus 4 llinté- rieur du corps ou enveloppe 1 par des couvercles 14, respectivement 15, centrés par des pions 16 et serrés par des vis ou autres organes analogues 17. Un joint d'étanchéité 18 est interposé entre le corps 1 et les couvercles 14, 15 par exemple dans une rainure de ces derniers, bien que la rainure puisse, le cas échéant, être formée aussi aux extrémités du corps 1. Les couvercles 14, 15 délimitent des logements 19 qui s'étendent à l'extrémité des arbres 12 et axe 13 et qui communiquent, d'une part, avec des rainures de lubrification 20 pré- vues dans la partie des flasques 8, 9 formant paliers et, d'autre part, avec des canaux 21 débouchant dans des gorges périphé risquez 22 entourant les pignons 6, 7 et les arbre 12 et axe 13. De cette façon, une circulation en circuit fermé pour le fluide hydra-llique est établie qui assure la lubrification des parties des flasques 8, 9 formant paliers et des parties correspondantes des arbre et axe ci-dessus. Les flasques 8, 9 sont montés à frottement doux à l'inté- rieur du corps 1 et ces flasques, qui sont identiques l'un à l'autre, présentent sur leur face tournée vers les couvercles 14, 15 un premier jeu de deux rainures 27, 23a sensiblement en forme de W dont les extrémités 231 sont coudées, ainsi que le montre le dessin, pour s'étendre approxi1ativement suivant des rayons dont les centres coïncident respectivement avec l'axe longitudinal de l'arbre 12 et de l'axe 13. Un second jeu de deux rainures 24, 24a est prévu près des extrémités des flasques 8, 9, ce second eu de rainures pré- sentant un segment concentrique respectivement à l'arbre 12 et à l'axe 13 et des extrémités 241 s'étendant suivant des rayons dont le centre colncide avec l'axe longitudinal, respectivement de l'arbre 12 et de l'axe 13. Les eux de rainures 23, 23a, d'une part, et 24, 24a, d'autre part, sont destinés à contenir des joints 25, 25a et 26, 26a dont les extrémités portent contre la paroi interne du-corps 1. Les joints 25, 25a et 26, 26a peuvent être d'une matière quelconque et ils peuvent, ou non, etre préformés. De préférence, ils sont fabriqués en une matière relativement souple, telle qu'un élastomère. La fig. 2 montre que les eux de joints décrits ci-dessus délimitent - des zones 27, 27a respectivement en communication avec les logements 10, Il d'entrée et de sortie et dans lesquelles règne, par conséquent, une pression hydraulique égale à celle régnant dans les conduits d'entrée et de sortie 4, 5 - des zones d'extrémité 28, 28a communiquant par des cannaux de transfert de pression 29, 29a avec les entredents des pignons 6, 7 sensiblement à l'opposé des parties de ceux-ci qui sont en prise ; et - une zone médiane 30 qui entoure les arbre 12 et axe 13 et qui communique avec les canaux 21 et, par con equent, aussi avec les logements 19. Cette zone de pression est habituellement reliée par un canal de transfert 4 directement au réservoir calibrant le fluide hydraulique. On voit par ce qui précède que la pression de compensation exercée sur la face arrière des flasques 8, 9 est sensiblement équivalente en tous points à la pression exercée sur la face avant de ces flasques-, c'est-à-dire sur la face en contact avec les pignons 6, 7. En effet, en supposant que l'appareil décrit ci-dessus fonctionne en tant que pompe et que les signons soient entraînés dans le sens des flèches illustrées à la fig. 2, c'est la basse pression d'admission qui règne dans le conduit 5, alors conduit d'entrée, et la haute pression qui reine dans le conduit 4, alors conduit de sortie. Une faible pression est alors applin'-'é-e dans la zone 27 et 7re haute pression dans la zone 27a. Une faible pression est étalement aDliaiie dans la zone centrale 30 et une pression intermédiaire est appliquée dans les zones 28, 28a. Si les pignons sont entraînés dans le sens contraire des flèches, le conduit 4 devient le conduit d'entrée et une basse pression règne dans la zone 27a, tandis qu'une haute Pression règne dans la zone 27, la pression étant toujours basse dans la zone centrale 30 et intermédiaire dans les zones 28, 28a. Lorsque l'appareil fonctionne en tant que moteur, on retrouve les memes dispositions en ce qui concerne les pressions tant dans le circuit de travail que dans les zones de compensation, de sorte que l'appareil est toujours parfaitement équilibré sans qu'aucune intervention ne soit nécessaire. il est remarquable de constater que les pressions haute ou intermédiaire qui s'exercent sur les joints, par exemple la haute pression qui s'exerce sur les joints d'extrémité 26, 26a, tendent à rapprocher les parties courbes de ces joints de la paroi de la rainure qui est la plus proche de l'arbre 12 ou de l'arbre 13 et, par conséquent, cela tend à faire plier le joint dans un sens correspondant à son aplatissement, de sorte que les extrémités 241 sont pressées contre la paroi interne de l'enveloppe 1, ce qui assure une bonne étanchéité. il en est de même en ce qui concerne l'un ou l'autre des deux autres joints 25 ou 25a. Dans la variante des fig. 3 et 4, la disposition est la même que celle décrite en référence aux fig. 1 et 2 ci-dessus, mais en outre on dispose, entre les parties d'extrémité 231 241 des différents joints, des plots coulissants 31 guidés dans des trous 32 (fig. 4) des couvercles avant et arrière, ces trous étant reliés par des canaux 33 ouvrant à la surface desdits couvercles. De cette façon, la pression hydraulique qui règne entre les flasques et les couvercles respectivement dans les zones 27 et 27a, est appliquée par les canaux 33 sur une extrémité des plots 31 qui agissent comme des pistons et qui sont ainsi insérés à force entre les extrémités ?31, 241 desdits joints 23, 24 en empêchant tout écoulement parasite qui pourrait se produire par une fuite éventuelle du fait de la différence de pression qui existe par exemple entre la zone 27 et la zone 30. On voit par ce qui précède que les flasques 8, 9 peuvent facilement etre fabriqués par moulage, de sorte que les diffé rentes rainures sont obtenues sans usinage particulier et il n'y a alors à usiner que la Périphérie de ces flasques qui doit porter contre la paroi interne du corps 1. Par -ailleurs, les couvercles 14, 15 peuvent être d'un type quelconque choisi pour que l'appareil puisse être monté en combinaison avec d'autres dispositifs sans qu'il y ait lieu de prévoir aucun usinage particulier dans leur paroi en ce qui concerne la compensation. En effet, il suffit que les couvercles Drésentent une face lisse tournée vers les flasques et le corps. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, les joints que comportent les flasques formant paliers peuvent être maintenus par des nervures au lieu d'être logés dans des rainures, ce qui permet d'alléger encore ces flasques. REVENDICATIONS 1 - Appareil hydraulique à engrenage à sens de rotation indifférent comprenant, dans un corps évidé, deux pignons en prise montés sur des arbres et axes portés dans des flasques formant paliers engagés à l'intérieur du corps qui est fermé sur ses côtés par des couvercles reliés au corps de façon étanche, caractérisé en ce que les flasques formant paliers disposés sur les côtés latéraux des pignons présentent, dans leur face tournée vers les couvercles, des moyens de retenue de jeux de joints prenant appui contre la face en regard des couvercles et délimitant, entre lesdits flasques et couvercles, deux zones latérales externes communiquant respectivement avec les circuits d'entrée et de sortie de l'appareil, de sorte que l'une de ces zones latérales est sous basse pression, tandis que l'autre est sous haute pression, au moins deux zones terminales coJmuniquant par des canaux de transfert avec les entredents des pignons se trouvant dans la zone desdits pignons sensiblement opposés à celle pour laquelle leurs dents sont en prise et au moins une zone médiane entourée par lesdites zones latérales et lesdites zones terminales, ladite zone médiane étant reliée, par des canaux de transfert de pression, à la partie des pignons dont les dents sont en prise. 2 - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retenue des jeux de joints dans les flasques latéraux sont constitués par des rainures ou nervures pratiquées dans la face des flasques, ces jeux de joints pré- sentant des extrémités dirigées sensiblement suivant les rayons des pignons, de sorte que les pressions s' exerçant sur les joints entre leurs extrémités exercent sur ceux-ci un effort tendant à bloquer lesdites extrémités des joints contre la face interne du corps contenant lesdits flasques. 3 - Appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce quc les canaux de transfert mettant la zone médiane en communication avec la partie des pignons dont les dents sont en prise font partie d'un circuit fermé de lubrification des paliers, circuit qui est délimité en partie tar des rainures prévues dans les paliers. 4 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les joints sont fabriqués en matière souple. 5 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les joints sont préformés tour correspondre aux rainures ou nervures qui les retiennent. 6 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, ca caractérisé en ce que les joints sont constitués par des éléments rectilignes maintenus en forme dans des rainures qui les contiennent. 7 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par des plots ou bouchons disposés entre les parties d'extrémité des oints des jeux de oints contigus. 8 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les bouchons sont constitués à la façon de pistons disposés dans des trous des couvercles, trous qui sont mis en communication par les canaux de transfert de pression avec une zone du corps dans laquelle règne une pression élevée poussant l'extrémité libre desdits pistons vers le couvercle correspondant. 9 - Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux flasques sont identiques l'un à l'autre et sont réalisés par moulage.