Brevet FR2291346A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne une machine à pistons radiaux, pompe ou moteur, avec des pistons qui sont disposés dans des alésages d'un rotor et dont les extrémités sortant du rotor glissent, notamment par l'intermédiaire de sabots glissants, sur la paroi intérieure d'une came qui est déplaçable perpendiculairement au rotor (plan des points morts) dans le but de modifier le débit de refoulementou d'aspiration et qui repose sur un appui perpendiculairement à cette direction de déplacement. Un problème essentiel dans les machines à pistons de ce type est l'élimination des bruits de fonctionnement. Ces bruits sont déterminés de façon certaine par l'allure de la pression dans l'alésage de piston pendant la commutation du c8té basse pression en côté haute pression et inversement. Ce trajet de la pression doit etre aussi lent et continu que possible et sans pointe de pression. Parce que la commutation ne se produit pas exactement aux points d'inflexion de la courbe sinusotdale représentative de la course à cause du recouvrement nécessaire, le piston exécute encore une course résiduelle, son alésage étant fermé. Cette corse résiduelle conduit au début de la course de compression à une augmentation de la pression - à ce mulon appelle une précompression.Si celle-ci est plus élevée ou plus basse que la pression de travail, l'équilibrage se produit sur un flanc raide de la pression. Pour adoucir l'influence de la précompression et la rendre à peu près indépendante des facteurs course et pression, il est connu de prévoir des commandes préliminaires par des encoches ou rainures aux fentes de commande. Mais on obtint ainsi, suivant la section droite de la rainure et son trajet, un gradient'de pression qui est dans tous les cas plus raide que dans le cas d'une précompression. A celle-ci s'ajoute encore en effet la montée de pression à la suite de lléchange de volume entre le cOté haute pression et l'alésage du piston au travers de.la rainure Un but de l'invention est de maintenir à un minimum le niveau de bruit dans les machines à pistons radiaux, notamment régulées en pression. Le moyen conforme -à l'invention d'atteindre ce but consiste en cé que l'appui est soumis au fluide de pression et en ce qu'il peut déplacer ra;came perpendiculairement au plan des points morts, en sens inverse de la forced'un moyen élastique. De cette façon, par suite du décalage de la came, et par conséquent des points morts en sens inverse du sens de circulation, l'angle et, par suite, l'importance de la précompression sont adaptés automatiquement au niveau de la pression de travail. Dans une machine avec commande de course nulle, cette adaptation s'annule avec la diminution de la course proportionnellement au déplacement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente de façon simplifiée une pompe à pistons radiaux; et - la figure 2 représente un schéma de la pompe. La pompe à pistons radiaux possède un rotor 10 qui est supporté en rotation sur un axe de distribution 11 solidaire du carter et qui comporte plusieurs alésages 12 disposés radialement. Dans chaque alésage glisse de façon étanche un piston 13 qui s'appuie, par l'intermédiaire d'un patin glissant 14, à la paroi intérieure 15 dtune came 16. Celle-ci est déplaçable perpendiculairement au rotor 10 d'une longueur ou excentricité e, à l'aide d'un piston 17 de déplacement et d'un piston antagoniste 18. On n'insistera pas sur le fonctionnement qui est suffisamment connu. Ils agissent en des points opposes sur la paroi extérieure de la came Dans le plan passant au travers du milieu des pistons 17 et 18 se trouve le point mort haut Or et le point mort bas UT. Sur l'axe 11 se trouvent deux fentes de commande 19, 20, la fente 19 étant en liaison avec le csté basse pression par des alésages longitudinaux 21, 22 réalisés dans l'axe de distribution et la fente 20 étant en liaison avec la haute pression par des alésages longitudinaux 23, 24 passant également dans l'axe de distribution. Entre les fentes 19, 20 se trouvent des nervures 25, 26 à la surface de l'axe de distribution. Ces nervures ne sont pas exactement symétriques par rapport au plan des points morts mais ils sont légèrement décalés en rotation par rapport à celui-ci en sens inverse des aiguilles d'une montre. Sur la périphérie de la came se trouvent deux surfaces obliques 27, 28 diamétralement opposées, perpendiculairement au plan des points morts.La surface 27 repose sur un appui 29 qui a un prolongement 30 en forme de piston, lequel glisse de façon étanche dans un alésage borgne 31 du carter. Le sens de déplacement de l'appui est exactement perpendiculaire au plan des points morts. A la partie inférieure de l'alésage 31 débouche une tubulure ou un canal 32 qui est relié à la partie haute pression de la machine. Sur la surface 28 de la came 16 agit, par l'intermédiaire d'un galet 34 fixé à un piston 35, un ressort 36 qui est placé dans l'intérieur creux 37 du piston et qui s'appuie à une surface 38 solidaire du carter. Le sens de l'action du ressort 36 passe par le centre de l'axe 11 à la rencontre de l'appui 29. Quand le rotor 10 est entrainé dans le sens des aiguilles d'une montre par une machine non représentée et quand la came 16 est déplacée de façon excentrique par rapport à l'axe 11 d'une quantité e, lespistonsl3, au cours de leur course vers l'extérieur, aspire le fluide de pression au travers de la fente 19 et, au cours de leur course vers l'intérieur, le refoulent dans la fente 20. La came 16 est déplacée contre le piston 18 suivant la pression de travail qui agit sur le piston 17 par l'intermédiaire d'une tubulure non représentée.Comme la pression de travail ou de refoulement pénètre aussi par-la tubulure 32 dans l'alésage 31, I'appui 29 pousse la came perpendiculairement au plan des points morts ou au plan de déplacement. te proportionnalité déplacement-pression est obtenue par la force antagoniste du ressort 36. Ce déplacement de la came en sens inverse de la force du ressort a-pour résultat un décalage en rotation des points morts en sens inverse du sens de rotation du rotor ou du sens de déplacement des sabots glissants. Pour une certaine dimension de machine, le décalage des points morts atteint 100 pour un déplacement de 1 mi de la came.On notera que, gracie au décalage en rotation des points morts en sens inverse du sens de circulation, l'angle de décalage de la came et, par suite, l'importance de la précompression, sont adaptés automatiquement au niveau de la pression de travail. Si on a prévu un régulateur de course nulle, cette adaptation s'annule avec la diminution de la course proportionnellement au déplacement. Pour qu'on puisse insérer également le système décrit dans des pompes réglables avec régulateur de course nulle, le décalage du point mort doit s'annuler en fonction de le course du piston, sinon, en cas de course nulle, le point mort devrait entre décalé de 900. Pour éviter ceci, la portée de l'appui sur la came est une surface oblique (plan oblique). La sollicitation du piston 30 peut etre également intermittente. Ceci résulte de perçages 40 dans l'appui, 41 dans la came et 42, 43 dans le piston et le sabot. Chaque fois que les perçages 42, 43 sont en liaison avec le perçage 41, le fluide de pression s'écoule des alésages correspondants 12 par les perçages 40, 41 dans l'alésage 31. Le débit de fluide peut etre maintenu petit par un étranglement 44 dans le perçage 41. La figure 2 représente schématiquement l'axe de distribution, le rotor et la came. Les grandeurs x, x1 représentent le déplacement de la came 16 vers le haut ou le bas. Pour une pression de refoulement maximale, on atteint l'angle a, il est donné par la formule tgp - e REVENDICATIONS 1 - Machine à pistons radiaux, pompe ou moteur, avec des pistons qui sont disposés dans des alésages d'un rotor et dont les extrémités sortant du rotor glissent, notamment par l'intermédiaire de sabots glissants, sur la paroi intérieure d'une came qui est déplaçable perpendiculairement au rotor (plan des points morts) dans le but de modifier le débit de refoulement ou d'aspiration et qui repose sur un appui perpendiculairement à cette direction de déplacement, caractérisée en ce que l'appui est soumis au fluide de pression et en ce qu'il peut déplacer la came perpendiculairement au plan du point mort, en sens inverse de la force d'un moyen élastique. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'appui présente une surface oblique sur laquelle s'appuie la came par une surface oblique ajustée. 3 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'appui est soumis à la haute pression. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'on utilise comme moyen élastique un ressort de compression qui agit sur la came par l'intermédiaire d'un piston avec galet. 5 - Machise selon la revendication 4, caractérisée en ce que le point d'action du ressort sur la came se trouve sur une deuxième surface oblique qui est parallele à la première et qui est diamétralement opposée à celle-ci. 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisée en ce que l'action de la pression résulte de perçages dans le piston supportant le galet, dans les sabots glissants, dans la came et dans l'appui et en ce que le perçage dans l'appui est un perçage à étranglement.