Brevet FR2292877A1 — publié le 19760625

L'invention a pour objet un perfectionnement à un moteur hydraulique à plusieurs vitesses de rotation d'un quelconque des deux types décrits dans les brevets français nO 1.460.752 et n0 1.563.866 I1 s'agit en l'espèce de proposer un sélecteur de la vitesse de rotation qui, lorsque certains pistons sont rendus non moteurs, permet cependant d'alimenter les cylindres correspondants en fluide basse pression au moyen du fluide refoulé hors des cylindres dont les pistons sont moteurs. L'invention a donc pour objet un moteur hydraulique plusieurs vitesses de rotation, constitué par une pluralité de cylindres répartis, a chaque instant, en au moins deux groupes distincts, par une pluralité de pistons coulissant dans les cylindres, par une pluralité de cames de réaction des efforts transmis par les pistons, par un distributeur du fluide aux orifices des divers cylindres, qui est relié un conduit d'admission de fluide-sous pression et a un conduit de refoulement du fluide et qui comporte au moins quatre enceintes distinctes respectivement en cômmunication, les première et deuxième enceintes, successivement, avec les orifices d'un groupe de cylindres, les troisième et quatrième enceintes, successivement avec les orifices d'un autre groupe de cylindres, les première et quatrième enceintes étant respectivement en communication permanente avec, l'une, l'un des conduits d'admission et de refoulement, l'autre, l'autre conduit de refoulement ou d'admission, et par un sélecteur de la vitesse de rotation au moins deux positions, qui, dans sa première position relie les première et troisième enceintes au conduit d'admission et les deuxième et quatrième enceintes au conduit de refoulement. La deuxième position du sélecteur correspond la mise en communication des deuxième et troisième enceintes et a leur isolement par rapport aux conduits d'admission et de refoulement.Avantageusement, dans sa deuxième position, le sélecteur relie les deuxième et troisième enceintes une source auxiliaire de fluide sous pression de gavage, cependant qu'un limiteur-de pression est raccordé en dérivation au conduit de refoulement de cette source auxiliaire, de préférence constituée par un clapet de décharge taré. Enfin, l'organe mobile du sélecteur est avec avantage attelé à un vérin de mise dudit sélecteur dans sa deuxième position, la chambre motrice dudit vérin étant reliée ladite source auxiliaire. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs-avantages apparattront au cours de la description de réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'a titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale du moteur déjà décrit dans le brevet français nO 1.563.866, choisi comme exemple d'application - la figure 2 est une coupe partielle suivant II-II de la figure 1 - la figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2 - la figure 4 est un schéma du circuit de branchement d'un moteur analogue à celui décrit en regard des figures 1 à 3 modifié conformément à l'invention; - les figures 5 et 6 représentent les deux branchements de la figure 4 correspondant aux deux positions du sélecteur - les figures 7 et 8 représentent une coupe du sélecteur du moteur de la figure 4, et un schéma des branchements correspondant aux deux positions du sélecteur, respectivement;; - les figures 9 et 10 représentent une coupe du sélecteur d'un moteur conforme à l'invention à deux groupes de cylindres distincts en permanence, et un schéma des branchements correspondant aux deux positions du sélecteur, respectivement. On précise tout d'abord que le moteur hydraulique qui va être décrit en regard des figures 1 à 3 comporte un distributeur cylindrique logé dans le moteur coaxialenient à son arbre, mais il est évident que des dispositions tout 9 fait analogues peuvent être réalisées avec un "distributeur plan" sans sortir du cadre de l'invention. Si l'on se repote à la figure 1, on voit que le moteur comporte un bloc-cylindre 1 dont les pistons radiaux 2 évoluent dans des cylindres 3 Ces pistons sont solidaires de roulements 4 s'appuyant en permanence sur une surface ondulée ou came 5. Chacun des cylindres 3 possède une lumière 6 venant successivement en regard des orifices 7 du distributeur cylindrique désigne par la référence générale 8. Les orifices 7 sont régulièrement répartis à la périphérie du distributeur et certains d'entre eux possèdent une forme allongée pour des raisons qui apparattront plus loin. A 1 'intérieur du distributeur 8 est ménagé un logement 9 dans lequel coulisse un tiroir 10 présentant une gorge annulaire 10a Son mouvement est commandé par tout moyen approprié, par exemple par un piston lOb soumis à l'action d'un fluide sous pressiOn délivré par la canalisation 11. Un ressort-12 ramène le tiroir 10 vers la droite. Dans le logement cylindrique 9 sont ménagées trois gorges annulaires 9a, 9b, 9c. La première 9a est en communication permanente avec une canalisation principale 13 du fluide moteur et la dernière 9c est en communication avec l'autre canalisation principale 14. Dans la gorge 9a débouchent des conduits l5a reliant cette gorge à certains orifices 7. De m2me dans les gorges 9b et 9c débouchent des conduits analogues 15b et l5c. Dans l'exemple représenté (figure 3), il existe douze orifices I. Six orifices 7, c'est-a-dire un sur deux, sont reliés å la gorge 9a cependant que les six autre sont répartis en deux groupes comprenant chacun trois orifices 7 reliés respectivement aux gorges 9b et 9c. Le nombre total d'orifices 7 est ici en correspondance avec le nombre d'ondulations de la came 5. D'autre part, sS l'une des canalisations principales est, de préférence, toujours reliée å la moitié des orifices 7, chacun des autres groupes peut comporter un nombre quelconque d'orifices, de préférence répartis de façon régulière dans chaque groupe. Enfin, on peut prévoir, en plus de la gorge 9a, plus de deux autres gorges correspondant chacune à un groupe d'orifices 7. Le fonctionnement du moteur est alors le suivant : le tiroir 10 se trouvant dans la position représentée sur les figures,on supposera qu'un fluide sous pression est fourni par la canalisation 13 aux orifices reliés à la gorge 9a. Le moteur se met à tourner, le fluide refoulé des cylindres 3 étant évacué vers la canalisation 14 par les orifices 7 reliés aux gorges 9b et 9c. Les orifices 7 disposés à la périphérie du distributeur sont donc alternativement des orifices d'admission et des orifices d'échappement. Si le tiroir 10 est déplace vers la gauche contre le ressort 12, sa gorge 10a met en communication les gorges 9a et gb. Tous les orifices 7 reliés à la gorge 9b deviennent alors des orifices d'admission. Par conséquent, l'alternance des orifices d'admission et d'échappement n'est plus conservée et -11 n'existe que trois orifices d'échappement reliés à la gorge 9c. Tout se passe comme si la cylindrée du moteur avait diminué de sorte que, pour un débit donné de fluide, la vitesse de rotation du moteur augmente par rapport au fonctionnement précédent. Dans l'exemple représenté la vitesse a doublé puisque, pour chaque tour du moteur, chaque piston a travaillé une fois sur deux. Ce moteur est du type à changement de vitesses par sélection des cames en regard desquelles les pistons ont une course moteur. En adoptant un tel moteur, ou encore en adoptant un moteur å changement de vitesses par sélection permanente du groupe de cylindres alimentés,choisi parmi au moins deux groupes de cylindres, tel que le moteur décrit dans le brevet français déjà cité n" 1.460.752, on peut, dans ces deux cas, préciser qu'a un instant déterminé, les cylindres sont répartis en deux groupes distincts : les cylindres alimentés en fluide sous pression pendant une course du piston sur deux courses, et les cylindres qui sont susceptibles d'être isolés de l'alimentation en fluide sous pression, l'étant ou ne l'étant pas selon la sélection de vitesses effectuée. Ainsi, d'une manière générale (figures 4 à 6 > on représente un moteur conforme à l'invention comme étant constitué par deux groupes distincts de cylindres 20 et 21 reliés chacun par deux -conduits 22, 23 et 24, 25 respectivement, à un distributeur rotatif 26 a quatre enceintes 22a, 23a, 24a, 25a, analogue au distributeur 8 du moteur de la figure 1. Ce distributeur est en outre raccordé d'une part, par des conduits 28 et 29 à un distributeur de commande classique 30 à trois positions, d'autre part; par un conduit 31 à un distributeur 32 à deux positions. Un sélecteur 27, analogue au tiroir de sélection 10 du moteur de la figure 1, coopère avec le distributeur 26 pour effectuer la sélection des alimentations des groupes de cylindres 20 et 21. Un vérin 33 de réglage de sa position et un ressort d'effet antagoniste 34 sont atteles au sélecteur 27, ledit vérin 33 étant relié par un conduit 35 au conduit 31. Une pompe 36, dite de gavage, est reliée par son conduit d'aspiration 37 à un réservoir de fluide 38 et par son conduit de refoulement 39 au distributeur 32. Un conduit 40 relie le conduit 39 au réservoir 38, un clapet de décharge taré 41 étant disposé sur ce conduit 40. Un conduit 42 relie le distributeur 32 au réservoir 38. Une pompe principale 43 est reliée au réservoir 38 par son conduit d'aspiration 44 et au distributeur 30 par son conduit de refoulement 45. Un conduit 46 relie le distributeur 30 au réservoir 38. Aux deux positions du sélecteur 27 correspondent - la première position, l'effet prépondérant du ressort 34, lesmisesen communication des enceintes 22a et 24a avec le conduit 28, et des enceintes 23a et 25a avec le conduit 29, et l'obturation du conduit 31 - å la deuxième position, l'effet prépondérant du vérin 33, les mises en communication du conduit 28 avec l'enceinte 22a, du conduit 29 avec l'enceinte 25a, des enceintes 23a et 24a avec le conduit 31. Les deux positions du distributeur 32 correspondent - la première position à la première position du sélecteur 27 et.8 la mise en courunication des conduits 31, 39 et 42, la deuxième position à la deuxième position du sélecteur 27, à la mise en communication des conduits 31 et 39, et à l'obturation du conduit 42. Enfin, les trois positions du distributeur 30 correspondent - la première position aux aises en communication des conduits 28 et 45,- et des conduits 29 et 46 ; - la deuxième position à la mise èn communication des conduits 45 et 46, et à l'obturation des conduits 28 et 29 ; et - la troisième position aux mises en communication des conduits 45 et 29, et des conduits 46 et 28. Les branchements correspondant aux première et deuxième positions du sélecteur 27 sont explicités, respectivement, en regard des figures 5 et 6. En regard des figures 7 et 8, on a représenté le sélecteur dans sa première position 27a et dans sa deuxième position 27b, respectivement, le distributeur 26 comportant ses quatre enceintes. On note les positions des orifices 47, 48, 49 et 50 du distributeur qui sont en communication avec les enceintes 22a, 23a, 24a, 25a et devant lesquels défilent au cours du fonctionnement du moteur les orifices 6 des cylindres 3, chaque orifice 47, 48, 49 et 50 correspondant au parcours par le roulement 4, associé au piston 2 contenu dans le cylindre correspondant, d'une peftion 51, 52, 53 et 54 de la came 5.Les flèches F indiquent le sens de circulation du fluide, qui correspond à la première position du distributeur 30 et à la première position 27a du sélecteur 27, les flèches H indiquent le sens de circulation du fluide correspondant aux première position du distributeur 30 et deuxième position 27b du sélecteur 27, et la flèche G, le sens de défilement du roulement 4. On note que les raccordements effectués par le sélecteur 27 sont provoqués par deux rainures 55 et 56, qui dans la position 27a, relient les enceintes 22a et 24a, et les enceintes 23a et 25a, respectivement, la position 27b correspondant à la mise en communication par la rainure 56, des enceintes 23a et 24a et du conduit 31. Le sélecteur représenté dans sa première position 27a et deuxième position 27b en regard des figures 9 et 10 est celui d'un moteur ayant deux groupes de cylindres entièrement séparés en permanence, et en l'espèce schématisés par deux rangées de cylindres 3a, 3b, côte à cOte, dont les orifices 6a, 6b défilent devant les orifices 47, 48, 49, 50 du distributeur 26. La description déjà donnée en regard des figures 7 et 8 peut maintenant être ici reprise. A noter qu'en variante, le sélecteur des figures 9 et 10 pourrait convenir å un moteur tel que celui décrit dans le brevet français n" 1.460.752 déjà cité. En étudiant les schémas des figures 4, 5 et 6, on comprend bien l'avantage d'un moteur conforme à l'invention, étant supposé que l'alimentation en fluide sous pression est effectuée par le conduit 28. En effet, dans le branchement de la figure 5, l'alimentation en fluide sous pression, par le conduit 28 alimente en parallèle, par les conduits 22 et 24, les deux groupes de cylindres 20 et 21. A ce branchement, correspond une vitesse de rotation déterminée du moteur. Dans le branchement de la figure 6, seul le groupe de cylindres 20 est alimenté par les conduits 28 et 22. Une autre vitesse de rotation est obtenue, supérieure à la première citée. Mais le groupe de cylindres 21, dans le branchement de la figure 6, reste alimenté, d'une part, par le fluide refoulé par le groupe 20 dans le conduit 23, d'autre part, si besoin est, par le conduit 31 en fluide de gavage. On doit remarquer que dans le cas où le fluide refoulé dans le conduit 23 serait en quantité supérieure å celle susceptible d'être aspirée dans le conduit 24, par le groupe 21, l'excédent de ce fluide pourrait s'échapper dans le conduit 31, puis par les conduits 39 et 40, et le clapet de décharge 41, faire retour au réservoir 38. Enfin, on comprend aisément la facilité de branchement résidant dans les alimentations simultanées du vérin 33 et du conduit de gavage 31, et de l'avantage qui résulte de l'automatisme obtenu par action sur une seule commande : celle du distributeur 32. On note également que les branchements étant symétriques, le sens de rotation peut être inversé, au moyen du distributeur 30 déplacé de sa première vers sa troisième position, les avantages du fonctionnement qui ont été posés étant bien entendu conservés. Ainsi, les cylindres momentanément non moteurs, tels que ceux du groupe 21 du schéma de la figure 6, sont toujours emplis par un fluide basse pression refoulé par le groupe des cylindres moteurs 20, et ce quel que soit le sens de rotation. En outre, les cylindres moteurs dans un sens de rotation, deviennent non moteurs dans l'autre sens de rotation, ce qui est favorable å un équilibrage des durées de vie des pistons correspondants et des cylindres eux-rSmes. L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui ont té décrites mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Moteur hydraulique à plusieurs vitesses de rotation, constitué par une pluralité de cylindres (20, 21) répartis à chaque instant, en au moins deux groupes distincts (20 et 21), par une pluralité de pistons coulissant dans les cylindres, par une pluralité de cames de réaction des efforts transmis par les pistons,par un distributeur (26) du fluide aux orifices des divers cylindres, qui est relié à un conduit d'admission de fluide sous pression (28) et à un conduit de refoulement du fluide (29) et qui comporte au moins quatre enceintes distinctes (22a, 23a, 24a, 25a), respectivement en communication, les première (22a) et deuxième (23a) enceintes, successivement, avec les orifices d'un groupe de cylindres (20), les troisième (24a) et quatrième (25a) enceintes, successivement avec les orifices d'un autre groupe de cylindres (21), les première (22a) et quatrième (25a) enceintes étant respectivement en communication permanente avec, l'une (22a), l'un des conduits d'admission (28) et de refoulement (29), l'autre (25a), l'autre conduit de refoulement (29) ou d'admission (28), et par un sélecteur (27), de la vitesse de rotation au moins deux positions, qui dans sa première position relie les première (22a) et troisième (24a) enceintes au conduit d'admission (28) et les deuxième (23a) et quatrième (25a) enceintes au conduit de refoulement (29), caractérisé en ce que la deuxième position du sélecteur correspond å la mise en communication des deuxième (23a) et troisième (24a) enceintes et à leur isolement par rapport aux conduits d'admission (28) et de refoulement (29). z. . Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans sa deuxième position, le sélecteur relie les deuxième (23a) et troisième (24a) enceintes à une source auxiliaire (36, 39, 31) de fluide sous pression de gavage, cependant qu'un limiteur de pression (41) est raccordé en dérivation au conduit de refoulement (39) de cette source auxiliaire (36). 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le limiteur de pression est constitué par un clapet de décharge taré (41). 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'organe mobile du sélecteur (27) est attelé a un vérin (33) de mise dudit sélecteur dans sa deuxième position, la chambre motrice dudit vérin étant reliée (35) à ladite source auxiliaire (31, 39, 36).