Brevet FR2479913A1 — publié le 19811009

La présente invention se rapporte à un moteur hydrostatique à palettes à coulissement axial contre une surface continue de fond statorique à évidements. Dans son brevet français 79/26 873, déposé le 30 octobre 1979, la Demanderesse a décrit un dispositif hydrau- -lique rotatif du type pompe volumétrique à stator et rotor et à palettes coulissantes dans le rotor, caractérisé en ce que le rotor et le stator sont coaxiaux et en ce que les palettes sont coulissantes axialement, parallèlement à l'axe du rotor ou axe longitudinal du dispositif, un espace intermédiaire entre rotor et stator susceptible d'être cloisonné en chambres de volumes différents par les palettes à coulisse- ment axial étant d'un écart axial longitudinal variable cir- culairement et défini en partie par la surface continue du stator. Un moyen de commande, qui peut être électroma- gnétique, permet un appui des palettes coulissantes axiale- ment sur ladite surface continue en créant des chambres de volumes différents dans l'espace intermédiaire entre rotor et stator. La surface continue du stator est une surface cycloidale pouvant être déformée pour présenter des zones rectilignes appropriées au fonctionnement du dispositif. Dans son.premier certificat d'addition 80 01 502, déposé le 24 janvier 1980, et rattaché au brevet principal 79/26 873, la Demanderesse a décrit un dispositif dans lequel les palettes coulissantes, à coulissement axial, sont considérées par paires, par rapport à un axe de symétrie, dans des logements du rotor, les palettes de chaque paire étant placées dans l'alignement l'une de l'autre, de manière que les palettes viennent, chacune, en application contre une surface continue de fond statorique, différente. Les surfaces continues de fond statoriques peuvent présenter, en un nombre variable, des déformations ou évidements à zones rectilignes appropriées au fonctionnement recherché du dispositif, ce nombre étant identique sur chaque surface statorique, les évidements étant opposés l'un à l'autre. La présente invention vise plus particulièrement un moteur hydrostatique à palettes à coulissement axial dans des logements rotoriques et contre une surface continue de fond statorique à évidements, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'intercommunication entre palettes, derrière celles-ci, lequel circuit permet une transmission intégrale de pressions entre palettes suivant leur emplace- ment variable contre ladite surface de fond statorique, ce qui assure accélérations et décélérations du coulissement axial des palettes ainsi que le collage des palettes contre la surface de fond statorique. Un clapet permet l'alimentation en pression dudit circuit d'intercommunication. Chaque palette est en contact, dans son logement rotorique, avec un piston-poussoir de transmission de pression dans ledit circuit d'intercommunication. Suivant une forme de réalisation de l'invention chaque palette est équipée de deux clapets disposés "tête- bêche" permettant une intercommunication hydraulique entre le fond du logement rotorique de la palette et un évidement de la surface de fond statorique. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention chaque palette est équipée d'au moins un clapet s'ouvrant sous l'action d'une force magnétique statorique dans le sens: fond de logement rotorique - évidement stato- rique et se fermant sous l'action d'un ressort ou d'une portion d'évidement de fond statorique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue développée, schéma- tique, d'un moteur hydrostatique conforme à l'invention, à l'endroit d'un évidement de fond statorique; - la figure 2 est une vue développée d'un moteur hydrostatique selon quatre évidements de fond statorique et quatre phases de fonctionnement; - les figures 3 et 4 sont des vues, respective- ment de face et de profil, d'une palette coulissante d'un moteur selon l'invention, à l'endroit d'une rampe d'évidement s'écartant géométriquement d'un plan interstitiel entre le rotor et le stator; - les figures 5 et 6 sont des vues, respective- ment de face et de profil, d'une palette coulissante d'un moteur selon l'invention, à l'endroit d'une plage d'évide- ment, parallèle au plan interstitiel entre rotor et stator; - les figures 7 et 8 sont des vues, respective- ment de face et de profil, d'une palette coulissante d'un moteur selon l'invention, à l'endroit d'une rampe de fond statorique se rapprochant géométriquement du plan intersti- tiel entre rotor et stator; - les figures 9 et 10 sont des vues de face et de profil d'une palette coulissante d'un moteur selon l'inven- tion dans lequel l'évidement de fond statorique est mis hors service pour un fonctionnement en roue libre; - la figure ll est une vue, à deux moments de son fonctionnement d'une palette coulissante représentée en coupe et en coupe partielle, selon une autre forme de réali- sation. Dans le schéma de la figure 1 sont représentées plusieurs palettes coulissantes à différents moments de leur fonctionnement, lesquelles palettes l- sont chacune logées dans un logement 2 pratiqué dans un rotor R en regard d'un fond statorique S comportant des évidements dont l'un d'eux E présente, par rapport à un plan interstitiel P entre rotor et stator et par rapport à un déplacement rotorique F, une rampe 3 s'écartant géométriquement dudit plan, une plage 4 parallèle audit plan et une rampe 5 se rapprochant géométri- quement dudit plan. Chaque palette 1 est en contact, dans son logement, avec un pistonpoussoir 6 disposé dans un canal 6A en communication avec un circuit auxiliaire 7 pratiqué dans le rotor. Tous les canaux 6A sont en communication avec ledit circuit auxiliaire 7 et sont donc tous en intercommunication. Conformément au schéma développé de la. figure 1 se rapportant au comportement des palettes coulissantes en - fonction d'un seul évidement E, on assiste, du fait du déplacement rotorique F, à un retrait de la palette coulis- sante 1 au contact de la rampe 5 qui se rapproche géométri- quement du plan interstitiel P. En raison de ce retrait, la palette intéressée 1, à l'aide de son piston-poussoir 6, com- munique une pression supplémentaire dans le circuit auxiliaire 7. Cette pression vient agir derrière le piston- poussoir 6 des autres palettes et notamment de celles dont le bec avant est en contact avec la rampe 3 qui s'écarte géomé- triquement du plan interstitiel P et qui sortent de leur logement 2, compte tenu du déplacement rotorique F. La pression dans le circuit auxiliaire 7 s'exerce également, notamment sur les palettes coulissantes qui se trouvent dans une zone active de fonctionnement de l'évidement E o la plage 4 de l'évidement est parallèle au plan interstitiel P entre rotor et stator. Il y a donc toujours une palette en retrait pour une palette active en saillie hors logement. Cette action des poussoirs des palettes en retrait sur les palettes en saillie hors logement peut être suffisante pour maintenir une appli- cation ou un collage satisfaisants des palettes contre la surface continue de fond statorique à évidements du dispositif. Des électroaimants statoriques peuvent évidement être prévus pour éventuellement compléter ledit collage des palettes. Le circuit auxiliaire 7est alimenté en haute pression HP par un clapet 8 et, en fonctionnement, la pression régnant dans le circuit auxiliaire 7 est une pression HP' plus grande que la presion HP. En d'autres termes HP' = HP + Fl; Fl étant la force de poussée de la palette rentrante et SS étant la surface active du poussoir 6 de transmission de pression. La force d'application F2 de la palette en saillie hors logement est égale à la pression Fl. Sur la figure 2 ont été représentées quatre phases différentes de fonctionnement I, II, III et IV. Les phases I et II sont des phases de propulsion avec une entrée HP et une sortie BP par évidement. La phase III correspond à une phase en roue libre avec entrée et sortie fermées et la phase IV représente un fonctionnement possible en freinage ou en pompe avec circuits basse pression BP et haute pression HP. Dans les formes de réalisation des figures 3 à , chaque palette 1 est équipée d'un pistonpoussoir 6, à ressort 9 et à simple effet, venant pousser la palette jusqu'à la mettre en contact avec les rampes 3 ou 5 ou avec la plage 4 de chaque évidement E de la surface continue de fond statorique. L'effort de poussée est donné, conjointement, par le ressort 9 et une pression hydraulique alimentée par la haute pression HP maintenue en pression par un clapet 10 en communication par un canal 11 avec le circuit auxiliaire 7. Lors de la rotation du moteur, les rampes 5 qui se rapprochent géométriquement du plan interstitiel P exercent une poussée sur les palettes se trouvant en contact avec elles provoquant ainsi un retrait de ces palettes dans leur logement 2 et, en conséquence, une montée en pression dans le circuit auxiliaire, transmise par le poussoir 6, de sorte que HP'> HP. La pression HP' exerce alors une poussée sur les autres palettes les maintenant collées contre la surface de fond statorique et permettant l'accélération des palettes en saillie hors logement. -Les palettes sont reliées hydrauli- quement entre elles et ne peuvent plus décoller. Chaque palette est équipée de deux clapets 12 et 13 disposés "tête-bêche" permettant une intercommunication hydraulique entre le fond du logement 2 et l'évidement E de la surface de fond statorique. Au démarrage, la pression HP qui arrive dans l'évidement E provoque l'ouverture du clapet 12 d'intercom- munication et du clapet 10 du circuit auxiliaire 7 des poussoirs. Sur les figures 3 et 4, la palette vient se coller sous l'action du ressort 9 contre la rampe 3. qui s'écarte géométriquement du plan interstitiel P. Sur les figures 5 et 6, la palette est considérée en phase active. Le bec avant de la palette est au contact de la plage 4 du fond statorique qui est parallèle au plan interstitiel P. Du fait de cette position de la palette, les clapets 12 et 13 sont fermés et la palette est collée contre la plage statorique par l'action de son poussoir 6. La pression HP' qui règne alors dans le circuit auxiliaire 7 par montée en pression du fait de palettes en retrait par ailleurs est supérieure à la pression HP et vient fermer le clapet 10 d'intercommunication entre ce circuit auxiliaire et l'évidement-E. Sur les f igures7 et 8, la palette 1 est repré- sentée au contact de la rampe 5 qui se rapproche géo- métriquement du plan interstitiel, de sorte que sous l'action de cette rampe la palette rentre dans son logement, provo- quant ainsi l'ouverture du clapet 13 d'intercommunication entre le fond du logement 2 de la palette et l'évidement E. Dans ces conditions, on assiste à la mise à l'échappement hydraulique BP de l'évidement E. Sur les figures 9 et 10, la pression dans l'évidement E est dans la relation BP' BP HP et ne peut donc provoquer l'ouverture du clapet d'intercom- munication 12. Elle s'oppose alors à une pression nulle derrière la palette. La palette ne peut descendre et l'évide- ment E est mis hors service, d'o un fonctionnement en roue libre. L'action d'un électro-aimant EM peut être prévu pour aider au maintien de la palette en retrait total dans son logement,. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 11, la palette est équipée d'un ou de plusieurs clapets placés dans le même sens. Une force magnétique FM provenant du stator provoque le collage de la palette contre la surface continue de fond statorique et l'ouverture et la fermeture du clapet désigné par la référence générale 14, en fonction de la position de la palette par rapport aux rampes 3 et 5 et à la plage 4 de l'évidement statorique E. En effet une tête 15 du clapet, elle-même attirée par la force magné- tique FM, vient de ce fait également en contact avec les rampes 3 et 5 et la plage 4. Pendant la phase active de haute pression, le clapet se trouve fermé et emprisonne un volume hydraulique derrière la palette lequel empêche le décollement de celle- ci. La force magnétique FM, peut alors ne pas être exercée. La tête 15 de clapet est solidaire d'une tige 16 portant un disque 17 à ouvertures 18. Un ressort 19 est interposé entre le disque 17 et un fond annulaire 20 pratiqué dans la palette. De plus, le disque 17 est susceptible de venir en butée contre un épaulement annulaire 21 pratiqué également dans la palette. Au démarrage une pression hydraulique en provenance du circuit auxiliaire 7 provoque la mise en action des palettes. Dans toute les formes de réalisation les palettes peuvent présenter une portion courbe 22 de contact avec la surface continue statorique et une portion compensatrice 23 exposée à la pression du fluide pour que cette pression s'exerce sensiblement perpendiculairement à la surface statorique, améliorant ainsi l'application de la palette contre la surface statorique. Chaque palette peut également être pourvue d'une surface supplémentaire exposée à la pression et s'étendant latéralement en 24 à la palette et se poursuivant à l'intérieur du logement de la palette. Cette surface supplémentaire permet d'éviter tout basculement de la palette et permet l'établissement d'une étanchéité de la palette contre son logement sur une ligne de contact 25 située en arête arrière de la face latérale de la palette opposée à celle exposée en 24 à la pression prépondérante. L'enseignement de la portion courbe 22 de la portion compen- satrice 23 et de la surface supplémentaire 24 est apporté par la Demanderesse dans son brevet français 80-00903 du 16 janvier 1980. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Moteur hydrostatique à palettes à coulisse- ment axial dans des logements rotoriques et contre une surface continue de fond statorique à évidements, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'intercommunication entre palettes, derrière celles-ci, lequel circuit permet une transmission intégrale de pressions entre palettes suivant leur emplacement variable contre ladite surface de fond statorique à évidements, ce qui assure accélérations et décélérations du coulissement axial des palettes ainsi que le collage desdites palettes contre la surface de fond stato- rique à évidements, les palettes en retrait dans leurs logements agissant, par montée en pression dans ledit circuit d'intercommunication, sur les palettes en saillie hors logement. 2. Moteur hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un clapet permet l'alimentation en pression dudit circuit d'intercommunication entre palettes. 3. Moteur hydrostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un clapet d'alimentation en pression dudit circuit d'intercommunication puise dans la zone active de chaque évidement de la surface de fond statorique. 4. Moteur hydrostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque palette est en contact, dans son logement rotorique, avec un pistonpoussoir de transmission de pression dans ledit circuit d'intercommunication entre palettes. 5. Moteur hydrostatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston-poussoir est équipé d'un ressort venant pousser la palette pour la mettre en contact avec les différentes rampes et plages des évidements de la surface de fond statorique. 6. Moteur hydrostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque palette est équipée de deux clapets disposés "tête-bêche" -permettant une intercommunication hydraulique entre le fond du logement rotorique de la palette et un évidement de la surface de fond statorique. 7. Moteur hydrostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque palette est équipée d'au moins un clapet s'ouvrant sous l'action d'une force magnétique statorique dans le sens: fond de logement rotorique évidement statorique et se fermant sous l'action d'un ressort ou d'une portion d'évide- ment de fond statorique. 8. Moteur hydrostatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une force magnétique rotorique permet un maintien de la palette en retrait total dans son logement rotorique afin d'obtenir un fonctionnement en roue libre.