Brevet FR2504609A1 — publié le 19821029

la présente invention a pour objet une palette destinée à équiper un dispositif hydraulique rotatif applicable comme frein ou ralentisseur et susceptible de fonctionner également en moteur ou en pompe. Ce dispositif est avantageusement du type de la génération de dispositifs conçus par la Demanderesse, comportant des palettes coulissantes, à coulissement axial disposées dans des logements du rotor, lesquelles palettes sont chacune appliquées, de manière constante et totale, sur une surface continue de fond statorique, qui peut être une surface cycloidale, pouvant être déformée pour présenter des rampes et des zones rectilignes ou évidements appropriés au fonctionnement du dispositif, lesdits évi- dements pouvant entre, par ailleurs, rendus mobiles. L'effet d'application de chaque palette contre la surface continue de fond statorique considérée peut être fourni par des moyens de commande électromagnétiques ou par des moyens d'application permanente tels qu'aimants permanents et/ou ressorts. I1 arrive, toutefois, que la palette, plaquée par la pression prépondérante contre la paroi du logement opposée à cette pression prépondérante, ne puisse plus coulisser, d'oU un défaut d'application et donc d'étanchéité entre la palette et la surface de fond statorique, qui peut être total. I1 arrive également qu'un défaut de perpendicularité, qui peut n'être que partiel, puisse exister entre la palette et la surface de fond statorique. Ce défaut peut résulter d'une géométrie imparfaite de ladite surface de fond statorique et/ou du rotor porteur des palettes. Cette géométrie imparfaite peut provenir de déformations permanentes ou de déformations non permanentes. C'est ainsi, par exemple, que pour le rotor il peut s'agir de tolérances de roulement ou de déformations dues à la pression. La présente invention entend remédier à ces inconvénients engendrant un défaut d'application (et donc d'étanchéité) total ou partiel entre la palette et la surface de fond statorique. L'invention vise à équiper chaque palette d'une micropalette coulissante, soumise à la pression prépondérante et assurant l'application et donc ltétanchéité. Afin de rattraper les défauts de géométrie, ladite micropalette est avantageusement montée à basculement dans son logement. L'invention vise également des dispositions comparables à la susdite micropalette coulissante pour assurer l'étanchéité latérale de la palette avec le carter. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en coupe d'une palette selon l'invention disposée dans son logement rotorique en vis-à-vis d'une portion de surface continue de fond statorique ;; la figure 2 est une vue en coupe semblable à la figure l, la palette pouvant fonctionner suivant les deux sens de marche du dispositif hydraulique rotatif, alors que sur la figure 1 la palette est représentée pour ne fonctionner que suivant un seul sens de marche et cela, surtout, dans un but de simplification d'exposé la figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une portion de palette avec sa micropalette conforme à l'invention, selon une autre forme de réalisation permettant les deux sens de marche les figures 4 et 5 sont des schémas explicatits du comportement de la micropalette selon l'invention par suite d'un défaut de géométrie du rotor et du stator respectivement les figures 6 et 7 sont des vues partielles et en coupe de deux formes de réalisation d'une palette à micropalette selon l'invention les figures 8 et 9 sont des vues respectivement en coupe et en perspective d'une palette équipée selon l'invention la figure 10 est une vue en coupe et partielle d'une palette montrant des moyens dtètanchéité latérale avec le carter les figures 11 à 15 sont des vues en coupe d'autres moyens d'étanchéité latérale avec le carter les figures 16 à 18 sont des vues en plan montrant la partie de contact de micropalettes selon l'in- vention ; et la figure 19 est un schéma général montrant le comportement d'une palette et de sa micropalette dans la zone de raccordement d'une rampe et d'un évidement de fond statorique. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, une palette coulissante 1 à coulissement axial dans un logement 2 pratiqué dans le rotor 3 d'un dispositif hydraulique rotatif et en vis à vis d'une surface continue de fond 4 offerte par le stator 5 dudit dispositif hydraulique, comprend, conformément à l'invention, une micropalette 6 assurant, par effet différentiel hydraulique, l'effet d'application sur ladite surface continue de fond statorique et l'étanchéité requise avec ladite surface. La micropalette 6, avantageusement réalisée en forme de barreau s'étendant suivant le sens de la longueur de la palette 1 et de section droite en forme de "T", est disposée dans un logement 7 pratigué dans la palette 1 et fermé par une plaque rapportée 8. La branche médiane 6A de la micropalette 6 traverse la plaque 8 par une ouverture 8A. L'entablement B de la micropalette o dans son logement 7 définit deux chambres, l'une 7A située vers l'intérieur, l'autre 7B située entre l'entablement 6s et la plaque rapportée E. La chambre 7A est en communication par un canal 9 avec la haute pression HP. et la chambre 73 dispose d'au moins un trou de décharge 10 la mettant en relation avec la basse pression 3P. Du fait de la traversée de la chambre 7B par la branche médiane bA de la micropalette, cette chambre se trouve divisée en deux parties mises entre elles en communication par un canal de décharge 11 traversant ladite branchue médiane. L'entablement 63 de la micropalette reçoit l'action de la pression HP à l'encontre d'un moyen de basculement de l'ensemble de la micropalette, ce moyen étant, dans la forme de réalisation représentée, constitué par un moyen à déformation élastique, en l'occurrence deux portions de ressort à lame courbe 12 disposées dans la chambre 7B, de part et d'autre de la branche médiane 6A de la micropalette t. La micropalette 6 constitue en soi un piston différentiel offrant l'une de ses faces (face 6C de l'entablement 63) à la haute pression HP variable et son autre face, plus réduite (face 6D de l'entablement 63) à une quantité variable de fluide en relation, par le trou de décharge 10, avec la basse pression BP. La palette principale 1 est pourvue, latéralement, d'une surface exposée à la pression HP et se poursuivant à l'intérieur du logement 2 sur une certaine longueur de la palette. Cette surface constituée par le fond d'une empreinte 13 creusée latéralement dans la palette est prévue pour éviter tout basculement de celle-ci sous l'action de la pression HP prépondérante dans la zone de la palette normalement exposée à cette pression et pour établir une étanchéité sur une ligne de contact 14 de la palette avec son logement, située en arête arrière de la face latérale de la palette, opposée à celle exposée à la pression HP. On a vu que la palette plaquée par cette pression contre la paroi du logement pouvait, cependant, ne plus coulisser dans ce logement, d'où un défaut d'application et donc d'étanchéité entre la palette et la surface de fond statorique 4. On comprend que l'ex stence de la surface constituée par le. fond de l'empreinte 13 accentue encore, dans ce cas, cet obstacle au coulisse- ment. La micropalette O pallie cet inconv -nient en substituant son propre coulisseinent à celui de la palette pour venir s'appliquer sur la surface de fond statorique 4. La branche médiane 6A de la micropalette présente des portions courbes ou arrondies 15 améliorant le contact d'application avec la surface de fond statorique. La palette 1 ou palette principale présente, elle-même, des portions arrondies de contact 16, le contact avec les rampes inclinées de la surface continue de fond statorique 4 étant toujours assuré par ces portions arrondies, même dans le cas où le coulissement de la palette principale se trouve bloqué. Ces portions arrondies 16 sont, dans la forme de réalisation représentée, limitées aux bords de la plaque rapportée 9 sans que ce détail de construction ne soit cependant limitatif. Le volume variable se trouvant derrière la palette principale 1, dans son logement, est mis en communication avec la pression prépondérante par au moins un canal 17 aboutissant au carrefour du canal 9 et de la chambre 7A. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 2, la palette 1 est équipée de manière à pouvoir satisfaire aux deux sens de marche du dispositif hydraulique rotatif qui la comporte. A cet effet, elle est pourvue d'un sélecteur de pression 18 à bille 19 relié à un canal 9 sur une face de la palette et à un autre canal 9 sur l'autre face de la palette, de sorte que, suivant le sens de déplacement, la bille 19 obture l'un ou l'autre desdits canaux 9. I1 doit être remarqué que le canal 17 dans cette forme de réalisation aboutit au carrefour hydraulique : canaux 9, sélecteur 18. Toujours pour satisfaire au deux sens de marche du dispositif hydraulique rotatif, la chambre 7B en deux parties reliées par le canal 11 est équipée d'au moins un trou de décharge 10 de chaque côté de la branche mé- diane 6 de la micropalette 6. Chacun de ces trous de décharge est muni d'un clapet à lame 20 lequel s'ouvre quand il se trouve du côté de la basse pression BP. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, la palette 1 convient également aux deux sans de marche. I1 s'agit d'une variante de la forme de réalisation de la figure 2, cette variante montrant des clapets 21 à billes 22 montées sur ressorts 23 prenant appui sur des disques perforés 24 venant en lieu et place des clapets à lame 20. Le comportement en basculement des micropalettes 6 est schématisé sur les figures 4 et 5. Sur la figure 4, le ressort à lame 12 compense un défaut de géométrie (nettement exagéré pour les besoins de l'illustration) du rotor 3, le ressort 12 se déformant pour une application correcte de la micropalette 6 contre la surface continue de fond statorique 4. Le ressort 12 prend appui sur la plaque rapportée 8 pour obtenir, suivant une déformation naturelle, surtout accentuée à l'opposé de la zone où le défaut géométrique est le plus important, le basculement recherché de la micropalette 6. Sur la figure 5, le ressort 12 compense, dans des conditions sensiblement semblables, un défaut de géométrie de la surface de fond statorique (également exagéré pour les besoins de l'illus- tration). Dans la forme de réalisation représentée à la figure 6, les ressorts à lame 12 sont remplacés par des ressorts à boudin 12A disposés de part et d'autre de la branche médiane 6A de la micropalette. Les clapets à lame 20A de cette forme de réalisation sont disposés latéralement et coopèrent avec des trous de décharge 10A percés également latéralement. Les trous de décharge 10A débouchent sur les empreintes 13 et les clapets 20A sont montés sur ces surfaces. Dans la forme de réalisation représentée à la figure 7, les mêmes dispositions sont adoptées pour les clapets 20A et les trous de décharge lOh. La différence avec la forme de réalisation de. la fiGure 6, comme avec les formes de réalisation des figures 1, 2 et 3, vient de ce que le ressort coopérant avec la micropalette est disposé dans la chambre 7.Ce ressort 12B agit sur l'entable ment 6B de la micropalette qui fonctionne alors en râcleu: Considérant que la micropalette est repoussée vers l'intérieur du rotor par le fond statorique lorsqu'ell arrive dans la limite : rampe R/évidement E (voir la figure 19) l'apparition d'une différence de pression, dès qu'il y a étranglement au passage de l'huile d'alimentation, provoque une pression sur l'entablement de la micropalette, donc son application sur le fond statorique avec une force proportionnelle à la différence de pression et à la surface de l'entablement de la micropalette d'où le fonctionnement en racleur, Dans la forme de réalisation de la figure 8, la micropalette 6, qui peut présenter la forme générale simple d'un barreau, est associée avec un ressort à lame unique 12C roulé sur lui-même dans le sens longitudinal pour être introduit et pour travailler à l'intérieur d'un alésage cylindrique 24 creusé dans la palette principale dans le sens de sa longueur. I1 doit être remarqué que cette forme de réalisation offre l'avantage d'une grande simplicité de réalisation. La pression prépondérante de fluide issue du sélecteur 18 est amenée à l'intérieur du ressort 12C dans sa partie concave, de manière à ce que ses branches recourbées 12D puissent venir s'épanouir contre la surface intérieure de l'alésage 24. Un espace existe entre la surface convexe des branches 12D et l'alésage cylindrique 24, après leur zone de tangence L avec l'alésage, et cet espace est divisé en deux chambres 7B susceptibles d'être mises en communication avec l'espace situé à l'intérieur du ressort 12C par soulèvement des branches recourbées 12D. Dans la forme de réalisation de la figure 8, la micropalette 6 peut donc fonctionner en valve ou en râcleur et permet d'amortir les chocs dans les rampes R du fond statorique, lesquelles font la liaison avec les zones plates P de cette surface de fond et avec les zones d'évidement E de cette même surface, ces zones d'évidement pouvant être mobiles (voir figure 19). Des dispositions analogues aux dispositions précédemment décrites peuvent également être prCvu es sur les petites faces latérales des palettes principales, de manière à obtenir une étanchéité entre ladite palette et le carter. Les micropalettes, dans ce cas, peuvent être disposées, pratiquement, sur toute la hateur de la palette principale et, au moins, le long de l'un des côtés de la petite face considérée. Sur la figure 9, deux micropalettes latérales 6 sont prévues le long des deux plus grands bords de cette face et de part et d'autre de l'axe X-X de la micropalette 6 venant au contact du fond statorique, cette micropalette étant associée, dans cette forme de réalisation, avec un ressort 12C roulé sur lui-même, tel que décrit et représenté à la figure 8. Les figures à 15 montrent des variantes de micropalettes d'étanchéité latérale avec le carter. La figure 11 représente une micropalette con sa tituée par un profilé souple 25 à lèvres 26 et se comportant comme un joint d'étanchéité Sur la figure 12, la micropalette 27 est également un joint, mais de section droite quadrangulaire, un tampon élastique 28 étant prévu derrière la micropalette. La figure 13 montre une variante de micropalette quadrangulaire 29 recevant l'action, derrière elle, d'un ressort 30 et d'une arrive de fluide 51. Dans la variante de la figure 14, on retrouve une micropalette 6 associée à un ressort 12C à bords roulés à l'intérieur d'un alésage cylindrique comme sur les figures 8 et 9. La figure 15 montre une disposition de micropalette à branche médiane 6A et entaiDlement 63 tel qu'on la trouve sur les figures 1, c t 3. Lorsqu'une admission d fluide as prévue derrière la micropalette d'étanchéité latérale, ce fluide peut être puisé sur un carrefour hydraulique réalisé dans la palette principale. Des carrefours hydrauliques de ce genre ont été décrits précédemment. Sur la figure 10, est représentée une alimentation de fluide par des canaux 32 venant puiser dans les empreintes 13 de la palette principale. Enfin, il doit être précisé que la micropalette dans toutes les formes de réalisation, qu'elles soient de contact statorique ou d'étanchéité latérale avec le carter peut montrer une surface de contact creusée de saignées longitudinales 33 (figure 16) de chicanes 34 (figure 17) ou encore d'empreintes 35 en alignement (figure 18). La surface de contact peut, par ailleurs, être strictement plane avec des bords arrondis ou non 15. I1 est bien entendu, enfin, 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 l'invention. REVENDICaTIONb 1. Palette destinée plus particulièrement à équiper un dispositif hydraulique rotatif du type comportant des palettes coulissantes, à coulissement axial, disposées dans des logements du rotor, lesquelles palettes sont chacune appliquées, de manière constante et totale, sur une surface continue de fond statorique, qui peut être une surface cycloidale, pouvant être déformée pour présenter des rampes et des zones rectilignes ou évidements appropriés au fonctionnement du dispositif, lesdits évidements pouvant être, par ailleurs, rendus mobiles, laquelle palette se caractérise en ce qu'elle est pourvue d'au moins une micropalette (6) coulissante, soumise à la pression prépondérante et assurant l'application requise sur la surface de fond statorique (4) et donc l'étanchéité avec cette surface, la micropalette substituant son propre coulissement à celui de la palette lorsque ce dernier ne peut plus se produire. 2. Palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'application de la micropalette est obtenue par effet différentiel hydraulique. 3. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la micropalette est pourvue d'un moyen à déformation élastique (12 - 12d 12B - 12C). 4. Palette selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen à déformation élastique (12 - 12A) est placé devant la micropalette. 5. Palette selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen à déformation élastique (12B -12C) est placé derrière la micropalette. 6. Palette selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le moyen à déformation élastique constitue un moyen de basculement de la micropalette lui permettant de rattraper les défauts béo- métriques rotoriques et statoriques. 7. Palette selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 6, caractérisée en ce que la micropalette 6 de section droite en forme de "T" 5 ' étend dans le sens de la longueur de la palette dans un logement (7) de celle-ci traversé par la branche médiane (6A) du "T" de la micropalette et en communication par un canal (9) avec la pression prépondérante. - ~~ 8.Palette selon la revendication 7, caracté risée en ce que l'entablement (6B) du "D" de la micropalette définit deux chambres dans le logement (7), l'une (7A) en communication avec le canal (9) et située vers l'intérieur, l'autre (7B) traversée par ladite branche médiane (6A) et située entre ledit entablement et un fond (8) de la palette, lui-même traversé par la branche mé- diane, la micropalette constituant en soi un piston différentiel offrant une face (6C) de l'entablement à la pression prépondérante et une face plus réduite (6D) de l'entablement à une quantité variable de fluide en rela tion, par au moins un trou de décharge (10), avec la basse pression. 9. Palette selon la revendication 8, caractérisée en ce que la chambre (73), traversée par ladite branche médiane (6A) de la micropalette, se trouve divisée en deux parties mises en communication par un canal de décharge (11) traversant la branche médiane. 10. Palette selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée en ce que le moyen (12) de basculement de la micropalette comprend deux portions de ressort à lame courbe disposées dans la chambre (73) de part et d'autre de la branche diane (6A) de la micro Palette. 11. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la branche médiane (6A) de la micropalette (6) présente des portions arrondies (15) améliorant le contact d'application avec la surface de fond statorique (4). 12. Palette selon l'une quelconque des reven dications 1 à 11, caractérisée en ce que la palette prin cipale (1) présente, elle-même, des portions arrondies de contact (16), le contact avec les rampes inclinées de la surface de fond statorique (4) étant toujours assuré par ces portions arrondies (16). 13. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un sélecteur de pression (18) relié à un canal (9) sur une face de la palette (1) et à un autre canal (9) sur l'autre face de la palette, de manière à satisfaire aux deux sens de marche du dispositif hydraulique rotatif qui la comporte. 14. Palette selon la revendication 13, caractérisée en ce que pour satisfaire aux deux sens de marche, la chambre (7B) en deux parties reliées par le canal (11) est équipée d'au moins un trou de décharge (10) de chaque côté de la branche médiane (6A) de la micropalette, chacun de ces trous de décharge étant muni d'un clapet lequel s'ouvre quand il se trouve du côté de la basse pression. 15. Palette selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit clapet est un clapet à lame (20). 16. Palette selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit clapet est un clapet à bille (22). 17. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'au moins un canal (17) aboutissant soit au carrefour du canal (9) et de la chambre (7A) soit au carrefour des canaux (9) et du sélecteur (18) quand il s'en trouve un, met en communication le volume variable se trouvant derrière la palette principale (1) dans son logement (2) avec la pression prépondérante. 18. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 5, 6, 11 à 13 et 17, caractérise en ce que la micropalette (6) est associée avec un moyen à déformation élastique (12C) roulé sur lui-même dans le sens longitudinal pour être introduit et pour travailler à l'intérieur d'un alésage cylindrique (24) creusé dans la palette, de sorte que les branches recourbées (12C) puissent, dlune part, venir s'épanouir contre la surface intérieure de l'alésage et, d'autre part, se refermer sur elles-memes lesdites branches (12C) étant susceptibles de recevoir une pression hydraulique sur leur face interne comme sur leur face externe. 19. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce qu'elle présente latéralement des moyens d'étanchéité assurant l'étanchéité latérale de la palette avec le carter. 20. Palette selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité latérale sont des micropalettes comparables aux micropalettes (6) dans leurs formes et dispositions. 21. Palette selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité latérale sont des joints (25 - 27 - 29) à dispositions élastiques (25 26 - 28 - 30). 22. Palette selon l'une quelconques des revendications 19 à 21, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité latérale sont disposés, pratiquement sur toute la hauteur de la palette (1) et, au moins, le long de l'un des côtés de la petite face latérale considérée de la palette. 23. Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisée en ce que les micropalettes comme les moyens d'étanchéité latérale montrent une surface de contact creusée d'évidements (saignées 33 - chicanes 34 - empreintes 35).