Brevet FR2524076A1 — publié le 19830930

- "Pompe à piston axial réglable par un organe de réglage et organe de réglage pour cette pompe " ________________ L'invention concerne une pompe à piston axial de préférence du type de construction présentant un disque oblique, qui peut être réglée dans une direction à partir d'une position zéro; comportant un organe de réglage pivo- tant sur lequel agit, d'un côté de l'axe de pivotement, une force agissant dans la direction de la position de course zéro, et de l'autre côté de l'axe de pivotement, une force tendant à aller vers la position de course maximum, les organes produisant les forces étant disposés au moins ap- proximativement parallèlement à l'axe de pivotement du tambour cylindrique et une force étant produite par un ensemble cylindre de réglage-piston de réglage compor- tant une partie qui peut être insérée dans le corps de com- mande de la pompe à piston axial qui reçoit l'organe de réglage. L'invention concerne en outre, la configura- tion de cet organe de réglage qui convient pour cette configuration de la pompe à piston axial et qui est adapté à cette pompe. Dans une pompe à piston axial de ce genre, il est prévu suivant l'invention, que l'ensemble cylindre de réglage-piston de réglage est l'organe produisant une force qui agit dans le sens de la position de la course zéro et que l'organe de réglage est incorporé dans le 2.- piston de réglage, pendant que le cylindre de réglage cc- opère avec l'élément de réglage, la force agissant dans le sens de la position de course maximum étant en outre produite au moyen d'un ressort. Il est alors prévu, dans une partie prolon- gée latéralement du corps du carter sur laquelle s'appli- que directement ou indirectement le tambour du cylindre, et dans laquelle sont disposés les canaux destinés à ame- ner le fluide au tambour du cylindre et/ou au moins à l'en évacuer, parallèlement à l'axe de rotation du tambour du cylindre, une pièce accessoire qui comporte une partie re- cevant un ressort qui dépasse du corps de commande sur le c 8 té qui est à l'opposé du tambour du cylindre et dans la- quelle est placé un organe de réglage, pendant que, dans le prolongement de cette pièce accessoire qui reçoit l'or- gane de réglage, il est disposé un groupe cylindre-piston, dont le piston s'applique sur l'organe de réglage de la pompe et pousse cet organe dans le sens de lui faire quit- ter la position zéro vers la position de pivotement maxi- mum. De l'autre côté de l'axe de pivotement, il est prévu, parallèlement à la première pièce accessoire, dans une perforation appropriée d'un second prolongement du corps de commande, une seconde pièce accessoire, avec un groupe cylindre-piston qui s'y raccorde, le piston de ce dernier agissant sur l'organe de réglage dans la direction de sa position de course zéro Les deux pièces accessoires sont ici interchangeables (brevet US 3 830 594) Ce type de construction prend beaucoup de place et est très dis- pendieux. L'invention a pour objet de réaliser une pom- pe à piston axial comportant un organe de réglage pour une régulation combinée de la pression et du courant four- ni, approprié pour la régulation de la consommation de courant dont les dimensions extérieures soient faibles et 3.- qui puisse 8 tre réalisé pour un faible coût. Suivant l'invention, ce résultat est obtenru du fait que l'organe de réglage est intégré (incorporé) dans le piston de l'ensemble cylindre de réglage-piston de réglage, et/ou plus particulièrement est équipé d'une façon spéciale Suivant l'invention, l'ensemble cylindre/ piston de réglage est l'organe produisant la force qui agit dans la direction de la position de course zéro, le cylindre étant la partie mobile qui coopère avec l'organe de réglage, et le piston est relié solidement avec le corps de réglage ou le couvercle du bottier de la machine à pis- ton axial, la force agissant dans la direction de la posi- tion de sa course maximum étant produite au moyen d'un res- sort. Un organe de réglage qui est adapté pour une pompe à piston axial suivant l'invention en particulier, mais pas seulement pour ce type de pompe, est l'organe de réglage pour pompes hydrostatiques réglable dans une direc- tion qui la fait sortir de la position zéro présentant une configuration (connue par une notice de fabricant "Régula- teur de courant constant 892 402) d'après laquelle il est pourvu d'un piston-tiroir, mobile contre la force de deux ressorts, dont l'un est appuyé sur le bottier et l'autre sur un piston auxiliaire sollicité en pression, comman- dant l'alimentation et l'évacuation d'une chambre placée devant la surface frontale du piston de réglage: l'une des faces frontales de ce piston-tiroir est sollicitée en pression fournie par la pompe, pendant que, suivant l'in- vention, il est prévu sur l'organe de réglage, un second raccord de pression, qui est sollicité en pression venant de la conduite de refoulement de la pompe après un point d'étranglement situé dans la direction de l'écoulement, ce point d'étranglement étant de préférence réglable à volorn- té, et qui est relié avec la chambre qui se trouve devant la surface frontale du piston auxiliaire Les dispositifs 4.- de réglage et de commande des pompes réglables o il est prévu sur la conduite de refoulement de la pompe, un poolnt d'étranglement réglable, et o la pression régnant avant et après ce point d'étrarnglement alimente une soupape com- mandant l'alimentation et l'évacuation d'un ensemble cylin- dre-piston de réglage, sont, en elles-mêmes, connues (DE- AS 23 50 390) Ces dispositifs sont établis de telle fa- çon que, au point d'étranglement, il est toujours mainte- nu une chute de pression déterminée, suffisante pour la commande, mais qui, pour le reste, est la plus faible pos- sible, de sorte qu'en réglant le calibre du point d'étran- glement et, par suite, la chute de pression pour un débit de refoulement déterminé, on peut déterminer à volonté l'i-m- portance du débit de refoulement pour lequel la pompe est réglée Un dispositif de commande de ce genre est aussi intégré, suivant l'invention, dans l'organe de réglage et, par suite, dans le piston de réglage. Dans une forme de réalisation particulière- ment avantageuse, il est prévu un piston supplémentaire ap- puyé sur un ressort et qui est réalisé sous la forme d'une soupape à piston supplémentaire qui s'ouvre contre la for- ce du ressort quand l'organe de fermeture se déplace et dont l'ouverture fait communiquer la chambre située devant la surface du piston auxiliaire avec une conduite d'évacua- tion. Cette variante de réalisation est, de son côté, configurée de telle façon que, d'une façon avanta- geuse, la soupape à piston supplémentaire est disposée dans le piston auxiliaire, et que le ressort sur lequel s'appuie le piston supplémentaire est le second ressort d'appui du piston-tiroir. Comme dans l'état actuellement connu de la technique, il est disposé, dans le tube commandant la pres- sion dans la conduite de refoulement après le point d'é- tranglement, suivant une configuration essentielle de l'in- 5.- vention, un point d'étranglement sur l'arrivée du fluide, pour empêcher que, lors de l'ouverture de la soupape à piston supplémentaire, il s'écoule, de la conduite de re- foulement de la pompe, un débit d'une importance inadmissi- bl Cette disposition est surtout destinée aussi à assu- rer, au moyen de ce point d'étranglement sur l'arrivée du fluide, que, lors de l'ouverture de la soupape à piston supplémentaire, il ne continue pas à couler de la conduite de refoulement une quantité de liquide non limitée, mais qu'au contraire ce courant qui se poursuit soit étranglé par le point d'étranglement de façon telle que, lors de l'ouverture de la soupape à piston supplémentaire, la pres- sion devant le piston auxiliaire s'abaisse nettement. Dans une forme de réalisation avantageuse, la soupape à piston supplémentaire est réalisée sous la forme d'une soupape à siège, de préférence d'une soupape à siège conique. Suivant une autre forme de réalisation, le piston-tiroir s'appuie sur un plateau de ressort contre le- quel sont appuyés les deux ressorts et qui, de préférence, est soutenu par une douille contre le piston auxiliaire. L'organe de réglage placé sur le piston de réglage disposé fixe sur le bottier est réalisé, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, de façon telle que cet organe de réglage est placé parallèlement à l'axe du piston de réglage, les raccordements à la conduite de refoulement et le raccordement à la conduite d'évacua- tion étant disposés dans la zone de l'extrémité cÈté bot- tier du piston de réglage, pendant que, dans cette zone du piston de réglage, on trouve aussi le piston-tiroir, un canal longitudinal débouchant devant la face frontale du piston de réglage, et un second canal longitudinal débou- chant dans la chambre située devant la surface frontale du piston auxiliaire étant, d'autre part, disposés dans ce piston-tiroir. Z 4076 6.- Suivant les conditions de construction et de fabrication, il peut 4 tre avantageux de réaliser ces ca- naux longitudinaux du fait que le piston de réglage présen- te une partie centrale sur laquelle est poussée de façon étanche, une douille à enfoncement, les canaux longitudi- naux étant formés par des méplats ou des gorges de la par- tie centrale, de sorte que les parois des canaux longitudi- naux sont formés, d'une part, par la surface de l'aplatis- sement, et, d'autre part, par la partie qui se trouve en face de ce dernier de la paroi intérieure de la douille à engagement. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin annexé qui repré- sente un exemple de réalisation de l'invention, o l'on voit, dans la figure unique, seules les parties essentiel- les d'une pompe à piston axial conforme à linvention. Le corps de commande 1 est une partie du bot- tier, qui, pour le reste, n'est pas représenté et qui est configuré de façon à recevoir le corps de commande du fait qu'il présente un évidement 2, dans lequel est logée une plaque de commande, qui n'est pas représentée plus en dé- tail dans le dessin, et contre laquelle s'applique le tam- bour de cylindre qui n'est pas non plus représenté, la pla- que de commande comportant deux canaux qui servent à amener et à évacuer le fluide de travail, à ce tambour et au dé- part de ce tambour, ces canaux se continuant dans le corps de commande 1 d'une façon qui n'est pas représentée plus en détail dans la figure. Dans le bottier qui n'est pas représenté plus en détail dans la figure, il est fixé au moyen d'un palier qui n'est pas non plus représenté, la pièce en forme de berceau 4 rotative sur un axe pivotable 3, qui présente sur un de ses côtés, un évidement 5 dans lequel s'appuie une plaque de ressort 6 sur laquelle s'appuie un ressort 7 qui, par son autre extrémité s'appuie contre le corps de 7.- commande 1 L'axe de rotation du tambour cylindrique passe par l'axe de rotation 3 et par l'axe de l'évidement 2. Sur le cÈté de l'axe du tambour cylindrique qui est à l'opposé du ressort 7 et de l'axe de rotation 3, il est placé dans le corps de commande 1, une perforation 8 dans laquelle est inséré le piston de réglage 9, sur la surface extérieure cylindrique duquel peut se déplacer, en glissant d'une façon étanche, le cylindre de réglage 10, qui s'appuie, par sa surface frontale, sur une pièce de bu- tée 11, qui est insérée dans la pièce en berceau 4. Le piston de réglage 9 présente une perfora- tion centrale 12 à laquelle se raccorde, dans la partie du côté de la face frontale, une perforation 13 de plus petit diamètre. Pour des raisons de technique de fabrication, il est inséré, dans la perforation 12, un corps de soupape à tiroir 14 qui, de son côté, présente une perforation 15, qui a le même diamètre que la perforation 13 et qui est disposée, au moins approximativement, coaxialement à elle. Dans la perforation 15 est logé, mobile longitudinalement# un pistontiroir 16, qui offre une butée 17, qui peut être amenée à s'appliquer sur un bouton de butée 18, qui est vissé, par son filetage, dans le corps de la soupape à ti- roir 14, et dont la surface de tête bloque en même temps la position du corps 14 de soupape à tiroir par rapport au piston de réglage 9 L'intérieur de la perforation 12 est relié par une perforation 19 avec un conduit d'évacuation qui ne figure pas dans le dessin. Le piston tiroir 16 présente deux pièces por- teuses d'arêtes 20 et 21, entre lesquelles est formée une gorge annulaire 22, qui est reliée, au moyen d'une perfo- ration 23, avec une perforation longitudinale 24, qui par son autre bout, débouche dans l'intérieur de la perfora- tion 12. Sur la partie formant la surface frontale 25 8.- du piston-tiroir 16 s'appuie une tête de soupape 26 sur laquelle s'appuie, d'une part, un ressort 27 qui, d'autre part, s'appuie sur le piston de réglage 9 et contre le- quel s'appuie, d'une part, un second ressort 28 qui s'ap- puie, d'autre part, sur une t 8 te de soupape 29. Dans la perforation 13 est monté, étanche et coulissant, un piston auxiliaire,0 dont la partie fronta- le 31 est rétrécie et forme, par suite autour d'elle, dans la perforation 13, une chambre anmulaire, qui est reliée par un évidement fraisé 32 alec la perforation longitudina- le 33, qui se transforme, sur an bord 34, en une perfora- tion de plus grand diamètre, dans laquelle peut se dépla- cer un piston supplémentaire 35, dont la partie, à gauche dans le dessin, est rétrécie et se transforme en un c 8 ne de soupape 36 qui peut s Jappliquer contre l'arête 34 d'une façon étanche Dans la partie rétrécie est placée une per- foration transversale 37, qui se transforme en une perfora- tion longitudinale 38, qui débouche par une perforation 39 dans la cuvette de ressort 29, dans l'espace intérieur de la perforation 12. Dans le corps de commande 1 est prévue une perforation 40 qui est reliée, d'une façon qui n'est pas illustrée dans la figure, à l'intérieur du corps de com- mande 1, avec le raccord de la conduite de refoulement de la pompe et qui débouche dans une gorge annulaire 41 du piston de réglage 9 dans laquelle débouchent, d'autre part, des perforations 42 disposées dans le piston de réglage 9. Vis à vis des débouchés de ces perforations 42, se trouve une gorge annulaire 43 du corps de soupape à tiroir 14 d'o débouchent des perforations 44 dans l'espace intérieur de la perforation 15. Il est prévu en outre, dans le corps de la soupape à tiroir 14, une gorge annulaire 45 qui communique par des perforations 46 avec l'intérieur de la perforation 15 et d'o part, d'un autre côté, un trou borgne 47, qui 9. _ est fermé par un bouchon 48 et qui débouche dans un canal longitudinal 49 du piston de réglage 9, qui débouche, de son côté, sur la surface frontale du piston de réglage 9. Dans le corps de commande 1, il est en outre prévu une perforation 51 qui est reliée, d'une façon qui n'est pas représentée de façon détaillée dans la figure, avec la conduite de refoulement de la pompe, dans le sens de l'écoulement après un point d'étranglement qui n'est pas non plus représenté, un point d'étranglement de l'ar- rivée 52 étant placé dans la perforation 51 En face de la perforation 51 se trouve, dans le corps de commande, une perforation 53 du piston de commande 9, qui débouche dans une perforation longitudinale 54 de ce piston 9, qui est fermée par un bouchon 56, et dans laquelle débouche, d'autre part, une perforation transversale 55, qui débouche dans l'espace intérieur de la perforation 13. Il est prévu en outre, dans le piston de ré- glage 9, une perforation transversale 57 qui débouche, d'une part, dans le canal longitudinal 49 et débouche, d'autre part, sur la surface du piston de réglage 9, dans une zone qui, abstraction faite d'une position extrême de la pièce en berceau 4 et en même temps du cylindre de réglage 10, est recouverte par le cylindre de réglage 10 dans toute autre position de ce dernier. La plaque de ressort 26 est pourvue d'un pro- longement 58 en forme de douille, qui s'appuie sur le pis- ton auxiliaire 31 et qui présente au moins une perforation transversale qui sert à faire communiquer l'espace intérieur de la douille de prolongement 58 avec l'espace intérieur de la perforation 12, m 8 me quand cette douille s'appuie sur le piston auxiliaire 30. Le mode de fonctionnement est le suivant: Si la pression de refoulement de la pompe qui s'établit dans la perforation 14 augmente, la force produite par cette pression de refoulement sur le c 8 té de droite dans 10.- le dessin du piston-tiroir 16 monte également, de sorte que le piston-tiroir 16 est poussé, vers la gauche dans le dessin, contre la force du ressort 27 et, par suite, éta- blit une communication au moyen de sa partie de bord 20, entre la partie de l'espace intérieur de la perforation 15 reliée avec la perforation 40, placée à droite sur le des- sin, de cette partie 20, par l'intermédiaire de la perfora- tion 46, et la gorge annulaire 45 et relie aussi la perfo- ration 47 avec le canal longitudinal 49, de sorte que le fluide sous pression s'écoule par cette voie dans l'espace intérieur 60 du cylindre de réglage 10 S de cette façon, ce dernier se déplace, vers la gauche sur le dessin et, par suite, diminue la course de la pompe jusqu'à ce que la pression de refoulement ait baissé au point que la force du ressort 27 pousse le piston-tiroir 16 assez loin, vers la droite sur le dessin, pour que la partie de bord 20 fer- me la perforation 46 Si la pression de refoulement baisse, la force du ressort 27 pousse alors le piston-tiroir 16 vers la droite sur le dessin, et fait communiquer la per- foration 46, par la gorge annulaire 22 avec la perforation 23, et par la perforation 24 et l'espace intérieur de la perforation 12, et par suite avec la conduite d'évacuation sans pression 19, de sorte que par cette conduite, le flui- de sous pression est évacué de l'espace 60, devant la face frontale du piston de réglage 9 et que, par suite, le cy- lindre de réglage 10 se déplace vers la droite sur le des- sin. Aussi longtemps que la pression en arrière du point d'étranglement est plus basse, dans la conduite de refoulement de la pompe, dans la mesure prévue, que la pression en avant de ce point d'étranglement, et ce de la valeur pour laquelle le ressort 28 est établi, le piston auxiliaire 30 se déplace en commun avec le piston-tiroir 16 Si, en raison de la trop grande faiblesse du courant de refoulement, la pression relative augmente en arrière X 4076 il - du point d'étranglement, il devient possible à la pression agissant sur la surface frontale du piston supplémentaire , de pousser ce dernier, vers la droite sur le dessin, contre la force du ressort 28, de sorte que le cône de scu- pape 36 se soulève du bord 34 et par suite, établit la cm- munication entre l'espace qui se trouve devant la surface frontale, de gauche sur le dessin, du piston auxiliaire 30, et l'espace intérieur de la perforation 12, qui est reliée elle-même avec la conduite d'évacuation par la conduite 19, de sorte que l'espace qui se trouve devant la surface fron- tale, de gauche sur le dessin, du piston auxiliaire 30, est soulagé de la pression, avec cet effet que le piston auxiliaire 30 se déplace, vers la gauche sur le dessin, sous l'effet du ressort 28 Par suite, la force du res- sort 28, contre laquelle agit aussi, par l'intermédiaire de la plaque de ressort 26, le piston tiroir 16, devient plus faible Si, d'autre part, la pression dans la conduite de refoulement devient plus faible en arrière du point d'étranglement, en raison de la pression en avant du point d'étranglement, par suite d'une importance plus grande du courant de refoulement, la pression s'abaisse également de- vant la surface frontale, de gauche sur le dessin, du pis- ton auxiliaire 13, de sorte que celui-ci retourne en ar- rière vers la gauche sur le dessin, et détend ainsi le res- sort 28, et diminue par suite la force qui agit sur la fa- ce, de gauche sur le dessin, du piston-tiroir 16. 12.- R E V 3 N D I C A T I O N S 1. Organe de réglage à pivotement d'une pompe à piston axial qui peut tourner dans une direction en partant de la position de course zéro et sur lequel agit, d'un côté de l'axe de pivotement, une force agissant dans la direction de la position de course zéro, et de l'autre cÈté de l'axe de pivotement, une force tendant à aller vers la position de course maximum, les organes pro- duisant les forces étant disposés au moins approximative- ment parallèlement à l'axe de pivotement du tambour cylin- drique et une force étant produite par un ensemble cylin- dre de réglage-piston de réglage comportant une partie qui peut être insérée dans le corps de commande de la pompe à piston axial qui reçoit l'organe de réglage, pompe carac- térisée en ce que l'ensemble cylindre de réglage-piston de réglage ( 10, 9) est l'organe produisant une force qui agit dans le sens de la position de course zéro et que l'organe de réglage-est incorporé dans le piston de réglage ( 9), pendant que le cylindre de réglage ( 10) coopère avec l'élé- ment de réglage ( 4), la force agissant dans le sens de la position de course maximum étant, en outre, produite au moyen d'un ressort ( 7). 2. Organe de réglage pour une pompe hydros- tatique réglable dans une direction à partir de la position de course zéro, en particulier suivant la revendication 1, comportant un pistontiroir mobile contre la force d'un ressort appuyé contre le bottier, commandant l'arrivée et la vidange d'un espace situé devant la surface frontale du piston de réglage, dont une face frontale est soumise à la pression de refoulement de la pompe et qui est appuyé sur un second ressort, agissant parallèlement au premier ressort, qui est appuyé par un piston auxiliaire, caracté- risé en ce que, sur l'organe de réglage, il est prévu un second raccordement de pression ( 51) qui est soumis à la pression existant dans la conduite de refoulement de la 13.- pompe, en arrière d'un point d'étranglement de préférence réglable, et qui est relié à l'espace situé devant la sur- face frontale du piston auxiliaire ( 30). 3. Organe de réglage suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un piston supplé- mentaire ( 35) qui est appuyé, sur la force d'un ressort ( 28), ce piston étant réalisé comme une partie d'une sou- pape à piston supplémentaire ( 34, 36, 35) qui s'ouvre quand il se produit un déplacement contre la force de ce ressort ( 28), et qui, quand elle est ouverte relie l'espace situé devant la surface frontale du piston auxiliaire ( 30) avec une conduite d'évacuation ( 19). 4. Organe de réglage suivant la revendica- tion 3, caractérisé en ce que la soupape à piston supplé- mentaire ( 34, 36, 35) est placée dans le piston auxiliaire ( 30) et que le ressort ( 28) sur lequel s'appuie le piston supplémentaire ( 35) est le second ressort appuyé sur le piston-tiroir ( 16). 5. Organe de réglage suivant la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le piston supplémentaire ( 35) s'appuie, quand la soupape à piston supplémentaire ( 34, 36, ) contre le piston auxiliaire ( 30) est en position fer- mée. 6. Organe de réglage suivant la revendica- tion 4, caractérisé en ce que la soupape à piston supplé- mentaire est réalisée sous la forme d'une soupape à siège ( 34, 36). 7. Organe de réglage suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le piston-tiroir ( 16) est appuyé sur une plaque de ressort ( 26) contre laquelle sont appuyés les deux ressorts ( 27 et 28). 8. Organe de réglage suivant la revendica- tion 7, caractérisé en ce que la plaque de ressort ( 26) est appuyée au moyen d'une douille prolongatrice ( 58) sur le *piston auxiliaire ( 30). 14.- 9. Organe de réglage disposé dans un pistnr de réglage fixé sur le bottier, sur lequel peut se déplacer. un cylindre de réglage, en particulier suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe de réglage est disposé parallèlement à l'axe du piston de réglage ( 9) et que les raccordements ( 40 et 51) à la con- duite de refoulement, et le raccordement ( 19) à la conduite d'évacuation et au piston-tiroir ( 16), sont disposés dans la zone de l'extrémité c 8 té du corps de commande du piston de réglage ( 9) et que, dans le piston de réglage, on trou- ve disposés un canal longitudinal ( 49) débouchant devant sa surface frontale et un second canal longitudinal ( 54) débouchant dans l'espace qui se trouve devant la surface frontale du piston auxiliaire ( 30). 10 Organe de réglage suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que, dans la conduite qui comman- de la pression régnant dans la conduite de refoulement der- rière le point d'étranglement, il est disposé un point d'é- tranglement ( 52) sur l'arrivée du fluide. 11 Organe de réglage suivant l'une des re- vendications 2 et 9, caractérisé en ce que le piston de ré- glage présente une partie centrale sur laquelle est dispo- sée une douille à engagement, les canaux longitudinaux étant formés par des méplats de cette partie centrale.