Brevet FR2605683A2 — publié le 19880429

FR 2605683 A2 19880429 FR 8615016 A 19861022 La présente addition est relative à des perfectionnements apportés à un générateur-récepteur bydraulique suivant le brevet principal et le premier certificat d'addition et elle a pour objet - une construction du "bobinage hydraulique" et des secteurs de compensation hydrostatique sur flasques 21 et 22 déjà notée dans le premier certificat d'addition page 4 lignes 25 à 30, mais sans en préciser les différentes possibilités de cons truction et les détails de réalisation.Cette construction est reprise plus précisément car elle conduit au meilleur équilibrage de l'ensemble dans tous les cas et principalement lorsque les flasques 21 et 22 sont en matière plastique, - différentes possibilités de construction de l'ensemble de rattrapage de jeux, flasques 21, 22 et enveloppe 36, - des considérations relatives à la réalisation des pièces constitutives du générateur-récepteur hydraulique. La construction du "bobinage hydraulique" est identique dans son principe à celle que représente la figure 2, planche 2/4 dans le premier certificat d'addition. Elle reste totalement la menue sur l'enveloppe 36 et ne diffère de la précédente que par un décalage de un demi-pas de denture des secteurs de compensation hydrostatique 60 du flasque 21 par rapport à ceux du flasque 22, de façon à correspondre parfaitement aux pressions à équilibrer. Les flasques 21 et 22 restent interchangeables. Un Générateur-Récepteur hydraulique suivant la présente deuxième addition est du type décrit au brevet principal et dans la première addition, et il est caractérisé en ce que les secteurs de compensation hydrostatique sur l'un de ses flasques sont décalés de un demi-pas angulaire de denture par rapport aux secteurs de compensation hydrostatique sur l'autre flasque, de façon à correspondre exactement aux pressions à équilibrer et qu'en conséquence, les liaisons entre les secteurs opposés sont obtenues soit par décalage de un demi-pas angulaire de denture des alvéoles avec inclinaison correspondante des conduits, soit par une réalisation spirale correspondant à un décalage de un quart de pas angulaire de denture des conduits pour assurer toujours un équilibrage de pression entre secteurs opposés à Cf si le nombre de dents Z est pairset fr ± -z dans Z le cas ou Z est impair, et assurer la rupture de la liaison aux points 6 d'opposition, pour créer des "paliers hydrauliques" en ces points et assurer un engrènement sans jeux des pignons. Le dessin annexé, donné à titre d' exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre la deuxième addition et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Figure l est une vue développée des circuits hydrauliques du rotor et du stator Figure 2 est une coupe partielle le long d'un conduit 101 (figure 1), avec demi-coupes supérieure et inférieure. Figure 3 correspond à la figure 1 pour une variante dans la construction des circuits Figure 4 à 7 sont des coupes axiales montrant quatre variantes de réalisation possibles de l'ensemble de rattrapage de jeux selon deux directions, flasques-enveloppe. Les mêmes chiffres de référence ont été conservés pour les éléments correspondant à ceux du brevet principal et de la première addition. On voit sur la figure 1, une représentation panorai- que des circuits rotoriques et statoriques dans le cas d'un nombre de dents Z impair avec un pas apparent 2 li Les secteurs sur l'enveloppe 36 sont déinis sur le développement supérieur. - en 6, zone 34 sur l'axe 6, pour matérialiser le "palier hy draulique" en ce point ; c'est une zone de pression totale permanente, et dans le cas présent, de valeur égale à un pas de denture, - entre 6 et 3, les secteurs de compensation hydrostatique sur l'enveloppe 36 sont matérialisés par les joints 37 et les Z orifices 43, de valeur angulaire égale à 2 1 fois le pas de denture, pour un équilibrage avec N zones de pression et 2N secteurs, soit dans le cas présent quatre zones et huit sec teurs. Les secteurs sur les flasques 21 et 22 sont définis sur le développement central - par les lumières 30 sur le cercle primitif, - par les conduits statoriques 23 de liaison entre les alvéoles les 100 sur le cercle de commutation 20 et d'alimentation des secteurs 60 de compensation hydrostatique sur les flas ques 21 et 22. Ils auront également une valeur angulaire égale à L-1 fois le pas de denture pour un équilibrage avec N zones de 2N pression. Les secteurs 60 du flasque 21 seront décalés des sec teurs 60 du flasque 22 de un demi-pas angulaire de denture. Ce la entraîne, dans cette construction, un décalage de un demi pas angulaire de denture des alvéoles 100, des lumières 30, des conduits 23, et l'inclinaison correspondante par rapport à l'axe des conduits rotoriques 102. Ces conduits rotoriques 102, opposés à TT et 101 pour la liaison, assurent une même pression entre les secteurs op posés. Le nombre de liaisons D est supérieur à N pour assurer une liaison permanente qui ne sera rompue qu'aux points 3 et et 6, et pour assurer aux points 6 la création des "paliers hydrostatiques" et au point 3 un engrènement sans jeux des pi gnons 9 et 10. Ces "paliers hydrauliques" en 6, matérialisés par la zone 34 sur l'enveloppe 36 et sur les flasques 21 et 22, ayant une valeur de un pas angulaire de denture dans le cas présent, sont équilibrés hydrostatiquement, cet équilibrage est assuré non plus par les orifices 33, mais par une forme 108 particu lière en 6 des lumières 30, qui sont prolongées d'une valeur plus ou moins importante selon le renfort d'étanchéité quel'on veut obtenir en ces points 6. On choisit pour cela un compro mis entre l'usure de l'enveloppe 36 et les pertes par fuite que l'on peut tolérer. La suppression des orifices 33 permet une zone 34 étanche ; ceci est très important lors de la mise sous pression. La forme 108 sera fonction de l'utilisation prioritaire en générateur ou en récepteur, et son importance sera va riable selon les utilisations. Cette construction de la zone 34, égale à un pas angu laire en 6 sur enveloppe 36 et flasques 21-22 et un pas angulaire en 3 sur flasques 21-22, apparaît sur la figure 2 planche 2/3. Cette valeur de un pas en 6 est indicative, elle devrait être maintenue à cette valeur sur l'enveloppe 36, et égale sur les flasques 2122 à l'espace normal de.la zone 34 entre deux secteurs de compensation hydrostatique. La Figure 2 est une demi-coupe III, demi-coupe XI, coupe partielle par un conduit 101. Elle fait apparaître le décalage de un demi-pas des secteurs 60 de compensation hydrostatique sur flasques, secteurs 60 matérialisés par les lumières 30 sur le diamètre primitif, les orifices et conduits 23, les alvéoles 100 sur le cercle de commutation 20, les emboutis anti-extrusion 104, les joints 45. Ce décalage de un demi-pas se traduit évidemment par un décalage de un quart de pas sur chacun des flasques 21 et 22 en sens opposés par rapport aux axes. La Figure 2 montre la zone 34 égale à un pas angulaire en 6, mais pouvant varier de la valeur normale entre deux secteurs de compensation hydrostatique jusqu'à valeur de un pas angulaire, ainsi que les formes 108 des lumières 30 en 6. Le pignon 9 est montré réalisé en deux parties, une couronne dentée assemblée par brasure ou frittage sur un noyau central, l'ensemble assurant les liaisons rotoriques par les conduits 102 sur le cercle 20 et les conduits 101 diamétraux. Les conduits 102 peuvent être réalisés en deux parties, l'une sur la couronne dentée, l'autre sur le noyau central, ou perces. L'ensemble de la construction présente comme dans tous les cas précédents une symétrie centrale parfaite par rapport au point central 3, à mi-hauteur des pignons, point de tangence des diamètres primitifs. La Figure 3 est une représentation panoramique d'une autre variante de construction, permettant de ne pas décaler de un demi-pas angulaire les alvéoles 100 entre les flasques 21 et 22 et, de ce fait, de conserver les conduits 102 parallèles à l'axe du pignon. Le décalage de un demi-pas angulaire est aiors réalisé par une forme spirale de un quart de pas angulaire du conduit de liaison 23 entre les lumières 30 et les alvéoles 100. D'autres variantes intermédiaires entre ces constructions peuvent être utilisées en fonction des facilités de réalisation qu'elles procurent. Les différentes constructions de l'ensemble pour le rattrapage des jeux, flasques 21, 22 et enveloppe 36 sont représentées figures 4, 5, 6, 7, planche 3/3. Le rattrapage des jeux sur les faces et sur les som mets de denture des pignons 9 et 10, c'est-à-dire selon deux directions concourantes, nécessite que sur l'une au moins des deux directions, la plasticité des matériaux permette ces rattrapages de jeux dans l'autre direction. Cela conduit à trois schémas possibles dans le choix des matériaux utilisés - Enveloppe 36 dure et non déformable, flasques 21 et 22 en matière plastique, - Flasques 21 et 22 durs et non déformables, enveloppe 36 en matière plastique, - Flasques 21 et 22, enveloppe 36 tous en matière plastique. La réalisation des logements de joints des secteurs de compensation hydrostatique devant se faire par moulage, on est conduit aux différentes constructions suivantes Variante de la figure 4 Flascues 21 et 22 en matière plastique et enveloppe 36 dure avec garniture 48 en matière plastique Logements des joints par moulage dans les couvercles 54 et 55 ou dans les flasques 21 et 22 et dans la garniture plastique 48 ou dans le corps 49. Variante de la figure S Flasques 21 et 22 en matière plastique ; enveloppe 36 dure ou en matière plastique. Les logements des joints sont effectués par moulage dans les couvercles 54 et 55, ou dans les flasques 21 et 22 et dans le corps 49, ou dans l'enveloppe 36. Variante de la figure 6 Les Flasques 21 et 22 sont durs avec une garniture en matière plastique 109 et une enveloppe 36 elle aussi en matière plastique. Les logements de joints sont obtenus par moulage dans les couvercles 54 et 55, ou dans la garniture plastique 109 et dans le corps 49, ou dans l'enveloppe 36. Variante de la figure 7 Les flasques 21 et 22 sont durs ou en matière plastique ; l'enveloppe 36 est en matière plastique. Les logements de joints sont définis par moulage dans les couvercles 54 et 55, ou dans les flasques 21 et 22 et dans le corps 49, ou dans l'enveloppe 36. Ces structures assurent une grande sécurité fonction nelle. Cependant, en cas de court-circuit interne, la rupture de l'équilibre pourrait conduire à une détérioration importante du coeur du générateur-récepteur. Pour éviter cette détérioration, les anciens paliers de type connu par portées et coussinets seront conservés, mais avec une réduction de leur impor- tance, et avec des jeux suffisants pour ne pas gêner le fonctionnement normal quand l'équilibrage est réalisé. En cas de rupture de l'équilibrage par court-circuit interne, lespignons 9 et 10 n'engrèneront plus sans jeux au point 3 et il y aura court-circuit complet en ce point. Les anciens paliers pourront alors intervenir pour permettre sans problème majeur interne la rotation des pignons 9 et 10, les pressions se trouvant annulées par le court-circuit en 3. La réalisation pratique des pièces constitutives de l'ensemble Générateur-Récepteur peut être assurée de la façon suivante A - Corps 49 : obtenu par moulage, alliage à base d'aluminium ou fonte ou acier. Moulage éventuel des logements joints. B - Couvercles 54 et 55 : obtenus par moulage, alliage à base d'aluminium ou fonte ou acier. Moulage éventuel des loge ments de joints. C - Flasques 21 et 22 - S'ils sont en matière plastique ou composite, on peut les fabriquer par moulage avec les logements de joints, - S'ils sont en un matériau dur, on peut choisir un alliage aluminium-plomb à bonnes caractéristiques de frottement, - S'ils sont en un matériau dur associé à une garniture en matière plastique 109, on peut les réaliser par moulage avec les logements de joints. D - Enveloppe 36 - si elle est en matière plastique ou composite, on peut la réaliser par moulage avec les logements de joints, - si elle est en un matériau dur, on peut choisir un acier nitruré avec des caractéristiques "ressort", - si elle est en un matériau dur mais associée à une garni ture en matière plastique 48, on peut choisir un acier nitruré et une garniture plastique adhérisée par moulage avec les logements de joints. E - Pignons 9 et 10 Réalisation par usinage complet en une seule partie ou en deux parties assemblées par brasure. Réalisation par frittage d'une couronne dentée sur un noyau central préalablement usiné. Réalisation par frittage complet. Si la réalisation est effectuée en deux parties brasées, voir les techniques développées dans le brevet principal. Matériau dur : acier de cémentation. Tolérances et précision nécessaires : appairage des lar geurs de denture des pignons 9 et 10, et états de surface de l'ordre de 0.20 à 0.40 sur les sommets de dents et sur les faces. REVENDICATIONS 1 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant la revendication 1 du brevet principal et la revendication 1 du premier certificat d'addition, caractérisé en ce que les secteurs (60) de compensation hydrostatique sur le flasque (21) sont décalés de un demi-pas angulaire de denture par rapport aux secteurs (60) De compensation hydrostatique sur le flasque (22), de fa çon à correspondre exactement aux pressions à équilibrer, si bien que les liaisons entre les secteurs (60) opposés sont obtenues soit par décalage de un demi-pas angulaire de denture des alvéoles (100) et inclinaison correspondante des conduits (102), soit par une rea1isation spirale correspondant à un décalage de un quart de pas angulaire de denture des conduits (23), pour assurer toujours un équilibrage de pression entre des secteurs opposés à 1% si Zpair et 1rr + fRsl Z est impair, tandis que la rupture de la liais aux points (6) assure la creation de "paliershydrauliques" en ces points et un engrè nenent sans jeux des pignons (9) et (10) au point (3). 2 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mise en pression du creux de dents aux points (6) pour obtenir la compensation hy drostaeique des "paliers hydrauliques" est réalise par une forme particulière (108) de la lumière (30) dont la valeur est fonction des conditionsde frottement et d'étanchéité en ce point et des fonctionnements prioritaires en générateur ou en récepteur. 3 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble flasques(21-22) et enveloppe (36) permettant le rattrapage des jeux suivant deux directions - axiales sur les faces des pignons (9) et (10), - radiales sur les sommets de dents des pignons (9) et (10), est réalisé en matériau plastique selon au moins une direction. 4 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe (36) estenun matériau dur, alors que les flasques (21) et (22) sont en ma tière plastique. 5 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les flasques (21) et (22) sont en un matériau dur alors que l'enveloppe (36) est en matière plastique. 6 - Générateur-Récepteur hydraulique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les flasques (21) et (22) sont en matière plastique, ainsi que l'enveloppe (36).