Brevet FR2618492A1 — publié le 19890127

1.- Machine réglable à pistons axiaux du type de construction à disque incliné o les dispositifs de détente sont cons- titués par quatre forges sur l'axe de basculement du berceau." L'invention concerne une machine réglable à pistons axiaux, du type de construction à disque incliné, machine comportant un tambour rotatif de cylindres, dans lequel sont disposés, concentriquement à l'axe de rota- tion, des alésages de cylindres avec des pistons montés à leur extrémité sur des sabots de glissement, la machi- ne comportant également un berceau monté sur une coquille de coussinet et traversé centralement par l'arbre du tam- bour des cylindres, et sur la surface plane duquel les sabots de glissement glissent le long d'une glissière circulaire, ce berceau comportant au voisinage du palier du berceau, deux surfaces de paliers séparées par l'arbre du tambour des cylindres, et un système étant prévu pour la détente hydrostatique de la pression avec des poches de pression revêtant la forme d'évidements dans les sa- bots de glissement et qui sont en communication avec les alésages des cylindres, par l'intermédiaire de per- çages dans le piston, et avec d'autres dispositifs de dé- tente de la pression au voisinage du palier du berceau, ces dispositifs étant périodiquement en communication avec les poches de pression des sabots de glissement, par l'intermédiaire de perçages dans le berceau et en fonction 2.- de la position momentanee des sabots de glissement. Dans des machines a pistons axiaux connus de ce type de construction, les poches de pression dis- posées au voisinage du palier du berceau et qui doivent assurer une détente de la pression du berceau et donc de petits efforts de réglage et de grandes vitesses de réglage, sont réalisées sous la forme de systèmes de gorges relativement complexes,une seule poche de pres- sion étant toutefois constamment prévue dans chacune des deux surfaces de paliers séparées par l'arbre du tam- bour des cylindres. Ces poches de pression présentent différentes formes partiellement complexes et sont par exemple constituées par des gorges fermées sur elles- mêmes en forme d'un 8 ou bien dans un autre cas, par des méplats fermés vers l'extérieur dans la courture du berceau. Ces poches de pression, pendant le fonctionne- ment de la machine à pistons axiaux, se trouvent côté pression et par l'intermédiaire de perçages dans le ber- ceau, soumises alternativement à une pression élevée ou bien à la pression du carter, selon que ces perçages, dans l'état momentané de fonctionnement, débouchent dans les poches de pression des sabots de glissement ou bien à côté de ces poches dans le bottier (DE-OS 21 01 078). Avec les machines à pistons axiaux connus ainsi décrites, on parvient certes à délester jusqu'à un certain point le berceau c8té pression, mais les forces de délestage sont constamment pulsatoires, car pour la surface de palier chargée, respectivement une seule po- che de pression soumise à une pression changeante est disponible. Comme la fréquence des efforts fluctuant de délestage dépend de la vitesse de rotation, il faut s'at- tendre dans la zone de certaines fréquences, à des vi- brations dangereuses de la machine. En outre, ce disposi- tif de délestage connu est notamment dans des variantes de réalisation spéciales, d'une construction relativement 3.- complexe et, en conséquence, d'une fabrication compli- quée et chère. L'invention a en conséquence pour but de développer un système de détente de la pression pour le berceau de machine à pistons axiaux du type de construc- tion à disque incliné, qui permette d'obtenir dans la zone du palier du berceau, des efforts de délestage dans une large mesure constants et indépendants de la pression, et qui, simultanément, soit d'une construction aussi simple que possible. Ce but est atteint, conformément à l'inven- tion en ce que, dans une machine à pistons axiaux du type de construction mentionné au début, les dispositifs de détente de la pression du palier du berceau sont cons- titués par quatre gorges se situant sur des arcs de cer- cle autour de l'axe de basculement du berceau et n'ayant pas de communication entre elles, deux de ces gorges étant disposées respectivement parallèlement l'une à l'autre dans la zone de chacune des deux surfaces de paliers. Con- trairement à l'état de la technique, dans le cas de l'ob- jet de l'invention, le dispositif de détente de la pres- sion pour le berceau est ainsi constitué de gorges sus- ceptibles d'être réalisées d'une manière simple, deux de ces gorges étant disposées parallèlement l'une à l'au- tre respectivement dans la zone de chacune des deux sur- faces de palier du berceau. Cette disposition est prévue de façon que les gorges se situent sur des cercles au- tour de l'axe de basculement du berceau et se trouvent ainsi, par rapport à la position des pistons dans les alésages des cylindres, dans la zone moyenne de la course des pistons. Le concept essentiel à la base de l'inven- tion, consiste en ce que les deux gorges respectivement disposées dans la zone d'une des deux surfaces de pa- liers, sont susceptibles d'être sollicitées par la haute pression indépendamment l'une de l'autre et donc, sur 4.- le c8té pression du palier du berceau l'une après l'au- tre. On obtient ainsi une réduction dans une large me- sure constante de la pression, qui est indépendante de la vitesse de rotation de la machine et qui exclut, de façon certaine le risque de vibration indésirable. Le dispositif de réduction de la pression ainsi décrit est réalisé d'une façon particulièrement avantageuse en ce que chacune des gorges du palier du berceau est susceptible d'être reliée aux poches de pression des sabots de glissement par l'intermédiaire d'un unique perçage dans le berceau, et ces perçages tra- versant obliquement le berceau de sorte que leurs ex- trémités se situent l'une derrière l'autre sur la glis- sière des sabots de glissement, les deux perçages asso- ciés à une des deux surfaces de paliers du berceau se terminant respectivement sur la glissière des sabots de glissement à un intervalle l'un de l'autre qui est supérieur au diamètre interne, s'étendant sur la glis- sière des sabots de glissement, des poches de pression des sabots de glissement. Dans ce cas, l'intervalle précité des dé- bouchés des perçages sur la glissière des sabots de glissement, est choisi en fonztion du diamètre extérieur des sabots de glissement et du diamètre intérieur des poches de pression sur ses sabots de glissement, ainsi qu'en fonction de la distance des sabots de glissement entre eux, de façon qu'une des deux gorges du c8té pres- sion du palier du berceau, soit constamment sous haute pression, tandis que l'autre gorge est reliée à l'in- térieur du bottier, et de façon que simultanément, le passage de l'un de ces états à l'autre, s'effectue aussi rapidement que possible. Les gorges constituant le dispositif de ré- duction de la pression dans la zone du palier du berceau, sont avantageusement usinées pour des raisons de fabrica- tion dans la coquille de coussinet du palier du berceau. Xais elles peuvent, également, être usinées dans le berceau lui-même. D'autres particularités de l'invention vont être décrites en se référant à un exemple de réalisa- tion représenté schématiquement sur les dessins ci-Joints dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont deux coupes, es- sentiellement perpendiculaires l'une à l'autre, d'une ma- chine à pistons axiaux conforme à l'invention, - les figures 3 et 4 explicitent schématique- mernt des particularités des figures 1 et 2, - la figure 5 montre l'action du délestage de pression conforme à l'invention. La machine a pistons axiaux conforme à l1în- vention selon les figures 1 et 2, comporte un carter 1, dans lequel un tambour de cylindre 2 est monté de fa- çon à pouvoir tourner par l'intermédiaire d'un arbre 3 solidaire de ce tambour et par l'intermédiaire de pa- liers à rouleaux 4. Dans le tambour de cylindre 2, sont disposés, concentriquement par rapport à l'arbre 3, des alésages 5 de cylindres dans lesquels glissent des pis- tons 6. Ces pistons 6 comportent des parties terminales 7 en forme de billes, qui sont montées dans des évide- ments correspondants sur des sabots de glissement E. Ces sabots de glissement 8 sont pressés par des serre-flancs 9 sur la surface de glissement 10 d'un berceau 11, qui est monté de façon à pouvoir basculer dans une coquille de coussinet 12. Cette coquille de coussinet 12 est constituée par des matériaux de paliers connus, par exem- ple par de la fonte perlitique à graphite sphéroldal nitruré au bain. Le berceau 11 a une section transversale en forme d'arc de cercle et il revêt une forme cylindri- que dans la zone de ces deux surfaces de paliers 20, 21, s'appliquant sur la coquille du coussinet 12 et séparées E.- par l'arbre 3. L'actionnement du berceau 11 s'effectue par l'intermédiaire de tiges de réglage 13 qui sont re- liées car articulation au berceau 11. A partir des alésages 5 des cylindres, des perçages 14 traversant les pistons 6 et les sabots de glissement 8 aboutissent à des poches de pression 15 dans les sabots de glissement 8. Dans la coquille de coussi- net 12, sont au total usinées quatre gorges 16, 17, 18, 19, qui sont disposées par paires parallèlement l'une à l'au- tre, respectivement sur une ligne circulaire autour de l'axe de basculement du berceau 11. Comme on peut le voir sur la figure 3, qui montre schématiquement P'inté- rieur de la coquille de coussinet 12, deux gorges sont respectivement disposées dans la zone de chacune des deux surfaces de paliers 2C, 21, séparées par l'arbre 3, du berceau 11, de sorte qu'elles se trouvent en face des zones sur la glissière 10 du berceau 11 dans lesquel- les les pistons 6 se trouvent dans la partie médiane de leur course. Chacune des gorges 16, 17, 18, 19, est reliée avec la glissière 10 du berceau 11 par l'inter- médiaire d'un perçage 22, 23, 24, 25 traversant obliquement le berceau 11, de façon que les extrémités de ces perçages 22, 23, 24, 25 se situent sur un cercle autour de l'arbre 3, cercle qui pendant le fonctionnement de la machine à pistons axiaux, est parcouru par les sabots de glissement 8 dans la zone des poches de pression 11. Comme cela est indiqué schématiquement sur la figure 4, l'intervalle des extrémités des perçages 22, 23, 24, 25 sur la ligne cir- culaire de là glissière 10, est alors supérieur au dia- mètre interne des poches de pression 15 des sabots de glissement 8 se situant sur cette même ligne circulaire, et cet intervalle est choisi en accord avec le dia- mètre des poches de pression 15 et en accord avec l'in- tervalle des sabots de glissement 8 entre eux, de façon qu'au cours du fonctionnement de la machine à pistons 7.- axiaux, une des deux gorges de chaque paire de gorges 16, 17 ou bien 18, 19, se trouve approximativement toujours en communication par l'intermédiaire respectivement d'un perçage de la paire de perçages associés 22, 23 ou bien 24, 25, avec une poche de pression 15 d'un sabot de glis- sement 8, tandis que l'autre des deux gorges de cette même paire de gorges se trouve en communication par l'in- termédiaire de l'autre perçage de la paire de perçages associée avec l'intérieur du boltier 1. Lors du fonctionnement de la machine à pis- tons axiaux conforme à l'invention, qui peut être, soit une pompe à pistons axiaux, soit également un moteur à pistons axiaux en circuit fermé ou ouvert, on a sur le coté pression du berceau une diminution de pression à peu -près constante et indépendante de la vitesse de rota- tion, comme cela est schématiquement indiqué sur la fi- gure 5. La constance de l'effort de délestage indiqué en ordonnées sur cette figure, est seulement interrompue par des abaissements minimaux lors du passage de la sollicitation en pression de l'une à l'autre des deux gorges de la paire de gorges correspondante, ces abais- sements n'étant pas perceptibles sur le fonctionnement de la machine. 8.- 6 R E V E N.D I C A T I 0 N S - Machine réglable à pistons axiaux, du type de construction à disque incliné, machine compor- tant un tambour rotatif de cylindres, dans lequel sont disposés, concentriquement à l'axe de rotation, des alésages de cylindres avec des pistons montés à leur extrémité sur des sabots de glissement, la machine com- portant également un berceau monté sur une coquille de coussinet et traversé centralement par l'arbre du tam- bour des cylindres, et sur la surface plane duquel les sabots de glissement, glissent le long d'une glissière circulaire, ce berceau comportant au voisinage du palier du berceau, deux surfaces de paliers séparées par l'arbre du tambour des cylindres, et un système étant prévu pour la détente hydrostatique de la pression avec des poches de pression rev8tant la forme d'évidements dans les sabots de glissement et qui sont en communication avec les alésages des cylindres par l'intermédiaire de perçages dans le piston, et avec d'autres dispositifs de détente de la pression au voisinage du palier du ber- ceau, ces dispositifs étant périodiquement en communica- tion avec les poches de pression des sabots de glisse- ment, par l'intermédiaire de perçages dans le berceau et en fonction de la position momentanée des sabots de glissement, machine à pistons axiaux caractérisée en ce que les dispositifs de détente de la pression du palier du berceau sont constitués par quatre gorges (16, 17, 18, 19) se situant sur des arcs de cercle autour de l'axe de basculement du berceau (11) et n'ayant pas de communica- tion entre elles, deux de ces gorges étant disposées respectivement parallèlement l'une à l'autre dans la zone de chacune des deux surfaces de paliers (20, 21). 2.- Machine à pistons axiaux selon la reven- dication 1, caractérisée en ce que chacune des gorges (16, 17, 18, 19) du palier du berceau est susceptible d'être 9 - reliée aux poches de pression (15) des sabots de glisse- ment (8) par l'intermédiaire d'un unique persage (22, 23, 24, 25) dans le berceau (11), et ces perçages (22, 23, 24, 25) traversant obliquement le berceau (11) de sorte que leurs extrémités se situent l'une derrière l'autre sur la glissière (10) des sabots de glissement (8), les deux perçages (22, 23, 24, 25) associés à une des deux surfaces de paliers (20, 21) du berceau (11) se terminant respectivement sur la glissière 410) des sabots de glissement (8) à un intervalle l'un de ltau- tre qui est supérieur au diamètre interne, s'étendant sur la glissière (10) des sabots de glissement (8), des poches de pression (15) des sabots de glissement (8). 3.- Machine à pistons axiaux selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les gorges (16, 17, 18, 19) du palier du berceau sont usinées dans la coquille de coussinet (12).