Brevet FR2670536A1 — publié le 19920619

"Machine à pistons axiaux du type à disques inclinés" L'invention concerne une machine à pistons axiaux du type à disques inclinés, dans laquelle dans un tambour cylindrique des pistons de travail à déplacement longitudinal sont appuyés sur le disque incliné au moyen de patins de guidage, les patins de guidage étant assurés, par une plaque de retenue tournant en synchronisme avec le tambour cylindrique, contre un soulèvement involontaire du disque incliné et le déplacement axial de la plaque de retenue étant empêché par un dispositif de retenue. Une machine à pistons axiaux de ce type est connue par le document DE-OS 32 22 210 La plaque de retenue est sollicitée par un dispositif de retenue réalisé par un élément de construction en forme de segment sphérique, chargé par la force d'un ressort et empêche que les patins de guidage se soulèvent du disque incliné, pendant une rotation du tambour cylindrique, sous l'effet des forces d'inertie de masse et des'forces d'aspiration sur le piston Comme pour un tel type de construction seule la force des ressorts limite la vitesse de rotation mentionnée de décrochage de la machine à pistons axiaux, la force du ressort doit être dimensionnée pour les forces les25 plus grandes se produisant pendant la marche de la machine, mais elle agit aussi dans des états de marche avec une charge plus faible Pour cela il s'ensuit en marche normale l'inconvénient d'un frottement élevé entre les patins de guidage et le disque incliné, en particulier pour une machine démarrant de la position d'arrêt Pour éliminer cet inconvénient il est proposé dans les publications nommées de laisser reposer la plaque de retenue ou l'élément de construction sollicitant celle-ci élastiquement contre une butée reliée à l'arbre de commande, à la suite de quoi la force du ressort au moins à l'arrêt de la machine ne doit pas être transmise au patin de guidage, mais à la butée D'abord dans un soulèvement du patin de guidage au-dessus d'une dimension préfixée, le ressort doit agir par l'élément de construction et la plaque de retenue sur le patin de guidage et empêcher un autre soulèvement de ce dernier Pour garantir un fonctionnement sans contrainte d'une machine à pistons axiaux de ce type, il est nécessaire de maintenir des tolérances très serrées de fabrication et de montage des élément répartis sur le dispositif décrit. Dans la littérature: livres de poches - Krausskopf "Oléohydraulique et pneumatique" Eléments de construction de l'oléohydraulique, tome T 3, partie I, "Appareils pour la transformation d'énergie" on montre à la page 89, figure 3, une autre réalisation d'un dispositif de retenue Dans la machine à pistons axiaux représentée dans ce cas, la plaque de retenue est assurée contre un soulèvement axial par une pièce fixée par vis au disque incliné et en forme de disque. Dans ce cas également on doit de toute façon maintenir des tolérances étroites En outre la dépense de montage est élevée. L'invention a pour but de mettre à disposition une machine à pistons axiaux du type indiqué au début, dont le coût de fabrication et de montage soit réduit. Ceci est résolu selon l'invention, en ce que le dispositif à plaque de retenue est verrouillable dans le sens axial géométriquement en utilisant une fermeture à baïonnette La pensée essentielle de l'invention consiste donc à réaliser le dispositif de retenue dans le sens d'une fermeture à baïonnette par la forme particulière donnée au dispositif de retenue et aux contre-surfaces correspondantes Pour cela peu de pièces individuelles sont nécessaires, ce qui fait chuter les coûts de fabrication et de montage de la machine à pistons axiaux réalisée selon l'invention. Dans une réalisation avantageuse de l'objet de l'invention il est proposé que le dispositif de retenue est composé d'une bague de retenue en forme d'anneau circulaire, dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur de la plaque de retenue et qui présente sur la périphérie extérieure des mentonnets radiaux; ces mentonnets radiaux peuvent être amenés en couverture par rotation de la bague de retenue autour de son axe central d'une valeur angulaire déterminée, avec des mentonnets côté disque incliné ou côté carter machine, s'étendant en direction de l'axe central de la bague de retenue, mentonnets qui sont décalés axialement du disque incliné en face des mentonnets côté bague Des pièces de ce type sont facilement fabriquées et montées rapidement La bague de retenue prend en charge les forces d'accélération du piston se produisant aux vitesses de rotation élevées ou en phase d'aspiration et limite le soulèvement du patin de guidage à un faible jeu axial restant Ce jeu axial restant est limité par l'appariement des particularités patin de guidage, plaque de retenue, bague de retenue et éventuellement d'un disque mobile placé entre la surface du disque incliné et des patins de guidage Il est possible aussi, de graduer une de ces pièces en épaisseur et de fixer ainsi le jeu axial par le montage de cette pièce choisie à une épaisseur adéquate. La retenue du patin de guidage se fait donc par interpénétration par la forme Les mentonnets agissants avec les mentonnets côté bague dans le sens d'une fermeture à baïonnette sont appliqués pour une machine à pistons axiaux à volume de refoulement constant, sur la paroi intérieur du carter de machine. Pour des machines à pistons axiaux à volume de course variable, les mentonnets sont naturellement placés sur le disque incliné, par exemple dans une paroi annulaire sur la périphérie extérieure du disque incliné, paroi réalisée alors de façon semblable au disque de littérature indiquée au début, aide mémoire de Krausskopf Mais il est aussi possible de prévoir les mentonnets sur la zone intérieure du disque incliné, c'est-à-dire directement au voisinage de l'arbre de commande. Dans un développement favorable de l'objet de l'invention ces mentonnets côté disque incliné ou côté carter machine sont placés dans ces zones de pourtour du disque incliné, dans lesquelles a lieu l'inversion de mouvement des pistons de travail Par suite les forces de retenue sont reçues dans la zone des points morts des pistons de travail, dans lesquels se produisent les plus grands efforts d'accélération. La plaque de retenue est par suite et en tout cas déformée de façon insignifiante. Il s'avère avantageux, si pour une machine à piston radial avec un angle de disque incliné constant, le plus grand diamètre extérieur de la bague de retenue est plus petit que la largeur libre du carter dans la zone des évidements entre les mentonnets du côté carter de machine et si les dimensions des taquets côté bague dans le sens périphérique sont plus petites que la distance entre deux mentonnets voisins côté carter de machine Par suite le dispositif de retenue peut être monté très facilement La bague de retenue est tournée à la mise en place, de façon que les mentonnets côté bague soient disposés à l'intérieur des évidements entre les mentonnets côté carter Ensuite à l'introduction dans le carter de machine il se produit une rotation autour de l'axe central d'une valeur angulaire déterminée, de sorte que les mentonnets de la bague et les mentonnets du boîtier se chevauchent et la bague de retenue est verrouillée. Pour pouvoir induire régulièrement les forces de retenue dans le carter de la machine, il est normal de prévoir respectivement quatre mentonnets sur la bague de retenue et sur le carter de machine, qui sont régulièrement distants les uns de autres dans le sens de la périphérie, vu en coupe perpendiculairement à l'axe central de la bague de retenue. Le diamètre intérieur de la bague de retenue est faiblement plus grand que le diamètre extérieur du tambour cylindrique Pour une bague de retenue disposée inclinée une certaine distance axiale de la bague de retenue au tambour cylindrique devrait être maintenue C'est pourquoi selon une réalisation avantageuse de l'objet de l'invention il a été projeté, que l'axe central de la bague de retenue est décalé de façon excentrée par rapport à l'axe central du tambour cylindrique De cette manière on obtient suffisamment de passage libre par rapport au tambour cylindrique Les pistons de travail ne doivent pas par suite intervertir aussi loin hors des alésages cylindriques comme dans une bague de retenue disposée centrée Par suite le chargement des arêtes des chemises dans les alésages cylindriques est maintenu faible Egalement la longueur de construction de la machine reste petite. Pour assurer la position du dispositif de retenue à l'état monté on a projeté, que dans le dispositif de retenue verrouillé on peut disposer une sécurité de pivotement Celle-ci peut se composer selon une réalisation pratique d'un axe insérable de l'extérieur du carter de machine, qui traverse parallèlement à l'axe central de la bague de retenue deux mentonnets superposés de la bague de retenue et du carter de la machine De cette façon la sécurité contre le pivotement peut être très simplement installée. D'autres détails et avantages de l'invention sont expliqués à partir d'un exemple de réalisation représenté schématiquement en figures Ainsi la figure 1 montre une coupe longitudinale d'une machine à pistons axiaux en type de construction à disque incliné avec une position d'inclinaison constante du disque incliné; la figure 2 montre une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 montre une coupe selon la ligne II-II de la figure 1 avec un dispositif de retenue verrouillé. Une machine à pistons axiaux du type à disque incliné avec un volume de déplacement constant comprend un carter 1, dans lequel est logé dans des paliers et 3 un arbre moteur 4 Avec l'arbre moteur 4 se trouve lié solidaire en rotation un tambour cylindrique 5, qui comporte un certain nombre d'alésages cylindriques 6 Dans les alésages cylindriques 6 sont fixées des chemises de guidage 7, dans lesquelles sont mobiles longitudinalement des pistons de travail 8 Les pistons de travail 8 s'appuient par des patins de guidage 9 déchargés hydrostatiquement et par intercalage d'un disque mobile 10 sur un disque incliné 11, qui est formé dans cet exemple dans le carter de machine 1 par des surfaces inclinées formées de façon adéquate Un soulèvement du patin de guidage 9 du disque mobile 10 au-dessus du disque incliné 11 est empêché par une plaque de retenue 12 en forme d'anneau circulaire, qui est munie d'évidements 13 pour recevoir les collets du patin de guidage Contre la plaque de retenue 12 est située une bague de retenue 14 également en forme d'anneau circulaire, qui est munie sur sa périphérie extérieure de quatre mentonnets 15 radiaux à la même distance les uns des autres La forme de l'anneau de retenue 14 est visible à la figure 2 Le diamètre intérieur de l'anneau de retenue 14 est plus petit que le diamètre extérieur de la plaque de retenue 12 A l'intérieur du carter de machine 1 il y a aussi quatre mentonnets à égale distance les uns des autres Ces mentonnets 16 s'étendant en direction de l'axe central de l'anneau de retenue sont en direction axiale plus éloignés du disque incliné que les mentonnets 15 côté bague d'au moins l'épaisseur de ces derniers Les mentonnets 15 de la bague de retenue 14 et les mentonnets 16 du carter de la machine 1 agissent dans le sens d'une fermeture à baïonnette Entre les mentonnets 16 du carter de la machine 1 sont disposés des évidements 17, suffisamment grands, pour recevoir les mentonnets 15 de la bague de retenue 14 Dans cette position représentée à la figure 2, la bague de retenue 14 est mise en place dans le carter de machine 1 Ensuite la bague de retenue 14 est tournée d'un angle déterminé autour de son axe central (dans cet exemple d'environ 450 dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre) de sorte que la bague de retenue 12 et donc le patin de guidage 9 se trouvent assurés, au-delà d'un jeu axial déterminé, contre un soulèvement du disque mobile 10 Cette position est représentée à la figure 3 de même qu'à la figure 1 Le blocage de cette position se fait par un axe 18, qui est mis en place de l'extérieur du carter de machine 1 et traverse aussi bien un des mentonnets 16 côté carter de machine qu'un mentonnet 15 lui correspondant Comme il ressort de la vue d'ensemble des figures 1 et 2, l'axe central de la bague de retenue 14 est décalé de façon excentrée d'une valeur "e" par rapport à l'axe central 20 du tambour cylindrique 5, grâce à quoi le tambour cylindrique 5 peut s'enfoncer dans l'alésage intérieur de la bague de retenue 14 (représenté à la figure 1, côté droit). R E V E N D I C A T I O N S 1) Machine à pistons axiaux du type à disque incliné, dans laquelle dans un tambour cylindrique des pistons de travail à déplacement longitudinal sont appuyés sur le disque incliné au moyen de patins de guidage, les patins de guidage étant assurés, par une plaque de retenue tournant en synchronisme avec le tambour cylindrique, contre un soulèvement involontaire du disque incliné et le déplacement axial de la plaque de retenue étant empêché par un dispositif de retenue, machine caractérisée en ce que le dispositif de retenue est verrouillable en direction axiale géométriquement dans le sens d'une fermeture à baïonnette. 2) Machine à pistons axiaux, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de retenue se compose d'une bague de retenue ( 14) en forme d'anneau circulaire, dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur de la plaque de retenue ( 12) et qui présente sur la périphérie extérieure des mentonnets ( 15) radiaux, qui peuvent être amenés en couverture par rotation de la bague de retenue ( 14) autour de son axe central ( 19) d'une valeur angulaire déterminée, avec des mentonnets ( 16) côté disque incliné ou côté carter machine s'étendant en direction de l'axe central de la bague de retenue ( 14), et qui sont décalés axialement du disque incliné par rapport aux mentonnets ( 15) côté bague. 3) Machine à pistons axiaux selon la revendication 2, caractérisée en ce que les mentonnets ( 16) côté disque incliné ou côté carter machine sont disposés dans les zones périphériques du disque incliné, dans lesquelles a lieu l'inversion de mouvement des pistons de travail. 4) Machine à pistons axiaux selon une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le plus grand diamètre extérieur de la bague de retenue ( 14) est plus petit que la largeur libre du carter dans 1 zone des évidements ( 17) entre les mentonnets côté carter machine et les dimensions des mentonnets ( 15) côté bague dans le sens périphérique sont plus petits que la distance entre deux mentonnets voisins coté carter de machine. ) Machine à pistons axiaux selon la revendication 4, caractérisée en ce que sont prévus sur la bague de retenue ( 14) et sur le carter de machine respectivement quatre mentonnets ( 15, 16), qui sont régulièrement distants les uns des autres dans le sens périphérique et vu en coupe perpendiculairement à l'axe central de la bague de retenue. 6) Machine à pistons axiaux selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'axe central ( 19) de la bague de retenue ( 14) est décalé de faon excentrée par rapport à l'axe central ( 20) du tambour cylindrique ( 5). 7) Machine à pistons axiaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'on peut disposer une sécurité contre le pivotement au dispositif de retenue verrouillé. 8) Machine à pistons axiaux selon l'une quelconque des revendications 7 et 2, caractérisée en ce que la sécurité anti-pivotement se compose d'un axe ( 18) insérable de l'extérieur du carter de machine, qui traverse parallèlement à l'axe central ( 19) de la bague de retenue ( 14)deux mentonnets ( 15, 16) superposés de la bague de retenue ( 14) et du carter de la machine ( 1).