Brevet FR2767360A1 — publié le 19990219

I État de la technique L'invention se base sur une machine à roues dentées (pompe ou moteur) comportant un boîtier constitué par un corps de boîtier qui est fermé à ses deux extrémités par des plaques d'extrémité, une chambre de moteur réalisée dans le corps de boîtier et parcourue par un fluide sous pression, dans laquelle est agencé un mécanisme d'entraînement constitué par au moins deux roues dentées s'engrenant l'une avec l'autre, une chambre de fluide sous pression traversée par le fluide sous pression, laquelle entoure au moins par tronçons la chambre de moteur, et au moins un composant de commande et de réglage de la machine à roues dentées. Une telle machine à roues dentées est déjà connue du document DE 195 24 964 Ai. Le boîtier de cette machine à roues dentées est réalisé sous forme de profilé extrudé et présente une chambre d'amortissement intégrée. Cette chambre d'amortissement entoure par tronçons un espace intérieur dans lequel est agencé l'entraînement de la machine à roues dentées et permet ainsi un comportement silencieux lors du fonctionnement de la machine à roues dentées. Le boîtier extrudé de la machine à roues dentées est fermé à ses extrémités par des plaques bridées sur lesquelles sont montés les composants hydrauliques. Les plaques bridées peuvent en outre être utilisées pour fixer la machine à roues dentées sur le lieu de montage. L'inconvénient est que la machine à roues dentées connue n'est adaptable que de façon limitée aux exigences du client, en ce qui concerne l'agencement et le choix des composants de commande et de réglage de la machine à roues dentées. Dans la mesure du possible, de tels souhaits de la part du client sont relativement complexes et l'usinage sur le boîtier est très coûteux. La machine à roues selon l'invention est caractérisée en ce qu'une multitude de chambres de fluide sous pression séparées hydrauliquement les unes des autres sont réalisées dans le corps de boîtier de la machine à roues dentées, et en ce que les chambres de fluide de pression forment depuis la chambre de moteur en direction radiale au moins deux ceintures situées l'une derrière l'autre, lesquelles entourent la chambre de moteur. Avantages de l'invention Vis-à-vis de l'état de la technique, la machine à roues dentées selon l'invention présente l'avantage d'un boîtier à plusieurs parois qui peut également être réalisé par extrusion et qui permet un agencement simple et flexible de soupapes de commande et de réglage. On peut ainsi adapter la machine à roues dentées aux souhaits spécifiques du client sans avoir à procéder à des opérations d'usinage complexes à cet effet. Le boîtier peut être utilisé pour différentes tailles de groupes, et il est optimisé quant à son volume, ses besoins en matériaux et son poids. Grâce aux chambres de fluide sous pression, situées en double les unes derrière les autres en direction radiale, lesquelles entourent la chambre de moteur sur toutes les faces extérieures du boîtier, la machine à roues dentées selon l'invention présente un fonctionnement particulièrement silencieux. Les boîtiers extrudés permettent en outre de monter à moindre prix sur leurs surfaces extérieures des dispositifs, en particulier des gorges, sur lesquelles on peut fixer des éléments portés ou bien grâce auxquelles on peut fixer la machine à roues dentées sur le lieu de montage. D'autres avantages et perfectionnements avantageux de l'invention ressortent du reste de la présente demande de brevet et de la description. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est représenté aux dessins et sera expliqué en détail dans la description qui suit. La figure 1 montre une machine à roues dentées selon l'invention en vue latérale, la figure 2 une vue de face du boîtier de la machine à roues dentées lorsque le couvercle de fermeture est enlevé, et la figure 3 une vue sur la face intérieure du couvercle de fermeture, orientée vers le boîtier. Les différentes directions d'observation sont symbolisées par les flèches de direction II/II et III/III, respectivement, à la figure 1. Description d'un exemple de réalisation A la figure 1 est représentée une machine à roues dentées dont le boîtier 1 1 est composé par une partie médiane 12, une bride de fixation 13, et un couvercle de fermeture 14. La bride de fixation 13 ainsi que le couvercle de fermeture 14 sont agencés de manière étanche à la pression aux deux extrémités de la partie médiane 12, grâce à des moyens de liaison 15, par exemple des vis. Sur la bride de fixation 13 se trouve un évidement étanche non visible à la figure 1, à travers lequel un arbre 16 de transmission de couple 16 fait saillie vers l'extérieur. Cet arbre 16 coopère avec un entraînement qui est monté rotatif de manière non visible dans un espace intérieur formé par la partie médiane 12. L'entraînement est un engrenage à roues dentées de type traditionnel connu, qui n'est donc pas décrit de manière explicite, à travers lequel s'écoule un fluide sous pression depuis un raccord de fluide sous pression 17 côté boîtier vers un second raccord de fluide sous pression non représenté. En fonction du fonctionnement de la machine à roues dentées, soit comme pompe, soit comme moteur, on amène ou on retire de l'énergie au fluide sous pression. Les roues dentées de l'engrenage, qui peut d'ailleurs être aussi constitué par plus de deux roues dentées individuelles, peuvent s'engrener avec engagement externe ou interne. La figure 2 montre la structure de la partie médiane 12. Cette partie médiane 12 est réalisée sous forme de profilé extrudé et présente une multitude d'évidements traversants en direction longitudinale de la partie médiane 12. Un de ces évidements forme une chambre de moteur 20 à agencement centré, dont la paroi intérieure présente la forme d'un huit. Dans l'exemple de réalisation, deux roues dentées 21, 22 schématiquement représentées et engrènement l'une avec l'autre en engagement extérieur sont agencées dans la chambre de moteur 20, lesdites roues dentées étant guidées sur deux arbres 16a, b parallèles l'un à l'autre, dont l'un transmet le couple. Bien entendu, on peut aussi réaliser les roues dentées 21, 22 d'une seule pièce avec les arbres 16a, b. A la figure 2, on n'a pas représenté que les arbres 16a, b sont eux montés de manière connue dans des corps de paliers qui prennent appui avec leur surface périphérique sur la paroi de la chambre de moteur 20. Cette chambre de moteur 20 est entourée par des évidements formant des chambres de pression 25, 26, lesquelles s'étendent parallèlement au contour extérieur de la partie médiane 12 en directions verticale et horizontale dans l'espace. Les chambres de pression 25, 26 ont des sections sensiblement rectangulaires, de longueur et de largeur différente. Ce qui importe pour l'agencement des chambres de pression 25, 26, c'est le fait qu'à partir de la chambre de moteur 20 en direction radiale de la partie médiane 12, toujours au moins deux chambres de pression 25, 26 sont agencées l'une derrière l'autre. Ceci signifie que dans les évidements individuels forment deux ceintures de chambres de pression 25, 26 concentriques l'une par rapport à l'autre, qui entourent la chambre de moteur 20, lesdites ceintures étant reliées par des voiles 27 minces à la partie médiane 12. Grâce aux voiles 27, les différentes chambres de pression 25, 26 sont séparées les unes des autres et peuvent ainsi être parcourues par des fluides sous pression de niveau de pression différent. Dans ce contexte, le niveau de basse pression convient au côté aspiration, et le niveau haute pression convient au côté pression de la machine à roues dentées, et grâce aux soupapes de réglage 28, on peut aussi réaliser des pressions intermédiaires ou des surpressions dans les chambres de pression 25, 26. A titre d'exemple, une soupape de réglage 28 est montée sur la partie médiane 12 sous forme d'une soupape de réglage de pression sollicitée par ressort, du type à siège conique. Cette soupape de réglage 28 est mise en place avec son boîtier de soupape 29 dans un perçage de réception 30 sur la partie médiane 12. Le perçage de réception 30 traverse la chambre de pression 26 extérieure éloignée de la chambre 20 et se termine dans la chambre de pression 25 intérieure orientée vers la chambre de moteur 20. Un perçage d'affluement 33 et un perçage d'écoulement 34, respectivement, agencés sur le boîtier de soupape 29 pour la soupape de réglage 28 débouchent dans une des chambres de pression 25, 26 respectives et assurent le cas échéant le flux de fluide sous pression au moyen de la soupape de réglage 28. Avec un boîtier de soupape 29 réalisé de manière correspondante, l'emplacement de montage d'une soupape de réglage 28 sur la partie médiane 12 peut ainsi être choisi de manière pratiquement illimitée, l'espace de montage pour la soupape de réglage 28 pouvant être créé grâce à un perçage de réception en forme de trou borgne facilement réalisable. Les chambres de pression 25, 26 extérieure et intérieure ainsi que la chambre de moteur 20 sont étanchéifiées aux extrémités de la partie médiane 12 au moyen de la bride de fixation 13 et du couvercle de fermeture 14, les unes vis-à-vis des autres et vis-à-vis de l'environnement. A cet effet, on voit à la figure 3 un joint façonné 35 sur le côté orienté vers la partie médiane 12. Ce joint façonné 35 présente des brins d'étanchéité 36 longitudinaux et transversaux qui se croisent plusieurs fois et qui entourent les évidements individuels formant les chambres de pression 25, 26 sur la partie médiane 12, lesquels sont esquissés à la figure 3 par des lignes en tirets. En fonction du cas d'application respectif de cette machine à roues dentées, on a en outre réalisé sur la bride de fixation 13 et sur le couvercle de fermeture 14 des canaux de dérivation 37 en forme de gorges, qui dans l'exemple de réalisation sont chacun perpendiculaire à l'un des brins d'étanchéité 36. Les canaux de dérivation 37 passent au- dessous de ce brin d'étanchéité 36 et établissent une liaison entre deux chambres de pression 25, 26 voisines ou entre la chambre de moteur et au moins l'une des chambres de pression 25, 26. Parce que la chambre de moteur 20, du point de vue hydraulique, peut être divisée en une ceinture de haute pression et une ceinture de basse pression, les chambres de pression 25, 26 peuvent être alimentées en haute pression, en basse pression, et en pression intermédiaire, respectivement, en intercalant une soupape de réglage 28. L'attribution des chambres de pression 25, 26 aux côtés de pression haute, intermédiaire ou basse est variable en fonction de l'application et permet à un fabricant de machine à roues dentées d'optimiser relativement sans problème la machine à roues dentées selon l'invention pour obtenir un bon amortissement des pulsations, un agencement particulièrement simple et spécifique selon le client, de soupapes de réglages 28 ou bien un fonctionnement silencieux. Bien entendu, toutes modifications ou compléments de l'exemple de réalisation sont possibles sans dévier de l'idée de base de l'invention. A ce propos, il faut remarquer qu'il est évidemment possible de réaliser les canaux de dérivation 37 reliant les chambres de pression 25, 26 uniquement sur la bride de fixation 13 ou uniquement sur le couvercle de fermeture 14. Grâce à une configuration correspondante des canaux de dérivation, il est également concevable d'obtenir un effet d'étranglement entre les pressions de deux chambres de pression 25, 26 reliées l'un à l'autre. Pour fixer la machine à roues dentées au lieu de montage, par l'intermédiaire de son boîtier 11 ou bien pour monter des éléments portés sur la machine à roues dentées, il est avantageux de prévoir des dispositifs, en particulier sous forme de gorges 38, sur le boitier 11. Ces gorges 38 peuvent être réalisées par extrusion à faible coût lors de la fabrication de la partie médiane 12. Revendications 1. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) comportant un boîtier (11) constitué par un corps de boitier (12) qui est fermé à ses deux extrémités par des plaques d'extrémité (13, 14), une chambre de moteur (20) réalisée dans le corps de boîtier (12) et parcourue par un fluide sous pression, dans laquelle est agencé un mécanisme d'entraînement constitué par au moins deux roues dentées (21, 22) en engrènement l'une avec l'autre, une chambre de fluide sous pression (25, 26) traversée par le fluide sous pression, laquelle entoure au moins par tronçons la chambre de moteur (20) et au moins un composant (28) de commande et de réglage de la machine à roues dentées, caractérisée en ce qu'une multitude de chambres de fluide sous pression (25, 26) séparées hydrauliquement les unes des autres sont réalisées dans le corps de boîtier (12) de la machine à roues dentées, et en ce que les chambres de fluide de pression (25, 26) forment depuis la chambre de moteur (20) en direction radiale au moins deux ceintures situées l'une derrière l'autre, lesquelles entourent la chambre de moteur (20). 2. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chambres de fluide sous pression (25, 26) et la chambre de moteur (20) traversent le corps de boitier (12) dans sa direction longitudinale et en ce qu'au moins quelques unes des chambres de fluide sous pression (25, 26) sont reliées les unes aux autres par des canaux (37) qui sont réalisés dans au moins une des plaques d'extrémité (13, 14) du boîtier (11). 3. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans au moins deux des chambres de fluide sous pression (25, 26) situées radialement l'une derrière l'autre s'écoule du fluide sous pression de niveau de pression différent. 4. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les composants (28) de commande et de réglage de la machine à roues dentées sont agencés dans des évidements (30) du corps de boîtier (12) qui s'étendent dans au moins deux chambres de fluide sous pression (25, 26) situées l'une derrière l'autre. 5. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les composants (28) de commande et de réglage de la machine à roues dentées sont des soupapes hydrauliques, en particulier des soupapes de réglage de pression, de réglage d'écoulement ou de priorité, construites à la manière de cartouches. 6. Machine à roues dentées (pompe ou moteur) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps de boîtier (12) est fabriqué par extrusion et présente sur ses surfaces extérieures des dispositifs (38) pour fixer la machine à roues dentées sur le lieu de montage ou pour agencer des éléments portés sur la machine à roues dentées.