Brevet FR3004224A1 — publié le 20141010

La présente invention est relative à une pompe hydraulique à pistons axiaux prenant appui contre un plateau biais, et à distribution par glace, ladite pompe pouvant tourner dans les deux sens de rotation, et en particulier à un dispositif de pilotage automatique de la glace de distribution. De manière connue les pompes à pistons axiaux et à distribution par glace comportent, à l'arrière des pistons, une surface plane, appelée glace, sur laquelle sont gravées deux lumières courbes destinées à assurer la distribution, l'une servant à l'aspiration, l'autre servant au refoulement. Comme la construction d'une pompe à distribution plane par glace, à double sens de rotation, impose des lumières identiques pour pouvoir être alternativement lumière d'aspiration ou lumière de refoulement selon le sens de rotation choisi par l'utilisateur, il est nécessaire, pour ne pas nuire aux performances de la pompe, de caler la position angulaire de ladite glace de distribution d'un angle X pour optimiser sa position angulaire, ce qui nécessite des moyens permettant un décalage X dans les deux sens autour de son axe de rotation. Dans les pompes connues de ce genre, le changement de la position angulaire de la glace de distribution est opéré manuellement par l'utilisateur. Un tel mécanisme de changement manuel de la position angulaire de la glace de distribution est décrit, par exemple, dans la demande de brevet français FR20 Al-2965311. La présente invention a pour but de fournir une pompe munie d'un dispositif automatique de changement de position angulaire de la glace de distribution. Pour cela, l'invention propose une pompe hydraulique à double sens de rotation, comportant des pistons axiaux prenant appui contre un plateau biais, la 25 pompe comprenant un barillet tournant entrainé en rotation par un arbre et portant des cylindres dans lesquels les pistons coulissent, la pompe comportant une culasse comprenant deux chambres destinées à être reliées respectivement à un circuit à haute pression et à un circuit à basse pression, la distribution de la pompe étant assurée par une glace de distribution possédant deux lumières identiques disposées 30 en face de deux chambres de la culasse et aptes à constituer une lumière d'aspiration et une lumière de refoulement dans chaque sens (le rotation de la pompe, chaque cylindre étant muni à sa base d'un orifice qui passe successivement devant la lumière d'aspiration et la lumière de refoulement au cours de la rotation du barillet, ladite glace de distribution pouvant pivoter autour d'un axe de façon à pouvoir occuper deux positions angulaires suivant le sens de rotation de la pompe, caractérisée par le fait que la pompe comporte un dispositif de pilotage hydraulique de la position angulaire de la glace de distribution apte à provoquer automatiquement un changement de position angulaire de la glace de distribution, lorsque le sens de rotation de la pompe est inversé, sous l'effet du différentiel de pression entre les deux chambres de la culasse. Selon des modes de réalisation une telle pompe peut comporter tout ou 10 partie des dispositions suivantes. Selon un mode de réalisation, le dispositif de pilotage hydraulique comporte un piston libre monté dans un cylindre qui est relié à chacune de ses extrémités à une des deux chambres de la culasse. Un tel piston peut être couplé à la glace de distribution par tout moyen 15 approprié pour l'entrainer autour de son axe. Selon un mode de réalisation, le piston libre est muni d'un doigt dont l'extrémité est engagée dans un logement ménagé à la périphérie de la glace de distribution. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante 20 d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une pompe à double sens de rotation à pistons axiaux portés par un barillet tournant et dont l'extrémité arrière repose contre une glace de distribution. 25 La figure 2 est une vue d'ensemble en perspective de la pompe de la figure 1 montée pour une rotation en sens horaire, vue depuis le côté culasse. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2, la pompe étant montée pour une rotation dans le sens antihoraire. La figure 4 est une vue en perspective et en coupe selon la ligne IV-IV de la 30 figure 1, montrant un piston de commande angulaire de la glace (le distribution, ledit piston étant dans une première position correspondant à une rotation en sens antihoraire. La figure 5 est une vue analogue à la figure 4, le piston de commande étant dans sa deuxième position correspondant à une rotation en sens horaire. La figure 6 est une vue agrandie en perspective et en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 4 de la culasse de la pompe, illustrant la position des pièces 5 lorsque la pompe tourne dans le sens antihoraire. La figure 7 est une vue agrandie en perspective et en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 5 de la culasse de la pompe, illustrant la position des pièces lorsque la pompe tourne dans le sens horaire. En se reportant à la figure 1, qui représente schématiquement une coupe axiale à 10 travers le corps d'une pompe à débit variable, on voit que les pistons 1 de la pompe prennent appui contre un plateau biais 2 dont l'inclinaison par rapport à l'axe de la pompe est variable et commandée par deux vérins 5 et 6 qui travaillent en opposition. Comme les pistons 1 de la pompe prennent appui contre le plateau biais 2, l'inclinaison de ce dernier détermine la course des pistons et donc la cylindrée de la 15 pompe. On appelle ce type de pompe : pompe à débit variable ou pompe à cylindrée variable. Chaque piston 1 coulisse dans un cylindre 1 a, qui prend appui contre la glace de distribution 3. Les cylindres 1 a sont portés par un barillet tournant 20, entrainé en rotation par un arbre 21. Chaque cylindre est muni à sa base d'un orifice 20 4, qui, lorsque le barillet tourne, passe successivement devant les lumières 22 et 23 (Fig. 7) de la glace de distribution 3. En référence aux figures 2 et 3, la culasse 40 de la pompe est percée de deux conduits similaires servant alternativement, l'un de conduit de refoulement 41, et l'autre de conduit d'aspiration. Une bride d'aspiration 43 est montée sur la culasse 40 25 au niveau du conduit d'aspiration sur les figures 2 et 3. Les rôles de deux conduits sont permutés lorsque le sens de rotation de la pompe est inversé. On va maintenant décrire une commande automatique de la position angulaire de la glace de distribution, qui est illustrée aux figures 4 à 7. La glace de distribution 3 est montée librement à rotation autour de l'axe de 30 l'arbre 21 de la pompe. La glace de distribution 3, munie (le ses deux lumières identiques 22 et 23 et montée à rotation sur l'arbre 21, comporte à sa périphérie 35 un logement 36 en forme de U. Dans ce logement 36 est disposée l'extrémité d'un doigt 37, qui est porté par un piston 38, qui coulisse librement dans son cylindre 39. Lorsque du liquide sous pression est introduit d'un côté du cylindre 39, le piston 38 est poussé jusqu'à venir en butée contre l'extrémité opposée du cylindre 39 et y est maintenu par la pression. Ce mouvement du piston 38 entraine en rotation la glace 3. Les deux positions de butée opposées du piston 38 définissent les deux positions angulaires extrêmes de la glace 3 (X et -X), qui correspondent, l'une à la rotation dans le sens horaire (Figures 2, 5 et 7) et l'autre à la rotation dans le sens antihoraire (Figures 3, 4 et 6). Les figures 4 et 5 représentent la culasse de la pompe, sans la glace 3 ; mais avec les orifices d'aspiration 48 et de refoulement 41, qui sont alternativement l'orifice droit et l'orifice gauche de la culasse de pompe 40 selon le branchement effectué conformément aux figures 2 et 3. Le cylindre 39 accueillant le piston libre 38 est formé dans la culasse 40, au-dessus de deux chambres symétriques 49 situées respectivement en face des orifices 48 et 41. Chacune des deux chambres 49 communique par un passage 42 avec une extrémité respective du cylindre 39. Ainsi, par l'effet de la pression hydraulique, le piston 38 est toujours maintenu en butée à l'extrémité du cylindre 39 qui communique avec la chambre 49 située à la basse pression, à savoir coté aspiration 48, et éloigné de l'extrémité du cylindre 39 qui communique avec la chambre 49 située à la haute pression, à savoir coté refoulement 41. A la figure 5, qui correspond à la rotation de la pompe dans le sens horaire, l'orifice 48 est l'orifice d'aspiration, l'orifice 41 étant celui du refoulement. La pression arrive par le passage 42 sur le côté gauche du cylindre 39 et le piston 38 est 25 repoussé vers la droite jusqu'en butée contre l'extrémité droite du cylindre 39 et y est maintenu par la pression. Ce mouvement du piston 38 fait pivoter la glace 3 jusque dans la position représentée à la figure 7 (angle X). A la figure 4, qui correspond à la rotation de la pompe dans le sens antihoraire, l'orifice 41 est l'orifice de refoulement, l'orifice 48 étant celui de 30 l'aspiration. La pression arrive par le passage 42 sur le côté droit de cylindre 39 et le piston 38 est repoussé vers la gauche jusqu'en butée contre l'extrémité gauche du cylindre 39 et y est maintenu par la pression. Ce mouvement du piston 38 fait pivoter la glace 3 jusque dans la position représentée à la figure 6 (angle -X) Ainsi le changement du calage angulaire (X ou -X) de la glace de distribution 3 est réalisé sans autre intervention de l'utilisateur que le branchement 5 des orifices d'entrée et de sortie de la culasse 40 de la pompe. Chaque extrémité du piston 38 est munie d'un canal interne coudé 50 reliant la face d'extrémité du piston 38 à la face latérale du piston 38 au droit du canal 42, de manière à pouvoir transmettre la pression hydraulique venant du canal 42 jusqu'à l'extrémité correspondante du cylindre 39 lors d'un renversement de sens de la 10 pompe, et ainsi amorcer le déplacement axial du piston 38. Comme visible sur les figures 4 et 5, des conduits d'alimentation 51 et 52 ménagés dans la culasse 40 partent du cylindre 39 à l'opposé des canaux 42 en direction du bloc d'asservissement de la pompe (non représenté) pour alimenter ce bloc d'asservissement en pression hydraulique. Chacun des conduits 51 et 52 est 15 muni d'un clapet à bille 53 qui s'ouvre uniquement du côté où se trouve la pression de refoulement de la pompe. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si 20 celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » pour un élément n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels 25 éléments. Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication. REVENDICATIONS1. Pompe hydraulique à double sens de rotation, comportant des pistons axiaux (1) prenant appui contre un plateau biais (2), la pompe comprenant un barillet tournant (20) entrainé en rotation par un arbre (21) et portant des cylindres (la) dans lesquels les pistons (1) coulissent, la pompe comportant une culasse (40) comprenant deux chambres (49) destinées à être reliées respectivement à un circuit à haute pression et à un circuit à basse pression, la distribution de la pompe étant assurée par une glace de distribution (3) possédant deux lumières identiques (22, 23) disposées en face de deux chambres (49) de la culasse et aptes à constituer une lumière d'aspiration et une lumière de refoulement dans chaque sens de rotation de la pompe, chaque cylindre (la) étant muni à sa base d'un orifice (4) qui passe successivement devant la lumière d'aspiration et la lumière de refoulement au cours de la rotation du barillet (20), ladite glace de distribution (3) pouvant pivoter autour d'un axe (21) de façon à pouvoir occuper deux positions angulaires suivant le sens de rotation de la pompe, caractérisée par le fait que la pompe comporte un dispositif de pilotage hydraulique (38, 39, 42) de la position angulaire de la glace de distribution (3) apte à provoquer automatiquement un changement de position angulaire de la glace de distribution, lorsque le sens de rotation de la pompe est inversé, sous l'effet du différentiel de pression entre les deux chambres (49) de la culasse (40). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de pilotage hydraulique comporte un piston libre (38) monté dans un cylindre (39) qui est relié à chacune de ses extrémités à une des deux chambres (49) de la culasse (40). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le piston libre (38) est muni d'un doigt (37) dont l'extrémité est engagée dans un logement (36) ménagé à la 25 périphérie (35) de la glace de distribution (3).