Machine rotative à pistons et à barillet avec rotule central fixe

Abstract

 L'invention concerne une pompe à barillet (1) et à plateau oscillant (67), avec rotule centrale fixe (70).
Le plateau (67) a en son centre, un palier sphérique (68,69) dont la section méridienne circulaire correspond à un angle an centre supérieur à 180°, alors qu'à l'intérieur de ce palier sphérique (68,69) est disposée une rotule sphérique fixe (70) solidaire d'un bras (71) ancré axialement dans le centre du barillet (61).
La rotule (70) peut être solidaire de deux demi-arbres (71,72) dont on peut régler la précontrainte axiale par des écrous (77,80) et par une cale d'épaisseur (87).

Description

[0001] La présente invention est relative à une machine ro­tative à pistons du type à barillet, plus particulièrement prévue pour refouler des fluides à haute pression, et notamment des li­quides chargés.

[0002] On sait que des pompes de ce type sont couramment utilisées dans l'industrie minière ou dans l'industrie pétrolière, pour pomper des liquides chargés, tels que du pétrole, des boues liquides, des fluides de fracturation, ou analogues. Les pompes de ce type sont couramment de grandes dimensions et prévues pour refouler le liquide avec un débit important, sous des pressions élevées, couramment supérieures à 200 bars.

[0003] Dans le cas particulier des exploitations pétroliè­res, il est en outre nécessaire qu'une pompe de ce type reste de dimensions relativement réduites, suffisamment pour permettre de la charger et de la transporter avec son moteur d'entraînement en une seule fois sur un camion. Le problème étant ainsi posé, on cmprend que la tendance soit à réduire le poids et les dimensions hors tout de la pompe, tout en augmentant la pression à laquelle elle refoule le liquide. Les solutions connues à ce jour consis­tent à utiliser une pompe à piston à barillet, l'embiellage des pistons étant commandé à partir d'un plateau incliné rotatif. Les techniques connues à ce jour consistent à faire reposer le plateau incliné rotatif sur des butées que porte le fond du carter de la pompe, lequel carter entoure l'embiellage, pour remonter jusqu'au barillet auquel il est lié.

[0004] En pratique, on constate que cette technique connue présente un grave inconvénient. En effet, le carter extérieur de la pompe assure la transmission des efforts de poussée entre les butées arrière du plateau rotatif oscillant, et le barillet dans les cylindres duquel le liquide est refoulé par les pistons. Au­trement dit, plus la pression de refoulement du liquide est éle­vée, plus les efforts transmis par le carter sont importants et plus ce carter doit donc être largement dimensionné et lourd. Les pompes connues à ce jour ont ainsi atteint une limite au-­delà de laquelle il n'est plus possible d'augmenter la pression du liquide sans augmenter le poids et l'encombrement de l'ensem­ble qui devient alors intransportable par camion.

[0005] La présente invention a pour but d'éviter ces in­convénients, en réalisant une machine rotative à barillet et à plateau incliné rotatif, dont l'embiellage d'un type nouveau permet d'augmenter la pression de refoulement du liquide, tout réduisant le poids d'ensemble de l'appareil.

[0006] Une machine rotative selon l'invention comprend un barillet fixe, dans les alésages cylindriques duquel coulissent des crosses directement reliées à des pistons de refoulement, dont cha­cune est reliée par une bielle à un plateau incliné à mouvement rotatif louvoyant, dont la face arrière estéquipée d'un tourillon central d'entraînement orienté perpendiculairement à la face de poussée avant du plateau, et elle est caractérisée en ce que la face avant du plateau comporte, en son centre, un palier sphérique, dont la section méridienne circulaire correspond à un angle au cen­tre supérieur à 180 °, préférablement de l'ordre de 240 ° ou davan­tage, alors qu'à l'intérieur de ce palier sphérique, est disposée une rotule sphérique fixe, solidaire d'un bras ancré axialement dans le centre du barillet, si bien que la poussée du plateau en cours de fonctionnement est transmise directement au barillet par l'intermédiaire du palier sphérique travaillant à l'arrachement, et ceci sans faire intervenir la résistance des parois du carter, notamment dans sa partie arrière.

[0007] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tourillon arrière du plateau louvoyant est placé dans un palier solidaire du voile d'un pignon sur lequel il occupe une position excentrique. Le pignon en question est entraîné en rotation à par­tir d'un engrenage latéral motorisé, sur lequel il engrène.

[0008] Suivant une autre caracteristique de l'invention, le tourillon arrière pour la commande du platteau à mouvement lou­voyant est monté dans le voile du pignon par une articulation sphé­rique.

[0009] Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'articulation sphérique en question est portée par un plateau excentré, dont on peut choisir à volonté l'orientation angulaire par rapport au voile du pignon qui le porte. Ainsi, on choisit au montage l'excentricité du palier sphérique par rapport au voile du pignon, ce qui permet de régler l'amplitude de la course réelle des pistons de la pompe, et par conséquent, la valeur maxima du couple moteur à la pression de refoulement désirée pour le fluide pompé.

[0010] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau incliné à mouvement louvoyant est immobilisé en rotation par une bielle latérale le reliant au carter.

[0011] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau incliné à mouvementlouvoyant est immobilisé en rotation par un couple d'engrenages coniques dont l'un est porté par la périphérie de la face arrière du plateau louvoyant, alors que l'au­tre, sur lequel il engrène, est solidaire du carter de la pompe.

[0012] Suivant une autre caractéristique de l'invention, on prévoit, entre la face avant du plateau louvoyant, et la face en regard du barillet fixe, les organes à mouvement alternatif d'une pompe de graissage à pistons axiaux.

[0013] Suivant une autre caractéristique de l'invention, la lubrification du palier sphérique central de la face avant du pla­teau est assurée à partir d'un canal principal disposé longitudi­nalement dans le bras, pour déboucher à l'intérieur de la sphère où il se ramifie en plusieurs canaux radiaux débouchant sur la périphie de la sphère fixe, notamment dans la zone annulaire, où celle-ci travaille à l'arrachement.

[0014] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le réducteur d'entraînement du plateau incliné à mouvement lou­voyant est fixé au carter de la partie mécanique de la pompe au moyen d'une bride et d'une contrebride coaxiales avec l'axe de sortie du réducteur et avec l'axe du barillet donnant ainsi l'a­vantage de pouvoir orienter à volonté l'axe du pignon d'entrée du réducteur.

[0015] Suivant une caractéristique de l'invention, la ro­tule sphérique centrale est par ailleurs solidaire d'un second demi-arbre rigide, situé à l'opposé du premier avec lequel il est aligné, ce second demi-arbre étént par son extrémité opposée, ri­gidement ancré sur la partie arrière du carter de la machine. Il est à noter que ces deux demi-arbres peuvent dans certains mon­tages ne former qu'un seul arbre monobloc.

[0016] Suivant une autre caractéristique de l'invention, des moyens de précharge du palier sphérique sont disposés entre l'arrière du carter et l'extrémité correspondante du second demi-­arbre qui y prend appui. Cette précharge de la rotule sphérique soumet celle-ci à des charges opposées à celles qu'elle subit du fait de la poussée des pistons sur le plateau.

[0017] Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'extrémitégauche du second demi-arbre est constituée par une tige filetée qui traverse le fond du carter fixe, derrière lequel on y visse un écrou de mise sous tension en vue de rigidifier parfai­tement le carter.

[0018] Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de mise en précharge du palier sphérique sont consti­tués parl'utilisation d'une cale d'épaisseur, convenablement choisie, qu'on intercale entre un couvercle amovible et l'arrière du carter dont il constitue le fond en vue de comprimer une butée à rouleaux.

[0019] Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de précharge utilisée sont constitués par l'interposi­tion entre le fond fixe de l'arrière du carter et une butée à rou­leaux sur laquelle prend appui l'arrière du plateau oscillant incliné, d'un vérin hydraulique annulaire coaxial.

[0020] Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'alimentation du vérin de précharge du palier sphérique est assu­rée en fluide sous pression, par une canalisation qui le relie à la pression de refoulement fournie par la machine dans le cas où celle-ci est une pompe.

[0021] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le plateau oscillant incliné est réalisé par assemblage de deux pla­teaux superposés,ayant chacun un profil en coin, des moyens, étant prévus pour fixer l'un sur l'autre, de facon amovible, les deux demi-plateaux en coin dont l'orientation angulaire relative a été choisie en fonction de la course désirée pour les pistons de la machine à barillet.

[0022] Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi­tatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention.

Figure 1 est en vue en coupe axiale d'une pompe à barillet selon l'invention.

Figure 2 est en vue en bout, montrant le palier sphérique excentrique du tourillon commandant le plateau.

Figure 3 est une coupe suivant III -III (figure 1).

Figure 4 correspond à la figure 1, pour une variante de réalisation où le plateau est immobilisé en rotation par un couple d'engrenages coniques.

Figure 5 est une vue en coupe axiale d'une pompe hy­ draulique à barillet selon l'invention.

Figure 6 est une vue analogue, montrant à grande échelle, le détail de l'embiellage dont les deux demi-plateaux inclinés sont assemblés à la position qui confére aux pistons la course maxima.

Figure 7 est une coupe analogue, les deux demi-pla­teaux étant assemblés, cette fois, à la position de course nulle.

Figure 8 montre une variante où un vérin hydraulique annulaire équipe l'arrière du carter, pour la mise sous précon­trainte de tension du second demi-arbre supportant la rotule cen­trale.

[0023] On a représenté sur les dessins, une pompe à barillet qui comprend :
- un barillet fixe 1, dans les alésages 2 duquel des crosses ou des pistons 3 coulissent suivant un mouvement alternatif ;
- un plateau incliné 4, dont l'axe géométrique 5 forme un angle aigu 6 avec l'axe géométrique 7 du barillet 1 ;
- des bielles 8, dont chacune possède deux extrémités sphériques 9 et 10, pour assurer la liaison entre chaque crosse ou piston 3, et le plateau à mouvement louvoyant 4 ;
- un maneton arrière 11, solidaire du plateau 4, et co-linéaire avec l'axe 5 ;
- unpignon de commande 12, axé sur l'axe géométrique 7 autour du­quel il tourne, tandis que, dans son voile 13, est prévu un palier excentré 14, pour le maneton 11 ;
- un engrenage latéral 15, qui engrène sur la denture du pignon 12, et dont l'arbre 16 est entraîné par un moto-réducteur non re­présenté.

[0024] La partie centrale de la face avant du plateau 4 por­te, en creux, un palier sphérique 17, à l'intérieur duquel est ar­ticulée une rotule sphérique 18. Cette dernière est solidaire d'un bras 19.

[0025] Ce bras 19 est monté à poste fixe dans la partie cen­trale du barillet 1, le long de l'axe géometrique 7.

[0026] On voit, notamment sur les figures 1 et 4, que la rotule sphérique 18 est emprisonné dans le palier sphérique 17, suivant un angle au centre 20, qui est nettement supérieur à 180°. Autrement dit, le bord 21 du palier sphérique 17 se referme derriè­re le grand diamètre de la rotule 18. Dans le cas particulier du du dessin, l'angle au centre 20 est de l'ordre de 260°, si bien que lorsque le plateau 4 est soumis par la réaction des pistons 3 à une poussée orientée dans le sens de la flèche 22, le palier 17 travaille à l'arrachement, autour de larotule fixe 18.

[0027] Le tourillon 11 est préférablement monté dans un manchon de palier 23, qui est sphérique. La section méridienne sphérique 24 du manchon 23 permet à l'axe géométrique 5 du plateau 4 et du maneton 11, d'osciller lègérement lorsqu'on fait varier l'angle d'inclinaison 6 du plateau 4, pour régler la course des pistons 3 et la pression de refoulement du liquide.

[0028] L'excentricité du palier 14 permet, en faisant tour­ner celui-ci d'une position angulaire à une autre, autour de l'a­xe géométrique 7, de faire varier l'excentration de celui-ci, par rapport au manchon 23, ce qui a pour effet de faire varier l'ex­centration de celui-ci, par rapport au manchon 23, ce qui a pour effet de faire varier l'angle d'inclinaison 6. Dans l'exemple il­lustré sur la figure 2, le palier excentré 14 possède huit perça­ges 25, répartis sur sa périphérie. Ainsi, par mise en place de boulons de fixation dans les perçages 25, on peut choisir à 1/8ème de tour prés, la position angulaire du manchon 23 dans le palier 14 du voile 13.

[0029] Dans l'exemple illustré sur les figures 1 à 3, une bielle latérale 26 à extrémités sphériques articulées 27 et 28, relie la périphérie du plateau louvoyant 4, à une partie fixe 29 du carter 30 de la pompe. Cette bielle 26 a pour but d'immobiliser en rotation le plateau 4, au cours de son mouvement louvyant com­mandé par la rotation sur lui-même du pignon 13.

[0030] Dans la variante illustrée sur la figure 4, le pla­teau louvoyant 4 est immobilisé en rotation, non plus par la bielle latérale 26, mais par un couple de deux engrenages coniques 31 et 32, ayant chacun le mêne nombre de dents, à savoir :
- un engrenage conique 31, prévu sur la face arrière à la péri­phérie du plateau 4 ;
- un engrenage conique 32, solidaire du carter fixe 30 de la pom­pe, et axé sur l'axe géométrique 7.

[0031] La rotation du pignon 12 commandant le mouvement louvoyant du plateau incliné 4, le pignon mobile 31 roule sur le pignon fixe 32, ce qui immobilise en rotation le plateau oscil­lant 4.

[0032] Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bras fixe 19 est percé d'un canal axial 33 relié à une source d'alimentation en huile de graissage sous pression. Le canal 33 se ramifie dans la partie centrale de la rotule 18, en plusieurs canaux radiaux 34 qui débouchent dans le palier sphérique 17, par des ouvertures 35 situées notamment dans la partie en contre-dé­pouille du palier 17, c'est-à-dire dans la partie où celui-ci travaille à l'arrachement, sur la rotule 18, autour du bras fixe 19.

[0033] Le canal 33 peut également se ramifier suivant un ou plusieurs canaux 36, lubrifiant la partie arrière du palier 17.

[0034] La lubrification du palier sphérique 17 peut être effectuée dans certaines applications par une pompe à huile à pis­ton axial à mouvement alternatif.

[0035] Il s'agit d'une pompe constituée par un alésage fixe 37 localisé dans le barillet 1 et à l'intérieur duquel coulisse un piston 38 qu'une biellette à paliers sphériques relie à la face avant du plateau louvoyant 4. La biellette 39 est percée d'un ca­nal 41. Cette pompe à huile possède un clapet 42. Elle est ali­mentée par un orifice 43. Au cours du mouvement du plateau lou­voyant 4, le piston 38 est animé d'un mouvement alternatif lui permettant de refouler l'huile à la manière connue dans une cana­lisation 40 grâce à l'action du clapet antiretour 42. Notons que l'alimentation des canaux de graissage 33 et/ou 43 peut être effec­tuée à partir de toute pompe de graissage extérieure de type connu. Il est important de noter que la lubrification peut se faire soit en hydrostatique, soit en hydrodynamique selon les applications.

[0036] Le fonctionnement est le suivant :

[0037] Lorsqu'on entraîne en rotation l'arbre moteur 16, l'axe géométrique 5 du plateau 4 constitue une génératrice décri­vant une surface conique de demi-angle au sommet 6 autour de l'a­xe fixe 7 de la machine. On a vu que la valeur exacte de ce demi-­angle au sommet 6 peut être réglée par un choix judicieux de la position angulaire du palier excentré 14 dans le manchon 23.

[0038] Le plateau 4 étant par ailleurs immobilisé en ro­tation par la bielle 26 ou par les pignons coniques 31, 32, il décrit autour de l'axe fixe 7, un mouvement louvoyant, qui agit à la manière connue sur les pistons 3, pour les animer d'un mou­vement alternatif de pompage. Les réactions développées par les pistons 3 du fait de la pression du liquide refoulé se combi­nent en une résultante qui tend à arracher le plateau 4 hors de la rotule fixe18, suivant la direction de la flèche 22. La forme en contre-dépouille du palier 17 qui se referme autour du bras fixe 19 s'oppose à cet arrachement, en provoquant un frottement principalement dans la zone annulaire lubrifiée par les orifices 35. Les efforts ainsi supportés par le plateau 4 se transmettent donc à la rotule sphérique 18 qui les reporte, par le bras 19, directement sur le barillet fixe 1. Autrement dit, les efforts développés par la poussée des pistons 3 sur le plateau 4 sont encaissés directement par la réaction du ba­rillet 1 au niveau du bras 19, sans avoir à passer par le car­ter 30 de la pompe. Ce dernier peut donc être réalisé suivant une structure particulièrement légère. De plus, on voit que si l'on augmente la pression de refoulement du fluide pompé par les pistons 3, cela n'a pratiquement aucune incidence sur les efforts auxquels est soumis le carter fixe 30.

[0039] En fonction des nécessités du montage de la pompe dans une installation, le positionnement de l'arbre d'entraî­nement 16 peut se faire à volonté grâce à l'orientation de la bride 44 par rapport à la contrebride 45, ces deux brides é­tant en effet coaxiales avec l'axe géométrique 7 du barillet.

[0040] A noter que l'axe 46 coaxial avec l'axe 7 soli­daire du pignon 13, peut servir à l'entraînement d'un tachy­mètre ou peut aussi être utilisé pour acheminer le lubrifiant du manchon 23.

[0041] L'invention s'applique en particulier aux compres­seurs, pompes ou moteurs hydrauliques à pistons axiaux soit pour des fluides chargés.

[0042] Suivant une variante illustrée sur la Figure 5, le carter 30 de la pompe est partagé en deux parties munies l'­une 57 d'une bride 58, l'autre 59 d'une contrebride 60 pour les raccorder l'une à l'autre, ces deux brides étant circu­laires et centées sur l'axe 7 de la machine, ce qui permet de décaler par crans leur positionnement angulaire relatif. On peut ainsi choisir à volonté la position angulaire de l'arbre d'entraînement 32 autour de l'axe géometrique 7 de la machine. Dans la variante des figures 5 à 8, on a représenté une ma­chine tournante, par exemple une pompe, comportant un barillet fixe 61, dans lequel sont disposés des alésages 62 parllèles entre eux, et répartis autour de l'axe géométrique 7 de l'en­semble. Dans chaque alésage 62, coulisse un piston 64, dont la bielle 65 prend appui, par un coussinet 66, sur un plateau in­cliné oscillant 67. Ce plateau porte, en son centre, un palier sphérique 68, 69, est engagé autour de la sphère d'une rotule fixe 70.

[0043] Selon l'invention, la rotule fixe 70 est solidai­re d'un premier demi-arbre 71, et d'un second demi-arbre 72, entre lesquels elle se trouve. Les deux demi-arbres 71 et 72 sont alignés l'un avec l'autre, de part et d'autre de la rotu­le 70, tous deux centrés sur l'axe longitudinal 7 de la machi­ne. Les deux demi-arbres 71 et 72 peuvent quelquefois ne former qu'un seul arbre rigide et monobloc.

[0044] Le premier demi-arbre 71 est encastré dans la par­tie centrale du barillet 61.

[0045] Le second demi-arbre 72 est solidaire de la partie arrière 59 du carter fixe 30 de la machine.

[0046] Plus particulièrement, le second demi-arbre 72 se prolonge vers l'arrière, par une tige filetée 74, qui traverse librement un orifice central 76 du couvercle arrière 75. Un écrou 77 vissé sur la tige filetée 74 à l'extérieur du couver­cle 75 permet de fixer le second demi-arbre 72 en vue de rigi­difier le carter 30.

[0047] De même, on prévoit sur le premier demi-arbre 71, à proximité de la rotule 70, un épaulement 78 qui prend appui sur la face intérieure du barillet 61, alors qu'à l'avant de ce même barillet, le demi-arbre 71 se prolonge par une tige filetée 79, sur laquelle on peut visser plus ou moins un écrou 80. La périphérie de cet écrou prenant appui sur la face avant du barillet 61, on comprend qu'en agissant sur l'acrou 80, on puisse reprendre sur la face avant du barillet les efforts de traction auxquels le premier demi-arbre 71 sera, lui aussi, soumis.

[0048] La partie centrale du demi-arbre 71 est disposée dans un alésage central 81 du barillet 61, où elle peut li­brement coulisser dans le sens longitudinal.

[0049] La face avant de poussée du plateau 67 est per­pendiculaire à un axe géométrique 82 qui forme avec l'axe géométrique 7, un angle aigü 83. Ces deux axes géometriques 7 et 82 convergent vers le centre 90 de la rotule sphérique 70. Le plateau 67 tourne antour de l'axe géométrique 82 et, pour cela, sa face arrière prend appui par une butée à rouleaux co­nique 84 sur un transmetteur de mouvement 85. Ce dernier prend à son tour appui par une butée à rouleaux 86, sur le couvercle arrière 75 du carter 30. Ce couvercle arrière 75 du carter 30 est vissé sur le carter 30, avec interposition d'une cale d'­épaisseur annulaire 87, dont l'épaisseur 88 peut être choisie à volonté, en fonction des précharges désirées.

[0050] Le transmetteur de mouvement 85 est traversé, dans sa partie centrale, par un alésage longitudinal 89, à l'­intérieur duquel peut librement se déplacer le second demi-ar­bre 72.

[0051] Sur sa périphérie, le transmetteur de mouvement 85 est équipé d'un pignon denté 90, centré sur l'axe géométri­que 7. Ce pignon 90 engrène sur un pignon de commande 91, de plus petit diamètre, qui est situé latéralement dans le carter 30, solidaire d'un arbre de sortie tournant 92, disposé à l'ex-­térieur. L'axe géométrique 93 de cet arbre de sortie 92 est pa­rallèle à l'axe géométrique 7. Une masselote d'équilibrage 94 est fixée sur le pignon 90 par des vis 95.

[0052] Enfin, une biellette latérale 96 est articulée par l'une de ses extrémités 97 (figure 5), dans un palier 98, solidaire du plateau 67 qui est ainsi immobilisé en rotation.

[0053] On comprend que l'embiellage ainsi représenté, et notamment la structure du transmetteur de mouvement 85, pré­sentent l'avantage de permettre la mise en compression axiale des butées à rouleaux 84 et 86, grâce à la cale d'épaisseur 87 qui est comprimée par le couvercle arrière 75, lui-même fixé sur le fond du carter 30, par des vis 99, et par l'écrou 77. En particulier, on étudie soigneusement l'épaisseur 88 de la cale 87, en vue d'appliquer sur les butées 84 et 86, une pré­charge qui sera encaissée par la partie des demi-coussinets 68 et 69 située à gauche du plan diamétral transversal théorique 100 défini par la rotule sphérique 70. Cette préchange vien­dra donc soulager l'autre partie des demi-coussinets 68 et 69, qui est située à droite du plan théorique 100, et reçoit des effots de poussée exercés par les pistons 64. Ainsi, on garan­ tit tout autour de la calotte sphérique des demi-coussinets 68 et 69, une bonne répartition des pressions spécifiques qui ap­paraissent au cours du fonctionnement de la machine. Un choix judicieux sera par exemple, de calculer l'épaisseur 88 de la cale 87, de sorte que les contraintes à droite et à gauche du plan transversal 100 induisent des pressions égales sur la ca­lotte sphérique du palier centrale 68, 69. Si cette condition est réalisée, on dira que la machine comporte en son centre, une "butée fottante", étant donné qu'à cette position d'équili­bre, la butée sphérique (palier 68, 69, sur la rotule 70) est en charge axiale nulle.

[0054] Dans la variante de la figure 8, la précharge de compression axiale des butées 84, 86, s'effectue, non plus l'­intermédiaire de la cale d'épaisseur 87 et du chapeau 75 (fi­gure 5), mais en utilisant un chapeau de retenue 101, qui vient se fixer sur le carter 30, par les vis 99, mais à l'intérieur duquel peut coulisser un piston hydraulique annulaire 102. Ce dernier est pourvu de deux joints d'étanchéité annulaires, à savoir un joint intérieur coulissant 103 et un joint extérieur 104, également coulissant. L'espace moteur 105 qui reste situé entre piston annulaire 102, et le fond du chapeau 101, reçoit, par une ouverture d'alimentation 106, un fluide hydraulique sous pression schématisé par la flèche 107. L'ensemble est calculé de façon que la course minima du vérin 101, 105, corresponde à un point de serrage mécanique minimum permanent sur la rotule de la butée 86.

[0055] Cette variante permet de relier la pression d'uti­lisation de la pompe ou du compresseur que constitue la machi­ne à barillet, à la pression exercée par l'espace 105 sur le piston 102. Un choix judicieux de la surface utile de ce pis­ton 102 permettra de contrôler l'effort appliqué sur les bu­tées 84 et 86, et donc sur le coussinet sphérique 68 , 69, de manière à obtenir en permanence :
- soit la condition précitée de "butée flottante" pour la re­tule 70 ;
- soit tout rapport désiré entre les poussées exercées sur cet­te rotule 70 de part et d'autre du plan théorique 100.

[0056] Dans la variante illustré sur les figures 6 et 7, le transmetteur de mouvement 25 est réalisé sous la forme de deux demi-transmetteurs 108 et 109, chacun à profil en coin. Autrement dit, la face d'appui plane 100 suivant laquelle ils sont en contact l'un avec l'autre, est perpendiculaire à un axe théorique 111 passant par le centre géométrique 112 de la ro­tule 70, cet axe 111 formant avec l'axe géométrique 7, un angle 113 égal à la moitié de l'angle 23 précité, et qui correspond à l'axe 22. Des vis 114, régulièement réparties en cercle au­tour de l'axe 111, permettent d'assembler des deux demi-trans­metteurs 108 et 109.

[0057] On comprend, qu'en choississant leurs positions angulaires relatives autour de l'axe 111, avant de les visser à l'aide des vis 114, on puisse définir la longueur de la cour­se désormais imposée aux pistons 4, 64, pour toute valeur in­termédiaire entre :
- la course maxima correspondant à la position illustrée sur la figure 6 (la zone la plus mince 115 du demi-transmetteur 109 est alors en appui sur la zone du demi-transmetteur 108 qui est situé le plus en arrière le long de l'axe 3) ;
- à la position de course nulle, obtenue par décalage de 180° par rapport à la position de la figure 6, de façon à orienter la face avant 116 du plateau de poussée 4, perpendiculairement à l'axe géométrique longitudinal 7.
- Dans une version plus élaborée on utilise un dispositif de contrôle continu, avec commande extérieure, de la position des deux demi-transmetteurs de mouvement 108 et 109.

Revendications

1 - Pompe à barillet comprenant un barillet fixe (1), (61) dans les alésages cylindriques (2), (62) duquel cou­lissent des pistons de refoulement (3), (64) dont chacun est re­lié par une bielle (8), (65) à un plateau incliné (4), (67) à mouvement rotatif louvoyant, dont la face arrière est équipée d'un tourillon central d'entraînement (11), orienté suivant un axe (5) perpendiculaire à la face de poussée avant du plateau comporte, en son centre, un palier sphérique (17), (67) dont la section méridienne circulaire correspond à un angle au cen­tre (20) supérieur à 180°, alors qu'à l'intérieur de ce palier sphérique (17),(67) est disposée une rotule sphérique fixe (18), (70) solidaire d'un bras (19), (71) ancré axialement dans le centre du barillet (1), (61), si bien que la poussée du plateau (4), (61) en cours de fonctionnement est transmise directement au barillet (1), (61) par l'intermédiaire du palier sphérique (17), (67) travaillant à l'arrachement, et ceci sans faire in­tervenir la résistance des parois du carter (30), notamment dans sa partie arrière.

2 - Pompe à barillet suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle au centre (20) est supérieur à 250° .

3. - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tourillon arrière (11) du plateau louvoyant (4) est placé dans un palier (14) solidaire du voile (13) d'un pignon (12) sur lequel il oc­cupe une position excentrique, le pignon (12) étant entraîné en rotation à partir d'un engrenage latéral mptorisé (15) sur le­quel il engrène.

4 - Pompe à barrillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tourillon arrière (11) pour la commande du plateau à mouvement louvoyant (4) est monté dans le voile (13) du pignon (12), par une articulation sphérique (24).

5 - Pompe à barillet suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'articulation sphérique (24) est portée par un manchon (23) placé dans un palier excentré (14) dont on peut choisir à volonté l'orientation angulaire par rapport au voile (13) du pignon qui le porte, si bien qu'on choisit au montage l'excentricité du palier (14) supportant le manchon sphérique (23), par rapport au voile (13) du pignon (12), ce qui permet de régler l'amplitude de la course réelle des pis­tons (3) de la pompe, et par conséquent, la valeur maxima de la pression de refoulement pour le liquide pompé par rapport au couple du moteur d'entraînement.

6 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le plateau incliné (4) à mouvement louvoyant est immobilisé en rotation par une bielle latérale (26) le reliant au carter (30).

7 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le plateau incli­né (4) à mouvement louvoyant est immobilisé en rotation par un couple d'engrenages coniques (31) et (32), dont l'un (31) est porté par la périphérie de la face arrière du plateau louvoyant (4), alors que l'autre (32), sur lequel il engrène, est soli­daire du carter (30) de la pompe.

8 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'on prévoit, entre la face avant du plateau louvoyant (4) et la face en re­gard du barillet fixe (1), les organes à mouvement alternatif (38), (39), d'une pompe de graissage (37), (38), (39), (42) per­mettant d'apporter un lubrifiant dans un canal (40) débouchant dans la zone annulaire travaillant à l'arrachement du palier sphérique (17).

9 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la lubrifi­cation du palier sphérique central (17) de la face avant du pla­teau (4) est assurée à partir d'un canal principal (33) disposé lon­gitudinalement dans le bras (19), pour déboucher à l'intérieur de la sphère (18) où il se ramifie en plusieurs canaux radiaux (34) débouchant en (35) sur la périphérie de la sphère fixe (18), notamment dans la zone annulaire où celle-ci travaille à l'arrachement.

10 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le position­nement de l'arbre d'entraînement (16) peut se faire à volonté grâce à l'orientation de la bride (44) par rapport à la con­trebride (45), ces deux brides coaxiales avec l'axe géométrique (7) faisant partis intégrantes du carter (30).

11 - Pompe à barillet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la rotule (70) est par ailleurs solidaire d'un second demi-arbre rigide (72) situé à l'opposé du premier (71) avec lequel il est ali­gné sur l'axe (7), ce second demi-arbre (72) étant par son ex­trémité opposée, rigidement ancré sur la partie arrière du car­ter (30) de la machine.

12 - Machine rotative suivant la revendication 11, caractérisée en ce que des moyens de précharge du palier sphé­rique sont disposés entre l'arrière du carter (30) et les bu­tées à rouleaux (84) et (86) qui prennent appui sur le palier sphérique par l'intermédiaire du transmetteur de mouvement (67).

13 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisée en ce que les deux demi-arbres (71) et (72) équipés respectivement des écrous (74) et (79) permettent la reprise des efforts de traction sur la face avant du barillet (61) et donc contribuent à la parfaite rigidité du carter (30) pendant le fonctionnement de la machine.

14 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 et 13 caractérisée en ce que les moyens de précharge de la butée sphérique sont constitués par l'utilisa­tion d'une cale d'épaisseur (87) dont on choisit l'épaisseur (88) et qu'on interclae entre un couvercle amobible (75) et l'­arrière du carter (30) en vue d'exercer une compression pré­déterminé sur la butée à rouleaux (86).

15 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que les moyens de précharge de la butée sphérique utilisés sont constitués par l'interposition entre le fond fixe de l'arrière du carter (30) et une butée à rouleaux (86), sur laquelle prend appui l'­arrière du plateau rotatif incliné (67), d'un vérin hydrauli­que annulaire coaxial (101), (105).

16 - Machine rotative suivant la revendication 15, caractérisée ence que l'alimentation du vérin de précontrainte (101), (105) est assurée en fluide sous pression (107) par une canalisation (106) qui le relie à la pression de refoulement fournie par la machine, dans le cas où celle-ci est une pompe ou un compresseur.

17 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16 caractérisée en ce que le plateau rotatif incliné (67) prend appui sur un transmetteur de mouve­ment (25) réalisé par assemblage de deux demi-transmetteurs (108) et (109) superposés, ayant chacun un profil en coin, des moyens étant prévus pour fixer l'un sur l'autre, de façon amo­vible, les deux demi-transmetteurs en coin (108) et (109) dont l'orientation angulaire relative a été choisie en fonction de la course désirée pour les pistons (64) de la manche à baril­let, le reglage pouvant aller de la course maxima (Figure 6) à la course nulle ( Figure 7).

18 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisée en ce que le demi-arbre avant (71) traverse librement un alésage axial longitudinal (81) du barillet (61) sur la face inférieure duquel il prend appui par un épaulement (78), alors que son extrémité avant se termine par une tige filetée (79) sur laquelle est vissé un écrou (80) permettant de régler la charge de traction à laquel­le le demi-arbre (71) est soumis quand l'écrou (80) est en ap­pui sur la face avant du barillet (61).

19 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisée en ce que les deux demi-­arbres (71) et (72) sont fabriqués séparément, puis assemblés.

20 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications 11 à 18, caractérisée en ce que les deux demi-arbres (71) et (72) sont fabriqués d'une seule pièce.

21 - Machine rotative suivant l'une quelconque des revendications prédédentes, caractérisée en ce que le car­ter (30) de la machine est partagé en deux parties (57) et (59) munies, d'une bride (58) l'autre d'une contre-bride (60), pour les raccorder l'une à l'autre, ces deux brides (58), (60) é­tant circulaires, centrées sur l'axe (7) (Figure 1), ce qui permet de décaler par crans leur positionnement angulaire re­latif pour choisir à volonté la position angulaire de l'arbre d'entraînement (32) autour de l'axe (7).

Dessins