Dispositif hydraulique rotatif à cylindrée variable

Abstract

 L'invention se rapporte à un dispositif hydraulique rotatif du type pompe volumétrique à stator et rotor coaxiaux et à palettes coulissant axialement dans le rotor, le stator comportant au moins une surface de fond présentant, en un nombre variable, des déformations à zones rectilignes appropriées au fonctionnement, ou évidements.
Lesdits évidements (8) sont réalisés sur des éléments mobiles (6) du stator, de sorte que la profondeur desdits évidements peut être rendue variable, d'où un débit variable pour le dispositif.
L'invention s'applique aux freins et ralentisseurs comme aux moteurs et aux pompes.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif hydraulique rotatif à cylindrée variable.

[0002] Il existe plus ou moins dans cet ordre d'idée des dispositifs dans lesquels le rotor est déplacé axialement et se trouve en contact constant avec une partie fixe.

[0003] Il existe des dispositifs dans lesquels des éléments mobiles à parcours imposé sont en contact direct avec un élément rotorique à déplacement axial.

[0004] Il existe des dispositifs dans lesquels des bosses mobiles vont au-devant de palettes à parcours imposé ou non.

[0005] Il existe, enfin, un dispositif dans lequel des palettes à parcours imposé susceptibles d'être translatées coopèrent avec des moyens de dérivation de fluide.

[0006] Le dispositif selon l'invention est du type de la génération de dispositifs de la Demanderesse comportant des palettes coulissantes, à coulissement axial, disposées en alignement dans des logements du rotor, lesquelles palettes sont chacune appliquées, de manière constante et totale, sur une surface continue de fond statorique, qui peut être une surface cycloidale, pouvant être déformée pour présenter des zones rectilignes ou évidements appropriés au fonctionnement du dispositif.

[0007] L'espace intermédiaire entre rotor et stator est d'un écart axial longitudinal variable circulairement et défini en partie par ladite surface continue de fond statorique qui est de largeur constante et unique pour un jeu de palettes considéré.

[0008] Suivant l'un des dispositifs de cette génération de dispositifs, les palettes coulissantes, à coulissement axial, sont placées par paires dans des logements rotoriques, de part et d'autre d'une pièce statorique médiane, les évidements étant opposés dos à dos de part et d'autre de ladite pièce statorique médiane et réalisés sur cette pièce, les palettes se rapprochant l'une de l'autre pour être appliquées sur les surfaces continues de fond, à évidements de cette pièce.

[0009] Suivant un autre dispositif de cette génération de dispositifs, une pièce statorique médiane, avec des surfaces de fond prévues de part et d'autre d'un axe de symétrie, fait corps avec une portion d'arbre fixe, le rotor étant monté en forme de cage autour du stator.

[0010] La présente invention vise un dispositif hydraulique rotatif à cylindrée variable du type pompe volumétrique à stator et rotor coaxiaux et à palettes coulissant axialement dans le rotor, le stator comportant au moins une surface de fond présentant, en un nombre variable, des déformations à zones rectilignes appropriées au fonctionnement, ou évidements, lesdites palettes venant suivre ladite surface de fond, caractérisé en ce que lesdits évidements sont réalisés sur des éléments mobiles du stator, de sorte que la profondeur desdits évidements peut être rendue variable, d'où une cylindrée variable pour le dispositif.

[0011] Une commande est prévue pour agir, à volonté, à l'arrêt et/ou en cours de fonctionnement, sur lesdits éléments statoriques mobiles à évidements et donc sur la profondeur desdits évidements, lesdits éléments statoriques mobiles pouvant se déplacer dans des logements statoriques.

[0012] Le stator comprend, d'une part, des rampes et, d'autre part, des éléments statoriques mobiles à évidements, rampes et évidements faisant successivement le relais pour un contact constant avec tout ou partie du bec avant de chaque palette coulissante.

[0013] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique développée d'une portion d'un dispositif hydraulique rotatif conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue en perspective du stator d'un dispositif selon l'invention comportant au moins un élément statorique mobile à évidement ;

- la figure 3 est une vue en perspective d'une portion de stator montrant un élément statorique mobile à évidement et des rampes statoriques relais.

[0014] Dans la forme de réalisation représentée, des palettes 1 à coulissement axial dans des logements 2 pratiqués dans un rotor 3 viennent porter, par au moins une arête de leur bec 4 faisant saillie, sur une surface statorique de fond, à déformations ou évidements. Cette surface continue statorique offre la particularité d'être composite, en ce sens qu'elle comprend, à la fois, une partie fixe 5 et des portions ou éléments mobiles 6. La partie fixe 5 comporte des rampes 7 et les éléments mobiles 6 comportent des évidements 8.

[0015] Les éléments mobiles 6 peuvent se déplacer dans des logements 9 pratiqués dans la partie fixe statorique, sous l'action à l'arrêt et/ou en cours de fonctionnement, d'une commande extérieure 10 mécanique, hydraulique ou magnétique. Des étanchéités 11 sont prévues entre un moyeu 12 et la commande 10 de chaque élément mobile 6 et un guidage 13 du logement statorique correspondant. Des canaux 14 d'équilibrage hydraulique traversent chaque élément mobile 6 de part en part.

[0016] Dans la forme de réalisation représentée aux figures 2 et 3, chaque élément mobile 6 à évidement 8 montre un plateau central 15 formant le fond de l'évidement et, de part et d'autre de ce plateau central, une aile 16 à pente relevée par rapport à ce plateau central.

[0017] Chaque aile 16 est latéralement en retrait par rapport à la largeur du plateau central 15 de manière à pouvoir trouver place dans le logement statorique 9 entre deux rampes statoriques fixes 7 de la partie fixe de stator 5. Une zone plane également restreinte latéralement 17 peut faire la liaison entre le plateau central 15 et chaque aile 16.

[0018] Les deux rampes 7 font fonctionnellement le relais avec l'aile plus ou moins enclavée 16 de manière à assurer un contact constant de tout ou partie du bec avant de la palette 1 considérée (ou du moins de tout ou partie d'une arête de ce bec) avec le stator, au passage de la palette 1, depuis la partie fixe statorique 5, l'aile pentue enclavée 6, pour gagner la portion restreinte 17 et le plateau central 15. Le contact constant se fait tantôt avec une arête, tantôt avec l'autre arête, avec un passage à plat intermédiaire dans le cas représenté aux figures 2 et 3, où chaque palette montre, à titre d'exemple, un bec avant quadrangulaire et où la portion mobile statorique 6 présente deux évidements 8 séparés par une plage plane 18.

[0019] Sur la figure 3, des lignes virtuelles L symbolisent le contact mutuel de la surface de fond statorique avec une palette à bec avant quadrangulaire, d'une part entre une arête de ce bec et les deux rampes statoriques fixes 7 puis, d'autre part, entre cette même arête et une partie de l'aile pentue 16 plus ou moins enclavée suivant la position donnée à l'élément mobile statorique 6 dans le logement statorique 9. On peut remarquer qu'il existe une ligne de contact relais LR commune aux deux rampes statoriques 7 et à l'aile pentue enclavée 16. Sur la plage 18 comme sur la zone restreinte 17 et le plateau central 15, le contact n'est plus linéaire mais se fait suivant une surface S correspondant à la surface du bec avant quadrangulaire de la palette.

[0020] Suivant une version de fonctionnement représentée schématiquement à la figure 1, des circuits basse pression BP, haute pression HP, traversent le stator, à la fois dans sa partie fixe 5 par des canaux 19 et dans sa portion mobile 6 par des canaux 20, l'action d'une palette 1 sur le fluide étant indiquée par les flèches Fl et la puissance motrice rotorique par la flèche F2. Dans la zone active de compression, les palettes sont parfaitement en contact avec la surface de fond statorique, sur toute leur longueur.

[0021] Des moyens d'étanchéité appropriés sont prévus sur les côtés latéraux des palettes.

[0022] Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que l'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de ladite invention qui est défini dans les revendications qui suivent.

Revendications

1. Dispositif hydraulique rotatif à cylindrée variable du type pompe volumétrique à stator et rotor coaxiaux et à palettes coulissant axialement dans le rotor, le stator comportant au moins une surface de fond présentant, en un nombre variable, des déformations à zones rectilignes appropriées au fonctionnement, ou évidements, lesdites palettes venant suivre ladite surface de fond, caractérisé en ce que lesdits évidements (8) sont réalisés sur des éléments mobiles (6) du stator, de sorte que la profondeur desdits évidements peut être rendue variable, d'où une cylindrée variable pour le dispositif.

2. Dispositif hydraulique rotatif selon là revendication 1, caractérisé en ce qu'une commande (10) est prévue pour agir, à volonté, à l'arrêt et/ou en cours de fonctionnement, sur lesdits éléments statoriques mobiles (6) à évidements (8) et donc sur la profondeur desdits évidements, lesdits éléments statoriques mobiles pouvant se déplacer dans des logements statoriques (9).

3. Dispositif hydraulique rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le stator comprend, d'une part, des rampes (7) et, d'autre part, des éléments statoriques mobiles (6) à évidements (8), rampes et évidements faisant successivement le relais pour un contact constant avec tout ou partie du bec avant de chaque palette coulissante.

4. Dispositif hydraulique rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément statorique mobile (6) à évidement (8) montre un plateau central (15) formant le fond de l'évidement et, de part et d'autre de ce plateau central, une aile (16) à pente relevée par rapport à ce plateau central.

5. Dispositif hydraulique rotatif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque aile (16) est latéralement en retrait par rapport à la largeur du plateau central (15) de manière à trouver place dans un logement statorique (9), entre deux rampes statoriques fixes (7).

6. Dispositif hydraulique rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une zone restreinte latéralement (17) fait la liaison entre le plateau central (15) et chaque aile (16).

7. Dispositif hydraulique rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracérisé en ce que les éléments statoriques mobiles (6) sont équilibrés hydrauliquement.

8. Dispositif hydraulique rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des circuits basse-pression, haute-pression traversent le stator, à la fois dans sa partie fixe (5) et dans sa portion mobile (6), par des canaux appropriés (19 et 20).

9. Dispositif hydraulique rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité latérale sont prévus pour les palettes coulissantes.

Dessins