EP0165884B1 - Hydraulic high-pressure producer or receiver for the transmission of power - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un générateur-récepteur hydraulique haute pression conforme à l'introduction de la revendication 1 et du genre de celui décrit dans le brevet FR-A-713285.The present invention relates to a high pressure hydraulic receiver-generator in accordance with the introduction to claim 1 and of the type described in patent FR-A-713285.

Ce brevet décrit entre autres éléments l'équilibrage des pignons au moyen d'un système de lumières transversales faisant communiquer sur chaque pignon chacun des creux interdentaires avec le creux diamétralement opposé.This patent describes, among other elements, the balancing of the pinions by means of a system of transverse lights communicating on each pinion each of the interdental hollows with the diametrically opposite hollow.

L'inconvénient principal de l'appareil décrit dans le document antérieur précité consiste dans le fait qu'il existe des sources de fuites importantes de fluide entre les zones à haute et à basse pression. Ces fuites sont principalement engendrées par les jeux existant dès l'origine entre d'une part les faces latérales et les flasques du corps et d'autre part les sommets des dents et les alésages dudit corps. De plus les flasques et les corps se creusent pendant la marche en augmentant encore les jeux précités.The main drawback of the device described in the aforementioned prior document consists in the fact that there are significant sources of fluid leaks between the high and low pressure zones. These leaks are mainly caused by the play existing from the start between on the one hand the lateral faces and the flanges of the body and on the other hand the tops of the teeth and the bores of said body. In addition, the flanges and the bodies are hollowed out while walking, further increasing the above-mentioned clearances.

Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un générateur-récepteur du genre en question qui comporte des moyens de rattraper les jeux entre les faces latérales des pignons et les flasques ainsi qu'entre les sommets des dents et les alésages dans leqsquels tournent lesdits pignons.The improvements which are the subject of the present invention aim to remedy these drawbacks and to allow the production of a generator-receiver of the kind in question which comprises means for making up for the play between the lateral faces of the pinions and the flanges as well as 'between the tops of the teeth and the bores in which the said pinions rotate.

Les fonctions de l'appareil suivant l'invention peuvent être:

• soit utilisation en générateur hydraulique, pompe hydraulique fonctionnant sans horaire et sens inverse horaire,
• soit utilisation en récepteur hydraulique, moteur hydraulique fonctionnant sens horaire et sens inverse horaire, à quelque moment que ce soit de son utilisation.

The functions of the apparatus according to the invention can be:

• either use as a hydraulic generator, hydraulic pump operating without a schedule and counterclockwise,
• either use in hydraulic receiver, hydraulic motor working clockwise and counterclockwise, at any time of its use.

La symétrie de construction de cet équipement en son équilibrage interne lui permettent ces fonctions multiples et sa totale réversibilité.The symmetry of construction of this equipment in its internal balancing allow it these multiple functions and its total reversibility.

Ce générateur-récepteur hydraulique haute pression trouvera son application dans tous les problèmes de transmission et de réception de puissance et en particulier dans les transmissions pour véhicules automobiles.This high pressure hydraulic generator-receiver will find its application in all problems of power transmission and reception and in particular in transmissions for motor vehicles.

Les fonctions de cet équipement étant multiples et sa réversibilité totale, nous appellerons:The functions of this equipment being multiple and its total reversibility, we will call:

Basse pression 1: pression d'alimentation, utilisation en générateur, ou pression de retour, utilisation en récepteur. Cette pression sera de préférence supérieure à la pression atmosphérique, réservoir pressurisé.Low pressure 1: supply pressure, use in generator, or return pressure, use in receiver. This pressure will preferably be higher than atmospheric pressure, pressurized tank.

Haute pression 2: pression de refoulement, utilisation en générateur, ou presion d'alimentation, utilisation en récepteur.High pressure 2: discharge pressure, use in generator, or supply pressure, use in receiver.

Du fait de la symétrie de construction et de fonctionnement, les indications BP et HP peuvent être HP et BP et inversement.Due to the symmetry of construction and operation, the BP and HP indications can be HP and BP and vice versa.

Les indications fournies sont données pour un sens de fonctionnement et une disposition HP-BP correspondant à ce fonctionnement. Du fait de la totale symétrie, les fonctionnements différents seront déduits du premier par symétrie.The indications provided are given for a direction of operation and an HP-BP arrangement corresponding to this operation. Due to the total symmetry, the different operations will be deduced from the first by symmetry.

La construction du générateur-récepteur hydraulique suivant l'invention assure l'équilibrage hydraulique et mécanique de toutes les forces de pression et mécaniques mises en jeu par l'opération de génération ou de réception.The construction of the hydraulic generator-receiver according to the invention ensures the hydraulic and mechanical balancing of all the pressure and mechanical forces brought into play by the generation or reception operation.

Le générateur-récepteur suivant l'invention est défini par la caractéristique de la revendication 1.The generator-receiver according to the invention is defined by the characteristic of claim 1.

L'angle d'hélice a une valeur conduisant à un décalage de un demi_lpas du profil de denture entre les deux faces de engrenages, disposition permettant d'avoir une construction symétrique et une étanchéité à l'engrènement.The helix angle has a value leading to a shift of a half of _the no tooth profile between the two faces of gears available allowing to have a symmetrical construction and tightness meshing.

Si neus appelons H la largeur de l'engrenage, M le module apparent, a l'angle d'hélice au primitif,If we call H the width of the gear, M the apparent modulus, at the helix angle in the primitive,

Dans ces conditions, le débit du générateur-récepteur sera toujours constant et non plus pulsé comme dans les générateurs-récepteurs à denture droite ou les générateurs-récepteurs à pistons.

Under these conditions, the flow rate of the generator-receiver will always be constant and no longer pulsed, as in straight-tooth generator-receivers or piston-generator-receivers.

La denture adoptée sera une denture basse, soit creux=0,95 M et saillie=0,75 M ce qui conduira à une hauteur de dent efficace de 1,50 M. Il y a continuité constante à l'engrènement du fait du décalage de profil de un demi-pas entre les deux faces de l'engrenage qui donne un débit constant, chaque dent de chaque engrenage prenant successivement la suite en position de chaque dent de l'autre engrenage et inversement.

• pression identique dans les creux de dents diamétralement opposés pour un même position angulaire sauf sur la génératrice en 3 et à l'opposé aux génératrices en 6, zones de transition HP-BP: équilibrage creux de dent par creux de dent. Cette disposition a pour but l'équilibrage total de chaque engrenage en ce qui concerne les forces de pression mises en jeu sur la denture, chaque creux de dent ayant la même pression que le creux de dent opposé pour une même position angulaire à n radians, sauf en 3 et en 6 opposé à 3 sur chaque engrenage.
• équilibrage par "paliers hydrauliques" des forces radiales en 3, forces résultant de la transmission des couples de génération ou de réception et des pressions en 3. Ces "paliers hydrauliques" sont obtenus en créant une pression d'équilibrage aux points 6 sur chacun des engrenages.

The adopted toothing will be a low toothing, ie hollow = 0.95 M and projection = 0.75 M which will lead to an effective tooth height of 1.50 M. There is constant continuity in the engagement due to the offset profile of half a step between the two faces of the gear which gives a constant flow, each tooth of each gear successively assuming the position of each tooth of the other gear and vice versa.

• identical pressure in the diametrically opposite tooth recesses for the same angular position except on the generator in 3 and opposite to the generators in 6, transition zones HP-BP: hollow tooth balancing by tooth hollow. The purpose of this arrangement is the total balancing of each gear with regard to the pressure forces brought into play on the teeth, each tooth recess having the same pressure as the opposite tooth recess for the same angular position at n radians, except in 3 and 6 opposite 3 on each gear.
• balancing by "hydraulic bearings" of the radial forces at 3, forces resulting from the transmission of the generation or reception torques and pressures at 3. These "hydraulic bearings" are obtained by creating a balancing pressure at points 6 on each of the gears.

Du fait de cet équilibrage complet, les engrenages tourillonnent dans l'enveloppe et roulent l'un sur l'autre en 3, les paliers classiques par portées et coussinets deviennent inutiles, sont supprimés et replacés par des "paliers hydrauliques".Due to this complete balancing, the gears rotate in the envelope and roll one on the other in 3, the conventional bearings by bearings and bearings become unnecessary, are eliminated and replaced by "hydraulic bearings".

Les deux points fondamentaux de cette construction, équilibrage des forces de pression et création des "paliers hydrauliques" sont liés, le mode de réalisation du premier conditionnant la réalisation du second.The two fundamental points of this construction, balancing of the pressure forces and creation of "hydraulic bearings" are linked, the embodiment of the first conditioning the realization of the second.

L'équilibrage total des engrenages est représenté sur les fig. 15 et 16.The total balancing of the gears is shown in fig. 15 and 16.

Fig. 15: la courbe 8 représente la répartition des HP et des BP autour de chacun des engrenages 9 et 10.Fig. 15: curve 8 represents the distribution of HP and BP around each of the gears 9 and 10.

11 est la composante radiale des forces de pression et des forces mécaniques agissant sur l'engrenage en 3.11 is the radial component of the pressure forces and mechanical forces acting on the gear at 3.

12 est la force résultant des forces de pression agissant en 6 et matérialisant les "paliers hydrauliques".

• Les forces 2 s'équilibrent.
• Les forces 1 s'équilibrent.
• Les forces 12 équilibrent les composants radiales 11 et 3.
• Les forces tangentielles sont équilibrées par les forces donnant le couple de génération ou de réception.
• La fig. 16 représente l'équilibre des forces axiales mises en jeu, forces de pression et forces mécaniques en 3 et des forces de pression en 6 d'une part, et d'autre part des forces de pression sur le reste de la denture.
• Les forces 13-14-15--16 sont les composantes axiales sur les dentures d'engrenages dues aux forces de pression, les composantes 13 et 15 étant une résultante de ces forces de pression dues au gradient de pression sur la denture.
• Les forces 14 et 16 équilibrent les forces 13 et 15.
• L'obtention de l'équilibrage est à considérer sous deux aspects:
  • Un aspect théorique qui admettre des fuites interns nulles et une huile totalement incompressible. De ce fait, la mise en équilibre des dentures, creux de dent par creux de dent, par circuit interne reliant les creux de dents diamétralement opposés sera instantanée puisque réalisée sans débit et sans compression d'huile. Cette réalisation sera obtenue avec des engrenages ayant un nombre de dents Z pair.

12 is the force resulting from the pressure forces acting at 6 and materializing the "hydraulic bearings".

• Forces 2 balance each other.
• Forces 1 balance each other.
• The forces 12 balance the radial components 11 and 3.
• The tangential forces are balanced by the forces giving the generation or reception torque.
• Fig. 16 represents the balance of the axial forces involved, pressure forces and mechanical forces in 3 and pressure forces in 6 on the one hand, and on the other hand pressure forces on the rest of the teeth.
• The forces 13-14-15--16 are the axial components on the gear teeth due to the pressure forces, the components 13 and 15 being a result of these pressure forces due to the pressure gradient on the teeth.
• Forces 14 and 16 balance forces 13 and 15.
• There are two aspects to achieving balancing:
  • A theoretical aspect which admits zero internal leaks and a totally incompressible oil. Therefore, the balancing of the teeth, tooth hollow by tooth hollow, by internal circuit connecting the hollow diametrically opposite teeth will be instantaneous since performed without flow and without oil compression. This realization will be obtained with gears having an even number of teeth Z.

Un aspect pratique qui considérera les fuites internes comme inévitables et une huile qui a une certaine valeur de compressibilité donnée par son coefficient de compressibilité β. La mise en équilibrage creux de dent par creux de dent ne sera pas instantanée et pour obtenir la même valeur de pression en deux points opposés, le circuit interne d'équilibrage reliera les creux de dents diamétralement opposés mais avec un décalage supplémentaire d'un demi-pas. Cette réalisation sera obtenue avec des engrenages ayant un nombre de dents Z pair.A practical aspect which will consider internal leaks as inevitable and an oil which has a certain compressibility value given by its compressibility coefficient β. The balancing of hollow teeth by hollow teeth will not be instantaneous and to obtain the same pressure value at two opposite points, the internal balancing circuit will connect the hollow teeth diametrically opposite but with an additional offset of one half -not. This realization will be obtained with gears having an even number of teeth Z.

Compte tenu des variations de pression et des variations de vitesses, cette disposition ne sera jamais parfaite pour obtenir un équilibrage parfait, mais la conception générale sera conduit de manière que la résultante des forces repousse les engrenages vers l'orifice haute pression.Given the pressure variations and the speed variations, this arrangement will never be perfect for obtaining perfect balancing, but the general design will be conducted so that the result of the forces pushes the gears towards the high pressure orifice.

L'aspect théorique de cet équilibrage est représenté sur la figure 6, représentation développée de l'équilibrage d'un engrenage avec Z pair soit dans cet exemple seize dents. La bande centrale represente une coupe developee nage 9 ou 10 montrant une succession de conduits 19 imbriqués les uns dans les autres, séparés par une distance correspondant à un pas angulaire, partant d'une des faces de l'engrenage et aboutissant à l'autre face, le départ et l'arrivée étant situés sur un cercle de même diamètre appelé cercle de commutation 20. Les ronds en bout de conduits schématisent l'intersection du conduit sur le cercle 20.The theoretical aspect of this balancing is shown in Figure 6, developed representation of the balancing of a gear with Z even, in this example sixteen teeth. The central strip represents a developed section swimming 9 or 10 showing a succession of conduits 19 nested one inside the other, separated by a distance corresponding to an angular pitch, starting from one of the faces of the gear and ending at the other face, the departure and the arrival being located on a circle of the same diameter called switching circle 20. The circles at the end of conduits show diagrammatically the intersection of the conduit on circle 20.

De part et d'autre de cette bande centrale, le rabattement respectivement de la face supérieure et de la face inférieure de l'engrenage montrant le profil de ladenture sur chacune des faces et leur position relative l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire avec un décalage de un demi-pas, les hachures indiquant la position du plein de la dent. Chacun de ces rabattements correspond d'un côté à la surface de frottement du flasque supérieur 21 et de l'autre côté du flasque inférieure 22 sur les faces supérieure et inférieure de l'engrenage. Ce sont ces flasques 21 et 22 qui reçoivent les conduits 23, séparés les uns des autres par une distance correspondant à un pas angulaire, qui partent d'un point théorique sur le diamètre primitif de l'engrenage et aboutissent au cercle de commutation 20, cercle où aboutissent les conduits 19 situés à l'intérieur de l'engrenage et représentés dans la bande centrale.On either side of this central strip, the folding down respectively of the upper face and the lower face of the gear showing the profile of the toothing on each of the faces and their relative position relative to each other, that is to say with an offset of half a step, the hatching indicating the position of the full tooth. Each of these folds corresponds on one side to the friction surface of the upper flange 21 and on the other side of the lower flange 22 on the upper and lower faces of the gear. These flanges 21 and 22 receive the conduits 23, separated from each other by a distance corresponding to an angular pitch, which start from a theoretical point on the pitch diameter of the gear and end at the switching circle 20, circle where the conduits 19 located inside the gear and shown in the central strip end.

Les conduits 23 situés dans les flasques 21 et 22 sont immobiles et constituent le stator du "bobinage hydraulique". Les conduits 19 tournent avec l'engrenage 9 ou 10, sont mobiles et constituent le rotor du "bobinage hydraulique".The conduits 23 located in the flanges 21 and 22 are stationary and constitute the stator of the "hydraulic winding". The conduits 19 rotate with the gear 9 or 10, are mobile and constitute the rotor of the "hydraulic winding".

La commutation, c'est-à-dire la liaison entre les conduits 23 et 19 se fait sur le cercle de commutation 20, représenté fig. 11 (coupe XI-XI).The switching, that is to say the connection between the conduits 23 and 19 takes place on the switching circle 20, shown in fig. 11 (section XI-XI).

Les génératrices 24-6-26-3 délimitent les quatre secteurs de 90° de cette construction. 3 est le point de refoulement HP sur la partie supérieure, et le point d'aspiration BP se trouve sur la partie inférieure avec toujours la convention HP-BP ⇔ BP-HP ainsi que la possibilité des deux sens de rotation pour les engrenages.The generators 24-6-26-3 delimit the four 90 ° sectors of this construction. 3 is the HP discharge point on the upper part, and the BP suction point is located on the lower part with always the convention HP-BP ⇔ BP-HP as well as the possibility of two directions of rotation for the gears.

L'équilibrage de pression est obtenu par la liaison des conduits 23 du flasque 21 avec les conduits 23 du flasque 22 par l'intermédiaire des conduits 19 situés à l'intérieur des engrenages. Cette liaison entre creux de dents diamètralement opposés a lieu pendant la rotation de l'engrenage et pour un déplacement correspondant à un demi-pas angulaire, compte tenu de la position théorique de l'arrivée des conduits 23 sur le diamètre primitif de la denture et du diamètre intérieur des conduits 23 et 19.Pressure balancing is obtained by connecting the conduits 23 of the flange 21 with the conduits 23 of the flange 22 via the conduits 19 located inside the gears. This connection between the hollow of diametrically opposite teeth takes place during the rotation of the gear and for a displacement corresponding to an angular half-step, taking into account the theoretical position of the arrival of the conduits 23 on the pitch diameter of the toothing and the internal diameter of the conduits 23 and 19.

Deux groupes de conduits 23 sont à considérer: le groupe de conduits 28 centrés dans le secteur (3, 24, 6) partant au primitif du secteur (3, 24, 6) flasque supérieur 21 et centrés dans le secteur (3, 26, 6), au primitif du secteur (3, 26, 6) flasque inférieur 22.Two groups of conduits 23 are to be considered: the group of conduits 28 centered in the sector (3, 24, 6) starting at the primitive of the sector (3, 24, 6) upper flange 21 and centered in the sector (3, 26, 6), in the sector primitive (3, 26, 6) lower flange 22.

le groupe de conduits 29 centrés dans le secteur (3, 26, 6) partant au primitif du secteur (3, 26, 6) flasque supérieur 21 et centrés dans le secteur (3, 24, 6) au primitif du secteur (3, 24, 6) flasque inférieur 22.the group of conduits 29 centered in the sector (3, 26, 6) leaving at the sector primitive (3, 26, 6) upper flange 21 and centered in the sector (3, 24, 6) at the sector primitive (3, 24, 6) flaccid lower 22.

Ces deux groupes de conduits 28 et 29 sont symétriques par rapport aux génératrices 6 et 3, sont décalés l'un par rapport à l'autre d'un demi-pas, ce décalage se réalisant aux points 3 et 6 en en conséquence seront sollicités successivement par des conduits 19 du rotor respectivement chaque groupe sur une distance correspondant à un demi-pas angulaire

groupe 28 ouvert, groupe 29 fermé et inversement. Ces deux groupes de conduits 28 et 29 mettent en liaison les mêmes creux de dents si l'on prend les conduits ayant même position angulaire au primitif et de ce fait assurent grâce aux conduits 19 du rotor la liaison continuelle entre les creux de dents diamétralement opposés. Cette valeur de continuité sera fonction de la valeur que l'on donnera au recouvrement des actions respectives des conduits des groupes 28 et 29, fonction du diamètre des conduits, de la valeur du pas angulaire sur le cercle 20, de la position radiale de l'aboutissement des conduits 23 par rapport au diamètre primitif de l'engrenage, les distances théoriques angulaires entre conduits étant égales à nM à l'intérieur des groupes 28 et 29 et dans les engrenages.These two groups of conduits 28 and 29 are symmetrical with respect to the generators 6 and 3, are offset with respect to each other by a half-step, this offset taking place at points 3 and 6 accordingly will be requested successively by ducts 19 of the rotor respectively each group over a distance corresponding to an angular half-step

group 28 open, group 29 closed and vice versa. These two groups of conduits 28 and 29 connect the same hollow teeth if we take the conduits having the same angular position at the pitch and therefore ensure, thanks to the conduits 19 of the rotor, the continuous connection between the diametrically opposite hollow teeth . This continuity value will be a function of the value which will be given to the recovery of the respective actions of the conduits of groups 28 and 29, a function of the diameter of the conduits, of the value of the angular pitch on the circle 20, of the radial position of the 'outcome of the conduits 23 relative to the pitch diameter of the gear, the theoretical angular distances between conduits being equal to nM inside the groups 28 and 29 and in the gears.

Chaque groupe 28 et 29 agira sur une distance un peu supérieure à un pas angulaire, soit nM+Õ, 5 représentant le recouvrement.Each group 28 and 29 will act over a distance slightly greater than an angular step, ie nM + Õ, 5 representing the overlap.

Le circuit d'équilibrage entre deux creux de dents opposés couvre un angle correspondant à

quel que soit le groupe de conduits 28 ou 29, il y a symétrie parfaite de construction. La réalisation de l'équilibrage complet creux de dent par creux de dent diamétralement opposés est ainsi assurée.The balancing circuit between two opposite tooth recesses covers an angle corresponding to

whatever the group of conduits 28 or 29, there is perfect symmetry of construction. The complete balancing of the tooth cavity by diametrically opposite tooth cavities is thus ensured.

La création des "paliers hydrauliques" sera obtenue de la façon suivante:

• suppression des conduits d'équilibrage issus des points situés de part et d'autre de 3 et à un quart de pas de l'axe soit nM/4. Ces conduits supprimés sont représentés par des traits mixtes fins en 3 et en 6.

The creation of "hydraulic bearings" will be obtained as follows:

• elimination of the balancing conduits coming from the points located on either side of 3 and a quarter of a step from the axis, ie nM / 4. These suppressed conduits are represented by thin dashed lines in 3 and 6.

installation sur les conduits 23 aboutissant le plus près de la génératrice 6 d'un anti-retour 31 associé à un conduit de liaison 30 de secteur d'équilibrage 60 sur flasque avec le creux de dent correspondant. Figure 21, ensemble 31, conduit de liaison forme 32, l'ensemble permettant la liaison dans le sens 3--->6, et non l'inverse (fonction anti-retour) pour éviter la décompression trop prématurée du "palier hydraulique" en 6.

• alimentation par un conduit 33 dans chaque flasque 21 et 22, même rôle, conduisant de la zone 34, zone à pression maximum totale permanente au creux de dent correspondant situé en 6 assurant l'alimentation HP de ce creux de dent et ainsi la création du "palier hydraulique" équilibrant en 6 les forces situés en'3.
• l'ensemble est complété par un anti-retour 35 en 3 dont le rôle est l'évacuation vers 2 de l'huile des creux de dents en fin d'engrènement et dont le fonctionnement sera précisé lors de l'examen de la figure 12 coupe XII, XII conditions à l'engrènement.

installation on the conduits 23 ending closest to the generator 6 of a non-return 31 associated with a connecting conduit 30 of the balancing sector 60 on the flange with the corresponding tooth recess. Figure 21, assembly 31, connection conduit form 32, the assembly allowing connection in the direction 3 ---> 6, and not the reverse (non-return function) to avoid too premature decompression of the "hydraulic bearing" in 6.

• supply by a conduit 33 in each flange 21 and 22, same role, leading from zone 34, zone at maximum total permanent pressure to the corresponding tooth cavity located in 6 ensuring the HP supply of this tooth cavity and thus the creation of the "hydraulic bearing" balancing in 6 the forces located in'3.
• the assembly is completed by a non-return valve 35 in 3 whose role is the evacuation towards 2 of the oil from the hollow of the teeth at the end of the engagement and the operation of which will be specified during the examination of FIG. 12 section XII, XII conditions at meshing.

Cet aspect théorique de l'équilibrage des engrenages est complété par la représentation de l'équilibrage de l'enveloppe 36, entourant les engrenages 9 et 10, par secteurs d'équilibrage hydrostatique sur la bande située à la partie supérieure de la représentation développée, montrant l'enveloppe 36, les joints 37, les orifices d'équilibrage 43, l'anti-retour 39 en 3 pour l'alimentation de la zone 34, ainsi que les deux points en 3 de l'enveloppe 36.This theoretical aspect of the balancing of the gears is supplemented by the representation of the balancing of the envelope 36, surrounding the gears 9 and 10, by hydrostatic balancing sectors on the strip situated at the top of the developed representation, showing the envelope 36, the seals 37, the balancing orifices 43, the non-return 39 at 3 for supplying the zone 34, as well as the two points at 3 of the envelope 36.

L'ensemble ainsi construit est totalement symétrique par rapport à un point central situé sur la génératrice en 3, à mi-hauteur des engrenages 9 et 10 sur le diamètre primitif. L'équilibrage est théoriquement parfait s'il n'y a pas de fuites internes et si l'huile hydraulique est absolument incompressible.The assembly thus constructed is completely symmetrical with respect to a central point located on the generator at 3, halfway up the gears 9 and 10 on the pitch diameter. Balancing is theoretically perfect if there are no internal leaks and if the hydraulic oil is absolutely incompressible.

Les fuites internes existant et l'huile hydraulique ayant une certaine valeur de compressibilité β, la transmission de pression ne sera pas instantanée et entraînera un déséquilibre de pression au profit du côté orifice 40. le fonctionnement sera possible, absorbera mal les coups de bélier, d'où une autre construction pratique permettant l'alimentation en priorité des creux de dents situés dans les secteurs opposés à l'orifice 40: liaison des creux de dents avec un certain écart en donnant la priorité d'une pression en avance aux creux de dents opposés à l'orifice 40.The existing internal leaks and the hydraulic oil having a certain compressibility value β, the pressure transmission will not be instantaneous and will cause a pressure imbalance in favor of the orifice 40 side. The operation will be possible, will absorb water hammer badly, hence another practical construction allowing priority feeding of the hollow teeth situated in the sectors opposite to the orifice 40: connection of the hollow teeth with a certain distance by giving priority to a pressure in advance to the hollow teeth opposite port 40.

Si Z est pair, cet écart sera de une dent soit de 360/Z et se traduira par une construction mécaniquement déséquilibrée, la symétrie étant pratiquement supprimée.If Z is even, this difference will be one tooth or 360 / Z and will result in a mechanically unbalanced construction, the symmetry being practically eliminated.

Si Z est impair, cet écart sera de une demi-dent soit 360/2Z et se traduira par une construction équilibrée et suffisante pour absorber le retard de mise en pression dû aux fuites internes et à la compressibilité de l'huile.If Z is odd, this difference will be half a tooth or 360 / 2Z and will result in a balanced construction and sufficient to absorb the delay in pressurization due to internal leaks and the compressibility of the oil.

L'aspect pratique de cet équilibrage comporte deux versions:

• La version figure 7, représentation développée de l'équilibrage d'un engrenage avec Z impair, dans l'exemple Z=15 dents, et un pas d'équilibrage, distance entre deux conduits égale à nM angulaire, c'est-à-dire au pas angulaire au primitif.

The practical aspect of this balancing has two versions:

• The version in FIG. 7, developed representation of the balancing of a gear with an odd Z, in the example Z = 15 teeth, and a balancing step, distance between two conduits equal to angular nM, that is to say to say in an angular step in the primitive.

La version figure 8, représentation développée de l'équilibrage d'un engrenage avec Z impair, dans l'exemple Z=15 dents, et un pas d'équilibrage, distance entre deux conduits égale à nMZ/ Z-1.The version in FIG. 8, developed representation of the balancing of a gear with an odd Z, in the example Z = 15 teeth, and a balancing step, distance between two conduits equal to nMZ / Z-1.

Cet équilibrage permet une répartition égale des conduits avec une symétrie parfaite.This balancing allows an equal distribution of the conduits with perfect symmetry.

Version figure 7: le pas d'équilibrage=nM angulaire. Rôle identique à celui examiné figure 6 pour les conduits 23 dans les flasques 21 et 22.Version figure 7: the balancing step = angular nM. Identical role to that examined figure 6 for the conduits 23 in the flanges 21 and 22.

Deux groupes de conduits 23:

• le groupe de conduits 28, partant au primitif du secteur 3, 24, 6 flasque supérieur 21 et partant au primitif du secteur 3, 26, 6 flasque inférieur 22: dans ce groupe, la liaison d'équilibrage couvre un angle correspondant à Z/2 pas soit 180°, ce qui permet un équilibrage entre deux creux de dents situés à 180° plus un demi-pas dans le sens 3, 24, 6.

Two groups of conduits 23:

• the group of conduits 28, starting at the primitive of sector 3, 24, 6 upper flange 21 and leaving at the primitive of sector 3, 26, 6 lower flange 22: in this group, the balancing link covers an angle corresponding to Z / 2 steps or 180 °, which allows balancing between two tooth hollows located at 180 ° plus a half-step in the direction 3, 24, 6.

le groupe de conduits 29, partant au primitif de secteur 3, 26, 6 flasque supérieur 21 et partant au primitif du secteur 3, 24, 6 flasque inférieur 22: dans le groupe, la liaison d'équilibrage couvre un angle correspondant à Z/2 moins un pas, ce qui permet un équilibrage entre deux creux de dents situés à 180° moins un demi-pas dans le sens 3, 26,6.the group of conduits 29, starting at the sector primitive 3, 26, 6 upper flange 21 and leaving at the sector primitive 3, 24, 6 lower flange 22: in the group, the balancing link covers an angle corresponding to Z / 2 minus one step, which allows balancing between two hollow teeth located at 180 ° minus half a step in the direction 3, 26.6.

. Groupe 28: angle 180° plus un demi-pas sens 3, 24,6.. Group 28: 180 ° angle plus a half-step direction 3, 24.6.

Groupe 29: angle 180° moins un demi-pas sens 3, 26, 6, ce qui correspond à la même position des creux de dents liés dans le groupe 28 et dans le groupe 29.Group 29: 180 ° angle minus a half-step in direction 3, 26, 6, which corresponds to the same position of the hollows of teeth linked in group 28 and in group 29.

Le nombre de dents Z étant impair, au point opposé à un creux de dent se trouve un plein de dent et la liaison se fait entre le creux de dent ci- dessus et le creux de dent en retard angulairement par rapport au premier dans le secteur opposé à l'orifice HP-BP. Tout se passe comme si le secteur opposé à l'orifice 2 était alimenté en priorité d'un valeur correspondant à un demi-pas pour compenser le fait que son alimentation se fait au travers des conduits avec un retard dû à la compressibilité de l'huile et éventuellement aux fuites internes.The number of teeth Z being odd, at the point opposite a tooth recess is a full of teeth and the connection is made between the tooth recess above and the tooth recess angularly lagging behind the first in the sector opposite the HP-BP port. Everything happens as if the sector opposite to the orifice 2 was supplied with priority by a value corresponding to a half-step to compensate for the fact that its supply takes place through the conduits with a delay due to the compressibility of the oil and possibly internal leaks.

Si P est le coefficient de compressibilité de l'huile,

permettra de lier les volumes V2 et V1 aux pressions p2 et p1 et de calculer les volumes d'huile à faire passer par le conduit d'équilibrage ainsi que le diamètre de conduit nécessaire pour obtenir un temps d'écoulement inférieur au temps de rotation de l'engrenage correspondant à un demi-pas angulaire. Ce temps d'écoulement sera inférieur au temps de rotation de un demi-pas pour la vitesse de rotation la plus élevée prévue de façon que la résultante des forces de pression soit toujours au bénéfice du secteur opposé au secteur contenant l'orifice 2, soit dans notre exemple, résultante secteur 26, supérieure à résultante secteur 3, 24.If P is the compressibility coefficient of the oil,

will link the volumes V2 and V1 to the pressures p2 and p1 and calculate the volumes of oil to be passed through the balancing pipe as well as the pipe diameter necessary to obtain a flow time less than the rotation time of the gear corresponding to an angular half-step. This flow time will be less than the rotation time by half a step for the highest planned rotation speed so that the result of the pressure forces is always for the benefit of the sector opposite to the sector containing the orifice 2, or in our example, resulting sector 26, greater than resulting sector 3, 24.

Les engrenages sont alors repoussés vers l'orifice 2 par cette résultante des forces de pression dont l'intensité sera d'autant plus forte que la vitesse sera plus faible. L'équilibre sera ainsi réalisé en jouant sur la vitesse de rotation maximum, la viscosité de l'huile, le diamètre et la longueur des conduits, la pression maximum d'utilisation, les volumes des creux de dents. Les fuites internes interviennent également dans la mesure où sur un système en équilibre avec engrenages repoussés vers l'orifice 2, elles contribuent à renforcer cet équilibre en permettant de l'atteindre plus rapidement et doivent limiteur leur action à assurer la compression plus rapide de l'huile: les pertes de rendement seront alors limitées aux pertes dues à la compressibilité de l'huile.The gears are then pushed back towards the orifice 2 by this result of the pressure forces whose intensity will be all the stronger the lower the speed. Balance will thus be achieved by varying the maximum speed of rotation, the viscosity of the oil, the diameter and length of the conduits, the maximum operating pressure, the volumes of the tooth cavities. Internal leaks also intervene insofar as on a system in equilibrium with gears pushed towards orifice 2, they contribute to reinforce this equilibrium by making it possible to reach it more quickly and must limit their action to ensure the faster compression of the 'oil: yield losses will then be limited to losses due to the compressibility of the oil.

La compressibilité del 'huile ainsi que son comportement en écoulement moléculaire, fuites pour des jeux de l'ordre du micron, seront particulièrement étudiés.The compressibility of the oil as well as its behavior in molecular flow, leaks for games of the order of a micron, will be particularly studied.

La réalisation de ce "bobinage hydraulique" pratique pour un nombre de dents Z impair et un pas d'équilibrage égal à nM fait que les conduits 23 du gropue 29 ne couvrent pas le même angle de liaison que les conduits 23 du groupe 28. De ce fait, la liaison n'est pas la même qu'au groupe 28 où l'on a symétrie complète entre les conduits 23 des flasques 21 et 22.The realization of this practical "hydraulic winding" for an odd number of teeth Z and a balancing pitch equal to nM means that the conduits 23 of the stack 29 do not cover the same connection angle as the conduits 23 of group 28. From this fact, the connection is not the same as in group 28 where there is complete symmetry between the conduits 23 of the flanges 21 and 22.

Conduits 23:

• Groupe 28 deux pas et demi flasque 21-deux pas et demi flasque 22.

Lines 23:

• Group 28 two and a half flange steps 21-two and a half flange steps 22.

Group 29 deux pas et demi flasque 21-un pas et demi flasque 22 ou un pas et demi flasque 21-deux pas et demi flasque 22.Group 29 two and a half flange steps 21-one and a half flange step 22 or one and a half flange step 21-two and a half flange step 22.

Pour garder la symétrie complète de construction entre les flasques 21 et 22, la rainure 41 sur le cercle de commutation 20 permettra d'avoir une symétrie complète des conduits 23 du groupe 29 dans les flasques 21 et 22.To keep the complete construction symmetry between the flanges 21 and 22, the groove 41 on the switching circle 20 will make it possible to have complete symmetry of the conduits 23 of the group 29 in the flanges 21 and 22.

Une rainure 41 identique sur le cercle de commutation est également utilisée pour lier les deux premiers conduits du groupe 29 issus de 6 et 3, cette rainure 41 pouvant dans ce cas être remplacée par la rainure 42. Ces rainures 41 ou 42 sont sur le cercle de commutation 20 et ont une section identique à la section des conduits 23 ou 19.An identical groove 41 on the switching circle is also used to link the first two conduits of group 29 from 6 and 3, this groove 41 can in this case be replaced by groove 42. These grooves 41 or 42 are on the circle switching 20 and have a section identical to the section of the conduits 23 or 19.

La création des "paliers hydrauliques" et 6 sera réalisée sur le même principe que pour la construction Z pair mais avec quelques modifications:

• suppression des anti-retour et conduits 31 en 6 qui deviennent inutiles, avec modification de la dimension des secteurs d'équilibrage hydrostatique en 6.
• pour le reste, mêmes conditions que pour Z pair avec alimentation du "palier hydraulique" par conduit 33 et anti-retour 35 en 3.
• mêmes conditions également sur la représentation de l'équilibrage hydrostatique de l'enveloppe 36 avec les joints 37, les trous d'alimentation 43, l'anti-retour 39 en 3 pour alimentation de la zone 34.
• L'ensemble est comme pour la construction de la figure 6, parfaitement symétrique par rapport à un point central situé sur la génératrice en 3, à mi-hauteur des engrenages 9 et 10, sur le diamètre primitif.

The creation of "hydraulic bearings" and 6 will be carried out on the same principle as for Z pair construction but with a few modifications:

• elimination of non-return and conduits 31 at 6 which become useless, with modification of the dimension of the hydrostatic balancing sectors at 6.
• for the rest, same conditions as for Z even with supply of the "hydraulic bearing" by conduit 33 and non-return 35 in 3.
• same conditions also on the representation of the hydrostatic balancing of the envelope 36 with the seals 37, the supply holes 43, the non-return 39 in 3 for supplying the zone 34.
• The assembly is as for the construction of FIG. 6, perfectly symmetrical with respect to a central point located on the generator at 3, halfway up the gears 9 and 10, on the pitch diameter.

Version figure 8:

Figure 8 version:

Cette version permet une construction encore plus équilibrée et beaucoup plus simple et un meilleur équilibrage de l'ensemble.This version allows an even more balanced and much simpler construction and a better balance of the whole.

Elle consiste à choisir un pas d'équilibrage, c'est-à-dire un distance entre conduits le plus près possible de la valeur du pas nM et permettant une division égale de la circonférence par un nombre pair, de façon à pouvoir placer un conduit partant du primitif en 6 et un conduit partant du primitif en 3 dans chacun des flasques 21 et 22. Cette valeur de pas d'équilibrage est donc forcément égale à

c'est-à-dire la valeur de la circonférence au primitif divisée par le nombre de dents moins une.It consists in choosing a balancing step, that is to say a distance between conduits as close as possible to the value of the step nM and allowing an equal division of the circumference by an even number, so as to be able to place a conduit starting from the primitive at 6 and a conduit leaving the primitive at 3 in each of the flanges 21 and 22. This value of balancing step is therefore necessarily equal to

that is to say the value of the circumference in the primitive divided by the number of teeth minus one.

Nous obtenons alors la construction de la figure 8 avec distance entre conduits 23 d'une part, entre conduits 19 d'autre part égale au pas d'erquili- brage et où réapparaissent les anti-retour 31 et les conduits 30.

• Conduits 23 groupe 28: la liaison couvre deux pas un quart d'équilibrage.
• Conduits 23 groupe 29: la liaison couvre un pas trois quart d'équilibrage.

We then obtain the construction of FIG. 8 with distance between conduits 23 on the one hand, between conduits 19 on the other hand equal to the equalization pitch and where the non-return 31 and conduits 30 reappear.

• Conduits 23 group 28: the link covers two steps a quarter balancing.
• Conduits 23 group 29: the link covers a three-quarter balancing step.

Un circuit de liaison du groupe 28 intéresse les mêmes creux de dents que le circuit de liaison du groupe 29 correspondant.A group 28 connection circuit involves the same hollow teeth as the corresponding group 29 connection circuit.

Liaison group 28: angle 180°+ un demi-pas sens 3, 24, 6.Group 28 connection: 180 ° angle + half a step in direction 3, 24, 6.

Liaison groupe 29: angle 180°- un demi-pas sens 3, 26, 6.Group 29 link: 180 ° angle - half a step in direction 3, 26, 6.

Ecart un pas, soit deux fois un demi-pas donné par la différence d'angle couvert par les conduits 23 entre les groupes 28 et 29; les liaisons intéressent bien les mêmes creux de dents.Deviation one step, that is to say twice a half-step given by the difference in angle covered by the conduits 23 between groups 28 and 29; the links interest the same hollow teeth.

Le conduit 23 en 3 est remplacé par la liaison 41 (ou 42 en traits mixtes fins), rainure sur le cercle de commutation 20, raccordé au conduit suivant puisque se trouvant au même potentiel de pression.The conduit 23 in 3 is replaced by the link 41 (or 42 in thin broken lines), groove on the switching circle 20, connected to the following conduit since being at the same pressure potential.

Le conduit 23 et 6 est remplacé par le conduit 33 qui permet la création des "paliers hydrauliques" par l'alimentation de ceux-ci en haute pression à partir de la zone 34, zone de pression totale permanente maximum (partout où ne se trouve aucun secteur d'équilibage).Line 23 and 6 is replaced by line 33 which allows the creation of "hydraulic bearings" by supplying them with high pressure from zone 34, zone of maximum permanent total pressure (wherever there is no no balancing sector).

Nous retrouvons en 3 le même anti-retour 35 pour l'évacuation vers l'orifice 2 des creux de dents et les mêmes dispositions d'équilibrage sur l'enveloppe 36 avec les joints 37, les trous 43, l'anti-retour 39 d'alimentation de la zone 34.We find in 3 the same non-return 35 for the evacuation to the orifice 2 of the tooth recesses and the same balancing provisions on the casing 36 with the seals 37, the holes 43, the non-return 39 34 zone power supply.

Les mêmes conditions d'équilibrage que pour la version figure 7 sont réalisées, mais simplifiées et de construction plus symétrique. La commutation entre les conduits 23 et 19 sur le cercle 20 se fera successivement lignes de conduits 23-19 après lignes de conduits 23-19 avec un décalage de temps correspondant au temps nécessaire à l'engrenage pour tourner de la différence entre le pas d'équilibrage et le pas au primitif soit

c'est-à-dire le pas au primitif divisé par le nombre de dents moins une. Les commutations ne sont donc pas simultanées par groupe 28 ou 29 comme dans les versions figure 6 ou figure 7.The same balancing conditions as for the version in FIG. 7 are achieved, but simplified and of more symmetrical construction. The switching between the conduits 23 and 19 on the circle 20 will be successively lines of conduits 23-19 after lines of conduits 23-19 with a time offset corresponding to the time necessary for the gear to turn by the difference between the pitch d balancing and not the primitive either

that is to say the pitch to the primitive divided by the number of teeth minus one. The switching operations are therefore not simultaneous by group 28 or 29 as in the versions in figure 6 or figure 7.

Cette version figure 8 la plus simple, la mieux équilibrée, est la version adoptée pour la suite du développement de cette étude et pour un nombre de dents Z impair égal à 15 dents. Les versions figure 6 et figure 7 sont des variantes moins simples, moins bien équilibrées, moins séduisants, mais possibles et acceptables.This simplest version, the best balanced, is the version adopted for the further development of this study and for an odd number of teeth Z equal to 15 teeth. The versions in Figure 6 and Figure 7 are less simple, less well balanced, less attractive, but possible and acceptable variants.

Sur les représentations développées des équilibrages des engrenages figure 6-figure 7-figure 8, le cercle de commutation et les distances sur ce cercle sont à considérer en valeur angulaire car du fait de la représentation il se trouve avoir la même longueur que le cercle primitif alors qu'il est nettement plus petit. Les recouvrements entre les conduits apparaissent insuffisants, mais il suffit de savoir que ces recouvrements doivent correspondre à un demi-pas au primitif pour les versions figure 6 et figure 7 et à un demi-pas d'équilibrage pour la version figure 8.On the developed representations of the balancing of the gears figure 6-figure 7-figure 8, the switching circle and the distances on this circle are to be considered in angular value because because of the representation it happens to have the same length as the primitive circle while it is significantly smaller. The overlaps between the conduits appear insufficient, but it suffices to know that these overlaps must correspond to a half-step in the primitive for the versions Figure 6 and Figure 7 and to a half-balancing step for the version Figure 8.

Less conduits sont centrés théoriquement au primitif mais peuvent être décalés vers l'extérieur ou vers l'intérieur par rapport au primitif pour une accentuation ou une diminution de recouvrement.The conduits are theoretically centered in the primitive but can be shifted outward or inward relative to the primitive for an accentuation or a reduction of overlap.

Les conduits 33 d'alimentation des "paliers hydrauliques" à partir de la zone 34 sont centrés théoriquement sur le diamètre primitif mais peuvent être décalés vers l'extérieur ou vers l'intérieur, en avant ou en arrière angulairement par rapport en 6, selon les conditions d'étanchéité ou le fonctionnement prioritaire en générateur ou en récepteur, pour une accentuation ou une diminution de l'action des "paliers hydrauliques". Ces conduits 33 peuvent également être placés sur l'enveloppe ou peuvent être supprimés si les conditions d'étanchéité en 6 sont parfaites, les "paliers hydrauliques" étant alors créés et conservés par le maintien en pression du creux de dent grâce à la compressibilité de l'huile hydraulique.The conduits 33 for supplying the "hydraulic bearings" from the area 34 are theoretically centered on the pitch diameter but can be offset outwards or inwards, angularly forward or backward with respect to 6, depending on the sealing conditions or the priority operation in generator or receiver, for an accentuation or a reduction in the action of the "hydraulic bearings". These conduits 33 can also be placed on the envelope or can be eliminated if the sealing conditions at 6 are perfect, the "hydraulic bearings" then being created and kept by maintaining the pressure of the tooth recess thanks to the compressibility of hydraulic oil.

Une autre version de la solution Z impair avec pas d'équilibrage est donnée par la représentation développée figure 9 et permet l'équilibrage des engrenages des générateurs récepteurs de faibles dimensions tournant à grandes vitesses de rotation. Elle consiste à diviser la circonférence en un nombre pair de secteurs, selon la relation

avec k=0, 1, 2, 3... et de réaliser l'équilibrage secteur par secteur. Chaque secteur correspond alors angulairement à un (version fig. 8), deux (version fig. 9), trois...n pas angulaire avec n fractionnaire ou entier, ces secteurs étant reliés par une ligne de conduits 23-19 et correspondant aux secteurs de compensation hydrostatique sur flasques, délimités par un joint 45 figure 10 Coupe (III-III). Ces secteurs sont liés aux creux de dents correspondant par des conduits 46 positionnés comme les aboutissements des conduits 23 fictifs. Les secteurs d'équilibrage peuvent être également liés par un circuit 47, ligne médiane des circuits regroupés dans les secteurs liés et liés aux creux de dent par les conduits 46.Another version of the odd Z solution with no balancing step is given by the representation developed in FIG. 9 and allows the balancing of the gears of the receiving generators of small dimensions rotating at high rotational speeds. It consists in dividing the circumference into an even number of sectors, according to the relation

with k = 0, 1, 2, 3 ... and achieve sector-by-sector balancing. Each sector then corresponds angularly to one (version fig. 8), two (version fig. 9), three ... n not angular with n fractional or integer, these sectors being connected by a line of conduits 23-19 and corresponding to the hydrostatic compensation sectors on flanges, delimited by a seal 45 figure 10 Section (III-III). These sectors are linked to the corresponding hollow teeth by conduits 46 positioned as the outcomes of the fictitious conduits 23. The balancing sectors can also be linked by a circuit 47, center line of the circuits grouped in the linked sectors and linked to the tooth recesses by the conduits 46.

Ces conduits collectifs seront distants de

et seront terminés au niveau du cercle de commutation 20 de rainures 41 correspondant à la liaison des conduits rassemblés.These collective conduits will be distant from

and will be terminated at the level of the switching circle 20 of grooves 41 corresponding to the connection of the assembled conduits.

L'exemple de la figure 9 est un regroupement de deux dents par secteur pour Z=15 dents. Les conditions en 3 et en 6 sont inchangées par rapport à la version figure 8. Pour permettre les regroupements de conduits, Z-1 doit être divisible par 2n si n est le nombre de conduits regroupés ou quelconque si l'on admet des regroupements différents dans un même appareil, par exemple de un, deux, trois...n dents, mais Z-1 doit toujours être pair et Z impair.The example in Figure 9 is a grouping of two teeth per sector for Z = 15 teeth. The conditions in 3 and 6 are unchanged compared to the version in figure 8. To allow the grouping of conduits, Z-1 must be divisible by 2n if n is the number of conduits grouped or any if one admits different groupings in the same device, for example one, two, three ... n teeth, but Z-1 must always be even and Z odd.

En résumé, l'équilibrage peut être obtenu:

• quel que soit le nombre de dents, pair ou impair,
• quel que soit le pas d'équilibrage adopté,
• quels que soient les regroupements de dents,
• avec d'autres valeurs d'angle d'hélice, autre que
  
  par exemple
  
  ou
  
  les conditions en 3 seront plus difficiles (écoulement, régularité du débit, évacuation fond dents) et les symèries de construction en particulier pour les flasques ne seront plus respectées, mais la construction est possible.

In summary, balancing can be achieved:

• whatever the number of teeth, even or odd,
• whatever the balancing step adopted,
• whatever the grouping of teeth,
• with other helix angle values, other than
  
  for example
  
  or
  
  the conditions in 3 will be more difficult (flow, regularity of flow, evacuation bottom of teeth) and the construction symmetries in particular for the flanges will no longer be respected, but construction is possible.

Les constructions les plus rationnelles deront obtenues à partir des figure 8 et figure 9 avec Z impair et pas d'équilibrage égal à

avec n=un, deux, trois; et Z-1 divisible par 2n, avec

conduisant à un débit constant, les meilleures conditions d'équilibrage, le meilleur comportement au point d'engrèneme 3.The most rational constructions will be obtained from figure 8 and figure 9 with odd Z and no equalization equal to

with n = one, two, three; and Z-1 divisible by 2n, with

leading to a constant flow, the best balancing conditions, the best behavior at the point of mesh 3.

La construction de ce générateur récepteur hydraulique à engrenages hélicoïdaux doit s'orienter vers le plus grand nombre de dents possible, les plus hautes pressions compatibles avec les résistances des tuyauteries externes et des jeux fonctionnels nuls et nécessitera de ce fait une huile hydraulique à coefficient de compressibilité de plus bas possible et ayant de bonnes capacités d'écoulement moléculaire pour assurer un graissage avec jeux nuls sous HP, huile hydraulique constituée d'hydrocarbures à chaînes carbonées courtes ou cisaillées mécaniquement.The construction of this hydraulic receiver generator with helical gears must be oriented towards the largest number of teeth possible, the highest pressures compatible with the resistances of the external pipes and zero functional clearances and will therefore require a hydraulic oil with coefficient of compressibility as low as possible and having good molecular flow capacities to ensure lubrication with zero play under HP, hydraulic oil consisting of hydrocarbons with short carbon chains or mechanically sheared.

Le premier remplissage d'huile hydraulique se fera sous vide interne et la première mise en pression aura lieu sans rotation par les orifices 40 pour mettre en place les éléments constitutifs internes.The first filling of hydraulic oil will be carried out under internal vacuum and the first pressurization will take place without rotation through the orifices 40 to set up the internal constituent elements.

Le rendement sera fonction de la compressibilité de l'huile, des frottements mécaniques. Les fuites internes concourrant à la compression progressive de l'huile au fur et à mesure de l'approche de l'orifice 2 et n'interviendront pratiquement plus dans les pertes de rendement (ou à la décompression de l'huile dans le fonctionnement en moteur).The yield will be a function of the compressibility of the oil, of mechanical friction. Internal leaks contributing to the progressive compression of the oil as the orifice 2 approaches and will practically no longer intervene in the losses of yield (or in the decompression of the oil in the operation in engine).

Les principes d'équilibrage des engrenages et la création des "paliers hydrauliques" s'appuieront sur les points principaux de construction du générateur récepteur suivant étude correspondant à la représentation développée de la figure 8.The principles of balancing the gears and the creation of "hydraulic bearings" will be based on the main points of construction of the receiver generator according to the study corresponding to the representation developed in Figure 8.

Figure 2, Coupe II, Il: les engrenages hélicoïdaux 9 et 10 tels que définis précédemment tourillonnent dans une enveloppe souple 36 très dure et ou présentant de bonnes caractéristiques de frottement, en acier nitruré ou en matériaux composites sur laquelle est adhérisée une garniture 48 en polymères ou polyesters thermoplastiques genre nylon ou delrin dans laquelle sont logés les joints d'étanchéité des secteurs hydrostatiques d'équilibrage sur le diamètre extérieur des dentures des engrenages 9 et 10. Cette enveloppe 36 entoure les deux engrenages, est rectifiée intérieurement à un diamètre légèrement supérieur de quelques centièmes de millimètres au diamètre extérieur des engrenages et la rectification a lieu sous tension c'est-à-dire que l'enveloppe doit se refermer sur le diamètre extérieur des engrenages 9 et 10, sauf au point d'intersection des diamètres, qui, par sa rigidité conservera la courbure de rectification pour permettre l'entrée des dents lors de la rotation des engrenages. Les logements des joints des secteurs d'équilibrage hydrostatiques sur enveloppe 36 peuvent égalge- ment être réalisés dans le corps 49; la garniture 48 serait alors supprimée, mais l'enveloppe 36 doit alors présenter un bon état de surface sur ses diamètres extérieurs, ce qui est un peu plus difficile à obtenir, l'ébauche de l'enveloppe 36 étant obtenue par extrusion filage dans le cas d'une enveloppe 36 en acier nitruré.Figure 2, Section II, II: the helical gears 9 and 10 as defined above revolve in a flexible envelope 36 very hard and or with good friction characteristics, nitrided steel or composite materials on which is adhered a lining 48 in nylon or delrin-type thermoplastic polymers or polyesters in which the seals of the hydrostatic balancing sectors are housed on the outside diameter of the teeth of the gears 9 and 10. This casing 36 surrounds the two gears, is internally ground to a diameter slightly a few hundredths of a millimeter higher to the outside diameter of the gears and the rectification takes place under tension, that is to say that the envelope must close on the outside diameter of the gears 9 and 10, except at the point of intersection of the diameters, which, by its rigidity will keep the grinding curve to allow the teeth to enter when the gears rotate. The housings of the seals of the hydrostatic balancing sectors on the casing 36 can also be produced in the body 49; the lining 48 would then be removed, but the envelope 36 must then have a good surface condition on its outside diameters, which is a little more difficult to obtain, the blank of the envelope 36 being obtained by extrusion spinning in the case of a nitrided steel casing 36.

Les engrenages 9 et 10 n'ont pas de portées pour paliers, ceux-ci étant remplacés par l'enveloppe 36 et le diamètre extérieur des engrenages, par le roulement des engrenages 9 et 10 l'un sur l'autre en 3, et par les "paliers hydrauliques". L'engrenage 10 comporte un orifice central pour l'évacuation des fuites HP vers BP, dont le schéma général n'est pas représenté, mais qui est en tout point semblable à ceux réalisés pour ce genre de matériel. L'engrenage 9 comporte une partie arbrée du côté de la prise de mouvement 50 pour la transmission du couple de génération ou de réception. Cette partie arbrée peut être soit solidaire de la partie centrale de l'engrenage 9, soit liée à celle-ci par des cannelures, car elle n'est soumise qu'à des contraintes de torsion. Dans cette construction, les parties centrales des engrenages 9 et 10 seraient alors identiques, avec un noyau acier cannelé.The gears 9 and 10 have no bearings, the latter being replaced by the casing 36 and the outside diameter of the gears, by the rolling of the gears 9 and 10 one on the other in 3, and by the "hydraulic bearings". The gear 10 has a central orifice for evacuating HP leaks to BP, the general diagram of which is not shown, but which is in all respects similar to those produced for this kind of material. The gear 9 has a shafted part on the side of the power take-off 50 for the transmission of the generation or reception torque. This shafted part can be either integral with the central part of the gear 9, or linked to the latter by grooves, since it is only subjected to torsional stresses. In this construction, the central parts of the gears 9 and 10 would then be identical, with a grooved steel core.

La partie arbrée de l'engrenage 9 reçoit le joint 51 d'étanchéité externe, et porte, à son extrémité, les cannelures 50 engagées dans la prise de mouvement 52, montée sur douille à aiguilles. Cette prise de mouvement 52 logée dans le centrage 53 du générateur-récepteur, est destinée, par sa forme, à éviter les chocs externes sur l'engrenage 9 et toute contrainte axiale sur celui-ci.The shafted part of the gear 9 receives the external seal 51, and carries, at its end, the grooves 50 engaged in the power take-off 52, mounted on a needle socket. This power take-off 52 housed in the centering 53 of the generator-receiver, is intended, by its shape, to avoid external shocks on the gear 9 and any axial stress on it.

Les engrenages 9 et 10 constituent le rotor du générateur-récepteur et reçoivent les conduits 19, tels que définis précédemment.The gears 9 and 10 constitute the rotor of the generator-receiver and receive the conduits 19, as defined above.

Sur les faces des engrenages 9 et 10, l'étanchéité est assurée par les flasques 21 et 22 qui constituent avec l'enveloppe le stator du générateur-récepteur. Cesflasques sont en polymères ou polyesters thermoplastiques, genre nylon ou delrin composites, c'est-à-dire avec des charges métalliques poudre pour améliorer les caractéristiques de conductibilité thermique. Elles sont en une pièce sur chaque face pour les engrenages 9 et 10, sont moulées avec inserts constitués par les conduits 23, anti-retour 35, conduits 33 (figure 8) et orifices d'alimentation et de refoulement HP-BP (figure 3, coupe III-1111. Le diamètre extérieur sera supérieur de quelques centièmes au diamètre extérieur des engrenages, pour permettre à l'enveloppe 36 de comprimer l'extérieur des flasques 21 et 22, jusqu'au diamètre extérieur des engrenages 9 et 10, et assurer ainsi l'étanchéité enveloppe 36 flasques 21 et 22.On the faces of the gears 9 and 10, the sealing is ensured by the flanges 21 and 22 which constitute with the envelope the stator of the generator-receiver. These flanges are made of thermoplastic polymers or polyesters, of the nylon or delrin composite type, that is to say with metallic powder fillers to improve the thermal conductivity characteristics. They are in one piece on each side for the gears 9 and 10, are molded with inserts constituted by the conduits 23, non-return 35, conduits 33 (Figure 8) and HP-BP supply and discharge orifices (Figure 3 , section III-1111. The outside diameter will be a few hundredths larger than the outside diameter of the gears, to allow the casing 36 to compress the outside of the flanges 21 and 22, up to the outside diameter of the gears 9 and 10, and thus sealing the envelope 36 flanges 21 and 22.

L'ensemble des engrenages 9 et 10, des flasques 21 et 22, est logé dans le corps 49, en alliage léger ou en fonte, sur lequel se referment les couvercles 54 et 55, également en alliage léger ou en fonte, le tout assemblé par les boulons 56.The set of gears 9 and 10, the flanges 21 and 22, is housed in the body 49, in light alloy or cast iron, on which the covers 54 and 55 close, also in light alloy or cast iron, all assembled. by the bolts 56.

Le couvercle 54 porte sur le centrage 53 la bride de fixation du générateur-récepteur, non représentée.The cover 54 carries on the centering 53 the fixing flange of the generator-receiver, not shown.

L'étanchéité externe est assurée par les joints 57 entre corps et couvercles, 58 entre flasques et couvercles 51 sur la partie arbrée de l'engrenage 9.The external seal is ensured by the seals 57 between the body and the covers, 58 between the flanges and the covers 51 on the shafted part of the gear 9.

Les jeux matérialisant la zone 34 représentés sur cette figure 2, coupe II-II, entre corps 49 et enveloppe 36―48, et entre flasques 21 et 22, et couvercles 54 et 55, constituent la surface à pression maximum totale permanente générée ou reçue par le générateur-récepteur. Les conduits 59 assurent les liaisons entre les différentes parties de cette zone 34 dont la mise en pression sera facilitée par des dégagements entrentenus par des inserts métalliques, sorte de quadrillage, non représenté, en particulier dans la zone annulaire entre flasques et couvercles.The clearances materializing the area 34 represented in this figure 2, section II-II, between body 49 and casing 36―48, and between flanges 21 and 22, and covers 54 and 55, constitute the surface at maximum total permanent pressure generated or received by the generator-receiver. The conduits 59 provide the connections between the different parts of this zone 34, the pressurization of which will be facilitated by clearances between metal inserts, a sort of grid, not shown, in particular in the annular zone between flanges and covers.

Figure 3, coupe III-III, représente le flasque supérieur 21 ou le flasque inférieur 24, dans lequel sont logés les joints 45 délimitant les secteurs de compensation hydrostatique métarialisés par les secteurs 60 dans lesquels aboutissent les alimentations 30, prises de pression sur les conduits 23, ainsi que les conduits 33 d'alimentation des "paliers hydrauliques" et 6, à partir de la zone 34, et représentés sur les diamètres primitifs des engrenages.Figure 3, section III-III, shows the upper flange 21 or the lower flange 24, in which are housed the seals 45 delimiting the hydrostatic compensation sectors metarized by the sectors 60 in which the power supplies 30, pressure taps on the conduits 23, as well as the conduits 33 for supplying the "hydraulic bearings" and 6, starting from the zone 34, and shown on the pitch diameters of the gears.

L'orifice 40 est matérialisé par l'insert 61 et le joint 62 et, opposé à cet orifice, le secteur de compensation hydrostatique délimité par le joint 63.The orifice 40 is materialized by the insert 61 and the seal 62 and, opposite this orifice, the hydrostatic compensation sector delimited by the seal 63.

Sur le pourtour du flasque 21 ou 22, la position de l'enveloppe 36 autour des engrenages 9 et 10, le joint 57 d'étanchéité corps couvercle, les orifices 59 le liaison des zones 34.On the periphery of the flange 21 or 22, the position of the envelope 36 around the gears 9 and 10, the seal 57 of the cover body seal, the orifices 59 the connection of the zones 34.

La figure 4 représente une vue développée de l'extérieur de l'enveloppe 36-48 montrant la position des engrenages 9 et 10 et les secteurs d'équilibrage hydrostatique délimités par les joints 37, matérialisés par les dégagements 38 et alimentés par les orifices 43 dont la diamètre sera le plus petit possible, et inférieur à la largeur du sommet de la dent des engrenages, pour éviter les fuites d'une dent à la suivante, lors de la commutation sur ces orifices. Il est à noter que cette commutation se fait couple de dents par couple de dents, avec un décalage de temps correspondant à la rotation de l'engrenage de

L'anti-retour 39 en 3 permet l'alimentation de la zone 34 àla pression maximum de génération ou de réception.FIG. 4 represents a developed view of the exterior of the envelope 36-48 showing the position of the gears 9 and 10 and the hydrostatic balancing sectors delimited by the seals 37, materialized by the clearances 38 and supplied by the orifices 43 whose diameter will be as small as possible, and less than the width of the top of the tooth of the gears, to avoid leakage from one tooth to the next, when switching over these orifices. It should be noted that this switching takes place couple of teeth by couple of teeth, with a time offset corresponding to the rotation of the gear.

The non-return valve 39 in 3 allows the supply of the zone 34 at the maximum generation or reception pressure.

Les secteurs de compensation hydrostatique ont été représentés parallèles à l'axe des engrenages, ce qui ne correspond pas exactement aux creux de dent à équilibrer, mais cela n'est pas grave du fait de la zone 34 située en rapport des flasques 21 et 22, qui est nettement surabondante. Cette compensation hydrostatique sur les dentures a seulement pour but d'atténuer l'action de la zone 34 qui agira de toute façon pour plaquer l'enveloppe 36 sur le sommet des dents. Ces secteurs de compensation hydrostatique peuvent être réalisés avec une inclinaison correspondant à l'inclinaison des hélices des engrenages 9 et 10, la construction sera un peu moins simple, et la compensation hydrostatique meilleure et plus rationnelle.The hydrostatic compensation sectors have been shown parallel to the axis of the gears, which does not correspond exactly to the tooth hollow to balance, but this is not serious because of the area 34 located in relation to the flanges 21 and 22, which is clearly overabundant. This hydrostatic compensation on the teeth is only intended to attenuate the action of the area 34 which will act anyway to press the envelope 36 on the top of the teeth. These hydrostatic compensation sectors can be made with an inclination corresponding to the inclination of the propellers of the gears 9 and 10, the construction will be a little less simple, and the hydrostatic compensation better and more rational.

La figure 5, coupe V-V, montre une coupe médiane de l'enveloppe 36―48 avec des engrenages 9 et 10, le corps 49, joints 37, les orifices 43, les dégagements 38, la zone 34.FIG. 5, section V-V, shows a median section of the casing 36―48 with gears 9 and 10, the body 49, seals 37, the orifices 43, the clearances 38, the area 34.

Les figures 6, 7, 8, 9 sont la représentation développée des différents "bobinages hydrauliques" d'équilibrage des engrenages 9 et 10.FIGS. 6, 7, 8, 9 are the developed representation of the various “hydraulic windings” for balancing the gears 9 and 10.

La figure 10 coupe III-III représente les flasques 21 ou 22 dans le cas de la représentation développée de la figure 9 de groupement des conduits dans le cas d'unités de faible puissance et grandes vitesses de rotation. Les joints 45 délimitent les secteurs d'équilibrage correspondant à deux dents, sont alimentés par les conduits 30, prises de pression sur les conduits 23 et alimentation de la deuxième dent du secteur par le conduit 46 par la zone de compensation hydrostatique.Figure 10 section III-III shows the flanges 21 or 22 in the case of the developed representation of Figure 9 of grouping of conduits in the case of low power units and high rotational speeds. The seals 45 delimit the balancing sectors corresponding to two teeth, are supplied by the conduits 30, pressure taps on the conduits 23 and supply of the second tooth of the sector by the conduit 46 by the hydrostatic compensation zone.

Cette figure montre la cercle de commutation 20 sur lequel apparaissent les alvéoles 41 permettant les liaisons remplaçant les conduits supprimés.This figure shows the switching circle 20 on which the cells 41 appear, allowing the connections replacing the suppressed conduits.

La figure 11 coupe XI-XI est une coupe sur la face entre les engrenages 9 et 10 et les flasques 21 et 22 montrant une représentation panoramique des conduits constituant les "bobinages hydrauliques" stator et rotor.Figure 11 section XI-XI is a section on the face between the gears 9 and 10 and the flanges 21 and 22 showing a panoramic representation of the conduits constituting the "hydraulic windings" stator and rotor.

Conduits 23 du flasque supérieure 21 qui ne devraient pas apparaître du fait de la coupe et conduits 19 des engrenages 9 et 10, la partie pleine du conduit partant de la face supérieure de l'engrenage et la partie pointillée aboutissant à la face inférieure. Les conduits 23 du flasque inférieur 22 ne sont pas représentés pour ne pas surcharger la figure mais peuvent se déduire par symétrie centrale.Conduits 23 of the upper flange 21 which should not appear due to the cut and conduits 19 of the gears 9 and 10, the solid part of the conduit starting from the upper face of the gear and the dotted part leading to the lower face. The conduits 23 of the lower flange 22 are not shown so as not to overload the figure but can be deduced by central symmetry.

Les conduits 23 partent d'une face des flasques 21 ou 22 au primitif des engrenages 9 et 10 et aboutissent à la même face des flasques 21 et 22 au cercle de commutation 20 et les conduits 19 partent du cercle 20 d'une face des engrenages et aboutissent au cercle 20 de l'autre face des engrenages 9 ou 10, la rotation des engrenages provoquant la liaison ou la rupture des circuits par commutation au primitif par les faces de dents et sur le cercle de commutation 20 par les orifices d'aboutissement des conduits 23 et 19. Les liaisons sont assurées pendant une course légèrement supérieure à un demi-pas d'équilibrage.The conduits 23 start from one face of the flanges 21 or 22 at the pitch of the gears 9 and 10 and end at the same face of the flanges 21 and 22 at the switching circle 20 and the conduits 19 leave from the circle 20 of one face of the gears and lead to the circle 20 on the other side of the gears 9 or 10, the rotation of the gears causing the connection or the rupture of the circuits by switching to the pitch through the faces of teeth and on the switching circle 20 by the orifices of termination conduits 23 and 19. The connections are ensured during a stroke slightly greater than half a balancing step.

Cette coupe montre la position de l'enveloppe 36-48, l'orifice 40, les anti-retour 35 d'évacuation des creux de dents au point 3, les anti-retour 39, les joints 37, conduits 43 et dégagements 38 d'équilibrage hydrostatique sur enveloppe.This section shows the position of the envelope 36-48, the orifice 40, the non-return valves 35 for evacuating the hollow teeth at point 3, the non-return valves 39, the seals 37, conduits 43 and clearances 38 d '' hydrostatic balancing on enclosure.

Les courbes 8 représentent la répartition des forces de pression résultant de l'équilibrage autour de pignons 9 et 10, ces courbes évoluant autour d'une valeur moyenne au cours de la rotation et sont constituées d'une série de paliers de pression correspondant aux creux de dents.The curves 8 represent the distribution of the pressure forces resulting from the balancing around pinions 9 and 10, these curves evolving around an average value during the rotation and consist of a series of pressure levels corresponding to the valleys teeth.

La figure 12 coupe XII-XII est un demi-coupe par l'axe du générateur-récepteur en 3. L'orifice d'alimentation ou de refoulement 40 est matérialisé par l'insert 61 logé dans le flasque 21. Cet insert comporte un boîtier 64 dans lequel sont logés les deux anti-retour 35, ce boîtier étant fermé par un couvercle pour l'isolement des anti-retour lors du moulage. Les anti-retour 35 débouchent d'une part dans l'orifice 40 par un conduit 66 et d'autre part dans les alvéoles 65 de récupération d'huile des creux de dents (figure 13-(coupe XIII-XIII) et section rabattue). Ce boîtier est également relié par un conduit muni d'un anti-retour 68, toujours logé dans la flasque 21 ou 22, pour récupération des fuites ou création d'une dépression dans une gorge ou canal 67 tout le tour des flasques 21 ou 22 pour assurer le contact parfait entre les flasques 21 et 22 et l'enveloppe 36.Figure 12 section XII-XII is a half-section through the axis of the generator-receiver at 3. The supply or discharge port 40 is materialized by the insert 61 housed in the flange 21. This insert has a box 64 in which the two check valves 35 are housed, this box being closed by a cover for isolating the check valves during molding. The non-return 35 open on the one hand into the orifice 40 through a conduit 66 and on the other hand into the alveoli 65 for recovering oil from the hollow of the teeth (FIG. 13- (section XIII-XIII) and folded section ). This box is also connected by a conduit fitted with a non-return 68, always housed in the flange 21 or 22, for recovery of leaks or creation of a depression in a groove or channel 67 all around the flanges 21 or 22 to ensure perfect contact between the flanges 21 and 22 and the casing 36.

L'enveloppe 36 comporte un dégagement 69 à l'angle d'hélice sur les pointes de l'enveloppe en 3 et débouchant dans le dégagement 70 situé sous l'orifice 40 et permettant un bon écoulement du fluide hydraulique.The envelope 36 includes a clearance 69 at the helix angle on the tips of the envelope at 3 and opening into the clearance 70 located under the orifice 40 and allowing good flow of the hydraulic fluid.

Dans cette zone, les flasques 21 et 22 empiètent sur des dégagements fraisés de l'enveloppe 36.In this zone, the flanges 21 and 22 encroach on milled recesses of the envelope 36.

Le conduit 72 relie l'orifice 40 au raccordement extérieur du générateur-récepteur.The conduit 72 connects the orifice 40 to the external connection of the generator-receiver.

La figure 14 montre une autre version de récupération d'huile des creux de dents autre que par les anti-retour 35 par un système d'alvéoles 73 sur faces des flasques 21 et 22, les creux de dents étant successivement isolés de l'orifice 40 lorsqu'ils passent en basse pression par la fermeture de la liaison 73-creux de dents-orifices 40 par la face de la dent de l'engrenage 9 ou de l'engrenage 10. L'alvéole 73 joue le même rôle que les fenêtres de dégagement sur les pompes à engrenages droits.FIG. 14 shows another version of oil recovery from the hollow of the teeth other than by the non-return valves 35 by a system of cells 73 on the faces of the flanges 21 and 22, the hollow of the teeth being successively isolated from the orifice 40 when they pass at low pressure by closing the connection 73-hollow of teeth-orifices 40 by the face of the tooth of the gear 9 or of the gear 10. The cavity 73 plays the same role as the Clearance windows on spur gear pumps.

La figure 15 donne une idée des courbes de pression 8 tout autour des engrenages 9 et 10 dans le sens radial.FIG. 15 gives an idea of the pressure curves 8 all around the gears 9 and 10 in the radial direction.

Les forces de pression 12 équilibrent les forces 11 en 3 résultant des pressions en 3 et des composantes radiales dues au couple de génération ou de réception.The pressure forces 12 balance the forces 11 at 3 resulting from the pressures at 3 and the radial components due to the generation or reception torque.

Les forces HP et BP s'équilibrent avec avantage aux forces HP opposées à l'orifice 2 due au décalage de l'équilibrage secteur 6, 26 par rapport au secteur 3, 24.The HP and BP forces are balanced with advantage to the HP forces opposite to the orifice 2 due to the offset of the sector balancing 6, 26 relative to the sector 3, 24.

La figure 16 schématise les forces de pression axiales agissant sur les engrenages 9 et 10.FIG. 16 shows diagrammatically the axial pressure forces acting on the gears 9 and 10.

Les résultantes des forces de pression 13 et 15 équilibrent les forces de pression 14 et 16. Les "paliers hydrauliques en 6 créent en 3 sur chaque engrenage 9 et 10 une force de réaction qui s'oppose à la composante axiale sur chaque engrenage 9 et 10, due au couple de génération ou de réception.The results of the pressure forces 13 and 15 balance the pressure forces 14 and 16. The "hydraulic bearings in 6 create in 3 on each gear 9 and 10 a reaction force which opposes the axial component on each gear 9 and 10, due to the generation or reception torque.

La figure 17 représente une dent dans le cas d'un engrenage acier ou métallique sur laquelle est rapportée une garniture anti-friction 74 sur sommet de dent, l'usure due aux frottements devant se faire en priorité sur le sommet des dents et en second sur l'enveloppe 36 pour assurer une bonne étanchéité. Cette garniture 74 peut être un dépôt métallique ou une garniture plastique adhérisée.FIG. 17 shows a tooth in the case of a steel or metallic gear on which an anti-friction lining 74 is attached to the top of the tooth, the wear due to friction having to be done first on the top of the teeth and second on the envelope 36 to ensure a good seal. This lining 74 can be a metallic deposit or an adhered plastic lining.

La figure 18 représente différentes solutions de circuits entre deux creux de dents des engrenages par l'intermédiaire des conduits 23 dans les flasques et 19 dans les engrenages.FIG. 18 shows different solutions of circuits between two hollow teeth of the gears via the conduits 23 in the flanges and 19 in the gears.

Circuit75: les conduits 23 dans les flasques 21 et 22 couvrent un angle égale à la moitié de la liaison totale et le conduit 19 dans les engrenages 9 ou 10 un angle nul.Circuit 75: the conduits 23 in the flanges 21 and 22 cover an angle equal to half of the total connection and the conduit 19 in the gears 9 or 10 a zero angle.

Circuit 76: les conduits 23 dans les flasques 21 et 22 couvrent un angle nul et le conduit 19 dans les engrenages 9 ou 10 couvre un angle égal à la totalité de la liaison.Circuit 76: the conduits 23 in the flanges 21 and 22 cover a zero angle and the conduit 19 in the gears 9 or 10 covers an angle equal to the entire connection.

Circuit 77: ce circuit représente toutes les solutions intermédiaires entre les circuits 75 et 76.Circuit 77: this circuit represents all the intermediate solutions between circuits 75 and 76.

Le choix sera fait en fonction de la largeur des engrenages 9 et 10, une grande largeur facilitant un conduit 19 à tendance entre 76 et 77 et une faible largeur un conduit 19 à tendance entre 75 et 76. L'inverse pour les conduits 23 dans les flasques et qui conduira à avoir des flasques 21 et 22 plus épais pour des engrenages 9 et 10 moins larges, ces considérations amenant à conserver des encombrements identiques de générateur récepteur pour une même valeur de module M et de nombre de dents Z pour différents débits, ceci permettant de créer une gamme de matériels étagée assurant une progression régulière de puissance.The choice will be made according to the width of the gears 9 and 10, a large width facilitating a conduit 19 with a tendency between 76 and 77 and a small width a conduit 19 with a tendency between 75 and 76. The opposite for the conduits 23 in the flanges and which will lead to having thicker flanges 21 and 22 for gears 9 and 10 which are narrower, these considerations leading to keeping identical dimensions of receiver generator for the same value of module M and number of teeth Z for different flow rates , this makes it possible to create a range of stepped materials ensuring a regular increase in power.

La figure 19 montre la représentation panoramique de ces différents types de circuits 75-76-77 avec en traits pleins les parties situées dans la moitié supérieure et en traits pointillés les parties situées dans la moitié inférieure.Figure 19 shows the panoramic representation of these different types of circuits 75-76-77 with solid lines the parts located in the upper half and in dotted lines the parts located in the lower half.

Le type de circuit adopté devra également tenir compte que dans la partie 23 située dans les flasques 21 et 22, cette partie doit se prêter à la déformation plastiques des flasques 21 et 22 pour permettre à l'enveloppe 36 de venir en contact sur le diamère extérieur des engrenagess 9 et 10. En particulier, la forme de circuit 76 et les formes voisines sont à proscrire car elles ne permettent pas cette déformation et conduisent également à un encombrement trop important des conduits 19 dans les engrenages 9 et 10.The type of circuit adopted must also take into account that in the part 23 located in the flanges 21 and 22, this part must lend itself to the plastic deformation of the flanges 21 and 22 to allow the envelope 36 to come into contact on the diameter outside of the gears 9 and 10. In particular, the shape of the circuit 76 and the neighboring shapes are to be avoided since they do not allow this deformation and also lead to an excessive bulk of the conduits 19 in the gears 9 and 10.

La figure 20 montre différents types de conception de conduits 19 dans les engrenages 9 et 10 et leur représentation symbolique sur les figures 6-7-8 et 9.FIG. 20 shows different types of design of conduits 19 in the gears 9 and 10 and their symbolic representation in FIGS. 6-7-8 and 9.

Le conduit 78 peut-être une tuyauterie métallique ou plastique. Le conduit 79 une tuyauterie métallique ou plastique avec embout métallique ou plastique servant à positionner le conduit dans le moule (montage sur picots sur face du moule).The conduit 78 may be metallic or plastic piping. The conduit 79 a metallic or plastic piping with metallic or plastic end piece serving to position the conduit in the mold (mounting on pins on the face of the mold).

Le conduit 80 peut être réalisé par un câble flexible entretoisé ou gainé plastique dans le cas d'engrenages 9 ou 10 réalisés en matériaux composites à base de résine et de fibres de verre, de carbone ou métalliques et ces câbles retirés après moulage.The conduit 80 can be produced by a flexible cable which is braced or sheathed in plastic in the case of gears 9 or 10 made of composite materials based on resin and glass, carbon or metallic fibers and these cables removed after molding.

La figure 21 montre différents types de conception de conduits 23 dans les flasques 21 et 22 et leur représentation symbolique sur les figures 6-7-8 et 9.FIG. 21 shows different types of duct design 23 in the flanges 21 and 22 and their symbolic representation in FIGS. 6-7-8 and 9.

Le conduit 81 sans orifice 30 pour l'équilibrage peut être une tuyauterie métallique ou plastique utilisée dans le cas d'unités de petites puissances dans lesquelles on ne fera pas d'équilibrage hydrostatique, l'encombrement ne le permettant pas et les faibles portées ne le justifiant pas: le groupement de deux, trois, n dents pourra tout de même se faire par une rainure sur la face du flasque au diamètre primitif, ceci sans passer par le secteur d'équilibrage inexistant.The conduit 81 without orifice 30 for balancing can be a metallic or plastic piping used in the case of small power units in which hydrostatic balancing will not be carried out, the bulk not allowing it and the short spans not not justifying it: the grouping of two, three, n teeth can still be done by a groove on the face of the flange with the original diameter, without going through the nonexistent balancing sector.

Le conduit 82: une tuyauterie métallique ou plastique logée dans un embout métallique ou plastique, comportant le conduit 30 d'alimentation du secteur d'équilibrage hydrostatique sur fiasque.The conduit 82: a metallic or plastic piping housed in a metallic or plastic tip, comprising the conduit 30 for supplying the hydrostatic balancing sector on flask.

Le conduit 32: une tuyauterie métallique ou plastique logée dans un embout métallique ou plastique, comportant le conduit 30, et un anti-retour 31, système utilisé dans la version de la figure 6 ou point 6.The conduit 32: a metallic or plastic piping housed in a metallic or plastic end piece, comprising the conduit 30, and a non-return valve 31, a system used in the version of FIG. 6 or point 6.

Le conduit 23 pourra également être constitué par une rainure dans la face du flasque 21 ou 22, rainure allant du point de prise de pression au cercle primitif jusqu'au point de liaison avec les conduits 19 sur le cercle de commutation 20.The conduit 23 may also be constituted by a groove in the face of the flange 21 or 22, groove going from the point of pressure tap at the pitch circle to the point of connection with the conduits 19 on the switching circle 20.

Le conduit 23 pourra également être constitué dans sa partie parallèle aux faces par le secteur de compensation hydrostatique 60 et des liaisons par des tuyauteries verticales liant le secteur 60 d'une partie, et le cercle primitif et le cercle de commutation 20 d'autre part.The conduit 23 may also be formed in its part parallel to the faces by the hydrostatic compensation sector 60 and connections by vertical pipes connecting the sector 60 on the one hand, and the pitch circle and the switching circle 20 on the other hand .

Réalisation pratique de certains éléments constitutifs de ce générateur récepteur hydraulique à engrenages hélicoîdaux:

• La plus grande difficulté réside principalement dans la fabrication des circuits rotor et stator.

Practical realization of certain constituent elements of this hydraulic receiver generator with helical gears:

• The greatest difficulty lies mainly in the manufacture of rotor and stator circuits.

Les bobinages seront réalisés extérieurement et ensuite montés dans les moules.The windings will be made externally and then mounted in the molds.

Pour les grosses unités, peu de problèmes, les encombrements permettant de placer facilement les conduits et d'envisager des conduits 19 percés dans les engrenages 9 et 10 réalisés en acier selon les méthodes de fabrication classiques.For large units, few problems, the dimensions making it possible to easily place the conduits and to envisage conduits 19 drilled in the gears 9 and 10 made of steel according to conventional manufacturing methods.

Pour les petites unités, envisager les groupements de conduits et l'utilisation du secteur de compensation hydrostatique 60, comme portion du conduit 23.For small units, consider grouping of conduits and the use of the hydrostatic compensation sector 60, as a portion of conduit 23.

L'ensemble de la construction sera parfaitement symétrique par rapport au point centrale des primitifs en 3 à mi-hauteurdes engrenages 9 et 10.The whole construction will be perfectly symmetrical with respect to the central point of the primitives in 3 at mid-height of the gears 9 and 10.

Les engrenages 9 et 10 pourront être en acier avec les conduits 19 percés pour les grosses unités, ou pour les petites unités, réalisés en deux parties emmanchées à force et brasées au diamètre du cercle de commutation 20, les conduits 19 réalisés pour moitié, demi-section circulaire, coupée par cercle de commutation 20, dans chacune des ceux parties mâle et femelle, la brasure cuivre assurant l'assemblage des deux parties entre les conduits et l'étanchéité relative de ceux-ci, les dentures taillées avant ou après en rapport des conduits. Les faces seront rectifiées et les engrenages appairés dans une tolérance d'épaisseur de l'ordre du centième de millimère.The gears 9 and 10 can be made of steel with the conduits 19 drilled for large units, or for small units, made in two parts press fitted and brazed to the diameter of the switching circle 20, the conduits 19 made for half, half circular section, cut by switching circle 20, in each of those male and female parts, the copper brazing ensuring the assembly of the two parts between the conduits and the relative sealing of these, the teeth cut before or after in relation to the conduits. The faces will be rectified and the gears paired within a thickness tolerance of the order of a hundredth of a millimeter.

Les engrenages 9 et 10 pourront aussi être en matériaux composites avec un moyeu acier avec canelures d'entraînement, ils seront moulés avec les conduits 19 insérés dans une résine thermodurcissable chargée soit de fibres de verre, soit de fibres de carbone, soit de poudres métalliques permettant une bonne conductibilité thermique assurant l'évacuation de la chaleur résultant des frottements.The gears 9 and 10 may also be made of composite materials with a steel hub with drive grooves, they will be molded with the conduits 19 inserted in a thermosetting resin loaded with either glass fibers, carbon fibers or metallic powders. allowing good thermal conductivity ensuring the evacuation of the heat resulting from friction.

La lubrification des contacts flasques-engrenages se faisant sous haute-pression, les caractéristiques de frottement dans ces conditions seront bien étudiées.Since the lubrication of the flange-gear contacts takes place under high pressure, the friction characteristics under these conditions will be well studied.

Les dentures peuvent être taillées ou moulées.The teeth can be cut or molded.

Les flasques 21 et 22 sont moulés avec leurs inserts métalliques conduits 23, inserts 61, inserts métalliques pour conduits 33. Ces conduits 33 peuvent évoluer dans toute la zone 6 selon les utilisations prioritaires en générateur ou en récep- tuer et selon le sens de rotation prioritaire. Le dégagement 67 pourra être usiné. Des charges métalliques poudre permettront d'améliorer les caractéristiques de conductibilité thermique. Des charges de graphite ou de bisulfure de molybdène permettent d'améliorer les caractéristiques de frottement.The flanges 21 and 22 are molded with their metallic inserts conduits 23, inserts 61, metallic inserts for conduits 33. These conduits 33 can evolve throughout the zone 6 according to the priority uses of generator or receiver and according to the direction of rotation. priority. Clearance 67 can be machined. Powder metallic fillers will improve the thermal conductivity characteristics. Charges of graphite or molybdenum disulphide make it possible to improve the friction characteristics.

Les logements de bits de la garniture 48 de l'enveloppe 36 seront usinés si nécessaire et seront soit droits soit inclinés suivant inclinaison de l'angle d'hélice des engrenages 9 et 10.The bit housings of the lining 48 of the casing 36 will be machined if necessary and will either be straight or inclined depending on the inclination of the helix angle of the gears 9 and 10.

L'ensemble de ce générateur récepteur est ainsi conçu de façon à travailler avec des jeux nuls sur tous les points à risques de fuites hydrauliques. L'étude et la définition des secteurs d'équilibrage hydrostatique et des zones 343, de la plasticité des matériaux en particulier des flasques 21 et 22, des coefficients de frottement devront assurer ces jeux nuls tout en n'entraînant pas des forces de contact trop élevées entre les faces en frottement dont les mouvements relatifs seront assurés par la lubrication haute-pression par les creux de dents et au points de commutation sur le cercle 20. La construction sera toujours en compromis entre les pertes par fuites internes et les pertes par frottement, l'équilibre entre ces pertes en une huile hydraulique bien adaptée assurant le rendement maximum du générateur récepteur.The whole of this receiver generator is thus designed so as to work with zero clearance at all points at risk of hydraulic leaks. The study and definition of the hydrostatic balancing sectors and of the zones 343, of the plasticity of the materials, in particular of the flanges 21 and 22, of the friction coefficients will have to ensure these zero clearances while not causing too much contact forces. high between the friction faces whose relative movements will be ensured by the high-pressure lubrication by the hollow of teeth and at the switching points on the circle 20. The construction will always be in compromise between the losses by internal leaks and the losses by friction , the balance between these losses in a well-adapted hydraulic oil ensuring the maximum output of the receiver generator.

Claims (13)

1. A hydraulic generator-receiver for power transmission comprising two coupled gears within a stator which also has at least one inlet opening and one return opening for a liquid under pressure, while two flanges enclose the stator on either side of two gears against which they form a lateral seal and diametrical channels are provided within the gears, characterised in that the stator comprises a flexible envelope (39) subjected externally to a centripetal pressure which enables it to make a seal against the tips of the teeth of the helical gears (9, 10) which are floatingly mounted within the envelope between two flexible flanges (21, 22) with hydrostatic compensation providing a seal between these flanges and the faces of the gears, internal hydraulic balancing being effected by means of a "hydraulic winding" comprising rotor conduits (19) within the gears (9 and 10) and stator conduits (23) within the flanges (21 and 22), successive commutations between the rotor conduits (19) and stator conduits (23) being effected by the passages of their ends one before the other in a circle of commutation (20) and simultaneously at the tooth spaces within the pitch circle at the other end of the stator conduits (23) to provide a permanent link between opposing tooth spaces when the number of teeth is even and opposing tooth spaces with an offset of a half step when the number of teeth is odd, except in zones (6 and 3), zones (6) where hydraulic bearings are created diametrically opposite the meshing point (3) of the gears (9 and 10) so that as the gears (9 and 10) rotate the said winding places opposing pairs of teeth into a relationship so that the same hydraulic pressure is obtained in the tooth spaces for diametrically opposite angular positions and so that reverse forces are applied to the gears so as to ensure that they mesh without play.

2. A hydraulic generator-receiver according to Claim 1, characterised in that each of the hydraulic bearing zones (6 and 6) subjected permanently to maximum pressure and lying opposite the meshing point (3) are accompanied at that location:

by an interruption in the link between the tooth space at that point and at the opposite point,

and also maintenance of the pressure by feeding a high pressure to the hydraulic bearings so created by means of a conduit (33) passing from the permanent total pressure zone (34) at these points, a conduit whose position is chosen so that the action of the hydraulic bearings can be strengthened or attenuated depending on the priority direction of rotation chosen for the device, according to whether the device is configured for priority use as a generator or as a receiver.

3. A hydraulic generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that each of the lateral flanges (21 and 22) is constructed from a flexible material from the group of thermoplastic polymers and polyesters filled with metal powders to improve their thermal conductivity, filled with graphite, or molybdenum disulphide powders to improve their friction characteristics, by means of which each flange (21 and 22) can deform to match the external diameter of the gears (9 and 10) through the effect of their radial compression by the stator envelope (36) and by the maximum total pressure zone (34).

4. A generator-receiver according to anyone of the foregoing claims, characterised in that it comprises gears (9 and 10) possessing at least a central metal core to absorb radial compression stresses while the peripheral teeth and rotor conduits are constructed in the metal or in a synthetic material filled with metal powders and graphite or molybdenum disulphide powders.

in the case of metal the gears (9 and 10) may be either bored or constructed in two pieces assembled by brazing in the diameter of the circle of commutation (20) and the conduits (19) may be constructed in two halves in each of the two assembled male and female parts.

in composites the conduits (19) may be inserted into the gears (9 and 10) at the time of moulding.

5. A generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that it incorporates sectors (60 and 38) bounded by seals (45 and 37) receiving the opposite pressure via conduits (30 and 43) within the flanges (21 and 22) and the stator envelope (36) respectively so as to establish hydrostatic balancing at the flanges and envelope.

6. A generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that non-return valves (39) located in the meshing zone (3) of the gears (9 and 10) feeding the maximum permanent total pressure zone (34) where the maximum pressure created or received always obtains, are incorporated with the stator envelope (36).

7. A generator-receiver according to Claim 6, characterised in that the seals (37) of the hydrostatic balancing sectors in the envelope (36) are housed in grooves formed in a liner (48) of a material of the thermoplastic polymers and polyesters group bonded to the envelope (36), while the latter is internally stiffened under tension to a diameter one or two hundredths of a millimetre greater than the external diameter of the gears (9 and 10), and finally the envelope is detached from the tips by an inclined slope affecting not more than half a step, the inclination being at the helix angle of the gear teeth.

8. A hydraulic generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that it comprises grooves (41) within the faces of the flanges (21 and 22) in the circle of commutation (20) and the pitch circle of the gears (9 and 10) in order to group at least two of the balancing conduits (23), a grouping which may also be made by grooves in the gears (9 and 10) and by the hydrostatic balancing sectors on the flanges (21 and 22) on the pitch circle.

9. A hydraulic generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that its stator envelope (36) incorporates clearances (70) to receive the part of the flanges (21 and 22) corresponding to the suction and/or delivery openings (40).

10. A generator-receiver according to any one of the foregoing claims characterised in that it comprises a low pressure channel (67) on the perimeter of the flanges (21 and 22) which is drained by two conduits (68) with non-return valves and leads towards a low pressure zone in order to permit a tight contact between the envelope (36) and the flanges (21, 22).

11. A generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that it comprises a non-return system (35) at the meshing point (3) of the two gears (9 and 10) connecting on the one hand the tooth spaces at the meshing point (3) and on the other hand the HP or LP opening, so that oil under pressure can be drained from the tooth spaces at the meshing point (3) on the HP side.

12. A generator-receiver according to any one of the foregoing claims, characterised in that each of the two gears (9 and 10) has the same even number of teeth, the same toothing modulus, the same helix angle a such that

and balancing circuits separated by an angular distance equal to the angular pitch nM of the teeth, except in the case where conduits are grouped.

13. A generator-receiver according to any one of Claims 1 to 12, characterised in that each of the two gears (9 and 10) has the same odd number of teeth, the same toothing modulus, the same helix angle a such that

and balancing circuits separated by an angular distance equal to the angular pitch nM of the gear teeth.

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