FR2501796A1

FR2501796A1 - Moteur hydraulique a cylindree variable

Info

Publication number: FR2501796A1
Application number: FR8204257A
Authority: FR
Inventors: Jurgen Klie; Walter Lubos; Wilhelm Flieter
Original assignee: G Duesterloh GmbH
Current assignee: G Duesterloh GmbH
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1982-09-17
Also published as: GB2097063A; DE3109706A1; IT1148119B; IT8247941A0; JPS57163170A; US4413548A; DE3109706C2; GB2097063B; FR2501796B1

Abstract

MOTEUR HYDRAULIQUE A CYLINDREE VARIABLE DU TYPE A PISTONS AXIAUX OU RADIAUX QUI COMPORTE AU MOINS DEUX PISTONS COULISSANTS DANS DES CYLINDRES ET COOPERANT AVEC UNE MANIVELLE OU UNE VOIE DE GUIDAGE, UN DISTRIBUTEUR DE FLUIDE HYDRAULIQUE PERMETTANT AU DEBIT VOLUME AFFLUANT ET S'ECOULANT EN RETOUR PAR L'INTERMEDIAIRE DE CONDUITS DE REFOULEMENT D'ETRE DIRIGE VERS LES CYLINDRES, AINSI QU'UNE SOUPAPE INSEREE DANS UN DES CONDUITS DE DISTRIBUTION ENTRE LE DISTRIBUTEUR DE FLUIDE HYDRAULIQUE ET UN CYLINDRE. LA SOUPAPE EST REALISEE SOUS LA FORME D'UN CLAPET ANTI-RETOUR 13 QUI EST CONSTAMMENT SOLLICITE DANS LE SENS DE LA FERMETURE PAR UN RESSORT DE RAPPEL 35. LE CLAPET ANTI-RETOUR 13 PRESENTE UNE AIRE 43 POUVANT ETRE SOLLICITEE DANS LE SENS DE L'OUVERTURE PAR LA PRESSION DU CYLINDRE, DES AIRES 44, 45 POUVANT, EN FONCTION DE LA POSITION DU DISTRIBUTEUR DE FLUIDE HYDRAULIQUE 14 ETRE SOLLICITEES SOIT PAR LA PRESSION D'ALIMENTATION SOIT PAR LA PRESSION DE RETOUR DANS LE SENS DE LA FERMETURE, AINSI QU'UNE AIRE 33 POUVANT ETRE SOUMISE A LA PRESSION DE DEBLOCAGE S'EXERCANT DANS LE SENS DE L'OUVERTURE.

Description

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Moteur hydraulique à cylindrée variable.

La présente invention concerne un moteur hydraulique à cylindrée variable du type à pistons axiaux ou radiaux

qui comprend au moins deux pistons coulissant dans des cy-

lindres et coopérant avec un arbre à manivelle ou une voie de guidage, un distributeur de fluide sous pression permet- tant au débit volume de fluide affluant et s'écoulant en retour dans des conduits de refoulement'd'être dirigé vers les cylindres et une soupape qui, insérée dans l'un des conduits de distribution entre le distributeur de fluide sous pression et un cylindre, est manoeuvrée par pression. Des moteurs hydrauliques réglables de ce type ont

pour avantage de permettre d'obtenir des vitesses de rota-

tion différentes du moteur pour un même débit volume. A cet égard le volume aspiré nécessaire par tour de rotation est

variable. Des moteurs hydrauliques réglables du type à pis-

tons radiaux se sont montrés particulièrement satisfaisants lorsqu'il s'agissait d'obtenir de bons rendements même à

de faibles vitesses de rotation ou des couples importants.

Si, sous ce rapport, des moteurs à pistons radiaux prenant

appui du c8té intérieur sont utilisés, on insère générale-

ment dans les conduits de distribution entre les cylindres et le distributeur de fluide sous pression des soupapes individuelles qui peuvent être manoeuvrées par pression de

pilotage. Si, à l'aide de telles soupapes, cer-

tains pistons ou cylindres sont alors entièrement isolés

de l'alimentation en pression, on obtient un moteur sus-

ceptible de fonctionner dans au moins deux rapports de transmission différents. Les soupapes pilotées sont montées

de telle manière entre le distributeur de fluide sous pres-

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Sion et les cylindres susceptibles d'être pilotés qu'à l'état de "faible volume aspiré" les cylindres -susceptibles

d'être pilotés se trouvent tous ou par groupes en communi-

cation les uns avec les autres. Il se produit alors un échange de fluide sous pression entre les cylindres mis hors d'action dont les pistons continuent à osciller. En outre, pour compenser la non uniformité cinématique ainsi que les faites, les cylindres mis hors d'action sont en communication avec l'alimentation, le retour ou l'espace

de fuite.

Un inconvénient du mode de construction connu utili-

sant le principe de la mise hors d'action de pistons réside dans la perte de rendement provoquée par le frottement des pistons qui continuent à osciller ainsi que par l'échange

de fluide sous pression entre les cylindres mis hors d'ac-

tion. Ces pertes s'accroissent encore lorsque les pistons mis hors d'action sont constamment soumis à la pression

d'alimentation. Dans ce cas les pistons prennent certes ap-

pui à coup sûr par exemple contre l'arbre à manivelle d'un

moteur à pistons radiaux ou sur la voie de guidage d'un mo-

teur à pistons axiaux mais la forte pression d'alimentation conduit à un échauffement relativement important qui peut alors occasionner des forces de frottement considérables

et même un grippage des pistons. Si, au contraire, les pis-

tons mis hors d'action sont soumis à la pression de retour,

alors ceux-ci risquent à des vitesses de rotation relative-

ment importantes de se séparer de l'arbre à manivelle ou de

la voie de guidage par soulèvement puisque la pression d'ap-

pui nécessaire fait défaut. De ce fait la vitesse de rota-

tion maximale est limitée. Dans ce cas il se présente en outre l'inconvénient que par suite de l'échange constant

de fluide sous pression entre les cylindres mis hors d'ac-

tion aucun fluide sous pression frais ne peut être amené.

Le fluide-hydraulique s'écoulant dans un sens et dans l'au-

tre à l'intérieur des cylindres mis hors d'action subit

ainsi un échauffement relativement important, ce qui en-

traîne une perte de rendement. En fonction de la forme de réalisation et du degré de recouvrement des soupapes

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il peut également se produire de fortes pointes dans la pression de fuite et/ou dans la pression des cylindres lorsque le passage d'un état à l'autre s'effectue en cours

de fonctionnement. Enfin, dans le cas d'un recouvrement né-

gatif des soupapes qui est généralement nécessaire, le moteur risque à de faibles vitesses de rotationde ne pasdu tout changer d'état de fonctionnement lorsque la pression de pilotage s'effondre par suite d'une fuite dans la zone de recouvrement. En conséquence, la présente invention a pour objet de perfectionner le moteur hydraulique à cylindrée variable du type à pistons axiaux ou radiaux décrit plus haut de telle manière que l'oscillation des pistons ainsi que le frottement et l'échauffement provoqués par cette dernière

soient évités et que le moteur puisse, dans toutes les con-

ditions de marche et en particulier à des vitesses de ro-

tation et des pressions très faibles et très élevées, être amené à changer d'état de fonctionnement en utilisant la pression d'alimentation en tant que pression de pilotage et ce à tous les niveaux de volume aspiré et en évitant de trop fortes pointes de pression de fuite ou de pression

dans les cylindres.

Ce but est atteint suivant l'invention par le fait que premièrement la soupape est réalisée sous la forme d'un clapet anti-retour et est toujours sollicitée

dans le sens de la fermeture par un organe de rappel pro-

duisant une force réduite, deuxièmement le clapet anti-

retour présente une aire sur laquelle la pression régnant

dans le cylindre peut être appliquée dans le sens de l'ou-

verture, des aires pouvant être soumises en fonction de la

position du distributeur de fluide hydraulique à la pres-

sion d'alimentation ou à la pression de retour s'exerçant dans le sens de la fermeture ainsi qu'une aire sur laquelle une pression de déblocage peut être appliquée dans le sens

'de l'ouverture; troisièmement les aires pouvant être sou-

mises respectivement à la pression d'alimentation et à la pression de retour sont au moins aussi grandes que l'aire pouvant être soumise à la pression des cylindres et plus

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grande que l'aire pouvant être soumise à la pression de dé-

blocage et quatrièmement la somme des aires susceptibles

* d'être soumises à la pression des cylindres et à la pres-

sion de déblocage est supérieure aux aires pouvant être soumises respectivement à la pression d'alimentation et à

la pression de retour.

En raison des rapports des différentes aires du cla-

pet anti-retour on obtient à présent qu'en l'absence de pression de déblocage un débit volume de fluide puisse bien entendu passer depuis le cylindre par l'intermédiaire du clapet anti-retour au distributeur de fluide hydraulique mais non pas depuis le distributeur de fluide hydraulique au cylindre. Si en pareil cas le piston se trouve-au point mort supérieur, alors il reste en cas de mouvement par

exemple de l'arbre à manivelle d'un moteur à pistons ra-

diaux -en direction du point mort inférieur dans sa po-

sition et se dégage par conséquent de l'arbre à manivelle.

Si, par contre, un piston se trouve juste au point mort in-

- férieur, alors il se déplace en cas de mouvement de l'ar-

bre à manivelle en direction du point mort supérieur. Dans

ce cas il s'établit dans le cylindre une pression qui ou-

vre le clapet anti-retour.de sorte que le fluide hydrauli-

que peut s'écouler dans le conduit de retour. Lorsque le

piston s'approche du point mort supérieur sa vitesse dimi-

nue et la pression dans le cylindre décroît. Ce décroisse-

ment de pression se produit jusqu'à ce que la faible force de rappel agissant constamment sur le clapet anti-retour

dans le sens de la fermeture vainque la pression du cylin-

dré et referme le clapet anti-retour. Le piston reste

alors encore au point mort supérieur lorsque l'arbre à ma-

nivelle effectue à nouveau un mouvement en direction du point mort inférieur, puisqu'il n'est plus amené de fluide -hydraulique. - Si à présent le clapet anti-retour est soumis à la -pression de déblocage, il reste à l'état fermé tant que l'arbre à manivelle effectue un mouvement en direction du point mort inférieur. En effet, en raison des rapports d'airesprévus suivant l'invention sur le clapet anti-retour, t

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la pression de déblocage n'est pas en mesure d'ouvrir le

clapet anti-retour. C'est seulement lorsqu'au point mort inférieur-

le distributeur de fluide hydraulique met le cylindre de blocage en communication avec le conduit de retour que les rapports des forces s'exerçant sur le clapet anti-retour

changent également, ce qui a pour conséquence que la pres-

sion de déblocage peut à présent devenir effective et ou-

vrir le clapet anti-retour.

Si la pression de retour et la pression de fuite

sont égales, alors le piston reste, lorsque le clapet anti-

retour est ouvert, encore au point mort supérieur jusqu'à ce que l'arbre à manivelle ait également atteint le point mort supérieur et le distributeur de fluide hydraulique mette alors le clapet anti-retour en communication avec la

pression d'alimentation. Même au cas o la pression de re-

tour serait supérieure à la pression de fuite, le piston est certes guidé en direction de l'arbre à manivelle par la différence de pression qui n'est alors le plus souvent

que faible. C'est cependant seulement au point mort supé-

rieur qu'il est soumis à la haute pression de sorte que le piston ne risque jamais de heurter brutalement l'arbre à manivelle.

Lorsque le clapet anti-retour est ouvert sous l'ef-

fet de la pression de déblocage il n'est plus soumis qu'aux

différences de pression produites par frottement visqueux.

Ces différences de pression ne sont cependant en aucun cas en mesure de refermer le clapet anti-retour. Il reste donc

ouvert jusqu'à ce que la pression de déblocage soit à nou-

veau supprimée. C'est alors seulement que les forces agis-

sant dans le sens de la fermeture provoquent en combinai-

son avec les forces d'écoulement du fluide hydraulique une

fermeture du clapet anti-retour.

Dans un moteur hydraulique à cylindrée variable du type suivant l'invention ne peuvent pas se produire de

très fortes pressions de fuite puisque la pression d'ali-

mentation ne se trouve jamais, même pendant une courte du-

rée, appliquée directement à l'espace de fuite. Les clapets anti-retour sont en principe exempts de recouvrement de a sorte que les fuites sont naturellement très faibles. De ce fait le moteur ne risque pas non plus de s'arrêter à cause

de fuites au niveau des clapets.

En cas de passage à l'état de "marche rapide" le piston peut donc, dans le cylindre susceptible d'être mis hors d'action, parfaitement encore effectuer une course de retour jusqu'au point mort supérieur en refoulant le volume

du cylindre dans le conduit de retour. Au point mort supé-

rieur le piston reste cependant arrêté et se dégage de l'ai-n

bre à manivelle ou d'une voie de guidage.

En cas de passage à l'état de "marche lente" le cla-

pet anti-retour n'est ouvert que lorsque le distributeur

de fluide hydraulique met le clapet anti-retour en communi-

cation avec le conduit de retour. Le piston ne peut donc jamais être soumis à la haute pression lorsqu'il ne prend

pas appỉ sur l'arbre à manivelle ou sur la voie de guidage.

- Un avantage essentiel de la présente invention ré-

side en outre en ce que la pression d'alimentation peut être

utilisée comme pression de pilotage pour le clapet anti-

retour.Le moteurpeut alors sousdes pressions et à des vi-

tesses quelconques être amené sarns restriction à fonction-

ner à tous les niveaux de volume aspiré.

La faible force de rappel agissant toujours dans le sens de la fermeture sur le clapet anti-retour peut être exercée par un ressort de rappel mais peut également être produite par une petite aire-soumise à une pression. Cette force de rappel a pour effet que le clapet anti-retour se ferme également à l'état exempt de pression. Elle permet au-clapet anti-retour de se fermer également lorsque, après un passage à l'état de "faible volume aspirée,un piston venant d'être mis hors d'action a encore expulsé le volume du cylindre durant la course de retour et a atteint le point mort supérieur. En effet, si aucune force de rappel n'était

prévue, alors il arriverait, depuis la mise en communica-

tion du distributeur de fluide hydraulique avec la pres-

sion d'alimentation jusqu'à la fermeture du clapet anti-

retour sous l'effet d'une pression, un faible débit volume sur le piston. Ce débit volume ferait par conséquent sortir

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le piston de sa position au point mort supérieur, empêchant ainsi de maintenir le piston au repos dans la position au

point mort supérieur.

Suivant une forme de réalisation préférée du princi-

pe de l'invention les aires de déblocage des clapets anti- retour peuvent, dans le cas d'un moteur hydraulique équipé

de plus de deux cylindres et de plus d'un clapet anti-

retour, être soumises à la pression de déblocage soit cha-

cune séparément, soit par groupes ou encore toutes ensemble.

Grâce à cette mesure il est possible d'agir chaque fois sur le nombre voulu de volumes aspirés. Elle permet par exemple également aux clapets anti-retour appartenant à un groupe d'être raccordés de façon à.ne nécessiter qu'un

seul raccord de commande. Ceci peut par exemple être réali-

sé par des canaux correspondants ménagés dans le carter du moteur. Une mise en communication de cylindres mis hors

d'action est cependant absolument exclue.

Une forme de réalisation avantageuse de l'invention

est caractérisée en ce que chaque clapet anti-retour com-

porte un piston différentiel qui, sollicité par un ressort

et guidé de manière étanche dans un évidement étagé du car-

ter du moteur, présente les aires susceptibles d'être sou-

mises à la pression. Le piston différentiel réalisé de ma-

nière creuse en direction du distributeur de fluide hy-

draulique et muni à son extrémité de canaux transversaux

peut être soumis à la pression de déblocage par l'intermé-

diaire d'une aire annulaire périphérique. Cette aire an-

nulaire est plus petite que l'aire située du côté du dis-

tributeur de fluide hydraulique et susceptible d'être sou-

mise à la pression d'alimentation ou à la pression de re-

tour. A son extrémité intérieure le piston différentiel présente une tête de fermeture en forme de cône tronqué qui coopère avec un siège d'étanchéité prévu à l'extrémité d'un alésage qui fait partie d'une douille rapportée. Le diamètre de la tête de fermeture est plus petit que celui

de la partie du piston différentiel qui, décalée par rap-

port à la tête de fermeture et s'étendant en direction du distributeur de fluide hydraulique, est. guidée dans la

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douille rapportée. L'avantage de cette forme de réalisation réside en ce que la fonction de déblocage est directement intégrée dans le clapet antiretour et que par conséquent aucun autre élément de construction n'est nécessaire pour ouvrir le clapet anti-retour. Ceci est d'une grande importance puisque les clapets anti-retour concernés sont le plus souvent de petites pièces qui doivent cependant autant que possible 5tre solides et capables de supporter des charges. Une autre forme de réalisation non moins avantageuse

consiste suivant l'invention en ce que chaque clapet anti-

retour comporte un corps formant obturateur appuyé par la

force d'un ressort contre un siège d'étanchéité et un pous-

soir de déblocage qui, sollicité par un ressort, peut être

soumis à la pression de déblocage et agit sur le corps for-

mant obturateur dans le sens de l'ouverture. En tant que corps formant obturateur peut être prévue par exemple une

bille qui est appuyée sur le siège d'étanchéité sous l'ac-

tion d'un ressort de compressionen 1'élice. Un obturateur en forme de cône est également concevable. L'aire soumise à la pression de déblocage est donc formée par le piston

d'un poussoir de déblocage. Pour ouvrir le clapet anti-

retour il suffit de vaincre la force du ressort agissant sur le corps formant obturateur, à condition bien entendu que le clapet anti-retour soit soumis à la pression de retour. Dans cette forme de réalisation les directions de

- travail du poussoir de déblocage et du corps formant obtu-

rateur peuvent être parallèles l'une à l'autre ou bien fai-

re un angle entre elles, de préférence un angle droit. Le mode de construction à choisir de préférence dans un cas

particulier dépend essentiellement des possibilités techni-

ques qui s'offrent chaque fois sur le plan de la fabrica-

tion. -

Si le moteur hydraulique suivant l'invention est du

type à pistons radiaux, une forme de réalisation avanta-

geuse se caractérise enfin encore par le fait que le clapet anti-retour ou les clapets anti-retour sont intégrés dans

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une partie en forme de disque du carter qui entoure l'arbre à manivelle. L'entretien se trouve ainsi considérablement

simplifié. Les autres éléments constitutifs du moteur hy-

draulique peuvent également être conçus de façon à pouvoir être fabriqués en série. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente de façon purement schématique

le circuit hydraulique d'un moteur hydraulique pouvant fonc-

tionner avec deux volumes aspirés différents; la figure 2 représente, également de façon purement schématique, la disposition et le mode de fonctionnement de clapets anti-retour dans le cas d'un moteur susceptible de fonctionner alternativement avec cinq ou dix pistons la figure 3 représente schématiquement, en coupe longitudinale verticale, un moteur à pistons radiaux; la figure 4 représente, en coupe longitudinale, un détail d'un moteur à pistons radiaux comportant un clapet anti-retour suivant une première forme de réalisation; la figure 5 représente, en coupe longitudinale, un détail d'un moteur à pistons radiaux comportant un clapet anti-retour suivant une deuxième forme de réalisation; et la figure 6 représente, en coupe longitudinale, un détail d'un moteur à pistons radiaux comportant un clapet

* anti-retour suivant une troisième forme de réalisation.

Sur la figure 1 un moteur hydraulique à cylindrée variable du type à pistons radiaux ou axiaux est désigné

par 1. L'amenée du fluide sous pression au moteur hydrau-

liquelpeut se faire par le conduit 2 ou par le conduit 3.

L'autre conduit, c'est-à-dire respectivement le conduit 3 ou 2, forme alors le retour. Le fait de savoir lequel des

-conduits 2 et 3 véhicule la pression d'alimentation déter-

mine le sens de rotation du moteur hydraulique 1.

Entre les deux conduits 2 et 3 est prévu un conduit

de raccordement 4 dans lequel est inséré un clapet d'inver-

ou sé1ect,ur de pression.

sion 5,./Grace à ce clapet d'inversion 5 le conduit 2 ou 3 véhiculant dans un cas déterminé la pression la plus élevée

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communique par l'intermédiaire d'un conduit 6 avec un dis-

tributeur à 2 positions et 3 voies 7. Depuis le distributeur à 2 positions et 3 voies 7 un conduit de commande 8 mène à un système de réglage 9 qui, représenté seulement à titre indicatif sur la figure 1, comporte un piston 10 et un res- sort de rappel 11 et est lié au moteur

hydraulique 1.

Dans le cas représenté le distributeur à 2 positions

et 3 voies 7 se trouve'manoeuvré de telle façon que l'ame-

née de pression de pilotage au système de réglage 9 soit supprimée mais, au contraire, du fluide hydraulique peut

s'écouler depuis le système de réglage 9 par l'intermédiai-

re du conduit 8 dans un récipient de stockage 12. Le res-

sort de rappel 11 a poussé le piston 10 dans la position terminale droite. Le moteur hydraulique se trouve alors

dans la position de marche rapide.

- Lorsque le distributeur 7 du type 3/2

est déplacé, le fluide hydraulique passe à partir du con-

duit 2 par l'intermédiaire du conduit 6, du distributeur à 2 positions et 3 voies 7 et du conduit 8 sur le piston 10 du système de réglage 9 de sorte que le moteur hydraulique 1 est amené, à l'encontre de la force de rappel du ressort

11, dans la position de marche lente.

La forme de réalisation de la figure 2 montre à pré-

sent schématiquement l'agencement et le mode de fonctionne-

ment de clapets anti-retour 13 associés à un moteur hydrau-

lique 1 pouvant fonctionner alternativement avec cinq ou

dix pistons.

Il est supposé que la pression d'alimentation règne dans le conduit 2 et la pression de retour dans le conduit 3. La veine fluide ou débit volume est alors amené à un

distributeur de fluide hydraulique 14 faisant partie du mo-

teur hydraulique, par exemple 1, non représenté en détail dans son ensemble et est dirigé depuis le distributeur 14,

-en fonction des angles de rotation concernés, vers des con-

duits de distribution A, B disposés entre-le distributeur

de fluide hydraulique 14 et les cylindres Z et Zi (non spé-

- cialement représentés) du moteur hydraulique 1. Alors que 1 1

les conduits de distribution A mènent directement aux cy-

lindres Z, il est inséré dans les conduits de distribution B des clapets anti-retour 13 qui peuvent être débloqués par l'intermédiaire d'un conduit de commande commun 8. Suivant la représentation de la figure 1 le conduit de commande 8

est raccordé par l'intermédiaire d'un distributeur à 2 po-

sitions et 3 voies 7 au conduit, par exemple 2, soumis dans

un cas particulier à la pression élevée.

Les clapets anti-retour 13 peuvent être amenés dans deux états. Si le conduit de commande 8 ne se trouve pas

sous pression, il ne peut pas non plus passer de débit vo-

lume depuis le distributeur de fluide hydraulique 14 aux cylindres Z1. Par contre, des débits volumes passant depuis

les cylindres Z1 vers le distributeur de fluide hydrauli-

que 14 ne sont pas bloqués par les clapets anti-retour 13.

Si le conduit de commande 8 est mis sous pression, les

clapets anti-retour 13 sont en principe ouverts et ne peu-

vent donc bloquer ni des débits volumes passant depuis les cylindres Z1 au distributeur de fluide hydraulique 14 ni

ceux passant de ce dernier aux cylindres Z1.

L'agencement et le mode de fonctionnement des cla-

pets anti-retour 13 suivant la figure 2 sont dans leur principe expliqués plus en détailci-dessoaw à l'aide d'un moteur à pistons radiaux 1 représenté schématiquement sur

la figure 3.

Par 15 est désigné le carter du moteur à pistons

radiaux 1. Dans le carter 15 du moteur un arbre à manivel-

* le 16 est monté de façon à pouvoir tourner dans des paliers

à roulement 17. L'arbre à manivelle 16 présente, dans l'in-

tervalle longitudinal entre les paliers à roulement 17, un

excentrique 18 sur la périphérie duquel prennent hydrosta-

tiquement appui, par exemple suivant la forme de réalisa-

- tion de la figure 2, dix pistons 20 guidés de façon à cou-

lisser dans des cylindres Z, Z1 du carter 15 du moteur.

Alors que l'extrémité 21 de l'arbre à manivelle 16 sortant du carter 15 du moteur sert de tourillon de sortie, il est fixé sur l'autre extrémité 22 un autre excentrique 23 qui

est entouré par un distributeur de fluide hydraulique an-

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nulaire 14 en étant maintenu à une certaine distance de ce dernier par un palier à roulement 24. Le distributeur de fluide hydraulique 14 est construit de façon qu'en fonction

de l'angle de rotation de l'arbre à manivelle 16 les con-

duits de distribution A, B menant aux cylindres Z, Z1 se trouvent alternativement en communication avec un raccord d'alimentation en fluide hydraulique 19 et avec un raccord

de retour de fluide hydraulique 25. Dans l'exemple de réa-

lisation il est supposé que le raccord 19 est soumis à la

haute pression.

En outre, la figure 3 laisse apparaître, à nouveau

conformément à la représentation de la figure 2, qu'un cla-

pet anti-retour 13 est inséré chaque fois dans un conduit de distribution B de deux conduits de distribution A, B voisins l'un de l'autre. Tous les clapets anti-retour 13 sont raccordés par l'intermédiaire d'un canal annulaire non représenté en détail à un conduit de commande commun 8 qui mène à un raccord de commande 26. Le raccord de commande 26, le raccord d'alimentation 19 et le raccord de retour 25 se trouvent dans une plaque frontale commune 27 du carter du moteur. Lorsque le raccord de commande 26 est soumis

à la pression de déblocage, qui peut par exemple être pré-

levée par dérivation sur la pression d'alimentation, tous

les clapets anti-retour 13 reçoivent la pression simultané-

ment et s'ouvrent éventuellement à condition que la pression de retour s'applique au clapet anti-retour 13 concerné. Le débit volume sous pression élevée amené par l'intermédiaire

du raccord d'alimentation 19 est réparti par le distribu-

teur de fluide hydraulique 14 sur les conduits de distribu-

tion A, B conformément à la loi de mouvement des pistons 20.

Par conséquent, suivant que le raccord de commande 26 est

soumis à la pression de déblocage ou ne l'est pas, le mo-

teur à pistons radiaux 1 peut être amené à fonctionner de façon que la pression s'exerce dans tous les cylindres Z, Z1 ou seulement dans les cylindres Z. La fonction de la mise hors d'action de pistons dans le cas d'un moteur à pistons radiaux 1 de la figure 3 est

expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide du clapet anti-

retour 13 inséré dans le conduit de distribution B ainsi

que du cylindre Z1 et du piston 20 correspondant à ce cla-

pet.

Lorsqu'il ne s'exerce pas de pression dans le rac-

cord de commande 26, le clapet anti-retour 13 est fermé. Il ne peut pas passer de fluide hydraulique à partir du distributeur de fluide hydraulique 14 au cylindre Z1 En cas de mouvement de l'excentrique 18 de l'arbre à manivelle en direction du point mort inférieur le piston 20 reste dans sa position et se dégage donc de l'excentrique 18 de

l'arbre à manivelle.

Lorsque le piston 20 se trouve au point mort infé-

rieur et l'excentrique 18 de l'arbre à manivelle se déplace en direction du point mort supérieur, le mouvement ainsi

communiqué au piston a pour effet d'établir dans le cylin-

dre Z1 une pression qui ouvre le clapet anti-retour 13 de sorte que le fluide hydraulique peut s'écouler du cylindre - Z1 par l'intermédiaire du raccord de retour 25. A proximité du point mort supérieur la vitesse du piston diminue et la pression décroit. Le clapet anti-retour 13 peutfinalement à nouveau se fermer. Le piston 20 reste à présent dans la

position au point mort supérieur.

Si à présent le raccord de commande 26 est mis sous pression, ce qui peut se faire par exemple comme dans le

cas des figures 1 et 2 au moyen de la pression d'alimenta-

tion, alors, tant que l'excentrique 18 de l'arbre à mani-

velle se déplace en direction du point mort inférieur, il ne se passe rien puisque, en raison des rapports d'aires du'clapet anti-retour 13 expliqués encore plus en détail

par la suite à l'aide des figures 4 à 6, la pression de dé-

blocage n'est pas en mesure d'ouvrir le clapet anti-retour 13. Au point mort inférieur le distributeur de fluide

hydraulique 14 met le conduit de distribution B en communi-

cation avec le raccord de retour 25 de sorte que les rap-

ports des forces s'exerçant sur le clapet anti-retour 13 changent à présent également,provoquant ainsi l'ouverture:

de celui-ci.

b

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Lorsque la pression de retour et la pression de fui-

te sont égales, le piston 20 reste au point mort supérieur jusqu'à ce que l'excentrique 18 de l'arbre à manivelle ait

également atteint le point mort supérieur et le distribu-

teur de fluide hydraulique 14 fasse à nouveau communiquer le conduit de distribution B avec le.raccord d'alimentation 19. Si la pression de retour est supérieure à la pression de fuite, alors le piston 20 est certes amené à se déplacer, par suite de la différence de pression généralement faible, en direction de l'excentrique.18 de l'arbre à manivelle - mais l'application de la pression élevée ne se produit dans tous les cas qu'au point mort supérieur o l'excentrique 18 de l'arbre à manivelle et le piston 20 sont rapprochés l'un

de l'autre.

Sur le-clapet anti-retour 13 à présent ouvert ne s'exerce plus que la différence de pression produite par un frottement visqueux. Cette différence de pression ne suffit

pas à refermer le clapet anti-retour 13. Le clapet anti-

retour 13 reste donc ouvert jusqu'à ce que la pression de déblocage se trouve à nouveau annulée',

Une première forme de réalisation du clapet anti-

retour 13 suivant les figures 2 et 3 est illustrée en détail

sur la figure 4. Ce clapet anti-retour 13' comprend un pis-

ton différentiel 28 qui est guidé de manière étanche dans - un évidement étagé 30 ménagé dans une partie en forme de

disque-31 du carter 15 du moteur et s'étendant parallèle-

ment à l'axe de rotation 29 de l'arbre à manivelle 16. Le piston différentiel présente dans sa partie centrale un collet annulaire 32 présentant une aire annulaire 33 qui

par l'intermédiaire du raccord de commande 26 peut être sou-

-mise à la pression de déblocage.

Le conduit de commande 8 partant du raccord de com-

mande 26 débouche dans un canal annulaire 34 par l'intermé-

diaire duquel les aires annulaires 33 des autres clapets

anti-retour 13' (non rerrésentés spécialement sur la figu-

re) peuvent être soumises en même temps à la pression de déblocage.

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Dans des conditions exemptes de pression le piston différentiel 28 est appuyé par un ressort de compression en

hélice 35 contre un siège d'étanchéité 36 prévu à l'extré-

mité d'un alésage 38 exécuté dans une douille 37. La douil-

le 37 est fixée de manière étanche dans l'évidement 30. Le

ressort de compression en hélice. 35 se trouve dans un alé-

sage à épaulement 39 du piston différentiel 28, lequel alé-

sage a l'une de ses extrémités située du côté du distribu-

teur de fluide hydraulique 14 et débouche avec son autre extrémité par l'intermédiaire de canaux radiaux 40 dans un espace 41 s'étendant autour de la périphérie de la tête de

fermeture 42 du piston différentiel 28.

En cas d'application d'une pression sur l'aire 43 de la tête de fermeture 42, déterminée par la section de l'alésage 38, il est produit une force dirigée dans le sens de l'ouverture. En outre, une force peut être produite par la pression de déblocage sur l'aire annulaire 33. Enfin,

une force peut encore être exercée dans le sens de la fer-

meture sur la face frontale 45 du piston différentiel

lorsque celle-ci est soumise à la pression d'alimentation.

Cette surface 45 se trouve cependant réduite par l'aire annulaire 44 située à la périphérie du siège d'étanchéité 36. L'espace annulaire 46 dû à la forme étagée du piston différentiel 28 n'a aucune importance fonctionnelle. Il est

en communication avec l'espace de fuite du moteur 1.

La position de fonctionnement du clapet anti-retour 13', représentée sur la figure 4, est celle dans laquelle, en vertu des rapports de forces hydrostatiques combinés

avec l'action duressort 35, des débits volumes passant de-

puis le distributeur de fluide hydraulique 14 au cylindre

Z1sont empêchés et ce pour toutes pressions.

Si une pression est à présent appliquée au raccord de commande 26 et le clapet anti-retour 13' est soumis à la pression d'alimentation, alors la pression de déblocage n'est pas en mesure d'ouvrir le clapet anti-retour 13' puisque, en raison de l'importance des aires effectives 44 et 45 soumises à la pression, le clapet 13' est maintenu

dans la position bloquée en dépit de la pression de déblo-

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cage à laquelle il est soumis.

L'ouverture du clapet anti-retour 13' ne peut être obtenue que lorsque la pression de retour s'exerce dans le conduit de distribution B puisque les rapports de forces hydrostatiques déterminent alors un mouvement du piston différentiel 28 à l'encontre de la force du ressort 35. Or, une fois que le clapet anti-retour 13' est ouvert, il reste ouvert même lorsque le distributeur de fluide hydraulique

14 met le conduit de distribution B à nouveau en communica-

tion avec le raccord d'alimentation 19. Il en est ainsi

puisque les aires 43, 33 pouvant être soumises à la pres-

sion du cylindre et à la pression de déblocage sont su-

périeures à la différence des aires 45 et 44 pouvant être

soumises à la pression d'alimentation.

Dans la forme de réalisation de la figure 5 le cla-

pet anti-retour 13" comprend premièrement un corps formant obturateur sphérique 47 qui est poussé par un ressort de

compression -en-1l'4ice 48 contre un siège d'étanchéité 49.

La direction de mouvement du corps formant obturateur 47 s'étend parallèlement à l'axe de rotation 29 de l'arbre à manivelle 16. Le corps formant obturateur 47 et le ressort

de compression en hélice 48 se trouvent dans une partie élar-

gie 50 d'un conduit de distribution B. Pour permettre d'ouvrir le clapet anti-retour 13" il est prévu un poussoir de déblocage 51 qui est guidé dans un alésage radial 52 d'une partie en forme de disque 31 du carter 15 du moteur. Le poussoir de déblocage 51 comporte une tige 53 coopérant avec le corps formant obturateur 47

ainsi qu'un piston 54 qui est poussé en direction du rac-

cord de commande 26 par un ressort de compression en ^hlice 55. L'alésage 52-communique par l'intermédiaire de canaux

56 avec l'espace de fuite du moteur 1.

- S'il s'agit d'ouvrir le clapet anti-retour 13", le

raccord de commande 26 est soumis à la pression de déblo-

- cage de sorte que l'obturateur sphérique 47 est soulevé du siège d'étanchéité 49 à l'encontre de la force de rappel du ressort 48. Cela n'est évidemment possible que si le

conduit de distribution B est soumis à la pression de re-

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tour. Si le conduit de distribution B est, par contre, sou-

mis à la pression élevée, le clapet anti-retour 13" reste

fermé même en cas d'application de la pression de déblocage.

Ceci est déterminé par l'étendue des aires 57 et 58 du pous-

soir de déblocage 51 et le rapport de ces aires à l'aire 59

du siège d'étanchéité 49 ainsi qu'à l'aire 62 de l'obtura-

teur 47, soumise à la pression d'alimentation, en combinai-

son avec le ressort 48.

La forme de réalisation de la figure 6 correspond dans une large mesure à celle de la figure 5 de sorte que les éléments constitutifs correspondants sont désignés par les mêmes chiffres. La différence réside uniquement dans le

fait que la direction de travail de l'obturateur 47 corres-

pond à celle du poussoir de déblocage 51. En effet, les deux

directions de travail font un angle droit avec l'axe de ro-

tation 29 de l'arbre à manivelle 16. Le clapet anti-retour 13"'est dans ce cas incorporé dans un corps de valve 60 qui est intégré dans un alésage radial 61 d'un élément

constitutif en forme de disque 31 du carter 15 du moteur.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Moteur hydraulique à cylindrée variable du type

à pistons axiaux ou radiaux qui comprend au moins deux pis-

tons coulissant dans des cylindres et coopérant avec un ar-

bre à manivelle ou une voie de guidage, un distributeur de

fluide hydraulique permettant au débit volume de fluide af-

fluant et s'écoulant en retour dans des conduits de refoule-

ment d'être dirigé vers les cylindres,et une soupape qui, insérée dans l'un des conduits de distribution entre le distributeur de fluide hydraulique et un cylindre, est manoeuvrée par pression, caractérisé en ce que 1.1. la soupape est réalisée sous la forme d'un

clapet anti-retour (13, 13', 13", 13"') et est tou-

jours sollicitée dans le sens de la fermeture par un organe de rappel (35, 48) produisant une force réduite; 1.2. le clapet anti-retour (13, 13', 13", 13"') présente une aire (43,-59) sur laquelle la pression régnant dans

le cylindre peut 9tre appliquée dans le sens de l'ou-

verture, des aires (44, 45; 62) pouvant être soumises en fonction de la position du distributeur de fluide hydraulique (14) à la pression d'alimentation ou à la

pression de retour s'exerçant dans le sens de la fer-

meture ainsi qu'une aire (33, 57) sur laquelle une pression de déblocage peut être appliquée dans le sens de l'ouverture;

1.3. les aires (44, 45; 62) pouvant être soumises respec-

tivement à la pression d'alimentation et à la pression de retour sont au moins aussi grandes que l'aire (43, 59) pouvant être soumise à la pression des cylindres

et plus grande que l'aire (33, 57) pouvant être sou-

mise à la pression de déblocage; 1.4. la somme des aires (43, 59; 33, 57) susceptibles d'être soumises à la pression des cylindres et à la pression de déblocage est supérieure aux aires (44, 45; 62) pouvant être soumises respectivement à la

pression d'alimentation et à la pression de retour.

2 - Moteur hydraulique selon la revendication 1,

comprenant plus de deux cylindres et plus d'un clapet anti-

retour, caractérisé en ce que les aires de déblocage (33, 57) des clapets anti-retour (13, 13', 13", 13"') peuvent

être soumises individuellement, par groupes ou toutes en-

semble à la pression de déblocage.

3 - Moteur hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque clapet anti-retour (13') comporte un piston différentiel (28) qui, sollicité par un ressort et guidé de manière étanche dans un évidement étagé (30) du carter (15) du moteur, présente des aires (33, 43,

44, 45) susceptibles d'être soumises à une pression.

4 - Moteur hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque clapet anti-retour (13", 13"')

comporte un corps formant obturateur (47) appuyé sous l'ac-

tion d'un ressort (48) contre un siège d'étanchéité (49),

et un poussoir de déblocage (51) qui, sollicité par un res-

sort, peut être soumis à la pression de déblocage de façon à agir sur le corps formant obturateur (47) dans le sens

de l'ouverture.

- Moteur hydraulique selon la revendication 4, ca- ractérisé en ce que les directions de travail du poussoir de déblocage (51) et du corps formant obturateur (47) sont axialement opposées l'une à l'autre ou forment un angle

entre elles.

6 - Moteur hydraulique selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, réalisé sous la forme d'un moteur à

pistons radiaux, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (13, 13', 13", 13"') ou les clapets anti-retour (13, 13', 13", 13"') sont intégrés dans une partie en forme de disque

(3i) du carter entourant l'arbre à manivelle (16).

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