FR2785645A1

FR2785645A1 - Machine hydraulique rotative

Info

Publication number: FR2785645A1
Application number: FR9813933A
Authority: FR
Inventors: Bernard Rene Charles Coeuret
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2000-05-12
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: WO2000028218A1; AU1052200A; FR2785645B1; EP1129293A1

Abstract

Machine hydraulique rotative ayant un stator et un rotor à palettes définissant des chambres de volume variable avec le stator,Le stator (100) comprend une paroi périphérique (130) centrée sur l'axe (0) et munie de bossages (120) ayant une rampe amont (121), une rampe aval (123) et un sommet (122) situé sur un cercle primitif (CP). Le fond (150) comporte deux orifices de communication (151, 152) débouchant dans chaque cavité (140) au voisinage des bossages (120). Le rotor (200) comprend un corps (210) à contour circulaire (220) centré sur l'axe (O) en contact étanche avec le sommet (123) des bossages (120), des logements (230) à palette, recevant chacun une palette (240).

Description

La présente invention concerne une machine hydraulique rotative ayant un stator et un rotor à palettes dé- finissant des chambres de volume variable avec le stator.

On connaît différentes machines hydrauliques rotatives fonctionnant comme pompe ou comme moteur suivant qu'elles sont entraînées pour débiter un fluide ou qu'elle reçoivent un fluide moteur pour fournir du travail.

La présente invention a pour but de développer une telle machine hydraulique, pour obtenir une machine de réalisation très simple et de fonctionnement efficace, qui puisse s'utiliser indifféremment comme pompe ou comme moteur et dont le sens de rotation soit réversible pour certaines applications, par exemple en tant que moteur pour travailler comme frein moteur ou en tant que pompe pour débiter dans le sens opposé.

A cet effet, l'invention concerne une machine hydraulique rotative du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que :
A) le stator comprend :
-une paroi périphérique circulaire centrée sur l'axe de
rotation et munie de bossages ayant une rampe amont, une
rampe aval et un sommet situé sur un cercle primitif
centré sur l'axe pour délimiter des cavités périphéri-
ques,
-un fond comportant :
* deux orifices de communication débouchant dans chaque
cavité au voisinage des bossages,
* un orifice d'équilibrage associé à chaque cavité, dé-
bouchant dans la face du fond en contact avec le corps
du rotor, ces orifices étant répartis sur un cercle de
base,
-un couvercle fermant le stator,
B) le rotor comprend :
-un corps à contour circulaire,
* centré sur l'axe et correspondant au cercle primitif,
* en contact étanche avec le sommet des bossages,
* des logements à palette,
-recevant chacun une palette en contact de manière
étanche avec le contour de la paroi périphérique, et
s'escamotant dans le logement pour suivre les rampes
et le sommet des bossages,
-dont le fond communique avec 1'orifice d'équilibrage
au moins sur une partie de trajet de la palette dans
la cavité,
C) chaque palette définissant, dans chaque cavité du stator,
une chambre aval de volume variable avec la paroi périphé-
rique, une rampe et le corps, ce volume étant variable en
fonction de la rotation du rotor et de la palette,
cette chambre étant reliée à 1'orifice de communication
aval jusqu'à ce que la palette suivante soit passée sur
cet orifice de communication dans cette mme cavité,
D) chaque palette définissant dans cette cavité une chambre
amont de volume variable, avec la paroi périphérique, la
rampe d'un bossage et le corps du stator, cette chambre
communiquant avec 1'orifice de communication amont de
cette mme cavité dès que la palette amont a passé cet
orifice amont,
E) des moyens d'alimentation en fluide mis en liaison avec au
moins certains des orifices de communication, homologues
selon le sens de rotation du rotor, des cavités pour four
nir du fluide moteur aux chambres de volume variable,
F) un moyen d'équilibrage pour alimenter en fluide sous pres
sion les orifices d'équilibrage.

Grâce à la forme circulaire de la paroi du stator qui définit les cavités de la machine et à la forme symétri- que en rotation du rotor, les masses non équilibrées sont réduites au minimum. Il s'agit simplement des palettes. Le mouvement de ces palettes est également limité à une excursion relativement faible correspondant à la hauteur des cavités périphériques. Ces palettes sont équilibrées en pression pour, d'une part assurer l'étanchéité des chambres qu'elles délimitent et, d'autre part, réduire les efforts de frottement et augmenter ainsi le rendement de la machine.

Suivant une caractéristique avantageuse, chaque cavité comporte, associé à chacune de ses extrémités, un ori fice d'équilibrage destiné à venir en communication avec le logement de chaque palette dans la phase d'entrée de celle-ci dans la cavité et dans la phase de sortie. Cet orifice d'équilibrage peut tre relié à une source de fluide d'équilibrage différente suivant que l'équilibrage se fait dans la zone d'entrée ou dans la zone de sortie de la cavité, lorsqu'une palette entre dans la cavité pour recevoir le fluide moteur ou à transporter par le premier orifice de communication associé à cette cavité ou lorsque la palette se trouve dans la seconde phase de son mouvement lorsqu'elle se rapproche du second orifice de communication de la cavité qui est l'orifice de sortie.

En effet, quel que soit le mode de fonctionnement de la machine hydraulique (pompe ou moteur), le premier orifice rencontré par la palette dans son sens de rotation défini est 1'orifice d'entrée de fluide et le second orifice à l'autre extrémité de la cavité est l'orifice de sortie du fluide.

En fonction des pressions auxquelles est soumise la palette en phase initiale ou en phase finale de son mouvement dans la cavité, on adapte la pression d'équilibrage agissant sur la base de la palette en lui fournissant un fluide à une pression le cas échéant différente. Cela est particulièrement important lorsque la machine utilise un fluide hydraulique à pression élevée (pompe ou moteur) car alors en fin de mouvement, il faut réduire la pression d'équilibrage appliquée à la palette pour que celle-ci puisse passer la rampe amont du bossage à l'extrémité de la cavité.

Dans certains cas, cette modification de la pression d'équilibrage n'est pas nécessaire lorsque la pente de la rampe amont de ce second bossage est relativement faible.

Dans ce cas, la source de fluide d'équilibrage alimentant les deux orifices d'équilibrage à l'entrée et à la sortie de la cavité, sont les mmes. Il peut mme s'agir d'une conduite de fluide hydraulique, commune, reliée à ces différents orifices d'équilibrage.

Les orifices d'équilibrage sont situés sur le trajet des logements de palettes, ces logement étant au moins partiellement ouverts pour communiquer avec ces orifices d'équilibrage.

Comme de manière générale les logements des palettes et la direction des palettes est radiale ou voisine de la direction radiale, les orifices d'équilibrage sont situés sur un rayon voisin ou identique du rayon passant par le premier et le second orifice de communication.

Suivant une autre caractéristique, l'orifice d'équilibrage d'une cavité est relié à 1'orifice de communication de cette mme cavité. Cette solution simple réduit les conduites de liquide d'équilibrage qui sont à réaliser dans le couvercle pour l'alimentation des différents orifices. En effet, il est intéressant que la pression du liquide appliquée à un instant donné sur la palette (dans la phase d'entrée ou la phase de sortie de la cavité) soit également celle utilisée pour son équilibrage, sachant que dans tous les cas, la force résultante induite par la pression appliquée à la base de la palette dans son logement et la pression appliquée sur une fraction de la surface de l'extrémité de la palette en contact avec le stator, se traduit toujours du fait de la différence des surfaces, mme pour une pression identique, à une force résultante appliquant la palette en contact contre le stator.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, le fond comporte une couronne au moins en une seule pièce, appliquée par une pression réglable contre le rotor et le côté correspondant des palettes. Cette solution de fond mobile en forme de couronne logée de préférence dans la partie de chaque cavité n'englobant pas les bossages, constitue une solution très intéressante pour réaliser l'étanchéité et l'équilibrage des efforts appliqués aux palettes et au rotor pendant le fonctionnement de la machine.

Bien que cela ne soit pas indispensable dans tous les cas, il est intéressant que la machine hydraulique présente une symétrie de rotation et que les bossages soient répartis régulièrement et délimitent ainsi des cavités périphériques occupant des secteurs angulaires réguliers.

Dans le cas où l'alimentation en fluide du premier et du second orifice d'équilibrage d'une cavité sont séparés pour des raisons de pression différente, il est intéressant d'assurer la relève de ces deux orifices dans les positions intermédiaires en alimentant la cavité de la palette avec du fluide, soit à une pression intermédiaire, soit à la pression du premier orifice d'équilibrage ou à celle du second orifice d'équilibrage, sans que cette association ne soit figée de manière définitive. Cette possibilité résulte d'un canal-relais associé à chaque secteur de cavité, sensiblement au milieu (angulaire) du secteur et situé sur un cercle intermédiaire, un orifice secondaire débouchant dans chaque canal-relais, l'orifice secondaire étant relié au moyen d'équilibrage de pression pour prendre la relève des orifices d'équilibrage dans la position intermédiaire de la palette.

Ainsi, en dissociant l'alimentation des orifices d'équilibrage à chaque extrémité de la cavité ainsi que l'alimentation dans la zone intermédiaire, on peut faire fonctionner la machine de façon réversible dans un sens ou dans l'autre et cela avec un fluide hydraulique à des pressions élevées.

Suivant une autre caractéristique avantageuse toujours dans le sens de la symétrie de rotation, les logements à palettes sont répartis régulièrement et coupent le cercle de base.

Pour permettre l'alimentation avec le canal relais de chaque cavité, il faut que les logements à palettes coupent le cercle intermédiaire sur lequel se trouvent les canaux relais.

Suivant une autre caractéristique, pour permettre de faire fonctionner les différentes cavités (ou secteurs) soit en parallèle, soit en série, soit suivant une combinaison parallèle/série, la machine comporte un dispositif de commutation pour brancher sélectivement les deux orifices de communication de chaque cavité à une source et un retour de fluide.

Enfin, pour faciliter l'équilibrage et réaliser l'étanchéité au passage du sommet des bossages, il est prévu un orifice d'équilibrage intermédiaire avec lequel communique la cavité de la palette dans la phase de passage de la palette sur le sommet d'un bossage.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des différents modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels :
-la figure 1 est une vue d'un exemple de réali- sation de la machine hydraulique rotative, montrant le stator et le rotor, le couvercle du stator ayant été enlevé,
-la figure 2 est une vue du stator sans le rotor,
-la figure 3 est une vue du rotor,
-la figure 4 est une vue partielle de la machine dans une première position de fonctionnement,
-la figure 5 est une vue partielle de la machine correspondant à celle de la figure 4 mais dans une position de fonctionnement différente,
-la figure 6 est une coupe axiale de la machine selon la figure 1,
-la figure 7 est une coupe axiale analogue à celle de la figure 6, montrant la circulation des fluides,
-la figure 8 est une vue en coupe du dispositif de commutation des moyens d'équilibrage,
-la figure 9 est une vue en plan schématique du dispositif de commutation de la figure 8 dans une position de commutation,
-la figure 10 est une vue analogue à celle de la figure 9 pour une autre position de commutation,
-la figure 11 est un schéma de la couronne d'équilibrage et des moyens d'alimentation des pistons de cette couronne,
-la figure 12 est une vue partielle analogue à celle de la figure 4 d'un autre mode de réalisation d'une machine selon l'invention,
-la figure 13 est une vue analogue à celle de la figure 4 d'un troisième mode de réalisation de la machine selon l'invention.

Selon la figure 1, l'invention concerne une machine hydraulique rotative réversible fonctionnant comme un moteur hydraulique ou comme une pompe hydraulique. Cette machine se compose d'un stator 100 et d'un rotor 200 portant l'axe 300.

Pour la suite de la description on supposera que le rotor 200 tourne dans le sens de la flèche A. Les expressions amont et aval se référeront à ce sens de rotation. Comme ce sens de rotation est réversible, les termes amont et aval le sont également.

Selon la figure 2, le stator 100 se compose d'une couronne périphérique 110 formant éventuellement une bride avec des orifices 111 pour le passage de boulons de fixation et/ou d'assemblage du stator.

La couronne périphérique 110 comporte des bossages 120 répartis régulièrement suivant des secteurs d'angle a, par exemple égal à 90 (figure 2). Ces bossages 120 sont identiques. Ils se composent d'une rampe amont 121, d'un sommet 122 et d'une rampe aval 123.

Le sommet 122 de tous les bossages 120 est situé sur un cercle primitif CP centré sur l'axe O de la machine.

Entre les bossages 120, la couronne 110 a une paroi cylindrique circulaire 130 centrée sur l'axe O.

Entre deux bossages consécutifs 120, le stator définit une cavité 140 avec la paroi 130 et le contour du rotor, comme cela apparaît à la figure 1. Ainsi, à chaque secteur angulaire est associée une cavité.

Le fond 150 du stator comporte, associé à chaque secteur angulaire a, un premier orifice de communication 151 situé près de la rampe aval 123 d'un bossage 120 et un second orifice de communication 152 situé près de la rampe amont 121 du bossage 120 suivant. Ces orifices 151,152 ont de préfé- rence une forme de haricot, épousant la forme des rampes 121, 123 et débouchant dans la cavité 140.

Le fond 150 comporte également un canal-relais 160 en forme de gorge circulaire, situé sur un cercle intermédiaire CI centré sur l'axe O et ayant une longueur angulaire définie ultérieurement en liaison avec le rotor. Ce canal-relais 160 associé à chaque secteur angulaire a ou à chaque cavité 140 se situe au milieu du secteur angulaire dans la mesure où les autres éléments définissant la cavité sont symétriques par rapport à la bissectrice de ce segment angulaire. Le canal-relais 160 communique avec un orifice secondaire 170 débouchant traversant le fond 150.

Le fond 150 comporte également un premier et un second orifice d'équilibrage 181,182 situés sur un cercle de base CB également centré sur l'axe O, de préférence sensiblement sur l'axe radial de 1'orifice 151. Les deux orifices d'équilibrage 181,182 sont associés, l'un à l'entrée, l'autre à la sortie de la cavité 140, selon le sens de rotation du rotor. Les orifices sont reliés à une source de fluide d'équilibrage qui peut tre différente (pression) pour l'un et l'autre des deux orifices 181,182. Un orifice d'équilibrage intermédiaire 185 peut tre prévu au niveau du sommet 122 de chaque bossage 120, dans le stator.

Selon une réalisation simple, les deux orifices d'équilibrage 181,182 sont reliés à chacun des orifices de communication 151,152 par un conduit 183,184.

La description des différents éléments d'un secteur du stator ci-dessus, s'applique également aux autres secteurs par permutation circulaire. Cette description ne sera pas reprise et les différents éléments porteront le cas échéant les mmes références que celles du secteur angulaire du stator décrit ci-dessus.

La figure 3 montre le rotor 200 composé d'un corps 210 solidaire de l'arbre 300. Le corps 210 possède un contour circulaire 220 de rayon égal à celui du cercle primitif CP du stator 100. Le contour circulaire 220 du rotor 210 est en contact avec le sommet 122 des bossages 120 du stator.

Ce contact est étanche jusqu'à une certaine pression définie par les conditions de fonctionnement prévues pour la machine hydraulique. Le corps 210 comporte des logements de palettes 230 dirigés sensiblement dans la direction radiale et recevant des palettes 240. Les logements 230 débouchent au moins sur l'une des faces du rotor 200, de préférence sur une partie importante de leur hauteur, voire sur toute leur hauteur, de manière à ce que ces logements puissent communiquer avec les orifices d'équilibrage 181,182 et les canaux-relais 160 du fond 150 du stator. Selon l'invention, le nombre de logements 230 et de palettes 240, répartis régulièrement par rapport au rotor 200, est au moins égal au nombre de cavités 140 du stator 100 pour que, quelle que soit la position de rotation du rotor 200, au moins une palette 240 se trouve dans une cavité 140 du stator 100 séparant le premier orifice 151 du second 152.

Selon l'exemple, les logements 230 sont dirigés radialement et les palettes 240 coulissent radialement dans ceux-ci. Cette position est la plus avantageuse pour une machine hydraulique réversible, c'est-à-dire susceptible de tourner dans le sens de rotation A indiqué ci-dessus ou dans le sens de rotation opposé. Toutefois, dans certains cas, on peut, en fonction des nécessités notamment d'encombrement, donner aux logements et aux palettes une direction différente, sensiblement tournée vers le centre mais non rigoureusement radiale.

Lorsque le rotor 200 est monté dans le stator 100, les palettes 240 se placent comme indiqué à la figure 1 ; elle sont appliquées, par la pression, contre le contour 130,121,122,123 des cavités 140 du stator 100 et délimitent entre elles, et avec le stator et le contour du rotor, des chambres de volume variable comme cela sera décrit ciaprès.

Pour le rotor 200 de la figure 2, les palettes 240 occupent différentes positions et libèrent ainsi un volume 231 variable dans leur logement 230, avec leur fond 241.

Leur extrémité extérieure 242, destinée à venir en contact avec la paroi du stator et les rampes des bossages, est arrondie pour suivre plus facilement cette surface. Le rayon de courbure du sommet des palettes n'est pas nécessairement uniforme. Il peut tre variable mais, de manière générale, le rayon de courbure est le plus grand possible pour se rapprocher le plus du rayon de courbure de la paroi 130 et de celui des rampes 121,123.

Des moyens d'étanchéité, non représentés, peuvent tre prévus sur le sommet des palettes.

La description du fonctionnement de la machine hydraulique sera faite à l'aide des vues partielles des figures 4 et 5. Pour faciliter cette description, les références des éléments du stator et du rotor décrits ci-dessus porteront des indices d'ordre croissant dans le sens de rotation A pour permettre de les distinguer plus facilement dans leur fonctionnement.

Selon les figures 4 et 5, les parties du stator sont affectées de l'indice (n) pour la cavité apparaissant en entier, de l'indice (n-1) pour la cavité amont et de l'indice (n+1) pour la cavité aval. Pour les palettes 240 on utilisera les indices (p) et (p+1) pour les deux palettes se trouvant dans la cavité 140n, l'indice (p-1) pour la palette en aval et l'indice (p+2) pour la première palette en amont.

Selon la figure 4, le rotor 200 tourne dans le sens de la flèche A. La palette 240p descend la rampe 123n du bossage 120n et dégage l'ouverture 151n. La palette 240p dé- limite, avec la paroi périphérique 130n, la rampe 123n et la partie de paroi 220p du corps 210 du rotor 200, une chambre
CHq dans laquelle débouche 1'orifice de communication 151n.

Le liquide hydraulique arrive par cet orifice dans cette chambre CHq et pousse la palette 240p dans le sens de la flè- che A, entraînant ainsi le rotor 200. Au fur et à mesure que la palette 240p tourne en s'appuyant contre la paroi 130n de la cavité 140n, le volume de la chambre CHq augmente et le liquide hydraulique continue d'arriver. (fig. 5). Puis, la palette 240p-1 passe le sommet 122n du bossage 120n et commence à passer sur 1'orifice 151n. La palette 240p-1 définit ainsi une nouvelle chambre, en aval de la chambre CHq, comprise entre les palettes 240p et 240p-1. Lorsque la palette 240p-1 arrive dans la position de la palette 240p de la figure 4, la chambre CHq ne change plus de volume et d'ailleurs la palette 240p-1 couvre alors 1'orifice 151n. La chambre
CHq-1 suivante se développe et les opérations se répètent au fur et à mesure de l'arrivée des palettes suivantes.

La figure 4 montre la chambre CHq+1 qui se trouve en amont de la chambre CHq. Cette chambre CHq+1 est arrivée à son volume constant puisque les palettes 240p, 240p+1, qui la délimitent, occupent leur position extrme, en appui contre la paroi périphérique 130n de la cavité 140n.

Lorsque la palette amont 240P dégage l'orifice de communication amont 152n, le liquide de la chambre CHq+1 commence à sortir par cet orifice de communication amont 152n.

Cette évacuation se poursuit puisqu'au fur et à mesure de la rotation, le volume de la chambre CHq+1 diminue ; la palette 240p+1 amorce la rampe 121n+1, passe le sommet 122n+1 puis redescend de l'autre côté le long de la rampe aval 123n+l.

Pendant ce temps, la palette 240p se rapproche de la position occupée à la figure 4 par la palette 240p+l. Le mouvement se poursuit ainsi.

La figure 4 montre également la palette 240P+2 qui délimite, avec la rampe 123n+l, une chambre CHq+3 qui correspond à la chambre CHq et se trouve dans la mme situation de début de remplissage avec du liquide hydraulique fourni par 1'orifice de communication amont 151p+1.

Pendant le mouvement des palettes 240p+1, p+2, le volume 231p du logement 230p de la palette 240p varie et il est maintenu sous pression par les moyens de l'invention. En effet, lorsque le volume 231p passe sur le premier orifice d'équilibrage 181n, qui communique avec 1'orifice de communication 151p par le conduit 183n, le liquide hydraulique arrive dans le volume 231p et y exerce sa pression sur le fond 241p du piston 240p pour appliquer son autre extrémité 242p contre la paroi 130n de la cavité 140n. Lorsque par suite de la rotation du rotor 200, le volume 231p n'est plus en communication avec 1'orifice d'équilibrage 181n, le volume 231p reste fermé et constant puisqu'il contient du liquide. Il s'agit à ce moment de la phase dans laquelle la palette 240p est appuyée contre le contour circulaire 130n du stator 100.

Une reprise d'alimentation du volume 231p est assurée lorsque le volume 231p arrive sur le canal-relais 160n qui communique par 1'orifice 170n avec la source de liquide hydraulique.

Cette communication entre le canal-relais 160n et le volume 231p du logement 230p de la palette 240p se poursuit pendant la phase de rotation jusqu'à ce que le volume 231p quitte le canal-relais 160n. Mais, à ce moment, on se trouve en fin de parcours à volume constant de la chambre CHq+1 et le volume 231p arrive en communication avec le second orifice d'équilibrage 182n relié par le conduit 184n à 1'orifice de communication aval 152n qui correspond à la sortie du liquide. Le liquide peut donc s'échapper du volume 231p pour permettre à la palette 240p de s'escamoter dans son logement 230p et suivre la rampe aval 121n+1. Cette réduction, voire annulation de la pression du liquide dans le volume 231p permet à la palette 240p de suivre la rampe 121n+1 et de s'escamoter dans son logement pour permettre au rotor de passer sous le sommet 122n+1. Cela est nécessaire en cas de forte pression et pour une rampe 121n+1 relativement importante.

Le fonctionnement décrit ci-dessus a été fait dans l'hypothèse d'un liquide hydraulique sous pression, c'est-à-dire d'une machine hydraulique rotative fonctionnant comme un moteur hydraulique. Le fonctionnement est le mme pour un liquide hydraulique en dépression (pression algébri- que négative), ce qui correspond en quelque sorte au fonctionnement de la machine hydraulique rotative comme une pompe. L'énergie d'aspiration est fournie au rotor qui entraîne les palettes. Dans ces conditions, si le sens de rotation du rotor A est le mme, la chambre CHq constitue une chambre d'aspiration qui se remplit de liquide aspiré pour tre refoulé sous une certaine pression par le second orifice ou orifice de communication aval 152n.

Il convient également de remarquer que les différentes cavités 140 peuvent tre branchées en parallèle ou en série ou encore selon un branchement combiné série, parallèle. Le branchement en parallèle des chambres 140n, 140n+1 signifie que l'orifice aval 152n communique avec l'orifice amont 151n+1 qui suit directement. De mme, l'orifice amont 151n est mis en communication avec l'orifice amont 152n-1.

Pour le branchement en parallèle, total, tous les orifices amont sont reliés à la mme source de liquide hydraulique (en pression ou en dépression) et tous les orifices de communication aval sont reliés à une sortie commune. Des combinaisons de ces deux montages extrmes (soit tout en série, soit tout en parallèle) sont également envisageables suivant le fonctionnement voulu pour la machine hydraulique, c'est-à-dire un choix entre une vitesse de rotation importante et un couple faible dans le cas d'un moteur ou inversement d'une vitesse de rotation faible et d'un couple important ; dans le cas d'une pompe entraînée par un moyen d'entraînement sans réducteur, la vitesse de rotation sera élevée et le débit faible ou inversement la vitesse de rotation d'entraînement peut tre faible mais alors le débit plus important.

La figure 6 est une vue en coupe axiale de la machine hydraulique des figures 1 à 3 montrant la couronne pé riphérique 110 avec le fond 150 et le couvercle 180. Le fond 150 porte une bride 158 et il loge également l'arbre 300 par l'intermédiaire d'un palier à roulement 301. La figure 6 est coupée au niveau des palettes 240 dont l'une est en contact avec le bossage 120 (palette du haut) alors que l'autre est en contact avec la paroi périphérique 130. Cette dernière laisse le volume libre 231.

Le rotor 200 est appliqué contre une couronne pé riphérique fixe 280, elle-mme soumise à l'action de vérins 401,402. La couronne 280 est par exemple une couronne périphérique segmentée ou en une seule pièce. Ces vérins 401,402 sont reliés par un canal de fluide hydraulique 403 à la source de liquide hydraulique pour exercer sur la couronne intérieure 280, une poussée assurant l'équilibrage et l'étanchéité des chambres délimitées par les palettes 240.

L'alimentation se fait dans 1'exemple représenté à partir de l'entrée de liquide hydraulique 500 qui arrive dans 1'orifice de communication 151 à ce moment chevauché par la palette 240 inférieure (selon la figure 6). L'orifice 500 communique également avec l'orifice d'équilibrage 180 par le canal 404 ainsi que par un canal 405 relié à un dispositif de commutation 600 muni d'un piston flottant 601 logé dans une chambre 602. Lorsque le liquide sous pression arrive par l'entrée 500 et le conduit 405, la pression repousse le piston flottant 606 dans la position représentée à la figure 6, libérant ainsi le canal 406 qui arrive à 1'orifice 170 communiquant avec le canal-relais 160. Le retour du liquide hydraulique se fait par l'orifice de communication 152 aval relié à la bâche 501. Comme le moteur est réversible, le conduit de sortie 501 peut également constituer l'arrivée de liquide sous pression, raison pour laquelle ce conduit est relié par un conduit 410 à l'autre extrémité du dispositif de commutation 600. Lorsque la pression arrive par le conduit 410 elle n'arrive pas par le conduit 405 et le piston 601 passe dans l'autre position obturant à ce moment le canal 405 et mettant en communication le conduit 410 avec le conduit 406 pour alimenter les orifices de communication et d'équilibrage autres que ceux alimentés précédemment. L'axe 300 et le couvercle 180 comportent également un conduit 302 de collecte de fuites qui passe par le conduit 420 du couvercle 180.

Le couvercle 180 est également muni de moyens non détaillés permettant de commuter les différents orifices de communication 151,152 pour brancher les cavités en série ou en parallèle ou suivant une combinaison mixte comme cela a déjà été évoqué ci-dessus. Ces moyens seront décrit à l'aide des figures 8 à 10.

La circulation de liquide est représentée par des flèches à la figure 7, sans que toutes les références soient reportées sur cette figure dans un but de simplification.

La figure 8 montre en coupe un dispositif de commutation 700 qui se monte contre la face gauche du couvercle 180 de la figure 6. Ce dispositif de commutation comporte des organes de commutation 710 au nombre de quatre, associés à chacun des quatre secteurs du rotor/stator dans le cas de l'exemple des figures précédentes. Ces dispositifs de commutation sont identiques et un seul sera décrit.

L'organe de commutation 710 se compose d'un axe 711 et d'un corps 712 avec un canal diamétralemen 713 et deux cavités en forme de coude 714 (voir figure 9) qui relient chacune la face latérale à la partie inférieure de la tte 712 constituant ainsi un coude de communication à 90 .

L'organe de commutation 710 peut commuter entre la position représentée et une position tournée à 90 . Dans l'une des positions, le canal traversant 713 met en communication deux conduites et dans l'autre, chacun des coudes de communication 714 assure une communication comme cela sera décrit.

Sur sa face droite, le dispositif de commutation 700 de la figure 8 comporte des orifices correspondant aux orifices 500,501 de la figure 6. Ces orifices sont représentés rapprochés à la figure 8 pour l'organe de commutation 710 occupant dans le dessin la position centrale alors qu'à la figure 6 ces orifices 500,501 sont diamétralement opposés puisqu'ils n'appartiennent pas au mme secteur de la machine hydraulique.

Les figures 9 et 10 donnent des exemples de position de commutation.

A la figure 9, tous les organes de commutation 710 sont orientés en commutation de la mme manière. Ils relient le canal torique central 720 par le conduit 713 à l'orifice 500. Ce dernier chevauche le canal torique 730 mais se trouve dans un plan différent et ne communique pas avec celui-ci.

La figure 10 montre une position de commutation différente.

La figure 11 est une vue schématique d'une partie des circuits hydrauliques de la figure 6. La couronne 280 ainsi représentée, contourne les quatre bossages non référencés dans cette figure. La couronne est appuyée par des pistons 401. Suivant le cas, ces pistons pourraient tre également constitués par une seule couronne passant en deçà des parties rentrantes de la couronne 280 correspondant au bossage du stator. Cette figure 11 montre notamment les entrées/sorties 500,501 communiquant avec le piston flottant 600 pour l'un des secteurs de la machine hydraulique. Cette disposition est répétée quatre fois.

L'alimentation des pistons 401 en fluide se fait par le conduit 403 commun chaque fois à deux pistons.

La figure 12 montre schématiquement à la manière de la figure 4, un autre mode de réalisation d'une machine hydraulique. Cette réalisation comporte des bossages très peu accentués, dont les rampes ont des pentes faibles si bien que le problème de la mise hors pression des palettes attaquant les rampes amont ne se pose plus. Cela permet une réalisation plus simple qui ne comporte pas de canal relais, les orifices d'équilibrage 181A débouchant tous dans un canal d'équilibrage commun 182A.

De manière plus détaillée, cette machine hydraulique comporte un stator 100A et un rotor 200A garnis de palettes 240A mobiles dans des logements 230A. Les volumes 231A au fond des logements 230A communiquent avec la couronne d'équilibrage 182A. Les bossages 120A ont une hauteur relativement faible avec des rampes 121A, 122A relativement peu inclinées. Les autres moyens de cette machine sont les mmes que ceux décrits ci-dessus et portent les mmes références affectées du suffixe A.

Cette machine à cavités 140A de faible hauteur et donc de chambres CHq+1, CHq, de volume relativement réduit, est une machine susceptible de tourner rapidement.

La figure 9 montre une autre variante de réalisation qui se distingue des variantes précédentes à la réalisation des bossages 120B. Cette machine est destinée à fonctionner avec des pressions relativement importantes. Les éléments identiques à ceux de la machine hydraulique déjà dé- crite portent les mmes références que ci-dessus, avec le suffixe B.

Le bossage 120B est constitué en fait par un voile définissant les rampes 121B, 123B et le sommet 122B avec derrière le voile une chambre 124B recevant un fluide sous pression élevée. Cette chambre comporte un cylindre d'appui 125B qui vient derrière la partie du voile au niveau du sommet 122B. Ce cylindre 125B est de préférence appuyé par une vis réglable 126B qui exerce sur le cylindre 125B un effort limitant la course d'échappement du cylindre 125B dans le sens dirigé vers l'extérieur selon le mode de réalisation représenté ici. La pression du liquide qui règne dans la chambre 124B permet de régler la pression d'appui du sommet 122B contre le contour extérieur 220B du corps 210B du rotor 200B.

Claims

REVENDICATIONS 1 ) Machine hydraulique rotative ayant un stator et un rotor à palettes définissant des chambres de volume variable avec le stator, caractérisée en ce que

A) le stator (100) comprend :

-une paroi périphérique circulaire (130) centrée sur

l'axe de rotation (0) et munie de bossages (120) ayant

une rampe amont (121), une rampe aval (123) et un sommet

(122) situé sur un cercle primitif (CP) centré sur l'axe

(O) pour délimiter des cavités périphériques (140),

-un fond (150) comportant :

* deux orifices de communication (151,152) débouchant

dans chaque cavité (140) au voisinage des bossages

(120),

* un orifice d'équilibrage (181,182) associé à chaque

cavité (140), débouchant dans la face du fond (150) en

contact avec le corps (210) du rotor (200), ces orifi

ces étant répartis sur un cercle de base (CB),

-un couvercle fermant le stator (100),

B) le rotor (200) comprend :

-un corps (210) à contour circulaire (220),

* centré sur l'axe (O) et correspondant au cercle primi

tif (CP),

* en contact étanche avec le sommet (123) des bossages

(120),

* des logements (230) à palette,

-recevant chacun une palette (240) en contact de ma

nière étanche avec le contour (130,121,122,123)

de la paroi périphérique (130), et s'escamotant dans

le logement (230) pour suivre les rampes (121,123)

et le sommet (122) des bossages (120),

-dont le fond communique avec l'orifice d'équilibrage

(180,181) au moins sur une partie de trajet de la

palette (240) dans la cavité (140),

C) chaque palette (240) définissant, dans chaque cavité (140)

du stator (100), une chambre aval (Chq+1) de volume varia

ble avec la paroi périphérique (130), une rampe (121) et

le corps (210), ce volume étant variable en fonction de la

rotation du rotor (200) et de la palette (240),

cette chambre étant reliée à 1'orifice de communication

aval (151) jusqu'à ce que la palette suivante (240) soit

passée sur cet orifice de communication (151) dans cette

mme cavité (140),

D) chaque palette (240) définissant dans cette cavité (140)

une chambre amont (Chq+2) de volume variable, avec la pa

roi périphérique (130), la rampe (123) d'un bossage (120)

et le corps (210) du stator (200), cette chambre communi

quant avec 1'orifice de communication amont (152) de cette

mme cavité (140) dès que la palette amont a passé cet

orifice amont (152),

E) des moyens d'alimentation en fluide mis en liaison avec au

moins certains des orifices de communication (151), homo

logues selon le sens de rotation du rotor, des cavités

pour fournir du fluide moteur aux chambres de volume va

riable (1),

F) un moyen d'équilibrage pour alimenter en fluide sous pres

sion les orifices d'équilibrage.

2 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque cavité (140) comporte, associé à chacune de ses extrémités, un orifice d'équilibrage (181,182) destiné à venir en communication avec le logement (230) de chaque palette (240) dans la phase d'entrée de celle-ci (240) dans la cavité et dans la phase de sortie.

3 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'orifice d'équilibrage (181,182) d'une cavité est relié à 1'orifice de communication (151,152) de cette mme cavité (140).

4 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fond comporte une couronne (280) au moins en une seule pièce, appliquée par une pression réglable contre le rotor et le côté correspondant des palettes.

5 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bossages (120) sont répartis régulièrement, délimitant des cavités périphériques (140) occupant des secteurs angulaires (a) réguliers.

6 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée par un canal-relais (160) associé à chaque secteur (a) de cavité (140), sensiblement au milieu (angulaire) du secteur et situé sur un cercle intermédiaire (CI), un orifice secondaire (170) débouchant dans chaque canal-relais (160), 1'orifice secondaire étant relié au moyen d'équilibrage de pression pour prendre la relève des orifices d'équilibrage (181,182) dans la position intermédiaire de la palette (240).

7 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les logements (230) à palettes sont répartis régulièrement et coupent le cercle de base (CB).

8 ) Machine hydraulique selon les revendications 1 et 6, caractérisée en ce que les logements à palettes (230) coupent le cercle intermédiaire (CI).

9 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comporte un dispositif de commutation (700) pour brancher sélectivement les deux orifices de communication (151, 152) de chaque cavité (140) à une source et un retour de fluide.

10 ) Machine hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le stator (100) comporte un orifice d'équilibrage intermé- diaire (185) associé à chaque sommet (122) de bossage (120) pour équilibrer la palette (240) au passage du sommet (122) du bossage.