Brevet FR2000284A1 — publié le 19690905

La présente invention concerne une pompe ou un moteur du type qui comporte un carter de pompe et deux roues à ailettes qui tournent autour de leurs axes respectifs et qui sont disposées en relation d'interaction mutuelle, de telle sorte que les ailettes des roues s'engagent les unes entre les autres Les roues à ailettes tournent librement dans le carter de la pompe, mais avec un petit Jeu entre elles, il est, par conséquent, nécessaire d'empêcher une fuite entre les roues à ailettes et le carter et entre les roues à ailettes elles-mêmes. Le problème le plus important réside dans la fuite entre les roues à ailettes qui existent actuellement. Dans les pompes connues du type mentionné ci-dessus, les ailettes affectent la forme de dents disposées sur deux roues à engrenages en prise il en résulte que le liquide est enfermé et déplacé par les dents d'une roue à ailettes entre les dents de la roue à ailettes opposée. Cette réalisation est telle que la puissance motrice est transmise par une roue à ailettes commandée par un axe vers l'autre roue à ailettes qui tourne ainsi autour de son axe ensemble avec la roue à ailettes de commande. Les poipes de ce type sont souvent appelées pompes à engrenages rotatives. Etant donné que le liquide pompé peut souvent titre un fluide non lubrifiant, la pompe est également agencée pôur que les deux axes des roues à ailettes soient reliés mutuellement par les roues à engrenages de commande qui fonctionnent dans l'huile. Les pompes connues du type mentionné ci-dessus sont encombrantes et présentent certains inconvénients, si bien que malgré le prix relatiôement bas de ces pompes, leur utilité est réduite. L'inconvénient principal est le faible rendement de ces pompes, ce qui lesrend peu économiques lors du fonction nementi Le bruit engendré par la pompe constitue un autre inconvénient. Ces deux inconvénients résultent de la difficulté du fluide pompé à traverser et à se trouver entre les dents des roues à ailettes, qui doivent introduire le fluide sur le côté de pression soumis à une pression élevée. De plus, à mesure que les dents se déplacent les unes par rapport aux autres, un vide total est créé entre les dents ce qui provoque des sons de cavitation.Les particules solides entrarnées avec le fluide qui doit être pompé provoquent également des difficultés en ce qui concerne le fonctionnement de telles pompes. On connaît également dans la technique des pompes du type mentionné plus haut dsns lesquelles des roues à ailettes qui sont en relation d'interaction avec des engrenages extérieurs présentent plusieurs ailettes munies de parties en forme de crêtes pointues qui étanchéifient les surfaces de liaison sur le moyeu des roues à ailettes opposées. Le rendement de ces pompes est, toutefois, médiocre en raison de la hauteur des ailettes qui est faible0 Pour le rendement de oes pompes, de nombreuses suggestions ont été formulées, entre autres, d'accrótre la longueur des ailettes celles-ci provoquant simultanément la transfert d'énergie de commande entre les roues à ailettes. Toutefois, ces pompes sont susceptibles d'osciller lors du fonctionnement comme résultat du jeu entre les roues à ailettes.De plus, il en rd- sulte une usure appréciable sur les ailettes, lorsqu'on utilise des fluides de pompage ayantdes qualités de lubrification médiocres. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés plus haut et concerne une pompe ou un moteur du type à rotation qui comporte un carter de pompe et deux roues à ailettes qui tournent librement autour de leurs ares respectifs, les axes étant reliés mutuellement au moyen d'engre- nages de commande disposés à l'e-xtérieur du carter de la pompe les roues à ailettes étant dans une telle relation les unes par rapport aux autres qu'une extrémité d'ailettes sur une roue à ailettes étanchéifie le-moyeu à la base de l'ailette sur l'autre roue à ailettes, l'invention étant principalement caractérisée en ce que la surface d'étanchéification sur le moyeu s'étend d'un pied d'ailettes à un autre pied d'ailettes. Suivant une autre réalisation de l'invention, les roues b ailettes sont munies d'un nombre d'ailettes qui permet la plus grande longueur des ailettes, de préférence de six ailettes, le rapport entre le rayon d'une roue à ailettes diminuant par rapport au rayon de l'extrémité d'une aiglette, la distance entre les centres des roues à ailettes étant terminée de telle sorte qu'une étanchéification à tout moment entre les roues à ailettes soit obtenue seulement entre l'extrémité d'une ailette d'une roue à ailettes et la surface d'étanchéification sur la roue à ailettes opposée. Cette réalisation empoche la compression du fluide pompé dans l'espace non désirable entre les ailettes en prise des deux roues à ailettes. On obtient le plus grand déplacement avec une pompe dans laquelle chaque ailette, lorsqu'elle est vue en coupe, présente une extrémité semi-circulaire avec un diamètre égal à l'épais- seur de l'ailette. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé, qui représente une coupe transversale d'un carter de pompe et de ses roues à ailettes. Au dessin annexé, 1 est le carter de la pompe, 2 l'entrée ou la sortie de la pompe, 3 la sortie ou'l'entrée de la pompe 4 représente les roues à ailettes et 5 les axes des roues à ailettes. On suppose que les axes sont reliés ensemble par des engrenages de commande qui ne sont pas représentés sur le dessin. Le déplacement ou la quantité de fluide qui est déplacé par unité de temps varie avec la longueur des ailettes, c'est-à-dire, la profondeur avec laquelle deux roues à ailettes viennent en prise l'une avec l'autre. Plus le nombre d'ailettes est petit, plus les ailettes plus grandes peuvent pénétrer vers le centre du moyeu. Toutefois, le moyen doit présenter une résistance suffisante et également en même temps on doit ménager un espace pour un axe suffisamment résistant.Les essais sur lesquelsl'invention repose indiquent que six ailettes formées d'une seule pièce avec le moyen donnent un rendement optimal en relation avec le diamètre de la roue à ailettes. I1 y a lieu de remarquer, en outre, que dans certains cas il est possible d'utiliser un nombre plus grand d'ailettes suivant le diamètre de la roue à ailettes, l'épaisseur de la paroi du moyen et le diamètre de l'axe, de mEme que la plus petite épaisseur de la paroi les ailettes pouvant être réalisés avec de la résistance de ce point de vueo Une-analyse du mouvement géométrique d'une pompe conforme à l'invention montre que la surface d'étanchéification, vue en coupe, affecte une forme courbe essentiellement circulaire. Naturellement, les ailettes peuvent comporter une extrémité effilée ou une extrémité dont le diamètre est plus faible que l'épaisseur de l'ailette. Toutes ces variations possibles rentrent dans le cadre de l'invention. in raison de la réalisation des roues à ailettes dans une pompe conforme à l'invention, les axes des roues à ailettes, comme cela est mentionné plus haut, doivent être reliés ensemble par des engrenages de commande. Ces engrenages sont dieposés à l'extérieur du carter de la pompe de telle sorte qu'ils soient lubirifés séparément, peu importe que le fluide pompé soit lubrifiant ou non. L'agencement obtenu par l'invention permet un rendement élevé en relation avec le diamètre et la largeur des roues à ailettes. De plus on obtient une étanchéification entre les roues à ailettes sans que celles-ci viennent-en-contact direct les unes par rapport aux autres, de telle sorte que les roues à ailettes puissent tourner à grande vitesse et ce en relation avec le diamètre des roues à ailettes. Les roues à ailettes sont également moins conteuses à fabriquer svec des ailettes fixes et ces dernières n'ont pas besoin d'être usinées. Le rendement de la pompe est élevé car le fluide pompé peut pU- ser facilement à l'extérieur et entre les ailettes. En outre, on a trouvé qu'une grande pompe réalisée conformément à l'invention est capable d'entrer en compdtition du point de vue des avantages avec des pompes centrifuges à grand rendement comme conséquence de la grande efficacité que l'on obtient avec elles. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Pompe ou moteur du type à rotation comportant un carter de pompe et deux roues à ailettes qui tournent librement autour de leurs axes respectifs, des engrenages de commande qui relient ensemble les axes à l'extérieur du carter de la pompe, les roues à ailettes étant disposées dans une telle relation les unes par rapport aux autres que l'extrémité d'une ailette d'une roue .Joue un r8le d'étanchéification sur le moyeu au pied d'une ailette de l'autre roue à ailettes caractérisé en ce que la surface d'étanahéification sur le moyeu s'détend depuis le pied d'une ailette au pied d'une autre ailette. 2 - Pompe ou moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les roues à ailettes présentent chacune un nombre d'ailettes qui permet la plus grande longueur possible des ailettes, de préférence six ailettes, le rapport entre le rayon des roues à ailettes étant plus faible que le rayon d'une extrémité d'une ailette et la distance entre les centres des roues à ailettes est choisie de telle sorte que l'on obtienne à tout moment l'étanchéification entre les roues à ailettes et l'ex- trémité d'une ailette d'une roue à ailettes ds même que sur la surface sur la roue à ailettes opposée. 3 - Pompe ou moteur suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que, en coupe, l'extrémité de chaque ailette forme une partie semi-circulaire présentant un diamètre qui est égal à l'épaisseur d'une ailette.