Brevet FR2011277A1 — publié le 19700227

L'invention est relative à une p'ompe à huile'pour motocom-presseur à axe vertical à travers l'espace intérieur creux duquel de l'huile est envoyée aux emplacements d'utilisation, et dont l'extrémité inférieure plonge dans une réserve d'huile et est mu-5 nie d'une pièce encastrée, à elle fixée, augmentant la circulation d'hu.ile. Des pompes à huile de ce genre sont utilisées, par exemple, pour le graissage et le refroidissement de motocompresseurs de machines frigorifiques de petites puissances sous carter. Dans u-10 ne pompe à huile connue, 1 *extrémité inférieure, plongeant dans . la réserve d'huile, de l'arbre, est constituée par une cavité en forme de tronc de cône. L'huile est entraînée par effet de frottement sur la paroi du cône et envoyée vers le haut le long de la paroi intérieure du cône par la force centrifuge. A l'inté-15 rieur de l'arbre, il se rassemble alors une masse d'huile, délimitée par un paraboloïde, à partir de laquelle l'huile est amenée aux emplacements d'utilisation avec, ou lorsque la hauteur de refoulement est suffisante, sans autres dispositifs transporteurs supplémentaires. A cet égard, on sait aussi placer à l'intérieur 20 de l'extrémité inférieure de la cavité tronconique, une tôle parallèle à l'axe qui a pour rôle d'accélérer la mise en rotation de l'huile et d'augmenter ainsi la hauteur de refoulement produite par la cavité tronconique de l'huile. Toutefois, dans ce cas, la hauteur de refoulement de l'huile ou son débit ne peut 25 dépasser une valeur limite, du fait que les dimensions géométriques de la cavité tronconique sont strictement fixées, notamment son diamètre supérieur fixé par la section de l'arbre et son diamètre inférieur fixé par la valeur minimale à donner à l'ouverture d'entrée de l'huile. 30 L'invention a donc pour but, dans une pompe à huile du gen re décrit ci-dessus, d'obtenir une plus grande hauteur de refoulement de l'huile et/ou un plus grand débit. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de réaliser la pièce encastrée' précitée sous forme d'hélice à axe vertical. 35 Cette pièce de tôle en forme d'hélice encastrée imprime à l'huile un mouvement d'entraînement,non seulement suivant la direction périphérique, mais encore suivant la direction axiale. Le mouvement en direction périphérique peut être utilisé en coopération avec une cavité tronconique pour augmenter l'effet de 40 centrifugation de la pompe ; le mouvement d'entraînement axial 69 20153 2 2011277 v contribue directement à 1'augmentation de pression. Du fait que 1 'arbre tourne à grande vitesse,- par exemple à. 3.000 t/mn, les forces exercées sur l'huil-ë sont élevées. Dans un perfectionnement de * l'invention, on peut réaliser 5 l'arbre, à sa partie inférieure, sous' forme de tube, cylindrique qui porte à son extrémité inférieure la pièce, encastrée, en forme d'hélice, de diamètre presque égal. Un tel tube présente, par rapport à un tube tronconique, non seulement l'avantage d'une forme plus simple, mais encore celui d'une plus grande ouverture d'en-10 trée d'huile, de sorte qu'à même*vitesse de circulation de l'huile, celle-ci peut y pénétrer avec un plus grand débit. La perte en débit de la pompe, due à la disparition de la cavité tronconique, se trouve largement compensée par la possibilité d'utiliser une hélice de diamètre relativement grand. On obtient ainsi une pompe 15 à grand débit et à haute pression. On obtient un mode de construction particulièrement simple en constituant l'arbre du moteur de deux pièces emmanchées dans l'alésage du rotor, dont la pièce supérieure porte la manivelle et la pièce inférieure est réalisée sous forme de tube de circu-20 lation d'huile. De cette manière, on dispose de la quasi-totalité de la section de l'alésage du rotor pour la circulation d'huile. Dans un autre perfectionnement de l'invention, le pourtour extérieur du tube peut présenter un épaulement qui, par lui-même ou au moyen d'une rondelle à lui fixée, constitue.une butée pour 25 l'emmanchement du tube dans le rotor. Le montage .s'en.trouve facilité du fait que la position du tube dans le rotor est fixée avec précision par cet épaulement. • . De plus, cette butée peut s'appliquer sur l'anneau de court-circuit du rotor et assurer l'étanchéité d'un'espace annulaire 30 de répartition d'huile qui communique à travers.des ouvertures traversant lé tube avec son espace intérieur et duquel des conduits vont à la face supérieure du rotor. Par suite;..du grand débit de la pompe à huile, on dispose d'un excès d'huile considérable pour le refroidissement de l'enroulement du stator. Cet 35 excès d'huile passe à travers l'espace de répartition et à travers les conduits de résistances hydrodynamiques relativement faibles, du rotor et est projeté par 1-a force centrifuge le. long, de la face supérieure du moteur au-dessus des têtes d'enroulement du stator. Cette opération n'affecte pas le reste du courant d'huile, qui 40 passe à travers l'intérieur de l'arbre creux du moteur. 69 20158 3 2011277 L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'exemples non limitatifs de réalisation, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels i la figure 1 est une coupe longitudinale d'un motocompres-5 seur sous carter, muni d'une pompe à huile conforme à l'invention; la figure 2 est une vue en plan de la pièce de tôle encastrée en forme d'hélice, et la figure 3 est une coupe partielle d'une variante de construction. 10 Dans un carter 1 est suspendu un bâti-support 2 de moto- compresseur à l'aide de ressorts non représentés sur la figure 1. Ce bâti-support 2, qui porte le stator 3 d'un moteur électrique, comporte un palier 4 pour le vilebrequin 5 du moteur et forme par son prolongement 6, d'une part, des compartiments amortis-15 seurs de bruits 7 et, d'autre part, un cylindre de compresseur, non représenté sur la figure, dont l'axe est perpendiculaire au plan du tableau. Une pièce encastrée 8 assure la fermeture des compartiments amortisseurs de bruits 7 et constitue un second palier 9. A l'extrémité supérieure de l'arbre 5 sont fixées , au 20 moyen d'une vis 10, une plaquette de serrage 11 et une coupelle de projection d'huile 12. L'arbre porte à sa manivelle 13 un palier 14 qui est lié à la bielle du piston. Le rotor 15 du moteur comporte un anneau supérieur de court-circuit 16 et un anneau inférieur de court-circuit 17. Le 25 stator présente des têtes d'enroulement supérieures 18 et inférieures 19. Le rotor, par son alésage 20,est emmanché sur l'arbre 5. Dans cet alésage 20 est emmanché, par en dessous, un tube cylindrique 21 qui constitue un prolongement de l'arbre du moteur et sert à la circulation de l'huile. Ce tube prés-ente un épaule-30 ment extérieur 22 qui porte une rondelle 23 qui s'applique contre l'anneau inférieur de court-circuit 17 du rotor. De cette manière, la position du tube 21 dans le rotor se trouve fixée avec précision. A l'extrémité inférieure du tube 21 est prévue une pièce 35 de tôle encastrée, en forme d'hélice, 24yqui peut simplement être emmanchée à force dans le tube 21. Dans l'exemple représenté ici, cette pièce encastrée se compose d'un disque de tôle qui présente quatre fentes radiales 25 à 90 l'une de l'autre, les parties du disque situées entre ces fentes étant inclinées à la manière de 40 pales d'hélices. 69 20153 4 2011277 Le tube 21 plonge dans le bain d'huile 27. L'huile mise en circulation par l'hélice 24 s'élève à travers l'espace intérieur 28 du tube 21 et à travers l'alésage 29 de l'arbre 5. De l'alésage 29 partent un alésage transversal 30, destiné au grais-5 sage du palier 4, ainsi que trois alésages 31, 32, 33, parallèles à l'axe, qui débouchent en haut de l'arbre dans la région de la coupelle 12. De l'alésage 24 peut partir un conduit latéral pour le graissage du palier de manivelle 14, de l'alésage 26 un conduit latéral pour le graissage du palier 9. L'huile en excès sort ÎO en hautr dans la coupelle 12 et est projetée contre la paroi du carter 1, le long de laquelle elle s'écoule en se refroidissant pour revenir au bain d'huile 27. Le tube 21 comporte en outre des trous 34 qui débouchent dans un espace de répartition 35 formé entre le tube 21, le 15 rotor 15, l'anneau de court-circuit 17 et la rondelle 23. De cet espace de répartition 35 partent des conduits 36 ménagés dans le rotor et orientés vers le haut. Ces conduits débouchent dans un compartiment 37. L'huile arrivant dans ce compartiment est projetée vers l'extérieur a travers l'anneau supérieur de court-cir-20 cuit 16 et frappe, en les refroidissant, les têtes d'enroulement supérieures 18. L'huile revient ensuite au bain d'huile 27. Le tube 21, muni de la pièce encastrée en forme d'hélice 24 met en circulation un débit d'huile suffisamment important pour assurer un graissage correct pour refroidir les têtes d'enroule-25 ment et pour faire circuler encore l'huile, de sorte que l'huile qui s'écoule le long de la paroi du carter se trouve refroidie et, de cette manière, la température moyenne de l'huile est maintenue à une valeur relativement basse. La figure 3 montre comment le tube 21 peut aussi être appli 30 que par son épaulement 22 directement contre la surface d'extrémité inférieure du stator 15, pour définir la position du tube. Comme épaulement, on peut se contenter d'un faible ressaut de 0,2 mm par exemple, de la paroi du tube. Dans de nombreux cas, il est recommandé aussi de munir le 35 tube 21 lui-même d'un flasque relativement épais qui sert de butée à l'anneau de court-circuit 17. Les alésages 34 peuvent alors passer à travers ce flasque et être dirigés obliquement vers le haut, de sorte qu'on obtient encore un effet de mise en circulation d'huile supplémentaire. 69 20153 5 2011277 Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement 5 envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes bad original 69 20153 6 2011277 R E V-E M D I g- Â'T'-I O N S *' 1. Pompe à'huile pour mototompresseur à axe vertical, à travers l'espace intérieur, creux duquel-de l'huile est envoyée aux emplacements, d^utilisation et dont l'extrémité inférieure plonge 5 dans une réserve d'huile et est munie d'une pièce encastrée, à elle fixée, augmentant la circulation d'huile, laquelle pompe à huile est caractérisée en ce que la pièce encastrée précitée est réalisée sous forme d'hélice à axe verticale 2. Pompe à huile selon la revendication 1, caractérisée en 10 ce que l'arbre, à sa partie inférieure, est réalisé sous forme de tube cylindrique qui porte à son extrémité inférieure la pièce encastrée, en forme d'hélice, de diamètre presque égal. 3. Pompe à huile selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'arbre du moteur est constitué de deux pièces emman- 15 chées dans l'alésage du moteur, dont la pièce supérieure porte la manivelle et la pièce inférieure est réalisée sous forme de tube de circulation d'huile. 4. Pompe à huile selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le pourtour extérieur du tube présente un 20 épaulement qui, par lui-même, ou au moyen d'une rondelle à lui fixée, constitue une butée pour l'emmanchement du tube dans le rotor. • 5o Pompe à huile selon la revendication 4, caractérisée en ce que la butée s'applique sur l'anneau de court-circuit du rotor 6t 25 assure l'étanchéité d'un espace annulaire de répartition d'huile qui communique, à travers des ouvertures traversant le tube, avec son espace intérieur et duquel des conduits vont à la face supérieure du rotor. BAD ORIGINAL