Brevet FR2013830A1 — publié le 19700410

La présente invention concerne une dispositidn de canaux dans le corps où dans d es parties du corps de pompe d engrenages munies de roues dentées constituant le rotor extérieur ou intérieur, en vue de réduire les causes de cavitation et en même temps d'accroître le rendement volumétrique, ainsi que de garantir, dans toutes les conditions d'exploitation, la lubrifie cation et le refroidissement efficaces des paliers par le fluide hydraulique. On connaît une dispositicn de canaux, spécialement pour les pompes à engrenages à rotor intérieur, ayant pour unique objet de lubrifier l'axe de pignon. Dans ce but, l'axe de pignon présente un évidement devant être relié, d'une part, pour l'arrivée d'huile, par l'intermédiaire~d'un canal, à une zone à haute pression, et d'autre part, pour l'échappement d'huile, par l'intermédiaire d'un autre canal, à une zone chargée d'huile à plus basse pression. L'inconvénient de cette solution du problème est que, selon l'ensemble du contexte, ainsi que selon les exemples de réalisation figurés sur le fascicule imprimé décrivant la disposition en question, des canaux de passage entre les zones citées n' existent pas et que les canaux, figurant dans deux exemples de réalisation, débouchent dans la même zone de même pression. Pour autant, aucun des exemples de réalisation révélés par le texte et les dessins ne correspond ainsi à la solution proposée qui est donc purement une erreur d'expression. L'invention, par contre, n'a pas seulement pour objet de lubrifier les deux ou quatre paliers d'arbres de roues dentées grâce à une disposition de canaux, mais en outre, on doit, au moyen de cette même disposition, réduire au maximum, la cause de la cavitation, accrottre, de plus, le rendement volumétrique de la pompe et enfin, réaliser un refroidissement efficace. Tandis que pour chacun de ces quatre problèmes particuliers, on connaît dessolutions particulières différentes, l'invention prévoit une solution commune au moyen d'une disposition unique. I1 est en effet proposé, conformément à l'invention, que les canaux, présentant une section faisant passer un volume de liquide bien des fois supérieur aux besoins en moyen de lubrification, relient la chambre d'aspiration de la pompe, par l'intermédiaire de rainures de graissage axiales ménages dans les paliers des arbres des roues dentées, et au moyen d'embouchures de canaux ménagées dans les parois recouvrant de façon étanche des faces frontales des roues dentées, avec une zone où s agrandissent les entredents tout d'abord fermés et s'ouvrant finalement vers la chambre d'aspiration, et que ces embouchures de canaux sont séparées de la chambre d'aspiration.Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que la pression régnant dans les embouchures de canaux n est, que de façon insignifiante, plus basse que celle régnant en n'importe quel point de la chambre dSaspirationO D'autres caractéristiques ressortent des revendications 2 à 6. Un exemple de réalisation d'une pompe à engrenages à dentures extdrieures, pourvue de canaux conformes à l'invention, est représenté schématiquement sur le dessin annexé où, - la figure 1 représente une coupe du corps passant par les milieux des axes, - la figure 2 représente une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1, - la figure 3 représente une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, et - la figure 4 représente les embouchures de canaux dans la première zone de remplissage des roues dentées. Sur les figures 1 à 4 les mêmes références se rapportent aux mêmes organes ou pièces La référence 1 désigne le corps de pompe dans lequel tournent, de la manière et avec l'étanchéité généralement connues, l'arbre moteur 2 muni de la roue dentée 2a et arbre 3 muni de la roue dentée 3a.La chambre d'aspiration du corps est désignée par la référence S, la sortie sous pression par la référence Do Dans le corps, les perçages pour les paliers d'arbres sont plus longs que les arbres de roues dentées, de sorte quVà leurs extrémités, sont formés les quatre chambres d'arbres 45 5s 6 70 En outre, sont prévus dans le corps, quatre alésages 8, 9, 10 et 11 disposés concentriquement par rapport aux arbres et, dont les diamètres sont plus grands que les diamètres des arbres et qui sont ouverts vers les faces frontales des roues dentées. De la chambre d'aspiration S quatre perçages 12, 13, 14 et 15 conduisent aux chambres d'arbres 4,5, 6 et 7 En outre sont prévues quatre rainures de graissage, 16, 17, 18 et 19, ouvertes vers les arbres, se développant axlalement, et d-e- sections relativement grandes, chacune de ces rainures reliant la chambre arbre placée embout de son arbre d l'alésage correspondant associé à cet arbre; -par exemple, la rainure de graissage 16 relie la chambre dgarbre 4 à l'alésage 9, etc. Enfin, il existe une liaison entre les alésages 8 et 10, situés du même côté frontal des roues dentées, grâce à un canal d'embouchure 20, et entre les alésages 9 et 11, grâce à un canal d'embouchure 21.Ces canaux d'embouchure sont ouverts vers les côtés frontaux des roues dentées. Comme le montre la figure schématique 4 à plus grande échelle, ils chevauchent les roues dentées du côté de l'aspiration sur une largeur déterminée B et dans la zone des entredents, 22, 23, 24, encore fermés, mais allant en 8 t agrandissant qui finalement s'ouvrent vers la chambre d'aspiration s. I1 importe que, dans la paroi du corps aucune liaison entre les canaux d'embouchure 20 et 21 et la chambre d'aspiration S. Avant d'expliquer le mode de fonctionnement de la disposition de canaux conforme à l'invention, on doit se rappeler les faits connus, à savoir que les entredents fermés 22, 23, 24, à des vitesses de rotation élevées, s'agrandissent en un temps extramement court et que de ce fait se produit dans eux une dépression extrdmement élevée, provoquant momentanément la vaporisation partielle ou totale du liquide amené jusqu'ici.Quand, alors, les entredents s'ouvrent vers le côté de l'aspiration, ainsi peuvent se produire les processus destructeurs connus que l'home de l'art désigne par cavitation L'établissement de dépressions élevées dans la zone des entredents B (figure 4) peut être évité en amenant à ces entredents du liquide provenant de la chambre d'aspiration S, à partir de la face frontale des roues dentées, clest-à-dire suivant le sens axial I1 est évident que ceci pourrait être obtenu par une chambre d'aspiration prolongée latéralement de façon appropriée, à peu près selon la ligne en traits mixtes 25 (figure 4). Sur la figure 2, selon cette solution, les parois latérales 26 de la chambre d'aspiration seraient prolongées jusqu'à ce qu'elles englobent les canaux d'embouchure 20 et 21 avec la chambre d'aspiration. Mais l'invention dvite précisément ce mode de construction. Sur les faces frontales des roues dentées, les canaux d'embouchure 20 et 21 sont séparés de la chambre d'aspiration S par l'âme 27 du corps (figures 2 et 3). En conséquence, lès entredents'fermés 22, 23, 24 aspirent de la chambre d'aspiration S le liquide nécessaire à leur remplissage, uniquement par liintermédiaire des canaux d'embouchure 20,21, des alésages 8, 9, 10, 11 des rainures de graissage 16, 17, 18, 19, des chambres d'arbres 4, 5, 6, 7 et des perçages 12, 13, 14, 15. La quantité de liquide nécessaire au remplissage des entredents fermés est considérable, et même plusieurs fois plus grande que celle nécessaire à la lubrification des paliers d'arbres.En conséquence les sectiona de tous les canaux sont grandemX imensionnéest c, Dès la mise en marche de la pompe, une grande quantité dytiquide froid s'écoule ainsi à travers les rainures de graissage 16, 17, 18, 19 et les chambres d'arbres 4, 5, 6, 7 de sorte que les arbres et leurs paliers sont non seulement abondamment lubrifiés, mais aussi efficacement refroidis. Du liquide de remplissage est amené latéralement aux entredents fermés 22, 23, 24, en un écoulement stabilisé, par les canaux d'embouchure 20, 21, car ceux-ci sont séparés de la chambre d'aspiration S. Dans celle-ci' 'règne, par contre, une turbulence violente, parce que les flancs des dents se déplacent contre le sens de l'afflux de liquide. Pour cela, on ne peut par conséquent pas s'attendre à un afflux non perturbé vers les entredents fermés, même si la chambre d'aspiration 25 est agrandie. Par conséquent, la manière de remplissage de ces entredents, conforme à llnvention, garantit un remplissage parfait et, ainsi, aussi bien l'empEchement de de phénomènes de cavi- tation qu'un accroissement considérable du rendement volumétrique de la pompe. Par analogie, la disposition de canaux conforme à l'invention peut aussi être utilisée dans les pompes à engrenages è rotor interne. REVENDICATIONS 1 - Disposition de canaux dans le corps et dans les parties du corps de pompes à engrenages munies de roues dentées constituant le rotor extérieur ou intérieur, en vue de réduire les causes de cavitation, et en même temps d'accroître le rendement volumétrique, ainsi que de garantir, dans toutes les condi tions d'exploitation, la lubrification et le refroidissement efficaces des paliers par le fluide hydraulique, caractérisée en ce que les canaux, d'une section faisant passer un volume de liquide bien des fois supérieur aux besoins en moyen de lubrification, relient la chambre d'aspiration S de la pompe, par l'intermédiaire de rainures de graissage axiales ménagées dans les paliers des arbres des roues dentées et au moyen d'embouchures da canaux ménagées dans les parois recouvrant de façon étanche les faces frontales des roues dentées, avec une zone B où 'agran- dissent les entredents, tout d'abord fermés et s'ouvrant finalement vers la chambre d'aspiration et que ces embouchures de canaux sont séparées de la chambre d'aspiration. 2 - Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pression régnant dans les embouchures de canaux n'est, que de façon insignifiante, plus basse que celle régnant en n'importe quel point de la chambre d'aspiration. 3 - Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que des liaisons allant de la chambre d'aspiration aux chambres des arbres sont prévues aux extrémités des arbres et débouchent dans les-rainures de graissage axiales qui sont reliées aux alésages fermés par les faces frontales des roues dentées 4 - Disposition selon la revendication 3, caractérisée en ce que les alésages sont reliés par les canaux d'embouchure ménagés dans la partie d'étanchéité du corps de pompe et ouverts vers les faces frontales des roues dentées. 5 - Disposition selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le coté ouvert des canaux d'embouchure , de par son emplacement et sa largeur, ne chevauche que a zone où s'agrandissent les entredents, d'abord encore fermés et finalement s'ouvrant vers le côté de l'aspiration 6 - Disposition selon les revendications 1 et 5, caractérisée en ce que les canaux d'embouchure ou aussi les embouchures de formes différentes de la disposition de canaux, sont séparés de cette zone d'engrènement de la chambre d'aspiration.