Brevet FR2137495A1 — publié le 19721229

| 2137495 La présente invention concerne des pompes et des moteurs rotatifs et, en particulier, des pompes et des moteurs comportant des rotors et rendus étanches au niveau des extrémités des rotors par des dispositifs appropriés. 5 La pompe à engrenage constitue un exemple des pompes et mo teurs comportant des rotors. Elle comprend deux rotors formés de pignons en prise et un carter disposé autour d'une partie de la périphérie de chaque rotor de façon à emprisonner le fluide sur le côté basse pression ou aspiration de la pompe et à l'entraîner 10 jusqu'au refoulement de celle-ci. Les dents en prise des pignons empêchent tout- flux appréciable du fluide, dû à la différence de pression existant entre l'aspiration à basse pression et le refoulement à haute pression de la pompe, entre les rotors. Des plaques disposées à chaque extrémité de la pompe à engrenage sont desti-Î5 nées à limiter le reflux entre les extrémités des rotors et le carter. Le brevet des Etats-Unis d*Amérique ÎT0 2 714 856 décrit un exemple d'une telle pompe. Dans cette pompe, des plaques, en « ^ forme de chiffre 8, sont disposées à chaque extrémité des pignons, ' entre ceux-ci et le carter. L'appareil décrit dans le brevet des 20 Etats-Unis d'Amérique précité constituait un progrès très impor-par rapport tant/aux pompes et aux moteurs de cette époque. Malheureusement, • les ensembles tels que ceux décrits.dans ce brevet des Etats-Unis d'Amérique ne' donnent pas satisfaction pour de nombreux moteurs et pompes modernes à haute pression, contenant des rotors tels que 25 des pignons. Dans de telles pompes à haute pression les plaques doivent être usinées avec des tolérances extrêmement serrées et l'équilibrage des pressions qui s'exercent sur les côtés opposés de la plaque de poussée est difficile à réaliser. La pompe ou le moteur rotatif et les plaques d'extrémité selon l'invention suppri-30 ment de telles difficultés. Elles permettent un équilibrage des charges qujjs'exercent sur les plaques d'extrémité qui, de ce fait, peuvent rester intactes sans réduction du rendement de la pompe. Un mode de réalisation avantageux de l'invention est une machine rotative hydraulique comprenant des rotors comportant des ar-35 bres courts disposés axialement. Un palier placé à chaque extrémité de chaque rotor entoure une partie de chaque arbre court. Un carter renferme les rotors et les paliers, de manière à emprisonner BAD 72 13766 2137495 le fluide entre lui et les rotors. Une bague flottante disposée dans le carter à l'endroit de chaque palier, entre ce dernier et un rotor, comporte un rebord annulaire axial de dimensions réduites, orienté vers le rotor, mais espacé de ce dernier. Une plaque 5 porte contre l'extrémité de cloaque rotor, entre ce dernier, le carter et la bague flottante. Elle comporte, d'une part, un évide-ment annulaire coopérant avec le rebord axial de la bague flottante et, d'autre part, des parties évidées distantes, disposées du côté opposé à celui du rotor et formant des alvéoles entre le 10 carter et les plaques d'extrémité. Des passages réalisés d'un côté de chaque plaque à l'autre dans lesdites parties évidées permettent au fluide refoulé du côté de la plaque orienté vers le rotor dans lesdits alvéoles, d'exercer une pression d'équilibrage sur chaque côté de la plaque. Des joints élastiques disposés sur le 15 rebord axial de dimensions réduites de la bague flottante portent contre le rebord annulaire de la plaque d'extrémité afin de la rendre étanche. De préférence, plusieurs ouvertures ou passages des plaques traversent ces dernières à l'endroit de chaque alvéole et de chaque évidement annulaire. 20 l'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel : la figure 1 est une coupe d'une pompe ou d'un moteur à engrenage rotatif, suivant les axes des rotors ; la figure 2 représente une plaque d'extrémité d'un mode de 25 réalisation de l'invention, et elle montre sa face avant qui porte contre les extrémités des rotors ; la figure 3 est une vue de la face arrière de la plaque de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne IV-IV 30 de la -figure 3 ; et la figure 5 est une coupe partielle d'une plaque d'extrémité et d'une bague d'un second mode de réalisation de l'invention. Les dessins' représentent une pompe 10 qui peut également être utilisée comme moteur. Elle comprend deux rotors 1.1 et 12 constitués 35 par des pignons en prise,disposés entre deux plaques d'extrémité 13 et 14. Tous ces éléments sont placés à l'intérieur d'un carter central 15 qui renferme les périphéries extérieures des rotors 11 ,SAD ORIGINAL 72 13766 2137495 et 12 et des plaques 13 et,, 14. Des orifices d* aspiration et de t' refoulement (non représentés) sont réalisés sur le carter 15 de la même manière que dans les moteurs et les pompes à engrenages classiques. Le carter 15 est enfermé entre des cloches d'extrémité 5 16 et 17 maintenues en place par des boulons 18. Chaque cloche d'extrémité comporte des évidements annulaires 16a, 16b et 17a, 17b dans lesquels sont logés des paliers 19 et 20 supportant les moyeux 21 et 22 des rotors 11 et 12. Une bague flottante 23, comportant un rebord axial 23a, est introduite dans l'ouverture 13b 10 et 14b de chaque évidement des plaques d'extrémité 13 et 14, entre les paliers 19 et 20 et les rotors 11 et 12..' Le rebord axial 23a de chaque bague pénètre dans une ouverture annulaire 13a et 14a de chaque plaque d'extrémité 13 et 14, par laquelle passe l'un des moyeus 22 et 23.Chaque plaque 13 et 14 a la forme d'un chiffre 8 15 et comporte aie surface plane sur sa face avant située à proximité des extrémités des rotors et deux gorges 26 destinées à renvoyer le fluide vers le côté refoulement de la pompe, quel que soit son sens de rotation. Les gorges 26 sont classiques dans de tels dispositifs. La face arrière de la plaque comporte des zones évidées 20 et espacées 30, 31, 32 et 33 entre lesquelles sont disposées des gorges 34, 35» 36, 37 et 38. Des joints élastoineres 40, 41, 42, 43 et 44 sont placés dans les gorges 34, 35, 36, 37 et 38 de manière à isoler les zones évidées et à y former des alvéoles dans lesquels régnent des pressions différentes. 25 La périphérie de chaque plaque comporte dans chaque zone évidée des découpes indiquées en 45, 46, 47 et 48. L'ajustage entre les parties périphériques non évidées 50, 51, 52 et 53 et le carter 15 est un ajustage glissant serré. Une bague d'étanchéité torique 60 est placée entre les pla— 30 ques d'extrémité 13, 14 et chaque bague flottante. Un passage 61 est réalisé sur la plaque 13 entre sa face qui bute contre les rotors et 1*évidement 13a de façon à comprimer la bague flottante dans la direction des paliers. La figure 5 représente un second mode de réalisation de l'in- 35 vention identique à celui des figures 1 à 4, à l'exception du joint élastique qui est différent. Les éléments semblables portent des références numériques semblables comportant un indice prime. Dans ce mode de réalisation, l'élément d'étanchéité est une bague de caoutchouc 70 en forme de C ouvert dans la direction du passage 61'. 40 II,vu de spi que de nombreuses modifications peuvent être apportées'à'1.'appareil décrit et Représenté sans sortir du cadré de l'invention. "S" BAD 0RK31NAL 72 13766 4 2137495 BEVBTOICATIOUg 1. Pompe ou moteur rotatif à fluide, caractérisé en ce qu'il, comprend des rotors dont les extrémités opposées comportent des arbres courts, orientés axialement, montés dans des paliers, une 5 partie d'un carter entourant les rotors et les paliers renfermant les rotors de manière à emprisonner le fluide entre eux, une bague flottante fixée dans le carter à 1'endroit de chaque palier, entre ce dernier et le rotor, comportant un rebord annulaire axial de dimensions réduites orienté vers le rotor, mais espacé de ce der-10 nier, la "bague étant disposée entre le rotor et le palier, une plaque d'extrémité portant contre l'extrémité de chaque rotor, entre ce dernier, le carter et la bague flottante et comportant un évi-dement annulaire coopérant avec le rebord axial de chaque bague ' flottante, et des parties évidées et espacées réalisées sur son côtéa 15 opposé au rotor afin de constituer des alvéoles entre le carter et les plaques d'extrémité, des passages reliant un côté de chaque plaque à son autre côté à proximité de ses^parties évidées, de façon que le fluide soit envoyé par les rotors dans lesdits alvéoles et exerce des pressions d'équilibrage sur les côtés opposés de la 20 plaque, un joint élastique disposé sur le rebord de dimensions réduites de chaque bague flottante portant contre le rebord annulaire de la plaque d'extrémité afin de le rendre étanche. 2. Pompe ou moteur rotatif à fluide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties évidées sont des fentes 25 radiales espacées dont chacune porte un élément d'étanchéité destiné à délimiter un alvéole. 3. Pompe ou moteur rotatif à fluide suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des secondes parties évidées sont réalisées entre les fentes radiales de façon à agrandir lesdits alvéoles. 30 4. Pompe ou moteur rotatif à fluide suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des passages réalisés dans chaque plaque d'extrémité, entre les fentes radiales, mettent les rotors en communication avec les alvéoles. 5. Pompe ou moteur rotatif à fluide suivant la revendica-35 ''ion ' , earaoLéiisé en ce qu' une partie au carter s'ajuste étroi-teueriL. autour a-une partie de la périphérie de chaque rotor de manière à emprise; mer le fluide entre eux, la périphérie de la '* fiAD ORtGINAl 72 13766 2137495 plaque d'extrémité étant alternativement en contact avec le carter et sensiblement espacée de ce dernier, à proximité de ladite partie. 6. Pompe ou moteur rotatif à fluide suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient deux rotors associés et une 5 plaque d'extrémité en forme de chiffre 8. 7. Ensemble de plaque de pression destiné à chaque extrémité correspondante de deux rotors associés contenus dans un carter et montés dans des paliers de ce dernier, caractérisé en ce qu'il comprend une bague flottante disposée dans le carter à l'endroit 10 de chaque palier, entre ce dernier et un rotor, un rebord axial de «c> diamètre réduit de chaque bague flottante étant orienté vers le rotor, une plaque d'extrémité portant contre l'extrémité de chaque rotor et disposée entre ces derniers et les éléments annulaires, comportant un évidement annulaire coopérant avec le rebord axial 15 de la bague flottante correspondante et des. parties évidées et distantes réalisées sur son côté opposé au rotor qui forment des alvéoles entre le carter et chaque plaque d'extrémité, un joint élastique disposé sur le rebord de diamètre réduit de chaque bague flottante portant contre le rebord annulaire de la plaque d'extré-20 mité et le rendant étanche. 8. Ensemble de plaque de pression suivant la revendication 7, caractérisé en ce que des passages sont réalisés d'un côté à l'autre de la plaque, à proximité dudit évidement, de manière que le fluide soit envoyé de chaque rotor vers 1'évidement afin d'exercer une pres- 25 sion d'équilibrage sur chaque bague flottante. 9. Ensemble de plaque de pression suivant la revendication 7» caractérisé en ce que la plaque d'extrémité a la forme d'un chiffre 8. 10. Ensemble de plaque de pression suivant la revendication 9> 30 caractérisé en ce que lesdites parties évidées sont des fentes radiales et espacées dont chacune porte un élément d'étanchéité qui délimite l'uij&esdits alvéoles. 11. Ensemble de plaque de pression suivant la revendication 10, caractérisé en ce que des passages réalisés dans ladite plaque 35 d'extrémité entre les fentes radiales mettent chaque rotor en communication avec les alvéoles. BAD QR!G!MAH