Brevet FR2249249A1 — publié le 19750523

La presente invention concerne une pompe hydraulique,â piston rotatif munie, d'une part, d'une cavité essentiellement cylindrique ménagée à l'intérieur d'un corps et limitée axialement, tout au moins en partie, par des faces frontales parallèles et, d'autre part, d'un piston rotatif tournant, de préférence excentriquement, dans cette cavité et ayant presque la même extension axiale que la cavité, ainsi que d'au moins une rainure entamant radialement la cavité et d'un cylindre d'arrêt guidé dans cette rainure et ayant également presque la meme extension axiale que la cavité, le cylindre d'arret coopérant avec le piston rotatif en vue de partager; de façon étanche, en une chambre d'aspiration et en une chambre de refoulement, la chambre de position variable constituée à l'intérieur de la cavité par le piston rotation, un canal d'aspiration et un canal de refoulement débouchant respectivement, de chaque caté du cylindre d'arrêt, dans la chambre d'aspiration et dans la chambre de compressionS et le cylindre d'arrêt étant sollicité sur une partie de son pourtour par la pression régnant dans la chambre de compression, partie telle que le cylindre d'arrêt est pressé contre le piston rotatif et également contre un deuxième appui. Une telle pompe à piston rotatif est déjà connue par la demande de brevet allemand publiée sans examen no 2 225 617. Le mode de réalisation qui y est décrit possède un piston rotatif en forme d'un anneau monté, sans frottement, par un roulement, sur un excentrique circulaire, et portantl sous précontrainte, contre l'enveloppe de la cavité et est destiné à effectuer par rapport à l'enveloppe un mouvement de roule- ment en développante. Ce qui est désavantageux dans ce dispositif, c'est la nécessité d'avoir un palier ou roulement spécial ainsi qu'un anneau. A citté d'un accroissement de frais cela entraine aussi un agrandissement de diamètre. L'accroissement de diamètre conditionne à nouveau un accroissement de charge de palier sur l'arbre ainsi qu'une augmentation de pertes d'huile de fuite. Si > par contre > on fait tourner un piston rotatif en une seule pièce, comme on en réalise déjà dans la pratique de façon à n'avoir qu'une petite fente d'étanchéité vis-à-vis de l'enveloppe de la cavité, il se produit de grands mouvements relatifs entre cylindre d'arrêt et piston rotatif et/ou entre cylindre d'arrêt et paroi de la rainure.Les frictions de glissement se présentant dans ce cas peuvent, en particulier pour des pressions elevées,conduire à une destruction prématurée de la pompe à piston rotatif, L'objectif de l'invention est donc, à l'aide d'un moyen simple et bon marché, de réduire les frictions se produisant sur le cylindre d'arret, le montage d'un palier spécial pour piston rotatif devant etre supprimé. Autrement dit, les pompes rotatives du type susmentionné doivent être rendues utilisables pour des pressions élevées et/ou pour des pistons rotatifs non cylindriques. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que le cylindre d'arrêt s'appuie, par contact linéaire, sur le piston rotatif et sur un deuxième cylindre de meme largeur logé de façon étanche et sans frottement, dans le corps de pompe. L'avantage de l'invention réside dans le fait que, même pour un certain glissement se produisant entre cylindre d'arrêt et piston rotation, ou le deuxième cylindre, la friction de glissement est plus faible que si le cylindre d'arrêt était obligé de s'appuyer sur une paroi rigide de la rainure ou fente. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre dexemples de réalisation, description se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une coupe d'une pompe à piston rotation, le long de son axe suivant la ligne de coupe C-D de la figure 2, - la figure 2 représente une coupe perpendiculaire à l'axe, suivant la ligne de coupe A-B de la figure 1, et - la figure 3 représente une coupe perpendiculaire à l'axe d'une pompe à piston rotatif à double effet. Le corps d'une pompe à piston rotatif se compose de deux parties 1 et 2 entre lesquelles se trouve un disque-3 qui présente une cavité intérieure 4. Les parties 1 et 2 ainsi que le disque 3 sont assemblés de façon étanche par des vis 5. Perpendiculairement au disque 3 s'étend dans les parties 1 et 2 un alésage 6, dans lequel est logé un arbre 7. Dans la zone de la cavité 4, l'arbre 7 possède un excentrique 8 qui a presque la même extension axiale ou largeur que le disque 3. L'excentrique 8 est constitué de telle sorte qu'en un point il touche presque l'enveloppe extérieure ou paroi 9 de la cavité 4, c'est-à-dire qu'il subsiste une étroite fente d'étanchéité, vente de fabrkation. La cavité 4 est entamée par une rainure 10 s'étendant perpendiculairement à elle et ayant également la même extension axiale ou largeur que la cavité 4.Dans la fente ou rainure 10 est guidé un cylindre d'arrêt 11. Le cylindre d'arrêt 11, vu axialement, a presque la même extension ou largeur que la rainure ou fente 10, mais, vu dans le sens périphériqne, est un peu plus petit que la rainure 10. Un deuxième cylindre 12 est guidé dans un alésage 13 du disque 3, I'alésage 13 entamant le rainure ou fente 10 de telle sorte qu'il en résulte, entre le cylindre d'arrêt 11 et le cylindre 12, un contact de forme linéaire. Un ressort 14-agit sur le cylindre d'arrêt 1l et maintient celui-ci en contact permanent avec l'excentrique 8 et le cylindre 12. Des deux cotés du cylindre d2arr8t 11, des canaux qui se trouvent dans les parties 1 et 2, débouchent dans la cavité 4. Le canal situé du côté du cylindre 12 est constitué en tant que canal d'aspiration I5, tandis que l'autre canal sert de canal de refoulement 16 qui, éventuellement, communique avec un circuit hydraulique par l'intermédiaire d'une soupape de retenue, non représentée et d'un raccord de refoulement non représenté. Le canal d'aspiration 15 communique avec un raccord d'aspiration 17. Le cylindre 12 possède un alésage central 18 qui sert à faire communiquer les canaux d'aspiration 15 se faisant face dans les parties I et 2. Les canaux 19 et 20 situés dans les parties 1 et 2 servent respectivement à recueillir de l'huile de fuite en avant d'un joint d'arbre 21 et à l'extrémité 22 de l'arbre 7 et, en meme temps, à alimenter des rainures de graissage 23 et 24 ménagées dans l'arbre 7. En supposant que l'arbre 7 et ltexcentrique 8 tournent dans- le sens des aiguilles d'une mor.tre, la ligne de contact située entre l'excentrique 8 et l'enveloppe 9, ligne qui est représentée par le point P sur la figure 2, se déplace également dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans ce-cas, la chambre délimitée par le cylindre d'arrêt 11, le cylindre 12, l'excentrique 8 et l'enveloppe 9 s'agrandit de telle sorte que le fluide de pression est aspiré par l'intermédiaire du raccord d'aspiration 17 et des canaux d'aspiration 15. En même temps, diminue la chambre située en amont du point P, dans le sens des aiguilles d'une montre, et délimitée par ltexcentrique 8 > enveloppe 9, le cylindre d'arret 11 la rainure ou fente 10 et le cylindre 12. Grâce à la réduction de cette chambre le fluide de pression se transporte dans le canal.de refoulement 16 et de là dans le circuit hydraulique. Lors de cette opération, le cylindre d'arrêt 1l effectue une rotation en sens contraire des aiguilles d'une montreS rotation qui se transmet sur le cylindre 12 qui, de ce fait, tourne également dans le sens des aiguilles d'une montre. La friction se produisant entre le cylindre d'arrêt 11 et le ressort 14 ou un patin de ressort,existant le cas échéant, est relativement faible car le ressort ntexerce qu'une force très réduite. L'application proprement dite du cylindre d'arret i1 est produite par le fluide de pression lui-même. Sur la figure 3 est representeeune pompe à piston rotatif à double effet. Les éléments ayant la mème fonction ont les memes chiffres de référence meis sont pourvus d'une ou de deux apostrophes. I1 est facile de voir ci-après que, dans ce mode de réalisation, deux cylindres d'arrêt 11' et ll's, de meme que deux cylindres 18' et 18", ainsi que des canaux d'aspiration 15' et 15", des canaux de refoulement 16' et 16", et des ressorts 14" et 141' sont situés respectivement à l'opposé l'un de l'autre en étant décalés de 1800. Une came ovale symétrique sert de piston rotatif 25.De par cette constitution la charge hydraulique du piston rotatif 25 se trouve équilibrée, de telle sorte qu'aucune force notable n'agit sur les paliers de l'arbre, De plus, dans ce mode de réalisation, on obtient un refoulement double de celui obtenu pour un piston rotatif suivant la figure 2. Dans ce cas; bien entendu, les canaux de refoulement 16' et l6" communiquent entre eux > de façon avantageuse non représentdev à l'intérieur du corps de pompe. Les canaux d'aspiration 15' et 15" peuvent également communiquer entre eux. Mais- il est aussi possible d'employer deux raccords d'aspiration séparés. L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation donnés. En particulier, on peut faire varier, encore davantage, la forme du piston rotatif. D'autres possibilités de variation sont données en ce qui concerne le montage de l'arbre et du deuxième cylindre. Le passage des canaux à 11 intérieur de la pompe à piston rotatif aussi peut, bien entendu, se faire sous une forme différente. R E V E N D I C A T I O N S 1. Pompe hydraulique à piston rotatif munie, d'une part, d'une cavité essentiellement cylindrique ménagée à l'intérieur du corps de pompe et limitée axialement, tout au moins en partie, par des faces frontales parallèles et, d'autre part, d'un piston rotatif tournant, de préférence excentriquement dans cette cavité et ayant presque la mme extension axiale que la cavité, ainsi que d'au moins une rainure entamant radialement la cavité et d'un cylindre d'arrêt guidé dans cette rainure et presque de meme extension axiale que la cavité, le cylindre d'arrêt coopérant avec le piston rotatif en vue de partager5 de façon étanche, en une chambre d'aspiration et en une chambre de refoulement, la chambre de position variable, constituée à l'intérieur de la cavité par le piston rotatif, un canal d'aspiration et un canal de refoulement débouchant respectivement, de chaque côté du cylindre d'arret, dans la chambre d'aspiration et dans la chambre de compression, et le cylindre d'arret étant solicité sur une partie de son pourtour par la pression régnant dans la chambre de compression, partie telle que le cylindre dlarret est pressé contre le piston rotatif et également contre un deuxième appui, pompe caractérisée en ce que le cylindre d'arrêt s'appuie, par contact linéaires sur le piston rotatif et sur un deuxième cylindre de meme extension axiale monté dans le corps de pompe de façon étanche et avec peu de frottement. 2. Pompe hydraulique à piston rotatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le corps de pompe sont disposés dans la zone du deuxième cylindre, des deux cotés de celui-ci, vusaxialement, des canaux d'aspiration entamant la cavité et communiquant entre eux par un alésage central ménagé à l'intérieur dudit cylindre. 3. Pompe hydraulique à piston rotatif selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le piston rotatif a une forme symetrique, de préférence ovale, et tourne par rapport au corps de pompe ayant au moins deux fentes étroites d'étanchéité situées å l'opposé l'unede l'autre, au moins deux cylindres d'arret avec les deuxiemes cylindres, canaux d'aspiration, canaux de refoulement, rainures ou fentes et ressorts correspondants étant situés à l'opposé l'un de l'autre décalés de 180 .