Brevet FR2229872A1 — publié le 19741213

La présente invention concerne les pompes ou moteurs hydrauliques du type volumétrique, notamment les pompes à pistons , à palettes, ou analogues. Un problème commun aux pompes de ce type est pose par les variations de pression qui se produisent dans le liquide refoulé. Elles sont transmises aux tuyaux et à l'environnement où elles provoquent souvent des vibrations par résonance et un br@it intense transmis par les infra-structures. Bien qu'une telle pompe soit réalisée de manière que le fluide qu'elle refoule soit théoriquement exempt de pulsations, il se produit des variations de pression importantes dans le liquide du fait de son écoulement; nonla- minaire dans la pompe, lorsque ses divers éléments, par exemple les pistons ou les palettes,subissent alternativement la charge.Les efforts qui s exercent sur les éléments sous charge de la pompe variant dans le temps, en fonction de la vitesse de rotation ou du nombre de courses de piston par tour. Beaucoup de travaux et de recherches ont été effec- tues au cours des années en vue de la réduction des pulsations et du brirt qu'elles provoquent. On a essayé principalement de réduire l'intensité des pulsations par des pompes réalisées de maniera que le débit théorique et pratique du liquide soit aussi uniforme que possible. Des tentatives ont été faites pour réduire autant que possible les pulsations oui se produisent encore, par exemple par des gorges d'amortissement disposées daps les éléments de transition situés entre les côtés haute et basse pression de la pompe et destinées à comprimer le liquide en amont de la liaison de la chambre de pompagè au canal de pression (qui correspond au canal de décompression dans les moteurs hydrauliques), etc. Il est également avantageux que la pompe soit lourde, qu'elle @onctionne lentement et que sa pression de travail soit réduite. Cependant, il est bien évident que ce procédé n'est pas favorable, car il se traduit par une réalisation peu compétitive en ce qui coneerne le poids, le prix et les possibilités d'utilisation des appareils. On a essayé , en second lieu, d'empêcher ces variations d'étre transmises à l'environnement. Lorsque la pompe et les tuyaux sont isolés de l'environnement par des dispositifs de suspension élastiques en caoutchouc ou analogues, il est possible de réduire considérablement le bruit transmis et, à laide de tubes de caoutchouc, il est possible de réduire et d'amortir les vibrations transmises au liquide et aux tuyaux. I1 est également possible de réduire, par un enveloppement des pompes et des moteurs hydrauliques,le bruit transmis par l'air. Cependant, une telle mesure accroît directement le prix à la fois du produit et de toute l'installation et elle ne se traduit que peu souvent par la réduction de bruit prévue. Tous les pompes et moteurs connus, du type indiqué, produisent un son caractéristique dont la fréquence est égale à: H Hertz ni 60 IIertz relation dans laquelle n = vitesse de rotation de la pompe et i = le nombre d'éléments tels que pistons ou palettes de la pompe. Pour une pompe dans laquelle n = 1 800 tours par minute et i = 10 pistons, cette fréquence est : H = 1800 x 10 = 300 Hertz (oscillations) 60 = seconde En plus de la fréquence de bas-e, il se produit également des oscillations d'ordre plus élevé qui donnent des harmoniques et amplifient le bruit total. Lorsqu'une pompe est montée, par exemple, dans un navire dont le pont, les tales des planchers et les cloisons sont en totale d'acier relativement mince, la structure du navire se comporte comme une cavité résonnante vis-à-vis des oscillations qui lu sont appliquées,et le son caractéristique dQ à la fréquence de base et à ses harmoniques est amplifié de nombreuses fois. Une énergie oscillante relativement faible peut ainsi produire à bord d'un navire, un bruit qui nuit à la sécurité, à la santé et au confort de 11 équipage et des pas sages L'invention concerne donc un dispositif destiné à abaisser la fréquence de base de manière qu'elle cesse d'être une fréquence déterminée, appliquée à l'appareil et susceptible de produire des vibrations en résonance avec l'environnement. Conformément à l'invention, les éléments séparés de la pompe (pistons et palettes sont @épartis irrégulièrement sur les retors I1 s ensuit que les distances séparant les éléments individuels de la pompe varient, dans une certaine mesure, les unes par rapport as autres, de manière à éviter autant que possible une succession régulière d'impulsions. Les distances entre les éléments de la pompe varient autant que possible dans le cadre des possibilités de construction réelles. Le son caractéristique produit par les pompes et les noteurs, dans lesquels les éléments sont répartis uniformément disparaît entièrement dans les machines de l'invention de manière au'il n'y ait plus aucun phénomène de résonance qui, jusqu'à présent, était gênant dans les appareils hydrauliques de ce tyne ou de type semblable. Le niveau total du bruit, est, de ce fait, réduit à un niveau minimal sans nécessiter aucune forme d1 isolement ni de blindage. Lt invention se caractérise donc par les distances géométriques entre éléments de la pompe et, de ce fait, par des intervalles relatifs dans le temps qui ne sont pas constants. Une autre caractéristique de l'invention est le fait que les distances géométriques séparant les éléments de la pompe varient de manière à donner un résultat optimal dans le cadre d'une construction particulière et déterminée pour chaque type de pompe. L'invention sera décrive plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure 1 est que coupe transversale d une pompe à deux chambres; et la figure 2 est une coupe correspondante dtune pompe à une seule chambre. Sur la figure 1, le carter de la pompe est désigné par la référence 1. Le carter comprend deux chambres 2 et 3 et la pompe comporte un rotor 4 sur lequel des palettes 5 sont réparties. Conformément à l'invention, la répartition des palettes n t est pas uniforme e et les distances a , , c, d, e séparant les palettes, sont différentes. Il en est de même dans le mode de réalisation de la figure 2 dans lequel les distances a-k varient montre les paires de pales, tout autour du rotor. Cette répartition irrégulière des palettes dans les machines hydrauliques rotatives représentées empêche les pulsations inévitables du milieu hydraulique d'être d'une fréquence déterminée et établie. De même, une répartition irrégulière évite les phénomènes de résonance qui provoquent un bruit intense et des détériorations mecaniques de l'appareil qui subit les vi@rations. Les exemples décrits plus haut ont été donné uniquement à titre d'illustration de l'invention et 11 est possible dti- maginer d'autres exemples sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il est possible également de prévoir une répartition irrégulière des pistons de machines qui en comportent, de façon à obtenir le t.8me avantage. REVENDICATION i - Perfectionnement aux pompes ou moteurs hydrauliques de type volumétrique dont les éléments, par exemple des pistons, des palettes, ou analogues se succèdent en fonctionnement et subissent alternativement une charge sur leur conté sous pression et une détente sur leur conté basse pression lorsque la pompe ou le moteur tourne, caractérisé en ce que les distances géométriques entre éléments de la pompe ou du moteur et,en conséquence, les intervalles qui les séparent dans le temps ne sont pas constants.