Brevet FR2238068A1 — publié le 19750214

a présente invention se rapporte à un dispositif qui peut faire office de pompe Ou de moteur. De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif comprenant un corps délimitant intérieurement un chambre, un passage d'admission de fluide et un passage de sortie de fluide associés à cette chambre, un élément de refoulement monté dans la chambre, une pièce fixée à l'élément de refoulement, cette pièce étant adaptée pour coulisser de façon étanche par rapport à la chambre et étant disposée de façon à séparer le passage d'admission du passage de sortie, et un arbre rotatif relié à cet élément de refoulement, l'élé- ment de refoulement se déplaçant dans la chambre de manière telle qu'unie ligne de contact entre la surface périférique de l'élément de refoulement et une surface périphérique intérieure de la chambre se déplace autour de cette chambre depuis le passage d'admission jusqu'au passage de sortie. De préférence ,ladite pièce est fixée fermement sur l'élément de refoulement de façon qu'elle s'étende vers l'extérieur à partir de la surface périphérique de l'élément de refoulement. De façon avantageuse, un galet disposé en appui contre une surface intérieure de l'élément de refoulement est monté excentré sur l'arbre tournant. Suivant une forme de réalisation, la pièce qui sépare le passage d'admission du passage de la sortie est montée de manière à coulisser de façon étanche dans un évidement ménagé dans le corps entre le passage d'admission et le passage de sortie. De préférence, cet évidement comporte deux joints d'étanchéité en matériau élastomère qui s'appliquent de façon hermétique contre les faces opposées de ladite pièce. L'élément de refoulement est,par exemple, un cylindre creux, et ladite pièce une ailette plane. Cette pièce est avantageusement disposée radialement par rapport à l'élément de refoulement. le galet monté excentré sur l'arbre rotatif du dispositif selon l'invention peut comporter une partie périphérique reliée à l'arbre au moyen d'un organe élastique De la sorte, le dispositif admet certains jeux que cet organe élastique compense automatiquement tout en contribuant à l'étanchéité. De préférence, cet organe élastique comprend un coussinet élastique disposé à l'intérieur de la partie périphérique du galet. De manière avantageuse, un roulement est intercalé entre le coussinet élastique et la partie périphérique du galet. le mot "rou' lement" utilisé dans la présente description concerne notamment les roulements à billes. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faîte en regard des dessins annexés et donnant , à titre explicatif mais nullement limitatif, deux formes de réalisations. Sur ces dessins - la Pig. 1 est une vue en coupe transversale d'une pompe selon l'invention, suivant la ligne A-A de la Fig. 2 - la Pig. 2 est une vue en coupe longitudinale de cette pompe suivant la ligne B-B de la Fig. 1; - lesPig. 3a à 3h représentent, de façon schématique, divers stades du fonctionnement de cette pompe; et - la Fig. 4 est une vue en coupe transversale schématique d'un second mode de réalisation de la pompe selon l'invention. La pompe, telle que représentée sur les Fig. 1 et 2, a pour rôle de pomper de l'air et elle comprend un corps composite 10 formé d'une partie intermédiaire 11, d'un couvercle 12 et d'un support 13 qui permet d'installer cette pompe dans la position désirée par rapport au générateur de force motrice (non représenté) de la pompe. les trois parties du corps 10 sont réunies par des boulons 14. Une chambre 15, d'axe longitudinal XX et de section transversale circulaire est délimitée dans ce corps 10. Cette chambre 15 communique avec un passage d'admission 16 et avec un passage de sortie 17, respectivement par des lumières ( ou ouvertures) 18 et 19. Un évidement 20 est pratiqué dans une partie 11 du corps entre les lumières 18 et 19 et il communique avec la chambre 15. Deux joints 21 et 22 de forme allongée, en un matériau élastomère, sont disposés l'un en face de l'autre, sur les faces opposées de l'évidement 20, à proximité du raccordement de ce dernier avec les lumières 18 et 19. Dans la chambre 15 est logé un élément de refoulement 23 cylindrique et creux. Une ailette 24, soudée contre la périphérie extérieure de l'é- lément 23, s'étend dans l'évidement 20. Les joints 21 et 22 sont appliqués hermétiquement contre les deux faces opposées de cette ailette et permettent à cette dernière de coulisser dans l'évidement 20. En raison de l'élasticité des joints 21 et 22, l'ailette 24 peut également osciller angulairement au cours du déplacement de hélé ment de refoulement 23, comme on l'expliquera plus loin. Un arbre 26 qui, en service, est relié au générateur de force motrice, est monté dans la pièce de support 13 à l'aide d'un palier 25. Cet arbre 26 peut être entraîné en rotation autour de l'axe XX sous l'action du générateur de force motrice. Sur l'arbre 26 est monté un excentrique 27 portant un galet 28 qui est décalé par rapport à l'axe Xx et~aui s'appuie cantre la périphérie intérieure de l'élément de refoulement 23. Une pièce -d'écartement 29, intercalée entre l'excentrique 27 et le palier 25, a pour roule de positionner l'arbre 26 dans la position axiale désirée pour que le galet 28sont en appui contre l'élément de refoule ment 25 à peu près à mi-chemin entre ses extrémités. Sous l'effet de la rotation de l'arbre 26 dans le sens de rotation des aiguilles dtune montre (selon la Fig. 1), le galet 28 monté excentriquement, décrit un mouvement orbital autour de l'axe XX. Par suite de ce mouvement orbital, l'élément de refoulement 23, dont la surface périphérique est au contact du galet 28, est déplacé dans la chambre 15 de manière tellequtune i igne de contact 30 (Fig. 3a à 3h) entre la périphérie extérieure de l'élément 23 et la paroi interne périphérique de la chambre 15 se déplace-de la lumière d'admission 18 jusqu'à la lumière de sortie 19. Au cours du déplacement de l'élément de refoulement 23, l'ailette 24 est animée d'un mouvement mixte de coulissement et d'oscillation angulaire dans ltévidement 20, mais elle demeure en contact étanche par rapport au corps 10 grâce aux joints 21 et 22. En raison de ce déplacement de l'élément de refoulement 2-3 et de la position que prend l'ailette 24, de l'air est admis par le passage 16 et la lumière 18 dans la chambre 15 ou il occupe un espace 31 dont le volume croit à mesure que la ligne de contact 30se dé place de la lumière d'admission 18 vers la lumière de sortie 19. En même temps, l'air précédemment admis dans la chambre 15en est chassé par le passage de sortie 17 du fait que le volume de l'espace 92 de la chambre 15 diminue à mesure que la ligne de contact 30 se dé place de la lumière 18 vers la lumière 19. Deux joints d'étanchéité 33 et 34 sont disposés respectivement en aval et en amont des lumières 18 et 19 d'admission et de sortie par rapport au sens de circulation de l'air dans la pompe. Ces joints 33 et 34 sont disposés de manière à être appliqués entre la périphérie extérieure de l'élément de refoulement 23 quand celui-ci est en position médiane, de manière qu'à aucun stade du fonctionnement de la pompe les passages 16 et 17 ne communiquent par l'intermédiaire de la chambre 15. les extrémités de l'élément de refoulement 23 sont usinées avec des tolérances strictes, de façon à former un joint rotatif efficace avec les faces intérieures du couvercle 12 et du support 13 du corps 10. La pompe représentée sur la Fig. 4 est, en gros, du type de celle des Fig. 1 à 3. Cette pompe comprend un corps composite 110, une chambre 115 de section circulaire délimitée dans le corps 110, un passage d'admission 116 et un passage de sortie 117 qui communiquent avec la chambre 115 respectivement par les lumières (ou ouvertures) 118 et 119; un évidement 120 ménagé dans le corps 110 entre les lumières 118 et 119 communique avec la chambre 115. Deux joints d'étanchéité 121 et 122 de forme allongée, en un matériau élastomère, sont disposés l'un en face de l'autre sur les deux faces opposées de l'évidement 120. Un élément de refoulement 123, cylindrique et creux, est logé dans la chambre 115 et une ailette 124, soudée contre la périphérie extérieure de cet élément, s'étend dans l'évidement 120. Un arbre- rotatif 126 monté suivant l'axe de la chambre 115 porte un galet composite 128 monté excentré. le galet composite 128 remplace le galet simple 28 des Fig. 1 et 2. Ce galet 128 est monté sur un tronçon d'arbre 129 dont l'axe est parallèle à celui de l'arbre 126. le galet composite 128 comprend un coussinet intérieur élastique 130 entouré par une bague à billes 131, elle-même entourée par une pièce périphérique extérieure 132. Cette pièce 132 du galet 128 est de forme annulaire et elle peut tourner par rapport au coussinet 130 grâce à la bague à billes 131. Ce coussinet 130 ne peut pas tourner par rapport au tronçon d'arbre 129. Le fonctlonnement de ce dispositif est le suivant : en tournant, l'arbre 126 entratne le tronçon d'arbre 129 et le galet eomposite 128 suivant une trajectoire circulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre 126. Etant donné que la pièce périphérique extérieure 132 du galet 128 s'appuie contre la surface intérieure de l'élément- de refoulement 123, le mouvement du galet 128 déplace l'élément 123, comme expliqué à propos des Pig. 1 à 3. Le coussinet élastique 130 compense tous les jeux éventuels entre les pièces en contact. De plus, en dépit des jeux éventuels, on obtient une bonne étanchéité entre la surface périphérique extérieure de l'élément de refoulement 123 et le corps 110 qui délimite la chambre 115. On notera que le coussinet élastique 130 se trouve comprimé en cours du montage du galet composite 128 sur le tronçon d'arbre 129. On notera que, bien que le dispositif selon l'invention ait été décrit comme étant une pompe, il peut tout aussi bien, suivant les caractéristiques de l'invention, jouer le rôle de moteur. Dans le cas de fonctionnement en moteur, l'arbre 26 est un arbre menant au lieu d'store un arbre mené, et l'on introduit dans la chambre 15, par le passage d'admission 16, un mélange fluide combustible qui s'enflamme dans l'espace 31. - RMEJEN ATIONS 1 - Dispositif faisant office, soit de pompe, soit de moteur, caractérisé en-ce qu'il comprend un corps délimitant intérieurement une chambre, un passage d'admission de fluide et un passage de sortie de fluide associés à cette chambre, un élément de refoulement monté dans la chambre, une pièce fixée à l'élément de refoulement, cette pièce étant adaptée pour coulisser de façon étanche par rapport à la chambre et étant disposée de façon à séparer le passage d1admission du passage de sortie, et un arbre rotatif relié à cet élément de refoulement, l'élément de refoulement se déplaçant dans la chambre de manière telle qu'une ligne de contact entre la surface périphérique de l'élément de refoulement et une surface périphérique intérieure de la chambre se déplace autour de cette chambre depuis le passage d'admission jusqutau passage de sortie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractétisé en ce que ladite pièce est fixée rigidement à l'élément de refoulement de manière que cette pièce s'étende vers l'extérieur~à partir de la périphérie de l'élément de refoulement. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un galet disposé en appui contre une surface intérieure de l'élément de refoulement est monté excentré sur l'arbre rotatif. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite pièce est montée de manière à coulisser de façon étanche dans un évidement ménagé dans le corps entre le passage d'admission et le passage de sortie. 5 - Dispositif sélon la revendication 4, caractérisé en ce que l'évidement comporte deux joints en un matériau élastomère qui s'appliquent de façon étanche contre les faces opposées de ladite pièce. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 85, caractérisé en ce que l'élément de refoulement est un cylindre creux et ladite pièce une ailette plane. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ailette s'étend radialement par rapport à l'élément de refoulement. 8 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le galet monté excentré sur l'arbre rotatif comporte une partie périphérique reliée à l'arbre rotatif par l'intermédiaire d'un organe élastique. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ltorgane élastique est un coussinet élastique disposé à l'intérieur de la partie périphérique du galet. 10 --Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un roulement est intercalé entre le coussinet élastique et la partie périphérique du galet.