Brevet FR2365043A1 — publié le 19780414

Cette invention se rapporte aux pompes à rouleaux et se propose d'y apporter divers perfectionnements. I1 existe déja des pompes à rouleaux comprenant un rotor muni d'évidements recevant des rouleaux de pompage. Le rotor est astreint à fonctionner dans une chambre excentrée managée dans un carter. Dans les pompes connues, la pression élevée de liquide est employée dans les évidements pour refouler les rouleaux de pompage vers ltextérieur par rapport à o kurs évidements et contre les parois de la chambre excentrée ménagée dans le carter. Les rouleaux de pompage fonctionnent selon nn débit de sortie sensiblement constant et dans lthypothèse où la sortie de la pompe est fermée ou restreinte, les rouleaux de pompage peuvent continuer à fonctionner jusqulau moment où un verrou ou sas hydraulique se produit dans la pompe. Un but de la présente invention est de creer une pompe à rouleaux capable de fonctionner sans un verrou ou sas hydraulique se produisant et qui peut fonctionner avec des pertes ou moyennant des pertes mécaniques réduites par rapport aux pompes à rouleaux de type connu. Dans ces conditions, l'invention est matérialisée dans une pompe à rouleaux comprenant un rotor pourvu d'un certain nombre d'évidements de reception des rouleaux de pompage, ce rotor étant astreint à fonctionner dans une chamgre excentrée ménagée dans un cartier, les évidements étant en communication par l'in termédiaire du rotor avec une chambre de pression variable. Si la sortie de la pompe est étranglée ou interceptée, la pression de fluide engendrée à l'intérieur de la pompe va éventuellement se trouver plus élevée que la force centrifuge tendant à déplacer les rouleaux de pompage vers ltextérieur dans leurs évidements. Les rouleaux de pompage reviennent ainsi dans leuRr évidements d'une quantité réglée par la pression de fluide engen dre à l'intérieur de la pompe. Celle-ci est ainsi capable de fonctionner selon des débits de sortie variables et réglables. Un degré satisiisant de réglage peut être obtenu en faisant varier la matière dont sont constitués les rouleaux de pompage. Il est évident que plus les rouleaux en question sont pesants, plus il sera difficile pour la pression de fluide de repousser les rouleaux dans leurs évidements. N'importe quel nombre désiré de rouleaux peut être employé, par exemple quatre, six, huit ou dix rouleaux. Une pression de fluide élevée provenant de la pompe peut s'écouler grâce à un dispositif d'écoulement et introduit jusqu'à la partie à faible pression de la pompe (de préférence par l'intermédiaire d'un éjecteur fournissant un débit de sortie de fluide à pression moyenne) pour contribuer à déplacer les rouleaux sur le côté d'entrée à basse pression de la pompe pour les ramener dans leurs évidements. L'éjecteur melange le fluide à haute pression avec le fluide a basse pression et réduit ainsi la pression du fluide à pression élevée. La pompe peut être utilisée comme pompe de renforcement sur des véhicules terrestres tels que des chars de combat ou peut être utålisée dans des engins de navigation aérienne pour convenir au schéma d'écoulement de pression de l'engin. La pompe peut également être utilisée pour le pompage de liquides de refroidissement Lorsqutil règne une haute pression dans la chambre de pression, le fluide qui se trouve dans les évidements refoule les rouleaux hors de leurs évidements et la pompe fonctionne àla manière d'une pompe à palettes. Quand il n'y a pas de fluide sous pression dans la chambre de pression, c'est seulement la masse des rouleaux en forme de billes qui fait que les rouleaux se déplacent hors de leurs évidements ou logements et que la pompe fonctionne à la manière d'une pompe centrifuge.Quand une aspiration est appliquée à la chambre sous pression, la pompe fonctionne à nouveau à la manière d'une pompe centrifuge mais à des pressions de fluide rapides par comparaison avec l'hypothèse où il n'y a pas de pression de fluide dans la chambre à pression. Plusieurs modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après simplement à titre d'exemple d'ailleurs en regard des dessins schematiques annexés dans lesquels La fig. 1 est une vue en plan simplifiée d'une première pompe à rouleaux conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue latérale simplifiée de la pompe à rouleaux représentée dans la fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe transversale d'une seconde pompe à rouleaux également conforme à l'invention. La fig. 4 est une vue en coupe de la pompe visible dans la figure 3 et prise à la hauteur de la ligne D-D. Comme représenté dans les figures 1 et 3, il s'agit ici d'une pompe à rouleaux 2 comprenant un rotor 4 pourvu de huit évidements ou logements 6 pratiqués dedans. Chaque évidement 6 contient un rouleau de pompage 8. Les rouleaux 8 peuvent être établis en un métal ou en une matière plastique convenable ou en un mélange de ces matériaux. Le rotor 4 fonctionne dans la chambre excentrée 10 ménagée dans le carter deb pompe.1 Cette chambre 10 est munie d'un premier lobe 12 et d'un second lobe 14. Les évidements 6 du rotor 4 communiquent au moyen de conduits 16 ménagés dans ce rotor 4 avec une chambre 18 à pression variable. La chambre 10 est obturée par des plateaux latéraux 20,22 munis de joints d'étanchéité 24. Au cours du fonctionnement de la pompe 2, le rotor 4 est astreint à tourner dans le sens indiqué par la flèche 26 dans la figure 1, par exemple au moyen d'un moteur électrique. Tandis que le rotor 4 tourne, les rouleaux de pompage 8 sont astreints par la force centrifuge à se déplacer vers I'extérieur par rapport à leurs évidements 8 et les rouleaux de pompage portent contre les parois de la chambre 10. Le fluide est aspiré à partir de l'admission 28 et est épuisé par l'orifice de sortie 20. Le fluide est également aspiré vers l'intérieur par l'admission 32 et épuisé par ltorifice de sortie 34. Si l'on désire réduire le débit de pompage des rouleaux de pompage 8, la pression de fluide dans les évidements 6 est réduite ou maintenue faible, de sorte que la pression de fluide dans les lobes 12,14 peut surmonter la pression régnant dans les évidements 6 et agit de telle sorte que les rouleaux 8 reviennent dans leurs évidements. Si l'on désire empêcher les rouleaux 8 d'entre obligés sous l'action de la pression de fluide à revenir dans leurs evide- ment s 6, le fluide sous une pression élevée est envoyé depuis le réservoir 18 le long des conduits 16 vers les évidements 6. La pression de fluide élevée peut être ménagée le long du conduit 36 depuis le côté de sortie à haute pression de la pompe 2 en passant par un conduit 38 et une valve de réglage d1e'quili brage 40. Comme représenté dans les figures 3 et 4, il s'agit ici d'une pompe à rouleaux 10 comprenant un rotor 12 pourvu de quatre évidements 104. Chaque évidement 104 reçoit'un rouleau de pompage 106. Le rotor 102 est muni d'un orifice central de forme carrée 108 qui reçoit une extrémite carrée 110 d'un arbre d'entrat- nement 112. L'arbre .d'entraînement se meut dans.un palier 109 et peut faire partir d'un moteur électrique (non représenté). Des conducteurs electriques desservant le moteur sont represen tés par 120. Le rotor 102 est astreint à tourner dans une chambre excentrée 114 munie d'un lobe unique 116. Etant donné que la chambre 114 possède un seul lobe 116, la chambre n'est pourvue que d'un orifice d'entrée (non représenté) et d'un orifice de sortie 118. Le carter 122 de la pompe est muni de divers orifices dont l'un est visible en 124 pour assurer la liaison appropriée avec la pompe. Les évidements 104 sont relies avec une chambre à pression variable 126 par l'intermédiaire de conduits 128 ménagés dans le rotor 102. Comme représenté clairement dans la fig. 3, la chambre 126 à pression variable est ménagée dans un chapeau d'extrémité 130 qui est fixé au moyen de vis 132 au reste du corps de la pompe. Le fonctionnement de la pompe représenté dans les fig. 3 et 4 est le même que celui que montrent les fig. 1 et 2. Ainsi, les rouleaux de pompage 106 font que le fluide est aspiré à travers l'orifice d'entrée de la pompe et refoulé à ltextérieur par l'orifice de sortie. Le fluide peut d'ailleurs etre un liquide hydraulique. Tandis que la pression interne de la pompe ssélève, par exemple par suite de l'étranglement ou de la fermeture de l'orifice de sortie 118, cette pression est efficace pour refouler les rouleaux de pompage 106 dans leurs évidements 104 et réduire ainsi le débit de sortie de pompage.S'il est désirable d'arrêter les rouleaux 106 tandis qutils sont refoulés dans leurs évidements 104, les évidements 104 peuvent recevoir un fluide sous pression élevé provenant de la chambre à pression variable en passant par les conduits 128. On conçoit que les modes de réalisation de 11 invention décrite ont été simplement donnés à titre d'exemple et que diverses variantes sont concevables, sans s'en écarter. C'est ainsi, par exemple1 que les plateaux latéraux visibles dans les fig. 1 et 2 pourraient être des plateaux latéraux à équilibrage de pression, si désiré. Les dimensions de la chambre 126 représentee dans la fig. 3 pourraient être de grandes dimensions. En outre, si désiré, la construction de la pompe représentée dans la fig. 3 comme comprenant une partie de corps de pompe principal comportant un couvercle 130 adapté sur lui pourrait entre remplacée par des couvercles montés en sandwich entre un anneau recevant le rotor et les rouleaux de pompage. En outre, l'arbre d'entrainement à section carrée 110 peut être remplacé par un arbre d'entrainement à section droite circulaire fixé au rotor 102 au moyen dtun axe. En outre, la pression de liquide élevee peut stécouler par des conduits 9 visibles dans la fig. 1 et in- troduit vers les parties d'admission de la pompe pour contribuer à abaisser les rouleaux de pompage 8 s'il est désirable de maintenir une pression relativement élevée dans la chambre 18. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarteur de invention, dans le domaine des equivalences tectl- niques. REVENDICATIONS 1-.- Pompe à rouleaux, caractérisée en ce quelle comprend un rotor pourvu de plusieurs évidements recevant les rouleaux de pompage, ce rotor étant astreint à se déplacer dans une chambre excentrée ménagée dans un carter, les évidements communiquant par l'intermédiaire du rotor avec une chambre à pression variable. 2.- Pompe à rouleaux suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'écoulement du fluide sous pression élevée provenant.de la pompe et pour l'introduction de ce fluide vers la partie à basse pression de la pompe. 3.- Pompe a' rouleaux suivant la revendication 2, caractérise en ce qu'elle comprend un éjecteur mélangeant le fluide à pression élevée avec un fluide a' basse pression pour réduire la pression du fluide à pression élevée avant qu'il ne passe dans la partie à basse pression de la pompe.