Brevet FR2380443A1 — publié le 19780908

la présente invention a pour objet une pompe hydraulique rotative à palette pour la génération de pression et pour le transport de liquides, notamment à débit de pompage réglable de façon progressive, ainsi que pour les moteurs hydrauliques, notamment sous des pressions élevées. Les Brevets des Eeats-Unis d'Amérique 2 549 714 et 3 286 635 ont déjà décrit des pompes rotatives à palettes du type susdit qui peuvent outre utilisées aussi bien comme pompes que comme moteurs. Dans ces pompes, la pression de service admissible est limitée par l'épaisseur des palettes et par la largeur des bords de palettes correspondants assurant l'étanchéité, tandis que le régime de rotation admissible est limité par les forces centrifuges agissant sur les palettes. En outre, ces pompes à palettes connues sont compli tuées C'est donc un but de l'invention de perfectionner la pompe à palettes connue, de façon à la simplifier tout en permettant une pression de service plus élevée et, de façon que, mtme à haut régime de rotation, le frottement mécanique élevé résultant des forces centrifuges agissant sur la palette ou les palettes soit maintenu dans des limites admissibles. Ce résultat est obtenu par l'invention avec une pompe rotative du type décrit ci-dessus grace au fait qu'une palette unique assemblée par coopération de formes avec l'arbre de pompe est montre oscillante sur un palier- dans un anneau mobile disposé excentriquement par rapport à l'arbre, et qu'il est prévu dans l'anneau mobile un évidement situé vis-à-vis du palier, formant un arc de cercle autour du palier, et dans lequel se déplace l'extrémité de palette située vis-à-vis du palier. Etant donné que, selon l'invention, il n'est prévu qu'une seule palette dans un anneau mobile, on peut lui donner une plus grande épaisseur. On peut obtenir un frottement plus faible qu'avec les pompes à palettes connues, en particulier aux régimes de rotation élevés, gråce au fait qu'au lieu d'avoir un certain nombre de palettes, qui sont maintenues serrées par la force centrifuge ou au moyen de ressorts contre leur chemin de glissement, il y a seulement un anneau mobile glissant dans le corps de pompe. les contraintes auxquelles sont soumises les surfaces d'étanchéité sont également réduites car, pour un tour de rotation complet de l'arbre, la palette n'effectue qu'un parcours angulaire plus petit qui correspond à l'angle au centre de l'évidement. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les flancs de l'évidement prévu dans l'anneau mobile vont en divergeant pour se raccorder tangentiellement avec la surface intérieure cylindrique de l'anneau mobile. Gracie à cette disposition, les variations de pression cSté admission et caté sortie de la pompe rotative sont mieux compensées et, en outre, l'usinage de l'anneau mobile est rendu plus facile. Selon un mode de réalisation particulièrement simple du palier oscillant de la palette, il est prévu dans l'anneau mobile une rainure intérieure parallèle à l'axe, partlellement cylindrique, dans laquelle vient se loger l'extrémité de la palette arrondie de façon correspondante. Un autre avantage de cette disposition est de simplifier les opérations de montage et de démontage, étant donné que, pour démonter, il suffit de retirer axialemeiit la palette de l'anneau mobile sans avoir à toucher aux paliers. Selon un développement avantageux de l'invention, l'anneau mobile est monté sur -roulement à rouleaux dans le corps de pompe. De cette façon, malgré la dimension relativement grande de la surface périphérique extérieure de l'anneau mobile, le frottement total de la pompe reste dans des limites supportables. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, faite à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel t - la figure 1 est une section transversale schématique d'une pompe à palette selon l'invention en position de base - les figures 2 à 6 montrent, de la mame façon la pompe à palette représentée sur la figure 1, dans cinq positions de fonctionnement successives correspondant respectivement à des angles de palette de 450, 900, 135 , 1800 et 2250. La pompe hydraulique à palette comprend un corps de pompe 1 en forme de bloc de section transversale carrée qui comporte des trous filetés 2 dans lesquels peuvent outre vissés des goujons d'uu couvercle de pompe non représente. Le corps de pompe I est alésé à l'intérieur selon un cylindre et il reçoit un anneau mobile 3 pour lequel il est prévu, de préférence, un montage sur rouleaux non représentés. Mais il est également possible, comme le montre le dessin, de donner à l'alésage cylindrique du corps de pompe t la forme d'un palier lisse pour l'anneau mobile 3. L'axe de l'anneau mobile 3 est désigné par Al. A l'intérieur du corps de pompe 1, un arbre 4 est monté rotatif autour d'un axe A2, excentriquement par rapport à l'axe Al de l'anneau mobile 3 ; cet arbre 4 reçoit dans une fente une palette 5 traversant l'arbre de part en part. la palette 5 est montée oscillante dans l'anneau mobile 3. A cet effet, dans l'exemple de réalisation choisi et représenté, l'anneau mobile 3 comporte en un endroit de sa surface intérieure une rainure intérieure 6 sensiblement demi-cylindrique, parallèle à l'axe. la palette est arrondie de fa çon correspondante à son extrémité correspondante adaptée à coopérer avec cette rainure.L'autre extrémité de la palette est appliquée contre la surface intérieure d'un évidement 7 en forme d'arc de cer ùle qui est situé à vis-à-vis de la rainure intérieure 6. l'axe du palier oscillant de la palette 5 est désigné par A3 sur la figure 1. Dans le corps de pompe 1 sont également prévues deux lumières à axes parallèles dont l'une forme un canal d'arrivée 8 et l'autre un canal de sortie 9. Ces canaux ne sont visibles que sur les figures 2 à 4 et sur la figure 6 car, dans la position de base, ou bien dans une position de rotation de 1800 de la palette, ils sont cachés. Si, en fonctionnement, l'arbre 4 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, l'anneau mobile 3, accouplé grâce aux formes par la rainure intérieure 6 avec la palette 5 et, par conséquent, aussi avec l'arbre 4, est entratné dans le mouvement de rotation mais, par suite de l'excentricité réciproque des axes AI et A2, la palette 5 effectue un certain parcours de glissement dans l'évidement 7 en arc de cercle et, par conséquent, il y a un certain retard angulaire de l'anneau mobile 3 par rapport à la palette 5. L'espace intérieur libre de l'anneau mobile 3 est partagé par la palette 5 en une chambre 10 précédant l'évidement 7 et une chambre Il suivant cet évidement si on suppose que le dispositif fonctionne comme pompe (et non comme moteur), ce qui est le cas considéré dans ce qui va suivre. Si le dispositif fonctionne comme moteur, le processus se déroule de façon inverse, mais analogue. Lorsqu'on passe de la position représentée sur la figure 1 à la position représentée sur la figure 3, il est visible que le volume de la chambre avant 10 a déjà notablement diminué par rapport à ce qu'il était suivant la figure 1, et ceci en raison de l'influence croissante de l'excentricité des axes AI et A2, de sorte que l'anneau mobile 3 continue à prendre du retard par rapport à l'angle de rotation de la palette 5. Ce retard angulaire se poursuit lorsqu'on passe à la position de fonctionnement représenté-sur la figure 4 et, dans cette position de fonctionnement, la partie principale du liquide contenu dans la chambre 10 a déJà été refoulée par le canal de sortie 9. De façon analogue, l'opération d'aspiration dans la chambre 11 est terminée pour l'essentiel. Dans la position de fonctionnement représentée sur la figure 5, les opérations d'aspiration et de refoulement sont terminées et les canaux 8 et 9 sont fermés par la palette So Dans cette position de fonctionnement, le retard angulaire de l'anneau mobile 3 par rapport à la palette 5 et à l'axe 4 a sa valeur maximale. Lorsqu'on passe de la position de fonctionnement représentée sur la figure 5 à celle qui est représentée sur la figure 6, il se produit une inversion de r81e entre les chambres 10 et Il ; c'est dans la chambre avant 10 que s'effectue maintenant l'aspiration, tandis que, dans la chambre Il, s'effectue le refoulement à partir de maintenant, le retard angulaire de l'anneau mobile 3 par rapport à la palette 5 et à l'arbre 4 diminue de façon progressive Jusqu'à ce que soit atteinte à nouveau la position de base selon la figure 1 r conséquent, dans la zone angulaire eomprise entre 1800 et 360e (dernière position de base de valeur angulaire selon la figure 1), la vitesse angulairede ltanneaumobile 3 est légèrement supérieure à celle de la palette 5 et de l'arbre 4. Une fois que la position~de base selon la figure 1 est à nouveau atteinte, le cycle opératoire décrit ci-dessus recommence. lorsque le dispositif fonctionne comme moteur, on peut, de façon connue en soi, obtenir une inversion du sens de rotation en modifiant l'excentricité des axes A1 et A3 d'une valeur positive à une valeur négative. La pompe peut également comprendre plusieurs ensembles dont chacun eomprend un anneau mobile 3, une palette 5 et un arbre commun 4, les palettes 5 et les anneaux mobiles 3 étant séparés les uns des autres dans le sens axial par les parois des ehambres formant cloisons de séparation. lorsqu'il est prévu deux ensembles, les palettes sont, de préférence, montées sur l'arbre 4 avec un décalage de 900. REVENDICATIONS 1. Pompe hydraulique à palette pour engendrer de la pression et transporter du liquide, notamment à réglage progressif du débit de pompage, ainsi que pour llentratnement hydraulique, notamment sous pressions élevées, caractérisée en ce qu'unie palette (5) unique, assemblée par coopération de formes avec un arbre (4), est montée oscillante dans un anneau mobile (3) dispose excen.triyuement par rapport à 11 arbre dans un palier, et en ce qu'il est prévu dans l'anneau mobile un évidement (7) situé à vis-à-vis du palier stéten- dant en arc de cercle autour du palier, dans lequel se déplace l'extrémité de palette située vis-à-vis du palier: 2. Pompe a palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flancs de l'évidement (7) vont en divergeant et se raccordent tangentiellement avec la surface intérieure cylindrique de l'anneau mobile. 3. Pompe à palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier oscillant de la palette (5) comprend une rainure intérieure (6) partiellement cylindrique et parallèle à l'axe, ménagée dans l'anneau mobile, coopérant avec une extrémité de palette arrondie de façon correspondante venant se loger dans ladite rainure. 4. Pompe à palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'anneau mobile (3) est porté par un palier à rouleaux dans le corps de pompe (i).