Brevet FR2439883A1 — publié le 19800523

La présente invention concerne le domaine de la fabrication de pompes de circulation de fluide, et a pour objet une pompe réversible à usages multiples. Actuellement, des débits de fluide regulier et sous pression constante peuvent généralement être obtenus, de manier économique, au moyen de pompes centrifuges et de turbines. Ces pompes ou turbines présentent cependant l'inconvé- nient d'etre assujetties à un critère de fonctionnement lié à une propriété physique du fluide pompé. En outre, dans le cas du pompage d'un fluide présentant une masse et/ou une résistance au frottement faibles, ces pompes ou turbines nécessitent un dimensionnement important. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet une pompe réversible à usages multiples essentiellement constituée par une cloche périphérique fermée sur ses faces latérales par deux couvercles, et montée sur le bâti de la pompe, par un rotor pouvant être déplacé à l'intérieur de la cloche sur un axe ae celle-ci, et par des palettes radiales délimitant entre elles et avec la paroi intérieure de la cloche et des couvercles et le rotor des chambres de volume variable. Conformément à une caractéristique de l'invention, l'axe du rotor est monté dans la cloche de manière déplaçable, et les palettes sont montées chacune sur un anneau dont l'ensemble détermine un deuxième rotor disposé à l'intérieur du rotor de la pompe, et concentriquement à la cloche périphérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rotor est pourvu d'axes fendus destinés chacun au passage d'une palette, de manière à assurer une possibilité de mouvement entre palettes et rotor. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une pompe conforme à l'invention fonctionnant comme pompe doseuse ou comme moteur pneumatique la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, la pope fonct5onnant en moteur thsrmiquc, et la figure 3 est une oni-vue en couve suivant A-A dr la figure 1. Confornement à l'invention, et comme le montre plus particulierement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexes, la pompe réversible à usages multiples est essentiellement constituée par une cloche périphérique 1, par un rotor 2, pouvant être déplacé à l'intérieur de la cloche I sur un axe de celle-ci, et par des palettes radiales 3. La cloche 1 est fermée sur ses faces latérales par deux couvercles 4, et est montée sur le bâti de la pompe. Les couvercles 4 présentent chacun un guidage rectiligne horizontal pour l'axe 5 du rotor, et servent, en outre, de palier à des anneaux 6 formant un ensemble disposé concentriquement à la cloche 1 à l'intérieur du rotor 2 (figure 3). Ces anneaux 6 portent chacun une palette radiale 3, qui traverse le premier rotor 2 par l'intermédiaire d'un axe fendu 7 assurant l'étanchéité et une possibilité de mouvement entre palette 3 et rotor 2. Ces axes fendus 7 sont montés, à cet effet, dans la couronne du rotor 2 avec possibilité de rotation. Sur l'un ou sur ses deux couvercles, sur une portion de la circonférence de la cloche 1, près de sa paroi intérieure, la pompe conforme à l'invention est munie de deux ouvertures 8 - 9 disposées respectivement dans sa partie supérieure et dans sa partie inférieure, ces ouvertures étant reliées avec deux tubulures 10 et li respectivement. Bien entendu, ces ouvertures pourraient également tre prévues dans la paroi de la cloche 1. Du fait que les palettes 3 sont indépendantes les unes des autres, un déplacement du rotor 2 sur l'axe longitudinal de la cloche 1 est possible, les extrémités des palettes 3 ayant tendance à se rapprocher du coté où est déplacé le rotor 2 et à s'écarter du coté opposé. Ainsi, lors de la rotation du rotor 2, le volume des chambres formées entre des palettes successives passe d'une valeur optinale à une valeur minimale proportionnelle à la valeur de ltentrtaxe entre l'axe du rotor 2 et celui des anneaux 6. on outre, les chambres ainsi formées sont renoues étanches, d'une part, par les palettes 3 coopérant avec les couvercles 4 et la paroi intérieure de la cloche 1, et, d'autre part, par le rotor 2 qui assure l'étanchéité au niveau des joints des palettes grâce aux axes 7, et au niveau des couvercles 4. La pompe représentée à la figure 1 fonctionne de la manière suivante L'axe 5 du rotor, décalé vers la droite, tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre en entraînant les palettes 3 au moyen des axes fendus 7. Lors de cette rotation, les chambres, formées entre deux palettes successives devant l'ouverture 8, augmentent régulièrement de volume et aspirent du fluide pendant toute la durée de leur passage devant ladite ouverture 8. Ce fluide est alors transporté dans la pompe en passant par un point de pression nulle correspondant à l'axe horizontal de la pompe, puis subit une augmentation de pression due à la diminution du volume des chambres, avant d'entre expulsé à pression constante et à débit constant à travers l'ouverture 9.Un débit et une pression maximums peuvent être obtenus par un décalage complet du rotor 5 vers la droite, pratiquement jusqutà ce que le rotor 5 touche la paroi intérieure de la cloche 1. Par déplacement du rotor 5 vers la gauche, au-delà de l'axe vertical des paliers des palettes 3, la pompe fonctionne en sens inverse, c'est-à-dire que du fluide est aspiré à travers l'ouverture 9, et est refoulé à travers l'ouver- ture 8, du fait que l'ouverture est alors soumise à une pression négative. Cette pompe représentée aux figures 1 et 3 peut aussi fonctionner en moteur pneumatique. A cet effet, du gaz soustression est injecté à travers l'ouverture 9 dans les chambres formées entre deux palettes 3 successives, et se détend, provoquant une rotation du rotor 5 dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans ce cas également, une réversion de fonctionnement est possible par déplacement de l'axe du rotor 5 au-delà de l'axe vertical des anneaux 6 des palettes 3. La pompe selon l'invention peut également fonctionner, comme le montre la figure 2, suivant le principe du moteur thermique. Dans ce cas, le rotor 5 est décalé sur un côté, par exemple à gauche, et du côté opposé de la cloche 1 est prévu un orifice d'admission 12, tandis que du côté où les chambres présentent leur plus petit volume, près de l'axe horizontal, est prévue une bougie dtallumage 13, et sur la portion de cloche suivante, à environ 900 en sens contraire des aiguilles d'une montre, la cloche 1 est munie d'un orifice d'échappement 14. Ainsi, le mélange combustible est aspiré par les chambres à travers l'orifice d'admission 12, puis est comprimé, et mis en combustion grâce à la bougie 13.Sous l'effet de la combustion, les gaz se détendent, provoquant la rotation du rotor 5 dans le sens indiqué plus haut. Les gaz brûlés sont alors éjectés à travers l'orifice d'échappement 14. Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser une pompe se présentant comme un ensemble mécanique formé par deux sous-ensembles munis chacun d'un axe propre. Le premier de ces sous-ensembles consiste en un couloir circulaire, dans lequel se déplacent des palettes guidées en rotation indépendamment les unes des autres autour d'un axe et délimitant entre elles des chambres, et le second sous-ensemble consiste en un rotor muni de pièces d'articulation et de guidage pour les palettes, qui suivent les déplacements du rotor. Le désaxage des deux sous-ensembles l'un par rapport à l'autre provoque une variation de volume des chambres lors de la rotation du rotor, qui est proportionnelle à la valeur de ce désaxage, et qui passe d'un minimum à un maximum au cours d'une rotation. Il est ainsi également possible, selon une variante de réalisation de l'invention, de disposer le rotor mobile extérieurement aux chambres qu'il délimite en coopération avec les palettes radiales. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -RVEND1CAT10NS- 1. Pompe réversible à usages multiples, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par une cloche périphérique fermée sur ses faces latérales par deux couvercles, et montée sur le bâti de la pompe, par un rotor pouvant etre déplacé à l'intérieur de la cloche sur un axe de celle-ci, et par des palettes radiales délimitant entre elles et avec la paroi intérieure de la cloche et des couvercles et le rotor des chambres de volume variable. 2. Pompe, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe du rotor est monté dans la cloche de manière déplaçable, et les palettes sont guidées indépendamment les unes des autres sur leur axe à l'intérieur du rotor de la pompe, et concentriquement à la cloche périphérique. 3. Pompe, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le rotor est pourvu c'axes fendus destinés chacun au passage d'une palette, de manière à assurer une possibilité de mouvement entre palettes et rotor. 4. Pompe, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque couvercle présente un guidage rectiligne horizontal pour l'axe du rotor, et forme un palier pour les anneaux des palettes radiales. 5. Pompe, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe est munie, sur l'un ou sur ses deux couvercles, sur une portion de la circonférence de la cloche, près de sa paroi intérieure, ou directement dans la paroi de la cloche, de deux ouvertures disposées respectivement dans sa partie supérieure et dans sa partie inférieure, ces ouvertures coopérant avec deux tubulures. 6. Pompe, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le cas d'utilisation en moteur thermique, elle est pourvue d'un orifice d'admission de mélange combustible disposé sensiblement symétriquement à la bougie d'allumage par rapport à l'axe vertical de la cloche périphérique, et d'un orifice d'échappement disposé sensiblement à 900 après la bougie d'allumage dans le sens de rotation du moteur 7. Pompe, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor mobile est disposé extérieurement aux chambres qu'il délimite.