Brevet FR2431599A1 — publié le 19800215

La présente invention se rapporte a une machine à palette ou a tiroirs rotatifs (moteur ou pompe) comprenant une chambre de travail ménagée dans un corps et présentant approximativement la forme d'un cylindre à base circulaire, et un rotor monté excentriquement dans cette chambre et qui présente une fente de guidage centrale passant par son axe de rotation et dans laquelle est guidée une palette coulissante qui présente a ses extrémités des surfaces de tête bombées a profil convexe formant pratiquement avec la surface interne de la chambre de travail des joints étanches par contact entre surfaces. On connait déjà sous diverses formes des machines a palette qui se distinguent essentiellement par la constitution de la ou des palettes. Ces machines sont d'une construction simple, de sorte qu'elles peuvent etre fabriquées a un prix de revient relativement réduit. Une forme de réalisation particulièrement simple d'une telle machine est représentée par une machine a palette comprenant une palette tournante qui coulisse dans un rotor cylindrique (brevet suisse nO 540 434). Dans cette forme de réalisation, l'axe de rotation du rotor cylindrique coincide avec le pôle d'une conchoide de cercle, tandis que la surface périphérique de la chambre de travail de cette machine est constituée par l'enveloppe d'un cercle dont le centre se déplace sur cette conchoïde de cercle.Si la palette montée dans le rotor est réalisée avec un arrondi bombé convexe et une longueur correspondant au rayon dé la concholde et au double du rayon du cercle, compte tenu d'un léger jeu de fonctionnement, cette palette est constamment appliquée contre la surface périphérique de la chambre de travail dans toutes ses positions. En raison de l'épaisseur que la palette présente à son extrémité, on peut obtenir pratiquement un joint étanche formé par contact entre deux surfaces et, par conséquent, une étanchéité relativement bonne. Les résultats de fonctionnement obtenus avec des machines de ce type sont très satisfaisants mais, en raison de la présence de corps etrangers contenus dans le fluide sous pression, on constate après un certain temps de travail une usure qui peut éventuellement nécessiter le remplacement du rotor.Bien que la machine puisse être remise en état d'une façon relativement simple et peu coûteuse, cette opération représente cependant une interruption du service qui est indésirable pour diverses raisons. Le but de l'invention est donc de réaliser une machine du genre défini au début du présent mémoire et agencée de telle manière que la palette soit en mesure de compenser les éventuels écarts des surfaces d'étanchéité par rapport a la forme idéale, que ce soit en raison des tolérances de fabrication inévitables ou par suite de l'usure, sans que cet agencement porte un préjudice notable a la simplicité de la construction. Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'a chacune des surfaces de tête de la palette est monté un élément d'étanchéité guidé par des surfaces de guidage de la palette pour coulisser en translation parallèle a l'axe longitudinal de la palette, au moins l'une des surfaces radiales de la palette étant exposée a l'action de la pression. Vautres caractéristiques et avantages de lrin- vention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement a titre d'exemple, - la Fig. 1 est une vue de côté dune machine a palette suivant l'invention a une seule palette, représentée schématiquement et dont l'une des parois latérales est suppri mée; - la Fig. 2 représente l'extrémité libre de la palette par une vue schématique partielle en coupe et a plus grande échelle; - la Fig. 3 est une représentation analogue a celle de la Fig. 2 mais montrant une autre forme de réalisation de l'extrémité libre de la palette; - la Fig. 4 est une vue analogue a celle de la Fig. 2 mais representant une autre forme de réalisation de l'extrémité libre de la palette; et - la Fig. 5 est une coupe prise suivant la ligne V-V de la Fig. 4. La machine a palette ou a tiroir rotatif représen te schématiquement sur la Fig. l comprend un corps 1 dont la surface interne 2 se trouve, par exemple, sur la courbe enveloppe d'un cercle dont le centre se déplace sur une conchoïde de cercle, cette surface interne formant la limite de la chambre de travail 3 de la machine. Des trous taraudés 4 ménagés dans la paroi 5 du corps de cette machine sont destinés a recevoir des vis non représentées par lesquelles la paroi latérale non représentée est fixée au corps 1. Dans la paroi 5 du corps sont formes deux évidements 6 et 7 dans chacun desquels débouche un canal 8,9 qui conduit à la face externe du corps 1. Un rotor cylindrique 10 est monté a l'intérieur du corps I au moyen d'un tourillon Il engagé dans un per çage 12. L'axe de rotation 14 du rotor 12 se trouve au pole de la concholde de cercle utilisée pour la génération de la surface interne 2, et la circonférence de ce rotor est tangente au sommet 15 de cette surface interne 2. Par ailleurs, le rotor 10 présente une fente de guidage 16 qui passe par son axe de rotation 14 et dans laquelle est guidée une palette ou tiroir rotatif coulissant 20. A chacune de ses extrémités libres, la palette 20 présente une surface de tête 21. A l'emplacement de chacune des surfaces de tête 21 est monté un élément d'étanchéité 22 guidé en translation axiale parallèlement a l'axe longitudinal 19 de la palette et qui sera décrit avec plus de détails en regard des Fig. 2 a 5. La flèche 23 indique le sens de rotation du rotor 10. Dans ce cas, la machine travaille en moteur lorsque le fluide sous pression lui est acheminé par le canal 9. il règne alors une haute pression dans la tartie de la chambre 3 raccordée au canal 9 et une basse pression dans l'autre partie de cette chambre. Ainsi qu il ressort des Fig. 2 a 5, l'élément d'étanchéité 22 peut être réalisé sous différentes formes. L'élément d'étanchéité 22 représenté sur la Fig.2 présente un profil en U ou en chapeau et comprend deux ailes 25 dont les surfaces latérales internes 26 sont appuyées contre des surfaces de guidage 27 de la palette 20. Une caractéristique essentielle consiste en ce que les surfaces latérales 26 et les surfaces de guidage 27 sont exposées à la pression, des canaux 28 d'arrivée de la pression étant prévus à cet effet dans les ailes 25, ainsi qu'on l'a indiqué sur la Fig. 2.L'exposition à la pression est destinée à faire en sorte que les surfaces qui sont disposées face a la surface de tête 21 soient soumises au moins partiellement à une pression étranglée de manière que, d'une part,l1élément d'étanchéité 22 soit appliqué contre la surface interne 2 de la chambre et que, d'autre part, les surfaces latérales 26 et les surfaces de guidage 27 soient lubrifiées . Le canal ou les canaux 28 d'arrivée de la pression peuvent être prévus à n'importe quel point des ailes 25. Pour chaque côté de pression, on peut également prévoir plus d'un seul canal 28 d'arrivée de la pression. Le canal d'arrivée de la pression peut également être réalisé sous la forme d'une rainure 29 prévue a l'extrémité libre des ailes 25 de l'élément d'étanchéité 22. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2, on doit veiller à ce que le profil extérieur du chapeau 22 soit dans le prolongement des surfaces latérales de la palette, même en fonctionnement, c'est-à-dire lorsque ce chapeau est soumis a l'ac- tion de la pression. Les formes de réalisation représentées sur les Fig. 3 et 4 n'ont pas à respecter cette condition. Le chapeau d'étanchéité 22 de la Fig. 3 présente une section en champignon et est monté dans une rainure 30 de la palette 20 qui débouche dans la surface de tête 21. Contrairement à ce qu'on observe dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2, les surfaces latérales de l'élément d'étan chéité se trouvent a l'intérieur et les surfaces de guidage de la palette 20 l'extérieur. Le canal 28 d'arrivée de la pression est ici ménagé dans la palette 20. L'effet de la pression est le même que dans la forme de réalisation représentée sur la Fig. 2; l'élément d'étanchéité 22 peut se déplacer en translation parallèlement a l'axe longitudinal 19 de la palette et, de cette façon, assurer une meilleure étanchéité de la palette sur la surface interne 2. L'élément d'étanchéité 22 représenté sur les Fig. 4 et 5 constitue une autre forme de réalisation. I1 peut être construit sous la forme d'une plaquette 31 posse- dant deux surfaces latérales planes 26. La plaquette 31 est guidée dans la rainure 30 de la palette 20 par les surfaces de guidage 27, qui coopèrent avec les surfaces latérales 26. Ainsi quton peut le voir sur la Fig. 5, le fond de la rainure 30 est arrondi en arc de cercle, de sorte que la profondeur de la rainure est moins forte aux deux bords de la palette L'une des limites de la plaquette 31 présente également la forme d'un arc de cercle, tandis que sa surface avant a une forme analogue à celle de la surface de tête 21 de la palette 20, c'est-à-dire qu'elle est bombée avec une forme convexe.Le canal ou les canaux d'arrivée de la pression 28 sont prévus dans la palette 30 comme dans la réalisation de la Fig. 3. Le mode de construction de l'extrémité libre de la palette 20 qui est représenté sur les Fig. 4 et 5 apporte l'avantage consistant en ce que, pratiquement dans toutes les positions angulaires, il s'établit deux points d'étanchéité, l'un sur la surface de tête 21 de la palette 20 et l'autre sur la surface de tête 32 de la plaquette 31. Ce n'est que dans la région du sommet 15 que la surface de tête 32 de la plaquette 31 est seule à établir le joint étanche. Un autre avantage consiste en ce que la plaquette 31 présente sur ses surfaces latérales 26 des poches de pression 34, qui ainsi qu'on peut le voir sur les Fig. 4 et 5, constituent des évidements uniformes des surfaces latérales 26. Les poches de pression 34 reçoivent la pression par l'intermédiaire des canaux de pression 28. La forme et la dimension des poches de pression 34 permettent d'obtenir une certaine répartition de la pression entre les surfaces latérales 26 et les surfaces de guidage 27. Toutefois, la sollicitation de pression pourrait également être prévue en d'autres points de la palette 20. Par ailleurs, il est possible de prévoir plusieurs canaux 28 d'arrivée de la pression. Grâce à la présence des poches de pression 34, qui, naturellement, peuvent également être prévues dans les formes de réalisation représentées sur les Fig. 2 et 3, on atteint une répartition définie des pressions qui reste pratiquement inchangée pendant le tour complet, à l'exception de l'inversion de la face soumise à la pression. Le canal 28 d'arrivée de la pression peut éventuellement être également réalise sous la forme d'un étranglement d'arrivée. Etant donné qu'il se produit une inversion de la face de pression à chaque tour, l'établissement et la disparition des champs de pression qui se manifestent sur les surfaces latérales 26 et les surfaces de guidage 27 se produisent lentement, et l'action de la pression sur l'élément dtétanchéité 22 qui vient d'être décrite garantit la facilité de la translation, ce qui améliore encore L'étanchéité de la palette 20. REVENDICATIONS 1 - Machine à palette comprenant une chambre de travailménagée dans un corps et présentant approximative ment la forme d'un cylindre à base circulaire, et un rotor monté excentriquement dans cette chambre et qui présente une fente de guidage centrale passant par son axe de rotation et dans laquelle est guidée une palette coulissante, cette palette présentant à ses extrémités des surfaces de tête bombées à profil convexe formant pratiquement avec la surface interne de la chambre de travail des joints étanches par contact entre surfaces, cette machine étant carac térisée en ce qu'à chacune des surfaces de tête (21) de la palette (20) est monté un élément d'étanchéité (22) guidé par des surfaces de guidage (27) de la palette (20) pour coulisser en translation parallèle à l'axe longitudinal (19) de la palette, au moins l'une des surfaces radiales (26) de cet élément d'étanchéité étant exposé à l'action de la pression. 2 - Machine à palette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (22) présente en section une forme en chapeau et est muni d'au moins un canal (28) d'arrivée de la pression, ménagé dans l'une de ses ailes (25). 3 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (22) présente une section en champignon et en ce que ses surfaces latérales (26) sont sollicitées par la pression transmise par un canal (28) d'arrivée de la pression,ménagé dans la palette (20). 4 - Machine à palette suivant la revendication I, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (22) est cons titubé par une plaquette (31) dont une surface latérale (26) est sollicitée par la pression transmise par un canal (28) d'arrivée de la pression,ménagé dans la palette (20). 5 - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la plaquette (31) présente au moins une poche de pression (34) ménagée dans sa surface latérale (26). 6 - Machine suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la plaquette (31) présente une hauteur qui diminue vers ses deux côtés, dans la direction axiale, par exemple en présentant la forme d'un arc de cercle, le fond d'une rainure (30) qui reçoit la plaquette (31) présentant une forme analogue au profil correspondant de la plaquette (31).