Brevet FR2490289A1 — publié le 19820319

La présente invention concerne une palette pour pompe à palettes pour fluides hydrauliques, qui est engagée avec possibilité de glissement dans une fente de guidage du rotor, dont les parois, soutenant la palette de façon qu'ell ne puisse essentiellement pas se déplacer dans les direction périphériques par rapport au rotor, sont disposées symétri- quement et parallèlement par rapport à un plan médian de la fente, qui est orienté parallèlement à l'axe du rotor et qui fait, sur la périphérie extérieure du rotor, avec un plan axial contenant l'axe du rotor un angle de précession tel que l'ouverture de fente, située sur la surface exté- rieure du rotor, est placée en avant du fond de fente en considérant le sens de rotation, ladite palette étant pour- vue d'une part d'une surface d'étanchéité au glissement de profil incurvé qui coopère avec la périphérie intérieure du stator et d'autre part d'une surface d'application de pres- sion qui est tournée, dans la position de montage, vers le fond de fente et qui est située dans un plan. Avec cet agen- cement de palette, les forces de basculement résultant de la pression hydraulique et orientées à peu près perpendicu- lairement au plan médian de la fente, ainsi que les forces de frottement associées, sont avantageusement plus petites que dans le cas d'une palette disposée radialement par rap- port à l'axe du rotor. Dans une palette connue du type ci-dessus (deman- de de brevet allemand publiée 29 22 951), la surface d'é- tanchéité au glissement est arrondie symétriquement par rapport au plan médian de la fente, de sorte qu'il se pro- duit de grandes forces de frottement entre la palette et le stator. Cela est cependant indésirable car du fait de l'inclinaison de la palette, on obtient déjà une force d'ap- plication orientée vers la périphérie intérieure du stator et constituant une composante de la force de basculement, qui contribue à assurer une bonne application de la surface d'étanchéité au glissement contre la périphérie intérieure du stator. Enfin, dans la palette connue, la surface d'ap- plication de pression est située dans un plan perpendicu- laire au plan médian de la fente de sorte qu'il n'est pas possible d'agir sur les forces de basculement par la for- ce d'application de pression. Dans une palette connue d'un autre type (demande de brevet allemand publiée 24 05 575) qui est disposée ra- dialement par rapport à l'axe du rotor, la surface d'appli- cation de pression est située dans un plan qui est incliné par rapport au plan médian de la fente de telle sorte qu'il subsiste une force résiduelle orientée aussi bien perpen- diculairement au plan médian de la fente que dans le sens de rotation et qui ne peut pas être contrebalancée, cette force résiduelle augmentant la force de basculement qui a tendance à faire coincer la palette dans la fente de gui- dage. Il est alors nécessaire de stabiliser la palette pour l'empêcher de flotter ou d'exécuter d'autres mouve- ments qui sont la cause de bruits de sifflement. Le but de l'invention est essentiellement de ré- duire les forces de frottement survenant dans le cas d'une palette du type cité en préambule. Ce problème est avantageusement résolu selon l'invention en ce que le sommet de la surface d'étanchéi- té au glissement est décalé dans le sens contraire du sens de rotation par rapport au plan principal de palette coin- cidant dans la position de montage avec le plan médian de fente et en ce que la surface d'étanchéité au glissement se prolonge dans le sens de rotation par une surface de coin qui est placée dans un plan qui fait avec le plan principal de palette un angle complémentaire à 90D d'un angle de tê- te, et en ce que la surface d'application de pression fait avec le plan principal de palette un angle complémentaire à 900 d'un angle de rappel, de sorte que la force de pression obtenue sur la surface d'application de pression comporte une composante de décharge qui est orientée à peu près per- pendiculairement au plan principal de palette et dans un sens à peu près opposé au sens de rotation 18. Avec la palette selon l'invention, il se produit sur la surface d'étanchéité au glissement un coin de lubri- fication réduisant le frottement et il en résulte qu'aussi bien le frottement résultant de la force de pression que le frottement résultant du moment d'inclinaison de la for- ce de basculement dans la fente de guidage sont réduits par l'angle de rappel. D'autres avantages et caractéristiques de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe perpendiculaire à l'axe d'une pompe à palettes, dans laquelle-on utilise des palettes conformes à l'invention et correspondant à un mo- de avantageux de réalisation; - la figure 2 est une vue à échelle agrandie de la partie désignée par II sur la coupe de la figure 1, la fi- gure donnant également un diagramme de forces; et - la figure 3 est une vue en plan de la palette et du rotor de la figure 2, dans la direction de la flèche III. De la pompe à palettes 5, on n'a représenté sur les dessins que les caractéristiques essentielles et nécessaires pour la compréhension de l'invention, à savoir une partie de carter 41 de forme annulaire qui comporte un évidement 42 essentiellement cylindrique, un stator 20 de forme annulaire, un rotor 7 également de forme annulaire comportant des fentes de guidage 6 destinées à recevoir, avec possibilité de glis- sement, des palettes 4, deux plans axiaux 14-14 et 40-40 de la partie de carter 41, qui sont orientés perpendiculaire- ment entre eux et également au plan de la figure 1 (et qui se coupent sur l'axe de rotor 11), et une moulure 43 orien- tée parallèlement aux plans axiaux précités et pourvue d'un joint d'étanchéité 44 placé sur la périphérie extérieure du stator 20, un ressort de pression 45 s'appuyant contre la partie de carter 41 et s'accrochant à peu près tangentielle- ment sur le stator 20 ainsi qu'un palier de pivotement 46 à l'aide duquel le stator 20 est monté par rapport à la partie de carter 41 de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe qui est parallèle à l'axe de rotor Il et de position invariable. L'espace annulaire subsistant de l'évidement 42 entre le stator 20 et la partie de carter 41 est divisé, dans les zones d'étanchéité établies sur le palier de pi- votement 46 et sur la moulure 43, en deux chambres de pres- sion 47, 48 de forme demi-annulaire et dans lesquelles un fluide de travail hydraulique peut être introduit, par l'intermédiaire d'une soupape (non représentée) de régula- tion du débit instantané de la pompe 5, de façon à faire pivoter le stator 20 en coopération avec le ressort de pres- sion 45 autour du palier 46. Ainsi l'excentricité 38 (fi- gure 2) de l'axe de stator 39 par rapport à l'axe de rotor 11 qui occupe une position spatialement fixe est modifiée, ce qui fait varier-d'une manière connue le débit de fluide. Dans le volume annulaire 49 formé entre le rotor 7 et le stator 20 débouchent un raccord d'admission 50 et un raccord de refoulement 51 qui sont formés, d'une maniè- re non-représentée, par des évidements axiaux ménagés dans les parois latérales 52 et 53 (figure 3) de la partie de carter 41 et qui sont reliés en ce qui concerne le raccord 51 avec des canaux correspondants aboutissant à la soupape de régulation. En référence à la figure 2, les parois 8, 9 de la fente de guidage 6, qui maintiennent la palette 4 sans qu'elle puisse pratiquement se déplacer par rapport au ro- tor 7 par des rotations relatives autour de son axe 11, sont orientées symétriquement et parallèlement à un plan médian de palette 10-10, qui est disposé parallèlement à l'axe de rotor 11 et qui fait, dans la zone 12 de la surface périphé- rique extérieure 13 du rotor 7, avec le plan axial 14-14 passant par l'axe de rotor 11, un angle de précession 15 qui est tel que l'ouverture de fente 16 débouchant dans le vo- lume annulaire 49 est placée en avance, en considérant le Z490289 sens de rotation 18, par rapport au fond 17 de la fente de guidage 6. L'angle de précession 15 est avantageusement compris entre 10 et 150. Le plan principal de palette, qui coïncide dans la position de montage représentée (figure 2) de la pa- lette 4 avec le plan médian de fente 1010, a été désigné par 25-25. La palette 4 est pourvue, à son extrémité de tête située dans le volume annulaire 49, d'une surface d'étanchéité au glissement 21 qui a un profil incurvé et qui coopère avec la surface intérieure 19 du stator 20. Le sommet 24 de la surface d'étanchéité au glissement 21 est décalé, comme indiqué en 34, par rapport au plan princi- pal de palette 25-25 dans un sens opposé au sens de rota- tion 18. Le degré de décalage 34 est à peu près égal au tiers de l'épaisseur de palette 25, mesurée perpendiculai- rement au plan principal de palette 25-25. La surface d'é- tanchéité au glissement 21 se prolonge, dans le sens de rotation 18, par une surface de coin 27 qui est placée dans un plan 26-26, qui fait avec le plan principal de palette 25-25 un angle 29 complémentaire à 90 de l'angle de tète 28. Le plan 26-26 est orienté parallèlement à l'axe de rotor 11, auquel cas l'angle de tête 28 est avantageusement compris entre 5 et 10 , ce qui donne un angle de coin de lubrifica- tion entre la surgace de coin 27 et la périphérie inté- rieure 19 qui est d'environ 15 à 25 . A son extrémité tournée vers le fond de la fente 17, la palette 4 est pourvue d'une surface d'application de pression 23 qui est située dans un plan 22-22. Le plan 22- 22 est orienté parallèlement à l'axe 11 du rotor et il fait avec le plan principal de palette 25-25 un angle 31 complé- mentaire à 90 de l'angle de rappel 30. L'angle de rappel est avantageusement de 15 à 30 . Lorsque la surface d'é- tanchéité au glissement 21 est en contact glissant avec la surface intérieure 19, la surface d'application de pression 23 est constamment écartée d'une certaine distance du fond de fente 17, ce qui crée dans la fente de guidage 6 une chambre de pression 54, qui est reliée, par l'intermédiaire d'une liaison non-représentée, avec le passage de fluide sous pression 51. De cette manière, la surface 23 est sou- mise, pendant le fonctionnement de la pompe, à une force d'application de pression 32 qui est orientée perpendicu- lairement au plan 22-22 comme le montre le diagramme de forces de la figure 2. Cette force d'application 32 com- porte une composante 55 située dans le plan de palette 25- ou parallèlement à celui-ci - laquelle facilite l'appli- cation de la surface d'étanchéité au glissement 21 contre la périphérie intérieure 19 du rotor - et une composante de pression de décharge 33, qui est orientée perpendiculaire- ment au plan principal de palette 25-25. La composante 33 réduit le moment de coincement résultant de ce que, du fait de la pression établie, en considérant le sens de rotation 18 en avant de la palette 4 dans le volume annulaire 19, il se produit une force de basculement, orientée perpendicu- lairement au plan principal de palette 25-25 et dans un sens opposé au sens de rotation 18 et qui s'exerce sur la palette 4 en ayant tendance à faire basculer celle-ci autour de l'a- rête constituée par la paroi de fente 8 et la périphérie ex- térieure 13, en étant ainsi la cause de grandes forces de frottement qui se produisent lors des mouvements de glisse- ment de la palette 4 dans la fente de guidage 6. Pour être assuré d'une réduction du moment de bas- culement, on doit régler l'angle de rappel 30 de manière que le plan 2222 fasse avec la partie de la paroi de fente 8 aboutissant à l'ouverture 16 et placée en arrière dans le sens de rotation 18 un angle aigu (égal à l'angle de complé- ment 31). Pour réduire le frottement entre la palette 4 et les surfaces frontales 56 et 57, tournées l'une vers l'au- tre (figure 3), des parois latérales 52 et 53 du carter, on a donné un profil incurvé aux surfaces latérales correspon- dantes 36 et 37 de la palette 4. REVENDICATIONS 1) Palette pour pompe à palettes pour fluides hy- drauliques, qui est engagée avec possibilité de glissement dans une fente de guidage du rotor, dont les parois, sou- tenant la palette de façon qu'elle ne puisse essentielle- ment pas se déplacer dans les directions périphériques par rapport au rotor, sont disposées symétriquement et parallè- lement par rapport à un plan médian de la fente, qui est orienté parallèlement à l'axe du rotor et qui fait, sur la périphérie extérieure du rotor, avec un plan axial contenant l'axe du rotor un angle de précession tel que l'ouverture de fente située sur la surface extérieure du rotor, est pla- cée en avant du fond de fente en considérant le sens de ro- tation, ladite palette étant pourvue d'une part d'une sur- face d'étanchéité au glissement de profil incurvé qui coopè- re avec la périphérie intérieure du stator et d'autre part d'une surface d'application de pression qui est tournée, dans la position de montage, vers le fond de fente et qui est située dans un plan, palette caractérisée en ce que le sommet (24) de la surface d'étanchéité au glissement (21) est décalé dans le sens contraire du sens de rotation (18) par rapport au plan principal de palette (25-25) coïncidant dans la position de montage avec le plan médian de fente (10-10) et en ce que la surface d'étanchéité au glissement (21) se prolonge dans le sens de rotation (18) par une sur- face de coin (27) qui est placée dans un plan (26-26) qui fait avec le plan principal de palette (25-25) un angle (29) complémentaire à 90 d'un angle de tête (28), et en ce que la surface d'application de pression (23) fait avec le plan principal de palette (25-25) un angle (31) complémentaire à 900 d'un angle de rappel (30), de sorte que la force de pres- sion (32) s'exerçant sur la surface d'application de pres- sion (23) comporte une composante de décharge (33) qui est orientée à peu près perpendiculairement au plan principal de palette (25-25) et dans un sens à peu près opposé au sens de rotation (18). 2) Palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le décalage (34) du sommet (24) est à peu près égal au tiers de l'épaisseur de palette (35) mesurée perpendi- culairement au plan principal de palette (25-25). 3) Palette selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'angle de tête (28) est compris entre environ 5 et 10 . 4) Palette selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée-en ce que la surface d'application de pression (23) est placée, dans-la position de montage, pa- rallèlement à l'axe de rotor (11)o ) Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'angle de rappel (30) est compris entre environ 15 et 30 . 6) Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les surfaces latérales (36, 37) orientées perpendiculairement au plan principal de pa- lette (25-25) ont un profil incurvé. 7) Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'angle de précession (15) est compris entre environ 10 et 15 . 8) Palette selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est utilisée dans une pompe à palettes o l'excentricité (38) de l'axe de rotor (11) par rapport à l'axe de stator (39) est variable.