Brevet FR2508562A1 — publié le 19821231

Pompe multicellulaire à palettes. La présente invention se rapporte à une pompe multi- cellulaire à palettes de type connu et répandu qui est prin- mcipalement utilisée dans les véhicules automobiles pour pro- duire une dépression destinée à renforcer l'effort de freinage. On peut se référer à ce su Jet à la demande de brevet allemand 26 17 514, au modèle d'utilité allemand 77 08 908 et à la demande de brevet allemand 28 04 957. La réduction des coits, la diminution de la dissipation de puissance, et l'obtention de faibles tolérances dimension- nelles demandent la fabrication de pompes de petit volume pour un grand débit La fiabilité dans des conditions de fonction- nement extrêmes (en particulier froid, collage des palettes etc) doit, en outre, être garantie avec une construction simple. Le débit de la pompe dépend, d'une part, de sa longueur axiale Ce débit dépend, d'autre part, de la différence RG RR, RG étant le rayon du corps de la pompe et RR le rayon du rotor. Plus cette différence est grande, plus grand est le débit. Or cette différence ne peut pas être choisie à volonté attendu que les palettes dans les fentes de guidage du rotor se dépla- cent en un mouvement de va-et-vient entre un point mort haut et un point mort bas En pareil cas, il faut en effet arriver à ce que même au point mort haut, les palettes viennent encore s'appliquer avec une surface d'appui suffisante dans les fentes de guidage du rotor afin de pouvoir supporter sans destruction ou usure inadmissible les efforts et les vitesses relatives dont elles font l'objet. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que la profondeur des fentes et la largeur des palettes sont étagées de façon que la profondeur des fentes et la largeur des palettes dans la zone médiane soient plus grandes que dans au moins une zone d'extrémité de la longueur axiale du rotor. Grâce à cette conception, on obtient une pompe multicellulaire à palettes qui, bien que de petite dimension, permet des vites- ses de rotation élevées et est capable de supporter sans usure supplémantaire les efforts, les pressions superficielles et autres fatigues du matériau provoqués par les conditions de pression existantes On arrive également à ce que la différen- ce entre le rayon du corps de la pompe et le rayon du rotor atteigne sa valeur maximale possible. La solution préconisée par l'invention se caractérise en particulier par le fait que le montage du rotor nelimite pas la largeur du guidage et des palettes ni la profondeur des fentes de guidage et permet un appui et un guidage à large surface des palettes dans des fentes de guidage malgré la diminution du rayon du rotor Grace à l'invention on réussit O 10 pour la première fois à réaliser les palettes de façon que leur largeur corresponde sensiblement au rayon du rotor, même lorsque les palettes sont disposées radialement, et ce sans que le montage du rotor et des palettes s'en trouve affaibli. Dans un autre mode de réalisation selon l'invention, le rotor comporte sur l'une ou sur ses deux faces frontales un appendice en forme de tourillon faisant office de moyeu (moyeu rapporté) dont le diamètre extérieur s'étend radiale- ment Jusque dans la zone de la plus grande profondeur de lné- tration dans les zones d'extrémité du rotor. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: les figures 1, 2 représentent respectivement une pompe multicellulaire à palettes en coupes axiale et radiale; la figure représente unepalette, la figure 4 représente le rotor, la figure 5 représente une coupe axiale d'un autre mode de réalisation, la figure 6 montre une variante du moyeu du rotor. La pompe multicellulaire à palettes selon la figure 1 se compose du corps 1 et du rotor 2 monté excentriquement à l'intérieur avec excentricité E Dans le rotor 2, quatre palettes en tout 3 1, 3 2, 3 3 et 3 4 sont montées déplaçables radialement dans des fentes de guidage 5 comme illustré sur la figure 2 Dans cette pompe, deux palettes 3 1, 3 2 et 3 3, 3 4 sont respectivement disposées par paires dans un plan axial commun Le rotor est monté dans les deux paliers 4 du corps 1 A cet effet, le rotor comporte les moyeux 7 et 8 ainsi que les bouts d'arbre 9 et 10 Le rotor est entratné par les roues d'entratnement 6 de façon non représentée en détail. Dans la zone médiane LM du rotor cylindrique, les-fentes de guidage 5 s'étendent en continu d'une zone périphérique axiale Jusqu'à une zone périphérique décalée de 180 par rap- port à la première Dans les zones d'extrémité LE par contre, chaque fente de guidage ne s'étend que Jusqu'à la périphérie des moyeux 7 et 8 Cela revient à dire que dans les zones d'extrémité, pour la profondeur des fentes de guidage on a: TE = RR RN, RR étant le rayon du rotor et RN le rayon du moyeu. La largeur B des palettes est par conséquent elle aussi étagée Dans les zonrs d'extrémité LE de la longueur L des palettes, la largeur BE est supérieure à la double excentricité, mais inférieure ou à peu près égale à la profondeur TE des fen- tes dans cette zone d'extrémité, c'est-à-dire à la différence entre le rayon du rotor et le rayon du moyeu (TE = RR ERN>BE> 2 E). Dans la zone médiane LM la largeur BM des palettes est par contre supérieure à BE, mais inférieure au rayon RG du corps. 2.0 Dans l'exemple de réalisation représenté, la largeur BM des palettes dans la zone médiane LM est à peu près égale au rayon RR du rotor Il est prévu des tiges d'espacement 15 1 et 15 2 qui servent à empêcher l'accrochage des palettes en position entrée (RG>BM>BE). Pour la lubrification des palettes, on prévoit l'ouverture de graissage 14 et pour la lubrification de l'arbre du coté entraînement l'ouverture de graissage 13 Ces ouvertures reçol- vent l'huile par l'intermédiaire d'une poche 12 qui est aména- gée dans la paroi ll sur le coté extérieur du corps de la pompe et qui est alimentée en huile de façon non représentée. La pompe selon l'invention n'a pas besoin d'huile sous pression pour extraire les palettes lorsqu'elles sont bloquées. Le déblocage s'effectue ici au moyen des tiges d'espacement 15.1, 15 2 (tiges de poussée) C'est pourquoi on peut réduire au minimum la longueur de la tige de la palette sans que le débit d'huile atteigne des valeurs exagérément élevées et sans affai- blir par là l'effet d'étanchéité des palettes vis-à-vis de la chambre de dépression Le coincement des palettes dans la fente du rotor est évité par le fait qu'elles présentent une grande largeur sur une partie de la leur longueur, c'est-à-dire dans leur zone médiane. Par ce qui précède on peut voir que, selon l'invention, le rayon RN du moyeu est également limité, c'est-à-dire que RN doit être juste de la grandeur voulue pour que les palettes en position sortie aient encore une longueur suffisante dans les fentes pour assurer l'étanchéité Une longueur de guidage et une surface d'appui suffisantes pour les palettes sont obtenues selon l'invention dans la zone médiane LM des fentes. Sur sa face frontale, le rotor peut comporter des moyeux épaissis qui font saillie axialement du cylindre du rotor, maintiennent en plus les segments du rotor et contribuent avantageusement à la transmission du couple Un tel mode de réalisation du rotor est représenté en coupe partielle sur la figure 6 Dans cet exemple de réalisation de la figure 6, le moyeu 21 du rotor est rapporté sur la surface frontale gauche du rotor représenté sur la figure 1 ou façonné d'une seule pièce avec le rotor Un moyeu de rotor identique peut également être prévu sur la surface frontale droite Le dia- mètre extérieur de ces moyeux de rotor s'étend radialement jusque dans la zone des fentes. L'exemple de réalisation selon les figures 3, 4 et 5 repose également sur le m 8 me principe de l'invention Ici la profondeur suffisante des fentes ainsi que la surface de gui- dage et d'appui des palettes est obtenue en plaçant devant les surfaces frontales du rotor les moyeux 18 et 19 servant à re- cevoir des bouts d'arbre On a ainsi la garantie que les palette à la position entrée peuvent aussi s'enfoncer dans les fentes de guidage jusqu'à une profondeur égale au rayon du rotor Les palettes peuvent donc 9 tre réalisées suffisamment larges pour qu'à l'état entrée elles pénètrent jusqu'à l'axe du rotor et, à l'état sortie, il subsiste encore une surface de guidage et d'appui suffisante pour absorber les pressions superficielles et assurer l'effet d'étanchéité En pareil cas les fentes de guidage 5 sur toute la longueur L du rotor peu- vent s'étendre radialement jusqu'à l'axe du rotor Si les palettes sont en nombre pair et que les fentes et les palettes se situent par paire sur un plan axial commun, les fentes peu- vent s'étendre sur toute la longueur du rotor d'une zone périphérique parallèle à l'axe Jusqu'à une zone périphérique correspondante décalée de 180 . Dans l'exemple représenté, le rotor comporte encore un moyeu central 20 assurant la stabilisation Les ailettes sont donc réalisées étagées Elles présentent dans leur zone mé- diane LM, une largeur établie pour qu'elles puissent descen- dre jusque sur la périphérie du moyeu 20 et dans les zones d'extrémité jusqu'à l'axe du corps et éventuellement Jusqu'à lo l'axe du rotor. REVENDICATIONS 1 Pompe multlcellulaire à palettes, en particulier pour utilisation comme pompe à vide dans les véhicules auto- mobiles, comportant un corps cylindrique ( 1) et un rotor ( 2) monté excentriquement à l'intérieur, entratné en rotation et muni de fentes axiales ( 5) dans lesquelles des palettes ( 3,1- 3,4) peuvent glisser avec composante radiale du mouvement, caractérisée par le fait que la profondeur (T) des fentes et la largeur (B) des palettes sont étagées de façon que la pro- lo fondeur (TM) des fentes et la largeur (BM) des palettes dans la zone médiane (LM) soient plus grandes que dans au moins une zone d'extrémité (LE) de la longueur axiale (L) du rotor ( 2). 2 Pompe multicellulaire à palettes selon la revendi- cation 1, caractérisée par le fait que dans la zone médiane (LM) les fentes ( 9) se rencontrent sur l'axe (A) du rotor et que la largeur (BM) des palettes est sensiblement égale au rayon (RR) du rotor. 3 Pompe multicellulaire à palettes selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisée par le fait que la pompe multicellu- laire à palettes comporte un nombre pair de palettes se dépla- çant par pairedans un plan et dont les fentes de guidage tra- versent le rotor dans la zone médiane (LM) de la longueur (L) du rotor tandis que dans les zones d'extrémité (LE) du rotor la profondeur (T) des fentes est plus petite que le rayon (RR) du rotor. 4 Pompe multicellulaire à palettes selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le rotor comporte sur l'une ou sur ses deux faces frontales un appendice en forme de tourillon faisant office de moyeu (moyeu rapporté 21) dont le diamètre extérieur dans les zones d'extrémité du rotor s'étend radialement Jusque dans la zone de la plus grande profondeur de pénétration (TE). Pompe multicellulaire à palettes selon la revendica- tion 1, caractérisée par le fait que la profondeur (T) des fentes de guidage sur bute la longueur (L) du rotor est à peu près égale ou supérieure au rayon (RR) du rotor, que le rotor comporte sur l'une ou sur ses deux faces frontales un appen- dice en forme de tourillon faisant office de moyeu et que la largeur (B) des Palettes est supérieure à la différence entre le rayon (RR) du rotor et le rayon (RN) du moyeu mais n'est pas ou peu supérieur au rayon (RR) du rotor. 6 Pompe multicellulaire à palettes selon la revendi- cation 5, caractérisée par le fait que les fentes ( 5) se ren- contrent sur l'axe (A) du rotor. 7 Pompe multicellulaire à palettes selon la reven- dication 6, caractérisée par le fait que la pompe multicellu- laire à palettes comporte un nombre pair de palettes ( 3 1 3 4) se déplaçant par paire dans un plan et dont les fentes degui- dage traversent le rotor ( 2) tout au moins dans les zones d'extrémité de l'axe (A) du rotor. 8 Pompe multicellulaire à palettes selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que les fentes ( 5) traversent le rotor dans les zones d'extré- mité (LE) du rotor ( 2),que la largeur des palettes est étagée conforément à la profondeur des fentes de façon que les pa- lettes en position entrée s'enfoncent sensiblement Jusqu'au coeur (moyeu central 20) du rotor dans la zone médiane (LM) de la longueur du rotor et de préférence Jusqu'à approxima- tivement l'axe du rotor dans les zones d'extrémité. 9 Pompe multicellulaire à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caraetérisée par le fait que sur une paroi frontale ou sur les deux parois frontales du corps est placée une poche ( 12) avec ouverture d'entrée ouverte vers le haut et qui comporte des ouvertures de passage ( 13) dans la zone du montage de l'arbre et/ou des ouvertures de passage ( 14) dans la zone des fentes du rotor.