Brevet FR2529964A1 — publié le 19840113

L'invention concerne une pompe à engrenage compre- nant un corps dans lequel tourillonnent deux pignons en- grenant l'-un avec l'autre et un dispositif d'entraînement agissant sur les pignons. Dans les pompes à engrenage connues, l'un des pi- gnons est accouplé à un moteur d'entrainement et transmet la puissance d'entraînement nécessaire à l'autre pignon qui engrène avec lui Sur la denture de cet autre pignon, s'ad- ditiqnnent les effets des sollicitations dues, d'une part, au couple transmis et, d'autre part, à la pression du mi- lieu à refouler, de sorte que les dents de cet autre pignon sont soumises à de hautes contraintes de flexion Sur les flancs des dents des deux pignons qui sont en prise entre eux, s'additionnent la pression de Hertz et la contrainte linéaire, qui sont dues au couple transmis, et les pressions superficielles et contraintes linéaires dues à la pression du milieu à refouler Dans le cas de très hautes différen- ces de pression et d'une forte viscosité du milieu à re- fouler, ces sollicitations contraignent à donner à la hau- teur des dents une valeur diminuée en conséquence Ceci a à son tour pour conséquence qu'une puissance de refoulement donnée ne peut être atteinte qu'avec un accroissement de la largeur des dents et/ou un accroissement du diamètre des pignons, ce qui se traduit par un encombrement considéra- ble des pignons En conséquence, le volume intérieur du corps est très grand comparativement au volume refoulé par tour des pignons et le corps occupe au total un volume d'autant plus grand En outre, le rendement de la pompe dé- croit en raison de l'accroissement de la puissance absorbée par le frottement Ceci impose aux puissances et pressions de refoulement qui peuvent être obtenues avec les pompes à engrenage connues des limites que l'on n'a pas pu dépas- ser jusqu'à présent sans risque de perturbations du fonc- tionnement. L'inventîon a pour but de perfectionner une pompe à engrenage du genre décrit au début de manière que cette pompe puisse atteindre, pour un dimensionnement donné des pignons et sans préjudice de sa durée utile, une plus grande puissance de refoulement et/ou une plus grande pres- sion de refoulement qu'une pompe à engrenage du genre en question déjà connue. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'à chaque pignon est associé un moteur particulier. De cette façon, il suffit de fournir à chacun des deux pignons sensiblement uniquement la puissance qu'il demande pour transporter le milieu à refouler du côté d'as- piration au côté de refoulement de la pompe dans ses en- tredents Si, toutefois, il se produit une transmission de puissance entre les pignons, cette transmission se li- mite à des différences relativement petites, éventuellement voulues, entre les puissances absorbées par les deux mo- teurs. Il peut être avantageux que les moteurs soient lé- gèrement différents en puissance et que, de cette façon, l'un des pignons transmette une puissance différentielle à l'autre pignon, pour compenser On peut de cette façon entretenir des conditions de contact définies entre les flancs de dents des deux pignons. Toutefois, on peut encore accepter que, tantôt l'un des pignons et tantôt l'autre constitue le pignon moteur, dans les limites d'une puissance différentielle prédéter- minée, de faible valeur, de manière que tous les flancs des dents des deux pignons s'usent régulièrement Les deux moteurs sont de préférence reliés entre eux par un régulateur commun Dans ce cas, les deux mo- teurs sont avantageusement des moteurs à courant continu et, à chacun d'eux, sont combinés un ampèremètre ainsi qu'un émetteur de valeur de consigne de la vitesse de ro- tation, qui sont tous deux connectés au régulateur commun. Dans la pompe à engrenage selon l'invention, et de même que dans les pompes à engrenage du genre en question, qui sont déjà connues, un moteur est accouplé coaxialement à l'un des pignons et fixé à une face frontale du corps de la pompe Dans ce cas, il est avantageux que l'autre moteur soit accouplé coaxialement à l'autre pignon et fi- xé à l'autre face frontale du corps de la pompe. Dans cette construction, les deux moteurs peuvent être fixés au corps de la pompe par un montage à bride, chaçun par l'intermédiaire d'un élément intercalaire qui renferme un accouplement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 représente une pompe à engrenage par une coupe axiale verticale; la Fig 2 est une coupe verticale selon la ligne II-Il de la Fig 1; et la Fig 3 représente un circuit électrique appar- tenant à la pompe à engrenage. La pompe à engrenage représentée comprend un corps muni d'une entrée 11 et d'une sortie 12 Le corps 10 renferme deux coussinets supérieurs 16 et deux coussinets inférieurs 18 prévus respectivement pour un arbre supérieur- et un arbre inférieur 22 Les deux arbres 20 et 22 sont disposés parallèlement entre eux et, dans l'exemple re- présenté, ils sont disposés verticalement l'un au-dessus de l'autre et portent chacun un pignon 24 ou 26 respecti- vement qui est disposé entre les deux coussinets corres- pondants 16 ou 18 respectivement, et qui peut être d'une seule pièce avec son arbre respectif ou fixé sur cet arbre. Le corps 10 présente deux faces terminales qui sont l'une à l'opposé de l'autre et à chacune desquelles est fi- xé un flasque latéral 28 ou 30 respectivement L'arbre supérieur 20 traverse le flasque latéral 28, celui de droi- te sur la Fig l, tandis que l'arbre inférieur 22 traverse le flasque latéral de gauche 30 Chacun des deux arbres et 22 est monté à joint étanche dans son flasque la- téral respectif 28 ou 30, au moyen d'une garniture d'étan- chéité 32 ou 34 respectivement A l'extérieur de son flas- que 28 ou 30, chacun des deux arbres 20 ou 22 est relié & son moteur respectif 40 ou 42 par-un accouplement 36 ou 38 respectivement Chacun des deux moteurs 40 ou 42, est monté coaxialement à son arbre respectif, 20 ou 22 et fixé par,un montage à bride à un élément intercalaire 44 ou 46 qui, de son côté, est fixé par une bride au flasque cor- respondant 28 ou 30 respectivement Les deux éléments in- tercalaires 44 ou 46 sont entièrement identiques entre eux, de même que les flasques 28 et 30. Selon la Fig 3, les deux moteurs électriques 40 et 42 sont des moteurs shunt à courant continu et un régula- teur commun 50 leur est combiné par le fait qu'un ampère- mètre 52 ou 54 respectivement, intercalé dans le circuit d'excitation de chacun des deux moteurs, est connecte a une entrée d'un régulateur 50 Une sortie du régulateur 50 est connectée à un émetteur 58 de valeur de consigne de la vitesse de rotation qui, de son côté, est connecté, par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 62, à l'ampèremètre 54 du moteur correspondant On peut trans- mettre au régulateur 50, par l'intermédiaire d'une ligne de commande 64, un signal d'entrée x qui détermine le rap- port de puissance entre les deux moteurs 40 et 42, et qui peut être réglé entre 0,5 et 1 Aux deux moteurs 40 et 42 est associé en supplément un régulateur de vitesse de ro N tation 56 qui compare la valeur réelle fournie par l'émet- teur de vitesse de rotation 66 relié au moteur 40 à la valeur de rotation de consigne introduite et qui, éventuel- lement, transmet à l'amplificater de puissance 60 une grandeur de commande corrigée. Dans la régulation des puissances des deux moteurs, l'amplificateur de puissance 60 alimente le moteur 40 avec un courant I 40, en fonction de la grandeur d'entrée de la vitesse de rotation de consigne L'ampèremètre 52 mesure ce courant et transmet au régulateur 50 un signal repré- sentant la grandeur de mesure k 140 Le régulateur 50 com- mande l'amplificateur de puissance 62 en fonction du signal d'entrée x ainsi que de la grandeur de mesure k I 40, et par l'intermédiaire de l'émetteur de valeur de consigne de vitesse de rotation 58, et cet amplificateur 62 alimen- te l'e moteur 42 avec un courant I 42 L'ampèremètre 54 me- sure le courant 142 et renvoie la grandeur de mesure k I 42 au régulateur 50 Ce dernier compare la grandeur de mesure k.I 42 à la grandeur de consigne k 142 cons et corrige é- ventuellement la grandeur de commande sur l'amplificateur de puissance 62. R E V E N D I C A T I O N S 1 Pompe à engrenage comprenant un corps ( 10) dans lequel tourillonnent deux-pignons ( 24, 26) qui engrènent l'un avec 'l'autre et un dispositif d'entra:nement agissant sur les pignons, caractérisée en ce qu'à chaque pignon ( 24, 26) est associé un moteur ( 40 ou 42 respectivement) particulier. 2 Pompe à engrenage selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que les moteurs ( 40, 42) diffèrent légère- ment l'un de l'autre par leurs puissances. 3 Pompe à engrenage selon la revendication 1, ca- ractérisée en ce que les moteurs ( 40, 42) sont reliés en- tre eux par un régulateur commun ( 50). 4 Pompe à engrenage selon la revendication 3, ca- ractérisée en ce que les deux moteurs ( 40, 42) sont des moteurs à courant continu et qu'à chacun d'eux sont combi- nés un ampèremètre ( 52 ou 54 respectivement) ainsi qu'un émetteur de valeur de consigne de vitesse de rotation ( 56 ou 58 respectivement), ces deux organes étant connectés au régulateur commun ( 50). Pompe à engrenage selon la revendication 1, dans laquelle un moteur ( 40) est accouplé coaxialement à l'un des pignons ( 24) et est fixé à une face frontale du corps ( 10), caractérisée en ce que l'autre moteur ( 42) est accouplé coaxialement à l'autre pignon ( 26) et est fixé à l'autre face frontale du corps ( 10). 6 Pompe à engrenage selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacun des deux moteurs ( 40, 42) est fixé au corps ( 10) de la pompe par un montage à bride par l'intermédiaire drun élément intercalaire ( 44 ou 46 respectivement) qui renferme un accouplement ( 36 ou 38 respectivement) .