Brevet FR2544400A1 — publié le 19841019

Pompe à pistons axiaux pour la production de deux courants de refoulement. L'invention concerne une pompe a' pistons axiaux pour deux courantes de refoulement réglables indé- pendamment l'un de l'autre, comportant un tambour cylindrique rotatif relié de façon rigide en rotation à un arbre et dans lequel des alésages cylindriques sont ménagés sur deux diamètres de cercles différents, un piston se dépla çant dans chaque alésage cylindrique, les pistons qui se déplacent dans les alésages prévus sur le plus petit diamètre de cercle s'appuyant contre un disque oblique et les pistons qui se deplacent dans les alésages prévus sur le plus grand diamètre de cercle s'appuyant contre un second disque oblique, tous les alésages cylindriques débouchant dans la même surface fractale du tambour cylin- drique, tandis que, sur l'autre surface frontale de ce tambour, est formé un tiroir rotatif de commande comportant sur le cote du carter des canaux en forme d'anneaux en demi-cercles. Dans une machine cornue de ee type, le disque oblique prévu pour la pompe intérieure -c est-a-- dire la pompe dont les pistons sont disposés sur le plus petit diamètre- est supporté par un corps monté à l'intérieur du corps du disque oblique de la pompe extérieure c'est-a-dire la pompe dont les pistons sont disposés sur le plus grand diamètre- et s'appuie contre ce corps de disque mobile plus grand, celui-ci s'appuyant lui-même, de manière connue en soi, dans le carter de la pompe (DE-OS 31 27 610). L'invention a pour but de créer une pompe à pistons axiaux pour deux courants de refoulement qui présente la longueur de construction en direction axiale la plus courte possible et dont la fabrication nécessite la dépense la plus faible possible. L'invention concerne à cet effet une pompe à pistons axiaux du type indiqué, caractérisée en ce que le carter de la pompe est ferme du côté des disques obli- ques par un couvercle de carter, dans lequel est formé le flasque prévu pour un palier de l'arbre et sur lequel est formé le logement pour les deux corps de disques mobiles. Grâce à la disposition du palier principal de l'arbre dans le flasque constitué comme partie du couvercle de carter, le palier se trouve avancé vers l'intérieur aussi loin que possible; la conséquence en est qu'il est obtenu, dune part, une tres faible distance entre les deux paliers de l'arbre et qu ainsi l'arbre ne subit qu'une flexion treks réduite D'autre part, il en résulte une très faible longueur de constructi3n totale, étant donné que le palier arrive aussi loin que possible, dans le plan des corps de disques obliques. Une telle pompe peut entre constituée de telle manière que la pompe intérieure aussi bien que la pompe extérieure soient réglables ; dans ce cas, les corps des disques mobiles des deux pompes sont munis cha- cun, chaque fois des deux cistes de l'arbre, d'une partie de forme au moins semi-circulair0 s'étendent en genre de disque en direction radiale par rapport à l'axe de pivotement, et qui s'appuie par sa surface cylindrique dans une surface formant cylindre creux du couvercle de carter.Il est cependant possible également de prévoir que l'une seulement des deux pompes soit réglable et que l'autre, à savoir, de préférence, la pompe intérieure soit cons tituée en pompe non réglable. Pour des pompes à disques obliques, l'angle d'inclinaison maximal du disque oblique est limité par les composantes de la force résultante du piston sur le disque et les forces qui en résultent que le piston exerce sur la paroi de l'alésage cylindrique. Pour un mamie angle d'inclinaison du disque oblique, la course du piston dépend du diamètre sur lequel sont ménagés les alésages cylindriques : par suite, pour un meme angle d'inclinaison, les pistons de la pompe exte'riere exécutent une plus grande course que les pistons de la pompe intérieure. Avec un même diamètre de piston, la pompe extérieure a donc un plus grand volume de refoulement que la pompe intérieure. De plus, il peut être prévu, d'une part, une forme de réalisation selon laquelle le diamètre des pistons de la pompe intérieure est égal au diamètre des pistons de la pompe extérieure. D'autre part; il est eepen dant possible aussi de prévoir des formes de réalisation selon lesquelles le diamètre des pistons de la pompe intérieure diffère du diamètre des pistons de la pompe e tén rieure, à savoir que le diamètre des pistons de la pompe intérieure est le plus grand, comme aussi, de préférence que c'est le diamètre des pistonside la pompe extérieure qui est le plus grand. Dans de nombreux cas d'utilisation de pompes & deux courants de ce genre, il est demandé une pompe réglable de plus grand volume de refoulement par tour de rotation et une pompe non réglable de plus faible volume de refoulement par tour dé rotation. Une forme de réalin satin avantageuse d'une telle pompe est caractérisée en ce que dans la zone centrale du couvercle de carter est constituée une partie formant col à peu près cylindrique pénétrant vers l'intérieur, dans laquelle est monté le palier prévu pour l'arbre et dont la surface frontale fait un angle avec l'axe de l'arbre et forme le disque oblique ou une surface d'appui pour une plaque de disque oblique, et en ce que sur chacune des faces de cette partie formant col est formée, dans une partie avancée du couvercle de carter une surface formant cylindre creux, ces deux surfaces étant coaxiales l'une à l'autre et le corps de disque oblique prévu pour la pompe dont les pistons sont disposés sur le plus grand diamètre de cercle étant disposé dans ces deux surfaces formant cylindres creux Le couvercle de carter est constitué avantageusement de manière à recouvrir une ouverture du carter qui est suffisante pour introduire par eelle-ci les éléments du mécanisme d'entraînement.Etant donné que, sur l'autre côte, le carter est normalement fermé par un fond sur lequel est formee la surface de commande qui doit etre travaillée, l'on obtient ainsi un carter en trois parties constituées par le couvercle de carter du coAté des corps de disques mobiles, un corps de forme tubulaire et la partie formant le fond du carter Dans le cas de pompes à pistons axiaux dans lesquelles les pistons s'appuient au moyen d'un patin de guidage sur le disque mobile, il est possible pour la pompe intérieure d'assurer le serrage du patin de guidages somme il est connu en soit par un ou plusieurs ressorts disposés a' à 'intérieur du tambour cylindrique Pour la pompe extérieure, il est prévu de préférence une plaque de serrage solidaire du corps du disque mobile. Une forme de réalisationavantage dans ce sens est caractérisée en ce que sur le corps du disque oblique de la pompe exté- rieure est fixée une plaque de serrage servant au serrage du patin de guidage et pour le serrage du patin de guidage de la pompe intérieure est prévu un système de ressort dans le tambour cylindrique. Les deux pompes peuvent fonctionner en circuit fermé ou les deux pompes peuvent fonctionner en circuit ouvert ; ou bien il peut être prévu qu'une pompe fonctionne en circuit ouvert et une pompe en circuit fermé. Pour une pompe à deux courants, lorsque les deux pompes fonctionnent en circuit ouvert, un agencement avantageux est caractérisé en ce que les côtés refoulement des deux pompes sont disposés en étant décalés de 1800 l'un par rapport à l'autre. Grâce au décalage des côtés refoulement l'un par rapport à l'autre - de telle sorte que le côté haute pression de l'une des pompes se situe sur l'un des cotés de l'arbre et le coté haute pression de l'autre pompe sur l'autre côté de l'arbre- il en résulte des conditions favorables pour l'action dynamique darus le carter et dans le tambour cylindrique, grâce auxquelles le tambour cylindrique n'a qu'une trias faible tendance à ne pas rester droit.Les cotés refoulement des deux pompes -et en même temps les positions des points morts- peuvent cependant aussi entre décalés de 90 lun par rapport a' l'autre. Il peut etre ainsi obtenu des conditions favorables pour la disposition des canaux dans le fond du carter. Une pompe à pistons axiaux conforme à l'in- vention peut en raison de sa courte longueur de construction, très bien convenir comme pompe additionnelle pour être bridée sur un plus grand groupe de pompes, de sorte que l'on dispose alors, grâce à cette pompe additionnelle, avec le courant de zen refoulement, ou les courants de refoulement, de la plus grande pompe, de deux courants de refoulement additionnels séparés.Une telle pompe additionnelle peut, soit être bridée coaxialement à la pompe principale, soit l!être sur un entraînement auxiliaire pourvu d'un arbre auxiliaire. Une pompe pistons axiaux conforme à l'invention peut cependant aussi etre constituée de son côté de telle manière, qu'elle comporte une extrémité d'arbre libre et que deux ou plusieurs pompes à pistons axiaux selon l'invention peuvent être bridées l'une sur l'autre en étant coaxiales l'une à l'autre. Des pompes à pistons axiaux selon l'inven- tion peuvent être bloquées avec un nombre très réduit d'éléments de construction et ainsi pour un coat très économ que. Dans les surfaces formant cylindres creux dans lesquelles est monté le corps de disque mobilea il peut être prévu, de manière usuelle, des évidements pour constituer des coussins de pression hydrostatiques. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention. Ces dessins montrent g en coupe, une pompe à deux courants dans laquelle la pompe extérieure est réglable et présente un volume de refoulement, par tour de rotation, sensiblement plus grand -environ 2 à 3 fois plus grand) que la pompe intérieure, les deux pompes étant prévues pour circuit ouvert avec conduite d a aspiration commune. Dans ces dessins la figure 1 est une vue en coupe axiale de ltensemble de la pompe, - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure lg la figure 3 est une vue en coupe perpen- diculaire à l'axe de rotation suivant la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Le carter de la pompe est constitué par une partie formant enveloppe de forme tubulaire 1, le corps du fond de commande 2 et le couvercle de carter 3 La pompe comporte un arbre 4, qui est relié par une denture 5 solin dairement en rotation avec le tambour cylindrique 6. Dans ce tambour 6 sont ménagés, d'une parts des alésages cylino driques 7 sur un plus petit diamètre et, d'autre part, des alésages cylindriques 8 sur un plus grand diamètre les alésages 7 présentent euxmeAmes un plus petit diamètre que les alésages 8 prévus sur un plus grand diamètre de cercle. Un piston 9 se déplace dans chaque alésage cylindrique 7 et un piston 10 se déplace dans chaque alésage cylindrique 8. Chaque piston s 0appuie au moyen d'un patin de guidage il contre le disque oblique 12 t celui- ci, de son côté, s'appuie contre la surface oblique 13 de la partie formant col 14, à peu près cylindrique du couvercle de carter 3 et est empoché par des chevilles 15 de subir un mouvement relatif de rotation et de transla tion Contre le collet extérieur du patin de guidage li s'applique une plaque de serrage 16, qui s'applique ellemême par un évidement sphérique contre la surface extérieurs 17 de l'anneau 18.Contre cet anneau 18 s'appliquent des boulons d'appui 19, dont chacun pénètre à travers un alésage dans le tambour cylindrique 6, et s'applique, d'autre part, contre un anneau 20 ; contre celui-ci s'ap- puie un ressort 21 qui s'applique, d'une part, au moyen d'un anneau d'appui 22 contre un anneau d'écartement 23 qui est inséré dans le tambour 6 Chaque piston 10 s3appuie par l'intermédi- aire d'un patin de guidage 24 contre la surface 25 du disque oblique ; ; cette surface. est formée sur un Corps de disque oblique 26, pourvu de deux prolongements en forme de disques 8 ces prolongements s'appuient chacun par une surface extérieure cylindrique 28 contre une surface 29 formant cylindre creux et située dans un prolongement 30 du couvercle de carter 3. Le tambour cylindrique 6 s'applique,d'autre part, contre une plaque de commande 31, dans laquelle sont formés quatre canaux 32, 33, 34 et 35, chacun de forme à peu près semi-circulaire. Dans le corps de fond 2 est formé un canal d'aspiration 36, qui, par une partie-incurvée 37 communique directement avec le canal 32 et qui se continue en une partie 38 communiquant avec le canal 34. Avec le canal 35 communique un canal 39 ménagé dans le corps de fond 2 et qui mène à un raccord de refoulement. Avec le canal 33 communique un second canal 40 qui mène à un second raccord de refoulement situé en arrière du pan du dessin. Le corps de fond 2 et la plaque de commande 31 avec tous les canaux qui y sont ménagés intérieurement sont dessinés décalés de 900 par rapport aux parties des oorps de disques obliques Autrement dit, s'ils n0 étaient pas dessinés décalés, l'on verrait, dans le plan de coupe du dessin dans lequel les pistons atteignent leurs points morts, dans la plaque de fond 31 les traverses de sépara tion, mais non pas les canaux 32e 33, 34 et 35, et, en correspondance dans le corps de ònd 2, tous les canaux seraient représentés non coupés L'arbre 4 est monté dans deux paliers à rou- liement. Le palier à roulement 41 est monté dans le corps de fond 2 et sert, en meme temps, par sa bague extérieure, au centrage de la plaque 310 Le second palier principal de l'arbre 4 est le palier 42 dont la bague extérieure est montée dans la partie formant col 14, de forme à peu près cylindrique, et s'appuie contre l'élément dDetanché- ité 43 qui, de son cote0 s'appuie contre un anneau d'écar"- tement 44. Contre le collet 45 du patin de guidage 24 de la pompe extérieure 10/25 s'applique une plaque de serrage 46 dont la position est fixée au moyen d9un élé- ment de fixation 47 fixé lui-même chaque fois au moyen de deux vis 48 sur le corps de disque oblique 26. REVEND IONS 10) Pompe à pistons axiaux pour la production de deux courants de refoulement réglables indépen damment l'un de l'autre en ce qui concerne la grandeur et la pression, comportant un tambour cylindrique rotatif relié de façon rigide en rotation à un arbre et dans lequel des alésages cylindriques sont ménagés sur deux diamètres de cercles différents, un piston se déplaànt dans chaque alésage cylindrique ? les pistons qui se déplacent dans les alésages prévus sur le plus petit diamètre de cercle s'appuyant contre un disque oblique et les pistons qui se déplacent dans les alésages prévus sur le plus grand diamètre de cercle s'appuyant contre un second disque oblique, tous les alésages cylindriques débouchant dans la mame surface frontale du tambour cylindrique, tandis que, sur l'autre surface frontale de ce tambour, est formé un tiroir rotatif de commande comportant sur le c8té du carter des canaux en forme d'anneaux en demi-cercles, pompe caractérisée en ce que le carter (1 ou 1, 2, 3) de la pompe est fermé du c8té des disques obliques par un couvercle de carter (3) e dans lequel est formé le flasque prévu pour un palier (42) de l'arbre (4) et sur lequel est formé le logement pour les deux corps de disques mobiles (14 et 26). 2Q) Pompe à pistons axiaux selon la revendi- cation 1, dans laquelle la pompe dont les pistons sont disposés sur le plus grand diamètre de cercle est réglable et la pompe dont les pistons sont disposés sur le plus petit diamètre de cercle est constituée sous forme de pompe non réglable, caractérisée en ce que dans la zone centrale du couvercle de carter (3) est constituée une partie formant col (1La) à peu près cylindrique, pénétrant vers l'in- térieur, dans laquelle est monté le palier (42) prévu pour l'arbre (4) et dont la surface frontale (13) fait un angle avec l'axe de l'arbre et forme le disque oblique ou une surface d'appui pour une plaque (12) de disque oblique et en ce que sur chacune des faces de cette partie formant col (14) est formées, dans une partie avancée (30) du couvercle de carter (3) une surface (29) formant cylindre creux, ces deux surfaces (29) étant coaxiales l'une à l'autre et le corps de disque oblique (26) prévu pour la pompe dont les pistons (10) sont disposés sur le plus grand diamètre de cercle étant disposé dans ces deux surfaces (29) formant cylindres creux. 30) Pompe à pistons axiaux selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2g dans laquelle les deux pompes sont actionnées en circuit ouvert5 caractérisée en ce qie les cotés refoulement des deux pompes (10, 26 ou 9, 13) sont disposés en étant décalés de 1800 1'un par rapport à l'autre. 40) Pompe à pistons axiaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que sur le corps (26) du disque oblique de la pompe extérieure (lO, 26) est fixée une plaque de serrage (46) servant au serrage du patin de guidage (24) et pour le serrage du patin de gui dage (11) de la pompe intérieure (9, 13) est prévu un système de ressort (21) dans le tambour cylindrique (6Xo