Brevet FR2549160A1 — publié le 19850118

La présente invention se rapporte à un procédé perfectionné de construction d'un rotor pour pompe à fluide Les pompes à fluides rotatives sont largement utilisées dans les applications industrielles; toute5 fois, en raison de leur poids, on a fait des efforts constants pour développer une pompe à fluide rotative légère qui soit efficace, durable et facile à fabriquer. En outre, pour les applications à l'automobile et aux transports, on cherche à fabriquer des pompes rotatives 10 légères, en vue d'économiser l'énergie. Le rotor d'une telle pompe occupe une proportion importante du volume intérieur de la pompe et la réalisation du rotor sous un poids plus léger améliore considérablement les performances de la pompe Toute15 fois, le rotor est soumis à d'importantes contraintes pendant son fonctionnement et la recherche d'économies sur le poids doit également tenir compte du fait que le rotor doit être solide aussi bien que léger. Le principal but de l'invention est d'apporter 20 un procédé économique de fabrication d'un rotor pour une pompe à fluide rotative qui soit à la fois léger et suffisamment solide pour pouvoir résister aux contraintes qui lui sont appliquées pendant le fonctionnement Un autre but est d'apporter un procédé de fabrication effica25 ce d'un rotor comprenant une périphérie extérieure faite d'une matière à haute résistance mécanique, très résistante à l'usure, et une partie intérieure faite d'une matière légère. L'invention a pour objet un procédé de fabrica30 tion d'une pompe à fluide rotative du type à palettes Le rotor est de forme générale cylindrique et présente une pluralité de fentes de palettes Le procédé consiste à préparer tout d'abord un élément tubulaire qui comporte une pluralité de parties généralement plates, et une 35 pluralité de parties d'angles comprises entre les parties plates Ensuite, on forme des fentes dans les part- ties plates en déformant l'élément tubulaire, puis, on transforme les fentes en fentes de palettes au moyen d'un outil et les parties d'angles en la surface périphérique extérieure au moyen d'un outil. De préférence, les fentes de palettes et la surface périphérique extérieure du rotor sont formées dans la même opération de formage. La formation d'un tel rotor par le procédé selon l'invention présente les avantages indiqués plus 10 haut. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, les figures 1 à 6 illustrent un premier procédé de mise en oeuvre de l'invention; la figure 1 est une vue en élévation de côté d'un élément tubulaire; les figures 2 et 3 sont des vues en élévation 20 de côté qui illustrent la phase de formation initiale des fentes; la figure 4 est une vue en élévation de côté montrant le composant rotor tubulaire avec les fentes de palettes qui y sont formées; la figure 5 est une vue en perspective du rotor de la figure 4, avec un arbre fixé à une partie du corps du rotor; la figure 6 est une vue en perspective d'un rotor terminé; les figures 7 à 11 représentent un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention; la figure 7 est une vue en élévation de côté d'un élément tubulaire; les figures 8 et 9 sont des vues en élévation 35 de côté qui illustrent les phases initiales de la formation des fentes de palettes; la figure 10 est une vue en élévation de côté montrant l'élément tubulaire mis à une forme générale cylindrique; la figure 11 est une vue en élévation de côté 5 qui montre le composant rotor tubulaire avec les fentes de palettes qui y sont formées; la figure 12 est une vue en perspective illustrant la façon dont les flasques peuvent être réunis à un corps de rotor. La présente invention a pour objet un procédé de formation d'un rotor pour une pompe à fluide rotative du type à palettes dans laquelle le rotor est de forme générale cylindrique et présente une pluralité de fentes de palettes Le procédé de la présente invention peut 15 être mis en oeuvre d'un certain nombre de façons. Le corps du rotor est formé à partir d'un élément tubulaire comportant une pluralité de parties à peu près plates et une pluralité de parties d'angles comprises entre les parties plates Comme on l'a indiqué sur 20 la figure 1, l'élément tubulaire possède des parties plates 1 entre des parties d'angles 2 Au contraire, l'élément tubulaire octogonal de la figure 7 possède des parties plates 1 et ses parties d'angles 2 ' sont également plates L'élément tubulaire est de préférence mis aux 25 configurations des figures 1 et 7 par un processus d'étirage On peut utiliser n'importe quel élément tubulaire pourvu qu'il possède autant de parties plates qu'il y a de fentes de palettes et que les parties plates soient réunies par des parties d'angles L'élément tubulaire 30 est de préférence fait d'une matière à base de fer, d'une matière à base d'aluminium, d'une matière composite à matrice d'aluminium ou équivalent. Quelle que soit la forme de réalisation, les fentes qui constitueront finalement les fentes de palet35 tes sont formées à partir des parties plates Ces fentes peuvent être formées par paires de fentes opposées, com- me représenté sur les figures 2 et 3 et sur les figures 8 et 9, ou encore, les fentes peuvent être formées successivement à partir des parties plates. Les fentes formées dans l'élément tubulaire 5 sont ensuite transformées en fentes de palettes, au moyen d'un outil Dans une telle opération, un outil formé avec précision est mis en contact avec l'élément partiellement formé (par exemple, celui représenté sur la figure 3 ou sur la figure 10) et on soumet cet élément à 10 une autre déformation pour donner aux fentes 4 la configuration finale désirée Cette déformation peut être obtenue par voie mécanique, hydraulique ou encore par formage par explosion. Les parties d'angles sont également mises à la 15 forme de la surface périphérique extérieure du rotor au moyen d'un outil Ceci peut s'effectuer après que les fentes de palettes ont reçu leur formation finale mais il est préférable que ceci soit exécuté simultanément. Ce processus de mise en forme finale peut également être 20 utilisé pour former le passage d'arbre 6 des figures 4 et 11, dans lequel les extrémités intérieures des fentes de palettes 8 forment le passage de l'arbre. Ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 5 et 6, un élément allongé (qui peut être massif ou tubulai25 re), qui sert d'arbre 8, est inséré à travers le passage d'arbre 6 ménagé dans le corps 7 du rotor et fixé dans ce passage par déformation de l'arbre en place ou par soudage On utilise de préférence une masse de résine synthétique 10 pour remplir les parties intérieures creu30 ses 9 du corps 7 du rotor et on la fait durcir dans ces parties intérieures L'ensemble complet peut ensuite être revêtu par dépôt électrolytique ou traité d'une autre façon pour produire un rotor 11 comme celui représenté sur la figure 6. La forme de réalisation des figures 11 et 12 est formée de la même façon Dans une telle forme de réalisation, lorsque le corps du rotor a été mis en forme, on soude aux extrémités opposées du rotor 7 des flasques 13 et 13 ' munis de bouts d'arbres 12 et 12 ' respectivement Les bouts d'arbres 12 et 12 ' et les flasques 5 13 et 13 ' sont assemblés, par moulage ou soudage, pour constituer des constructions d'une seule pièce, et ils sont initialement formés par coulée ou forgeage L'arbre peut être prévu sur un seul des flasques. Avec les procédés de fabrication du rotor selon 10 l'invention, le rotor peut être fabriqué facilement. L'intérieur du rotor est creux et contient une résine synthétique Le rotor selon l'invention est donc beaucoup plus léger que les rotors massifs classiques et il est d'une rigidité très supérieure à celle d'un rotor 15 massif possédant le même poids. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 254916 '0 R E V E N D ICATIONS 1 Procédé de formation d'un rotor pour une pompe à fluides rotative du type à palettes, ledit rotor étant de forme générale cylindrique et présentant une pluralité de fentes de palettes, le procédé comprenant 5 les phases consistant à: a) préparer un élément tubulaire qui possède une pluralité de parties sensiblement plates ( 1) et une pluralité de parties d'angles ( 2, 2 ') situées entre lesdites parties plates; b) former les fentes ( 4) dans lesdites parties plates ( 1) par déformation 10 dudit élément tubulaire; c) transformer lesdites fentes ( 4) en lesdites fentes de palettes au moyen d'un outil; et d) transformer lesdites parties d'angles ( 2, 2 ') en la surface périphérique extérieure dudit rotor au moyen d'un outil. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les phases c) et d) sont réalisées simultanément avec le même outil. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fentes ( 4) sont formées dans lesdi20 tes parties plates ( 1), par paires de fentes opposées. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fentes ( 4) sont formées successivement dans lesdites parties plates ( 1). Procédé selon la revendication 1, caractéri25 sé en ce que les parties d'angles ( 2) dudit élément tubulaire possèdent un rayon de courbure à peu près égal à celui du rotor cylindrique qu'il s'agit de former. 6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la phase consistant à fixer des flasques ( 13, 30 13 ') audit rotor cylindrique ( 7). 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé par la phase consistant à fixer des bouts d'arbres ( 12, 12 ') à au moins un flasque ( 13, 13 ') dudit rotor ( 7). 8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la phase consistant à remplir ledit rotor d'une matière légère. 9 Procédé selon la revendication 8, caractéri5 sé en ce que ladite matière légère est une résine plastique ( 10). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire est fait d'un métal choisi dans les alliages d'aluminium et les alliages 10 de fer. 11 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire est constitué par une matrice métallique et renforcé de fibres. 12 Procédé selon la revendication 1, caracté15 risé en ce que ladite matrice métallique est composée d'aluminium.