Brevet FR2681107A1 — publié le 19930312

i Pompe pour liquides visqueux La présente invention concerne une pompe pour liquides visqueux qui, destinée en particulier à être utilisée en tant que pompe à huile lubrifiante dans des moteurs thermiques de machines-outils guidées manuelle- ment, comme par exemple des scies à moteur à chaîne ou analogues, est constituée par un stator et un rotor entre les surfaces se faisant face desquels est montée une paroi en forme de pas de vis en matière élastomère pour former une rainure hélicoïdale dont le commencement communique avec un raccord d'aspiration disposé radialement dans le stator et dont l'extrémité terminal communique avec un raccord de refoulement également disposé radialement dans le stator. Une telle pompe simple, peu coûteuse, d'un fonc- tionnement sûr et d'une longue durée de vie est avantageu- sement utilisée en tant que pompe à huile lubrifiante dans des moteurs à deux temps, en particulier des moteurs à in- jection à deux temps pour machines-outils guidées manuel- lement, à savoir notamment des scies à moteur à chaîne. Dans ces moteurs la pompe à huile selon l'invention est utilisée à des fins de lubrification séparée, pour alimen- ter en huile la voie de mouvement de pistons, les paliers, etc Une pompe de ce genre est également avantageusement utilisable pour amener de l'huile de graissage à la chaîne à scier. Pour monter une pompe de ce genre dans le carter d'une machine-outil il faut établir une liaison, étanche aux fluides sous pression, entre le raccord d'aspiration et le raccord de refoulement de la pompe et des canaux s'étendant en aval de la pompe dans le carter Pour cela des bagues d'étanchéité appropriées doivent être montées dans le carter ou sur le stator de la pompe, ce qui deman- de beaucoup de temps et de travail. Or la présente invention a pour but de perfec- tionner une pompe de ce genre de telle manière que la pom- pe puisse être raccordée aisément, en peu de temps et de manière étanche au fluide sous pression, aux canaux dans le carter d'une machine-outil. Ce but est atteint, en ce qui concerne une pompe pour liquides visqueux, destinée à être utilisée en parti- culier en tant que pompe à huile lubrifiante dans des mo- teurs thermiques de machines-outils guidées manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaîne ou analogue, et constituée par un stator et un rotor entre les surfaces se faisant face desquels est montée une paroi à pas de vis en matière élastomère pour former une rainure hélicoïdale dont le commencement communique avec un raccord d'aspira- tion monté radialement dans le stator et dont l'extrémité terminale communique avec un raccord de refoulement monté radialement dans le stator, selon l'invention par le fait que le raccord d'aspiration et le raccord de refoulement aboutissent respectivement dans l'une de deux rainures an- nulaires, lesquelles sont formées sur la paroi extérieure du stator entre au moins trois bagues d'étanchéité qui, constituées d'un élastomère, sont appliquées sur la paroi extérieure du stator par projection. Etant donné que le raccord d'aspiration comme le raccord de refoulement débouchent d'abord dans une rainure annulaire périphérique, ces rainures annulaires étant réa- lisées entre au total au moins trois bagues d'étanchéité, le canal de liquide prévu dans le carter peut être placé dans toute position de rotation voulue par rapport au sta- tor Ceci a pour avantage que le stator de la pompe peut, dans toute position de rotation voulue, être placé dans un cylindre récepteur prévu dans un carter A cet égard les bagues d'étanchéité moulées en place par injection éta- blissent, sans moyens d'étanchéification additionnels, un ajustement étanche dans le cylindre récepteur prévu dans le carter En conséquence, il suffit de mettre le rotor de pompe simplement en place pour réaliser une communication étanche au fluide sous pression entre les raccords de la pompe et les canaux dans le carter. Avantageusement, le stator présente une brusque variation de diamètre, permettant ainsi un montage simpli- fié et offrant une protection des bagues d'étanchéité con- tre tout endommagement lors du montage. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention le stator est réalisé en tant que corps en élastomère qui est moulé par injection en une seule pièce avec la paroi en forme de pas de vis formant la rainure hélicoïdale et avec les bagues d'étanchéité montées sur la paroi extérieure Lors de la fabrication du stator sont ainsi réalisées, au cours d'une seule et même opération, toutes les bagues d'étanchéité nécessaires au montage du stator dans le cylindre récepteur prévu dans l'enveloppe. Avantageusement, les bagues d'étanchéité fermant la rainu- re hélicoïdale extérieurement sont ainsi en même temps rapportées, par injection, au corps en élastomère de sorte que l'ajustement serré du rotor dans le stator est égale- ment assuré sans dispositions supplémentaires La pompe est simplement assemblée et parfaitement apte à fonction- ner; conjointement avec le rotor, le stator est axiale- ment glissé dans le cylindre récepteur prévu dans le car- ter, réalisant ainsi en même temps le raccordement, étan- che au fluide sous pression, de la pompe aux canaux dans le carter. Entre la rainure annulaire du raccord de ref ou- lement et la rainure annulaire du raccord d'aspiration est avantageusement ménagée une rainure annulaire séparatrice. Une autre caractéristique avantageuse de l'in- vention consiste en ce que dans le corps en élastomère du stator est avantageusement noyé un élément porteur renfor- çateur, en particulier un tronçon tubulaire de préférence en acier. Entre l'élément porteur et la paroi en forme de pas de vis dans le corps en élastomère est avantageusement ménagé au moins un espace creux qui s'étend de préférence sur une partie de la périphérie, l'espace creux pouvant avantageusement s'étendre sur à peu près toute la longueur axiale du stator. Une autre caractéristique de l'invention consis- te en ce que sur la paroi intérieure du corps en élastomè- re sont rapportées par moulage par injection des bagues d'étanchéité fermant la rainure hélicoïdale du côté exté- rieur. Entre la rainure hélicoïdale et les bagues d'é- tanchéité fermant celle-ci est avantageusement réalisé un canal collecteur respectif. Une autre caractéristique de l'invention con- siste encore en ce qu'à l'extrémité extérieure du stator est rapportée en une pièce avec ce dernier une lèvre antisalissure intérieure. L'invention est expliquée plus en détail ci- dessous à l'aide d'un exemple de réalisation décrit en détail ci-dessous et illustré aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue frontale, suivant la flèche I de la figure 2, du stator selon l'invention d'une pompe; et la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Le stator représenté 1 d'une pompe est constitué par un corps 2 en élastomère qui, à des fins d'accroisse- ment de la stabilité dimensionnelle, est de préférence moulé en place par injection sur un élément porteur rigide 3 L'élément porteur 3 est sensiblement noyé complètement dans le corps 2 en élastomère et est constitué par un tronçon tubulaire, de préférence en acier, disposé coaxia- lement à l'axe médian longitudinal 30 de la pompe. Le corps tubulaire cylindrique 2 en élastomère porte sur sa face intérieure une paroi 4 en f orme de pas de vis, de façon à former sur sa paroi intérieure une rainure hélicoïdale 5 La rainure hélicoïdale débouche à une extrémité dans un canal collecteur 6 réalisé sous la forme d'une rainure annulaire et à son autre extrémité dans un canal collecteur 7 également réalisé sous forme de rainure annulaire Le canal collecteur 6 est en communica- tion avec un raccord d'aspiration 8, et le canal collec- teur 7 avec un raccord de refoulement 9 Les raccords d'aspiration et de refoulement sont des alésages traver- sants réalisés radialement dans le corps 2 et l'élément porteur 3. La rainure d'amenée, ou canal collecteur, 6 et la rainure de sortie, ou canal collecteur, 7 sont étanché- ifiées aux extrémités axiales du stator 1 respectivement 3 v par une bague d'étanchéité 10; 11 A l'une de ses extré- mités le corps 2 présente en outre une garniture d'étan- chéité annulaire extérieure 12. Afin d'augmenter l'élasticité radiale il est prévu, radialement entre l'élément porteur rigide 3 et la paroi intérieure du stator 1, au moins un espace creux 13. Ainsi qu'il ressort des figures 1 et 2, l'espace creux 13 est formé, dans le présent exemple de réalisation, par une fente en forme d'anneau partiel qui s'étend dans la direc- tion périphérique du stator sur environ 900 et sensible- ment d'une extrémité axiale jusqu'à l'autre extrémité axi- ale Il peut être avantageux de laisser l'espace creux ouvert à l'une ou à chacune des deux extrémités axiales du stator 1. Comme le montre la figure 1, trois espaces creux 1 h 13 sont en l'occurrence répartis régulièrement sur la pé- riphérie du stator 1. Sur la paroi extérieure 14 du corps 2 en élas- tomère formant stator sont appliquées, par moulage par in- jection, des bagues d'étanchéité 15 à 18 s'étendant sur tout le pourtour Les bagues d'étanchéité limitent respec- tivement une rainure annulaire 19; 20, le raccord d'aspi- ration 8 débouchant dans la rainure annulaire 20 et le raccord de refoulement 9 débouchant dans la rainure annu- laire 19. L'espacement axial des bagues d'étanchéité 15 et 16, destiné à limiter la rainure annulaire 20 et l'espace- ment axial des bagues d'étanchéité 17 et 18, destiné à li- miter la rainure annulaire 19 sont choisis de telle maniè- re que le canal d'aspiration 22 et le canal de refoulement 23, ménagés dans le carter 21 d'une machine-outil, comme par exemple une scie à moteur à chaîne 23 ou analogue, communiquent au point de vue écoulement respectivement avec le raccord d'aspiration 8 et le raccord de refoule- ment 9 Les rainures annulaires 19 et 20 formées sur la paroi extérieure par les bagues d'étanchéité 15 à 18 mou- lées en place par injection jouent donc le rôle de canaux de communication A cet égard il est avantageux que le stator puisse, quelle que soit sa position de rotation, être glissé dans le cylindre récepteur 24 prévu à l'inté- rieur du carter 21, puisque les rainures annulaires 19 et assurent, dans toute position de rotation, une communi- cation entre les raccords et les canaux Sur le plan de la construction il suffit de tenir compte seulement de la distance axiale des canaux 22 et 23 par rapport à la posi- tion axiale terminale du stator 1 Les bagues d'étanchéité à 18 sont alors disposées à une distance axiale, choi- sie en conséquence, sur la paroi extérieure 14 du stator 1. Dans l'exemple de réalisation représenté il est formé entre les bagues d'étanchéité 16 et 17 en outre une rainure annulaire 25 qui assure une séparation supplémen- taire de la rainure annulaire 19 de la région de refoule- ment d'avec la rainure annulaire 20 de la région d'aspira- tion En principe trois bagues d'étanchéité sont cependant suffisantes - Le corps 2 en élastomère est réalisé, en une pièce avec la paroi 4 en forme de pas de vis, les bagues d'étanchéité intérieures 10 et il ainsi que, de préféren- ce, une lèvre antisalissure intérieure 12 disposée à l'ex- trémité extérieure et les bagues d'étanchéité 15 à 18 dis- posées sur la paroi extérieure 14, par moulage par injec- tion sur l'élément porteur 3. Pour monter la pompe dans le carter 21 le stator 1 est simplement glissé axialement en place dans le cylin- dre récepteur 24 prévu dans le carter 21, permettant ainsi en même temps aux bagues d'étanchéité de former les joints d'étanchéité nécessaires Il ne reste à présent que de retenir le stator 1 axialement en place dans le cylindre récepteur 24 Pour faciliter le montage et obtenir une protection des lèvres d'étanchéité lors du montage il suf- fit de conférer au stator 1 une brusque variation de dia- mètre extérieur et/ou de conférer au cylindre récepteur 24 à l'intérieur du carter 21 une brusque variation de diamè- tre correspondante 28 Il est également avantageux de pré- voir une forme de réalisation symétrique du stator 1 sans brusque variation de diamètre, de sorte que le stator peut, indépendamment de sa position, être monté avec l'une de ses extrémités axiales à l'avant. Le rotor réalisé sous la forme d'un arbre lisse 26 est à son tour glissé axialement dans le stator de sor- te que, grâce aux garnitures d'étanchéité moulées en place par injection, toutes les conditions d'étanchéification nécessaires sont en même temps remplies. En cas de rotation de l'arbre 26 dans le sens de rotation 27 le liquide visqueux à pomper, de préférence de l'huile lubrifiante, adhérera à la périphérie de l'arbre et-est entraîné, du fait de la partie de paroi 4 en forme de pas de vis, en direction du raccord de refoulement 9. La quantité d'huile lubrifiante transportée par une telle pompe est très réduite, à savoir par exemple de l'ordre de cm 3 par heure La rainure hélicoïdale formée est plusi- eurs fois plus large que haute; ses dimensions sont com- prises entre plusieurs dixièmes à plusieurs centièmes de millimètre Pour faire varier la pression de refoulement la rainure hélicoïdale 5 peut avoir un nombre plus ou moins élevé de spires S'il s'agit de réduire la quantité d'huile transportée alors cela peut se faire en faisant varier la profondeur et la largeur de la rainure, la vi- tesse du rotor étant évidemment à prendre en considéra- tion Il est essentiel que le débit et la pression de re- foulement puissent être réglés indépendamment l'un de l'autre et que fondamentalement le débit soit proportion- nel à la vitesse de rotation. REVENDICATIONS 1 Pompe pour liquides visqueux qui, destinée à être utilisée en particulier en tant que pompe à huile lu- brifiante dans des moteurs thermiques de machines-outils guidées manuellement, comme par exemple une scie à moteur à chaine ou analogue, est constituée par un stator ( 1) et un rotor ( 26) entre les surfaces se faisant face desquels est disposée une paroi ( 4) en forme de pas de vis en ma- tière élastomère pour former une rainure hélicoïdale ( 5) dont le commencement communique avec un raccord d'aspira- tion ( 8) disposé radialement dans le stator ( 1) et dont l'extrémité terminale communique avec un raccord de refou- lement ( 9) disposé lui aussi radialement dans le stator ( 1), caractérisée en ce que le raccord d'aspiration ( 8) et le raccord de refoulement ( 9) débouchent respectivement dans une rainure annulaire ( 20; 19), lesquelles rainures sont réalisées sur la paroi extérieure ( 14) du stator ( 1) entre au moins trois bagues d'étanchéité ( 15, 16; 17, 18), les bagues d'étanchéité ( 15, 16, 17, 18) en élastomè- re étant formées sur la paroi extérieure ( 14) par moulage par injection. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la périphérie extérieure du stator ( 1) présente une brusque variation de diamètre ( 28). 3 Pompe selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée en ce que le stator ( 1) est réalisé en tant que corps ( 2) en élastomère qui est réalisé, par moulage par injection, en une pièce avec la paroi ( 4) en forme de pas de vis formant la rainure hélicoïdale ( 5) et avec les ba- gues d'étanchéité ( 15, 16, 17, 18) disposées sur la paroi extérieure ( 14). 1 1 4 Pompe selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'il est ménagé en- tre la rainure annulaire ( 19) du raccord de refoulement ( 9) et la rainure annulaire ( 20) du raccord d'aspiration ( 8) une rainure annulaire séparatrice ( 25). Pompe selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que dans le corps ( 2) en élastomère du stator ( 1) est noyé un élément por- teur renforçateur ( 3), à savoir en particulier un tronçon tubulaire de préférence en acier. 6 Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il est formé entre l'élément porteur ( 3) et la paroi ( 4) en forme de pas de vis dans le corps ( 2) en élastomère au moins un espace creux ( 13) qui s'étend de préférence sur une partie de la périphérie. 7 Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'espace creux ( 13) s'étend sur à peu près toute la longueur axiale du stator ( 1). 8 Pompe selon l'une quelconque des revendica- tiôns précédentes, caractérisée en ce que sur la paroi in- térieure du corps ( 2) en élastomère formant stator ( 1) sont rapportées, par moulage par injection, des bagues d'étanchéité ( 10, 11) qui ferment la rainure du côté ex- térieur. 9 Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'entre la rainure hélicoïdale ( 5) et les bagues d'étanchéité ( 10, 11) qui la ferment est prévu respective- ment un canal collecteur ( 6; 7). Pompe selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'à l'extrémité ex- térieure du stator ( 1) est rapportée, de façon à former une seule pièce avec le stator, une lèvre antisalissure intérieure ( 12).