Brevet FR2740512A1 — publié le 19970430

POMPE A PALETTES FORMEE D'UNITES ALI ES A ROTOR COMMUN DESCRIPTION L'invention a pour sujet une pompe à palettes formée de plusieurs unités présentant un rotor commun. Il est parfois utile de disposer plusieurs unités de pompe en ligne pour desservir des appareillages voisins ou plus généralement accomplir des fonctions analogues mais séparées. C'est notamment vrai pour des groupes de lubrification destinés à récupérer l'huile provenant de divers organes annexes des moteurs d'avions ou alimenter ceux-là. Il est clair qu'on peut employer des pompes entièrement distinctes, mais que la conséquence en est une certaine complication de l'appareillage. La déposante a donc décidé d'opérer une simplification en construisant une pompe unitaire, formée d'unités distinctes desservant chacune un organe selon le procédé habituel, mais où un rotor unique traverse toutes les chambres de refoulement des unités et porte donc toutes les palettes, qui sont donc disposées en jeux qui se succèdent le long du rotor ; ainsi, non seulement un seul rotor remplace les rotors séparés, mais il n'est plus besoin que d'un mécanisme de commande unique (moteur et transmission par engrenage ou autre) au lieu d'un mécanisme de commande par rotor, ou d'un mécanisme de commande unique complété par des transmissions entre les rotors ; et le stator délimite toutes les chambres de refoulement. Une telle disposition n'est à vrai dire pas suffisante en elle-même, car elle pèche en ce qu'il peut être difficile de prévenir la formation de vibrations importantes, surtout si les unités sont nombreuses. La solution apportée à ce nouveau problème consiste à décaler angulairement les palettes d'une unité à une autre le long du rotor, par exemple d'un angle égal au quotient de l'angle d'espacement de palettes consécutives sur une même unité par le nombre d'unité, ou à un multiple de ce quotient. Les pulsations de couple sont alors mieux réparties, et elles sont même parfaitement régulières dans la réalisation préférée qu'on vient de définir. Une autre disposition importante offerte avec l'invention bien qu'elle soit optionnelle, et dont le but est analogue à celui du rotor unique car le nombre de pièces de la pompe s'en trouve encore réduit, consiste à utiliser des palettes qui ne s'étendent pas sur un rayon de la chambre de refoulement, mais sur un diamètre entier, ce qui fait qu'une seule pièce forme deux palettes. Les palettes d'une même unité se rencontrent alors à une zone centrale d'intersection, ce qui oblige à les échancrer de manière qu'elles s'imbriquent l'une dans l'autre, selon de nombreuses formes concrètes possibles. Cependant, cette imbrication peut être mise à profit pour assurer la position des palettes dans le sens axial du rotor, si ces portions imbriquées se succèdent en se touchant en sens axial du rotor, car des déplacements latéraux des palettes deviennent impossibles. Une réalisation concrète de l'invention va maintenant être décrite à l'aide des figures suivantes, annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure l est une vue générale de l'invention, - la figure 2 est une vue du rotor, les figures 2A, 2B et 2C étant trois coupes du rotor selon les lignes A-A, B-B et C-C, - la figure 3 représente les palettes d'un étage, et - les figures 4 et 5 représentent deux dispositions possibles du rotor dans le stator. A la pompe de la figure l s'embranchent des conduites parallèles d'alimentation l et des conduites de refoulement 2, parallèles entre elles et qui prolongent les précédentes. Les conduites 1 et 2 sont creusées dans un carter 20 unitaire de pompe qui contient un rotor 4. Le rotor 4 est unitaire, en forme d'arbre et traverse des chambres de refoulement 5 aux jonctions des conduites d'alimentation et de refoulement l et 2.Il est fendu de part en part dans les chambres de refoulement 5, pour recevoir des palettes 6 et 7 de deux genres différents et qu'on décrira en détail plus loin mais dont le rôle est classique, puisqu'elles divisent les chambres de refoulement 5 en compartiments de volume variable entre les conduits d'alimentation 1 et les conduits de refoulement 2, si bien que le liquide pompé est rejeté vers ce dernier. Le rotor 4 est soutenu par deux catégories de paliers, les uns 8 appartenant à une paire disposée aux extrémités du rotor 4 et soutenant plus précisément des extrémités amincies 9 de celui-ci (au-delà d'une desquelles se trouve le mécanisme d'entraînement du rotor, mais qui n'est pas illustré), alors que les autres paliers 10 sont disposés entre les précédents et servent à isoler mutuellement les chambres de refoulement 5. Chaque chambre de refoulement 5 est délimitée par un stator 3 qui entoure les palettes 6 et 7 et s'étend axialement entre deux paliers 8 ou 10 consécutifs. Mais une autre fonction des paliers 8 et 10 est d'offrir un guidage latéral aux palettes 6 et 7, dont les bords latéraux frottent contre ceux des paliers 8 et 10. En ce qui concerne l'aspect le plus important de l'invention, à savoir la disposition des palettes 6 et 7, la figure l n'est pas fidèle pour des raisons de clarté du dessin et il convient de se reporter à la figure 2, où les fentes il destinées aux palettes 6 et 7 ont été figurées. On voit que, pour chacune des unités de pompage échelonnées le long du rotor 4, les fentes il sont régulièrement réparties sur la circonférence mais décalées angulairement d'une unité à l'autre, c'est-à-dire que les fentes il d'une unité ne prolongent pas les fentes il d'une autre unité.Dans le cas présent où la circonférence comporte quatre fentes il à chaque unité, espacées par conséquent de 900, les fentes de l'étage voisin sont décalées de 30 dans un sens et celles de l'unité voisine de 60". Bien qu'une grande liberté de décalage soit possible, cette disposition offre une régularité parfaite de répartition de l'ensemble des fentes il sur la circonférence du disque et est donc défavorable à l'apparition de vibrations grâce à la régularité des pulsations de couple de torsion qui s'exercent. Les palettes 6 et 7 s'étendent chacune sur un diamètre entier des chambres de refoulement 5, et glissent donc sur leur paroi par les deux extrémités. Les fentes il s'élargissent à leur concours pour se joindre à un brochage 12 au centre du rotor 4. Les palettes 6 et 7 s'y rencontrent, et, comme il ressort nettement des figures 4 et 5, l'excentrement du rotor 4 dans le stator 3, imposé par la forme des paliers 8 et 10, oblige les palettes 6 et 7 à glisser par allers et retours dans les fentes li et l'une devant l'autre. Elles doivent donc être évidées pour s'imbriquer sans se coincer au cours de leurs mouvements, ce qui apparaît bien à la figure 3 : la palette 6 est pourvue de deux saignées 13 opposées au centre de sa longueur, de part et d'autre d'une partie étranglée 14, alors que la palette 7 a une forme complémentaire au centre et est pourvue d'une fenêtre 15 qu'entourent deux bras 16 situés sur les côtés. L'imbrication consiste à disposer la partie étranglée 14 dans la fenêtre 15 et les bras 16 dans les saignées 13, ce qui autorise le mouvement souhaité pour les palettes 6 et 7 pour peu que les saignées 13 et la fenêtre 15 soient suffisamment larges.Dans cette conception, la palette 6 est d'une pièce mais la palette 7 est formée de deux moitiés 7a et 7b séparées à mi-longueur des bras 16 (quoique contiguës en fonctionnement), pour que le montage de la palette 6 dans la fenêtre 15 soit rendu possible. Si les dimensions ou les formes des évidements centraux des palettes le permettaient, il serait apprécié que celles-ci soient toutes d'une pièce dans d'autres réalisations. Dans la conception classique, le rotor 4 est excentré au maximum dans le stator 3, si bien que ces deux pièces se touchent par une génératrice de contact 17. Quand une fente 11 arrive à cet endroit, la palette correspondante est repoussée complètement dedans, ce qui la fait échapper au guidage transversal offert par les paliers 8 et 10 et pourrait la laisser jouer transversalement dans la fente 11, dont la largeur est plus grande, surtout pour les moitiés de palette 7a et 7b qui ne s'étendent que sur un rayon du rotor 4. Si la partie étranglée 14 est ajustée avec peu de jeu dans la fenêtre 15, et les bras 16 dans les saignées 13, le débattement transversal des palettes 6 et 7 dans leurs fentes 11 est interdit, car la palette enfoncée est retenue par l'autre. Une autre solution, représentée à la figure 5, consiste à diminuer l'excentrement du rotor 4 pour supprimer la génératrice de contact 17 : les palettes 6 et 7 sont alors toujours retenues par les paliers 8 et 10 et ainsi correctement guidées, bien qu'alors surgisse un défaut de rendement dû à une recirculation du liquide vers les conduits d'alimentation 1, grâce à la possibilité qu'il a alors de passer par le passage le plus étroit entre le stator 3 et le rotor 4. Enfin, on propose que les ajustements entre les paliers d'extrémité 8 et le carter soient assez serrés pour que le rotor 4 soit guidé correctement, alors que le jeu entre les paliers 10 et le carter est augmenté pour éviter une hyperstaticité du montage dans le carter. REVENDICATIONS 1. Pompe à palettes formée de plusieurs unités en ligne, caractérisée en ce qu'elle comprend un rotor (4) porteur des palettes (6, 7) commun pour toutes les unités, et en ce que les palettes sont décalées angulairement d'une unité à une autre. 2. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que les palettes d'unités différentes sont décalées angulairement d'un angle égal au quotient d'un angle de distance de palettes consécutives sur une même unité par le nombre d'unités, ou à un multiple de ce quotient. 3. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les palettes (6, 7) s'étendent sur tout un diamètre de chambre de refoulement formée pour chacune des unités dans un stator, les palettes d'une même unité étant imbriquées les unes dans les autres (13 à 16) à une intersection centrale (12). 4. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que chacune des unités comprend deux types de palettes. 5. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les palettes d'une même unité possèdent des portions (14 et 16) qui se succèdent en se touchant en sens axial du rotor (4). 6. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le rotor est excentré dans un stator sans toucher le stator. 7. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le rotor (4) est soutenu par des paliers extrêmes (8) ajustés de façon plus serrée sur un carter (20) entourant le rotor (4) que des paliers intermédiaires (10).