Brevet FR2834316A1 — publié le 20030704

dans le moteur à excitation composée. Domaine de l'invention La présente invention concerne une pompe à pistons ra- diaux comportant un arbre de pompe rotatif relié par un segment à une bague excentrique fixe en rotation et un palier à aiguilles installé sur la s surface enveloppe de la bague excentrique et se composant d'un manchon à aiguilles avec des bords dirigés radialement vers l'intérieur et entre les- quels roulent des aiguilles de roulement guidées dans une cage, le chemin extérieur étant formé par la surface enveloppe intérieure du manchon à aiguilles et le chemin de roulement intérieur par la surface enveloppe de la o bague excentrique, avec sur un côté, entre le bord du manchon à aiguilles et la bague excentrique à une couronne de butée qui couvre radialement la bague excentrique pour constituer un ensemble imperdable, le man- chon à aiguilles ayant au moins un piston plongeur de pompe radial par rapport à l'arbre de pompe et logé dans un corps de pompe, ce piston plongeur étant soutenu par sa surface frontale. Arrière-plan technologique On connaît déjà un tel dispositif de palier excentrique du type défini ci-dessus pour une pompe à pistons à mouvement linéaire se- lon le document DE 198 39 430 A1. Comme le montre la figure 1 de ce o document, ce dispositif de palier excentrique comporte un arbre moteur avec un tourillon d'arbre portant un palier excentrique. Le palier excentri- que se compose d'un manchon à aiguilles dont les deux bords recourbés radialement vers l'intérieur entourent l'anneau excentrique; d'un côté cela se fait par une rondelle de butée complémentaire prévue entre l'anneau :5 excentrique et le bord. Les aiguilles de roulement guidées dans une cage roulent dans la direction axiale, entre le bord du manchon à aiguilles et la rondelle de butée, et les deux chemins de roulement sont formés par la surface enveloppe intérieure du manchon à aiguilles et la surface enve- loppe de la bague excentrique. Un piston plongeur vient par sa surface frontale contre la surface enveloppe du manchon à aiguilles pour coulisser longitudinalement dans le boîtier. L'inconvénient de cette solution est qu'en particulier aux vitesses de rotation élevoes, le palier excentrique est sensible à la pous- sière. s Exposé de l'invention La présente invention a pour but de perfectionner le dispo- sitif excentrique d'une pompe à pistons radiaux. A cet effet, l'invention concerne une pompe à pistons ra diaux du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que la couronne de bu tée est tenue dans une rainure périphérique du manchon à aiguilles et est entourée par son bord radial add acent en étant munie d'une rainure en forme d'anneau circulaire ouvert vers l'intérieur dans la direction axiale, qui guide la cage. Cette réalisation selon l'invention du palier excentrique as sure un effet d'étanchéité très amélioré contre la poussière et les particu les de saletés car la bague excentrique, la rondelle de butée et la cage de o palier constituent un joint en labyrinthe par leur disposition respective, évitant l'entrée de poussières et de particules de saletés à l'intérieur du palier. Cette amélioration de l'effet d'étanchéité augmente considérable ment le temps de fonctionnement d'un tel palier. Suivant une autre caractéristique avantageuse de s l'invention, la couronne de butée est libre en rotation ou présente un siège fixe. Suivant un autre développement de l'invention, à l'opposé de la couronne de butée, le bord du manchon à aiguilles comporte une rainure en forme d'anneau de cercle ouverte vers l'intérieur dans la direc o tion axiale, pour guider la cage. Cette réalisation améliore également l'effet d'étanchéité du palier du côté concerné par la formation d'un joint en labyrinthe. Selon une autre caractéristique avantageuse, au niveau de la rainure en forme d'anneau de cercle, la cage présente en coupe longitu dine une épaisseur radiale réduite. Cette épaisseur radiale diminuée crée dans la rainure annulaire de la rondelle de butée ou du bord, un es pace libre plus grand utilisable pour servir de réserve de graisse. Suivant une autre caractéristique avantageuse, de l' invention le s deux faces frontale s de la b agu e excentri qu e s ont muni es chacune d'un dégagement étagé dans lequel pénètre la couronne de butée et son bord opposé du manchon à aiguilles. Dans ce cas également, la réalisation et la disposition selon l'invention de la bague excentrique, de la cage du palier et de la rondelle de butée, forment un joint en labyrinthe qui protège mieux le palier contre la pénétration de particules de saletés. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la couronne de butée est tenue dans une rainure périphérique du manchon à aiguilles et elle est entourée radialement par son bord ad jacent, et un joint de friction est prévu entre d'une part la cage et la cou- ronne de butée, et d'autre part, entre la cage et le bord opposé. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la couronne de butée est tenue dans une rainure périphérique s du manchon à aiguilles et y est entourée radialement par son bord voisin qui pénètre avec un prolongement axial dans une rainure en anneau de cercle de la couronne de butée, ouverte vers l'extérieur dans la direction axiale, et à l'opposé de la couronne de butée, la face frontale de l'anneau excentrique est munie d'une rainure annulaire ouverte vers l'extérieur o dans la direction axiale, dans laquelle pénètre un prolongement axial du bord. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, en liaison avec la trajectoire, la bogue excentrique comporte des deux côtés chaque fois un prolongement dirigé radialement vers s l'extérieur, entouré chaque fois par un bord du manchon à aiguilles. Enfin, suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la bague excentrique est munie au niveau d'une face en liaison avec la trajectoire, d'un prolongement dirigé radialement vers l'extérieur, ce prolongement étant entouré par le bord du manchon à aiguilles alors que le côté opposé de la bague excentrique est muni d'un dégagement éta- gé dans lequel pénètre le bord du manchon à aiguilles. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement 2s dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un palier excentrique installé sur un arbre de pompe, - les figures 2, 3, 4, 5, 6, 7 montrent différentes variantes de paliers ex- centriques. Description de différents modes de réalisation La figure 1 montre un dispositif excentrique selon l'invention pour une pompe à piston radial. Dans cette pompe, l'arbre de pompe 2, muni d'un segment d'extrémité 1, tourne autour de son axe lon- gitudinal 3. Le segment d'extrémité 1 de l'arbre 2 de la pompe tient, par 3s une liaison par la force ou la forme, la bague excentrique 4 dont la surface enveloppe forme le chemin de roulement intérieur 5 des aiguilles de palier 7 guidées dans une cage 6. Le chemin de roulement 8 extérieur corres- pondant est constitué par le manchon à aiguilles 9 muni de chaque côté d'un bord 1O, 11, recourbé radialement vers l'intérieur. Le bord gauche 10 a une dimension radiale telle qu'il couvre en partie la face frontale de la bague excentrique 4. Dans l'espace libre du côté droit, entre la bague ex- centrique 4 et le bord 11, se trouve une couronne de butée 12 dont la surface enveloppe est installée dans la rainure périphérique 13 du manchon à aiguilles 9. La couronne de butée 12, qui peut être installée libre en rotation, ou de manière solidaire dans la rainure 13, a une dimension radiale pour couvrir partiellement la face frontale de la bague excentrique 4. Elle est tenue par le bord dirigé vers l'intérieur du manchon à aiguilles o 9. On a ainsi une unité excentrique, compacte, imperdable, et courte dans la direction axiale; cette unité assure, lors d'une rotation de l'arbre de pompe 2, un mouvement de montée et de descente du piston plongeur de pompe 14 appliqué contre la surface enveloppe du manchon à aiguilles 9. Comme le montre en outre la figure 1, à la fois la couronne s de butée 12 et le bord 10 du manchon à aiguilles 9 sont munis d'une rai- nure en forme d'anneau de cercle 15, 16, ouverte vers l'intérieur, dans la direction axiale et servant au guidage de la cage 6 du roulement. Grâce à la disposition selon l'invention de la bague excentrique 4, de la cage 6 et de la couronne de butée 12 ainsi que des bords 10, 11 avec leurs rainures o 15, 16, on a un joint de type labyrinthe qui rend difficile la pénétration de particules de saletés à l'intérieur du palier. La figure montre que la péné- tration de particules de saletés peut au plus se faire à travers l'intervalle axial réduit existant entre la couronne de butée 12 et la face frontale de la bague excentrique 4 ou le bord 10 et la face frontale de la bague excentri s que 4; ces particules de saletés rencontrent alors la cage 4 du palier, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent progresser jusque dans la zone extérieure 8 de la trajectoire. Le palier excentrique selon la figure 2, ayant par ailleurs la même construction de palier que précédemment, comporte une cage 17 qui diffère de la cage 6 de la figure 1 en ce qu'au niveau des rainures en arc de cercle 15, 16, la section est diminuée. Cela permet une économie supplémentaire d'espace utilisable avantageusement comme chambre de réserve d'agent lubrifiant. Le dispositif à palier excentrique de la figure 3 comporte 3s une couronne de butée 18 installée là encore dans la rainure périphérique 13 du manchon à aiguilles 9 qui peut soit tourner librement soit avoir un siège fixe. Selon l'invention, à la fois entre la couronne de butée 18 et la cage 6 ainsi qu'entre le bord 10 du manchon à aiguilles 9 et la cage 6 s d'autre part, on a placé chaque fois un joint tranant 19 qui assure l'étanchéité complète du palier vers l'extérieur mais aussi vers l'intérieur. Le dispositif de palier de la figure 4 se caractérise par la ba- gue excentrique 20 comportant, des deux côtés de sa surface enveloppe s extérieure, des dégagements 21 en forme de gradins opposés dans les- quels pénètre la couronne de butée 18 ou le bord 10 du manchon à ai- guilles 9. De cette manière, le labyrinthe ainsi formé entre la couronne de butée 18 ou le bord 10 et la bague excentrique 20, assure un meilleur effet d'étanchéité. o La figure 5 montre le manchon à aiguilles 22 muni d'une rainure périphérique 13 recevant la couronne de butée 23 dont la direc tion axiale est équipée d'une rainure annulaire 27 ouverte en direction du prolongement axial 25 du côté 11 du manchon à aiguilles 22. Sur le côté opposé, la bague excentrique 24 est munie d'une rainure annulaire 28 ou s verte dans la direction axiale vers l'extérieur, et recevant le prolongement axial 26 du bord 10 du manchon à aiguilles 22. On constitue là encore un ensemble imperdable qui est avantageusement rendu étanche grâce à la disposition de l'invention. Le palier excentrique de la figure 6 comporte la bague ex o centrique 29 qui est munie, selon l'invention, au niveau de ses deux faces frontales opposées, des prolongements 20, 31, dirigés axialement vers l'extérieur et sur lesquels débordent les fonds 11 et 12 et le manchon à aiguilles 9. Entre les deux prolongements axiaux 30, 31, la couronne d'aiguilles, formée des aiguilles de palier 7 et de la cage 6, tourne. :5 Le manchon à aiguilles 9 représenté à la figure 7 se caracté rise en ce que la rainure périphérique 13 guide librement en rotation le prolongement 3 3 dirigé axialement vers l' extérieur de la b ague excentrique 32. Du côté opposé, la bague excentrique 32 est munie de la cavité en gradin ou dégagement en gradin 34 recevant le bord 10 du manchon à ai guilles 9 de sorte que dans ce cas on aura une bonne étanchéité pour ce dispositif excentrique. NOMENCLATURE 1 segment d'extrémité 2 arbre de pompe s 3 axe longitudinal 4 bague excentrique chemin de roulement intérieur 6 cage 7 aiguilles de roulement o 8 chemin extérieur 9 manchon à aiguilles bord 11 bord 12 couronne de butée s 13 rainure périphérique 14 piston plongeur de pompe rainure en forme d'anneau de cercle 16 rainure en forme d'anneau de cercle 17 cage 18 disque de démarrage 19 joint excentrique 21 dégagement en forme de gradin ou étagé 22 manchon d'aiguilles 2s 23 couronne debutée 24 bague excentrique prolongement axial 26 prolongement axial 27 rainure annulaire 28 rainure annulaire 29 bague excentrique prolongement 31 prolongement 32 bague excentrique 3s 33 prolongement 34 dégagement en gradin ou étagé REVENDICATIONS 1 ) Pompe à pistons radiaux comportant un arbre de pompe (2) rotatif relié par un segment (1) à une bague excentrique (4, 20, 24) fixe en rotation et un palier à aiguilles installé sur la surface enveloppe de la bague excentri s que (4, 20, 24) et se composant d'un manchon à aiguilles (9, 22) avec des bords (10, 11) dirigés radialement vers l'intérieur et entre lesquels roulent des aiguilles de roulement (7) guidées dans une cage (6, 17), le chemin extérieur (8) étant formé par la surface enveloppe intérieure du manchon à aiguilles (9, 22) et le chemin de roulement intérieur (5) par la surface en o veloppe de la bague excentrique (4, 20, 24), avec sur un côté, entre le bord (11) du manchon à aiguilles (9, 22) et la bague excentrique (4, 20, 24) à une couronne de butée (12, 18, 23) qui couvre radialement la bague ex centrique (4, 20, 24) pour constituer un ensemble imperdable, le manchon à aiguilles (9, 22) ayant au moins un piston plongeur de pompe (14) radial par rapport à l'arbre de pompe (2) et logé dans un corps de pompe, ce piston plongeur étant soutenu par sa surface frontale, caractérisée en ce que la couronne de butée (12) est tenue dans une rainure périphérique (13) du manchon à aiguilles (9) et est entourée par son bord radial adDacent (11) en étant munie d'une rainure (15) en forme d'anneau circulaire ouvert vers l'intérieur dans la direction axiale, qui guide la cage (6, 17). 2 ) Palier à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce que s la couronne de butée (12, 18, 23) est libre en rotation ou présente un siège fixe. 3 ) Palier à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à l'opposé de la couronne de butée (12), le bord (10) du manchon à ai guilles (9) comporte une rainure en forme d'anneau de cercle (16) ouverte vers l'intérieur dans la direction axiale, pour guider la cage (6, 17). 4 ) Palier à aiguilles selon la revendication 3, 3s caractérisé en ce qu' au niveau de la rainure en forme d'anneau de cercle (15, 16), la cage (17) présente en coupe longitudinale une épaisseur radiale réduite. ) Pompe à pistons radiaux selon le préambule de la revendication 1, caractérisée en ce que les deux faces frontales de la bague excentrique (20) sont munies chacune d'un dégagement étagé (21) dans lequel pénètre la couronne de butée (18) s et son bord opposé (10) du manchon à aiguilles (9). 6 ) Pompe à pistons radiaux selon le préambule de la revendication 1, caractérisée en ce que la couronne de butée (18) est tenue dans une rainure périphérique (13) du o manchon à aiguilles (9) et elle est entourée radialement par son bord adda cent (11), et un joint de friction (19) est prévu entre d'une part la cage (6) et la couronne de butée (18), et d'autre part, entre la cage (6) et le bord opposé (10). s 7 ) Pompe à pistons radiaux selon le préambule de la revendication 1, caractérisée en ce que la couronne de butée (23) est tenue dans une rainure périphérique (13) du manchon à aiguilles (22) et y est entourée radialement par son bord voisin (11) qui pénètre avec un prolongement axial (25) dans une rainure en an neau de cercle (27) de la couronne de butée (23), ouverte vers l'extérieur dans la direction axiale, et à l'opposé de la couronne de butée (23), la face frontale de l'anneau ex centrique (24) est munie d'une rainure annulaire (28) ouverte vers l'extérieur dans la direction axiale, dans laquelle pénètre un prolongement 2s axial (26) du bord (10). 8 ) Pompe à pistons radiaux comportant un arbre de pompe (2) rotatif dont un segment (1) est relié à une bague excentrique solidaire en rotation et un palier à aiguilles installé sur la surface enveloppe de la bague ex centrique, composé d'un manchon à aiguilles (9) avec des bords (10, 11) recourbés radialement vers l'intérieur et entre lesquels roulent des ai guilles de palier (7) guidées dans une cage (6) pour former un ensemble imperdable, la trajectoire de roulement extérieur (8) étant formée par la surface enveloppe intérieure du manchon à aiguilles (9) et leur trajectoire ss intérieure (5) étant formée par la surface enveloppe de la bague excentri que, caractérisée en ce qu' en liaison avec la trajectoire (5), la bague excentrique (29) comporte des deux côtés chaque fois un prolongement (30, 31) dirigé radialement vers l'extérieur, entouré chaque fois par un bord (10, 11) du manchon à ai- guilles (9). 9 ) Pompe à pistons radiaux selon le préambule de la revendication 8, caractérisée en ce que la bague excentrique (32) est munie au niveau d'une face en liaison avec la trajectoire (5), d'un prolongement (23) dirigé radialement vers l'extérieur, o ce prolongement étant entouré par le bord (11) du manchon à aiguilles (9) alors que le côté opposé de la bague excentrique (32) est muni d'un déga- gement (34) étagé dans lequel pénètre le bord (10) du manchon à aiguilles (9).