<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements aux pompes à liquide " .
La présente invention concerne des perfectionnements à des pompes à liquide comportant une couronne dentée intérieu- re rotative entre les dents consécutives de laquelle se trou- vent des ouvertures périphériques, un pignon rotatif ayant une dent de moins que la oouronne dentée et opérant à l'intérieur de oelle-oi pour former plusieurs chambres remplies de liquide et se dilatant;
chacune d'elles étant en communication aveo un orifice d'un coté de la couronne dentée, ainsi que plusieurs ohambres remplies de liquide et se contractant, chacune d'el- les étant en communication aveo una ouverture du coté opposé de la oouronne dentée, une ohanbre d'aspiration dans laquelle débouchent les ouvertures du coté à dilatation de la oouronne, une chambre de refoulement dans laquelle débouchent les ouver- tures du côté opposé et une ou plusieurs butées servant à assu- rer l'étanchéité entre la chambre de refoulement et la cham- bre d'aspiration; et à fermer chaque orifice au moment où il
<Desc/Clms Page number 2>
passe d'une chancre à l'autre.
L'un des buts de 1''invention consiste à empêcher l'empri- sonnement de liquide dans la pompe, ainsi que le bruit et le dommage qui en résultent. A cet effet l'invention consiste à disposer la butée de façon que, pendant \La fermeture de chaque orifice par la butée, le volume de la chambre remplie de liqui- de et communiquant avec cet orifice ne devienne jamais plus petit qu'au moment ou la fermeture commence à s'établir.
Un autre but de l'invention consiste à créer une pompe du type en question à volume variable ; à cet effet l'invention consiste aussi à monter la couronne dentée de façon qu'elle puisse coulisser longitudinalement par rapport au pignon pour faire varier l'amplitude du oontaot entre ces pièces,au moyen d'un organe conjugué non ratatif destiné à assurer l'étanchéité du pignon dans sa partie qui est mise hors de prise avec la couronne.
Les applications du dispositif de butée décrit ci-dessus ne sont pas limitées aux pompes à volume variable, ce disposi- tif pouvant aussi être appliqué à des pompes à volume constant dont la oouronne dentée n'est pas montée voulissante par rapport au pignon.
Pour que l'invention soit mieux comprise on se référera aux dessins annexés dans lesquels sont représentées à titBe d'exemple deux modes préférés de réalisation destinés à pomper un liquide et qui seront décrits dans leur application au pom- page d'huile.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une pompe à volume variable représentée dans la position dans laquelle le volume est sensiblement complet, mais la couronne dentée et le pignon étant hors de prise sur 1,6 mm environ.
La fig. 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1.
Les fi. 3 et 4 sont des coupes par les lignes 3-3 et 4-4 de la fig. 1 respectivement.
<Desc/Clms Page number 3>
La fig. 6 est une coupe par la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en perspective, partie en coupe, du pignon et de la oouronne dentée en partie hars de prise et dans la position dans laquelle le volume est réduit à peu prèsà la moitié.
La fig. 8 est un plan de la pompe à volume variable représentée dans les fig. 1 à 7.
La fig. 9 est une coupe longitudinale verticale d'un moteur ou d'une pompe à volume constant et
La fig. 10 est une coupe transversale par la ligne 10-10 de la fig. 9.
On oonsidérera d'abord la pompe à volume variable représentée dans les fig. 1 à 8. 1 est le oomps de pompe, qui comporte, dans sa partie supérieure, un orifice d'aspi- ration 2 et un orifioe de refoulement 3 par lesquels l'hui- le ou l'autre fluide refoulé sont respectivement introduits et refoulés. Les extrémités du corps de pompe sont fermées au moyen d'un fond antérieur 4 comportant un bossage 5 et d'un fond postérieur 6 comportant un bossage 7, ce dernier bossage étant celui dont le diamètre est le plus grand et étant monté excentrique par rapport au bossage 5.
A l'inté- rieur du corps de pompe peut tourner une couronne dentée in- térieure 8 oomportant des dents 9 et des intervalles 10,cette couronne dentée oonstituant, avec le corps de pompe 1 et un organe conjugué qui sera déorit plus loin, le canal d'aspira- tion 11 et un canal de refoulement 12 communiquant respecti- vement aveo l'orifice d'entrée 2 et avec l'orifice de sortie 3. L'intérieur de la couronne dentée communique avec les ca- naux d'aspiration et de refoulement au moyen d'orifices 13 prati qués de distance en distance sur le pourtour, entre les dents de la couronne.
Un pignon 14 comportant des dents 15 est monté à l'intérieur de la couronne 8, de façon à pouvoir venir en prise avec elle, et µil est fixé, au moyen d'une
<Desc/Clms Page number 4>
olavette 16, à l'arbre 17 qui est entraîné par un moteur appro- prié quelconque ou une source de force motrice quelconque, dans le sens indiqué par la flèche dans la fig. 2. Une garniture de presse-étoupe 18 et un chapeau de presse-étoupe 19 assurent l'étanchéité de l'arbre 17,20 et 21 étant respect! venant un palier à rouleaux et un palier de butée pour le pignon.
Le pignon a une dent de moins que la couronne dentée,qui est montée excentrique par rapport au pignon, sur une profon- deur égale à environ la moitié de celle d'une dent, de façon que les dents de la couronne soient complètement en prise dans la partie supérieure, comme le montre le mieux la fig. 2, et qu'elles viennent juste toucher les pointes des dents du pignon. dans la partie inférieure. Dans la variante particulière re- présentée le pignon et la oouronne dentée ont respectivement huit et neuf dents, mais le nombre exact importe peu, à oondi- tion que la couronne ait une dent de plus que le pignon. La disposition est telle que la couronne et le pignon soient pro- fondément en prise sur un arc considérable dans la partie supé- rieure.
Dans la partie inférieure du dispositif les pointes des dents de la couronne et du pignon sont en contact ou sépa- rées par un petit jeu d'ure façon continue sur une distance correspondant à environ deux dents et demie de la couronne,de façon qu'il y ait parfois trois et parfois deux dents simultané- ment en contact ou très rapprochées les unes des autres par leurs pointes.
Le bossage antérieur 5 se prolonge intérieurement vers le flanc du pignon 14 et il est concentrique à la oouronne 8 de façon à s'adapter exactement à l'intérieur de la partie supé- rieure des dents 9 de la couronne lorsque oelle-oi est déplacée vers la gauche (fig. 1) ou de façon à se rapprocher du fond 4.
Le bossage postérieur 7 se prolonge également intérieurement vers le flanc du pignon et il a le même diamètre extérieur que il est
EMI4.1
le pignon , auque?/aonoentrique .
<Desc/Clms Page number 5>
Un organe annulaire conjugue 22 est monté coulissant à l'intérieur du corps de pompe, les parties latérales inter- médiaires de cet organe étant entaillées, comme le montre le mieux la fig. 5, de façon à constituer,avec le corps de pom- pe et la couronne 8, le canal d'aspiration 11 qui communique avec l'orifice d'entrée 2, et le canal de refoulement 12, qui communique avec l'orifice de sortie 3, en laissant ainsi une butée supérieure 23 et une butée inférieure 24. L'extrémité postérieure de l'organe conjugué 22 (fig. 1 et 7) est perforée de façon à s'adapter exactement sur le bossage 7, sur lequel elle peut coulisser.
La distance entre la partie entaillée ou surface 25 de l'organe conjugué et le bord postérieur de cet organe en face du fond 6 est égale à la longueur du bossage 7 et le flanc droit (fig. 1) de la couronne dentée 8 vient bu- ter sur la surface 25 de l'organe conjugué. Lorsque la cou- ronne 8 et le pignon 14 sont complètement en prise, l'organe conjugué se trouve constamment à l'extrémité postérieure du corps de pompe et il est appliqué sur le fond 6.
L'extrémité antérieure de l'organa conjugué 22 oom- porte une perforation servant de logement à la couronne 8 en vue de sa rotation à l'intérieur des butées 23 et 24, contre la surface verticale 25 et la surface horizontale 25', et elle est fermée par une plaque annulaire conjuguée 26 mairitenue à l'intérieur de l'extrémité antérieure de l'organe conjugué par un anneau de retenue 27, la plaque conjuguée 26 s'appli- quant exactement sur le bossage 5, sur lequel elle peut coulis- ser, et elle constitue la paroi antérieure de la chambre de pompe contenant la oouronne et le pignon.
L'organe conjugué et la plaque conjuguée constituent une chambre antérieure d'é- quilibre 28 avec le fond 4 et lorsque l'organe conjugué est déplacé en avant, une chambre postérieure 29 se forme entre le fond 6 et l'extrémité postérieure de l'organe conjugué.Une languette ou olavette 22' est montée entre le corps de pompe et l'organe conjugué pour empêcher ce dernier de tourner dans
<Desc/Clms Page number 6>
le corps de pompe, cet organe ooulissant longitudinalement sur cette clavette.
On voit, par la construction qui vient d'être décrite que, la couronne dentée 8 s'appliquant exactement à l'inté- rieur de l'organe conjugué et de la plaque conjuguée, et le pignon 14 étant fixé à l'arbre rotatif 17, le mouvement de l'organe conjugué en avant vers le fond 4 fera ooulisser la oourome pour l'amener en partie hors de prise avec le pi- . gnon , suivant l'amplitude du mouvement coulissant de l'orga- ne conjugué, tandis que le mouvement de cet organe en arrière vers le fond 6 ramènera la couronne complètement en prise avec le pignon.
Les butées 23 et 24, dans lesquelles le pignon
8 tourne, assurent l'étanohéité entre le canal d'aspiration
11 et le canal de refoulement 12 dans la partie supérieure et la partie inférieure du corps de pompe respectivement,l'étan- entre le canal d'aspiration et le oanal de refoulement étant assurée en outre par le contact entre la couronne dentée et les surfaces de la butée supérieure et de la butée irféreu- re dans lesquelles cette couronne tourne, la butée 24 s'éten- dant sur un arc assez grand pour embrasser un peu plus d'un intervalle 10 entre les dents plus deux orifices 13 de la cou- ronne et la butée 23 s' étendant sur une surface à peu près égale à la moitié de oelle de la butée 24.
L'étanchéité est complétée entre le oanal d'aspiration et le canal de roulement par le contact entre les dents du pignon et la oouronne dentée, dents qui, ainsi qu'on l'a déjà dit, sont en prise sur un arc considéra-le dans la partie supérieure du corps de pompe,tandis que dans la partie inférieure du corps de pompe les dents sont simplement en contact par leurs pointes. L'étanohéité est encore assurée autour de la oguronne dentée par une surface
25' dans laquelle tourna la oouronne, la surfaoe 25 et la face intérieurs de la plaque 26.
Les surfaoes 25' de l'organe con- jugué constituent un palier entourant complètement la oouronne
<Desc/Clms Page number 7>
On verra en outre, par la construction qui vient d'être décrite, que, lorsque la oouronne 8 et le pignon 14 sont en partie hors de prise, les faoes postérieures des dents 15 du pignon sont limitées par des bossages 7. Les sommets ou crêtes des dents 15 du pignon qui sont hors de prise avec la couronne 8 sont limités, et leur étanchéité est assurée par la partie cylindrique postérieure de l'organe conjugué, qui s'adapte exactement sur le bossage 7.
Les espaces dentés du pignon 14 sont séparés les uns des autres dans le sens de la longueur de l'axe du pignon par la perforation postérieure de l'organe conjugué 22 lorsque la couronne est déplacée longitudinalement par rapport au pignon ou lorsqu'elle est hors de prise avec ce dernier.Les faces frontales des dents du pignon sont en partie recou- vertes par le bossage 5 et lorsqu'elles ne sont pas recouver- tes de cette façon, elles sont en communication par dessus le bossage 5 avec les poches correspondantes ou intervalles correspondants 10 ménagés entre les dents de la couronne dentée, et en conséquence avec la face intérieure de la pla- que 26.
De façon analogue les poches 10 de la oouronne dentée sont limitées à l'extrémité antérieure de la plaque conju- guée 26, sur les pointes des dents, par le bossage 5 et les
EMI7.1
poches ainsi formées sont enpommunioa.tion, à 1extrér.té pos- térieure, aveo la partie en prise des dents et les poches qui se trouvent entre les dents du pignon. Chacune de oes poches est en communication avec sa propre dent en prise, mais non avec une autre poche quelconque ou une autre dent quelcon- que.
En conséquence, alrs queloes poches sont alternativement soumises à la pression d'aspiration et à la pression de refou- lement,elles ne peuvent pas être soumises simultanément aux deux, et comme le liquide à refouler est incompressible,il se déplace librement autour de la pompe.
<Desc/Clms Page number 8>
Ainsi qu'on l'a déjà dit, les bossages 5 et 7 sont de force cylindrique et ce demiera un diamètre plus grand que celui du premier. Si le bossage 7 était superposé à la fig. 2, il cou- , vrirait la surface d'uncercle décrit autour des pointes des dents 15 du pignon. Si le bossage 5 était superposé à la fig.2, il couvrirait la surface d'un cercle décrit autour des pointes des dents 9 de la couronne dentée. Comme ces cercles de bossage sont excentriques, ils seraient tangents l'un à l'autre dans la partie inférieure du pignon, à l'endroit où les dents 15 du pi- gnon passent sur la orête des dents 9 de la couronne dentée,oe qui est le point de dégagement maximum.
La différence de surface entre ces cercles de bossage se- rait en forme de croissant commençant au point de tangenoe ou point de rencontre commun et se prolongeant tout autour,la plus grande épaisseur se trouvant au sonnet du pignon ou à l'err droit où la prise est complète.
Une partie de cette différence entre les surfaces des faoes des bossages joue un rôle important dans le réglage du volume débité par la pompe rotative.
L'une des moitiés de cette différence en tonne de croissant celle qui est exposée à la pression de refoulement de la porape, représente la surface intérieure de la plaque conjuguée 26 et l'une des parties des flancs des dents 9 de la couronne den- tée, celle qui est en prise avec les dents du pignon et sur la- quelle peut a@ir la pression intérieure de la pompe, pression qui tend à repousser la couronne dentée et l'organe conjugué vers la gauohe dans la fig. 1, c'est-à-dire à les amener hors de prise avec le pignon, qui est fixé de façon à ne pouvoir ef- fectuer aucun mouvement axial.
Si l'on considère cette description en partant d'un autre point de vue, les bossages 5 et 7 peuvent être considérés comme étant deux pistons différentiels fixes montés l'un en faoe de l'autre.Les faces inférieures de ces pistons sont tangentes à
EMI8.1
un Dla.i'1 ho2'Znn'.a.l nnTTTrn1Y1. T.n .,..1 '"''''''' m± ... , ---..1.-.' .., - .
<Desc/Clms Page number 9>
que postérieure de l'organe conjugue 22 peuvent être considé- rées comme étant des cylindres mobiles assemblés en un seul bloc et pouvant coulisser longitudinalement sur les bossages 7 et 5 respectivement pendant leur fonctionnement .
Le cylin- dre (la plaque 26) qui agit sur le piston le plus petit (le bossage 7) exposera à la pression intérieure du mécanisme . une surface plus grande que l'autre cylindre (l'extrémité postérieure de 1organe conjugué 22), la différence entre les surfaces ayant pour effet de déplacer le bloc de cylindre vers la gauche dans la fig. 1 lorsqu'une pression est produite à l'intérieur de la pompe . Les engrenages rotatifs montés à l'intérieur du bloc de cylindre entre les cylindres diffé- rentiels assurent l'étanchéité, aveo les butées 23 et 24, entre le côté de l'entrée et le côté du refoulement du mécanis- me et la surface différentielle effective utile des pistons est la surface en forme de croissant de la plaque cylindrique 26 exposée à la pression de refoulement de la pompe.
La pompe n'est constituée essentiellement que par le corps de pompe ou cylindre 1, les fonds 4 et 6 portant les bossages 5 et 7 respectivement,le pignon et la couronne den- tée, ainsi que l'arbre du pignon et l'ensemble conjugué. Corme ces pièces ne comportent en majeure partie que des surfaces cylindriques, il est évident qu'elles peuvent être terminées ou finies par une simple opération d'usinage.
L'organe conjugué peut être fabriqué sans opérations d'usinage compliquées et coûteuses et cet organe, ainsi que la plaque 26, ont en outre pour but, avec le bossage 5, d'assu- rer l'étanchéité des parties, ou d'entourer les parties du pignon et de la couronne dentée qui+peuvent être découvertes à un moment quelconque du fait que les engrenages ne sont pas entièrement en prise, par exemple lorsque la pompe débite moins que son débit complet. L'organe conjugué comporte évi- demment en majeure partie des surfaces cylindriques qui peuvent
<Desc/Clms Page number 10>
être usinées facilement et il ne comporte pas de doigts sail- lants ou organes analogues pour fermer ou remplir des parties découvertes quelconques du pignon ou de la couronne dentée.
Dans le type de construction dont il s'agit,les variations du débit de la pompe sont produites par une variation de l'am- plitude de prise entre les dents , et plus les dents sont en prise, plus la capacité de refoulement du dispositif sera grande à une vitesse constante . On voit que la pression qui règne dans les intervalles entre les dents de la couronne et du pignon du côté du refoulement de la pompe agit sur celle des parties de la surface intérieure de la plaque conjuguée 26 qui représente la différence entre les surfaces des bossa- ges, et qu'elle tend à mettre la oouronne dentée 8 hors de prise avec le pignon 14, ce qui tend à réduire le débit.
Cette tendance de l'organe conjugué à faire coulisser la oouronne dentée pour la mettre hors de prise avec le pignon est oontre- balancée et l'organe conjugué est déplaoé pour faire varier le débit de la pompe à une vitesse oonstante, au moyen du disposi- tif qui va être décrit.
Comme le montrent le mieux les fig. 5 et 6, une chambre de soupape 30 est ménagée à 1intérieur de la butée supérieure 23 de l'organe conjugué 22 et elle comporte des orifices 31,32 et 33, L'orifice 31 fait communiquer la chambre de soupape avec le canal de refoulement 12 par le canal 34. L'orifice 32 fait communiquer la chambre de soupape avec la chambre, d'équilibre 28 par le canal 35 et l'orifice 33 établit une communication entre la chambre de soupape et le canal d'aspiration 11.
A l'in- térieur de la chambre de soupape 30 peu t.ooulisser une soupape pilote indiquée en général par la référence 36 et comportant un piston d'équilibre postérieur 37, un piston d'équilibre antérieur 38 et une partie intermédiaire élargie ou piston 39. La tige de la soupape 36 peut être reliée à un mécanisme
EMI10.1
.le OOriT21C3.n S.''272(Tt7"O â 1'1111'>1 nn'nrrn'" +n't r...¯¯¯ ..
<Desc/Clms Page number 11>
senté dans la fig. 1, où la soupape est reliée au bras de oonmande 40 articulé par la biellette 41 sur le corps de pompe et oomportant un guide 42 fixé au corps de pompe et sur lequel le bras 40 peut être verrouillé dans toute position désirée au moyen de l'éorou à oreilles et du boulon 43.
La partie élargie 39 de la soupape pilote remplit la chaire de soupape sensiblement d'une façon étanche à la pression et dans la position de réglage normal de la soupape, la partie élargie 39 se trouve directement en face de l'orfi- ce d'équilibre 32 et elle masque tout juste cet orifice,qui communique avec la chambre d'équilibre 28 par le canal 35.
Comne le montre le mieux la fig. 5, un orifice d'arrivée de pression 31, orifice qui est relié au côté refoulement de la pompe par le oanal 34, se trouve à gauohe du piston 39, tandis que l'orifice d'échappement 33, qui communique aveo le coté aspiration de la pompe, se trouve adroite du piston 39.
Dans cette position de réglage normande la soupape pilote, on voit que tout mouvement de l'organe conjuguévers la gauche ou vers le fond 4, mouvement causé par la pression intérieure qui règne dans la chambre de la pompe et qui agit sur la pla- que conjuguée 26 par suite de la différence entre les surfaces des faces des bossages, aura pour effet que l'orifice 32 sera légèrement démasqué sur la gauche du piston 39, de façon à permettre l'accès de la chambre d'équilibre 28 à la pression du côté refoulement de la pompe ou du oanal 12 par le canal 34, l'orifice 31, l'orifice partiellement ouvert 32 et le oanal 35.
Il convient de remarquer que la surface qui, sur l'organe conjugué 22 et la plaque conjuguée 26, est exposée à la cham- bre d'équillibre 28, est considérablement plus grande que la surfaoe exposée à la pression intérieure de la pompe ou aux intervalles entre les dents du oôté refoulement de la pompe, oette surface pouvant être représentée par une moitié de la différence entre les surfaces des bossages, de la façon expli- quée plus haut. Ilst aànsi évident que la pression nécessaire
<Desc/Clms Page number 12>
dans la chambre d'équilibre 28 pour contrebalancer la pression intérieure de la pompe n'a pas besoin d'être @ égale à la pres- sion intérieure effective de la pompe, à cause de la différence entre ces deux surfaces effectives .
De oette façon les diffé- rentes pressions appliquées sur les deux faces de la plaque conjuguée 26 peuvent être rendues telles qu'elles s'équilibrent et l'organe conjugué ainsi que la oouronne dentée peuvent être maintenus dans toute position de réglage désirée par rapport au pignon, car il y a toujours, dans la chambre d'équilibre,une pression disponible supérieure à celle qui est nécessaire.
On supposera que la pompe se trouve dans la position indi- guée dans la fig. 1, dans laquelle le débit est sensiblement complet, et que l'on désire réduire le débit de la pompe ou la quantité de fluide refoulé ; on déplace alors la soupape pilote 36 vers la gauche ou vers le fond 4 au moyen d'une poignée de manoeuvre 40, de façon que le piston 39 soit déplaoé vers la gauche et cesse de se trouver dans le prolongement de l'orifice 32, de façon à établir une communication entre la chambre d'équi- libre 28 et le canal d'aspiration 11 par le oanal 35, l'orifi- ce 32, la chambre de soupape 30 et l'orifice 33.
La pression d'équilibre régnant dans la chamore d'équilibre 28 baissera alors et 1organe conjugué 22 se déplacera en avant vers le fond 4 sous l'aotion de la pression intérieure qui règne dans la cham- bre da la pompe et qui agit sur l'une des faces de la plaque conjuguée 26, celle qui regarde la chambre de la pompe, et ce mouvement de l'organe conjugué en avant continuera jusqu'à ce que 1 orifice 32 soit masqué de nouveau par le piston 39,agrès quoi la communication entre la chambre d'équilibre 28 et le canal d'aspiration 11 sera coupée, l'organe conjugué s'arrêtant dans la nouvelle posi tion.
Ce mouvement de l'organe conjugué fait coulisser la couronne dentée 8 latéralement pour la mettre hors de prise avec le pignon 14, de façon à réduire la largeur des parties en prise des dents de la couronne et du pignon, et
<Desc/Clms Page number 13>
Si l'on désire augmenter la quantité de liquide refou- lée, on déplace maintenant la soupape pilote 36 en arrière vers le fond postérieur 6, au moyen de la poignée de manoeu- vre, 1'orifice 32 étant démasqué sur la face gauche du piston 39. De oette fagon le canal de refoulement 12 est mis èn communication avec la chambre d'équilibre 28 par le oanal 34, l'orifice 31, la chambre de soupape 30, l'orifice 32 et le oanal 35.
La pression régnant sur le coté refoulement de la pompe est ainsi admise dans la chambre d'équilibre 28 par les canaux et orifices qui viennent d'être indiqués et oette pression augmentera naturellement sur une face de la plaque conjuguée, 26, celle qui regarde la chambre d'équilibre (la surface de cette plaque étant plus grande que la surface qui est sous pression dans la chambre de la pompe), jusqu'à ce qu' elle contrebalance la pression qui règne dans la cham- bre de la pompe sur la face opposée de la plaque conjuguée 260 L'organeonjugué 22 et la couronne 8 sont ainsi déplacés vers l'arrière, vers le fend 6, jusqu'à ce que l'orifice 33 soit ramené dans le prolongement du piston 39 et masqué par ce piston ,
oe qui coupe toute nouvelle arrivée de pression ve- nant du coté refoulement de la pompe et arrivant à la chambre d''équilibre 28. Ce mouvement de l'organe conjugué et de la couronne dentée en arrière par rapport au pignon augmente les parties en prise de la couronne et du pignon et, par suite, la quantité de liquide qui est refoulée.
Il résulte de ce qui préoède que l'organe conjugué pour- suivra la soupape pilote après chaque mouvement de cell der- nière jusqu'à ce que le dispositif revienne à la position d'équilibre, o'est-à-dire jusqu'à ce que le piston 39 masque l'ouverture 32 et que les pressions totales agissant sur les deux faces de la plaque 26 soient sensiblement égales. De cette façon, l'organe conjugué et la couronne dentée peuvent être déplacés en charge sans aucun effort lorsque la porape
EMI13.1
1 fonctionne, et ilsnéxigent aucun verrouillage mécanique pour
<Desc/Clms Page number 14>
les maintenir en place, sauf la fixation de la soupape pilo- te.
Pour que la pression soit équilibrée dans la chambre 29 en arrière de l'organe conjugué 22, cette chambre est sim- plement reliée au canal d'aspiration 11 par une ouverture d'équilibre 44 qui permet à l'huile ou à l'autre liquide refoulé d'entrer librement dans la chambre 29 et d'en sortir librement lorsque la capacité de oette chambre augmente ou diminue par suite du mouvement de l'organe conjugué. La chambre de soupape 30 comporte un orifice de dégagement 45 en arrière du piston équilibreur antérieur 38, cet orifice étant. relié au canal d'aspiration 11 pour dégager ou admettre du liquide qui se trouve en arrière du piston 38 et aussi pour équilibrer complètement, la soupape 36 de façon qu'aucune poussée en bout ne soit exercée sur cette soupape.
Le refroidissement et le graissage des paliers 20 et 21 sont assurés par des canaux 46 et 47 ménagés respectivement dans les bossages 5 et 7, partant des paliers et aboutissant à l'extérieur du corps de pompe, ces canaux pouvant être re- liés en retour au oôté aspiration de la pompe au moyen de tuyaux 50, comme le montrente mieux les fig.2, 7 et 8.
Le dispositif représenté dégage de toute pression la garnitu- re étanche 18 de l'arbre et assure aussi une ohute de pres- sion détenninée à partir des chambres de pression de la pompe à travers les paliers, ce qui pennet à l'huile de retourner à. travers les paliers jusqu'au coté d'aspiration de la pompe.
L'huile sortant de la chambre de la pompe traverse les pa- liers 20 et 21, les canaux 46 et 47 et les tuyaux 50 pour revenir au cota aspiration de la pompe sans exercer toute la pression sur la garniture 18.
Dans le type de pompe décri t et représenté on conçoit que l'étanchéité du dispositif est assurée et que les fuites sont empêchées sans garniture étanche, en raison des jeux relativement faibles. L' étanchéité entre les dents de la cou-
<Desc/Clms Page number 15>
ronne dentée et du pignon est assurée de la façon usitée dans les pompes rotatives à engrenages par la pression des dents les unes sur les autres.
Pour toutes les combinaisons d'engrenages extérieurs et intérieurs différant d'une dent, on voit que si la profondeur des dents est double de l'exoen- trioité les dents assureront l'étanchéité sur la partie qui n'est pas en prise, o'est-à-dire dans la partie inférieure, en se touchant par leur pointe. L'étanohéitée la oouronne dentée est assurée sur le pourtour extérieur de cette couron- ne par les butées conjuguées 23 et 24 et les portées 25' et l'étanchéité relative deÇla oouronne et du pignon est assu- rée à leurs extrémités par le contact avec les bossages 5 et 7, l'organe conjugué 22 et la plaque conjuguée 26.
On oonsidérera maintenant le moteur ou la pompe à vo- lume constant représente dans les fig. 9)et 10, où les pfuèoes correspondant aux éléments des fig. 1 à 8 sont désignées par des numéros de référence correspondants accompagnés de l'indice " prime ". l' est le corps de pcmpe, qui comporte dans sa partie supérieure un orifice d'entrée 2' et un orifice de sortie 3' servant respectivement à l'introduction et au refoulement du liquide refoulé. Les extrémités du corps de pompe sont fermées par les fonds 4' et 6'.
La couronne dentée intérieure 8' et le pignon 14' sont montés à l'inté- rieur du corps de pompe et agencés de façon à pouvoir tourner dans ce dernier à l'aide de l'arbre 17', mais comme il n'est pas nécessaire que le volurne soit variable, les engrenages ne sont pas disposés de façon à ooulisser axialement pour ve- nir complètement en prise eu hors de prise, et ils sont au contraire maintenus constamment en prise complète. Les mécanis- mes conjugués et combinés servant à faire coulisser axiale- ment l'un des engrenages par rapport à l'autre sont par con- séquent supprimés et la construction est simplifiée d'autant.
Les plaques d'extrémité 26' sont fixées à l'intérieur
<Desc/Clms Page number 16>
d'ailes ou de prolongements 8a de la couronne dentée au moyen d'anneaux à échappement 27' servant de fermeture pour les in- tervalles 10' entre les dents par leur contact avec les faces latérales du pignon 14'. Les ailes prolongées 8a peuvent servir de palier à coussinet tournant dans le corps de pompe l', ou bien elles peuvent servir, comme le montre la fig. 8, de roulements. extérieurs pour des paliers à rouleaux 20a, ce qui est un type préféré de construction lorsqu'il s'agit de traiter des fluides propres. Les bossages 5' et 7' servent à supporter les roulements intérieurs des palièrs à rouleaux 20a, aussi bien que ceux des paliers à rouleaux 20' du pignon.
Le canal d'aspiration 11' est séparé du canal de refoulement 12' au moyen d'une butée 23' au soumet et d'une butée 24' à la base, oes butées faisant corps avec le corps de pompe de la façon représentée.
Lorsqu'il s'agit d'une pompe, l'action est précisément la même que pour la pompe à volume variable, sauf que, les engrenages étant toujours complètement en prise, le débit est constant pour toute vitesse donnée.
Lorsqu'il s'agit d'un moteur, combiné avec la pompe à volume variable pour servir de transmission hydraulique à vitesse variable, l'orifice d'admission 2' reçoit du liquide sous pression venant de la pompe à volume variable, le re fou- lement 3' ayant lieu sous une basse pression et renvoyant le liquide au cota aspiration de la pompe à volume variable.
Comme la surface des dents du pignon et de la couronne dentée faisant faoe à la butée de base 24' , à l'endroit où les en- grenages sont complètement hors de prise et exposés à la différence de pression entre l'entrée et la sortie, est plus grande que la surface qui regarde la butée supérieure 23', à l'endroit où les engrenages sont complètement en prise, la différence étant égale à la surface d'une dent complète,il se produit un couple continu qui provoque la rotation des engre-
<Desc/Clms Page number 17>
naison pour servir de transmission hydraulique, le rapport en- tre la vitesse de rotation du moteur et celle de la pompe à vo- lume variable est sensiblement inversement proportionnel au rap- port au déplaoement de volume du moteur à volume constant par tour et- celui de la pompe à volume variable,
quelle que soit la position de prise axiale de oette dernière.
Comme dans la pompe à volume variale, des canaux 46' et 47' sont ménagés dans la pompe ou le moteur à volume constant et oes canaux retournent au côté aspiration de la pompe , de façon que l'huile puisse circuler à travers les papiers à rou- leaux 20' du pignon sans exercer toute la pression sur la gar- niture 18' de l'arbre. Comme dans la pompe à volume variable, la butée inférieure 24' embrasse également un peu plus qu'un intervalle 10' entre les dents augmente de deux ouvertures 13' des engrenages, tandis que la butée supérieure 23' a à peu près la moitié de la grosseur de la butée inférieure . La butée supérieure est faite plus petite dans un but qui sera décrit plus loin. Comme l'indiquent les flèohes, le sens de rotation, dans la fig. 10, est opposé à celui de la fig. 2.
Dans la plupart des types antérieurs de pompes rotatives, en particulier de pompes à engrenages, on a rencontré des dif- ficultés dues à l'emprisonnement de liquide entre les dents à l'endroit où la prise est la plus profonde ou oomplète , à cause de l'impossibilité d'en évacuer complètement le liqui- de. Lorsque ce liquide n'est pas éliminé,à l'endroit.où le vo- lume entre les dents devient minimum, des pressions extrêmement grandes se produisent entre les engrenages et il est alors im- possible d'empêcher une détérioration des paliers et des engre- nages.
Dans les pompes rotatives constituées par un pignon et une oouronne dentée intérieure différant d'une ou plusieurs dents, mais dont L'orifice d'entrée et l'orifioe de sortie se trouvent en regard des faces latérales des engrenages, on a cons- taté qu'il est difficile d'éliminer complètement ce liquide em-
<Desc/Clms Page number 18>
prisonné, d'autant plus que le liquide est obligé de se dépla- cer latéralement et très rapidement sur toute la largeur de la face des dents pour s'échapper.
Lorsque les ouvertures radiales 13 et 13' découvrent pra- tiquement toute la largeur des dents, le trajet de dégagement de l'huile est court et il est possible d'éviter complètement tout emprisonnement de l'huile en disposant convenablement l'em- placement des bords d'entrée 48 et 48' des butées pupérieures 23 et 23' respectivement. A cet effet on a trouvé qu'il est utile de disposer ces orda. d'entrée 48 et 48' au mains en fa- ce du point de prise le plus bas des dents, à l'endroit où le volume entre le pignon et la couronne dentée est devenu minimum.
Pour de très grandes vitesses et un liquide visqueux t el que de l'huile, il oonvient de reporter les bords 48 et 48' des butées même un peu plus en avant dans le sens de la rotation, d'une distance ne dépassant pas la moitié de la largeur de l'orifice.
L'amplitude de ce déplacement en avant est déterminée par la vi- tesse de rotation et la viscosité du liquide refoulé. On verra, par les fig. 2 et 10, que la disposition des butées d'étanohéi- té 23 et 23' est telle que les orifices 13 et 13' entre les dents des engrenages sont en communication avec les canaux de refoulement 12 et 12' respectivement à partir du point où la prise est nulle au fond jusqu'au point, inclusivement,où la pti- se est maxima au soumet.
Les orifices sont fermées progressive- ment par la butée supérieure d'étanchéité lorsque la couronne dentée tourne autour du corps de pompe et on remarquera que l'orifice de l'intervalle entre les dents en prise complète avec une dent du pignon n'est fermé que partiellement par la butée 23 ou 23'. L'orifice n'est fermé complètement par la butée supérieure qu'après que son intervalle correspondant entre les dents s'est trouvé en prise maxima ou la plus profonde, ce qui fait, ainsi qu'on l'a déjà dit, que le liquide est
<Desc/Clms Page number 19>
sonnement est évité.
Au moment où l'orifice a tourné autour de la position de fermeture complète par la butée 23 ou 23', son intervalle correspondant entre les dents a été débarrassé du liquide et il s'est écarte légèrement de la position de prise complète, de sorte qu'aucun liquide n'est emprisonné et qu'on évite ainsi les fortes pressions résultant d'un tel emprisonnement, lorsque, les orifices sont complètement fermés par la butée supérieure.