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POMPE A ENGRENAGES.
La présente invention concerne les pompes à déplacement comportant deux pignons en prise dont les arbres sont montés à chaque extrémité du corps de pompe dans des coussinets, dont au moins ceux situés à une extrémité de la pompe sont mobiles axialement et soumis à l'action de la pression du fluide du côté du refoulement afin de maintenir un contact étanche entre les faces adjacentes des pignons et des coussinets. La charge totale agissant sur les coussinets est un facteur qui doit être soigneusement déterminé pour obtenir le rendement global maximum de la pompe.
D'un côté; si la charge totale est supérieure à celle qui est nécessaire pour maintenir à une faible valeur les fuites de fluide entre les surfaces en contact des coussinets et des pignons, le frottement entre ces surfaces,tournant les unes par rapport aux autres, atteint une valeur qui peut réduire défavorablement le rendement mécanique de la pompe. Par contre, si la charge totale agissant sur les coussinets est réduite pour donner un rendement mécanique élevé à la pompe, l'augmentation du jeu entre les surfaces en contact des coussinets et des pignons augmente les fuites de fluide jusqu'à une valeur réduisant défavorablement le rendement hydraulique de la pompe.
Il est toutefois possible de déterminer la charge totale de façon que les pertes mécaniques soient réduites au minimum compatible avec un bon rendement hydraulique, auquel cas le rendement global de la pompe atteint une valeur optimum.
On peut utiliser divers procédés pour régler la charge totale appliquant les surfaces de contact des coussinets contre les pignons correspondants suivant la forme donnée aux coussinets.
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Dans un mode de construction connu de la pompe, chaque coussinet présente une forme cylindrique dans la partie encastrée dans l'alésage du corps de pompe dans lequel tournent les pignons, tandis qu'il présente une face plane de contact avec un autre coussinet dans le plan d'intersection des deux alésages de la pompe. Dans ce mode de construction, la pression de refoulement de la pompe agit sur toute la face postérieure de chaque coussinet et, éventuellement, autour de l'arbre de la pompe, et la charge totale serait excessive si on ne prévoyait pas dans les faces en regard de chaque coussinet des rainures ou des cavités radiales à l'intérieur de la denture des pignons pour soumettre ces rainures à la pression de refoulement, rainures dont les dimensions sont calculées pour donner la pression mécanique nécessaire entre les coussinets et les pignons.
Dans une autre pompe connue, chaque coussinet présente une portée cylindrique pour l'arbre du pignon, portée qui est emboîtée dans le corps de pompe où elle coulisse de façon étanche et une bride radiale en partie circulaire pour la partie s'ajustant dans l'alésage du corps de pompe dans lequel tournent les pignons, et en partie plane pour la partie s'appliquant contre un coussinet analogue dans le plan contenant les lignes d'intersection des deux alésages de la pompe. Dans ce mode de construction, la pression de refoulement de la pompe agit seulement sur la face postérieure de la bride, tandis que l'extrémité de la portée cylindrique la plus éloignée du pignon est soumise à la basse pression règnant autour de l'arbre du pignon.
Etant donné que la bride est seule soumise à la pression de refoulement, on a trouvé qu'il est nécessaire de réduire la surface de contact entre chaque face des pignons et la face en regard du coussinet correspondant sur laquelle agit le fluide sous pression, en pratiquant radialementet à l'intérieur des dents du pignon dans l'une ou l'autre des deux faces précitées un évidement, dans lequel règne la basse pression du fluide qui réduit la surface de contact.
Dans les deux types de pompes précités, la face intérieure de chaque coussinet adjacente au pignon est modifiée pour donner la chargea mécanique nécessaire entre chaque coussinet et le pignon charge qui est produite par l'action de la pression de refoulement de la pompe, dans un cas sur la face postérieure de tout le coussinet, dans l'autre cas seulement sur la bride.
La présente invention concerne exclusivement les pompes à engrenages dans lesquelles les coussinets sont cylindriques, abstraction faite de la face plane située dans le plan d'intersection des deux alésages de la pompe, et dans la suite de cette description, ces coussinets seront simplement appelés "coussinets cylindriques".
Le but de la présente invention est de créer une pompe du genre précité de construction plus simple et comprenant cependant des moyens pour appliquer exactement aux coussinets la charge axiale nécessaire.
Selon l'invention, dans une pompe à engrenages comportant deux pignons en prise dont les arbres sont montés à chaque extrémité dans des coussinets cylindriques ajustés dans les alésages se coupant du corps de pompe dans lequel tournent les pignons, les coussinets d'une extrémité de la pompe étant axialement mobiles et soumis sur les faces éloignées des pignons à la pression de refoulement de la pompe, une bague d'étanchéité est interposée entre lesdites faces extrêmes de chaque coussinet mobile et le fond correspondant de l'alésage du corps de pompe, et des moyens sont prévus pour maintenir cette bague d'étanchéité radialement à l'intérieur du bord périphérique du coussinet,
de sorte que la bague d'étanchéité sépare
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une surface annulaire extérieure prédéterminée du coussinet qui est soumise à la pression de refoulement de la pompe d'une surface à basse pression si- tuée à l'intérieur de la bague et qui communique avec le côté aspiration de la pompe.
Les moyens destinés à maintenir chaque bague d'étanchéité con- sistent de préférence en une rainure circulaire pratiquée dans la face d'ex- trémité du coussinet correspondant.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention- peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale par un plan conte- nant les axes des deux pignons.
La fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig.l.
La pompe comporte un corps 1 à travers lequel sont pratiqués deux alésages cylindriques parallèles 2 et 3 qui se coupent. Un pignon 4 faisant corps avec un arbre d'entraînement 5 tourne dans l'alésage 2 et un autre pignon 6 faisant corps avec un arbre fou 7 tourne dans l'alésage 3 et engrène avec le pignon 4. L'arbre d'entraînement 5 est monté de chaque côté du pignon 4 dans des coussinets 8 et 9, tandis que l'arbre fou 7 est monté d'une manière similaire dans des coussinets 10 et 11. Les coussinets 8, 9 et 10, 11, qui peuvent glisser dans des alésages 2 et 3, respectivement, ont une forme cylindrique, abstraction faite de faces planes situées dans le plan 1 2 d'intersection des deux alésages.
Le corps de pompe 11 est fermé à une extrémité par un flasque antérieur 13 et à l'autre extrémité par un flasque postérieur 14. Des boulons 15 traversent le flasque 14, le corps 1 et le flasque 13 pour maintenir assemblé l'ensemble du carter. La longueur totale de l'ensemble de chaque pignon et de ses deux coussinets est déterminée de façon à ménager un faible jeu entre les flasques 13 et 14. Deux chevilles 16 sont destinées à repérer le corps 1 par rapport au flasque 13. de façon que le prolongement 17 de l'arbre 5 passe au centre d'un alésage 18 pratiqué dans le flasque 13. Une garniture d'étanchéité 19 est encastrée dans l'alésage 18 et entoure le prolongement 17 de l'arbre.
Le corps de pompe 1 porte une tubulure d'aspiration 20 débouchant dans la zone d'engrènement des pignons 4 et 6 d'un côté du plan médian de la pompe, tandis qu'une tubulure de refoulement 21'part de la zone d'engrènement des pignons dans l'autre côté du plan médian de la pompe Un canal 22 pour le liquide sous pression est prévu:- le long du joint entre les deux coussinets 8 et 10 du côté du refoulement de la pompe, et ce canal est formé de la manière connue par suppression de l'arête formée dans le corps par l'intersection des alésages 2 et 3. Le canal 22 se termine au droit des faces d'extrémité des coussinets 8 et 10, et il permet ainsi le passage du liquide sous pression entre ces faces d'extrémité et le flasque 14.
La pression agissant ainsi sur les coussinets produit une poussée axiale des coussinets sur les pignons, de sorte que les coussinets 9 et 11 sont poussés contre le flasque antérieur 13, ce qui établit un faible jeu entre les faces des coussinets 8, 10 adjacentes au flasque postérieur 14 et ce flasque.
Une rainure circulaire 23 est pratiquée dans la face extérieure de chacun des coussinets 8 et 10, et chaque rainure 23 contient une bague d'étanchéité 24 de section circulaire pleine, qui est comprimée entre le fond de la rainure 23 et la face adjacente du flasque postérieur 14. Chaque bague 24 sépare ainsi une surface annulaire extérieure du coussinet qui est soumise à la pression de refoulement par l'intermédiaire du canal 22, d'une surface
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située à l'intérieur de la bague 24, qui n'est pas soumise à cette pression ainsi qu'il sera décrit en détail plus loin.
Chaque bague d'étanchéité 24 est comprimée entre le bord intérieur 25 de la rainure 23 par la pression agissant dans la zone périphérique qui l'entoure, et le diamètre de ce bord intérieur 25 est déterminé de façon à fournir une surface annulaire prédéterminée à l'extrémité de chaque coussinet 8 ou 10 sur laquelle agit la pression de refoulement de la pompe. Cette surface est calculée pour produire entre les pignons 4, 6 et les coussinets 8,9 et 10, 11 une pression axiale telle que les pertes par frottement entre les surfaces de contact des pignons et des coussinets et les fuites de fluide sous pression soient maintenues à des valeurs donnant le rendement global le plus favorable de la pompe.
L'arbre d'entraînement 5 présente un alésage axial 26 débouchant dans l'espace compris entre le coussinet 8 et le flasque postérieur 14 à 1'intérieur de la bague d'étanchéité 24 et le fond de cet alésage 26 communique par un canal radial 27 avec une chambre annulaire 28 entourant le prolongement 17 de l'arbre d'entraînement et située entre la garniture d'étanchéité 19 et le coussinet 9. Cette chambre 28 communique¯par un canal 29 avec une chambre conique 30 formée dans le flasque antérieur 13 dans l'axe de l'arbre fou 7. Un autre canal 31 partant de la chambre conique 30 débouche dans un canal longitudinal 32 pratiqué dans le flasque antérieur 13 et dans le corps 1 et qui se prolonge jusqu'à l'orifice d'aspiration 20.
Le canal 32 contient une soupape de décompression 33 dont la fonction connue consiste à maintenir une pression suffisante autour du prolongement 17 de l'arbre d'entraînement pour assurer une étanchéité satisfaisante de la garniture 19. L'arbre fou 7 est traversé axialement par un canal 34 établissant une communication directe entre la chambre conique 30 et l'espace compris entre le coussinet 10 et le flasque postérieur 14 à l'intérieur de la bague d'étanchéité 24. Les faces extrêmes du coussinet 8 et de l'arbre d'entraînement 5 à l'intérieur d'une bague d'étanchéité 24. ainsi que les faces extrêmes du coussinet 10 et de l'arbre fou 7 à l'intérieur de l'autre bague d'étanchéité 24 communiquent donc par l'intermédiaire de la-soupape de décompression 33 avec la tubulure d'aspiration 20 de la'pompe.
En choisissant la surface de l'extrémité de chaque coussinet cylindrique 8 et 10 qui est soumise à la haute pression, on se souviendra que les dimensions du chaque bague d'étanchéité 24 doivent être comprises entre une limite maximum pour laquelle son diamètre extérieur est. tangent à la face plane du coussinet et une limite minimum correspondant à un diamètre .,-le la paroi intérieure 25 de chaque rainure 23, tel que la portion intérieure soit assez épaisse pour former un support approprié à la bague d'étanchéité 24. Entre ces limites, le constructeur dispose d'une marge suffisante pour choisir les dimensions des rainures et des bagues donnant sur les coussinets la charge nécessaire due à la pression du fluide pour obtenir le rendement maximum de la pompe.
REVENDICATIONS.
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