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Cette invention se rapporte aux pompes à équipage oscillant pariods appelées dans cette technique "pompes volumétriques à plateau" et a pour objet une construction perfectionnée de ce genre de pompe grâce à laquelle les organes animés d'un mouvement de rotation sont effectivement étanchéifiés par rapport au plateau oscillant et aux organes de pompage, afin d'empêcher l'entrée du lubrifiant provenant des organes en rotation dans les chambres que traverse le liquide ou plus généralement le fluide en cours de pompage.
La construction perfectionnée que prévoit l'invention est remarquable notamment par le fait que le plateau oscillant flotte virtuellement par rapport aux parties du carter de la pompe avec lequel il est associé, ce qui se traduit par une résistance minimum au phénomène de pompage et par un plus grand rendement.
Cette construction perfectionnée de la pompe est remarquable aussi en ce qu'elle comporte un joint d'étanchéité flexible entre le plateau oscillant et le carter de la pompe, ce joint étant mis en place dans des conditions telles qu'il ne subisse qu'un minimum de flexion pendant le fonctionnement de la pompe.
Une autre particularité de la pompe de construction perfectionnée dont il est question ici réside dans la disposition d'une chambre de pompage annulaire munie d'une paroi externe sphérique, le plateau oscillant se déplaçant dans cette chambre autour du centre de cette paroi sphérique, le joint d'étanchéité étant placé entre le plateau oscillant et le carter de la pompe de façon telle que le plan médian de ladite chambre qui contient le centre de cette paroi sphérique traverse le joint.
Une autre particularité encore de cette pompe de construction perfectionnée réside dans ce fait que le plateau oscillant comporte une tête de laquelle ce plateau émerge en quelque sorte, cette tête étant établie de façon à présenter une poche de réception du joint d'étanchéité.
D'autres particularités et avantages de cette pompe de construction perfectionnée découlent de la suite de ce texte et des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation avec coupe longitudinale par la ligne 1-1 en figure 2; - la figure 2 est une vue en coupe transversale par la ligne 2-2 en figure 1,-, - la figure 3 est une vue semblable à la figure 1 montrant une variante de réalisation de l'objet de l'invention, cette vue étant prise à la hauteur de la ligne 3-3 en figure 4,- - la figure 4 est une vue semblable à la figure 2 de la construction que montre la figure 3, cette vue étant prise à la hauteur de la ligne 4-4 en figure 3.
La construction représentée dans les dessins comporte un carter supportant un arbre moteur qui peut tourner dedans. Cet arbre porte un rotor pourvu intérieurement de paliers et supportant un arbre oscillant qui peut tourner par rapport au rotor. Sur cet arbre oscillant est montée une tête oscillante par rapport à laquelle le plateau oscillant fait saillie. Ce plateau est mobile dans une chambre annulaire pourvue de deux surfaces tronconiques se faisant face et une surface terminale externe de forme sphérique. Le plan médian du plateau oscillant passe par le centre de ladite surface sphérique, de même que le plan médian de la chambre.
La partie du carter qui forme la chambre annulaire est construite de manière à présenter une surface sphérique interne concentrique à ladite surface sphérique et qui intersectionne une fente prévue dans la paroi de cette
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chambre et par laquelle passe le plateau oscillant. Un joint flexible as- sujetti à une pièce pouvant tourner avec le plateau oscillant et à un man- chon fixé au carter de la pompe sépare les pièces rotatives du plateau os- cillant et empêche ainsi le passage du lubrifiant depuis ces pièces.rota- tives jusqu'au liquide en cours de pompage. Ce joint flexible est disposé de façon que le plan médian du plateau oscillant et de la chambre de la pompe passe à travers lui.
Suivant un mode de réalisation de la pompe, telle que la pré- voit l'invention, le joint est constitué par un disque de caoutchouc fixé à un manchon monté sur l'arbre du plateau oscillant et à un manchon fixé au carter. Suivant une variante de construction, le joint en question est constitué par un soufflet métallique jouant le même rôle et monté de façon analogue. La tête du plateau oscillant mesure de notables dimensions; elle est munie par construction d'une bride et d'une partie tubulaire comportant une surface sphérique coopérant avec la surface sphérique interne du car- ter et obturant l'orifice donnant accès à la chambre de la pompe. Grâce à cette construction, une poche est ménagée à l'intérieur de la tête de l'équipage oscillant et sert à loger le joint.
Un mécanisme de distribu- tion approprié ménagé dans la pompe et muni des orifices usuels d'entrée et de sortie est-également prévu.
Suivant l'invention, le carter 10 a une forme sensiblement cy- lindrique, est béant à une extrémité et est muni d'un alésage 11 traversant partiellement sa longueur et communiquant avec l'extrémité béante du car- ter. Dans le voisinage de l'alésage 11, le carter 10 est muni d'un second alésage 12 de moindre diamètre que le premier et ménageant entre lesdits alésages une face 13. A l'extérieur du carter 10 est disposée une partie tubulaire 14 délimitant un alésage 15 de diamètre inférieur à celui de - l'alésage 12. Les alésages 11,12 et 15 sont tous concentriques. Le car- ter 10 est muni d'une embase 16 au moyen de laquelle il peut être assujet- ti à la paroi contre laquelle la pompe doit être montée.
Aux extrémités de l'alésage 15 de la partie tubulaire 14 du carter 10 sont montés deux paliers ou roulements à billes 17 et 18. Les couronnes externes 24 et 26 de ces roulements à billes sont encastrées dans la parotide l'alésage 15 et sont maintenues à un certain écartement à l'ai- de-d'un manchon 19 logé dans cet alésage et portant contre lesdites couron- nes. Un arbre 21 traversant l'intérieur du manchon 19 est logé dans les couronnes internes 23 et 25 des roulements à billes 18 et 17 et est sup- porté par elles pour pouvoir y tourner. Cet arbre 21 est muni à une ex- trémité d'un rotor 22 logé librement dans l'alésage -12 du carter. Ce ro- tor 22 porte contre la couronne interne 23 du roulement à billes 18.
L'au- tre extrémité de l'arbre 21 se prolonge-par un embout 27 qui dépasse à l'extérieur au dela de la partie tubulaire-14 du carter 10 et par l'inter- médiaire duquel l'énergie peut être appliquée audit arbre, afin d'action- --ner la pompe. Un écrou 28 vissé sur¯un filetage 29 taillé dans l'embout
27 de cet arbre est en prise avec une rondelle de blocage 31 placée entre cet écrou et la couronne interne 25 du roulement à billes 17.
Grâce à cette construction, les deux roulements à billes sont sollicités l'un vers l'autre et leurs couronnes externes 24 et 26 sont maintenues en contact avec-le manchon 190 Des vis de calage 32 vissées dans la partie tubulaire-la du carter 10 immobilisent le manchon 19 et em- pêchent de même les roulements 17 et 18 de se déplacer.
Le rotor 22 comporte un alésage 33 faisant un certain angle avec l'axe géométrique-de l'arbre 21. Cet alésage renferme les couronnes -externes 34 et 35 de deux roulements à billes 36 et 37. Les couronnes internes 38 et 39 de ces roulements supportent un arbre ìl qui est appelé ci-après "arbre du plateau oscillant". Cet arbre 41 est muni à une extré-
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mité d'une tête qui porte contre la couronne interne 38 du roulement 36.
Un manchon 42 monté sur l'arbre 41 porte contre l'extrémité externe de la couronne interne 39 du roulement 37 et est sollicité contre ce roulement dans des conditions qui sont décrites ci-après, afin de maintenir l'arbre rigidement monté dans lesdits roulements. La couronne externe 34 du rou- lement 36 porte contre une rondelle 43 montée à l'extrémité de l'alésage
33 Une rondelle analogue 44 est placée à côté de la couronne externe 35 du roulement 36 et porte contre une bague de retenue 45 vissée dans le ro- tor 22.
Grâce à cette construction, l'arbre 41 et les roulements 36 et
37 ne peuvent se déplacer en bout par rapport au rotor 22. Cependant l'ar- bre 41 peut tourner librement par rapport au rotor 22.
La lubrification des organes est assurée au moyen d'un lubri- fiant placé dans la capacité intérieure 20 du manchon 19 et de l'alésage
12 du carter 10. Cette lubrification atteint rapidement les divers roule- ments 17, 18, 36 et 37.
A l'intérieur de l'alésage 11 du carter 10 est logée une cage
46 formée de deux éléments 47 et 48. L'élément 47 porte contre la face 13 du carter 10, tandis que l'élément 48 bute contre le premier élément. La cage 46 est empêchée de tourner à l'intérieur du carter 10 par un goujon noyé 94 s'étendant entre ladite cage et le carter. Un chapeau 49 également monté dans l'alésage 11 est appliqué contre l'élément 48 par une ba- gue de retenue 51 vissée dans l'extrémité du carter 10. L'étanchéité au liquide entre ce chapeau et le carter est assurée par une garniture 52 interposée entre le chapeau et le carter. L'élément 47 de la cage 46 est pourvu d'une surface tronconique 53 dont le sommet se trouve sur l'axe de l'arbre 21.
L'élément 48 de la cage 46 est muni de même d'une surface tronconique 56 dont le sommet se trouve pareillement sur l'axe de l'arbre 21. Les surfaces 53 et 56 sont écartées et divergent l'une par rapport à l'autre; leurs bases sont réunies par une surface sphérique 57 dont le centre 54 se trouve sur l'axe de l'arbre 21 à mi-distance entre les sommets de deux surfaces 53 et 56. La cage 46 est pourvue, en outre, d'une surfa- ¯ce sphérique 58 dont le centre coïncide avec le centre 54. L'axe de l'arbre 21 contient également le centre 54 Ce centre est appelé ci-après "centre d'oscillation de la pompe".
Sur l'arbre d'oscillation 41 est montée une tête oscillante 59 munie d'un moyeu 61 disposé¯sur cet arbre. Ce moyeu porte contre le manchon 42 et est réuni à lui par une clavette 62. Une rondelle 63 entoure l'extrémité de l'arbre 41 et porte contre le moyeu 61. Un écrou 64 vissé sur un filetage 65 taillé sur l'extrémité de l'arbre 41 pousse la rondelle 63 contre le moyeu 61 et en coopérant avec la tête 42 de l'arbre 41 serre les couronnes 38 et 39 des roulements-à billes 36 et 37, le manchon 42 et le moyeu 61 pour les maintenir fermement sur l'arbre, Le moyeu 61 est empêché de tourner par une clavette 66 implantée dans cet arbre et dans le moyeu 61. A l'extérieur de celui-ci fait saillie une nervure 67 à l'extrémité externe de laquelle est relié un organe tubulaire 68.
Cet organe tubulaire comporte une surface sphérique 69 épousant la surface 58 de la cage 46 et dont le centre coïncide avec le centre 54. Cette nervure 67 et cet organe tubulaire 68 forment dans la tête oscillante 59 une poche 71 dont le rôle est exposé ci-après.
A l'extérieur de l'organe tubulaire 68 fait saillie un plateau ou disque annulaire 72 appelé ici "plateau oscillant". Ce plateau comporte deux surfaces 73 et 74 perpendiculaires à l'axe de l'arbre 41 et équidistantes du centre d'oscillation 54. La surface 73 est étudiée de manière à se trouver tout à côté de la surface 53 de la cage 46, tandis que la surface 74 est étudiée de façon à se trouver tout à côté de la surface 56 de cette cage. En outre, l'extrémité 70 du plateau 72 plonge à faible distance la surface sphérique 57 de la cage 46.
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Les diverses surfaces de la tête oscillante 59 sont dessinées avec une notable exagération en ce qui concerne leur distance des surfaces correspondantes de la cage 46. Mais, dans la réalité mécanique, la pompe est construite de façon à ne présenter que de faibles tolérances. Elle fonctionne de façon très efficace et peut pomper des liquides comme l'eau par exemple tout en assurant l'étanchéité convenable entre les organes.
Si, toutefois, cela s'avère désirable, les surfaces peuvent être construites de manière à être en contact, ce qui se traduit par l'établissement de pressions plus élevées moyennant un frottement plus fort entre les organes.
A l'extrémité supérieure de la cage 46, celle-ci est munie d'une cloison 75 logée dans les fentes 76-des éléments 47 et 48. Cette cloison traverse une encoche 77 du plateau oscillant 72 et s'étend vers le bas jusqu'à la surface sphérique 69 de la partie tubulaire 68 de la tête oscillante 59. L'extrémité interne 78 de cette cloison 75 comporte une surface correspondant à la surface 58 de la cage 46 Cette surface est maintenue espacée de la surface 69 de la tête oscillante 59 au moyen d'épaulements 79 solidaires de cette cloison et portant contre des épaulements correspondants-des éléments 47 et 48 de la cage 46. Par dessus le carter 10 et à la hauteur de la cloison 75 se trouve une partie tubulaire 81 brasée ou soudée au carter.
Cette partie 81 est munie d'une cloison 82 qui chevauche la cloison 75 et porte contre elle ; elle divise, en outre, l'intérieur de cette partie tubulaire 81 en-deux chambres 83 et 84. L'une de ces chambres forme une chambre de sortie; l'autre forme une chambre d'entrée. Des filetages 85 et 86 taillés dans cette partie du carter permettent le raccordement de tuyaux ou tubes convenables pour la desserte de la pompe.
Entre l'arbre 41 et le carter 10 est placé un joint annulaire flexible 87 affectant la forme d'un disque en caoutchouc ou matière équiva- lente relativement épais dont le bord interne fait corps avec le manchon 42 et dont le bord externe fait de même corps avec un manchon 88 solidaire d'une bride 89. Le joint 87 est placé de telle sorte que le centre de son plan médian se trouve sensiblement à l'endroit du centre d'oscillation 54 La bride 89 se loge dans une creusure annulaire 91 ménagée dans la face 13 du carter 10. Un goujon noyé 92 empêche la bride 89 de tourner.
L'élément 48 de la cage 46 est empêché de tourner par rapport à son élément 47 au moyen de la cloison 75. Une garniture d'étanchéité 93 placée entre le carter 10 et la bride 89 empêche toute fuite de liquide entre le joint 87 et la paroi du carter.
Le mode de construction de la pompe suivant l'invention que montrent les figures 3 et 4 est semblable à celui qui est représenté par les figures 1 et 2. Une description des organes analogues est donc inutile. Les organes correspondants sont désignés par des numéros correspondants mais précédés du chiffre "1"
Dans la construction que montrent les figures 3 et 4 le manchon 142 est muni d'une partie terminale 95 en forme de cloche à laquelle est fixée une des extrémités d'un soufflet en métal flexible 94. L'organe flexible 87 est ici supprimé, et c'est le soufflet 96 qui le remplace. La bride 189 est dépourvue du manchon 88, et l'autre extrémité du soufflet 96 y est fixée.
Le reste de la pompe est semblable à ce qui a été décrit dans ce qui précède, et son fonctionnement est identique sauf que c'est le soufflet 96 qui s'infléchit lorsque le plateau 72 oscille au lieu que ce soit le joint 87.
Le mode de fonctionnement de la pompe, objet de l'invention est évident. Quand l'arbre 21 entraine en rotation le rotor 22, l'arbre 41 tourne avec celui-ci. Gomme les roulements à-billes 36 et 37 sont disposés angulairement, ils provoquent une oscillation de l'arbre 41 ainsi que du plateau 72 le long des surfaces 53 et 56 de l'élément 47 de la cage 46.
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Ceci a pour effet d'aspirer le liquide à travers une des chambres 83 et
84 et de l'envoyer à travers 1,'autre. Tandis que l'équipage oscillant est en action, le joint 87 est déformé pour accomoder son mouvement. Ce peut être aussi le soufflet 96 qui est déformé pour accomodqr le mouvement du plateau 172. Le lubrifiant contenu dans la capacité intérieure 20 du carter 10 et dans l'alésage 12 de ce carter est maintenu dans lesdites parties du carter et empêché de pénétrer dans la partie du carter où passe le liquide en cours de pompage. De cette manière, le liquide ne risque pas d'être contaminé par le lubrifiant et les organes en cours de rotation sont maintenus¯bien lubrifiés.
Les avantages de la construction que prévoit l'invention sont manifestes. On peut employer des paliers ou roulements et des organes rotatifs intégralement lubrifiés, de sorte que le frottement dû au fonctionnement de la pompe peut être maintenu à une valeur minimum. L'équipage oscillant flotte virtuellement du fait qu'il est supporté par le joint et, moyennant des tolérances appropriées entre les surfaces coopérantes, le contact par friction avec lui peut être supprimé, ce qui permet de réduire encore le frottement dans la pompe. Si c'est de l'eau ou un liquide analogue qui est en cours de pompage, ce liquide forme joint entre les surfaces conjuguées et un contact direct devient superflu. La pompe peut marcher à une vitesse relativement élevée, par exemple sous la commande d'un moteur électrique et a un déplacement relativement grand pour ses dimensions.
En outre, grâce à l'emplacement particulier du joint prévu, la lu- brification des paliers ou roulements est séparée des chambres à travers lesquelles passe le liquide pompé, de sorte que toute contamination de ce liquide est empêchée. Enfin l'emplacement du joint comme indiqué dans ce qui précède réduit la déformation du joint pendant le fonctionnement, de sorte que celui-ci peut durer assez longtemps.
Les détails de construction de cette pompe peuvent être modifiés de diverses manières, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS.
1. Pompe à équipage oscillant comprenant un carter portant un mécanisme et formant une chambre annulaire pourvue de surfaces tronconiques divergentes se faisant face et d'une surface sphérique externe s'étendant entre elles, cette chambre comportant un orifice d'entrée annulaire, un plateau oscillant en forme de disque disposé dans cette chambre et traversant cet orifice, un des côtés de ce plateau oscillant se trouvant tout à coté d'une desdites surfaces tronconiques, son autre côté se trouvant tout à côté de l'autre surface tronconique, le bord du plateau oscillant étant situé dans le voisinage immédiat de ladite surface sphérique,
un arbre d'entrainement monté pour pouvoir tourner dans ledit carter et dont l'axe passe par le centre de ladite surface sphérique et perpendiculairement à un plan médian de cette chambre situé à égale distance desdites surfaces tronconiques aux intersections de celles-ci avec la surface sphérique et contenant ce centre, un rotor monté sur cet arbre, un arbre oscillant monté pour pouvoir tourner dans le rotor et assujetti au plateau oscillant, enfin un joint flexible s'étendant entre le carter et l'arbre de l'équipage oscillant et dont une partie est fixe par rapport à ce carter, tandis qu'une autre partie est fixe par rapport à cet arbre.
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This invention relates to pumps with oscillating gear pariods called in this technique "positive displacement plate pumps" and has for object an improved construction of this type of pump thanks to which the members animated by a rotation movement are effectively sealed with respect to the pump. swash plate and pumping members, in order to prevent the entry of lubricant from the rotating members into the chambers through which the liquid or more generally the fluid being pumped passes.
The improved construction provided for by the invention is remarkable in particular by the fact that the swash plate virtually floats relative to the parts of the pump casing with which it is associated, which results in a minimum resistance to the pumping phenomenon and in a greater yield.
This improved construction of the pump is also remarkable in that it includes a flexible seal between the swash plate and the pump housing, this seal being fitted under conditions such that it only experiences a minimum deflection during pump operation.
Another peculiarity of the pump of improved construction in question here resides in the provision of an annular pumping chamber provided with a spherical outer wall, the swash plate moving in this chamber around the center of this spherical wall, the seal being placed between the swash plate and the pump casing such that the median plane of said chamber which contains the center of this spherical wall passes through the seal.
Yet another particularity of this pump of improved construction resides in the fact that the swash plate comprises a head from which this plate emerges in a way, this head being established so as to present a pocket for receiving the seal.
Other features and advantages of this pump of improved construction follow from the remainder of this text and the appended drawings, in which: FIG. 1 is a view in elevation with longitudinal section through line 1-1 in FIG. 2; - Figure 2 is a cross-sectional view through line 2-2 in Figure 1, -, - Figure 3 is a view similar to Figure 1 showing an alternative embodiment of the object of the invention, this view being taken at line 3-3 in figure 4, - - figure 4 is a view similar to figure 2 of the construction shown in figure 3, this view being taken at line 4-4 in figure 3.
The construction shown in the drawings includes a housing supporting a motor shaft which can rotate therein. This shaft carries a rotor provided internally with bearings and supporting an oscillating shaft which can rotate relative to the rotor. On this oscillating shaft is mounted an oscillating head relative to which the oscillating plate protrudes. This plate is movable in an annular chamber provided with two frustoconical surfaces facing each other and an outer end surface of spherical shape. The median plane of the swash plate passes through the center of said spherical surface, as does the median plane of the chamber.
The part of the casing which forms the annular chamber is constructed so as to present an internal spherical surface concentric with said spherical surface and which intersects a slot provided in the wall of this
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chamber and through which the swash plate passes. A flexible joint attached to a part which can rotate with the swash plate and to a sleeve attached to the pump housing separates the rotating parts from the oscillating plate and thus prevents the passage of lubricant from these rotating parts. up to the liquid being pumped. This flexible seal is arranged so that the mid-plane of the swash plate and the pump chamber passes through it.
According to one embodiment of the pump, as provided for by the invention, the seal consists of a rubber disc fixed to a sleeve mounted on the shaft of the swash plate and to a sleeve fixed to the housing. According to a construction variant, the joint in question is constituted by a metal bellows playing the same role and mounted in a similar manner. The head of the swash plate measures notable dimensions; it is provided by construction with a flange and a tubular part comprising a spherical surface cooperating with the internal spherical surface of the casing and closing the orifice giving access to the pump chamber. Thanks to this construction, a pocket is formed inside the head of the oscillating assembly and serves to house the seal.
A suitable distribution mechanism provided in the pump and provided with the usual inlet and outlet ports is also provided.
According to the invention, the housing 10 has a substantially cylindrical shape, is open at one end and is provided with a bore 11 partially passing through its length and communicating with the gaping end of the housing. In the vicinity of the bore 11, the casing 10 is provided with a second bore 12 of smaller diameter than the first and leaving between said bores a face 13. Outside the casing 10 is arranged a tubular part 14 delimiting a bore 15 of diameter smaller than that of - bore 12. The bores 11, 12 and 15 are all concentric. The housing 10 is provided with a base 16 by means of which it can be secured to the wall against which the pump is to be mounted.
At the ends of the bore 15 of the tubular portion 14 of the casing 10 are mounted two bearings or ball bearings 17 and 18. The outer rings 24 and 26 of these ball bearings are embedded in the parotid bore 15 and are held at a certain spacing through a sleeve 19 housed in this bore and bearing against said crowns. A shaft 21 passing through the interior of the sleeve 19 is housed in the internal rings 23 and 25 of the ball bearings 18 and 17 and is supported by them in order to be able to rotate therein. This shaft 21 is provided at one end with a rotor 22 housed freely in the bore -12 of the housing. This rotor 22 bears against the internal ring 23 of the ball bearing 18.
The other end of the shaft 21 is extended by a tip 27 which protrudes outside beyond the tubular part 14 of the housing 10 and through which energy can be applied to said housing. shaft, in order to activate the pump. A nut 28 screwed onto a thread 29 cut into the end piece
27 of this shaft is engaged with a locking washer 31 placed between this nut and the internal ring 25 of the ball bearing 17.
Thanks to this construction, the two ball bearings are urged towards each other and their outer rings 24 and 26 are kept in contact with the sleeve 190 Set screws 32 screwed into the tubular part of the housing 10 immobilize the sleeve 19 and likewise prevent the bearings 17 and 18 from moving.
The rotor 22 has a bore 33 forming a certain angle with the geometric axis of the shaft 21. This bore contains the outer rings 34 and 35 of two ball bearings 36 and 37. The internal rings 38 and 39 of these bearings support a shaft ì1 which is hereinafter referred to as the "swash plate shaft". This shaft 41 is provided at one end
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moth of a head which bears against the internal ring 38 of the bearing 36.
A sleeve 42 mounted on the shaft 41 bears against the outer end of the inner ring 39 of the bearing 37 and is biased against this bearing under conditions which are described below, in order to keep the shaft rigidly mounted in said bearings . The outer ring 34 of the bearing 36 bears against a washer 43 mounted at the end of the bore
33 A similar washer 44 is placed next to the outer ring 35 of the bearing 36 and bears against a retaining ring 45 screwed into the rotor 22.
Thanks to this construction, the shaft 41 and the bearings 36 and
37 cannot move at the end of the rotor 22. However, the shaft 41 can rotate freely with respect to the rotor 22.
Lubrication of the components is ensured by means of a lubricant placed in the internal capacity 20 of the sleeve 19 and of the bore.
12 of the housing 10. This lubrication quickly reaches the various bearings 17, 18, 36 and 37.
Inside the bore 11 of the housing 10 is housed a cage
46 formed of two elements 47 and 48. The element 47 bears against the face 13 of the housing 10, while the element 48 abuts against the first element. The cage 46 is prevented from rotating inside the housing 10 by a sunken stud 94 extending between said cage and the housing. A cap 49 also mounted in the bore 11 is applied against the element 48 by a retaining ring 51 screwed into the end of the casing 10. The liquid tightness between this cap and the casing is ensured by a gasket. 52 interposed between the cap and the housing. The element 47 of the cage 46 is provided with a frustoconical surface 53 whose top is on the axis of the shaft 21.
The element 48 of the cage 46 is likewise provided with a frustoconical surface 56, the apex of which is similarly on the axis of the shaft 21. The surfaces 53 and 56 are spaced apart and diverge from one another with respect to the 'other; their bases are joined by a spherical surface 57 whose center 54 is located on the axis of the shaft 21 at mid-distance between the vertices of two surfaces 53 and 56. The cage 46 is also provided with a spherical surface 58, the center of which coincides with the center 54. The axis of the shaft 21 also contains the center 54 This center is called hereinafter "the center of oscillation of the pump".
On the oscillation shaft 41 is mounted an oscillating head 59 provided with a hub 61 arranged on this shaft. This hub bears against the sleeve 42 and is joined to it by a key 62. A washer 63 surrounds the end of the shaft 41 and bears against the hub 61. A nut 64 screwed onto a thread 65 cut on the end of the shaft 41 pushes the washer 63 against the hub 61 and by cooperating with the head 42 of the shaft 41 tightens the rings 38 and 39 of the ball bearings 36 and 37, the sleeve 42 and the hub 61 to hold them firmly on the shaft, the hub 61 is prevented from rotating by a key 66 located in this shaft and in the hub 61. Outside the latter protrudes a rib 67 to the outer end of which is connected a member. tubular 68.
This tubular member has a spherical surface 69 matching the surface 58 of the cage 46 and the center of which coincides with the center 54. This rib 67 and this tubular member 68 form in the oscillating head 59 a pocket 71, the role of which is explained below. after.
Outside the tubular member 68 protrudes an annular plate or disc 72 here called "swash plate". This plate has two surfaces 73 and 74 perpendicular to the axis of the shaft 41 and equidistant from the center of oscillation 54. The surface 73 is designed so as to be located right next to the surface 53 of the cage 46, while that the surface 74 is designed so as to be located right next to the surface 56 of this cage. In addition, the end 70 of the plate 72 plunges the spherical surface 57 of the cage 46 at a short distance.
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The various surfaces of the oscillating head 59 are drawn with a notable exaggeration with respect to their distance from the corresponding surfaces of the cage 46. But, in mechanical reality, the pump is constructed so as to have only small tolerances. It works very efficiently and can pump liquids such as water for example while ensuring the proper seal between the components.
If, however, this proves desirable, the surfaces can be constructed to be in contact, resulting in the establishment of higher pressures with greater friction between the members.
At the upper end of the cage 46, the latter is provided with a partition 75 housed in the slots 76 of the elements 47 and 48. This partition passes through a notch 77 of the swash plate 72 and extends downward to 'to the spherical surface 69 of the tubular part 68 of the oscillating head 59. The internal end 78 of this partition 75 has a surface corresponding to the surface 58 of the cage 46 This surface is kept spaced from the surface 69 of the head oscillating 59 by means of shoulders 79 integral with this partition and bearing against corresponding shoulders elements 47 and 48 of the cage 46. Above the housing 10 and at the height of the partition 75 is a tubular portion 81 brazed or welded to the housing.
This part 81 is provided with a partition 82 which overlaps the partition 75 and bears against it; it further divides the interior of this tubular part 81 into two chambers 83 and 84. One of these chambers forms an outlet chamber; the other forms an entrance chamber. Threads 85 and 86 cut in this part of the casing allow the connection of pipes or tubes suitable for serving the pump.
Between the shaft 41 and the housing 10 is placed a flexible annular seal 87 in the form of a relatively thick disc of rubber or equivalent material, the inner edge of which is integral with the sleeve 42 and the outer edge of which does the same. body with a sleeve 88 integral with a flange 89. The gasket 87 is placed so that the center of its median plane is located substantially at the location of the center of oscillation 54 The flange 89 is housed in an annular recess 91 formed in the face 13 of the housing 10. A sunken stud 92 prevents the flange 89 from rotating.
The element 48 of the cage 46 is prevented from rotating relative to its element 47 by means of the partition 75. A seal 93 placed between the housing 10 and the flange 89 prevents any leakage of liquid between the seal 87 and the housing wall.
The method of construction of the pump according to the invention shown in Figures 3 and 4 is similar to that shown in Figures 1 and 2. A description of similar members is therefore unnecessary. The corresponding bodies are designated by corresponding numbers but preceded by the number "1"
In the construction shown in Figures 3 and 4, the sleeve 142 is provided with an end portion 95 in the form of a bell to which is fixed one of the ends of a flexible metal bellows 94. The flexible member 87 is here omitted, and it is the bellows 96 which replaces it. The flange 189 is devoid of the sleeve 88, and the other end of the bellows 96 is attached thereto.
The rest of the pump is similar to what has been described above, and its operation is the same except that it is the bellows 96 which flexes when the plate 72 swings instead of the seal 87.
The mode of operation of the pump, object of the invention is obvious. When the shaft 21 drives the rotor 22 in rotation, the shaft 41 rotates with the latter. As the ball bearings 36 and 37 are arranged angularly, they cause an oscillation of the shaft 41 as well as the plate 72 along the surfaces 53 and 56 of the element 47 of the cage 46.
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This has the effect of sucking the liquid through one of the chambers 83 and
84 and send it through 1, 'other. While the oscillating crew is in action, the seal 87 is deformed to accommodate its movement. It can also be the bellows 96 which is deformed to accommodate the movement of the plate 172. The lubricant contained in the internal capacity 20 of the housing 10 and in the bore 12 of this housing is held in said parts of the housing and prevented from entering the housing. the part of the housing through which the liquid being pumped passes. In this way there is no risk of the liquid being contaminated by the lubricant and the rotating parts are kept well lubricated.
The advantages of the construction provided for by the invention are obvious. Fully lubricated bearings or bearings and rotating members can be used, so that the friction caused by the operation of the pump can be kept to a minimum. The oscillating crew virtually floats as it is supported by the seal and, with suitable tolerances between the cooperating surfaces, frictional contact with it can be eliminated, further reducing the friction in the pump. If it is water or a similar liquid which is being pumped, this liquid forms a seal between the conjugate surfaces and direct contact becomes superfluous. The pump can run at a relatively high speed, for example under the control of an electric motor, and has a relatively large displacement for its dimensions.
In addition, thanks to the particular location of the seal provided, the lubrication of the bearings or bearings is separated from the chambers through which the pumped liquid passes, so that any contamination of this liquid is prevented. Finally the location of the seal as indicated in the above reduces the deformation of the seal during operation, so that the latter can last quite a long time.
The construction details of this pump can be varied in various ways, without departing from the invention, within the field of technical equivalents.
CLAIMS.
1. Pump with oscillating gear comprising a casing carrying a mechanism and forming an annular chamber provided with divergent frustoconical surfaces facing each other and an external spherical surface extending between them, this chamber comprising an annular inlet orifice, a plate oscillating in the form of a disc arranged in this chamber and passing through this orifice, one of the sides of this oscillating plate being right next to one of said frustoconical surfaces, its other side being right next to the other frustoconical surface, the edge of the swash plate being located in the immediate vicinity of said spherical surface,
a drive shaft mounted so as to be able to rotate in said housing and whose axis passes through the center of said spherical surface and perpendicular to a median plane of this chamber located at an equal distance from said frustoconical surfaces at the intersections of the latter with the surface spherical and containing this center, a rotor mounted on this shaft, an oscillating shaft mounted to be able to rotate in the rotor and secured to the oscillating plate, finally a flexible joint extending between the housing and the shaft of the oscillating crew and of which one part is fixed relative to this casing, while another part is fixed relative to this shaft.