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La présente invention se rapporte aux pompes à engrenage du type comprenant un carter ou corps dans lequel sont ménagées deux chambres ser- vant de logements à deux pignons de refoulement engrenant l'un avec l'au- tre.
Les pompes à engrenage présentent l'avantage d'être de construction simple. Mais un fonctionnement satisfaisant sous des pressions de refoule- ment élevées ne peut être obtenu que par une conception mécanique précise, car le rendement volumétrique de ces pompes tend à diminuer lorsque la pression du fluide à travers les surfaces d'étanchéité et par conséquent les fuites augmentent.
Le rendement volumétrique peut être accru jusqu'à un certain point en usinant les organes de la pompe avec une grande précision. Mais l'amé- lioration alors obtenue est limitée par le fait que plus le jeu utilisé entre les organes mobiles l'un par rapport à l'autre est faible, plus le danger d'un grippage ou blocage de la pompe pendant le fonctionnement est élevé. Une pompe présentant des jeux de travail très faibles ne peut d'ail- leurs avoir une longue durée utile. Il est même probable que son rendement diminuera rapidemeht.
Certains des problèmes de conception des pompes à engrenage ont été résolus en les soumettant à un travail par compression. En effet, dans une pompe travaillant par compression, l'étanchéité entre les faces laté- rales des pignons et la partie fixe voisine délimitant la chambre est amé- liorée par suite de l'application de l'élément d'étanchéité contre la fa- ce du pignon sous l'effet d'une pression prévue dans une certaine relation par rapport à la pression de refoulement de la pompe et par suite à la pression régnant dans la chambre.
Moyennant une conception mécanique pré- cise, les pompes travaillant sous compression peuvent ainsi être utilisées avantageusement avec des liquides ayant une viscosité relativement élevée comme, par exemple, les huiles lubrifiantes et les liquides utilisés dans les systèmes de transmission ou de commande hydraulique.
Une nouvelle série de difficultés se présente quand il est dési- rable de concevoir une pompe à engrenage en vue de son utilisation avec des liquides à faible viscosité comme le kérosène ou l'essence, même quand la pression de travail est faible par rapport aux pressions de refoulement pou- vant être obtenues dans des pompes à engrenage destinées à des liquides à viscosité élevée.
L'étude d'une pompe à engrenage utilisable avec un liquide à fai- ble viscosité à des pressions de refoulement élevées est un problème présen- tant de grandes difficultés techniques qui, autant qu'on le sache, n'a pas été complètement résolu jusqu'ici'.
L'invention a pour buts d'apporter des perfectionnements aux pompes à engrenage, de façon telle que leur rendement soit accru en principe et qu'il devienne possible de construire une pompe efficace utilisable pour le refoulement de liquides à faible viscosité, et aussi de réaliser une pom- pe à engrenage dans laquelle une étanchéité efficace est obtenue sur les faces latérales des pignons par un effet de compression, et dans laquelle la perte de rendement de la pompe sous l'effet de la distorsion de son car- ter soit réduite au minimum, enfin de permettre l'obtention d'une pompe à engrenage dont les paliers sont montés de façon à éviter tout défaut d'a- lignement entraînant l'application à ces paliers d'une charge nuisible et toute distribution ayant pour conséquence une durée utile réduite et le grippage par suite de certaines tolérances de fabrication,
de la déforma- tion des arbres des pignons et d'une distorsion asymétrique du corps.
Une particularité de l'invention réside dans la présence d'éléments
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latéraux mobiles et soumis à l'effet d'une charge, ces éléments latéraux étant mécaniquement indépendants des paliers des arbres portant les pi- gnons, de façon telle que lesdits éléments latéraux et les paliers puissent se déplacer l'un par rapport à l'autre,-
Suivant une autre particularité de l'invention, les paliers sont montés dans le carter ou corps de façon à présenter une caractéristique d'auto-alignement sur les arbres, ces paliers sont supportés en fait dans le carter sur une longueur axiale qui est inférieure à la longueur axiale de la zone de contact des paliers et de l'arbre, la zone de support des paliers étant disposée à égale distance entre les extrémités de la zone de contact précitée.
Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est judicieux de pré- voir sur les faces extérnes des éléments latéraux un élément d'étanchéité renforcé afin de former des zones à haute pression et à basse pression, la zone à haute pression communiquant avec le fluide à haute pression s'é- chappant par l'ouïe de refoulement de la pompe, la zone à basse pression recevant le fluide à basse pression provenant de l'ouïe d'admission de la pompe. De cette manière, le centre de pression agissant sur les faces ex- ternes des éléments latéraux peut être amené sensiblement dans l'aligne- ment du centre de pression agissant sur les faces internes de ces éléments latéraux.
L'organe d'étanchéité est constitué, de préférence, par un élément souple sans fin passant sur un élément rigide ayant une épaisseur infé- rieure à la profondeur de cette chambre et un profil s'adaptant à l'une des zones de pression.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés - donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe verticale d'une pompe à engrenage équipée d'un jeu de paliers suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe par la ligne 2-2 en figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe par la ligne 3-3 en figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe par la ligne 4-4 en figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe par la ligne 5-5 en figure 1.
La figure 6 est une vue de détail montrant une variante de support pour les paliers.
Sur les figures 1 à 5 est représenté un carter ou corps de pompe
1 présentant deux chambres cylindriques 2, 3 se chevauchant l'une l'autre, conjuguées à des couvercles terminaux 4 et 5 prévus à chaque extrémité des chambres, ces couvercles étant maintenus appliqués étroitement contre les faces terminales du carter par des boulons (non représentés).
Deux pignons 6, 7, engrenant l'un avec l'autre dans les chambres cylindriques à chevauchement 2, 3, portent des tourillons axiaux 8. Des plaques latérales ou joues 14, logées dans le carter, sont appliquées con- tre les faces externes des pignons 6, 7 de manière à former les parois ter- minales des chambres de la pompe
Des plaques de montage 11, logées dans le carter 1, sont prévues pour la réception ou le montage de coussinets 9 servant à supporter les tourillons 8. Ces coussinets 9 sont engagés à frottement doux dans les pla- ques de montage 11, mais sont empêchés de tourner par des clavettes 12 lo- gées dans des rainures 13 ménagées dans ces plaques de montage 11.
Les pla- ques 11 maintiennent les coussinets 9 dans une position sensiblement équidis- tante des extrémités des tourillons 8.
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La largeur des plaques 11 au point de contact avec les coussinets
9 est notablement inférieure à la longueur de ces coussinets.
Une chambre A est ménagée entre les faces externes respectives des plaques latérales ou joues 14 et les faces internes des plaques de mon- tage 11. Chaque chambre A est divisée en deux zones 15, 16 (figure 3) par un élément d'étanchéité renforcé, et les joues 14 sont sollicitées vers les pignons 6 et 7 par une poussée latérale prélevée aux pressicns régnant dans les zones séparées 15, 16.
Le sens de rotation des pignons 6, 7 étant celui indiqué par des flèches sur la figure 4, la référence 17 désigne l'ouïe d'admission de la pompe et 18 son ouïe de sortie.
Les éléments d'étanchéité sont formés chacun par un anneau souple
19 qui entoure la zone à basse pression 16 et qui est étudié de manière à pouvoir être comprimé en réalisant l'étanchéité entre les faces externes des joues 14 et les faces internes des'plaques de montage 11, afin d'iso- ler les deux zones 15, 16.
Une plaque de décompression séparée 20, ayant une épaisseur in- férieure à celle de la zone 16, est prévue ici pour empêcher l'écrasement de chaque anneau 19. Sa configuration s'adapte à la forme périphérique de la zone à basse pression 16 délimitée par l'anneau 19. Une plaque de gui- dage 30, fixée sur le carter dans la zone à haute pression 15, partici- pe au maintien de l'anneau à la forme requise, comme montré sur la figure 3.
Les plaques de décompression 20 présentent une lumière 23 voisine de l'ouïe d'admission 17, afin de permettre l'admission du fluide à basse pression dans la zone 16, et la plaque 30 présente une lumière analogue 31 voisine de l'ouïe 18 de refoulement de la pompe et permettant l'admis- sion du fluide à haute pression dans la zone 15.
Les joues 14 présentent chacune un orifice 25 aligné avec l'ouïe d'admission 17 et avec l'ouïe de refoulements 18, afin de permettre l'admis- sion du fluide par les orifices 23, 310
Des canaux ou rainures 21 sont ménagés dans les joues 14 (figure 5) et communiquent avec l'ouïe d'admission à basse pression 17 pour assu- rer la circulation du fluide à basse pression dans la rainure hélicoïdale 24 ménagée dans les coussinets de' portée 9 du côté basse pression et dans les paliers des tourillons.
Les joues 14 et les plaques de décompression 20 présentent des orifices en coïncidence pour la réception de goupilles 32, de sorte que ces plaques de décompression 20 peuvent être maintenues aisément à l'écart des paliers 8.
Dans la pompe, objet de l'invention, les effets de la distorsion sont supprimés tout d'abord par le fait que les paliers des tourillons de la pompe sont séparés des éléments subissant une charge de compression et coopérant avec les faces latérales des pignons. Il devient ainsi possi- ble de tenir compte des déplacements relatifs de l'arbre et des éléments latéraux ou joues' Par ailleurs, les paliers des tourillons sont montés dans le carter de façon à pouvoir s'adapter automatiquement à un défaut d'alignement des tourillons par suite d'une flexion.
Le mouvement nécessai- re est faible; il est rendu possibla, dans le mode de réalisation décrit, par le fait que les coussinets sont supportés sur une longueur limitée comme indiqué en 10, la surface de portée étant disposée sensiblement au centre de la longueur axiale par laquelle chaque coussinet coopère avec le touril- lon correspondant. Avec un agencement de ce type, la possibilité de dépla-
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cement désirée du coussinet dans le carter peut être obtenue sans recourir à des surfaces de portée non cylindrique et sans utiliser de jeux élevés sur les surfaces en contact 10.
On comprendra également que les zones de pression des joues de la pompe sont déterminées avec précision, de sorte que l'on obtient le degré d'équilibre requis pour réaliser une étanchéisation convenable sans charge excessive pouvant provoquer le grippage.
On notera à ce sujet que le centre de la compression coïncide avan- tageusement avec le centre de la pression agissant sur les joues en tendant à supprimer toute charge, de sorte qu'une étanchéité optimum est obtenue pour les joues avec une charge axiale minimum.
Le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 6, est, d'une façon générale, analogue à celui décrit précédemment, sauf que le support des coussinets 9a est formé ici par un élément venant de fabri- cation avec le couvercle 5a grâce à la présence d'alésages 34 servant à la réception des coussinets 9a et qui constituent une variante des plaques de montage séparées décrites en regard de la figure 1.
Des clavettes 12a sont engagées dans des fentes du couvercle ter- minal 5a afin de maintenir les coussinets 9a dans la position angulaire désirée.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.