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" Perfectf(1)!,J1nements, 'relatifs à des ,'pompee à "emgrna1ke'c-" .
La présente invention a trait à des 'pompes à engrena- ges, Une pompe à engrenages que concerne la présente invention comprend une enveloppe comportant deux chambres dans lesquelles sont logés deux engrenages de déplacement engrenés.
Les pompes à engrenages présentent, l'avantage de la simplicité de la construction, mais un fonctionnement satisfaisant à des pressions de refoulement élevées ne peut être obtenu qu'au prix d'une étude mécanique minutieuse, car le rendement volumétri- que de telles pompes tend à décroître à mesure que croît la dif-
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férence des pressions régnant de part et d'autre des faces d'étan- chéité et, donc, que croissent les fuites.
Le rendement volumétrique peut être augmenté jusqu'à un certain point en usinant les pièces de la pompe avec une grande précision, mais l'amélioration que l'on obtient ainsi est limitée par le fait que la diminution du jeu entre les pièces en mouvement relatif augmente le danger de coincement de la pompe en cours de fonctionnement.
De même, il l'est pas probable qu'une pompe ayant de très petits jeux initiaux de;mouvement, ait une longue vie uti- le et il est vraisemblable que son rendement se détériore rapide- ment. certains des problèmes de la construction des pompes à engrenages ont été résolus par la charge sous pression ; une pompe chargée sous pression, l'étanchéité entre les faces latéra- les des engrenages et l'organe fixe adjacent, constituant la cham- bre, est améliorée en chargeant cet organe de manière à l'appli- quer contre la face d'engrenage par une pression qui est fonction de la pression de refoulement de la pompe et, donc, de la pression régnant dans la chambre.
Dans la construction ordinaire des pompes à charge sous pression, les coussinets comportent des brides qui constituent les parois terminales des chambres de pompe et un coussinet séparé est prévu pour chaque tourillon.
Une difficulté survient alors : celle de donner à cha- .que tourillon individuel des paliers ou coussinets séparés à surfa- ces bien ajustées ; exemple, les paliers ou coussinets tendent à se bloquer dans l'enveloppe de pompe, si bien qu'ils ne sont plus libres de jouer axialement, ce qui est important pour une pompe à charge sous pression et cela tend, dans une certaine mesu- re, à empêcher les paliers de rester en contact étroit avec les faces latérales des engrenages.
De même, les faces en'contact mu- tuel des coussinets ou paliers voisins sont susceptibles de s'en-
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dommager par corrosion par désagrégation, particulièrement si les conditionsde fonctionnement tendent à produire des variations de pression à fréquence relativement élevée, telles que celles qui sont dues au tremblement d'une soupape de détente.
Un des buts de la présente invention est de proposer des perfectionnements aux pompes à-engrenages pour fluides de forte et de faible viscosité, fonctionnant avec des pressions de refoulement élevées.
Un autre but de l'invention est de proposer une pompe à engrenages dans laquelle l'étanchéité effective sur ou contre les faces latérales des engrenages est obtenue par charge sous pression.
Un autre but de l'invention est de proposer une pompe à engrenages dans laquelle les plaques-coussinets sont construites et montées de manière à assurer qu'elles puissent à tout moment jouer axialement et ne soient pas sensibles à l'effet de fluctua- tions rapides de la pression.
En mettant en oeuvre la présente invention, il est avan- tageux de prévoir une chambre comportant, sur les faces exté- rieures d'au moins un palier, un organe d'étanchéité renforcé pour créer des zones haute pression et basse pression, la zone haute pression étant fonctionnellement reliée avec-le fluide à basse pression provenant du côté entrée de la pompe. De cette manière, le centre de la pression agissant sur les faces extérieures des paliers peut être amené sensiblement en alignement avec le centre de la pression agissant sur les faces intérieures desdits paliers.
Le dispositif d'étanchéité consiste de préférence en un organe souple sans fin qui surmonte un organe/rigide d'une épais- seur moindre que la profondeur de ladite chambre et ayant un pro- fil qui se conforme à une des zones à pression.
Des particularités et des avantages de l'invention vont aussi apparaître à la lecture de la description qui suit d'une de ses applications, donnée à titre d'exemple seulement, en se
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refarant aux dessins annexés.
La figure 1 est une élévation en section d'une pompe à engre- nages selon l'invention.
La figure 2 est une section suivant la ligne 2-2 de la fig. 1
La figure 3 est une vue suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une vue suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une section partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 2.
L'enveloppe 1 de la pompe comporte deux chambres cylindriques 2 et 3, qui se compénètrent, et un couvercle terminal 4, maintenu é- troitement appliqué contre la face terminale de l'enveloppe 1 par des boulons 5.
Une paire d'engrenages 6, 7, qui s'engrènent dans les cylin- dres 2 et 3 à compénétration, comportent des tourillons axiaux 8, ét des plaques-coussinets ou coussinets 9,9a,portant ces tourillons 8, sont introduits dans l'enveloppe 1, en contact avec les faces exté- rieures respectives dés engrenages 6,7,pour former les parois laté- rales des chambres de pompe 2,3.
Lesdits coussinets 9,9a ont une configuration en forme de huit et sont montés à glissement dans l'enveloppe de pompe 1.
Une garniture rotative d'étanchéité 10 est disposée dans l'en- veloppe 1 pour constituer un joint étanche autour du tourillon consti..
'tuant l'arbre de commande. Une cnambre A est formée entre la face ex- térieure d'un des coussinets,9,et la face intérieure du couvercle ter- minal 4. Ladite chambre A est divisée en deux zones ou chambres 11,12 au moyen d'un organe d'étanchéité renforcé et ledit coussinet 9 est sollicité vers les engrenages 6 et 7 par une charge latérale prise aux pressions régnant dans les chambres séparées 11, 12.
Si la direction de la rotation des engrenages 6,7 est celle qui est indiquée par les flèches de la figure 3,13 est l'orifice d'en- trée et 14 est l'orifice de sortie. souple
L'organe d'étanchéité consiste en une bague/sans fin 15 qui en. toure la chambre basse pression 11 et est agencée pour être comprimée ' pour étanchéité entre la face extérieure du coussinet 9 et la face intérieure du couvercle terminal 4 pour isoler les deux chambres 11, 12.
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Une plaque de détente de pression séparée 16, d'épais- seur moindre que la profondeur de la chambre 11, est prévue pour empêcher la bague 15 de s'affaisser et cette plaque 16 a une con- figuration qui épouse la forme périphérique de la chambre basse pression 11 qui est limitée par la bague 15; une plaque de guidage
17, située dans la chambre haute pression, contribue à maintenir la forme de la bague comme le montre la figure 2.
La plaque de détente de pression 16 comporte un orifice
18 voisin de l'entrée 13 et la plaque 17 a un orifice semblable
19, voisin de l'orifice de sortie, pour assurer l'égalisation des pressions régnant des deux côtés de la plaque.'
La face intérieure de chaque coussinet 9,9a est décou- pée en 20, dans le voisinage (dans la direction transversale) de l'orifice d'entrée 13 et de l'orifice de sortie 14 pour permettre au fluide situé du côté de la section de pénétrer par les extrémi- tés des dents d'engrenage et pour empêcher le fluide du côté haute pression d'être pris entre les dents des engrenages.
Les faces extérieures des coussinets comportent des rai- nures 21 pour permettre l'écoulement du fluide provenant des tou- rillons vers la basse pression.
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"Perfectf (1) !, J1nements, 'relating to,' pumped to" emgrna1ke'c- ".
The present invention relates to gear pumps. A gear pump to which the present invention relates comprises a casing having two chambers in which two meshing displacement gears are housed.
Gear pumps have the advantage of simplicity of construction, but satisfactory operation at high discharge pressures can only be obtained at the cost of careful mechanical study, since the positive displacement of such pumps tends to decrease as the dif-
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The pressure prevailing on either side of the sealing faces and therefore the leaks increase.
The volumetric efficiency can be increased to a certain extent by machining the pump parts with high precision, but the improvement thus obtained is limited by the fact that the decrease in the clearance between the parts in relative motion increases the danger of the pump jamming during operation.
Likewise, a pump having very small initial clearances of movement is unlikely to have a long useful life and its performance is likely to deteriorate rapidly. some of the problems in the construction of gear pumps have been solved by pressure loading; a pump loaded under pressure, the seal between the lateral faces of the gears and the adjacent fixed member, constituting the chamber, is improved by loading this member so as to apply it against the gear face by a pressure which is a function of the delivery pressure of the pump and, therefore, of the pressure prevailing in the chamber.
In the ordinary construction of pressurized charge pumps, the bearings have flanges which constitute the end walls of the pump chambers and a separate bearing is provided for each journal.
A difficulty then arises: that of giving each individual journal separate bearings or bushings with well-adjusted surfaces; For example, the bearings or bushings tend to get stuck in the pump casing, so that they are no longer free to play axially, which is important for a charge pump under pressure and this tends to a certain extent. re, to prevent the bearings from remaining in close contact with the side faces of the gears.
Likewise, the mutually-in-contact faces of neighboring bearings or bearings are liable to interlock.
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weathering corrosion damage, particularly if operating conditions tend to produce relatively high frequency pressure changes, such as those caused by expansion valve quivering.
One of the aims of the present invention is to provide improvements to gear pumps for fluids of high and low viscosity, operating with high discharge pressures.
Another object of the invention is to provide a gear pump in which the effective seal on or against the side faces of the gears is obtained by loading under pressure.
Another object of the invention is to provide a gear pump in which the bearing plates are constructed and mounted so as to ensure that they can act axially at all times and are not sensitive to the effect of fluctuations. rapid pressure.
By implementing the present invention, it is advantageous to provide a chamber comprising, on the outer faces of at least one bearing, a reinforced sealing member to create high pressure and low pressure zones, the zone high pressure being operatively connected with the low pressure fluid from the inlet side of the pump. In this way, the center of the pressure acting on the outer faces of the bearings can be brought substantially in alignment with the center of the pressure acting on the inner faces of said bearings.
The sealing device preferably consists of an endless flexible member which surmounts a rigid member of a thickness less than the depth of said chamber and having a profile which conforms to one of the pressure zones.
Particular features and advantages of the invention will also appear on reading the following description of one of its applications, given by way of example only, with reference to
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refarant in the accompanying drawings.
Figure 1 is a sectional elevation of a gear pump according to the invention.
Figure 2 is a section taken on line 2-2 of fig. 1
Figure 3 is a view taken along line 3-3 of Figure 1.
Figure 4 is a view taken on line 4-4 of Figure 1.
Figure 5 is a partial section taken on line 5-5 of Figure 2.
The pump casing 1 comprises two cylindrical chambers 2 and 3, which interlock, and an end cover 4, held tightly pressed against the end face of the casing 1 by bolts 5.
A pair of gears 6, 7, which mesh with interpenetrating cylinders 2 and 3, have axial journals 8, and bearing plates or bearings 9,9a, carrying these journals 8, are introduced into the The casing 1, in contact with the respective outer faces of the gears 6,7, to form the side walls of the pump chambers 2,3.
Said bearings 9,9a have an eight-shaped configuration and are slidably mounted in the pump casing 1.
A rotary seal 10 is disposed in the casing 1 to form a seal around the pin formed.
'killing the command tree. A cnambre A is formed between the outer face of one of the bearings, 9, and the inner face of the terminal cover 4. Said chamber A is divided into two zones or chambers 11, 12 by means of a member d 'reinforced seal and said bearing 9 is biased towards the gears 6 and 7 by a lateral load taken at the pressures prevailing in the separate chambers 11, 12.
If the direction of rotation of the gears 6,7 is that indicated by the arrows in Figure 3.13 is the inlet port and 14 is the outlet port. flexible
The sealing member consists of a ring / endless 15 which does. all round the low pressure chamber 11 and is arranged to be compressed for sealing between the outer face of the pad 9 and the inner face of the end cover 4 to isolate the two chambers 11, 12.
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A separate pressure relief plate 16, less thick than the depth of the chamber 11, is provided to prevent the ring 15 from sagging and this plate 16 has a configuration which conforms to the peripheral shape of the chamber. low pressure chamber 11 which is limited by the ring 15; a guide plate
17, located in the high pressure chamber, helps to maintain the shape of the ring as shown in Figure 2.
The pressure relief plate 16 has an orifice
18 adjacent to inlet 13 and plate 17 has a similar orifice
19, adjacent to the outlet, to ensure equalization of the pressures on both sides of the plate. '
The inner face of each bushing 9,9a is cut at 20, in the vicinity (in the transverse direction) of the inlet 13 and the outlet 14 to allow the fluid located on the side of the section to penetrate through the ends of the gear teeth and to prevent fluid on the high pressure side from being trapped between the teeth of the gears.
The outer faces of the bearings have grooves 21 to allow the flow of fluid from the journals to the low pressure.
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