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La présente invention concerne une machine hydraulique, à organes moteurs tournant dans un carter et tourillonnés dans au moins un palier, comportant une chambre de pression fermée par les organes moteurs, le carter et le palier, et une chambre de basse pression et un dispositif qui compense au moins presque complètement, par des forces contraires, les forces radiales exercées par la cham- bre de pression sur les organes moteurs et le palier.
Les forces radiales exercées par la chambre de pression sur les organes moteurs peuvent être déterminées de manière rela- tivement facile, lorsqu'on sait jusqu'où la chambre de pression s'étend le long de la périphérie des organes moteurs, ou lorsqu'on
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peut délimiter cette étendue dans une mesure déterminée. La compen- sation de ces forces peut alors se faire d'une manière satisfaisante.
Particulièrement en cas de fortes pressions, il faut encore y'ajouter une force s'exerçant sur le palier et qui est due au fait que le liquide sous pression de la chambre de pression pénètm entre le palier et le carter de la pompe. Plus il va loin et plus la surface qu'il contacte est grande et donc aussi plus la force active est grande. Cette dernière pousse vers l'extérieur la paroi du carter, agrandissant ainsi la fente accessible et la surface contactée ; d'autre part cette force agit plus fortement contre le palier. Comme l'effet de cette force ne peut que difficilement être surveillé, il n'était qas possible jusqu'ici de la compenser dans une mesure convenable par une force radiale en substance indépendante de la pression de refoulement.
La présente invention permet d'éviter ces inconvénients en prévoyant sur les surfaces du palier s'étendant parallèlement à l'axe de rotation et dans la zone de la chambre de pression, une gorge parallèle à la délimitation de la chambre de pression, communiquant avec la chambre d'aspiration et délimitant les surfaces où se forme une aire de poussée par suite de la pénétration d'huile sous pression entre le palier et le carter.
La grandeur des surfaces actives est ainsi maintenue constante, de sorte que l'effet des forces est au moins presque proportionnel à la pression de refoulement. Cela permet une compensa- tion à l'aide d'aires de poussée radiale contactées par la pression de refoulement, mais agissant en sens opposé:,
En relation avec ces gorges on peut aussi prévoir un joint délimitant l'aire de poussée et appuyé hydrauliquement. La force agissant de ce fait radialement sur le palier peut avantageusement être compensée par d'autres forces qui agissent également en sens contraire du couple qui est engendré par la chambre de pression et tend à faire basculer le palier.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
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La figure 1 est une vue de face d'une pompe, la figure 2 est une coupe longitudinale par la ligne 2-2 de la figure 1, la figure 3 est une coupe transversale par la ligne 3-3 de la figure 2, la figure 4 est une vue de face partiellement en coupe par la ligne 4-4 de la figure 2, la figure 5 montre le palier vu du côté droit de la figure
5, la figure 6 est une coupe partielle par la ligne 4-4 de la figure 5, la figure 7 montre le palier vu du côté gauche de la figure 4, la figure 8 est une coupe transversale par la ligne 8-8 de la figure 1, la figure 9 est une coupe transversale par la ligne 9-9 de la figure 8, la figure 10 est une coupe partielle par la. ligne 10-10 de la figure 9, et la figure 11 montre l'ouverture d'évacuation vue du côté droit de la figure 9.
Un corps de pompe 1 est pourvu d'un côté d'un conduit d'aspiration 2 et de l'autre côté d'un conduit de refoulement opposé et coaxial 3 (fig.3). Les deux conduits 2 et 3 débouchent dans une cavité du corps 1 forméepar deux évidements cylindriques cheva.uchants 4 et 4'. Dans ces évidements 4 et 4' sont logées deux roues dentées 6, 6' portent de part et d'autre des tourillons 5, 5' et dont le diamètre correspond à celui des évidements 4, 4'. Les tourillons 5, 5' tournent dans des paliers 7 exactement ajustés dans les évide- ments 4 et 4' du corps de pompe 1. Les tourillons et les paliers correspondants situés du côté opposé des roues dentées 6 et 6' ne sont pas visibles sur la fig. 1.
Le tourillon 5' de la roue dentée inférieure 6' traverse le palier 7 et un couvercle, non repré-
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senté, fermant le corps de pompe 1, et dépasse à l'extérieur sous la forme d'un cône 5" qui peut être accouplé d'une manière non représentée avec un moyen d'entraînement.
. Dans les surfaces cylindriques des cavités 4, 4' qui entourent les roues dentées 6, b' sont disposées des gorges d'équilibrage 8, 8' qui s'étendent à peu près sur la moitié de la circonférence des roues dentées 6, 6'. Ces gorges d'équi- librage 8, 8' assurent une liaison entre le conduit d'aspiration 2 et la majeure partie des creux de dent 9, où par conséquent aucune pression ne se développe. Si la roue dentée 6' est entraînée dans la direction de rotation indiquée par une flèche sur la fig. l, les roues dentées 6 et 6' tournent en sens contraires. Le fluide entrant par le conduit d'aspiration 2, huile par exemple, est refoulé par cette rotation des roues dentées 6, 6' vers le conduit sous pression 3 en passant par les creux de dent 9.
Tant que les têtes des dents des roues 6, b' se déplacent dans la zone des gorges d'équilibrage 8, 8', aucune pression ne peut se développer dans les creux de dent 9, mais dès qu'une tête de dent quitte la gorge d'équili- brage 8 ou 8', le creux de dent situé en avant de cette tête cesse de communiquer avec le conduit d'aspiration 2 et se trouve fermé par les dents et la paroi du corps de pompe 1 non entaillée à cet endroit. Dans l'espace inférieur 10 du corps de pompe 1 où les creux des dents des roues 6, 6' ne communiquent pas avec le conduit d'aspiration 2, espace appelé généralement chambre de refoulement, règne évidement la pression de refoulement comme dans le conduit sous pression 3 communiquant avec la chambre de refoulement.
Les pompes à engrenage connues ne comportant pas de telles gorges d'équilibrage 8, 8', de sorte qu'une pression de refoulement allant en croissant d'une dent à l'autre pouvait se développer dans les creux de dent 9 et s'exercer sur une surface relativement- étendue des paliers 7. Grâce aux gorges d'équilibrage 8, 8', la chambre de refoulement 10 est limitée à une partie relativement restreinte de la circonférence des roues, de sorte que la pression d @ refoulement ne s'exerce plus que sur une surface relativement
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petite des paliers 7. La composante axiale de la force développée dans la chambre 10 par la pression de refoulement tend à écarter les paliers 7 des faces latérales des roues dentées, 6, 6'.
Sur la face extérieure du palier 7, un anneau d'étanchéité à section circulaire 11 limite une aire de poussée 12 dans laquelle débouche un conduit 13 aboutissant à la chambre de refoulement 10. Dans l'airede poussée 12 située entre le couvercle du corps de pompe et le palier 7 se développe une force dépendant de la pression de re- foulement,qui s'oppose à la composante axiale mentionnée précé- demment' et qui est légèrement plus forte que celle-ci. Cette force créée dans l'aire de poussée 12 applique les paliers 7 sur les faces latérales des roues dentées 6, 6' et supprime ainsi le jeu axial dans le dispositif. Pour obtenir cette force d'étanchement axiale, il suffit d'une aire de poussée 12 restreinte, puisque la pression dans la chambre de refoulement 10 n'agit aussi que sur une surface relativement petite du palier 7.
Cependant, la pression dans la chambre de refoulement 10 n'engendre pas seulement une force axiale mais aussi des forces radiales représentées par les flèches 14, 14'. pour obtenir des forces d'étanchement s'opposant à ces forces radiales 14, 14', des aires de poussée 15, 15' sont délimitées respectivement par des anneaux d'étanchéité 16, 16' sur les faces latérales des paliers 7.
Dans le palier 7 est ménagé un conduit 17 qui communique d'une part avec la chambre de refoulement 10 et d'autre part avec une chambre sous pression 18 du palier 7. Des conduits 19, 19' relient la chambre sous pression 18 aux aires de poussée 15, 15'. De chaque conduit 19, 19' part une branche 20, 20' qui débouche dans une gorge annulaire 21, 21' sous l'anneau d'étanchéité 16, 16' placé dans cette gorge. L'anneau d'étanchéité 16 ou 16' est ainsi appliqué par le fluide sous pression sur la pardi cylindrique de la cavité 4, 4' de façon 2. assurer une bonne étanchéité de l'aire de poussée 15 ou 15' reliée par le conduit 19 ou 19'à la* pression 'de refoulement.
Dans les aires de poussée 15, 15' sont donc engendrées
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des forces détanchement opposées aux composantes de force radiales 14 et 14' auxquelles elles sont un peu supérieures de façon à appliquer les têtes des dents des roues 6, 6' contre la paroi de la chambre de refoulement.
Cette action des aires de poussée 15, 15' est en outre aidée par un bouchon 22 agissant comme un piston qui ferme la chambre sous pression 18 du palier 7 et s'appuie sur le corps de pompe 1. Afin que le jeu entre les tourillons 5, 5' et le palier 7 puisse être éliminé par les forces radiales, le palier 7 est pourvu de fentes 23, 23' et 24,24' qui lui donnent une certaine élasticité de sorte qu'il s'applique sans jeu sur les tourillons 5 et 5' sous l'action des forces d'étanchement radiales.
Les fentes 23, 23', 24, 24' communiquent avec les gorges d'équilibrage 8, 8', de sorte que le fluide non encore comprimé refoulé par les roues dentées 6, 6' peut pénétrer dans les fentes 23, 23' pour graisser et refroidir les portées des tourillons 5 et 5' dans le palier 7.
Il y a lieu de tenir compte du fait que, dans la région de la chambre de refoulement 10, le fluide sous pression pénètre latéralement dans l'intervalle entre le palier 7 et la paroi du corps de pompe 1 et y engendre des forces qui tendent à écarter le palier 7 de la paroi du corps. Pour réduire autant que possible la zone où s'exercent ces forces, des rainures de limitation 25, 25' sont pratiquées dans le palier 7 et sont reliées par un canal 26 à la chambre d'aspiration, de sorte que le fluide sous pression qui pénètre dans l'intervalle ne peut engendrer des forces que dans une bande étroite 27 du palier 7. Ces forces sont équilibrées par la force contraire exercée par le bouchon 22.
Grâce à la localisation de la pression de pompage dans une chambre de refoulement 10 réduite par les gorges d'équilibrage 8, 8' et grâce la limitation des zones sous pression 27 voisines de la'chambre de refoulement 10 au moyen des gorges de limitation 25, 25' il est possible, d ans la pompe à engrenage décrite, avec des aires
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de contre-pression relativement petites, qui agissent les unes axia- le (12) et les autres radialement (15, 15', 22), d'engendrer des forces d'étanchement suffisantes et de surmonter toutes les forces qui s'opposent à l'étanchéité de la chambre de refoulement 10.
Les gorges 15, 15' se trouvent dans les parties cylin- driques du palier 7. Entre celles-ci se trouvent des parties de largeur moindre que le diamètre des parties cylindriques. Il y est prévu un joint élastique 13'.. Sous l'effet de la pression régnant dans le conduit 13, ce joint est pressé contre la paroi opposée du carter ; la force engendrée par cette pression et agissant sur le palier 7, et le couple correspondant sont également compensés par la force exercée par le bouchon 22.
Le jeu de ces forces évite une charge unilatérale exces- sive des paliers des roues dentées et ainsi, une usure prématurée.
REVENDICATIONS.
---------------------------- l.- Machine hydraulique à organes moteurs tournant dans le carter et montés au moins dans un palier, comportant une chambre de pression fermée par les organes moteurs, le carter et le palier, et une chambre de basse pression ainsi qu'un dispositif qui compense au moins presque complètement par des forces contraires, les forces radiales exercées par la chambre de pression sur les organes moteurs et le palier, caractérisée en ce qu'il est prévu sur les surfaces du palier s'étendant parallèlement à l'axe de rotation et dans la zone de la chambre de pression, une gorge parallèle à la délimitation de la chambre de pression, communiquant avec la chambre d'aspiration et délimitant les surfaces dans lesquelles se forme une aire de poussée sous l'effet de la pénétration d'huile de pres- siori entre le palier et le carter.