FR2480868A1 - ROTARY PISTON MACHINE, IN PARTICULAR MULTICELLULAR PUMP - Google Patents

ROTARY PISTON MACHINE, IN PARTICULAR MULTICELLULAR PUMP Download PDF

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Abstract

MACHINE A PISTON ROTATIF, NOTAMMENT POMPE MULTICELLULAIRE. MACHINE COMPORTANT UN PISTON ROTATIF EXCENTRE DANS UN CARTER ET, DANS DES EVIDEMENTS PERIPHERIQUES DUDIT PISTON, DES PALETTES DEPLACABLES EN VA-ET-VIENT DE TRANSLATION RADIALE QUI PRENNENT APPUI SUR UN ALESAGE EXCENTRE PAR RAPPORT A CE MEME PISTON. UNE DOUILLE CYLINDRIQUE 9 EST DISPOSEE TOURNANTE, PAR RAPPORT AU CARTER 1, DANS L'ALESAGE 4 DE CE DERNIER. L'INVENTION S'APPLIQUE A TOUTES POMPES MULTICELLULAIRES A PALETTES, AUSSI BIEN COULISSANTES QU'OSCILLANTES.ROTARY PISTON MACHINE, ESPECIALLY MULTICELLULAR PUMP. MACHINE INCLUDING AN ECCENTERED ROTARY PISTON IN A CASING AND, IN PERIPHERAL RECESSES OF THE PISTON, BACK-AND-BACK MOVABLE VANKS OF RADIAL TRANSLATION WHICH PRESS ON AN OFF-CENTER BORE IN RELATION TO THE SAME PISTON. A CYLINDRICAL BUSH 9 IS ARRANGED TO ROTATING, WITH RESPECT TO THE CRANKCASE 1, IN THE BORE 4 OF THE LATTER. THE INVENTION APPLIES TO ALL MULTICELLULAR VANE PUMPS, BOTH SLIDING AS WELL AS OSCILLATING.

Description

Machine à piston rotatif, notamment pompe multicellulaire.Rotary piston machine, in particular multicellular pump.

La présente invention concerne une machine à piston rotatif, notamment une pompe multicellulaire, comportant un piston rotatif axé en position excentrée dans un carter et, dans des évidements du pourtour dudit piston rotatif, des  The present invention relates to a rotary piston machine, in particular a multicellular pump, comprising a rotary piston that is centered in an eccentric position in a housing and, in recesses around the periphery of said rotary piston,

palettes déplaçables en va-et-vient de translation essentiel-  movable pallets back and forth translation essential-

lement radiale et prenant appui sur un alésage excentré par  radially and supported by an eccentric bore

rapport à l'axe de rotation de ce même piston.  relative to the axis of rotation of this same piston.

On connaît des réalisations très diverses de telles machines à piston rotatif. Elles diffèrent entre elles surtout  Very different embodiments of such rotary piston machines are known. They differ from each other especially

par la forme et-la disposition des palettes.  by the shape and the arrangement of the pallets.

Les pompes multicellulaires dites à palettes coulissantes comportent, dans des évidements radiaux du piston rotatif, des palettes déplaçables- en translation radiale qui, lors du mouvement de rotation du piston, glissent en va-et-vient radial tandis que, par leurs extrémités dépassant du piston rotatif, elles s'appuient en glissant sur l'alésage du carter. Dans une autre catégorie, des palettes oscillantes sont articulées pivotables sur le piston rotatif et, lors de la rotation de celui-ci, s'écartent sous l'action de la force centrifuge et  The multicellular pumps called sliding vane have, in radial recesses of the rotary piston, pallets displaceable in radial translation which, during the rotational movement of the piston, slide back and forth radially while, with their ends projecting from the rotary piston, they rest by sliding on the bore of the housing. In another category, oscillating vanes are pivotally articulated on the rotary piston and, during rotation thereof, move apart under the action of the centrifugal force and

viennent en appui glissant sur l'alésage du carter.  come in sliding support on the bore of the housing.

Ces réalisations connues ont toutes un trait commun les palettes y sont en appui glissant sur l'alésage du carter par des surfaces déterminées. Il en résulte un frottement accru et l'usure des surfaces glissant les unes sur les autres, sibien que ces machines à piston rotatif subissent d'une part une forte dissipation de puissance et sont d'autre part très rapidement défaillantes. En outre, l'usure dégradant leur étanchéité, il se produit au bout d'un certain temps, des fuites interstitielles qui ont un effet défavorable sur le  These known embodiments all have a common feature pallets are sliding support on the bore of the housing by specific surfaces. This results in increased friction and wear of the surfaces sliding on each other, although these rotary piston machines suffer on the one hand a strong power dissipation and on the other hand very quickly fail. In addition, wear degrading their tightness, it occurs after a certain time, interstitial leaks that have an adverse effect on the

rendement de la machine.machine performance.

On en est déjà venu à réaliser les palettes entièrement en un matériau spécial, tel qu'une matière plastique, réduisant le frottement et résistant à l'usure ou à revêtir de tels matériaux ou doter d'insertions correspondantes les, surfaces glissant les unes sur les autres. Mais la réalisation de la machine en devient plus difficile et plus coûteuse, et, en  Pallets have already been made entirely of a special material, such as a plastic material, which reduces friction and is resistant to wear or to coat such materials or to provide corresponding inserts with the surfaces sliding on one another. others. But the realization of the machine becomes more difficult and more expensive, and in

particulier dans le cas de fabrication de palettes exclusi-  particular in the case of the manufacture of pallets

vement en matière plastique, le faible poids spécifique de  plastic material, the low specific gravity of

telles palettes entraîne cet inconvénient que la force centri-  Such pallets have the disadvantage that the central force

fuge desdites palettess'affaiblit au-point que l'effet d'étan-  said pallets weakens to the point that the effect of

chéité n'est plus suffisant. L'invention a pour objet une machine à piston rotatif du type annoncé qui soit d'une structure et, par conséquent, d'uneréalisation simples, ne présente qu'un faible frottement, donc peu de déperdition de puissance, et garantisse une faible  dullness is no longer enough. The subject of the invention is a rotary piston machine of the type advertised, which is of a simple structure and, consequently, of a single embodiment, exhibits only a low friction, thus little loss of power, and guarantees a low

usure, d'o une longue durée de service.  wear, hence a long service life.

Cette machine à piston rotatif est caractérisée par le fait qu'une douille cylindrique est disposée tournante, par  This rotary piston machine is characterized in that a cylindrical sleeve is rotatably disposed by

rapport au carter, dans l'alésage de-ce dernier.  relative to the housing, in the bore of the latter.

Cette disposition "flottante" de la douille dans l'alé-  This "floating" arrangement of the bushing in the

sage du carter permet à cette dernière de tourner avec les palettes en appui sur son alésage lors de la rotation du piston, si bien qu'il se produit tout au plus un faible mouvement relatif entre lesdites paletteset douille, d'o seulement  wise of the housing allows the latter to rotate with the pallets resting on its bore during the rotation of the piston, so that there is at most a slight relative movement between said pallets and bushing, only o

très peu de frottement et d'usure. Pour faciliter l'entrai-  very little friction and wear. To facilitate the

nement en rotation de la douille, on peut ménager, selon d'autres particularités de l'invention, entre l'alésage du carter et la surface latérale de la douille cylindrique, un  of the invention, between the housing bore and the side surface of the cylindrical

palier, notamment un palier lisse hydrodynamique ou hydro-  bearing, in particular a hydrodynamic or hydrodynamic plain bearing

statique ou un palier à rainures spirales ou encore un palier lisse sec. Dans le cas d'un palier lisse hydrodynamique, on peut, afin d'optimiser le frottement et la capacité de charge, munir de rainures ou saillies périphériques la surface latérale  static or a spiral groove bearing or a dry plain bearing. In the case of a hydrodynamic plain bearing, it is possible, in order to optimize the friction and the load capacity, to provide grooves or peripheral projections with the lateral surface

de la douille ou l'alésage du carter.  of the bushing or bore of the housing.

Pour diminuer encore les pertes dues au frottement, on peut munir de rainures pour l'amenée de lubrifiant soit le piston rotatif sur ses faces frontales, soit les couvercles de carter sur leurs surfaces frontales opposées aux faces frontales du piston rotatif. Ces rainures ont par exemple la  In order to further reduce the losses due to friction, it is possible to provide grooves for the supply of lubricant, either the rotary piston on its end faces, or the crankcase covers on their end faces opposite to the end faces of the rotary piston. These grooves have for example the

forme de spirales.spiral shape.

Au lieu de prévoir de telles -rainures sur les faces ou surfaces frontales précitées, il est également possible de munir d'une couche d'un matériau réducteur de frottement une ou plusieurs de ces surfaces mobiles les unes par rapport aux autres.  Instead of providing such springs on the aforementioned faces or front surfaces, it is also possible to provide a layer of a friction reducing material one or more of these movable surfaces relative to each other.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip-  The invention will be better understood by means of the description

tion détaillée d'un mode de réalisation pris comnme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une rue de dessus d'une machine à piston rotatif dont on a retiré le couvercle de carter; la figure 2 est une coupe transversale de la machine à piston rotatif selon la figure 1 à l'état assemblé0 Ladite machine à piston rotatif se compose du carter 1 avec ses deux couvercles 2,3 fixés à lui par des vis, du piston rotatif 5 excentré dans l'alésage 4 du carter 1 en étant fixé sur un arbre 6, lui-meme excentré par rapport audit alésage 4, etdes palettes 8 déplacabies en va-et-vient de translation dans des évidements ra.diaux du piston rotatif 5 Une douille cylindrique 9 contre l'a!ésage 10 duquel s'appuient en cas de rotation du piston 5 les surfaces d'extrémité 11 des palettes 8 est disposée, avec possibilité de tourner par rapport au carter 1, dans l'alésage 4 de ce derniero Le couvercle de carter 2 est muni d'une tubulure dVaspiration 12 et d'une tubulure de refoulement 13. Les canaux d'écoulement côté aspiration 14 et côté refoulement 15 s'étendent à travers le carter 1 jusque dans l'autre couvercle de carter 3. En cas de rotation dupiston dans le sens des aiguilles d'une montre, les palettes 8 s'appliquent contre l'alésage 10 de la douille 9 et transportent ainsi le fluide du côté d'aspiration au côté de refoulement à travers la chambre de pompe en forme de croissant 16. La douille cylindrique 9 est en même temps entraînée, c'est-à-dire qu'elle tourne par rapport à l'alésage 4 du carter 1, mais non par rapport aux palettes 4, si bien qu'il ne peut intervenir ici ni frottement ni usure. Si l'adhérence entre les parties n'est pas suffisante, il peut à vrai dire se produire un mouvement relatif entre les palettes 8 et la douille 9, mais celui-ci est extrêmement faibleo Pour faciliter le "flottement" de la douille 9, on amine, dans l'exemple considéré, du lubrifiant à l'alésage 4 du carter 1 par des perçages 17 dudit carter 1 si bien qu'il peut s'établir, entre ledit alésage 4  DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT As in the accompanying drawing, in which: FIGURE 1 is a top street of a rotary piston machine from which the housing cover has been removed; FIG. 2 is a cross-section of the rotary piston machine according to FIG. 1 in the assembled state. Said rotary piston machine consists of the casing 1 with its two lids 2,3 fixed to it by screws, of the rotary piston 5 eccentric in the bore 4 of the housing 1 being fixed on a shaft 6, itself eccentric with respect to said bore 4, and pallets 8 movable back and forth translation in radial recesses of the rotary piston 5 cylindrical sleeve 9 against the bore 10 which is supported in case of rotation of the piston 5 the end surfaces 11 of the vanes 8 is arranged, with the possibility of rotating relative to the casing 1, in the bore 4 of this The housing cover 2 is provided with a suction pipe 12 and a discharge pipe 13. The suction side flow channels 14 and the discharge side 15 extend through the housing 1 into the other housing cover. 3. In case of rotation of the piston In the clockwise direction, the paddles 8 are applied against the bore 10 of the socket 9 and thus carry the fluid from the suction side to the discharge side through the crescent-shaped pump chamber. The cylindrical sleeve 9 is at the same time driven, that is to say that it rotates relative to the bore 4 of the casing 1, but not with respect to the pallets 4, so that it can not intervene here neither friction nor wear. If the adhesion between the parts is not sufficient, it can actually occur a relative movement between the pallets 8 and the sleeve 9, but it is extremely weako To facilitate the "floating" of the sleeve 9, in the example under consideration, lubricant is aminated in the bore 4 of the casing 1 by holes 17 of said casing 1 so that it can be established between said bore 4

et la surface latérale 18 de la douille 9, un film hydrodyna-  and the side surface 18 of the sleeve 9, a hydrodynamic film

mique de graissage séparant ces surfaces. La formation du film hydrodcynamique de graisage peutse trouver améliorée si l'on ménage dans l'alésage 4 du carter 1 des poches de graissage 19  grease separating these surfaces. The formation of the hydrodcynamic greasing film can be improved if the bore 4 of the casing 1 of the grease pockets 19 is cleaned.

ayant la forme de coins en direction périphérique.  having the shape of corners in the peripheral direction.

Pour diminuer aussi le frottement entre le piston rotatif et les surfaces frontales correspondantes 20,21 des couvercles de carter 2,3, les faces frontales 22 et 23 du piston rotatif  To also reduce the friction between the rotary piston and the corresponding front surfaces 20,21 of the housing covers 2,3, the front faces 22 and 23 of the rotary piston

sont munies de rainures spirales 24 qui acheminent et distri-  are provided with spiral grooves 24 which convey and distribute

buent du lubrifiant entre lesdites surfaces frontales 20,21 et  lubricant between said front surfaces 20,21 and

les faces frontales 22,23.-the front faces 22,23.-

L'invention n'e7st pas limitée àla réalisation ci-dessus décrite. C'est ainsi qu'il est en particulier possible de disposer les poches de graissage 19 sur la surface latérale 18 de la douille 9 au lieu de l'alésage 4 du carter 1 et les rainures spirales 24 dans les surfaces frontales 20,21 des couvercles de carter 2,3 au lieu des faces frontales 22 et 23 du piston rotatif 5. On peut en outre placer, au lieu du palier hydrodynamique ci-dessus décrit, un palier d'un autre genre entre la douille 9 et l'alésage 4 du carter 1. Il peut s'agir  The invention is not limited to the embodiment described above. Thus it is in particular possible to arrange the grease pockets 19 on the lateral surface 18 of the bushing 9 instead of the bore 4 of the housing 1 and the spiral grooves 24 in the front surfaces 20, 21 of the casing covers 2,3 instead of the end faces 22 and 23 of the rotary piston 5. It is also possible to place, instead of the hydrodynamic bearing described above, a bearing of another type between the bushing 9 and the bore 4 of the housing 1. It may be

là d'un palier muni de rainures spirales établissant une pres-  a bearing with spiral grooves establishing a pres-

sion ou d'un palier hydrostatique, les poches de pression se trouvant alors opportunément dans l'alésage du carter et des alésages d'amenée de lubrifiant sous pression débouchant dans lesdites poches. On peut aussi prévoir dans l'alésage du carter ou sur la surface latérale de la douille une couche d'un matériau réducteur de frottement, en constituant ainsi une sorte de palier lisse sec, ce qui est particulièrement avantageux lorsqu'il faut absolument éviter que les fluides à transporter soient souillés par du lubrifiant venant à s'échapper. En ce cas, on peut aussi revêtir les faces frontales du piston rotatif ou les surfaces frontales opposées des couvercles de carter d'une couche d'un matériau réducteur de frottement, par exemple  or a hydrostatic bearing, the pressure pockets then being conveniently in the bore of the housing and pressurized lubricant supply bores opening into said pockets. It is also possible to provide in the housing bore or on the lateral surface of the sleeve a layer of a friction reducing material, thus constituting a kind of dry plain bearing, which is particularly advantageous when it is absolutely necessary to avoid that the fluids to be transported are contaminated with lubricant that has to escape. In this case, it is also possible to coat the end faces of the rotary piston or the opposite end surfaces of the crankcase covers with a layer of a friction reducing material, for example

d'une matière plastique. Dans ce matériau réducteur de frot-  of a plastic material. In this friction reducing material

tement peuvent être insérées des particules d'un matériau autolubrifiant, par exemple de graphite, de bisulfure de molybdène, de polytétrafluoréthylène ou d'un autre matériau  can be inserted particles of a self-lubricating material, for example graphite, molybdenum disulfide, polytetrafluoroethylene or other material

analogue.similar.

L'invention n'est pas limitée non plus au cas>pris  The invention is not limited either to the case> taken

pour exemple,d'une pompe multicellulaire à palettes coulis-  for example, a multicellular pump with sliding vanes

santes en va-et-vient radial: elle est directement applicable  radially back and forth: it is directly applicable

aussi à des machines- à piston -.otatif et palettes oscillantes.  also to rotary-piston machines and oscillating pallets.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Machine à piston rotatif, notamment pompe multi-  1. Rotary piston machine, especially multi-pump cellulaire, comportant un piston rotatif axé en position excentrée dans un carter et, dans des évidements du pourtour dudit piston rotatif, des palettes déplagables dans ceux-ci en va-et-vient de translation essentiellement radiale et prenant appui sur un alésage excentré par rapport à l'axe de rotation de ce même piston, machine caractérisée par le fait qu'une douille cylindrique (9) est disposée tournante, par  cell, comprising a rotary piston centered in an eccentric position in a housing and, in recesses around the perimeter of said rotary piston, pallets displaceable therein in a reciprocatingly substantially radial translation and bearing on an eccentric bore relative to to the axis of rotation of the same piston, characterized in that a cylindrical sleeve (9) is rotatably disposed by rapport au carter (1), dans l'alésage (4) de ce dernier.  relative to the housing (1), in the bore (4) thereof. 2. Machine à piston rotatif selon la revendication 1 -caractérisée par le fait qu'un palier est disposé entre l'alésage (4) du carter (1) et la surface latérale (18) de la  2. Rotary piston machine according to claim 1, characterized in that a bearing is arranged between the bore (4) of the casing (1) and the lateral surface (18) of the douille cylindrique (9).cylindrical sleeve (9). 3. Machine à piston rotatif selon la revendication 2 caractérisée par le fait qu'un palier lisse hydrodynamique est disposé entre l'alésage (4) du carter (1) et la surface latérale  Rotary piston machine according to Claim 2, characterized in that a hydrodynamic smooth bearing is arranged between the bore (4) of the casing (1) and the lateral surface. (18) de la douille cylindrique (9).(18) of the cylindrical sleeve (9). 4. Machine à piston rotatif selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la surface latérale (18) de la douille (9) ou. l'alésage (4) du carter (1) sont munis de  Rotary piston machine according to Claim 3, characterized in that the lateral surface (18) of the sleeve (9) or. the bore (4) of the housing (1) are provided with poches à lubrifiant (19).lubricant pockets (19). 5. Machine à piston rotatif selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la surface latérale (18) de la douille (9) ou l'alésage (4) du carter (1) sont munis de  5. Rotary piston machine according to claim 3, characterized in that the lateral surface (18) of the sleeve (9) or the bore (4) of the housing (1) are provided with rainures spirales établissant une pression.  spiral grooves establishing a pressure. 6. Machine à piston rotatif selon l'une quelconque des  6. Rotary piston machine according to any one of revendications 3 à 5 caractérisée par le fait que la surface  Claims 3 to 5, characterized in that the surface latérale de la douille ou l'alésage du carter sont munis de  side of the bushing or bore of the housing are provided with rainures ou saillies périphériques.  grooves or peripheral projections. 7. Machine à piston rotatif selon la revendication 2 caractérisée par le fait qu'un palier hydrostatique est disposé entre l'alésage (4) du carter (1) et la surface latérale (18)  7. Rotary piston machine according to claim 2 characterized in that a hydrostatic bearing is disposed between the bore (4) of the housing (1) and the side surface (18). de la douille cylindrique (9).the cylindrical sleeve (9). 8. Machine à piston rotatif selon la revendication 7 caractérisée par le fait que l'alésage (4) du carter (1) est  Rotary piston machine according to claim 7, characterized in that the bore (4) of the housing (1) is muni de poches de pression hydrostatiques dans lesquelles dé-  equipped with hydrostatic pressure pockets in which bouchent des alésages d'amenée d'un lubrifiant sous pression.  close bores supplying a lubricant under pressure. 9. Machine à piston rotatif selon la revendication 2 caractérisée par le fait que la surface latérale (18) de la douille (9) ou l'alésage (4) du carter (1) sont munis d'une  9. rotary piston machine according to claim 2 characterized in that the lateral surface (18) of the sleeve (9) or the bore (4) of the housing (1) are provided with a couche d'un matériau réducteur de frottement.  layer of a friction reducing material. 10. Machine à piston rotatif selon la revendication 9 caractérisée par le fait que la couche de matériau réducteur  Rotary piston machine according to claim 9, characterized in that the layer of reducing material de frottement renferme des particules d'un matériau autolu-  of friction contains particles of an autolu- brifiant tel que du graphite, du bisulfure de molybdène ou une  such as graphite, molybdenum disulfide or a matière analogue.analogous material. 11. Machine à piston rotatif selon l'une quelconque des  11. Rotary piston machine according to any one of revendications 1 à 10 caractérisée par le fait que des rainures  Claims 1 to 10, characterized in that grooves d'amenée de lubrifiant sont ménagées sur les faces frontales (22,23) du piston rotatif (5) ou sur les surfaces frontales  for supplying lubricant are provided on the end faces (22, 23) of the rotary piston (5) or on the front surfaces (20,21) des couvercles de carter (2,3).  (20,21) housing covers (2,3). 12. Machine à piston rotatif selon la revendication 11 caractérisée par le fait que les rainures sont des rainures  Rotary piston machine according to claim 11, characterized in that the grooves are grooves. spirales (24).spirals (24). 13. Machine à piston rotatif selon l'une quelconque des  13. Rotary piston machine according to any one of revendications 1 à 10 caractérisée par le fait qu'une couche  Claims 1 to 10 characterized in that a layer d'un matériau réducteur de frottement est placée sur les faces frontales (22,23) du piston rotatif (5) et/ou sur les surfaces  of a friction reducing material is placed on the end faces (22,23) of the rotary piston (5) and / or on the surfaces frontales (20,21) des couvercles de carter (2,3).  frontal (20,21) crankcase covers (2,3).
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