FR2508979A1

FR2508979A1 - VANE PUMP

Info

Publication number: FR2508979A1
Application number: FR8211482A
Authority: FR
Inventors: Hartwig Paulsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-07-01
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1983-01-07
Also published as: CH656675A5; FR2508979B3; DE8119155U1

Abstract

So as to be able to fix the delivery direction of the pump independently of the direction of rotation of its drive motor and without having to rearrange line connections, the bushing (6) is recessed eccentrically relative to its outer cylinder and arranged rotatably in the casing bore (2). The mouths of the inlet and outlet ducts (11; 13) should therefore be dimensioned sufficiently large so as to be able to bridge the offset of the passage holes (10; 12) of the bushing (6).

Description

L'invention concerne une pompe à palettes, en particulier pour fluide hydraulique, du genre qui comporte un rotor équipé de palettes radialement mobiles et d'un stator entourant celui-ci et ayant la forme d'une chemise statorique montée dans un alésage du corps de pompe, cette chemise statorique présentant des ouvertures qui communiquent avec la canalisation d'aspiration et avec la canalisation de refoulement du corps, cependant que l'alésage de la chemise statorique balayé par les palettes du rotor est excentré par rapport à l'axe de celui-ci. The invention relates to a vane pump, in particular for hydraulic fluid, of the type which comprises a rotor equipped with radially movable vanes and a stator surrounding it and having the shape of a stator jacket mounted in a bore of the body. pump, this stator jacket having openings which communicate with the suction pipe and with the delivery pipe of the body, while the bore of the stator jacket swept by the blades of the rotor is eccentric relative to the axis of this one.

Des pompes à palettes de ce genre sont connues dans de nombreuses formes de réalisation et elles sont utilisées dans différents domaines d'emploi. Pour certains emplois il est nécessaire de pouvoir commander le sens du débit de la pompe indépendamment du sens de rotation de son moteur d'entrainement. Si, à cet effet, on intervertit les tuyauteries de raccordement, ce qui n'est possible qu'avec des tuyauteries souples et non avec des tuyauteries métalliques, on doit prendre des dispositions pour éviter que les tuyauteries démontées ne se déchargent ou n'absorbent de l'air. Par ailleurs, les démontages et les remontages répétés des tuyauteries sont préjudiciables à l'étanchéité des brides de raccordement. Vane pumps of this kind are known in many embodiments and are used in different fields of use. For some jobs it is necessary to be able to control the direction of flow of the pump independently of the direction of rotation of its drive motor. If, for this purpose, the connecting pipes are interchanged, which is only possible with flexible pipes and not with metallic pipes, measures must be taken to prevent the dismantled pipes from discharging or absorbing air. Furthermore, repeated disassembly and reassembly of the pipes is detrimental to the tightness of the connection flanges.

Il n'est pas souhaitable non plus d'avoir à intervenir fréquemment sur le moteur électrique pour en inverser le sens de rotation, car ces interventions nécessitent un personnel spécialisé. Nor is it desirable to have to intervene frequently on the electric motor to reverse the direction of rotation, since these interventions require specialized personnel.

La présente invention a pour but d'améliorer une pompe à palettes du genre décrit ci-dessus en rendant possible avec des moyens simples la commande et l'inversion du sens du débit de la pompe indépendamment du sens de rotation de son moteur d'entrainement. L'invention a également pour but de réduire le coût de fabrication d'une pompe de cette catégorie. The object of the present invention is to improve a vane pump of the kind described above by making it possible with simple means to control and reverse the direction of flow of the pump independently of the direction of rotation of its drive motor. . The invention also aims to reduce the cost of manufacturing a pump in this category.

Selon l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la chemise statorique est alésée au tour avec une certaine excentricité par rapport à sa surface extérieure cylindrique, l'alésage du corps dans lequel elle est logée étant disposé coaxialement par rapport à l'axe du rotor, au fait que la chemise statorique est montée dans l'alésage du corps avec possibilité de pivotement et peut etre bloquée sur deux positions de service décalées de 1800 et correspondant chacune à un sens du débit, et au fait que les débouchés dans l'alésage du corps des canalisations d'aspiration et de refoulement recouvrent dans leurs deux positions de service des perçages traversants de la chemise statorique malgré le décalage qui intervient. According to the invention, this object is achieved thanks to the fact that the stator jacket is bored in turn with a certain eccentricity with respect to its cylindrical outer surface, the bore of the body in which it is housed being arranged coaxially with respect to the axis of the rotor, to the fact that the stator jacket is mounted in the bore of the body with the possibility of pivoting and can be locked in two service positions offset by 1800 and each corresponding to a direction of flow, and to the fact that the outlets in the bore of the body of the suction and discharge pipes covers through their two service positions through holes in the stator jacket despite the offset that occurs.

L'invention présente comme premier avantage que le sens du débit de la pompe peut etre inversé en tournant simplement la chemise statorique de 180 . Le décalage qui s'ensuit pour les perçages traversants de la chemise statorique peut autre pallié, soit en dimensionnant de façon appropriée dans le sens périphérique les canalisations d'aspiration et de refoulement débouchant dans l'alésage du corps, soit en prévoyant par canalisation deux débouchés distincts respectivement adaptés å l'une des deux positions de service pouvant etre prises par les perçages traversants de la chemise statorique. The invention has the first advantage that the direction of flow of the pump can be reversed by simply turning the stator jacket 180. The ensuing offset for the through holes in the stator jacket can also be compensated for, either by appropriately dimensioning the suction and discharge pipes opening into the body bore, or by providing two pipes separate outlets respectively adapted to one of the two service positions that can be taken by the through holes of the stator jacket.

Un autre avantage offert par l'invention concerne la technique de fabrication. L'alésage du corps destiné au rotor et l'alésage destiné au logement de l'arbre rotorique sont coaxiaux; on peut donc les réaliser sans avoir à changer de place le corps de pompe durant l'usinage. L'excentrage requis du rotor relativement à la chemise statorique qui l'entoure est obtenu uniquement par un alésage excentré de celle-ci exécuté au tour. Another advantage offered by the invention relates to the manufacturing technique. The bore of the body intended for the rotor and the bore intended for the housing of the rotor shaft are coaxial; they can therefore be produced without having to change the location of the pump body during machining. The required eccentricity of the rotor relative to the stator jacket which surrounds it is obtained only by an eccentric bore thereof executed on a lathe.

L'invention prévoit que, pour assurer le pivotement et le blocage de la chemise statorique, on utilise le couvercle du corps, lequel est rendu directement ou indirectement solidaire de cette chemise statorique. Le sens de rotation souhaité de la pompe peut ainsi etre commandé directement de l'extérieur en desserrant le couvercle du corps (accessible de l'extérieur) et en lui faisant exécuter une rotation de 1800 avant de le bloquer à nouveau par serrage des vis. The invention provides that, to ensure the pivoting and locking of the stator jacket, the body cover is used, which is made directly or indirectly integral with this stator jacket. The desired direction of rotation of the pump can thus be controlled directly from the outside by loosening the cover of the body (accessible from the outside) and making it execute a rotation of 1800 before locking it again by tightening the screws.

Le couvercle du corps est réalisé de préférence en deux parties, un disque intermédiaire le rendant solidaire de la chemise statorique. Cette liaison peut être réalisée par plusieurs ergots disposés axialement. La fixation du couvercle du corps sur le corps de pompe permet d'assurer que la chemise statorique est effectivement bloquée sur l'une ou l'autre des positions de service décalées de 180 et non sur une quelconque position intermédiaire. The body cover is preferably made in two parts, an intermediate disc making it integral with the stator jacket. This connection can be achieved by several pins arranged axially. Attaching the body cover to the pump body ensures that the stator jacket is effectively locked in one or other of the service positions offset by 180 and not in any intermediate position.

Pour réaliser l'alimentation des palettes rotoriques par une pression agissant radialement vers l'extérieur, il est avantageux que le disque intermédiaire présente sur sa portée cylindrique ex-terieure en contact avec la paroi de l'alé sage du corps de pompe au moins une gorge annulaire pour le fluide sous pression et que cette gorge annulaire soit en liaison par des conduits avec le centre du rotor. In order to feed the rotor vanes by a pressure acting radially outwards, it is advantageous for the intermediate disc to have on its external cylindrical surface in contact with the wall of the bore of the pump body at least one annular groove for the fluid under pressure and that this annular groove is connected by conduits with the center of the rotor.

Pour assurer l'étanchéité de la chambre de pompage, l'invention prévoit que le disque intermédiaire présente sur sa portée cylindrique extérieure en contact avec la paroi de l'a lé- sage du corps de pompe et à proximité du couvercle du corps, une gorge annulaire destinée au logement d'un joint. To ensure the tightness of the pumping chamber, the invention provides that the intermediate disc has on its outer cylindrical surface in contact with the wall of the bore of the pump body and near the cover of the body, a annular groove for housing a seal.

La description qui va suivre et qui ne présente aucu exemple limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les figures accompagnant cette description montrent
la figure 1 représente une vue en coupe axiale de la pompe à palettes conforme à l'invention.The description which follows and which does not present any limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the figures accompanying this description show
Figure 1 shows an axial sectional view of the vane pump according to the invention.

La figure 2 montre une vue en coupe transversale prise selon le plan Il-Il de la figure 1. Figure 2 shows a cross-sectional view taken along the plane II-II of Figure 1.

Le corps de pompe 1, dont le contour extérieur peut être, par exemple, circulaire su rectangulaire, présente en son centre un alésage axial 2 pour le rotor 3 ainsi qu'un autre alésage axial 4 pour l'arbre d'entraînement 5 de ce dernier. The pump body 1, the external contour of which can be, for example, circular or rectangular, has in its center an axial bore 2 for the rotor 3 as well as another axial bore 4 for the drive shaft 5 of this latest.

Une caractéristique essentielle est que les alésages 2 et 4 sont disposés coaxialement et peuvent par conséquent être réalisés sans avoir à changer la position du corps de pompe en cours d'usinage.An essential characteristic is that the bores 2 and 4 are arranged coaxially and can therefore be produced without having to change the position of the pump body during machining.

L'excentrage nécessaire à l'effet de pompage du rotor est creé par une chemise statorique 6 entourant celui-ci. The offset necessary for the pumping effect of the rotor is created by a stator jacket 6 surrounding the latter.

Cette chemise statorique 6 est ajustée par sa paroi cylindrique extérieure dans l'alésage 2 du corps de pompe et elle présente elle-même un alésage excentré par rapport à l'alésage précité.This stator jacket 6 is adjusted by its external cylindrical wall in the bore 2 of the pump body and it itself has an eccentric bore relative to the aforementioned bore.

A l'intérieur de l'alésage excentré de la chemise statorique, tournent des palettes 7 et 8 montées dans le rotor avec posai- bilité de déplacement radial. Les palettes du rotor sont diamétralement opposées et elles sont appliquées contre la paroi de l'alésage de la chemise statorique 6 par un ressort central de compression 9. L'espace compris entre la chemise statorique et le rotor se trouve ainsi divisé en deux chambres dont le volume varie en permanence lors de la rotation du rotor. Au cours d'une rotation du rotor, les deux chambres sont mises en communication successivement avec la canalisation d:aspiration 11 du corps de pompe par le perçage traversant 10 de la chemise statorique et avec la canalisation de refoulement 13 du corps de pompe par le perçage traversant 12 de cette chemise statorique.Par la variation de leur volume, les deux chambres engendrent ainsi le processus de pompage durant la rotation du rotor.Inside the eccentric bore of the stator jacket, turn vanes 7 and 8 mounted in the rotor with the possibility of radial displacement. The rotor vanes are diametrically opposite and they are applied against the wall of the bore of the stator jacket 6 by a central compression spring 9. The space between the stator jacket and the rotor is thus divided into two chambers, the volume varies continuously during rotation of the rotor. During a rotation of the rotor, the two chambers are placed successively in communication with the suction pipe 11 of the pump body by the through bore 10 of the stator jacket and with the discharge pipe 13 of the pump body by the through hole 12 of this stator jacket. By the variation of their volume, the two chambers thus generate the pumping process during the rotation of the rotor.

Le guidage axial du rotor 3 est assuré d'une part, par un disque 14 prenant appui sur le fond de l'alésage 2, et d'autre part, par un disque intermédiaire 15 aux dimensions de l'alésage 2, ce disque intermédiaire assurant avec un joint annulaire 17 logé dans une gorge circulaire 16 l'étanchéité de l'espace rotorique. Le positionnement axial du disque intermédiaire 15 est assuré par le couvercle du corps 18 vissé sur le corps de pompe 1. The axial guidance of the rotor 3 is ensured on the one hand, by a disc 14 bearing on the bottom of the bore 2, and on the other hand, by an intermediate disc 15 with the dimensions of the bore 2, this intermediate disc ensuring with an annular seal 17 housed in a circular groove 16 the sealing of the rotor space. The axial positioning of the intermediate disc 15 is ensured by the cover of the body 18 screwed onto the pump body 1.

Pour pouvoir commander le sens du débit de la pompe indépendamment du sens de rotation de la pompe, la chemise rotorique 6 est montée dans l'alésage 2 avec possibilité de pivotement. A cet effet, le disque intermédiaire 15 présente sur ses deux faces frontales des ergots 19 et 20 qui font saillie dans des évidements correspondants de la chemise statorique 6 et du couvercle du corps 18 et qui rendent ces deux dernières pièces solidaires en rotation. I1 est donc possible, après desserrage des vis de fixation du couvercle du corps 18, de faire pivoter celui-ci de 180O pour faire tourner du même angle la chambre de refoulement du rotor 3 correspondant au secteur de paroi le moins épais de la chemise statorique excentrée 6, c'est-à-dire pour amener cette chambre de la position inférieure qu'elle occupe sur la figure 2 à la position supérieure. A la suite de ce changement de position du couvercle, le débit, bien que le rotor 3 continue à tourner dans le même sens, ne s'écou le plus, comme sur l'exemple d'exécution représenté, dans le sens allant de la canalisation d'aspiration 11 vers la canalisation de refoulement 13, mais en sens inverse. In order to be able to control the direction of flow of the pump independently of the direction of rotation of the pump, the rotor jacket 6 is mounted in the bore 2 with the possibility of pivoting. To this end, the intermediate disc 15 has on its two front faces lugs 19 and 20 which protrude into corresponding recesses in the stator jacket 6 and the cover of the body 18 and which make these last two parts integral in rotation. It is therefore possible, after loosening the fixing screws of the cover of the body 18, to rotate the latter by 180O to rotate the discharge chamber of the rotor 3 by the same angle corresponding to the thinner wall sector of the stator jacket eccentric 6, that is to say to bring this chamber from the lower position it occupies in Figure 2 to the upper position. Following this change in position of the cover, the flow rate, although the rotor 3 continues to rotate in the same direction, does not flow more, as in the embodiment shown, in the direction going from the suction line 11 to the discharge line 13, but in the opposite direction.

Etant donné que, lors du pivotement de la chemise statorique 6, les perçages traversants 10 et 12 subissent un décalage, les canalisations 11 et 13 sont, au moins au voisinage de leur débouché, dimensionnées de façon suffisante pour se trouver encore en face des perçages précités malgré ce déca la ge. Since, during the pivoting of the stator jacket 6, the through holes 10 and 12 undergo an offset, the pipes 11 and 13 are, at least in the vicinity of their outlet, dimensioned sufficiently to be still opposite the holes aforementioned despite this lagging age.

La position des deux perçages traversants 10 et 12 sur la chemise statorique 6 doit être fixée en fonction des problèmes d'écoulement. L'essentiel est que les deux ouvertures se situent au-dessus d'un plan médian longitudinal passant par l'axe du rotor. The position of the two through holes 10 and 12 on the stator jacket 6 must be fixed according to the flow problems. The main thing is that the two openings are located above a longitudinal median plane passing through the axis of the rotor.

Comme le montre la figure 1, une autre gorge annulaire intérieure 21 est prévue sur le disque intermédiaire 15. As shown in FIG. 1, another internal annular groove 21 is provided on the intermediate disc 15.

Cette gorge annulaire 21 se raccorde de façon non représentée en détail au circuit hydraulique et elle transmet la pression de ce circuit, par un perçage central 22, à la chambre intermédiaire comprise entre les deux palettes rotoriques 7 et 8.This annular groove 21 is connected in a manner not shown in detail to the hydraulic circuit and it transmits the pressure of this circuit, by a central bore 22, to the intermediate chamber between the two rotor vanes 7 and 8.

L'effort de pression exercé par les deux palettes rotoriques sur la portée de glissement de la chemise statorique 6 est ainsi asservi à la pression hydraulique. Les faces internes des palettes (faces situées en position centrale) étant plus grandes que les faces externes de celles-ci (faces arrondies glissant sur la chemise statorique), la composante de la pression dirigée vers l'extérieur demeure prépondérante. L'action du ressort de compression 9 n'est par conséquent vraiment nécessaire que lors de l'amorçage, en l'absence de liquide.The pressure force exerted by the two rotor vanes on the sliding surface of the stator jacket 6 is thus controlled by the hydraulic pressure. The internal faces of the pallets (faces located in the central position) being larger than the external faces of the latter (rounded faces sliding on the stator jacket), the component of the pressure directed towards the outside remains preponderant. The action of the compression spring 9 is therefore really only necessary during priming, in the absence of liquid.

Enfin, la figure 1 montre également le système d'entrainement de la pompe à palettes. Cette pompe est fixée par une bride 23 sur un moteur 24 qui n'est ici que partiellement représenté. Le raccordement de l'arbre d'entratnement 5 et de l'arbre du moteur 25 s'effectue par un accouplement 26. Finally, Figure 1 also shows the vane pump drive system. This pump is fixed by a flange 23 on a motor 24 which is only partially shown here. The drive shaft 5 and the motor shaft 25 are connected by a coupling 26.

Grâce à la chemise statorique 6 prévue par l'invention, le sens du débit de la pompe peut être commandé indépendamment du sens de rotation du moteur 24,
En ce qui concerne la fixation du couvercle du corps 18 sur le corps de pompe 1, l'invention ne se limite évidemment pas à la solution représentée sur les figures. Cette fixation peut, par exemple, être réalisée par une bride annulaire recouvrant le corps de pompe ou par plusieurs pinces, de façon telle que le pivotement du couvercle du corps 18 soit possible sans nécessiter l'enlèvement complet et préalable des vis de fixation. Thanks to the stator jacket 6 provided by the invention, the direction of flow of the pump can be controlled independently of the direction of rotation of the motor 24,
As regards the fixing of the body cover 18 on the pump body 1, the invention is obviously not limited to the solution shown in the figures. This fixing can, for example, be carried out by an annular flange covering the pump body or by several clamps, so that the pivoting of the cover of the body 18 is possible without requiring the complete and prior removal of the fixing screws.

Claims

1.- Vane pump, in particular for hydraulic fluid, of the type which comprises a rotor equipped with radially movable vanes and a stator surrounding it and having the shape of a stator jacket mounted in a bore of the pump body , this stator jacket having openings which communicate with the suction pipe and with the discharge pipe of the body, while the bore of the stator jacket swept by the blades of the rotor is eccentric relative to the axis of the latter ci, characterized in that the stator jacket (6) is bored in turn with a certain eccentricity with respect to its cylindrical outer surface, the bore (2) of the body in which it is housed being arranged coaxially with respect to the axis (5) of the rotor, in that the stator jacket (6) is mounted in the bore of the body with the possibility of pivoting and can be locked in two operating positions offset by 1800 and each corresponding to a direction of flow, and in that the outlets in the bore of the body (2) of the suction and discharge pipes (11, 13) cover in their two operating positions through holes (10, 12) of the stator jacket despite the offset which intervenes.

2. A vane pump according to claim 1, characterized in that the pivoting and blocking of the stator jacket (6) is effected by a cover (18) of the body made integral with this stator jacket.

3. A vane pump according to claim 2, characterized in that the stator jacket (6) is made integral with the cover (18) of the body by an intermediate disc (15).

4. A vane pump according to claim 3, characterized in that the connection between the cover (18) of the body and the stator jacket (6) is provided by pins disposed axially (19, 20).

5.- Vane pump according to claim 3, characterized in that the intermediate disc (15) has, on its outer cylindrical surface in contact with the bore (2) of the pump body (1), at least one annular groove (21) communicating by pipes (22) with the center of the rotor (3).

6.- Vane pump according to any one of claims 3 and 5, characterized in that the intermediate disc (15) has, on its outer cylindrical surface in contact with the bore (2) of the pump body (1) and near the body (18), an annular groove (16) intended to accommodate a seal (17).

7. A vane pump according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor comprises, in a manner known per se, two diametrically opposite vanes (7,8) with a compression spring (9) mounted between them, and by the fact that the gap between the pallets (7,8) is supplied with hydraulic fluid.