FR2518182A1 - Pompe a ailettes formant des alveoles - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE A AILETTES FORMANT DES ALVEOLES, AYANT AU MOINS DEUX ALVEOLES. SELON L'INVENTION, LE CORPS1 AYANT LA FORME DU ROTOR EST ROTATIF AUTOUR D'UN AXE14; LE CORPS POSSEDE UN ESPACE INTERNE CYLINDRIQUE AVEC DES RENFLEMENTS, ET QUI EST FERME DES DEUX COTES PAR UN COUVERCLE4, 5; DANS LE CORPS SE TROUVE UN CORPS STATIONNAIRE DE GUIDAGE6 DE COUPE TRANSVERSALE CYLINDRIQUE, DONT LE POINT MEDIAN SE TROUVE SUR L'AXE DE ROTATION14 ET DONT LE POURTOUR FORME, AVEC LES RENFLEMENTS DU CORPS1, DES ESPACES INTERMEDIAIRES EN FORME DE FAUCILLE; LE CORPS DE GUIDAGE6 PRESENTE DES FENTES RADIALES OU SECANTES POUR DES AILETTES9, QUI SONT PRESSEES, A UNE FORCE CONSTANTE CONTRE LA PAROI PERIPHERIQUE DU CORPS1. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.

Description

POMPE A AILETTES FORMANT DES ALVEOLES

La présente invention a pour objet une pompe à ailet-

tes formant des alvéoles, pour les gaz, y compris l'air Les

pompes à ailettes formant des alvéoles servent à l'alimenta-

tion et/ou à la production d'une sous-pression ou d'une sur-

pression Elles se composent en général d'un corps station-

naire et d'un rotor qui y est disposé rotatif avec des fentes

radiales ou en sécante de guidage Les ailettes sont dispo-

sées mobiles dans le sens radial ou de la sécante, dans les fentes de guidage Ces ailettes recouvrent leur plan radial ou plan sécant entre le rotor et le corps et entre les deux parois avant du corps et forment ainsi, sur le pourtour du corps ou du rotor, plusieurs alvéoles La paroi extérieure du corps et le rotor sont, en regardant sur le pourtour, à une

distance qui augmente et qui diminue, donc le volume des al-

véoles augmente et diminue lors de la rotation du rotor Dans

le domaine des alvéoles qui grandissent, se trouve une ouver-

ture d'aspiration et dans le domaine des alvéoles qui dimi-

nuent, se trouve une ouverture de refoulement.

Les corps de telles pompes à ailettes formant des al-

véoles peuvent être fixés, par un c 8 té avant, à une contre-

bride, par exemple, d'un moteur Dans ce cas, les rotors sont entrainés par un arbre concentrique d'entraînement ou bien

par un entraînement à roue dentée ou à courroie, qui se trou-

ve soit au c 8 té libre-avant de la pompe ou de l'autre côté-de

la contre-bride Lorsque l'une de ces possibilités d'entraî-

nement doit être rejetée pour des raisons de place ou autres

raisons, et en particulier lorsque l'on souhaite un entraîne-

ment à roue dentée ou à courroie, qui se trouve soit au c 8 té

avant libre de la pompe ou de l'autre c 8 té de la contre-

bride, on utilise une pompe à ailettes formant des alvéoles qui a au moins deux alvéoles, dans laquelle le corps formant le rotor est disposé rotatif autour d'un axe et est entraîné, le corps possède un espace interne en forme de cylindre droit

avec des renflements en face de la forme annulaire, avanta-

geusement un espace interne elliptique, qui est fermé des deux côtés par des couvercles; dans le corps se trouve un

corps stationnaire de guidage d'une coupe transversale cylin-

drique, avantageusement de forme cylindrique circulaire, dont le point médian se trouve sur l'axe de rotation et dont la périphérie forme avec les renflements du corps, en coupe normale, des espaces intermédiaires en forme de faucille; le corps de guidage présente des fentes radiales ou sécantes de guidage pour les ailettes; les ailettes sont pressées, par

une force constante, contre la paroipériphérique du corps.

La présente invention a pour objet la production d'une

telle pompe à ailettes formant des alvéoles à rotor exté-

rieur.

Dans ce but, le corps est formé comme un rotor et est

disposé rotatif autour d'un axe de rotation et il est entrai-

né L'espace interne cylindrique est de forme elliptique, en coupe perpendiculaire, et il comprend par conséquent un grand axe principal et un petit axe secondaire, qui se coupent sur l'axe de rotation Il faut cependant noter qu'il ne s'agit pas d'une ellipse au sens mathématique pur L'espace interne peut plutôt avoir, en coupe perpendiculaire, d'autres formes fermées et non rondes tant qu'il n'y a pas de déséquilibrage inadmissible lors de la rotation du corps Il est également important, à la formation de la coupe transversale, que l'axe

secondaire ne soit qu'un peu plus grand que le corps cylin-

drique de guidage, qui est disposé stationnaire dans le corps

de la pompe et concentrique à l'axe de rotation de ce corps.

Il présente des fentes radiales ou sécantes de guidage pour

les ailettes Au moins deux ailettes sont prévues Ces ailet-

tes sont pressées contre le pourtour interne du corps de la pompe, par une force constante qui agit sur la base de

l'ailette Le corps est fermé, des deux côtés, par deux cou-

vercles L'espace interne du corps de la pompe forme avec le corps de guidage, des alvéoles en forme de faucille qui sont fermées les unes par rapport aux autres par les ailettes Au moins l'un des couvercles présente un patin concentrique par

lequel le rotor est disposé au moyen d'un tourillon station-

naire, dans des paliers à rouleaux ou autres paliers Le corps de guidage est avantageusement de forme cylindrique Il

peut également ne pas être rond, en particulier pour allon-

ger, par endroit, les fentes de guidage -

Une telle pompe a comme avantage que le corps de la pompe peut avoir la forme d'un pignon de commande ou bien peut lui être relié de façon coaxiale La solution présente de plus l'avantage que les ailettes sont pressées contre la paroi externe du corps-, sans dépendre de la force centrifuge, ce qui diminue les pertes par usure et de puissance Il ne peut y avoir de déséquilibre dû à des ailettes coincées ou ne pouvant se déplacer librement Les ailettes ne sont soumises

à aucune force transversale de coriolis.

Une force constante et également indépendante du mou-

vement des ailettes est avantageusement produite par le fait que les fentes de guidage dans les espaces à la base des

ailettes, c'est-à-dire en-dessous des ailettes, sont solli-

citées par un fluide sous pression à une pression constante.

Il peut dans ce cas s'agir en particulier d'huile sous-

pression ou d'air sous-pression Dans ce but, les espaces au pied des ailettes sont pourvus d'une-entrée et d'une sortie

du fluide sous-pression Par rapport à l'utilisation de res-

sorts, cela présente, l'avantage que la force d'étanchéité agissant sur les ailettes est également indépendante de la

position radiale des ailettes et ainsi du mouvement de rota-

tion du corps de pompe qui n'est pas rond.

Dans un mode de réalisation avantageux, on prévoit que les espaces au pied ou à la base des ailettes soient reliés

entre-eux Cela permet que le fluide sous-pression soit ache-

miné depuis les espaces à la base de l'ailette de la fente de

guidage de l'ailette se déplaçant radialement vers l'inté-

rieur, vers les espaces à la base de l'ailette se déplaçant

radialement vers l'extérieur Cela a une signification parti-

culière dans le cas d'huile sous-pression car ainsi il n'y a

qu'un écoulement minime et de très faible masse d'huile sous-

pression Les espaces au pied des ailettes sont avantageuse-

ment reliés les uns par rapport aux autres par un espace an-

nulaire qui est formé sur un côté de front ou les deux côtés de front du corps de guidage, par un évidement central correspondant dans le couvercle du corps de pompe et/ou dans le côté de front ou avant du corps de guidage Le canal ou les canaux de l'huile sous-pression débouchent dans cet espace -annulaire Comme l'arrivée d'huile sous-pression est limitée aux pertes par fuite, l'arrivée d'huile sous-pression peut se faire par un étranglement Pour obtenir un étranglement sans perte de l'arrivée d'huile, il est également possible que l'arrivée d'huile se produise par un canal radial dans l'un ou les deux couvercles, débouchant dans l'espace interne du corps de pompe et communiquant avec un autre canal radial

stationnaire, Dans ce cas, il se produit un écoulement inter-

mittent ou pulsatoire d'huile pour compenser les fuites,

tandis que la pression dans les espaces à la base des ailet-

tes reste principalement constante L'utilisation d'huile

comme fluide sous-pression présente l'avantage d'une lubri-

fication diminuant l'usure, et les fuites peuvent volontaire-

ment être utilisées pour la lubrification des ailettes vis-à-

vis des fentes et des parois du corps de pompe ainsi que des

paliers du rotor.

Comme les fluides sous-pression et en particulier l'huile sous-pressiàn, en utilisation pratique, ne sont pas sans salir, il est inévitable que de temps en temps une ailette soit bloquée par des particules de poussière ou même soit gênée dans son mouvement Pour éviter qu'une telle

ailette ne puisse dtre remise en fonctionnement qu'en augmen-

tant la pression dans les espaces à la base des ailettes, il est prévu qu'au moins l'un des couvercles du corps de pompe présente, sur son côté interne, une courbe d'appui en tant

que guidage forcé interne, semblable à la coupe perpendicu-

laire de l'espace interne du corps de pompe et passant en dessous de l'extrémité de la base de l'ailette Il faut cependant remarquer qu'il n'est en aucun cas favorable que la basé de l'ailette glisse constamment sur cette courbe d'appui Cela signifierait une usure supplémentaire et une perte supplémentaire de puissance La distance entre la paroi extérieure du corps de pompe et la courbe d'appui est par conséquent, dans le plan de l'ailette, toujours quelque peu

plus grande que la largeur de l'ailette.

Selon l'invention, pour chaque alvéole est prévue, dans le corps de guidage, une sortie stationnaire avec un

clapet de retenue, qui s'ouvre dans la direction de la sor-

tie On obtient ainsi l'avantage particulier que le courant d'air ou de gaz qui est soufflé vers l'extérieur, ne soit pas sous la réaction de la force centrifuge Pour cette raison, il est particulièrement recommandé que les canaux de sortie se trouvent dans le corps de guidage et soient principalement dirigés radialement vers l'intérieur pour déboucher dans une

chambre collectrice stationnaire qui est disposée concentri-

que à l'axe de rotation Dans ce mode de réalisation, il est également avantageusement recommandé que le clapet de retenue soit également disposé dans la chambre collectrice Cela peut par conséquent être accompli si les canaux de sortie ou leur embouchure se trouvent, dans la chambre collectrice, dans un seul plan perpendiculaire et puissent être fermés par une soupape annulaire Cette soupape annulaire peut par exemple être une bande en acier à ressort ou un tuyau fermé ou même un raccord cylindrique et faisant saillie dans la chambre

collectrice cylindrique Les clapets de retenue peuvent éga-

lement avoir la forme de soupapes à plateaux et dans ce cas

les plateaux se trouvant face à face se soutiennent mutuel-

lement au moyen d'un ressort Lorsque les canaux ou conduits

de sortie sont disposés dans le corps de guidage, leur ouver-

ture se trouve dans l'espace interne du corps de la pompe, en

regardant dans la direction de rotation de ce corps, et avan-

tageusement immédiatement avant les ailettes ce qui a pour effet que les alvéoles qui diminuent peuvent être totalement vidées Cela est particulièrement le cas lorsque les ailettes

présentent, sur leur côté tourné vers la direction de rota-

tion, des rainures radiales qui communiquent à l'intérieur du

corps de guidage avec les canaux de sortie.

Quand les canaux -de sortie sont prévus dans le couvercle du corps de pompe, ils débouchent également dans une chambre collectrice centrale qui, dans ce cas, se trouve dans le couvercle, concentrique à l'axe de rotation Pour

supprimer dans ce cas également l'influence des forces cen-

trifuges, on prévoit, selon l'invention, que les canaux de sortie disposés dans le couvercle du corps de pompe soient en spirale de l'extérieur vers l'intérieur, de façon que plusieurs ouvertures de sortie se trouvant en liaison avec l'espace interne du corps de la pompe soient reliées entre elles par un canal annulaire Par cette forme du canal de sortie, l'effet des forces centrifuges peut être réduit d'un dixième Les canaux d'aspiration peuvent également être conduits à travers le corps de guidage, en étant disposés stationnaires Dans ce cas, à chaque alvéole est adjoint une

entrée de canal d'aspiration.

On arrive cependant à une interférence favorable des forces d'aspiration et des forces centrifuges lorsque, comme on le proposera ci-après, les canaux d'aspiration sont en position radiale dans un couvercle du corps de pompe La liaison entre ces canaux d'aspiration tournant et le canal stationnaire d'aspiration se produit par un accouplement avec

le canal annulaire On peut ainsi être sûr que le canal sta-

tionnaire d'aspiration sera toujours relié aux-canaux radiaux

d'aspiration dans le couvercle du corps de pompe.

Le nombre des ailettes et des alvéoles n'est limité,

dans la pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'inven-

tion, que par des données économiques et de place Le corps

de pompe peut éventuellement posséder plus de deux renfle-

ments pour la formation d'alvéoles d'ailettes en forme de

faucille Avantageusement, on prévoit cependant quatre ai-

lettes et alvéoles Dans ce cas, la pompe à ailettes formant des alvéoles présente quatre ouvertures stationnaires de

sortie à chaque fois avant l'ailette, ainsi que deux ouvertu-

res d'aspiration dans l'un des couvercles, lesquelles ouver-

tures d'aspiration sont décalées l'une de l'autre de 1800 et sont à chaque fois en avant de l'axe principal du renflement

en faucille, c'est-à-dire la forme elliptique du corps inter-

ne.

Si, dans une pompe a ailettes formant des alvéoles ayant quatre alvéoles, les canaux de sortie sont disposés dans le couvercle du corps de pompe, on prévoit près des deux ouvertures d'aspiration décalées l'une de l'autre de 1800, deux ouvertures de sortie décalées l'une de l'autre de 1800,

qui suivent l'axe principal du renflement en forme de faucil-

le ou la forme elliptique du corps interne.

La pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'in-

vention peut avantageusement être disposée sur un tourillon

stationnaire, sur lequel repose également le corps de guida-

ge Ce tourillon contient trois canaux parallèles à l'axe, l'un étant prévu pour l'huile sous pression, un-autre pour

l'air à l'échappement et la troisième pour l'air à l'aspira-

tion Le canal stationnaire d'aspiration débouche, dans ce cas, dans un mode de réalisation préféré, dans une chambre collectrice qui se trouve stationnaire dans le tourillon et

o débouchent les canaux radiaux de sortie du corps de guida-

ge. Le tourillon est avantageusement logé de façon à dépasser Il ainsi possible de ne faire reposer le corps de

pompe que d'un seul côté, ce qui est particulièrement avanta-

geux lorsque le corps de pompe doit être entraîné par une courroie de transmission Avec un tel logement, les trois conduites parallèles sont amenées à une bride qui présente,

dans son plan, trois trous de connexion.

Pour la mise en place du rotor, on prévoit avantageu-

sement des paliers lisses qui sont formés, par un patin, au moins sur l'un des couvercles Pour produire un écoulement suffisant en fluide de lubrification dans le palier lisse, il

est prévu que l'accouplement, dans lequel le canal station-

naire d'aspiration est relié aux canaux radiaux d'aspiration dans le couvercle du corps de pompe, c'est-à-dire le canal annulaire, se trouve à peu près au milieu du patin du palier lisse avec, à l'avant du patin, une arrivée d'huile sous

pression Ainsi, l'huile est aspirée, dans ce canal annulai-

re, par le palier lisse Une rainure axiale de lubrification peut éventuellement être prévue, allant d'un cÈté de front à l'autre dans le palier lisse, pour définir un écoulement d'huile L'alimentation en huile vers les côtés de front ou avant du patin peut se produire par un perçage vers le canal de sortie, qui conduit de l'huile de fuite Il est également possible de percer un orifice ponctuel du canal stationnaire d'huile sous pression ou de l'espace annulaire, qui relie les

espaces aux pieds des ailettes, vers le côté avant du patin.

Lorsque le rotor est entraîné par une courroie, ce rotor est avantageusement relié à une poulie de façon que le rotor et la poulie soient fabriqués en une pièce et que la

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découpe axiale du rotor formant le corps de pompe se trouve d'un c 8 té du chapeau de palier relié au patin, la découpe axiale formant la poulie se trouvant de l'autre côté Ainsi,

on est sûr qu'aussi bien les forces de la courroie d'entrai-

nement qu'également les forces de la pompe seront reprises

par le patin sans être ignorées.

La pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'in-

vention est particulièrement adaptée comme pompe de dépres-

sion d'air, pour la production d'une dépression en particu-

lier pour amplification de la force de freinage dans des

véhicules automobiles avec moteur diesel ou à injection.

L'entraînement du corps de pompe est prévu par une courroie Par ce moyen, la pompe à dépression d'air peut en même temps être utilisée comme galet tendeur de courroie ou

enrouleur pour la courroie lorsque, comme on le proposera ci-

après, la bride du tourillon stationnaire et en saillie, présente, dans la direction de tension, des trous oblongs alignés pour sa connexion vissée et pour l'arrivée du canal d'aspiration, du canal de sortie et -du canal -d'huile sous

pression.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, donnés à-titre indi-

catif mais nullement limitatif, en référence aux dessins an-

nexés dans lesquels: Les figures 1 et 2 montrent des vues en coupe axiale et radiale d'un exemple d'un mode de réalisation; Les figures 3 et 4 montrent des vues en coupe axiale et-radiale d'un autre exemple d'un mode de réalisation; Les figures 5 et 5 a montrent des vues en coupe radiale et axiale (détail) d'un exemple de réalisation avec soupapes à commande forcée; La figure 6 montre une vue en coupe radiale (détail) d'une ailette avec canal de sortie, Les figures 7 a, 7 b, 7 c et 7 d montrent une soupape de

sortie à commande sous pression.

La pompe à ailettes formant des alvéoles 1 selon les figures 1 et 2 se compose d'un corps de pompe 2, qui est formé en rotor et qui est disposé de façon à pouvoir tourner autour de l'axe de rotation 14 Le corps de pompe est entraîné, par une courroie 15, dans la direction de rotation indiquée en

23 Le corps de pompe dont une partie axiale du pourtour ex-

terne a la forme d'une poulie 16, possède, sur l'un de ses côtés avant, un espace interne 3 qui, comme on peut le voir sur la figure 2, est de forme elliptique, afin de posséder,

en coupe transversale, un axe principal et un axe secondaire.

Sur la figure 2, l'axe principal et l'axe secondaire ( 12, 13) sont formés par la verticale et l'horizontale par rapport à l'axe de rotation 14 Il faut mentionner qu'au lieu de l'ellipse, d'autres renflements de l'espace interne qui ne sont pas ronds et qui sont à un nombre supérieur à 2 sont possibles, selon le nombre d'ailettes Il faut cependant tenir compte du fait que, par suite du nombre de tours élevé du corps de pompe, les masses doivent être équilibrées et que de plus, les ailettes, comme on le décrira, doivent avoir un mouvement sans heurt ni saccade La plus grande distance de la paroi interne du corps de pompe à l'axe de rotation 14 sera, dans le cas présent, appelée axe principal et la plus

petite distance axe secondaire.

L'espace interne du corps, c'est-à-dire le corps de

pompe est fermé par des couvercles de front ou avant 4 et 5.

Le couvercle moyen 5 présente un patin 11 par lequel le corps 2 repose rotatif sur le tourillon stationnaire 10 Pour reprendre les forces d'entraînement et de la pompe, le patin présente une étendue axiale importante Le couvercle avant 4 a la forme, dans ce mode de réalisation, d'un disque rond qui

recouvre également le tourillon 10 sur son côté avant.

A l'extrémité avant du tourillon en saillie 10 repose un stator ou corps de guidage 6 Celui-ci possède, sur son pourtour, en répartition régulière, quatre fentes de guidage

7 qui sont radiales ou sécantes et dans lesquelles sont gui-

dées les ailettes 9 Le corps de guidage 6 a un diamètre qui est un peu plus petit que l'axe secondaire 12 de l'espace interne du corps de pompe La longueur axiale du corps de

guidage et des ailettes correspond à la distance des couverc-

les 4, 5.

L'espace interne du corps avec ses renflements ainsi

que le corps de guidage-forment, en coupe normale, des espa-

ces en forme de faucilles, qui tournent avec le corps de pompe. Les ailettes 9 séparent, dans l'espace interne du corps de pompe, en direction de son pourtour, quatre alvéoles qui sont limitées en sens radial vers l'extérieur par la paroi périphérique du corps de pompe, en sens radial vers l'intérieur par la surface périphérique du corps de guidage 6 et axialement par les couvercles 4 et 5 Ces espaces en forme de faucilles sont répartis, par les ailettes, en quatre

alvéoles dont les volumes grandissent et diminuent continuel-

lement avec la rotation du corps dans la direction de rota-

tion 23 Ce changement de volume est utilisé pour l'aspira-

tion et le refoulement d'un gaz, en particulier de l'air.

Il faut d'abord faire remarquer que, dans ce mode de réalisation, les équipements selon l'invention sont représentrés pour obtenir un contact radial des ailettes sur la paroi périphérique de l'espace interne du corps de pompe, avec toujours la même force de pression Dans ce but, le tourillon 10 est pourvu d'un canal stationnaire 19 d'huile sous pression qui, à la partie extrême du tourillon 10, bifurque radialement et communique avec un espace annulaire

27, qui est formé entre le couvercle 5 d'une part et le sta-

tor 6 d'autre part L'espace annulaire 27 est formé,-ici, par un évidement central du côté avant du stator 6 Il peut cependant, en supplément-ou alternativement, être formé par

un évidement central dans le couvercle 5 Par ce canal annu-

laire, le canal d'huile sous pression 19 se trouve en commu-

nication avec les espaces 8 des pieds des ailettes des fentes de guidage 7 et de même les espaces 8 des pieds des ailettes de diverses fentes de guidage 7 se trouvent en connexion les uns avec les autres Par la sollicitation de la pression du canal 19 d'huile sous pression et de l'espace annulaire 27 ainsi que des espaces 8 à la base ou au pied des ailettes, les ailettes 9 sont pressées radialement vers l'extérieur contre la paroi interne Comme la pression du fluide sous pression (il peut s'agir d'un autre fluide que de l'huile) est

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constante, et en particulier ne dépend pas du nombre de tours, on est assuré que la force de contact des ailettes sur

la paroi périphérique de l'espace interne du corps sera suf-

fisamment élevée pour éviter qu'un excès d'écoulement du gaz entre les alvéoles des ailettes ne dépasse la valeur optima- le Par ce moyen, la puissance et l'usure de la pompe à ailettes formant des alvéoles peuvent être réduites à une mesure inévitable Pour cette mise en action des ailettes par un fluide à une pression constante, il ne faut qu'un très minime écoulement du fluide sous pression parce que seules les pertes par fuite doivent être compensées, lesquelles proviennent du fait que le fluide sous pression entre dans les alvéoles des ailettes par les fentes de guidage Cela est souhaitable, en particulier lorsque l'on utilise de l'huile

comme fluide sous pression pour la lubrification des ailet-

tes Dans tous les cas, ces pertes sont de toute façon très

faibles Il n'y a pas de besoin particulier en ce qui concer-

ne le fluide sous pression pour la mise en action des ailet-

tes, car les espaces 8 à la base des ailettes sont liés les uns aux autres Cela a pour résultat que les ailettes se déplaçant radialement vers l'intérieur amènent la quantité de fluide sous pression qui est nécessaire dans les espaces aux

pieds des ailettes se déplaçant radialement vers l'extérieur.

Du fait de l'écoulement minime d'huile, un fort étran-

glement du courant d'huile est possible à l'étranglement indiqué en 56 Pour atteindre la réduction voulue du courant d'huile sous pression, on peut alternativement prévoir que le canal 19 d'huile sous pression soit détourné-dans le canal

radial dessiné en pointillé pour rejoindre, dans l'accouple-

ment 28 du canal d'huile sous pression, un autre canal radial qui se trouve dans le couvercle 5 du corps de pompe Ce canal radial débouche dans l'espace annulaire 27 Cet accouplement du canal d'huile sous pression se composant de deux canaux

radiaux produit un écoulement d'huile sous pression intermit-

tent et dont la quantité est limitée L'accouplement d'huile sous pression 28 doit par conséquent être disposé de façon qu'il se produise une pression principalement constante dans les espaces ou à la base des ailettes ou bien dans l'espace

annulaire 27.

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Le fluide sous pression demandé par la pompe à-ailet-

tes formant des alvéoles, afflue dans l'espace interne du

corps de pompe par le canal axial stationnaire 18 d'aspira-

tion disposé dans le tourillon 10 et l'accouplement 29 du canal d'aspiration se composant du canal radial 31 et du

canal annulaire 30 ainsi que deux canaux d'entrée d'aspira-

tion 57 sortant du canal annulaire 30 et entrant dans le couvercle 5 du corps de pompe avec ouvertures d'aspiration

58 Le canal annulaire 30 peut se trouver soit dans le.

tourillon stationnaire ou bien, comme cela est représenté sur la figure 1, dans le couvercle 5 Par le canal annulaire 30 on est assuré que le canal stationnaire d'aspiration 18 sera toujours en liaison de communication avec les canaux radiaux

d'entrée d'aspiration 57 dans le couvercle 5.

Comme on peut le voir sur la figure 2, on prévoit de

préférence deux ouvertures d'aspiration 58 pour l'espace in-

terne du corps Elles sont disposées de façon à précéder l'axe principal de l'espace interne du corps, en regardant

dans la direction de rotation 23, d'environ 300.

Comme le montre particulièrement la figure 2, le corps de guidage 6 présente quatre canaux radiaux et stationnaires 21 de sortie dont les ouvertures de sortie se trouvent dans l'espace interne du corps, près des ailettes 9, en regardant dans la direction de rotation 23 du corps Les alésages de

sortie 21 (dans un plan normal) débouchent dans l'espace col-

lecteur stationnaire 24, qui est disposée stationnaire du coté avant du tourillon- 10 L'espace collecteur 24 est fermé, à son côté avant, par le couvercle 4 Les canaux de sortie

sont fermés, en direction d'entrée, par des soupapes de sor-

tie Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, les sou-

papes de sortie sont disposées dans l'espace collecteur 24.

Elles peuvent avoir la forme de clapets de non retour et par exemple avoir la forme d'une bande ou d'une bague 25 ayant l'élasticité d'un ressort (figure 1, 2) ou bien d'un tuyau flexible Dans ce cas, les canaux de sortie 57 se trouvent dans un plan normal La bande élastique 25 sert de soupape par ce qu'elle est bombée vers l'extérieur par la pression de sortie et permet à chaqué fois la connexion de l'alésage de

sortie vers l'espace collecteur.

Sur les figures 7 a et 7 b sont montrées d'autres formes de cette soupape de sortie Sur la figure 7 a, la soupape a la forme d'un raccord cylindrique 49, qui recouvre les ouvertu-

res de sortie se trouvant dans un plan normal Sur la figure 7 b est représenté un mode de réalisation o les canaux de

sortie 21 se trouvent dans deux plans normaux et sont dispo-

sés par paires de façon que les canaux de sortie 21 se trou-

vant face à face soient à chaque fois fermés par une paire de

plateaux 50, 51, avec le ressort 52 se trouvant entre eux.

Sur la figure 7 c, 7 d se trouve, dans l'espace collec-

teur 24, un corps de soupape 62 avec quatre alésages en angle

, qui sont en alignement avec les canaux de sortie 21, 59.

La soupape à plateau 63 est disposée devant le corps 62 La soupape à plateau 63 se compose d'un matériau flexible ayant par exemple l'élasticité du caoutchouc La soupape à plateau 63 est avantageusement pourvue d'un coulisseau 64 afin de pouvoir être incorporée entre le corps 62 et la surface avant

du tourillon 10.

Sur les figures 5 et Sa est représentée une réalisa-

tion à commande forcée de la soupape de sortie des alésages

de sortie 21 dans l'espace collecteur 24, la figure 5 a mon-

trant, en détail, une coupe axiale faite suivant la ligne V

* de la figure 5 Sur le couvercle rotatif 4 du corps 5 est fi-

xée une vanne à plateaux tournants 46 Les griffes 60 de cette vanne à plateaux tournants recouvrent, par paires, deux

ouvertures de sortie 59 des alésages de sortie 21 dans l'es-

pace collecteur 24, et libèrent, lorsque l'on tourne, à chaque fois deux ouvertures de sortie se trouvant en vis à vis. On peut voir sur la figure 6, que le canal radial de sortie 21 disposé dans le stator 6 est relié, par un canal percé 54, à la fente de guidage et s'engr 7 ne avec une rainure

radiale 53 dans l'ailette 9 Par cette construction des em-

bouchures des alésages de sortie 21 dans les alvéoles des ailettes, on obtient que chaque alvéole, lors de la rotation

du rotor, peut être totalement vidée.

Les modes de réalisation représentés jusqu'à mainte-

nant avaient l'avantage que les alésages de sortie 21 se trouvaient dans le corps stationnaire de guidage 6 On évite ainsi que le fluide amené se trouve sous l'influence des forces centrifuges qui agissent contre la direction de l'écoulement. Sur les figures 3 et 4 est représenté un exemple de réalisation par ailleurs identique, o deux ouvertures de sortie 41 sont disposées dans le couvercle rotatif 4 du corps Dans ce mode de réalisation, l'espace collecteur 24 se trouve également dans le couvercle rotatif, lequel dans ce

but présente un évidement central qui recouvre le canal sta-

tionnaire de sortie 20 Les ouvertures de sortie 41 sont re-

liées entre elles par un canal annulaire 42 et par un canal

radial 43 en forme de spirale, à la chambre collectrice 24.

Ainsi, on peut réduire à un dixième, les effets des forces centrifuges Pour la mise en place du canal annulaire 42 et du canal radial 43 en forme de spirale, le couvercle 4 est découpé en deux parties 44, 47 et les canaux sont taillés à la fraise dans une moitié 47 du couvercle Les soupapes de sortie 48 ont la forme de soupapes à plateau, qui sont fixées solidement à une moitié 44 du couvercle, qui recouvrent par

une extrémité ayant la forme de longues se déplaçant libre-

ment, les ouvertures de sortie 41 et qui sont mobiles dans

les évidements 55 de l'autre moitié 47 -

La lubrification des patins 11 ayant la forme de pa-

liers lisses sur le tourillon 10 se produit par le fait que, dans l'étendue moyenne axiale du patin l, est disposé le

canal annulaire 30 qui forme l'accouplement du canal d'aspi-

ration 29 entre le tourillon 10 et le couvercle Udu corps.

Sur un côté avant du patin se trouve l'espace annulaire 27 qui est rempli d'huile L'autre côté avant du patin est relié, par un canal percé 26 dirigé radialement vers le bas, au canal de sortie 20, lequel conduit également de l'huile de fuite Cette huile de fuite peut alors arriver à l'étanchéité

des paliers Sous l'effet de l'aspiration dans le canal annu-

laire 30, l'huile est aspirée des deux côtés, axialement dans le palier lisse Une rainure de lubrification 45, représentée en pointillé peut de plus être prévue, qui s'étend sur la largeur axiale du palier Sur la figure 3 il est prévu, qu'à la place du canal radial 26 soit prévu un canal 40 d'huile sous pression, qui relie l'espace annulaire 27 avec le c 8 té avant du patin 11 Dans ce cas également, un canal percé peut également conduire de la conduite d'huile sous pression 18 dans le tourillon 10 à cette zone des paliers. Les modes de réalisation représentés peuvent-servir de pompes de dépression dans des véhicules automobiles avec moteur diesel ou moteur à injection Les pompes à dépression d'air produisent ainsi une dépression pour l'amplification de la force de freinage Elles peuvent également servir à la mise en action d'autres commandes asservies entraînées par

l'atmosphère Ces exemples de réalisation sont particulière-

ment adaptés pour un entraînement par la courroie 15 Il peut

dans ce cas s'agir de la courroie par laquelle les accessoi-

res du véhicule automobile comme par exemple, le générateur de courant alternatif, le ventilateur, la pompe d'huile de

lubrification et également les soupapes sont entraînés.

Avantageusement, cette pompe de dépression a la forme d'un rouleau tendeur pour une telle courroie Elle est fixée, sous cette forme, au bloc moteur par une bride 39 Dans ce cas, la bride 39 possède, dans la direction de tension de la courroie , des trous oblongs 35 et 36 pour le passage de vis 37 et 38 Les canaux disposés dans le tourillon 10, c'est-à- dire le canal d'aspiration 18, le canal d'huile sous pression 19 et le canal de sortie 20 débouchent dans le plan de la bride et dans les trous oblongs 32, 33, 34 qui sont dirigés dans la

direction de la tension.

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Claims (23)

REVENDICATIONS

1 Pompe à ailettes formant des alvéoles ayant au moins deux alvéoles caractérisée en ce que l.l Un corps ( 1) ayant la forme d'un rotor est disposé rotatif autour d'un axe de rotation ( 14) et est entraîné. 1.2 Le corps poss'de un espace interne en forme de cylindre droit ( 3) avec des renflements vis à vis de la forme annulaire, avantageusement un espace interne elliptique, qui

est fermé des deux côtés par des couvercles de front ( 4, 5).

1 3 Dans le corps se trouve un corps de-guidage sta-

tionnaire ( 6) de coupe transversale cylindrique, avantageu-

sement circulaire, dont le point médian se trouve sur l'axe de rotation ( 14) et dont la surface périphérique forme, avec les renflements du corps de pompe, en coupe normale, des

espaces intermédiaires en forme de faucille.

1.4 Le corps de guidage ( 6) présente des fentes

radiales ou sécantes de guidage ( 7) pour les ailettes ( 9).

1.5 Les ailettes ( 9) sont pressées, à une force

constante, contre la paroi périphérique du corps de pompe.

2 Pompe à ailiettes formant des alvéoles selon la revendication 1, caractérisée en ce que: les espaces ( 8) pour la base des ailettes des fentes de guidage ( 7) sont sollicités avec un fluide sous pression à

une pression constante.

3 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la

revendication 2 caractérisée en ce que le fluide sous pres-

sion est de l'huile sous pression.

4 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque de revendications 2 ou 3 caractérisée en ce que:

les espaces ( 8) pour les bases des ailettes communi-

quent les uns avec les autres, avantageusement par un espace

annulaire ( 27) formé entre le côté de front du corps de gui-

dage ( 6) et le couvercle ( 5) correspondant, en étant reliés

avantageusement par un évidement central de la surface fron-

tale du corps de guidage ( 6).

Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que:

le fluide sous pression est conduit par des canaux radiaux ( 28) dans les espaces des bases des ailettes ( 8),

lesdits canaux se composant d'une pièce stationnaire s'engre-

nant dans l'un des couvercles ( 5).

6 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce

que: au moins un couvercle ( 5) présente une courbe d'appui ( 61) faisant saillie dans l'espace interne, qui est semblable à la coupe de l'espace interne du corps de pompe et qui sert au guidage forcé des bases des ailettes dans le cas o la force constante n'est pas suffisante pour le mouvement des

ailettes du fait d'un blocage des ailettes.

7 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce

que pour chaque alvéole est prévu un canal de sortie ( 21) avec clapet de retenu ( 25) qui débouche dans la direction de sortie. 8 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la revendication 7 caractérisée en ce que: les canaux de sortie ( 21) sont en position radiale dans le corps de guidage ( 6) et débouchent dans un espace collecteur ( 24) concentrique à l'axe de rotation, qui est

relié au canal commun de sortie ( 20).

9 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la revendication 8 caractérisée en ce que: l'espace collecteur ( 24) est stationnaire et en forme de cylindre circulaire, et en ce que les canaux de sortie ( 21) débouchent, dans un plan normal, dans l'espace collecteur, et peuvent être ouverts et fermés par un système

de soupapes se trouvant dans l'espace collecteur.

10 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la revendication 9 caractérisée en ce que: le système de soupape se compose de corps de fermeture ayant l'élasticité d'un ressort (bague ayant l'élasticité d'un ressort 25) ou de plateaux de soupape appuyés l'un vis à vis de l'autre ( 50, 51) avec interposition d'un ressort, ou

de clapets ( 63).

11 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la revendication 9 caractérisée en ce que: le système de soupape est commandé par force selon la rotation du corps ( 2), et peut par exemple être une vanne à plateaux tournants ( 46) fixée au corps ( 2) de façon à ne pouvoir

tourner mais disposée rotative dans l'espace collecteur ( 24).

12 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven- dication 8 ou 9 caractérisée en ce que: les ouvertures de sortie ( 41) des canaux de sortie ( 21) se trouvent dans l'espace interne ( 3) du corps, en regardant dans la direction de rotation du rotor, à proximité de chaque

ailette ( 9).

13 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven-

dication 12 caractérisée en ce que: les ouvertures de sortie des canaux de sortie ( 21) sont formées par des rainures radiales ( 53) dans les ailettes, lesdites rainures communiquant avec les canaux radiaux de sortie ( 21) dans

le corps de guidage ( 6).

14 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que

dans l'un des couvercles ( 4) du corps se trouve un canal de sortie ( 43) avec clapets de non retour ( 48) débouchant dans un espace collecteur ( 24) rotatif concentrique au couvercle-( 4), ledit espace collecteur ( 24) étant relié à un canal de sortie

( 20) commun et dirigé parallèlement à l'axe et stationnaire -

Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven-

dication 14 caractérisée en ce que: le canal de sortie -( 43) est conduit entre l'ouverture de sortie ( 41) disposée dans les alvéoles et l'espace collecteur ( 24) en forme de spirale de façon que la spirale se rétrécisse dans le sens opposé à la direction de rotation, 16 -,Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que

les canaux d'aspiration ( 57) sont en position radiale

dans un couvercle ( 5) du corps et sont reliés à un canal station-

naire d'aspiration ( 18) par un accouplement ( 29) se composant

d'un canal radial ( 31) et d'un canal annulaire ( 30) -

17 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que:

la pompe à ailettes formant des alvéoles présente quatre ailettes ( 9) et quatre ouvertures de sortie ( 41) décalées de 900, dans le corpsde guidage ( 6) ainsi que deux ouvertures d'aspiration

( 58) décalées de 1800 dans un couvercle ( 5).

18 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce

que:

le corps de guidage ( 6) repose sur un tourillon station-

naire ( 10), sur lequel est disposé rotatif le rotor ( 2).

19 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven-

dication 18 caractérisée en ce que le tourillon ( 10) contient, en disposition axiale et parallèle, un canal stationnaire d'huile sous pression ( 19), un

canal d'aspiration ( 18) ainsi qu'un canal de sortie ( 20).

Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven-

dication 18 ou 19 caractérisée en ce que l'espace collecteur ( 24) pour les canaux radiaux de sortie ( 21) se trouve au centre

du tourillon < 10).

21 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications 18 à 20 caractérisée en ce que

le tourillon ( 10) est disposé de façon à faire saillie et il possède une bride avec ouvertures de connexion ( 32, 33, 34) pour le canal d'aspiration ( 18), le canal de sortie ( 20)

et le canal d'huile sous pression ( 19) dans le plan de la bride.

22 Pompe à ailettes formant dés alvéoles selon l'une

quelconque des revendications 18 à 21 caractérisée en ce que

le corps de guidage ( 6) repose à une extrémité, sur le tourillon ( 10) et donc le couvercle ( 4) du corps du côté avant

ou du front, recouvre également le tourillon.

23 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que

le rotor ( 2) possède, au moins sur un couvercle ( 5), un patin ( 11) s'étendant axialement, pour recevoir le tourillon ( 10)

24 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la reven-

dication 23 caractérisée en ce que: l'accouplement ( 29) pour le canal d'aspiration ( 57, 18) se trouve dans l'étendue axiale moyenne du patin-( 11), sur un côté dudit patin dirigé vers l'espace interne du corps, se trouve l'espace annulaire ( 27) pour l'écoulement du fluide sous pression et sur son autre côté débouche un canal percé ( 26) partant du canal de sortie ou bien une dérivation ( 40) de la pièce stationnaire ou rotative du canal d'huile sous pression

( 19 ou 40).

Pompe à ailettes formant des alvéoles selon l'une

quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce

que: le rotor ( 1) a la forme d'une poulie pour une courroie ou bien il est relié rotatif avec une poulie pour une courroie

d'un même diamètre ou d'un diamètre différent.

26 Pompe à ailettes formant des alvéoles selon la revendication 25 caractérisée en ce que la poulie ( 16) et le rotor ( 2)0 se trouvent des deux

côtés du couvercle ( 5) du corps relié au patin (il).

27 Pompe de dépression d'air pour la production d'une dépression, en particulier;pour l'amplification de la force de freinage dans des véhicules automobiles avec moteur diesel ou à injection, caractérisée en ce qu'elle est formée selon l'une

quelconque des revendications précédentes.

28 Pompe à dépression d'air selonela revendication 27 caractérisée en ce qu'elle a la forme d'un rouleau tendeur de courroie avec des trous oblongs dirigés dans la direction de la tension ( 32, 33, 34-ainsi que 35, 36) dans le plan d'une bride pour relier le canal d'aspiration ( 18) à l'amplificateur de la force de freinage, le canal de sortie ( 20) à l'espace du vilebrequin du moteur et le canal de l'huile sous pression ( 19) avec la pompe de lubrification et pour les vis ( 37, 38) des brides.