FR2572470A1

FR2572470A1 - Pompe a palettes a ecoulement reversible.

Info

Publication number: FR2572470A1
Application number: FR8516304A
Authority: FR
Inventors: Allan I Hutson; Dale Lynn Hunsberger
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1985-11-04
Publication date: 1986-05-02
Also published as: GB2166803A; GB8526691D0; US4578948A; GB2166803B; JPS61108885A; FR2572470B1

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE A PALETTES A ECOULEMENT REVERSIBLE DONT LE ROTOR TOURNE DANS UN SEUL SENS. LE ROTOR PORTE DES PALETTES34 QUI SONT EN CONTACT AVEC UNE CAME ANNULAIRE40 ET QUI FORMENT ENTRE ELLES DES CHAMBRES A FLUIDE. LA CAME PEUT ETRE REGLEE DANS DES POSITIONS SITUEES DE PART ET D'AUTRE D'UNE POSITION NEUTRE AFIN D'ETABLIR UN ECOULEMENT DANS UN SENS OU DANS L'AUTRE ENTRE DEUX ORIFICES60, 62. L'ORIFICE60 ASSUMANT LA FONCTION D'ORIFICE D'ASPIRATION DANS LE MODE PRINCIPAL DE FONCTIONNEMENT DE LA POMPE COMPORTE UN PROLONGEMENT100 AYANT POUR EFFET D'ALLONGER L'INTERVALLE PENDANT LEQUEL UNE CHAMBRE A FLUIDE ENTRE PALETTES, DONT LE VOLUME CROIT, PEUT ETRE REMPLIE DE FLUIDE. DOMAINE D'APPLICATION: TRANSMISSIONS HYDROSTATIQUES, ETC.

Description

c; 1 L'invention concerne une pompe à palettes à

écoulement réversible présentant une disposition d'ori-

fices perfectionnée pour accroître le rendement. Ceci est réalisé, d'une part, par un décale en rotation des orifices afin d'allonger l'intervalle de temps pendant lequel un orifice comunicue avec une chambre de la pompe à palettes dont le volume est décroissant et qui

présente la plus grande efficacité pour élever la pres-

sion de la pompe. Ceci est également réalisé par un allongement de l'intervalle de temps pendant lequel une

chambre de la pompe à palettes de volume croissant commu-

nique avec un orifice d'admission pour élever au maximum

le remplissage de la chambre de la pompe, sans communica-

tion croisée entre les orifices d'aspiration et de

refoulement de la pompe.

Un typ' commun de pompe volumétrique est la

pompe à palettes dans laquelle un rotor disposé à l'inté-

rieur d'une chambre de pompage porte une série de palet-

tes, sous la forme de galets ou de lames, qui définissent entre lles, avec une autre structure classique de la pompe, des chambres à fluide. Une surface profilée détermine l'extension radiale des palettes par rapport au rotor afin de former des chambres à fluide, entre palettes, dont le volume croît pendant le remplissage à partir d'un orifice d'aspiration, puis décroît pendant la décharge vers un orifice de refoulement. Si la pompe à palettes est à volume variable, une came annulaire mobile peut être déplacée vers diverses positions d'excentricité par rapport au rotor afin de régler l'amplitude du mouvement radial des palettes et donc de faire varier la dimension des chambres à fluide entre les palettes pendant leur déplacement entre les orifices d'aspiration et de refoulement. Il est en outre connu de pouvoir donner à la came annulaire diverses positions de part et d'autre d'une position neutre concentrique au

rotor, de façon que deux orifices, à peu près diamétrale-

ment opposés, puissent fonctionner alternativement comme orifices d'aspiration et de refoulement. Il s'agit alors

d'une pompe à palettes à écoulement réversible.

Il est classique, dans une pompe à palettes à écoulement réversible, d'utiliser des orifices symétriques,

les orifices d'aspiration et de refoulement étant diamétra-

lement opposés entre eux, de façon que le rendement soit le même dans toute position occupée par la came annulaire

de part et d'autre de la position neutre.

Il existe de nombreuses utilisations pour une pompe à palettes fonctionnant en écoulement réversible,

utilisations dans lesquelles le mode principal de fonc-

tionnement établit un écoulement dans un sens, et o il est souhaitable de modifier la disposition des orifices pour accroître le rendement dans le mode principal de fonctionnement. Un exemple d'une telle utilisation d'une pompe à écoulement réversible est montré et décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n 595 167, déposéele 30 mars 1984 au nom de Allan Hutson. Dans cette demande, une pompe à palettes à galets à écoulement réversible est montée dans un circuit fermé avec un moteur à fluide afin de constituer une transmission hydrostatique pouvant être utilisée pour la propulsion d'un véhicule tel qu'un tracteur. Dans l'utilisation de la pompe à palettes à galets à écoulement réversible décrite dans une telle transmison hydrostatique, deux orifices de la pompe sont raccordés chacun par une conduite d'écoulement de fluide à un orifice du moteur afin que les orifices de

la pompe fonctionnent, l'un en tant qu'orifice d'aspira-

tion et l'autre en tant qu'orifice de refoulement et que, la pompe à palettes à galets étant d'un fonctionnement bidirectionnel, la fonction des orifices puisse être inversée pour réaliser une inversion du fonctionnement du moteur à fluide. Le tracteur travaille principalement dans le sens de la marche avant et, par conséquent, la pompe à palettes travaille principalement dans un mode

pouvant être appelé "marche avant" pour que la trans-

mission hydrostatique délivre une puiî;ance propulsant le véhicule vers l'avant. L'invention porte sur une disposition particulière des orifices, efficace dans le sens prédominant de marche avant du fonctionnement de la pompe afin d'élever le rendement d'une pompe à écoulement

réversible lorsqu'elle fonctionne ainsi.

Une caractéristique principale de l'invention réside dans une pompe à palettes à écoulement réversible présentant une disposition d'orifices améliorant le

rendement dans un sens prédominant de fonctionnement.

Une autre caractéristique de l'invention réside dans une pompe à palettes à écoulement réversible présentant des orifices décalés en rotation afin d'allonger l'intervalle de temps pendant lequel un orifice fonctionnant comme orifice de refoulement communique avec une chambre à fluide, entre palettes, de volume décroissant afin de

diriger un maximum de fluide sous pression vers l'ori-

fice de refoulement.

Une autre caractéristique de l'invention réside

dans une pompe à palettes à écoulement réversible compor-

tant des moyens destinés à augmenter la longueur de l'un des orifices de la pompe lorsqu'il fonctionne comme orifice d'aspiration et que la pompe fonctionne dans le sens prédominant de marche avant, de façon à augmenter la possibilité de remplissage d'une chambre à fluide entre palettes. Lorsque la pompe fonctionne dans l'autre sens de marche, la longueur de l'orifice est diminuée afin d'empêcher toute communication entre les

orifices de la pompe.

L'invention a pour objet une pompe à palettes à écoulement réversible comprenant un rotor pouvant tourner autour d'un axe, plusieurs palettes portées par le rotor et mobiles radialement à l'axe de celui-ci, une came annulaire entourant à distance le rotor afin de commander le mouvement radial des palettes, des premier et second orifices situés sur des côtésopposés de l'axe du rotor, des moyens de montage de la came annulaire afin qu'elle puisse pivoter autour d'un axe parallèle à, et

décalé de l'axe du rotor pour permettre à cette came annu-

laire de prendre une position neutre ou des positions situées de part et d'autre de la position neutre, les positions situées sur un premier côté de la position neutre établissant un écoulement de la pompe du premier orifice vers le second orifice et les positions situées de l'autre côté de la position neutre établissant un écoulement inverse de la pompe du second orifice vers le premier orifice, et les orifices étant conçus et agencés pour établir une plus grande efficacité de pompage lorsque l'écoulement de la pompe s'effectue du premier orifice vers

le second orifice.

L'invention a également pour objet une pompe-à

palettes à écoulement réversible telle que définie ci-

dessus, dans laquellele premier orifice présente une longueur utile variable qui dépend de l'orientation de

la came annulaire à partir de la position neutre.

L'invention a également pour objet une pompe à

palettes à écoulement réversible telle que définie ci-

dessus, dans laquelle le premier orifice comporte un pro-

longement décalé radialement afin d'accroître sa longueur

utile, et en ce que la came annulaire couvre ledit pro-

longement décalé radialement, lorsqu'elle est en position neutre et dans des positions établissant un écoulement de

la pompe du second orifice vers le premier orifice.

L'invention a également pour objet une pompe à palettes à écoulement réversible dans laquelle le second orifice présente une longueur incurvée et le milieu de cette longueur incurvée est décalé dans le sens de rotation du rotor, à partir d'une ligne passant entre l'axe du rotor et un axe de pivotement de la came annulaire afin d'élargir la communication du second orifice avec le

volume décroissant d'une chambre à fluide entre palettes.

L'invention a pour autre objet une pompe à palettes à écoulement réversible comprenant un rotor pouvant tourner autour d'un axe, plusieurs palettes portées par le rotor et mobiles radialement à l'axe de celui-ci, des moyens destinés à commander le mouvement radial des palettes, des premier et second orifices situés sur des côtés opposés de l'axe du rotor, des moyens établissant soit un écoulement de la pompe vers l'avant,

du premier orifice vers le second orifice, soit un écou-

lement inverse de la pompe, du second orifice vers le premier orifice, par réglage du volume de l'espace compris entre les palettes, lesdits orifices étant conçus et agencés afin d'établir une plus grande efficacité de pompage lorsque l'écoulement de la pompe s'effectue du premier orifice vers le second orifice, en décalant ledit second orifice afin d'établir une communication maximale

avec un espace décroissant entre palettes dans le fonc-

tionnement en écoulement vers l'avant, et en donnant au premier orifice une longueur variable, une plus grande

longueur étant établie dans le fonctionnement en écoule-

ment vers l'avant.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'une pompe à palettes à galets à écoulement réversible, suivant la ligne 1-1 de la figure 2; la figure 2 est une coupe transversale de la pompe à palettes à galets à écoulement réversible, suivant la ligne 2-2 de la figure 1; 35. la figure 3 est une vue schématique des organes de travail de la pompe, représentés en position neutre et à échelle agrandie; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, montrant les organes de L pompe disposés de façon à établir un écoulement entre les orifices de la pompe dans un sens "marche avant"; et la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3 montrant les organes positionnés pour un

fonctionnement dans le sens de "marche arrière".

Les figures 1 et 2 représentent la réalisation d'ensemble de la pompe à palettes à galets. Le corps de la pompe comporte une partie centrale 10 et deux flasques 12 et 14 placés sur des côtés opposés de cette partie

centrale, l'étanchéité entre cette dernière et les flas-

ques étant assurée par des gorges circonférentielles 16 et 18 qui peuvent communiquer avec une vidange du corps

ou qui peuvent loger des joints toriques.

La partie centrale 10 est globalement annulaire de façon à former, avec les deux flasques 12 et 14, une chambre de pompe qui loge un rotor 20 monté fixement sur un arbre mené 22 qui, lui-même, est monté de façon à pouvoir tourner dans des paliers 24 et 26 disposés dans les flasques 12 et 14 du corps de pompe, respectivement,

cet arbre définissant un axe de rotation 30.

La partie centrale 10 du corps de la pompe

présente une surface intérieure 28 qui définit la péri-

phérie extérieure de la chambre de pompage.

Le rotor 20 présente plusieurs encoches 32 espacées circonférentiellement, à égale distance les unes

des autres, débouchant vers l'extérieur et logeant cha-

cune de façon mobile une palette 34 à galet, le mouvement des palettes 34 à galets vers l'extérieur des encoches 32

étant déterminé par la position d'une came annulaire 40.

La came annulaire 40 est un élément annulaire présentant une surface circulaire périphérique intérieure 42 qui forme une surface de came pouvant entrer en contact avec les palettes à galets 34. La came annulaire 40 possède une position neutre, vue sur les figures 1 et 3, et des positions situées de part et d'autre de la position neutre, comme illustré sur les figures 4 et 5. Les palettes peuvent être formées par des moyens autres que des galets, par exemple des lames, de façon à établir des volumes de balayage de fluide à la périphérie du rotor. La came annulaire 40 est montée de façon à pouvoir pivoter sur un axe 44 passant à travers une patte 46 de la came annulaire et emmanché dans des

ouvertures des flasques 12 et 14 du corps de la pompe.

La position de la came annulaire 40 est établie par le positionnement d'un bloc 50 monté dans une rainure 55 ménagée dans un arbre 57 de commande qui est logé dans le flasque 12 du corps de la pompe, de manière que ce bloc puisse exécuter un mouvement transversal, comme montré sur la figure 1, un axe 52 étant fixé à ce bloc et passant à travers une patte 54 située à l'extrémité inférieure de la came annulaire, comme montré sur les

figures 1 et 2. Une rainure 56 est ménagée dans le flas-

que 14 du corps de la pompe afin d'empêcher un dépasse-

ment de course de la came annulaire 40 en limitant la course de l'axe 52. Plusieurs ressorts Belleville 58 entourent l'axe 52 afin de rattraper les tolérances et

d'empêcher la structure de commande de cliqueter.

La structure est plus particulièrement décrite dans la demande n 595 167 précitée et on peut se référer

à cette demande pour mieux comprendre cette structure.

La came annulaire 40 étant centrée sur l'axe 30 de rotation, elle est dans la position neutre montrée sur la figure 3 dans laquelle l'axe 52 est centré par rapport à la rainure 56. Sur la figure 4, l'axe 52 est représenté

à l'extrémité de droite de la rainure 56 afin de posi-

tionner la came annulaire 40 pour établir un écoulement dans le sens de "marche avant" entre les orifices de la pompe, décrits ci-après. Sur la figure 5, l'axe 52 est placé à l'extrémité de gauche de la rainure 56 afin d'inverser le sens d'écoulement par rapport à celui réalisé lorsque les organes de la pompe sont positionnés

comme montré sur la figure 4, le fonctionnement s'effec-

tuant alors en "marche arrière" comme décrit ci-après.

La pompe présente plusieurs chambres à fluide délimitées entre les palettes, une chambre à fluide étant définie entre deux palettes à galets adjacentes 34, la surface 42 de la came annulaire 40, la surface extérieure du rotor 20 compris entre les palettes et les surfaces

intérieures des flasques 12 et 14 du corps de la pompe.

Chacune de ces chambres à fluide transporte un volume de fluide balayé entre un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement. De plus, des chambres de pompage situées au-dessous des palettes sont définies entre la

base des rainures ou encoches 32 s'ouvrant vers l'exté-

rieur et portant les palettes à galets 34, et la surface

inférieure de ces palettes.

Les orifices sont ménagés dans chacun des flasques 12 et 14 du corps de la pompe et les orifices

ménagés dans un flasque du corps de pompe sont symétri-

ques à ceux ménagés dans l'autre flasque. Les orifices du flasque 14 sont représentés notamment sur les figures 3 à 5. Deux orifices incurvés extérieurs, à peu près diamétralement opposés l'un à l'autre, comprennent un

premier orifice 60 et un second orifice 62 qui communi-

quent avec des canaux 64 et 66, respectivement, qui, au moyen de raccords convenables, peuvent être reliés à une source de fluide et à un dispositif utilisateur de pression qui, dans une utilisation telle que celle indiquée dans la demande n 595 167 précitée, sont respectivement les orifices de sortie et d'entrée d'un moteur à eluide. Les orifices 60 et 62 situés à la face du flasque 14 du corps de pompe sont

de dimension accrue, comme indiqué par les lignes poin-

tillées respectives 70 et 72. Les canaux 64 et 66 commu-

niquent également, respectivement, avec deux orifices incurvés intérieurs, un orifice incurvé intérieur 76 communiquant avec les chambres de pompage situées sous

les palettes, définies par les encoches 32 du rotor au-

dessous de plusieurs palettes 34 à galets, et l'orifice incurvé intérieur 78 communiquant avec un certain nombre de chambres de pompage situées sous les palettes et adjacentes au second orifice 62. La came annulaire 40 présente des gorges latérales 40a et 40b qui coopèrent avec les orifices 60, 62, 80 et 82 afin de faciliter

l'écoulement du fluide.

Comme montré sur la figure 2, le flasque 12 du corps de pompe présente les mêmes orifices, des orifices incurvés extérieurs 80 et 82 correspondant aux second et premier orifices 62 et 60 communiquant avec les canaux de raccordement 84 et 86 associés aux canaux respectifs 64 et 66 de raccordement. Des orifices incurvés intérieurs 88 et 90 relient les canaux de raccordement 84 et 86,

respectivement, et fonctionnent similairement aux orifi-

ces incurvés intérieurs 76 et 78 afin de communiquer

avec les chambres de pompage situées sous les palettes.

La structure de pompe décrite jusqu'à présent, hormis des détails des orifices à indiquer ci-après,

est généralement connue dans l'art antérieur o une rota-

tion de l'arbre mené 22 provoque une rotation du rotor 20 afin de faire passer successivement les palettes à

galets 34 sur le premier orifice 60 et sur le second ori-

fice 62 communiquant avec les chambres de pompage comprises

entre les palettes à galets, et afin également de dépla-

cer entre les orifices 76 et 78 les chambres de pompage

situées sous les palettes.

La pompe est décrite comme défant une structure à volume variable et écoulement réversible selon la position de la came annulaire 40. Comme on peut le voir dans la position neutre de la figure 3, les chambres à fluide comprises entre les palettes à galets ainsi que les chambresde pompage situées sous les palettes ne changent pas leur volume de balayage, de sorte que la

pompe ne produit aucun débit d'écoulement.

Dans le mode de fonctionnement montré sur la figure 4, qui est appelé fonctionnement en "marche avant", on a fait pivoter la came annulaire 40 sur l'axe 44 afin de faire varier le volume des chambres de pompage entre palettes, ainsi que les chambres de pompage sous les palettes alors que le rotor tourne, et la pompe produit un écoulement "vers l'avant" des premiers orifices 60 et 82 vers les seconds orifices 62 et 80 et des orifices incurvés intérieurs 76 et 90 vers les orifices incurvés intérieurs 78 et 88. Dans le mode de fonctionnement illustré sur la figure 5, qui est appelé fonctionnement en "marche arrière", on a fait pivoter la came annulaire 40 dans le sens des aiguilles d'une montre sur l'axe 44 de façon que la pompe produise un écoulement "vers l'arrière" des seconds orifices 62 et 80 vers les premiers orifices et 82 et des orifices incurvés intérieurs 78 et 88

vers les orifices incurvés intérieurs 76 et 90.

Dans la description générale précédente d'une

pompe à volumes balayés situés au périmètre du rotor,

et plus particulièrement d'une pompe à palettes produi-

sant un écoulement à volume variable réversible, les perfectionnements peuvent être plus particulièrement expliqués. La came annulaire 40 étant positionnée de part et d'autre de la position neutre montrée sur la figure 3 et, comme illustré sur les figures 4 et 5, cette came annulaire n'est plus concentrique au rotor 20

et deux croisements sont définis.

A un premier croisement, une- uhambre à- fluide délimitée entre deux palettes passe d'une condition de volume décroissant à une condition de volume croissant, tandis qu'au second croisement, la chambre passe d'une condition de volume croissant à une condition de volume décroissant. Ces points de croisement ou d'inflexion sont définis à des emplacements o la surface 42 de la came annulaire se trouve à des distances minimale et maximale, respectivement, de la surface du rotor 20. Le premier

croisement, sur la figure 4, est situé légèrement au-

dessus d'une ligne transversale passant par l'axe de

rotation 30 et à la gauche de celui-ci. Le second croise-

ment, auquel la distance entre le rotor et la came annu-

laire est maximale, est situé au-dessous d'une ligne transversale passant par l'axe de rotation 30 du rotor et sur sa droite. En référence à la figure 5, le premier croisement est situé à droite de l'axe de rotation 30 et

légèrement au-dessus d'une ligne transversale à celui-ci.

Le second croisement est situé à la gauche de l'axe de

rotation 30 et légèrement au-dessous_d'une ligne trans-

versale à celui-ci.

Dans le fonctionnement en marche avant illustré sur la figure 4, l'efficacité maximale du pompage est obtenue par accroissement du temps de communication de l'orifice de refoulement de la pompe, qui est le second

orifice 62, avec une chambre de pompage à volume décrois-

sant, qui comprime le fluide, et par allongement de l'in-

tervalle de temps pendant Iequel une chambre à fluide à volume croissant est en communication avec l'orifice d'aspiration, c'est-à-dire le premier orifice 60. Le

temps de communication accru avec l'orifice de refoule-

ment est obtenu par décalage en rotation des parties des

seconds orifices 62 et 80 qui s'ouvrent vers les cham-

bres à fluide entre palettes, délimitées entre les

palettes à galets et comme illustré par la ligne poin-

tillée 70 de la figure 4. Une ligne paésant par le centre de l'axe 44 de montage de la came annulaire et de l'axe 30 de rotation passe par le point mort haut de la pompe et, comme montré sur la figure 3, le second orifice 62 est globalement symétrique par rapport à

cette ligne, mais son ouverture 70 est décalée en rota-

tion dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre de façon que le temps de communication soit accru avec une chambre à fluide comprise entre des

palettes à galets 34, identifiées A et B. Sur la -

figure 4, la palette à galet B a juste atteint une posi-

tion interrompant la communication avec l'arête arrière de l'ouverture 70 de l'orifice, le rotor 20 tournant dans

le sens indiqué par la flèche sur la figure 4. Ceci per-

met l'utilisation de fluide comprimé supplémentaire qui se trouve dans un volume balayé décroissant entre palettes à galets et qui approche du point de croisement

ou-d'inflexion de distance minimale. Les orifices incur-

vés intérieurs 76, 84 et 78, 86 sont décalés en rotation similairement aux orifices incurvés extérieurs 60, 80 et

62, 82, respectivement.

Le temps de remplissage accru d'une chambre à fluide de volume croissant est obtenu par variation de

la longueur utile du premier orifice 60 uniquement pen-

dant le fonctionnement en marche avant, illustré par le positionnement des organes tels que montrés sur la figure 4. La longueur utile accrue est obtenue par l'utilisation d'un prolongement incurvé 100, décalé radialement, du premier orifice 60, qui partdu premier orifice dans le sens de la rotation du rotor et qui est situé à une plus grande distance radiale de l'axe du rotor 30 que le premier orifice 60. La variation sélective de la longueur du premier orifice 60 ressort d'une comparaison des figures 3, 4 et 5. Lorsque la came annulaire 40 est en position neutre, la came annulaire empêche toute communication entre l-arête radialement intérieure du prolongement 100 et les chambres à fluide

formées entre les palettes. Le prolongement 100 est égale-

ment obturé lorsque la came annulaire 40 est positionnée pour un fonctionnement en marche arrière, comme montré sur la figure 5. Le prolongement 100 ne communique avec

les chambres à fluide entre palettes que dans le fonc-

tionnement en marche avant pour un volume de pompage maximal, comme illustré sur la figure 4, ou bien lorsque la came annulaire 40 est placée dans une position de moindre pivotement, mais encore pour un fonctionnement en marche avant. La longueur normale du premier orifice 60, tel que mis à découvert vers les chambres à fluide, est indiquée par la ligne pointillée 102, le prolongement 100

s'étendant au-delà d'une extrémité 104 de cet orifice.

Ceci accroit le temps de communication d'une chambre à

fluide avec le premier orifice 60 lorsque celui-ci fonc-

tionne comme orifice d'aspiration, afin que le remplis-

sage d'une chambre à fluide soit maximal à son approche du point de croisement ou d'inflexion maximal, et que

son volume soit croissant.

Dans le fonctionnement en marche arrière tel qu'illustré sur la figure 5, le second orifice 62 est l'orifice d'aspiration et il alimente les chambres à fluide dont le volume croit et, lorsqu'une chambre à fluide passe par le point de croisement maximal, le fluide est comprimé et délivré au premier orifice 60 qui est l'orifice de refoulement. Le premier orifice 60 s'achève à l'arête arrière 104, car son prolongement 100 est

obturé par la came annulaire 40.

Le prolongement 100 est décalé radialement de façon à n'être utilisé que dans le fonctionnement en marche avant illustré sur la figure 4 et être obturé par la came annulaire 40 lorsque la pompe est en position neutre ou en fonctionnement en marche arrière illustré sur la figure 5. Dans le fonctionnement- en marche arrière, le premier orifice 60 est l'orifice de sortie de pression ou de refoulement et, si le prolongement 100 communique avec une chambre à fluide délimitée entre les palettes,

il pourrait exister une communication au point de croise-

ment minimal, montrée sur la figure 5, entre le premier

orifice 60 et le second orifice 62, de sorte que la pres-

sion ne serait pas maintenue au premier orifice 60. Le positionnement radial du prolongement 100 par rapport au positionnement de la came annulaire 40 est choisi de manière que, lorsque l'on fait passer le fonctionnement de la pompe de la marche avant à la marche arrière, la came annulaire 40 obture le prolongement 100 pour l'empêcher de communiquer avec une chambre à fluide entre palettes, légèrement avant que la came annulaire 40

atteigne la position neutre de la figure 3, afin d'évi-

ter toute communication entre le premier orifice 60 et

le second orifice 62.

Dans l'utilisation de la pompe, par exemple dans la transmission hydrostatique pour véhicule décrite précédemment, le temps principal de fonctionnement est dans le mode en marche avant décrit. Par conséquent, le prolongement 100 peut être associé au premier orifice 60 et rendu utile par le positionnement de la came annulaire 40 dans le fonctionnement en marche avant, et il peut être retiré du circuit par le positionnement de la came

annulaire 40 dans le fonctionnement en marche arrière.

La pompe comporte également des moyens desti-

nés à empêcher la cavitation et la ventilation résultant du fait qu'un volume balayé retenu sous compression a pour effet d'éloigner une palette de la surface de la came annulaire et engendre un bruit de cliquetis dû à un contact discontinu entre les palettes et la came annulaire. Ces moyens résident dans l'utilisation de deux

orifices auxiliaires 110 et 112 situés-globalement cha-

cun à un point de croisement ou d'inflexion de la pompe.

Ces orifices auxiliaires 110 et 112 ont chacun une lon-

gueur incurvée suffisante pour empêcher efficacement la ventilation et la cavitation et sont utiles dans de nombreux types de pompe y compris la pompe à écoulement

réversible décrite ici.

Dans le fonctionnement en marche avant de la figure 4, l'orifice auxiliaire 110 est placé dans la zone de croisement minimal et une chambre à fluide entre palettes, de volume décroissant, est délimitée - entre les palettes à galets A et B et ne communique pas avec le second orifice 62qui est l'orifice de pression. Il en résulte un volume de fluide retenu dans

une chambre à fluide entre palettes à volume décrois-

sant qui, en l'absence de l'orifice auxiliaire 110,

pourrait aboutir à une élévation suffisante de la pres-

sion pour éloigner la palette à galet A de la surface 42 de la came annulaire et entraîner ainsi une perte de pression par suite d'une ventilation de la pression vers

l'orifice d'aspiration 60. La ventilation résulte- égale-

ment d'un cliquetis engendré par un mouvement de rappro-

chement et d'éloignement de la palette à galet A par rapport à la surface de la came annulaire, lequel mouvement est une source courantede bruit dans une pompe à palettes. L'orifice auxiliaire 110 est reliéà une source de fluide à la pression ambiante, telle que la pression de corps régnant dans la chambre de pompage à l'extérieur de la came annulaire 40, de manière que le fluide présent entre les palettes à galets A et B puisse s'écouler dans la chambre de

pompage et que la ventilation soit empêchée.

L'écartement entre l'arête arrière de l'ouver-

ture 70 du second orifice et l'arête avant de l'orifice auxiliaire 110 est légèrement inférieur à la distance comprise entre les lignes de contact cdi deux palettes à galets adjacentes avec la surface 42 de la came annulaire, de manière que la chambre à fluide comprise entre les palettes A et B communique avec l'orifice auxiliaire 110 légèrement avant que la palette B coupe la communication avec le second orifice 62. Ceci ne constitue qu'un état transitoire temporaire entraînant

une légère perte de pression par écoulement par l'ori-

fice auxiliaire 110. Cependant, cette légère perte est compensée par le fait que la ventilation et les bruits

sont évités. Comme montré sur la figure 4, la communica-

tion avec le second orifice 62 est fermée; cependant, la palette à galet A est dans une position ayant placé la chambre à fluide arrière déjà en communication avec

l'orifice auxiliaire 110.

Pendant le fonctionnement en marche avant illustré sur la figure 4, une arête avant 114 de l'orifice auxiliaire 112 précède, en rotation, le point de croisement maximal, de manière que sa liaison

avec la source de fluide à la pression ambiante per-

mette un remplissage d'une chambre à fluide en cours

d'expansion, entre palettes, afin d'éviter la cavita-

tion qui résulterait autrement d'un manque de fluide pour remplir la chambre, car la vanne à galet E a

fermé la communication avec le premier orifice 60.

L'orifice auxiliaire 110 comporte un doigt 116 s'étendant au-delà de son arête arrière et qui permet l'alimentation en fluide à la-pression du corps vers une chambre à fluide en cours d'expansion entre des palettes à galets A et C, avant l'instant auquel cette chambre à fluide arrive en communication avec le premier orifice 60. Ainsi, les orifices auxiliaires évitent les problèmes de cavitation pendant toute la rotation du rotor en constituant une source de fluide pour les chambres à fluide entre palettes, en cours d'expansion,

dans le fonctionnement en marche avant.

Dans le fonctionnement en marche arrière tel qu'illustré sur la figure 5, l'orifice auxiliaire 112 empêche la ventilation et les bruits de cliquetis par

le fait que son arête avant 114 est en avance, en rota-

tion, par rapport à la position de croisement minimal.

Une chambre à fluide comprise entre les palettes à galets D et E, dont le volume décroît, peut communiquer avec l'orifice auxiliaire 112 afin d'empêcher une élévation de pression dans un volume retenu et éviter ainsi la ventilation et le mouvement erratique de la palette à galet D. Les palettes à galets D et E, positionnées comme montré sur la figure 5, ont dépassé les points auxquels la chambre à fluide comprise entre elles entre d'abord en communication avec l'orifice auxiliaire 112

puis rompt la communication avec le premier orifice 60.

Le prolongement 100 du premier orifice 60 n'est pas efficace pour empêcher la ventilation, car la came annulaire est disposée de façon à empêcher le prolongement 100 de communiquer avec la chambre à fluide comprise entre

les palettes. L'obturation du prolongement 100 est néces-

saire pour empêcher la pression régnant au premier orifice 60 de communiquer avec la pression ambiante régnant à l'orifice auxiliaire 112. L'arête arrière 120 de cet orifice auxiliaire 112 est située au-delà du point de croisement minimal, de manière qu'un fluide à la pression ambiante puisse atteindre une chambre à fluide comprise entre les palettes à galets D et E et

dont le volume croît, afin d'empêcher la cavitation.

Dans le fonctionnement en marche arrière illustré sur la figure 5, l'orifice auxiliaire 110 aide à empêcher la cavitation par le fait que son arête avant 122 est placée en avant du point de croisement maximal, de sorte qu'une chambre à fluide comprise entre les palettes à galets A et B et dont le vo ume croit peut être alimentée en fluide provenant de l'orifice auxiliaire

après avoir cessé de communiquer avec le second ori-

fice qui est l'orifice d'aspiration.

Comme indiqué précédemment, il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pompe à palettes à galets à écoulement réversible qui n'est décrite qu'à titre illustratif de la présente invention, étant entendu que les caractéristiques de l'invention concernant la plus grande efficacité due à la disposition des orifices peuvent être appliquées à

d'autres types de pompes à palettes et que les perfec-

tionnements concernant la prévention de la cavitation et de la ventilation peuvent être utilisés avec tout type de pompe présentant des volumes balayés entraînés à la périphérie d'un rotor, et sans structure pour

établir un écoulement à volume variable et réversible.

Claims

REVENDICATIONS

1. Pompe à palettes à écoulement réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps délimitant une chambre de pompage avec deux parois:opposées (12,14), un rotor (20) monté de façon à pouvoir tourner dans la chambre de pompage et présentant à sa périphérie plusieurs encoches (32) espacées circonférentiellement et s'ouvrant vers l'extérieur, plusieurs palettes (34) montées de façon mobile chacune dans une encoche, une came annulaire (40) disposée à l'intérieur de la chambre de pompage et

entourant le rotor, cette came pouvant prendre une posi-

tion neutre dans laquelle elle est concentrique au rotor

et des positions situées de part et d'autre de la posi-

tion neutre et dans laquelle elle estexcentréepar rapport au rotor afin de définir plusieurs chambres à fluide à volume variable entre lesdites parois latérales, le rotor, la came annulaire et des paires de palettes

successives, ladite came annulaire, lorsqu'elle est pla-

cée autrement que dans ladite position neutre, définis-

sant des premier et second points de croisement diamé-

tralement opposés, lesdites chambres à fluide augmentant

de volume lorsque le rotor fait passer successivement les-

dites palettes du premier au second point de croisement, et diminuant de volume lorsque le rotor fait passer successivement lesdites palettes du second au premier point de croisement, des orifices incurvés (60, 62, 76, 78), ménagés dans les parois latérales, débouchant dans plusieurs desdites chambres à fluide, la pompe à palettes étant caractérisée en ce qu'un premier (60) desdits orifices incurvés comporte une partie décalée (100) et en ce qu'elle comporte des moyens destinés à faire varier la longueur utile dudit premier orifice incurvé en fonction de l'orientation de la came annulaire à partir de ladite position neutre, cette came commandant la communication de la partie décalée avec les chambres

à fluide.

2. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est montée avec un moteur à

fluide dans un circuit fermé de fluide, la came annu-

laire étant mobile dans un premier sen_--à partir de la position neutre pour faire fonctionner le moteur à fluide en marche avant et étant mobile en sens opposé pour faire fonctionner le moteur à fluide en marche arrière, ledit premier orifice incurvé extérieur ayant une longueur utile accrue lorsque la came annulaire est positionnée pour faire fonctionner le moteur en marche avant.

3. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier orifice incurvé comporte un prolongement (100) décalé radialement et destiné à augmenter la longueur utile de cet orifice lorsque la pompe produit un écoulement du premier orifice incurvé vers l'autre orifice incurvé, la came annulaire

recouvrant ledit prolongement décalé radialement lors-

qu'elle est en position neutre et dans des positions dans lesquelles l'écoulement de la pompe se dirige de

l'autre orifice incurvé vers le premier orifice incurvé.

4. Pompe à palettes à écoulement réver-

sible, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (20) monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe (30), plusieurs palettes (34) portées par le rotor et mobiles radialement par rapport à l'axe du rotor, une came annulaire (40) entourant à distance le rotor afin de commander le mouvement radial des palettes, des premier et second orifices (60, 62) situés

sur des côtés opposés de l'axe du rotor afin de communi-

quer avec des chambres à fluide comprises entre les palettes, des moyens (44, 46) de montage de la came annulaire afin qu'elle puisse pivoter autour d'un axe parallèle à et décalé de l'axe du rotor de façon à permettre à la came annulaire de prendre une position neutre ou des positions situées de part et d'autre de la position neutre, des positions situées sur un premier côté de la position neutre établissant dans la pompe un écoulement vers l'avant, du premier orifice vers le second orifice, à un débit prédétermine, et les positions situées de l'autre côté de la position neutre établissant dans la pompe un écoulement vers l'arrière, du second orifice vers le premier orifice, à un débit plus faible, les orifices étant décalés en rotation à partir d'une ligne passant par l'axe de pivotement de la came et par l'axe du rotor afin qu'une partie principale du premier orifice s'étende au-delà de ladite ligne dans le sens de rotation du rotor, pendant une durée d'écoulement prolongée du premier orifice vers des chambres à fluide successives lors d'un fonctionnement pour établir un écoulement de la pompe vers l'avant, et qu'une partie principale du second orifice s'étende également au-delà de ladite ligne dans le sens de rotation du rotor pour prolonger la durée d'écoulement des chambres à fluide

successives vers le second orifice lors d'un fonctionne-

ment établissant un écoulement de la pompe vers l'avant.

5. Pompe à palettes selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens destinés à réduire la longueur utile de la partie du premier orifice qui s'étend au-delà de ladite ligne lorsque

l'écoulement de la pompe est inversé.

6. Pompe à palettes selon la revendication 4,

caractérisée en ce qu'il existe deux points de croise-

ment diamétralement opposés lorsque la came annulaire est dans une position autre que la position neutre, une distance minimale étant établie entre le rotor et la came annulaire à un premier point de croisement etune distance maximale étant établie entre eux à l'autre point de croisement, le premier orifice (60) comportant

un prolongement (100) décalé radialement vers l'exté-

rieur et communiquant avec une chambre à fluide immédiatement avant que celle-ci atteigne le point de

croisement à la distance maximale.

7. Pompe à palettes selon la revendication 6,

caractérisée en ce que la came annulai4-e ferme le pro-

longement décalé radialement lorsqu'elle est positionnée pour faire passer du maximum au minimum la distance du

dernier point de croisement cité.

8. Pompe à palettes selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle présente des troisième et

quatrième orifices (76, 78) disposés à peu près symétri-

quement par rapport aux premier et second orifices,

respectivement, et décalés de façon similaire, en rota-

tion, pour communiquer avec le côté inférieur des palettes.

9. Pompe à palettes selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps comportant des parois latérales opposées (12, 14) présentant chacune les premier et second orifices, et en ce que la came annulaire présente des gorges latérales disposées de façon à coopérer avec les premier et second orifices pour faciliter l'écoulement du fluide entre les orifices

et les chambres à fluide.

10. Pompe à palettes à écoulement réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (20)pouvant tourner autour-d'un axe (30), plusieurs palettes (34) portées par le rotor et mobiles radialement par rapport son axe, une came annulaire (40) entourant à distance le rotor afin de commander le mouvement radial des palettes, des premier et second orifices (60, 62) situés sur des côtés opposés de l'axe du rotor, des moyens (44, 46) de montage de la came annulaire afin qu'elle puisse pivoter autour d'un axe parallèle à et décalé de l'axe du rotor pour permettre à cette came de prendre une position neutre ou des positions situées de part et d'autre de la position neutre, les positions situées sur

257247O

un premier côté de la position neutre établissant un écoulement de la pompe du premier orifice vers le second orifice et les positions situées de l'autre côté de la position neutre établissant un écoulement inverse de la pompe, du second orifice vers le premier orifice, le second orifice ayant une longueur incurvée dont le milieu est décalé par rapport à une ligne s'étendant entre l'axe du rotor et l'axe de pivotement de la came annulaire dans

le sens de rotation du rotor afin de prolonger la communi-

cation du second orifice avec un volume décroissant délimité entre des palettes, le premier orifice comportant

un prolongement (100) décalé radialement, destiné à allon-

ger la longueur utile de cet orifice lorsque l'écoulement de la pompe est dirigé du premier orifice vers le second

orifice, et la came annulaire recouvrant ledit prolonge-

ment décalé radialement lorsqu'elle occupe des positions

provoquant un écoulement inversé de la pompe, les orifi-

ces étant conçus et agencés de façon à accroître l'effi-

cacité du pompage lorsque l'écoulement de la pompe s'effectue du premier orifice vers le second orifice, cet agencement comprenant un décalage en rotation du

premier orifice dans le sens de la rotation du rotor.

11. Pompe à palettes selon la revendication 10,

caractérisée en ce que le prolongement décalé radiale-

ment se trouve à une plus grande distance radiale de l'axe du rotor que le premier orifice et présente une longueur incurvée partant du premier orifice dans le

sens de la rotation du rotor.

12. Pompe à palettes à galets à écoulement réversible associée à un moteur à fluide dans un circuit fermé de fluide, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps présentant une chambre de pompage, un rotor (20) monté de façon à tourner dans un seul sens dans la chambre de pompage et présentant à sa périphérie plusieurs encoches (32) espacées circonférentiellement et s'ouvrant vers l'extérieur, plusieurs palettes à galets (34) montées de façon mobile chacune dans une encoche, une came annulaire (40) disposée à l'intérieur de la chambre de pompage et entourant le rotor, cette came annulaire pouvant prendre une position neutre dans laquelle elle est concentrique au rotor et des positions situées de part et d'autre de la position neutre et dans lesquellesla came annulaire

est excentrée par rapport au rotor afin de définir plu-

sieurs chambres à fluide à volume variable entre le rotor, la came annulaire et des paires successives de palettes à galets, des premier et second orifices incurvés (60, 62) espacés circonférentiellement, s'ouvrant vers deux groupes desdites chambres à fluide à volume variable, la came annulaire pouvant être déplacée dans un premier sens partir de ladite position neutre pour faire fonctionner le moteur à fluide en marche avant avec un écoulement du premier orifice incurvé vers le second orifice incurvé,

et pouvant être déplacée en sens opposé pour faire fonc-

tionner le moteur à fluide en marche arrière avec un écoulement du second orifice incurvé vers le premier orifice incurvé, des moyens étant destinés à accroître efficacement la longueur du premier orifice incurvé lorsque la came annulaire est positionnée pour faire

fonctionner le moteur en marche avant, ces moyens compre-

nant un prolongement (100), décalé radialement, du

premier orifice incurvé, destiné à en augmenter la lon-

gueur utile en cas d'un écoulement de la pompe du premier orifice incurvé vers le second orifice incurvé, et la came annulaire recouvrant ledit prolongement décalé radialement lorsqu'elle est en position neutre et dans des positions établissant un écoulement de la pompe du second orifice incurvé vers le premier orifice incurvé.

13. Pompe à palettes selon la revendication 12, caractérisée en ce que le prolongement décalé radialement est situé à une plus grande distance radiale de l'axe du rotor que le premier orifice et présente une longueur incurvée partant du premier orifice dans le sens de la

rotation du rotor. -

14. Pompe à palettes à galets à écoulement réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (20) monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe (30), plusieurs palettes à galets (34) portées par le rotor et mobiles radialement par rapport à l'axe de celui-ci, une came annulaire (40) entourant à distance le rotor afin de commander le mouvement radial des palettes à galets, des premier et second orifices (60,62) situés de part et d'autre de l'axe du rotor afin de communiquer avec des chambres à fluide délimitées entre les palettes à galets, des moyens (44, 46) de montage de la came annulaire afin qu'elle puisse pivoter autour d'un

axe parallèle à et décalé de l'axe du rotor pour permet-

tre à cette came annulaire de prendre une position neutre

ou des positions situées de part et d'autre de la posi-

tion neutre, des positions situées sur un premier côté de la position neutre établissant un écoulement de la pompe du premier orifice vers le second orifice et les positions situées de l'autre côté de la position neutre établissant un écoulement inversé de la pompe du second orifice vers le premier orifice, lesdits orifices étant décalés en rotation à partir d'une ligne passant par l'axe de pivotement de la came et l'axe du rotor afin qu'une partie principale du premier orifice s'étende au-delà de ladite ligne dans le sens de rotation du rotor pour établir une durée d'écoulement prolongée entre le premier orifice et des chambres à fluide successives, une partie principale du second orifice s'étendant également au-delà de ladite ligne dans le sens de rotation du rotor afin de prolonger la durée d'écoulement entre des chambres à fluide successives et le second orifice, des moyens étant destinés à réduire la longueur utile de la partie du premier orifice qui s'étend au-delà de ladite ligne lorsque l'écoulement de

la pompe est inversé.

15. Pompe à palettes selon la revendication 14,

caractérisée en ce qu'il existe deux points de croise-

ment diamétralement opposés lorsque la came annulaire est dans une position autre que la position neutre, une distance minimale entre le rotor et la came annulaire étant établie à un premier point de croisement et une

distance maximale étant établie à l'autre point de croi-

sement, ladite partie principale du premier orifice comportant un prolongement (100) décalé radialement vers l'extérieur et communiquant avec une chambre à fluide immédiatement avant que celle-ci atteigne le point de

croisement à la distance maximale lorsque la came annu-

laire est placée pour établir un écoulement de la pompe

du premier orifice vers le second orifice.

16. Pompe à palettes selon la revendication 15,

caractérisée en ce que la came annulaire ferme le prolon-

gement décalé radialement lorsqu'elle est positionnée

pour un écoulement inversé de la pompe.

17. Pompe à palettes selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps comprenant des flasques opposés (12, 14) qui définissent une chambre de pompage logeant le rotor et la came annulaire, chaque flasque présentant des premier et second orifices (60,62) et la came annulaire présentant des gorges latérales positionnées de façon à coopérer avec les premier et second orifices afin de faciliter un écoulement de fluide

entre les orifices et les chambres à fluide.

18. Pompe à palettes à galets à écoulement réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps présentant une chambre de pompage délimitée par deux flasques opposés (12, 14), un rotor (20) monté de façon

à tourner à l'intérieur de la chambre de pompage et pré-

sentant, à sa périphérie, plusieurs encoches (32) espa-

cées circonférentiellement et s'ouvrant vers l'extérieur, plusieurs palettes à galets (34) montées de façon mobile chacune dans une encoche, une came annulaire mobile (40) disposée à l'intérieur de la chambre de pompage et entourant le rotor, cette came pouvant prendre une position neutre concentrique au rotor et pouvant être déplacée vers des positions situées de part et d'autre de la position neutre et dans lesquelles la came annulaire est excentrée par rapport au rotor afin de définir, entre les palettes,

plusieurs chambres à fluide à volume variable, ces cham-

bres étant comprises entre les flasques, le rotor, la came annulaire et des paires de palettes successives, ladite came annulaire, lorsqu'elle est placée dans une position autre que la position neutre, définissant des premier et second points de croisement diamétralement opposés, les chambres à fluide entre palettes augmentant de volume lorsque le rotor déplace les palettes à galets du premier point de croisement vers le second point de croisement, et diminuant de volume lorsque le rotor

déplace les palettes à galets du second point de croise-

ment vers le premier point de croisement, les flasques présentant des orifices incurvés intérieurs et extérieurs (60, 62, 76, 78), les orifices incurvés extérieurs étant disposés de façon à communiquer avec des chambres à fluide successives, entre palettes, pendant la rotation

du rotor et les orifices incurvés intérieurs étant posi-

tionnés pour communiquer avec des encoches successives du rotor, intérieurement aux palettes à galets, les orifices incurvés intérieurs et extérieurs étant décalés

en rotation à partir d'un plan transversal à la direc-

tion du mouvement de la came annulaire et dans le sens

de rotation du rotor, un premier orifice incurvé exté-

rieur (60) comportant un prolongement (100) décalé radialement vers l'extérieur et que la came annulaire

ferme lorsqu'elle en position neutre ou dans des posi-

tions situées sur un premier côté de cette position neutre, et qu'elle dégage lorsqu'elle -st dans des positions situées de l'autre côté de la position neutre.

19. Pompe à palettes à écoulement réversible, caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor (20) monté de façon à tourner autour d'un axe (30), plusieurs

palettes (34) portées par le rotor et mobiles radiale-

ment par rapport à l'axe de celui-ci, des moyens (40) destinés à commander le mouvement radial des palettes, des premier et second orifices (60, 62)-situés de-part et d'autre de l'axe du rotor, des moyens établissant un écoulement de la pompe vers l'avant, du premier orifice vers le second orifice, ou un écoulement inversé de la pompe du second orifice vers le premier orifice en réglant le volume de l'espace compris entre des palettes, les orifices étant conçus et agencés afin d'accroître l'efficacité du pompage lorsque l'écoulement de la pompe s'effectue du premier orifice vers le second orifice en décalant celui-ci afin d'établir une communication maximale avec un espace de volume décroissant entre des palettes dans le fonctionnement à écoulement vers l'avant, la pompe comportant également des moyens (100) donnant une longueur variable au premier orifice de façon que la longueur soit plus grande lorsque l'écoulement

s'effectue vers l'avant.