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POMPE A ENGRENAGES.
La présente invention concerne une pompe à engrenages, spécialement pour liquides, par exemple, l'huile ou l'eau. La pompe peut fonctionner comme pompe aspirante ou comme pompe foulante; elle peut aussi fonctionner comme mo- teur si l'on y injecte un liquide sous pression. En outre,, cette pompe peut servir comme élément d'un engrenage automatique d'un véhicule automobile, etc.
Un but de l'invention consiste à prévoir une pompe à engrenages de grand rendement, dont la capacité peut être variée d'une manière continue dans de larges limites, sans modifier la vitesse de rotation de la pompe.
Un autre but de l'invention consiste à prévoir des moyens permet- tant de faire varier la distance entre les arbres rotatifs des pignons., et donc aussi l'engrènement des dents de ces pignons.
L'invention, dont les buts ont été indiqués dans les grandes lignes ci-dessus, comporte en outre des détails de construction et de fonctionnement que l'on fera ressortir ci-après avec référence aux dessins ci-joints, où
Fig. 1 est une vue latérale de la pompe à engrenages.
Figo 2 est une autre vue latérale de la pompe,, à angle droit aux arbres de rotation de celle-ci, (en regardant depuis la gauche dans la Fig. 1).
Fige 3 est une vue à échelle plus grande des éléments en prise des pignons engrenant presque à fond et occupant des positions angulaires dans la- quelle deux dents seulement sont en contact direct entre elles.
Fig. 4 montre-les mêmes pignons, mais légèrement tournés,, de sorte que deux paires de dents sont en contact en même temps.
Fig. 5 montre lespignons un peu moins'profondément engagés l'un dans l'autre et ne comportant que deux dents en contact direct.
Fig. 6 montre les derniers pignons légèrement tournés;, de façon
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que deux paires de dents sont en contact direct en même temps.
Fig. 7 est une coupe axiale de 1'un des pignons avec des plaques latérales contre lesquelles glissent les côtés des pignons.
Fig. 8 est une vue latérale d'une de ces plaques latérales.
Fig. 9 est une vue en bout de ces. plaques latérales (en regardant depuis la droite dans la fige 8).
La pompe à engrenages comprend deux pignons 1 et 2 en prise qui tournent dans le sens indiqué par les flèches lorsque la pompe fonctionne comme pompe foulante. Le pignon 1 est claveté sur l'arbre moteur 3 monté dans des coussinets prévus dans deux plaques 4 et 5 de forme appropriée entre lesquelles est disposé le pignon. La distance entre les plaques 4 et 5 est égale à l'épais- seur du pignon, de sorte que les surfaces latérales de celui-ci, y compris les surfaces extrêmes des dents,glissent à contact étanche contre les surfaces en regard de ces plaques. Ces dernières sont maintenues à la distance correcte l'une de l'autre à l'aide de quatre pièces d'écartement 6, 61 et 7, 71 fixées à ces plaques et portant les unes contre les autres par paires.
Ces paires de pièces d'écartement sont situées dans les angles entre la périphérie des pignons et à une distance appropriée des parties en prise de ceux-ci. Les pla- ques 4, 5, sont assemblées à l'aide de deux boulons 8 et 9 traversant les deux paires de pièces d'écartement 6, 61 et 7, 71, ainsi que les parties correspon- dantes des plaques. Les boulons 8 et 9 et les écrous servent également d'or- ganes de fixation aux pièces de serrage 10 et 11 portant contre les autres cô- tés des plaquas-4 et 5, sollicitant ainsi celle-ci l'une vers l'autre.
L'autre pignon 2 est commandé par le pignon 1 et est monté à rota- tion entre deux bras 12 (dont un seulement est montré dans la Fige 1), mainte- nus à la même distance l'un de l'autre que les plaques 4 et 5 et situés dans les mêmes plans que celles-ci. Les bras 12 sont réunis l'un à l'autre à une extrémité à l'aide d'une pièce transversale 13, sensiblement cylindrique, de sorte que les bras et la pièce transversale forment ensemble une fourche. La partie de la surface cylindrique de la pièce transversale, qui est tournée à l'opposée de l'espace compris entre les bras, affleure la surface également cylindrique de la partie extrême 121 de chaque bras 12.
Ces parties extrêmes, ainsi que la partie cylindrique de la pièce transversale 13, sont montées à rotation dans une gorge cylindrique et axiale, prévue dans les parties supérieu- res 41 et 51 des plaques 4 et 5, ainsi que dans les pièces d'écartement 6 et 61 cette gorge étant ouverte sur son ..côté qui regarde les bras 12. L'angle au centre de cette ouverture latérale de la gorge est inférieure à 1800 de sorte que les parties supérieures des plaques 4 et 5 et les pièces d'écartement for- ment une mâchoire qui entoure à rotation la partie extrême 121 des bras 12 et la pièce transversale 13.
Ces parties extrêmes et la pièce transversale sont également munies d'un forage axial de part en part situé co-axialement aux sur- faces cylindriques de ces parties extrêmes et de cette mâchoire. Dans ce fo- rage est monté le boulon 8, lequel sert ainsi de pivot aux bras 12.
La pièce transversale 13 peut éventuellement être divisée en deux pièces portant l'une contre l'autre et fixées aux parties extrêmes 121, de ces bras.
Le pignon 2 est monté sur un arbre 14 supporté dans les extrémités libres des bras 12. Ce pignon peut être monté à rotation sur l'arbre, lequel est ensuite fixé aux bras, ou bien, il peut être claveté sur cet arbre, lequel sera dans ce cas monté à rotation dans les bras. Suivant les préférences, on peut employer des coussinets lisses ou à billes pour les deux pignons. Le mode d'exécution de l'invention montré dans les dessins comporte des coussinets lisses.
Comme on le voit, en faisant pivoter les bras 12, on peut modifier là distance entre les axes de rotation des pignons, c'est-à-dire que les pignons peuvent être mis en prise plus ou moins profondément l'un avec l'autre. La Figo 1 mon- tre les pignons en prise presque à fond, les bras pouvant être basculés vers la droite à partir de la position angulaire montrée, pour occuper une position angulaire dans laquelle les pignons sont tout juste en prise par le fait que les sommets des dents sont tout juste en contact.
Les bras sont calés contre tout basculement ultérieur à l'aide d'une butée appropriée, laquelle, dans la
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construction montrée, est constituée par des épaulements 15 prévus sur les bras et destinés à buter contre les bords d'extrémité 16 des mâchoires 41 et 51 des plaques 4 et 5.
Sur le côté des pièces d'écartement 6, 61 qui fait face au pignon 1, est pratiquée une surface courbe cylindrique 17 présentant un rayon de courbure égal à celui de la périphérie de ce pignon, l'axe de courbure de cette surface 17 étant le même que l'axe de rotation'de ce pignon. Par conséquent, lors de la rotation du pignon, les sommets des dents du pignon glissent à contact tout à fait étanche le long de la surface courbe 17. La longueur périphérique de cette surface est telle qu'au moins une dent sera toujours en contact avec cette surface.
De même, sur les côtés de la pièce transversale cylindrique 13, tourné vers le pignon 2 et situé entre les bras 12, est pratiquée une autre surface courbe 18 qui possède le même rayon de courbure que la périphérie du pignon 2, l'axe de courbure de la surface 18 étant le même que l'axe de rotation de ce pignon. Les sommets dès dents de ce pignon glisseront donc à contact parfaitement étanche le long de la surface 18, la longueur périphérique de celle- ci étant suffisante pour qu'il y ait constamment au moins une dent en contact avec cette surf ace
Comme montré dans la Fige 1, la totalité du pignon-1 est montée à contact parfaitement étanche entre les plaques 4 et 5, tandis qu'une partie seulement du pignon 2 est constamment enclavée à contact étanche par les bras 12.
Une autre partie du pignon 2, c'est-à-dire la partie en prise et les par- ties adj acentes, sera toujours enclavée à contact étanche par les plaques 4 et 5. En outres chaque plaque 4 et 5 est munie d'une ouverture 19 formée par une incision dans la partie de la plaque en question, qui fait face au bras 12 correspondant. La surface limite inférieure 20 de chaque ouverture 19 pré- sente une courbure cylindrique dont l'axe de courbure coincide avec celui de l'arbre 8. Le bord en regard de l'ouverture 19, de chaque bras 12, est muni d'une saillie 21 dont la surface inférieure possède le même rayon de courbure que la surface inférieure courbe 20 de cette ouverture, laquelle saillie s'ap- plique à contact étanche et à glissement contre cette dernière surface.
Ainsi, les bras 12 peuvent être basculés sans être gênés par le contact de la saillie 21 avec l'ouverture 19, tandis que la partie de chaque bras 12 qui couvre la jante dentée du pignon 2, ainsi que la partie correspondante pour chacune des plaques 4 et 5, abstraction faite de l'ouverture 19, forment une paroi étanche continue de chaque côté de l'espace angulaire supérieur compris entre les pi- gnons. L'ouverture 19 de la plaque 5, ainsi que ses parois limites de droite, formées par le bord du bras correspondant 12, sont représentées dans la Figo 1 par des lignes épaisses.
L'ouverture 19 prévue dans la plaque 4 est obturée à l'aide de la pièce de serrage 10, laquelle ne comporte pas d'ouverture correspondante, tan- dis que l'ouverture 19 prévue dans la plaque 5 communique avec une ouverture prévue dans la pièce de serrage 11, cette ouverture communiquant avec un tube 211 partant de la pompe.
On voit que, dans la construction décrite ci-dessus, l'espace an- gulaire supérieur entre les pignons forme une chambre dénommée ci-après "chan- bre de refoulement", laquelle est toujours complètement fermée, s'auf qu'elle communique avec le tube 21 par 1'ouverture 19. Cette chambre de refoulement, laquelle est indiquée par 22 dans la Figo 3 et s'étend en coupe transversale sur la superficie hachurée est située entre les dents de l'espace angalaire compris entre les pignons, entre les deux plaques 4 et 5, ainsi qu'entre une partie des bras 12.
Cette chambre est fermée à son extrémité inférieure par les parties en contact de deux dents (partie a des Figso 3 et 5 et partie b des Figso 4 et 6) La partie supérieure de la chambre de r,efoulement est fer- mée par les faces inférieures des dents, en contact avec les surfaces courbes 17 et 18, ainsi que par les pièces d'écartement 6, 61 et la pièce transversale 13.
La pompe, laquelle est appelée à être complètement entourée de li- quide, fonctionne comme suit Lorsque les pignons tournent dans le sens indi-
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qué par les flèches, le liquide situé dans les espaces entre les dents extérieu- res est aspiré peu à peu dans la chambre de refoulement 22. Il s'établit donc dans cette chambre une certaine pression, laquelle refoule le liquide vers l'ex- térieur, à travers le tube 211, vers le lieu d'utilisation. La pression., et donc la capacité de la pompe augmente et diminue respectivement si l'on augmente ou si l'on diminue la profondeur de la prise des pignons, ce degré d'engrènement pouvant être réglé par pivotement des bras 12.
Pour empêcher qu'une pression de blocage ne s'établisse entre deux dents lorsque celles-ci engrènent presque à fond. l'une avec l'autre, le coin inférieur de l'ouverture 19 est muni d'une légère extension 23, laquelle sera toujours située en avant de l'espace compris entre ces dents de sorte que cet espace communiquera toujours avec la chambre de pression. @
La pression agissant dans la chambre de refoulement exercerait un effort unilatéral sur les arbres et les coussinets des pignons et leur impose- rait donc une mesure unilatérale. Afin de compenser cet effort unilatéral,. on prévoit une cavité 23a s'ouvrant sur la face intérieure de la partie., située en regard de la chambre 'de refoulement, de la jante dentée de chaque pignon.
Ces cavités sont constituées par des gorges pratiquées dans des bossages 24 prévus sur les faces intérieures des plaques 4 et 5 et faisant saillie vers l'intérieur vers la face intérieure des jantes des pignons. Ces cavités com- muniquent avec la chambre de refoulement à travers des canaux 25 prévus dans les plaques, de sorte que les cavités seront constamment remplies de liquide sous pression., dont la pression agira sur la face intérieure de la jante. Les longueurs périphériques des cavités 23 sont réglées de façon à assurer une com- pensation complète.
Lorsque les pignons sont entraînés dans le sens opposé, la pompe peut fonctionner comme pompe aspirante à débit variable.
Dans la position des pignons montrée dans les Figso 3 et 5, deux dents seulement sont en contact au point a Après que les pignons auront été légèrement tournés, pour arriver dans la position montrée dans les Figs. 4 et 6, deux paires de dents seront en contact aux points b et a, dans lequel cas une petite quantité de liquide sera enfermée dans le creux de dent obturé c.
Après que les roues auront de nouveau tourné d'une légère quantité, l'espace c s'ouvrira en a (Figs. 4 et 6) et le liquide contenu dans cet espace s'échap- pera vers le réservoir contenant le liquide à travers une fente étroite. Lors- que les pignons tournent à grande vitesse, il pourra en résulter, un effet de freinage par aspiration: Pour éviter cet inconvénient, chacune des plaques 4 et 5 est munie sur sa face intérieure d'une fente transversale 26 destinée à amener les ouvertures extrêmes des espaces respectifs entre les dents en com- munication directe avec le liquide environnant. On obtient ainsi une grande section d'échappement pour le liquide contenu-dans cet espace, et donc un effet de freinage réduit.
La fente 26 doit être disposée de façon qu'elle n'entre pas en communication avec l'espace fermé c avant que les points de contact a des dents inférieures déterminant cet espace ne se soient -écartés l'un de l'au- tre
Si l'on alimente la pompe en liquide sous pression à travers le tube 211, on peut l'utiliser comme moteur. En outre, cette pompe peut être utilisée comme un élément dans un engrenage automatique. Dans ce cas, elle sera munie d'un ressort réglable destiné à solliciter les pignons l'un vers l'autre. On obtient ainsi une variation automatique de l'engrènement.
Les détails de construction peuvent également être réalisés d'au- tres manières, sans quitter le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
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