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Pompe à palettes rotatives.
. La présente invention se rapporte aux pompes et concerne plus particulièrement les pompes à palettes rotatives du type qui comprend un corps cylindrique dans lequel est monté rotatif un rotor ayant un certain nombre de fentes espa- cées circonférentiellement dans lesquelles sont disposées des palettes coulissant axialement qui sont partiellement situées dans une chambre de pompe annulaire ménagée entre le corps de pompe et son rotor, ladite chambre étant pourvue d'une entrée et d'une sortie séparées par une cloison.
Dans les pompes à palettes rotatives du type ci-des- sus,la rotation du rotor provoque celle des palettes,ces der-
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nières transportant ainsi les fluide de l'entrée à la sortie de la pompe. La cloison est pourvue de plans inclinés au voi- sinage de l'entrée et de la sortie de la pompe,ces plans in- clinés servant à élever chaque palette qui approche de la sur- face supérieure plate de la cloison et à abaisser graduellement celle-ci après son passage au-dessus de la cloison. Ainsi,le fluide est refoulé dans la'sortie de la pompe par la coopéra- tion d'une palette parvenue au sommet d'une cloison, du rotor, de la cloison elle-même et de la palette qui approche de cette cloison.
L'un des défauts des pompes de ce genre est que lors- qu'une palette s'élève le long du plan incliné,le fluide pompé, en même temps qu'il est refoulé à travers la sortie, est égale- ment forcé à travers l'intervalle situé entre le sommet de la palette et le rotor avec une vitesse progressivement croissante.
Il en résulte un fonctionnement bruyant de la pompe et égale- ment une diminution de son rendement.
L'invention a pour but d'éliminer ou, du moins, de pallier les inconvénients ci-dessus.
A cette fin,l'invention a pour objet une pompe à palette qui comprend un corps,un rotor monté rotatif dans ce corps, des fentes étant ménagées dans ce rotor pour recevoir à glissement des palettes,une partie des.dites palettes étant nor- malement située dans une chambre de pompe adaptée pour contenir -le fluide à pomper,lesdites palettes servant à déplacer le flui- de d'une entrée vers une sortie communiquant avec ladite cham- bre,une cloison étant prévue pour séparer l'entrée du fluide de sa sortie et dans laquelle chaque palette est pourvue d'un moyen de guidage associé à un bord latéral de celle-ci et coopérant avec un moyen formant came,de sorte que le mouvement des palet= tes par rapport au dit moyen formant came assure le guidage des palettes pour franchir la cloison..
En s'écartant du mode de guidage classique des palet-
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tes par leurs portions terminales axiales et en disposant les élé- ments de guidage de ces palettes sur une partie de celle-ci qui est située entre les extrémités axiales de la palette,la cloison située entre l'entrée et la sortie de la chambre de la pompe peut ne pas comporter de plans inclinés.
De plus,le refoulement du fluide par dessus le sommet des palettes et les bruits,ainsi que les pertes de rendement qui 'en résultent,sont ainsi évités.
Le déplacement d'unepalette hors de la chambre de la pompe pendant son passage au-dessus de la cloison est réalisé par la coopération entre les éléments de guidage prévus sur cha- que palette et lesdits éléments formant came. Une palette est en- tièrement effacée de la chambre de la pompe et est complètement rentrée dans le rotor juste avant d'atteindre la cloison.
Lorsque les éléments de guidage sont situés sur le c8- té de chaque palette qui fait face à l'axe du rotor, leur vitesse est relativement faible pendant la rotation et,partant, l'usure est réduite.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention , ressortirent de la description qui va suivre,en référence au dessin annexé dans lequel: - la Fig.l est une coupe axiale d'une pompe à palettes .rotatives conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention; - la Fig. 2 en est une coupe suivant la ligne II-II de la Fig.l; - la Fig.3 est une perspective d'un détail de la pompe des Fig.l et 2; - la Fig.4 montre une variante de réalisation d'une palette; - la Fig.5 montre un troisième mode de réalisation d'une palette,vue de coté,et, - la Fig. 6 est une coupe de la palette de la Fig.5 suivant la ligne VI-VI de cette Fig.
La pompe à palettes rotatives représentée aux Fig.l à 3
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comporte un corps de pompe cylindrique 1 dans des paliers 2 duquel est monté rotatif un rotor 3. Ce rotor présente six tentes 4 équiangulairement espacées autour de son axe. Dans chaque fen- te 4 est disposée,avec un faible jeu,une,palette 5 déplaçable axialement.Le corps de la pompe est fermé par une paroi d'extré- ! mité 6 présentant un bossage central 7 qui s'ajuste,avec un fai- ble jeu,dans le rotor 3. Entre la paroi d'extrémité 6 et le rotor 3,est formée une chambre annulaire 8's'étendant concentriquement au rotor. Cette chambre 8 comporte une entrée 9 et une sortie 10 ! formée dans-la paroi d'extrémité 6 pour le fluide à pomper.
Une cloison 11 est disposée dans la chambre de la pompe entre l'en- trée 9 et la sortie 10 et empêche ces dernières de communiquer directement.
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Chaque palette 3 est pourvue,entre ses extrémités ' axiales,d'un galet de guidage 12 situé sur le coté de la palette voisine de l'axe du rotor. Dans le bossage central 7 est creusée une rainure de guidage circonférentielle 13 avec laquelle coopè- rent les galets de guidage 12 pour déplacer axialement les palet- tes quand le rotor'tourne.
Comme le montre la Fig.'3,la rainure de guidage 13 présente,au-dessus de la cloison 11,un bossage 14 raccordé,de part et d'autre, à des surfaces inclinées 15 et 16. Grâce à ce profil de la rainure de guidage formant came, les palettes res- tent dans la chambre de la pompe pendant leur déplacement de l'entrée 9 à la sortie 10 et pendant leur passage de la sortie à l'entrée,elles sont tirées,par le bossage de la rainure de guida- ge hors de la chambre dans le rotor 3, ce qui leur permet de franchir la cloison.
Les surfaces inclinées 14 et 15 de la rai- nure de guidage sont établies de façon que chaque palette est entièrement rentrée dans le rotor avant d'atteindre la cloison, de sorte que toute compression du fluide transporté par la palette de l'entrée 9, vers la sortie 10 de la chambre est évitée quand la palette se déplace axialement pour franchir la cloison.
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Quand la pompe travaille avec refoulement sous pres- sion, le rotor peut être pourvu en avant de chaque fente /,,on considérant la direction de rotation de celui-ci,d'un canal Il*- Le canal 17 sert à relier une fente 4 avec: la chambre de la pom- pe. De cette manière,le fluide refoulé agit avec la même pression sur les deux extrémités axiales des palettes, ce qui équilibre ces dernières.
Ainsi,les galets de guidage 12 des palettes ne sont soumis à un effort que quand ces dernières sont déplacées axiale- mentpar le? plans inclinés 15 et 16 qui les font sortir de la chambre de la pompe et les y ramènent.
Quand la pompe travaille en pompe aspirante, l'équili- brage des palettes peut être réalisé en reliant la partie infé- rieure des tentes 4 entre elles,par exemple, en supprimant la garniture 18 dans le mode du réalisation de la Fig.1. En mettant ainsi en communisation la partie inférieure des fentes,on réalise un équilibrage des pressions.
L'équilibrage décrit ci-dessus des palettes pourrait également être obtenu sans les canaux 17, en prévoyant dans les palettes elles-mêmes,de.? canaux de liaison. La Fig.. montre un tel mode de réalisation.
La palette 18 de la Fig.4. présente deux canaux axiaux 19 s'étendant entre le plan d'extrémité 20 de celle-ci qui est , tourné vers le sommet de la fente du rotor et le plan d'extrémité 21 situé à son extrémité opposée. La palette représentée est des-: tinée àtourner dans la direction indiquée par la flèche 22. Une palette conçue pour tourner en sens opposé,serait l'image dans t un miroir de la palette 18.
Le mode de réalisation de la Fig. 4 présente,en outre les avantages suivants:
Dans le cas où les canaux sont creusés dans le rotor lui-même (canaux 17 des Fig.1-3),la rotation de celui-ci est limitée à une seule direction qui dépend du coté de chaque fente
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où le canal est placé,car les canaux doivent être situes en avant de chaque fente par rapport au sens de la rotation du rotor.
En formant les canaux dans les palettes plutôt que dans le rotor, la même construction peut être utilisée pour tourner à gauche ou droite,et dans ce cas, la différence entre les pompée tournant dans un sens ou dans l'autre se limite à la forme des palettes
En formant les canaux dans les palettes, il est possible de réaliser celles-ci en matière plastique,car l'aspiration qui apparaît normalement dans les grands corps de matière plastique peut être évitée effectivement par une construction creuse avec des parois relativement minces mais cependant suffisamment résistantes.
Dans le mode de réalisation des Fig. 1-4, les éléments de guidage des palettes 5,18 sont constitués par des galets 12, se déplaçant dans la rainure de guidage périphérique 13. Dans une telle construction,le galet qui se déplace dans la rainure de guidage reçoit les forces axiales transmises à la palette.
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Toute!01Slonconstaté,en pratique, que des pompes uti- lisées pour des tâches relativement dures doivent comporter un élément et une rainure de guidage construits de façon sue l'élé- ment de guidage puisse également prendre en charge les forces di- rigées radialement vers l'intérieur qui agissent sur la palette et qui sont produites par le fluide pompe.
Pour une telle construo tion,la pression de contact entre la palette et le bossage central peut être diminuée, en même temps que l'usure de l'aube. Les Fig.
5 et 6 illustrent un tel mode de réalisation.
. Une bille 24 est logée dans une cavité hémisphérique 25 formée dans la palette 23 du côté de celle-ci qui est tourné vers l'axe central du rotor. Dans le cas présent,la rainure de guidage périphérique du bossage central qui fait saillie dans le rotor a une section pratiquement semi-circulaire, de sorte qu'en plus des forces de guidage axiales mentionnées à propos des Fig.
1 et 3, la bille supporte également les forces de guidage radia-
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les,indiquées schématiquement en tirets sur la Fig.5. La proton- deur de la cavité par rapport au diamètre de la bille est réglée de façon que son volume soit inférieur k la moitié de la bille, c'est-à-dire, que le centre de cette dernière soit situé à l'ex- térieur du plan latéral 23' de la palette. Par cette disposition, le roulement de la bille,dans la rainure de guidage du bossage central a lieu le long d'un'grand cercle, ce qui fait que les !or- ces s'exerçant entre la bille et la rainure passent par le centre de la bille.
La palette 23 est, en outre, pourvue de la manière représentée sur la Fig.5 de deux canaux axiaux ouverts 26 destinés à 1-'équilibrage de celle-ci comme il a été.décrit ci-dessus.Le lo- gement hémisphérique 25 est relié,au moyen d'une ouverture 27, au canal 26 et, ainsi, à la chambre de la pompe. De cette manière, on obtient un siège flottant de la ille dans le siège formé dans la palette,ce qui réduit à un minimum l'usure de la bille et de son siège.
Naturellement.l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits et qui n'ont été donnés qu'a titre d'exemples.
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Rotary vane pump.
. The present invention relates to pumps and more particularly relates to rotary vane pumps of the type which comprises a cylindrical body in which is rotatably mounted a rotor having a number of circumferentially spaced slots in which axially sliding vanes are arranged. partially located in an annular pump chamber formed between the pump body and its rotor, said chamber being provided with an inlet and an outlet separated by a partition.
In rotary vane pumps of the above type, the rotation of the rotor causes that of the vanes.
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nières thus transporting the fluid from the inlet to the outlet of the pump. The bulkhead is provided with inclined planes adjacent to the inlet and outlet of the pump, these inclined planes serving to raise each pallet approaching the flat upper surface of the bulkhead and gradually lower the pallet. here after its passage over the partition. Thus, the fluid is forced into the outlet of the pump by the cooperation of a pallet which has reached the top of a partition, the rotor, the partition itself and the pallet which approaches this partition.
One of the shortcomings of pumps of this kind is that when a vane rises along the inclined plane, the pumped fluid, as it is being forced through the outlet, is also forced to through the gap between the top of the vane and the rotor with gradually increasing speed.
This results in noisy operation of the pump and also a reduction in its efficiency.
The object of the invention is to eliminate or, at least, to overcome the above drawbacks.
To this end, the invention relates to a vane pump which comprises a body, a rotor mounted rotatably in this body, slots being formed in this rotor for slidingly receiving the vanes, part of said vanes being normal. incorrectly located in a pump chamber adapted to contain the fluid to be pumped, said vanes serving to move the fluid from an inlet to an outlet communicating with said chamber, a partition being provided to separate the inlet of the fluid of its exit and in which each pallet is provided with a guide means associated with a lateral edge thereof and cooperating with a means forming a cam, so that the movement of the pallets relative to said means forming a cam ensures guiding the pallets to cross the partition.
By deviating from the classic method of guiding pallets
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by their axial end portions and by placing the guiding elements of these pallets on a part of the latter which is situated between the axial ends of the pallet, the partition situated between the inlet and the outlet of the chamber. the pump may not have inclined planes.
In addition, the backflow of the fluid over the top of the vanes and the noise, as well as the resulting losses in efficiency, are thus avoided.
The movement of a pallet out of the pump chamber during its passage over the partition is achieved by the cooperation between the guide elements provided on each pallet and said cam elements. A vane is completely erased from the pump chamber and is fully retracted into the rotor just before reaching the bulkhead.
When the guide members are located on the side of each vane which faces the axis of the rotor, their speed is relatively low during rotation and hence wear is reduced.
Other characteristics and advantages of the invention emerge from the description which follows, with reference to the appended drawing in which: - Fig.l is an axial section of a rotary vane pump according to one embodiment preferred of the invention; - Fig. 2 is a section taken along the line II-II of FIG. 1; - Fig.3 is a perspective of a detail of the pump of Fig.l and 2; - Fig.4 shows an alternative embodiment of a pallet; - Fig.5 shows a third embodiment of a pallet, side view, and, - Fig. 6 is a section through the pallet of FIG. 5 taken along the line VI-VI of this FIG.
The rotary vane pump shown in Figs. 1 to 3
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comprises a cylindrical pump body 1 in bearings 2 of which a rotor 3 is rotatably mounted. This rotor has six tents 4 equiangularly spaced around its axis. In each slot 4 is disposed, with a small clearance, an axially displaceable pallet 5. The pump body is closed by an end wall! moth 6 having a central boss 7 which fits, with little play, in the rotor 3. Between the end wall 6 and the rotor 3, an annular chamber 8 is formed, extending concentrically to the rotor. This room 8 has an entrance 9 and an exit 10! formed in the end wall 6 for the fluid to be pumped.
A partition 11 is arranged in the chamber of the pump between the inlet 9 and the outlet 10 and prevents the latter from communicating directly.
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Each pallet 3 is provided, between its axial ends, with a guide roller 12 situated on the side of the pallet close to the axis of the rotor. In the central boss 7 is hollowed out a circumferential guide groove 13 with which the guide rollers 12 cooperate to move the pallets axially when the rotor turns.
As shown in Fig.'3, the guide groove 13 has, above the partition 11, a boss 14 connected, on either side, to inclined surfaces 15 and 16. Thanks to this profile of the guide groove forming a cam, the vanes remain in the chamber of the pump during their movement from the inlet 9 to the outlet 10 and during their passage from the outlet to the inlet, they are pulled, by the boss of the guide groove out of the chamber in rotor 3, which allows them to pass through the partition.
The inclined surfaces 14 and 15 of the guide groove are established so that each vane is fully retracted into the rotor before reaching the bulkhead, so that any compression of the fluid carried by the vane of the inlet 9, towards the outlet 10 of the chamber is avoided when the pallet moves axially to pass through the partition.
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When the pump works with discharge under pressure, the rotor can be provided in front of each slot / ,, considering the direction of rotation of the latter, with a channel II * - Channel 17 serves to connect a slot 4 with: the pump chamber. In this way, the discharged fluid acts with the same pressure on the two axial ends of the vanes, which balances the latter.
Thus, the guide rollers 12 of the pallets are subjected to a force only when the latter are displaced axially by the? inclined planes 15 and 16 which take them out of the pump chamber and bring them back there.
When the pump works as a suction pump, the balancing of the vanes can be achieved by connecting the lower part of the tents 4 to each other, for example, by removing the gasket 18 in the embodiment of Fig.1. By thus bringing together the lower part of the slots, a pressure balancing is achieved.
The above-described balancing of the pallets could also be obtained without the channels 17, by providing in the pallets themselves, of.? link channels. Fig. Shows such an embodiment.
The pallet 18 in Fig. 4. has two axial channels 19 extending between the end plane 20 thereof which is turned towards the top of the rotor slot and the end plane 21 located at its opposite end. The pallet shown is intended to rotate in the direction indicated by arrow 22. A pallet designed to rotate in the opposite direction would be the mirror image of pallet 18.
The embodiment of FIG. 4 also has the following advantages:
In the case where the channels are hollowed out in the rotor itself (channels 17 in Fig. 1-3), the rotation of the latter is limited to a single direction which depends on the side of each slot
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where the channel is placed, as the channels must be located forward of each slot relative to the direction of rotation of the rotor.
By forming the channels in the vanes rather than in the rotor, the same construction can be used to turn left or right, and in this case the difference between the pumped turning one way or the other is limited to the shape. pallets
By forming the channels in the pallets, it is possible to make the latter of plastic, since the suction which normally occurs in large plastic bodies can be effectively avoided by a hollow construction with relatively thin but nevertheless sufficiently thin walls. resistant.
In the embodiment of Figs. 1-4, the guide elements of the pallets 5,18 are formed by rollers 12, moving in the peripheral guide groove 13. In such a construction, the roller which moves in the guide groove receives the transmitted axial forces. to the pallet.
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However, it has been found in practice that pumps used for relatively harsh tasks must have a guide member and groove so constructed that the guide member can also take up the forces directed radially towards it. inside which act on the pallet and which are produced by the pump fluid.
For such a construction, the contact pressure between the vane and the central boss can be reduced, at the same time as the wear of the blade. Figs.
5 and 6 illustrate such an embodiment.
. A ball 24 is housed in a hemispherical cavity 25 formed in the vane 23 on the side thereof which faces towards the central axis of the rotor. In the present case, the peripheral guide groove of the central boss which projects into the rotor has a practically semicircular cross section, so that in addition to the axial guide forces mentioned in connection with Figs.
1 and 3, the ball also supports the radiating guide forces.
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les, shown schematically in dashes in Fig.5. The proton- dor of the cavity in relation to the diameter of the ball is adjusted so that its volume is less than half of the ball, that is to say, that the center of the latter is situated at the ex - outside of the side plane 23 'of the pallet. By this arrangement, the rolling of the ball in the guide groove of the central boss takes place along a large circle, whereby the holes between the ball and the groove pass through the center of the ball.
The vane 23 is further provided in the manner shown in Fig. 5 with two open axial channels 26 intended for the balancing thereof as described above. The hemispherical housing 25 is connected, by means of an opening 27, to the channel 26 and, thus, to the pump chamber. In this way, a floating seat of the ille is obtained in the seat formed in the pallet, which reduces to a minimum the wear of the ball and its seat.
Naturally, the invention is not limited to the embodiments shown and described and which have been given only as examples.