CH274967A - Machine présentant au moins une partie rotative tournant dans une enveloppe. - Google Patents

Description

  <B>Machine présentant au moins une partie rotative tournant dans -une enveloppe.</B>    L'invention a pour objet une machine pré  sentant au     moins    une partie rotative tournant       dans    une     enveloppe    et comprenant un dispo  sitif pour     régler    au     moins    un jeu axial exis  tant entre la partie rotative et l'enveloppe.  Cette machine pourrait être, par exemple,  une pompe ou un     compresseur    ou un moteur  entraîné par du fluide sous pression ou en  core être un     régulateur    pour régler la pres  sion ou le débit d'un fluide.  



  Cette machine     est        caractérisée        ,selon    l'in  vention par une chambre pour du fluide sous       pression    et dont la paroi .comprend au     moins     une partie constituée .par une     surface    de pous  sée présentée par la partie rotative et     @dis-          posée    de façon que la     pression    régnant dans  ladite chambre, en agissant     sur    cette     surface     tende à déplacer     axialement    Bette partie ro  tative, cette chambre     communiquant,

      par des       passages,        avec    des espaces contenant respec  tivement du fluide sous haute     pression    et du  fluide sous basse pression, une partie au  moins de l'un de     ces        passages    étant constituée  par un espace d ont la     section    de passage effi  caceest modifiée par un mouvement axial de  cette partie rotative par rapport à l'enveloppe,  de façon qu'un tel mouvement modifie l'écou  lement du fluide à travers ce     passage;

      le tout  de manière qu'un     accroissement    de la     pression     du fluide dans     ladite    chambre soit provoqué  lorsque     1a        partie    rotative se     .déplacé        contre     l'action d e cette     pression    et vice     versa.       Le fluide de     réglage    du jeu pourrait être  fourni par une source disposée spécialement  dans ce but, ou par     suie    autre source dispo  nible     queloonque,

      par exemple par la partie  sous     pression        'd'une    machine à fluide     sous     pression ou d'une soupape, ou par un .dispo  sitif de     graissage        sous    pression.  



  L'invention pourrait     également    être appli  quée à des machines dans     lesquelles    la fonc  tion de ,la partie rotative n'est pas d'agir sur  un fluide ou d'être actionnée par lui ni d'en.  régler la     pression    ou le débit.  



  Le     dessin    représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de la machine objet de  l'invention et deux     variantes    de cette     forme.     



  La     fig.    1     est    une coupe longitudinale de  cette forme     d'exécution,        o@@nstituée    par     tme     pompe à engrenages, selon -Lui plan contenant       les        axes    de     ses    roues     dentées.     



  La     fig.    2     est    une coupe selon     2-2    de la       fig.    1.  



  La     fig.    3 est une coupe selon 3-3 de :la       fig.    1.  



  La     fig.    4 est une .coupe selon     4--4    de .la       fig.    2.  



  La     fig.    5 est     unie    coupe correspondant à  celle de la     fig.    1     d'une    partie d'une première  variante de cette forme d'exécution.  



  La     fig.    6 est une coupe     semblable    à celle  de la     fig.    5 :d'une     ,deuxième    variante de cette  forme d'exécution.  



  La pompe     représentée    par les     fig.    1 à 4  comprend une enveloppe     composée    de deux           corps    semblables A et Al,     d'une    plaque inter  médiaire     AZ    placée entre elles, et de couver  cles A  et     A4,        dorant    l'un,     A4,    comprend     -suie     partie saillante évidée A ,     dans    laquelle un  arbre     d'entraînement        Bl    est     monté    dans des       paliers    B.

   Les couvercles     A3    et A4,     les    corps  A et Al et la     plaque        A2    sont fortement serrés  ensemble par une     série,de    boulons As, qui     les     traversent.

   La plaque     Az    et     les    corps A et Al       entourent    la chambre de travail de la pompe  à     engrenages;        les    espaces à haute et à     basse          pression    de cette chambre de travail     sont    res  pectivement désignés à     la        fig.    2 par C et<B>ci</B>  et     communiquent    respectivement avec des       passages    d'entrée et -de sortie     C=    et C3 ména  gés     dans        des    organes  <RTI  

   ID="0002.0034">   tubulaires        C4    et<B>05</B>  s'étendant     axialement    au travers de la plaque       Az,    du corps A     et,du    couvercle     A3,        ainsi    qu'on  le voit plus     particulièrement    aux     fig.    2 et 3.  



  Des     roues    dentées D et     D"présentent    des  moyeux     D?        faisant        saillie    de part :et d'autre  et     ajustés    de façon étanche dans     les        extrémi-          tés    intérieures     d'alésages        des        ,corps    A et Al.  Ces     roues        tournent    à     l'intérieur    de la cham  bre -de travail.

   Les     surfaces        cylindriques        des     moyeux     D2    et     des        parties        .d'alésages        dans    les  quels ils se     trouvent        constituent        -les    joints  pratiquement étanches entre la chambre de tra  vail -de la. pompe et les     parties    extérieures des       alésages    des corps A et Al.  



  Les roues     dentées    D et Dl sont     montées     d'une manière rigide,     clavetées    sur des arbres  et El qui     les        portent,et    qui sont     eux-mêmes          portés,    près !de leurs extrémités, par     des    pa  liers à     rouleaux        E2,        logés        dans        lesdits        alésages     des corps A et Al.

   Les     extrémités    E3 de ces  arbres     tournent        -chacune        librement        dans    un  organe de fermeture     F,    en forme de bouchon.  Les organes     F    -présentent     chacun    une     face          annulaire   <B>FI,</B> qui est pressée     par    un ressort       F2    pour former un joint étanche avec la face       intérieure    du couvercle As     ou        A4.     



       Les        alésages    ménagés dans les     organes        F     pour recevoir les     extrémités        E3    des arbres E  et     E'    débouchent dans des     évidements    coni  ques     A7    et une chambre A$ de la saillie Au.

    Les deux     évidements        A7    du couvercle     A3    com  muniquent     l.'un    avec l'autre par     un    passage         A3,

      tandis que     les    deux     évidements        A-#    dis  posés aux     extrémités    de     l'arbre    E     commiuii-          quent    l'un avec l'autre par     une    perforation El  de cet     arbre    et que l'évidement     A-#    du cou  vercle     A4    communique avec la     chambre        A3     par un passage A' . Ainsi, les trois évidements  A,     communiquent    tous en fait avec la cham  bre     Aa.     



  De cette façon, la pompe présente des  chambres G,     G',        GZ    et     G3,    dont chacune     est     comprise entre la     face    d'extrémité d'un     moyeu          D2    et le bouchon     correspondant        F.        Ainsi,          toute    pression     de        fluide    s'établissant dans  l'une de     .ces    chambres     agit        sur    .la.

   face d'extré  mité     adjacente    du moyeu     D=    pour appliquer       une    force axiale à la roue dentée D ou Dl, à  laquelle correspond     ,-e    moyeu.     Les    faces d'ex  trémité des moyeux     D2        constituent    ainsi des       surfaces    !de     poussée        sur        lesquelles        agissent        les          pressions    de fluide     régnant    dans les chambres  <I>G,</I>     Gl,

     <I>G2</I> et     G3,    qui exercent ainsi     des        forces     axiales sur     les    roues dentées     constituant        les          parties        rotatives    -de la pompe.  



  Des     passages    H et J     sont        ménagés    dans       les    corps A et Al et débouchent en des points  de     chacune    des faces     frontales    de la chambre       'de    travail C situés en regard de la     partie    cen  trale pleine de la roue     dentée    D, du côté sous  pression     C.2    de cette chambre de travail.

   Le       passage    H communique par un     passage        H'     avec la chambre G,     tandis    que le     passage    J       communique    par un passage     Jl    avec la cham  bre     Gl.     



  De la même manière, des     passages    K et L  ménagés respectivement dans les     corps    Al et  A débouchent en     des    points de     chacune    des       faces    frontales de la chambre de     travail    C  situés en regard     dt    la partie centrale pleine  de la     roue    dentée Dl, du côté sous     pression        de          cette    .chambre de travail.

   Le     passage    K com  munique par un     passage        Kl    avec la chambre       G2,    tandis que le     passage        L        communique    par  un passage     Ll    avec la chambre G3.  



  La     chambre        A8    est reliée au     côté    à     basse     pression de la     chambre    de travail par un pas  sage A" .et une soupape     A'2,        commandée    par  un léger ressort, tendant à y maintenir une      faible     pression.    L'arbre El est relié par un  accouplement     DI   <I>à</I> l'arbre moteur     Bl.     



  Le fonctionnement de la machine est le  suivant:  L'arbre     Bl    est entraîné par un moteur       pour    faire     tourner    les     roues        dentées    D et     D1          dans    le     sens    indiqué par les flèches à la     fig.    2,  de faon que du     liquide    soit     aspiré    au travers  du     passage,

          C3    du     côté        basse    pression Cl de la  chambre de travail de la pompe et     débité    sous       pression        depuis        le    côté haute pression de la  chambre d e travail C au travers du passage  de     décharge        C2.    La pompe est     destinée    à fonc  tionner avec une     pression    de refoulement éle  vée.

   Par conséquent, pendant le fonctionne  ment, une petite quantité de     liquide    est  continuellement refoulée à partir de l'es  pace haute     pression    de la chambre de travail  C, entre     les        faces        des    roues dentées D et Dl  et les faces     adjacentes    des corps A et Al et à  travers les     passages        H,J,KetLjusque        dansles     chambres G,     Gl,        G2    et     G3    respectivement.

   Une  petite fuite continue se produit à partir de  ces     .chambres    par     les    jeux     minimes    existant  entre les extrémités     E3        des        arbres    et     les    bou  chons     F        correspondants.    Ces jeux ne sont pas  modifiés par les mouvements     axiaux    des  arbres.

   La disposition est donc telle que     plus          1a        vitesse    de l'écoulement     est        grande    dans l'un  quelconque     des        passages   <I>H, J, K,</I> et<I>L,</I>     plus     grande est aussi la pression     .dans    la chambre       correspondante    G,     Gl,        G=    ou     G3,    à laquelle       aboutit,ce        passage    et que,

   si l'un quelconque       des        passages   <I>H, J, K</I> ou<I>L</I>     est    pratiquement       fermé,    la     pression        dans    la chambre     correspon-          dante    G,     Gl,        G2    ou G3 tombe pratiquement à  la     -valeur    de la pression régnant     dans        les    évi  dements     t17    et Aga       Considérons    en premier lien la roue den  <I>tée D.</I> Si, pendant le fonctionnement de la  pompe,

   cette roue dentée tend à se     déplacer     vers la gauche de la     fig.    1,     réduisant        ainsi     le je-ut     existant    entre     sa    face     frontale        @de    gau  che et la face frontale     adjacente    de la cham  bre de travail,     l'écoulement    de     liquide    sous  pression à     partir    ,de l'espace à haute pression  de     1a    chambre C et à     travers    le     passage    H est  diminué,

   abaissant     ainsi    la     pression        dans    la         chambre    G. En même temps, le jeu     existant     entre .la face frontale -de droite de la roue  dentée et     la,        face    adjacente de la     chambre    de       travail        est        augmenté,

          faisant        ainsi    .augmenter       l'écoulement    de     liquide        sous        pression    à partir  de     l'espace    à haute     pression    de la chambre C  et à travers le     passage    J vers la chambre     Gl.          Ainsi,    la     pression        diminue        .dans    la chambre G  et augmente     dans    la     chambre        Gl,    si bien que,

         puisque    ces     pressions        agissent        sur        les        faces          d'extrémité    du moyeu<B>Dl</B> de la roue dentée D,  celle-ci     est    déplacée dans     une    direction telle  qu'elle tend à revenir     dans    sa position primi  tive.

   De     1a    même     manière,    tout mouvement  axial de la roue dentée Dl provoque     dans        les          chambres        G2    et     G3        des    variations     de        pression     de nature à     tendre    à ramener la roue dentée  dans sa position     primitive.    Par conséquent,  grâce à da disposition décrite,

       les    deux roues       dentées    sont maintenues dans des positions  axiales telles que leurs jeux     frontaux    soient  égaux et ces deux roues     dentées    ne peuvent  être forcées de se déplacer     axialement    ni être       maintenues        avec    un jeu minimum     sur    l'une de  leurs faces     frontales    et avec un jeu maximum  ,sur l'autre,

       comme        cela    tend à se produire  dans     les        pompes    à     engrenages        usuelles.     



       Dans    la variantes de la     fig.    5, les     roues     dentées 0 et     01-    de la pompe     présentent    cha  cune des parties     cylindriques    02 engagées de  façon     étanche    dans des     alésages        des    corps A  et Al.

   Ces roues sont     rigidement    fixées à ides  arbres 03 portés par des paliers P et sur les  quels sont rigidement     montés    des     organes    Pl  en     forme    de     pistons,        coulissant        dans        les    par  ties     externes        des        alésages        ries    corps A et Al,

    et présentant chacun un moyeu de même dia  mètre que le moyeu 02     correspondant    et for  mant un prolongement de     celui-ci.    Ainsi sont  formées des     .chamlbres    de     .pression    Q,<B><I>QI,</I></B>     Q2     et<B>QI,</B>     auxquelles        conduisent        respectivement     des     passages    J, H,

  <I>K et</I> L débouchant chacun       dans    une face     frontale    de la chambre de tra  vail en un point situé en regard d'une partie  pleine     d'une    roue dentée du côté haute pres  sion de .cette chambre de travail. Une légère  fuite     continue    se produit à partir de ces cham  bres Q par un jeu entre les     organes    Pl et les           alésages    correspondants.

   Pour le reste, .cette  variante est identique à la pompe     .des        fig.    1  à 4.     Grâee    à ,cette     disposition,    tout mouvement  de la roue dentée 0 vers .la gauche, dans la       fig.    5, augmente le jeu par lequel du liquide  sous pression peut     s'écouler    vers le passage J  de droite et réduit le jeu par lequel du li  quide sous pression peut s'écouler vers le pas  sage H de gauche, si bien que la pression aug  mente     dans    la chambre Q et .diminue -dans la  chambre<B>QI.</B> Ainsi, l'organe en forme de pis  ton     Pl    de la     chambre    Q tend à.

   déplacer la  roue dentée 0 vers la droite jusqu'à sa posi  tion primitive. Un mouvement axial de la  roue dentée<B>01</B> .a un effet     semblable    sur les       pressions    dans les chambres<B>QI</B> et Q3, de sorte  que les roues dentées 0 et<B>01-</B> sont maintenues  centrées, avec des jeux axiaux à peu     près     égaux.  



  La variante de la     fig.    6     est    semblable à  celle .de la     fig.    5 sauf que les chambres Q,<B><I>QI,</I></B>  <B>QI</B> et Q3 sont     reliées    par     des        passages        Jl,   <I>H\,</I>       Kl    et     Ll    à des passages     J2,   <I>H2,</I>     KZ    et L2,

   qui       constituent        -des        passages    d'échappement de  fluide débouchant en des points de chacune       dies    faces frontales de la chambre de travail  situés en regard -de     parties        pleines    des roues  dentées 0 et<B>01,</B> à proximité de la partie à  basse     pression    -de cette chambre de travail :de  la pompe.

   Les.     chambres    Q,<B><I>QI,</I></B>     Q2    et     Qj    com  muniquent .aussi par des passages     J3,    H3,     K3     et     L3    présentant des étranglements J4,<I>H4</I>     K4     et     L4,    avec une     source    de fluide à haute pres  sion appropriée, par exemple avec la     partie    à  haute     pression    de .la chambre -de travail.  



       Ainsi,    du     liquide    est     continuellement    re  foulé     .dans    les     -chambres    Q,<B><I>QI,</I> QI</B> et Q3 avec       -une    vitesse réglée -par les orifices de jaugeage       J4,   <I>114,</I> K4 et     L4    et s'en -échappe continuelle  ment par les     passages        J2,    H2,     KZ    et     L-    avec  une     vitesse    qui     ,

  est    modifiée par des     varia-          tions        éventuelles    des jeux axiaux entre les  roues .dentées et l'enveloppe de la pompe, va  riations qui     modifient        1a    section de     passage          effective    des     -communications    entre     les        cham-          bres    Q,<B>QI</B><I>,</I><B>QI</B> et Q'3 et la     partie        basse    pres  sion de la     chambre    de travail.

   Ainsi, si par  exemple la roue dentée 0 tend à se déplacer    vers la     -gauche,    elle ouvre le passage H= de  droite et ferme le     passage        J2    de gauche. La.  vitesse d'échappement     @du    fluide à partir de  la .chambre Q1 tend ainsi à s'accroître, tandis  qu'elle tend à diminuer à partir de la     eham-          bre    Q, si bien que la     pression    augmente dans  la chambre Q et     diminue    dans la chambre<B>QI,</B>  de façon à ramener la roue dentée     dans        sa     position axiale primitive.

   Ainsi, chacune des  roues dentées 0 et<B>01</B> est maintenue dans une  position axiale     dans    laquelle ses jeux axiaux  sont égaux entre eux.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Machine présentant au moins une partie rotative tournant -dans une enveloppe, et com prenant -un dispositif pour régler au moins un jeu,axial existant entre la partie rotative et l'enveloppe, caractérisée par une chambre pour du fluide sous pression et dont la paroi comprend au moins une partie constituée par une surface de poiisséë présentée par la partie rotative et disposée de façon qu'une pression régnant dans ladite chambre, en agissant sur cette surface,

   tende à déplacer axialement cette partie rotative, cette chambre communi- quant par des passages avec des espaces con tenant respectivement du fluide sous haute pression et du fluide sous basse pression,

   une partie au moins de l'un de ces passages étant constituée par un espace dont la section de passage efficace est modifiée par un mouve ment axial de cette partie rotative par rap port à l'enveloppe, de façon qu'un tel mouve ment modifie l'écoulement du fluide à travers ce :passage, le tout de manière qu'un accroisse ment @de la pression du fluide dans ladite chambre soit provoqué lorsque la partie rota tive se déplace axialement contre l'action de cette pression et vice versa.

   SOUS-REVENDICATION S 1. Machine selon la revendication, carac t6risée en ce que la .chambre pour le fluide sous pression communique avec l'espace con tenant -du fluide sous basse pression par un passage dont la section efficace n'est pas mo- ,difiée par un mouvement axial de la partie rotative,

   tandis que le passage comprenant la partie dont la section de passage efficace est modifiée par un mouvement axial de la par tie rotative fait communiquer la. chambre pour le fluide sous pression avec l'espace con tenant .du fluide sous haute pression, la sec tion de passage efficace de cette partie de ce dernier passage augmentant lorsque la partie rotative se déplace contre l'action de la pres sion régnant dans la chambre pour le fluide sous pression.

   2. Machine selon la revendication, carac térisée en ce que la chambre pour le fluide sous pression communique avec l'espace con tenant du fluide sous haute pression par un passage dont la section efficace n'est pas mo difiée par un mouvement axial de la partie rotative par rapport à l'enveloppe,

   tandis que le passage comprenant la partie dont la sec tion de passage efficace est modifiée par un mouvement axial de la partie rotative fait communiquer la chambre pour le fluide sous pression avec l'espace contenant du fluide sous basse pression,

   la section de passage effi- cace de cette partie de ce dernier passage di minuant lorsque la partie rotative se déplace axialement contre l'action .de la pression ré gnant dans la chambre pour le fluide sous pression. 3.

   Machine selon la revendication et la so@us-revendication 1, à fluide sous ,pression, dans laquelle une partie de la surface de la partie rotative est exposée à la pression ré gnant dans une partie à haute pression d'une chambre de travail, caractérisée en ce que l'espace contenant du fluide à haute pression avec lequel la .chambre pour le fluide sous pression communique par ledit passage est constitué par cette partie à haute pression de cette chambre de travail. 4.

   Machine selon la revendication et la sous-revendication 2, à fluide sous pression, dans laquelle une partie de la surface de la partie rotative est exposée à la pression ré gnant dans mie partie à basse pression d'une chambre de travail, caractérisée en ce que l'espace contenant du fluide à basse pression avec lequel la chambre pour le fluide sous pression eommunique par ledit passage est constitué par cette partie à basse pression de cette chambre de travail. 5.

   Machine selon la revendication, carac térisée :par une deuxième .chambre pour dit fluide sous pression et dont la paroi com prend au moins une partie constituée par une seconde surface de poussée, semblable à la pre mière, présentée par la partie rotative, cette seconde:

   surface de poussée étant disposée de façon que la pression régnant dans cette se conde chambre, en agissant sur cette surface, tende à déplacer la partie rotative dans le sens axial opposé à celui dans lequel la pres sion régnant dans la première chambre tend à la déplacer, cette seconde chambre commu niquant également par des passages avec des espaces contenant respectivement du fluide sous haute pression et du fluide sous basse pression. 6.

   Machine selon la revendication et la sous-revendication 5, dans laquelle la partie rotative comprend une partie disposée .dans une .chambre de travail, caractérisée en ce que chaque surface de poussée de la partie rota tive se trouve à l'extrémité de la chambre pour le fluide sous pression .correspondante la plus éloignée de la chambre .de travail. 7.

   Machine selon la revendication et la sous-revendication 5, dans laquelle la partie rotative comprend une partie .disposée dans une chambre de travail, caractérisée en ce que chaque surface de poussée de la partie rotative se trouve à l'extrémité .de la chambre pour le fluide sous pression correspondante la plus rapprochée de la chambre de travail.