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La présente invention concerne une machine hydraulique, comportant des roues dentées tournant dans des évidements d'un carter et engrenées entre elles, et au moins un palier à fentes qui reçoit les arbres des roues dentées et se trouve soumis à l'effet d'au moins une a.ire de poussée agissant radialement, ce palier étant fendu à. un endroit en substance oppose à un des endroits fendus, de manière que ses parties soient articulées élastiquement l'une à l'autre à cet endroit.
L'effet élastique articulé est évidemment le meilleur, lorsque la fente est relativement profonde dans le palier. Il s'agit alors d'amener du fluide sous pression aux aires de poussée des parties élastiquement articulées du palier. L'amenée du fluide
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par des gorges du carter et, par exemple, à partir de la face exté- rieure du palier, nécessite de longs conduits et des joints spé- ciaux, pour que le palier puisse se mouvoir tant radialement qu'axia lement par rapport au carter. Il en résulte des,frais de façonnage relativement élevés, et pendant le travail il n'est pas possible d'éviter des pertes sensibles de liouide sous pression et des fric- tions perturbatrices aux'joints.
Suivant la présente invention, on évite ces inconvénients en réalisant la fente du palier, agissant de manière élastiquement articulée, de façon qu'il y ait place pour un trou pour l'huile sous pression destinée à alimenter l'aire de poussée mettant sous charge les coussinets du palier.
De cette manière l'huile sous pression peut arriver par le palier même jusqu'aux aires extérieures.
Les dessins annexés montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue de face d'une pompe, la figure 2 est une coupe longitudinale par la ligne 2-2 de la figure 1, la figure 3 est une coupe transversale par la ligne 3-3 de la figure 2, la figure 4 est une vue de face partiellement en coupe, par la ligne 4-4 de la figure 2, la figure 5 montre le palier vu de la droite de la figure 4, la figure 6 est une conne nartielle par la ligne 6-6 de la figure 5, la figure;
7 montre le piller vu de la gauche de la figure 4, la figure 8 est une coune transversale par la ligne 8-8 de la figure 1, la figure 9 est une coupe transversale par la ligne 9-9 de la figure 8, la figure 10 est une coune partielle par la ligne 10-10 de la figure 9, et
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la flaire 11 montre l'ouverture d'échappement .vue de la droite de la figure 9.
Un corps de pompe 1 est pourvu d'un côté d'un conduit d'aspiration 2 et de' l'autre côté d'un conduit de refoulement onpo- sé et coaxial 3 (fig. 3). Les deux conduits 2 et 3 débouchent dans une cavité du corps 1 formée par deux évidements cylindriques chevauchants 4 et 4'.Dans ces évidements 4 et 4' sont logées deux roues dentées 6, 6' portant de part et d'autre des tourillons 5, 5' et dont le diamètre correspond à celui des évidements 4, 4'.
Les tourillons 5, 5' tournent dans des paliers 7 exactement ajustée dans les évidements 4 et 4' du corps de pompe 1. Les tourillons et les paliers correspondants'situés du côté opposé des roues den- tées 6 et 6' ne sont pas visibles sur la fig. 1. Le tourillon 5' de la roue dentée'inférieure 6' traverse le palier 7 et un couver- cle, non représenté, fermant le corps de pompe 1, et dépasse à l'extérieur sous la forme d'un cône 5" qui peut être accouplé d'une manière non représentée avec un moyen d'entraînement.
Dans les surfaces cylindriques des cavités 4, 4' qui @ @ entourent les roues dentées 6, 6' sont disposées des gorges d'équi librage 8, 8' qui s'étendent à. peu près sur la moitié de la circon- férence des roues dentées 6, 6'. Ces gorges d'équilibrage 8, 8' assurent une liaison entre le conduit d'aspiration 2 et la majeure partie des creux de dent 9, où par conséquent aucune pression ne se développe. Si la roue dentée 6' est entraînée dans la direction de rotation indiquée par une flèche sur la fig. l, les roues dentées 6 et 6' tournent en sens contraires. Le fluide entrant par le con- duit d'aspiration 2, huile par exemple, est refoulé par cette rotation des roues dentées 6, 6' vers le conduit sous pression 3
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1'" en passant par les creux de dent 9.
Tant que les têtes des dents des roues 6, 6' se déplacent dans la. zone des gorges d'équilibrage 8, 8', aucune pression ne peut se développer dans les creux de dent 9, mais dès qu'une tête de dent quitte la gorge d'équilibrage 8 ou 8', le creux de dent situé en avant de cette tête cesse de
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communiquer avec le conduit d'aspiration 2 et se trouve fermé par les dents et la paroi du corps de pompe 1 non entaillée à cet en- droit- Dans l'espace inférieur 10 du corps de pompe 1 où les creux des dents des roues 6, 6' ne communiquent pas avec le conduit d'aspiration 2, espace anpelé généralement chambre de refoulement, règne évidemment la pression de refoulement comme dans le conduit sous pression 3 communiquant avec la chambre de refoulement.
Les pompes à engrenage connues ne comportent pas de telles gorges d'équi librage 8, 8', de sorte qu'une pression de refoulement allant .en croissant d'une dent l'autre pouvait se développer dans les creux de dent 9 et s'exercer sur une surface relativement étendue des paliers 7. Grâce aux gorges d'équilibrage 8, 8', la chambre de refoulement 10 est limitée à. une partie relativement restreinte de la circonférence des roues, de sorte que la pression de refoule- ment ne s'exerce plus que sur une surface relativement petite des paliers 7. La composante axiale de la force développée dans la chambre 10 par la pression de refoulement tend écarter les paliers 7 des faces latérales des roules dentées 6, 6'.
Sur la face exté- rieure du palier 7, un anneau d'étanchéité à section circulaire 11 limite une aire de poussée 12 dans laquelle débouche un conduit 13 aboutissant la chambre de refoulement 10. Dans l'aire de poussée 12 située entre le couvercle .du corps de pompe et le palier 7 se développe une force dépendant de la pression de refoulement, qui s'oppose à la composante axiale mentionnée précédemment et qui est légèrement plus forte que celle-ci. Cette force créée dans l'aire de poussée 12 applique les paliers 7 sur les faces latérales des roues dentées 6, 6' et su"prime ainsi,le jeu axial dans; le disposi- tif.
Pour obtenir cette force d'étanchement axiale, il suffit d'une aire de poussée 12 restreinte, puisque la pression dans la chambre de refoulement 10.n'agit aussi que sur une surface relati- vement petite du palier 7.
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Cependf1nt, la pression drns 3 chanibre de refoulomenb 10 n'engendre pas seulement une force axiale mais au=si des forces
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radiales représentées pnr les .flèches 14, 14'. Pour obtenir des forces d'étanchement s'opposant à ces forces radiales 14, 14', des aires de poussée 15,15' sont délimitées respectivement par des anneaux d'étanchéité 16, 16' sur les faces latérales des paliers 7.
Dans le palier 7 est ménagé un conduit 17 qui communique d'une part avec la chambre de refoulement 10 et d'autre part avec une chambre sous pression 18 du palier 7. Des conduits 19, 19' relient la chambre sous pression 18 aux aires de poussée 15, 15'. De cha- que conduit 19, 19' part une branche 20, 20' qui débouche dans une gorge annulaire 21, 21' sous l'anneau d'étanchéité 16, 16' placé dans cette gorge. L'anneau d'étanchéité 16 ou 16' est. ainsi appli- qué par le fluide sous pression sur la paroi cylindrique de la cavité 4, 4' de façon à. assurer une bonne étanchéité de l'aire de poussée 15 ou 15' reliée par le conduit 19 ou 19' à la pression de refoulement.
Dans les aires de poussée 15, 15' sont donc engen- drées des forces d'étnnchement opposées aux composantes de force radiales 14 et 14' auxquelles elles sont un peu supérieures de façon à appliquer les têtes des dents des roues 6, 6' contre la paroi de la chambre de refoulement.
Cette action des aires de poussée 15, 15' est en outre aidée par un bouchon 22 agissant comme un piston qui ferme la cham- bre sous pression 18 du palier 7 et s'appuie sur le corps de pompe
1. Afin que le jeu entre les tourillons 5, 5' et le palier 7 puisse être éliminé par les forces radiales, le palier 7 est pourvu de fentes 23, 23' et 24, 24' qui lui donnent une certaine élasticité, de sorte qu'il s'applique sans jeu sur les tourillons 5 et 5' sous l'action des forces d'étanchement radiales.
Les fentes 23, 23', 24, 24' communiquent avec les gorges d'équilibrage 8, 8', de sorte que le fluide non encore comprimé refoulé par les roues dentées 6, 6' peut pénétrer dans les fentes 23; 23', pour graisser et refroidir les portées des tourillons 5 et
5' dans le palier 7.
Il y a lieu de tenir compte du fait que, dans la région
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de la chambre de refoulement 10, le fluide sous pression.pénètre latéralement dans l'intervalle entre le palier 7 et la paroi du corps de pompe 1 et y engendre des forces qui'tendent à écarter le palier 7 de la paroi du corps. Pour réduire autant que possi-ble la zone où s'exercent ces forces, des rainures de limitation 25, 25' sont pratiquées dans le palier 7 et sont reliées par un canal 26 à la chambre d'aspiration, de 'Sorte que le fluide sous pression qui pénètre dans l'intervalle ne peut engendrer des forces que dans une bande étroite 27 du palier 7.
Ces forces sont équilibrées par la force contraire exercée par le bouchon 22. @
Grâce à. la localisation de la pression de pompage dans une chambre de refoulement 10 réduite par les gorges d'équilibrage 8, 8' et grâce à. la limitation des zones sous pression 27 voisines de la chambre de refoulement 10 au moyen des gorges de limitation 25, 25', il est possible, dans la pompe à engrenage décrite, avec des aires de contre-pression relativement petites, qui agissent les unes axialement (12) et les autres radialement (15, 15', 22), d'engendrer des forces d'étanchement suffisantes et de surmonter toutes les forces qui s'opposent à.l'étanchéité de la chambre de refoulement 10. Par le jeu de ces forces on évite une charge unilatérale excessive des paliers des roues dentées et ainsi une usure prématurée des pièces.
Comme on peut le voir sur la figure 10, les fentes 24 ou 24' n'ont pas la même profondeur sur toute la longueur du palier.
Au contraire, aux endroits où les conduits 19, 19'. passent par l'intérieur du palier, elles sont moins profondes. Une'telle forme de fente peut être obtenue très simplement ].'aide d'une lame de fraisage qui pénètre perpendiculairement à l'axe du palier dans celui-ci ou qui est introduite axialement à partir des faces, dans une certaine mesure, dans le palier. Cette forme de fente permet de faire passer les conduits 19, 19' par l'intérieur du palier sans influencer l'assemblage articulé et élastique des parties du pplier. On évite ainsi les conduits onéreux dans le carter de la
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pompe et les joints perturbateurs.
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The present invention relates to a hydraulic machine, comprising toothed wheels rotating in recesses of a housing and meshed with each other, and at least one slotted bearing which receives the shafts of the toothed wheels and is subjected to the effect of at least one. minus a thrust a.ire acting radially, this bearing being split at. a place in substance opposed to one of the split places, so that its parts are elastically articulated to one another at this place.
The articulated elastic effect is obviously the best, when the slot is relatively deep in the bearing. It is then a question of bringing fluid under pressure to the thrust areas of the elastically articulated parts of the bearing. The fluid supply
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through grooves in the housing and, for example, from the outer face of the bearing, requires long conduits and special seals, so that the bearing can move both radially and axially with respect to the housing. This results in relatively high processing costs, and during the work it is not possible to avoid appreciable losses of fluid under pressure and disturbing friction at the joints.
According to the present invention, these drawbacks are avoided by making the slot in the bearing, acting in an elastically articulated manner, so that there is room for a hole for the pressurized oil intended to supply the thrust area placing under load. the bearing shells.
In this way the pressurized oil can reach through the bearing itself to the exterior areas.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figure 1 is a front view of a pump, Figure 2 is a longitudinal section through line 2-2 of Figure 1, Figure 3 is a cross section through line 3-3 of Figure 2, figure 4 is a front view partially in section, by line 4-4 of figure 2, figure 5 shows the bearing seen from the right of figure 4, figure 6 is a partial conne by line 6-6 of Figure 5, the figure;
7 shows the pillager seen from the left of figure 4, figure 8 is a cross section through line 8-8 of figure 1, figure 9 is a cross section through line 9-9 of figure 8, Figure 10 is a partial line through line 10-10 of Figure 9, and
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flaire 11 shows the exhaust opening .view from the right of figure 9.
A pump body 1 is provided on one side with a suction duct 2 and on the other side with an onposed and coaxial discharge duct 3 (fig. 3). The two conduits 2 and 3 open into a cavity of the body 1 formed by two overlapping cylindrical recesses 4 and 4 '. In these recesses 4 and 4' are housed two toothed wheels 6, 6 'bearing on either side of the journals 5 , 5 'and whose diameter corresponds to that of the recesses 4, 4'.
The journals 5, 5 'rotate in bearings 7 exactly adjusted in the recesses 4 and 4' of the pump body 1. The journals and the corresponding bearings located on the opposite side of the sprockets 6 and 6 'are not visible in fig. 1. The journal 5 'of the lower toothed wheel 6' passes through the bearing 7 and a cover, not shown, closing the pump body 1, and protrudes outward in the form of a 5 "cone which can be coupled in a manner not shown with a drive means.
In the cylindrical surfaces of the cavities 4, 4 'which surround the toothed wheels 6, 6' are arranged balancing grooves 8, 8 'which extend to. about half the circumference of the gears 6, 6 '. These balancing grooves 8, 8 'provide a connection between the suction duct 2 and the major part of the tooth hollows 9, where consequently no pressure develops. If the toothed wheel 6 'is driven in the direction of rotation indicated by an arrow in fig. 1, the toothed wheels 6 and 6 'turn in opposite directions. The fluid entering through the suction line 2, oil for example, is forced by this rotation of the toothed wheels 6, 6 'towards the pressure line 3.
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1 '"through the tooth recesses 9.
As long as the heads of the teeth of the wheels 6, 6 'move in the. area of the balancing grooves 8, 8 ', no pressure can develop in the tooth hollows 9, but as soon as a tooth head leaves the balancing groove 8 or 8', the tooth hollow located in front of this head cease to
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communicate with the suction duct 2 and is closed by the teeth and the wall of the pump body 1 not notched at this point - In the lower space 10 of the pump body 1 where the hollows of the teeth of the wheels 6 , 6 'do not communicate with the suction duct 2, generally anpelled space of the discharge chamber, the discharge pressure obviously prevails as in the pressurized conduit 3 communicating with the discharge chamber.
Known gear pumps do not have such balancing grooves 8, 8 ', so that a discharge pressure increasing from one tooth to the other could develop in the tooth hollows 9 and s. 'exert on a relatively large surface of the bearings 7. Thanks to the balancing grooves 8, 8', the discharge chamber 10 is limited to. a relatively small part of the circumference of the wheels, so that the discharge pressure is exerted only over a relatively small area of the bearings 7. The axial component of the force developed in the chamber 10 by the discharge pressure tends to move the bearings 7 away from the side faces of the toothed rollers 6, 6 '.
On the outer face of the bearing 7, a sealing ring with circular cross-section 11 limits a thrust area 12 into which a conduit 13 opens leading to the delivery chamber 10. In the thrust area 12 situated between the cover. of the pump body and the bearing 7 develops a force depending on the discharge pressure, which opposes the axial component mentioned above and which is slightly stronger than the latter. This force created in the thrust area 12 applies the bearings 7 to the side faces of the toothed wheels 6, 6 'and thus overrides the axial play in the device.
To obtain this axial sealing force, a restricted thrust area 12 is sufficient, since the pressure in the discharge chamber 10 also acts only on a relatively small surface of the bearing 7.
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However, the pressure drns 3 at the discharge tube 10 does not only generate an axial force but also forces
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radials shown pnr arrows 14, 14 '. To obtain sealing forces opposing these radial forces 14, 14 ', thrust areas 15, 15' are respectively delimited by sealing rings 16, 16 'on the side faces of the bearings 7.
In the bearing 7 is formed a duct 17 which communicates on the one hand with the discharge chamber 10 and on the other hand with a pressure chamber 18 of the bearing 7. Ducts 19, 19 'connect the pressure chamber 18 to the areas. thrust 15, 15 '. From each duct 19, 19 'leaves a branch 20, 20' which opens into an annular groove 21, 21 'under the sealing ring 16, 16' placed in this groove. The sealing ring 16 or 16 'is. thus applied by the pressurized fluid to the cylindrical wall of the cavity 4, 4 'so as to. ensure a good seal of the thrust area 15 or 15 'connected by the pipe 19 or 19' to the discharge pressure.
In the thrust areas 15, 15 'are therefore generated clamping forces opposed to the radial force components 14 and 14' to which they are a little higher so as to apply the heads of the teeth of the wheels 6, 6 'against. the wall of the discharge chamber.
This action of the thrust areas 15, 15 'is further aided by a plug 22 acting as a piston which closes the pressure chamber 18 of the bearing 7 and is supported on the pump body.
1. In order that the clearance between the journals 5, 5 'and the bearing 7 can be eliminated by radial forces, the bearing 7 is provided with slots 23, 23' and 24, 24 'which give it a certain elasticity, so that it is applied without play on the journals 5 and 5 'under the action of the radial sealing forces.
The slots 23, 23 ', 24, 24' communicate with the balancing grooves 8, 8 ', so that the not yet compressed fluid discharged by the toothed wheels 6, 6' can enter the slots 23; 23 ', to lubricate and cool the bearing journals 5 and
5 'in bearing 7.
It should be taken into account that in the region
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from the delivery chamber 10, the pressurized fluid enters laterally into the gap between the bearing 7 and the wall of the pump body 1 and there generates forces which tend to move the bearing 7 away from the body wall. To reduce as much as possible the area where these forces are exerted, limiting grooves 25, 25 'are made in the bearing 7 and are connected by a channel 26 to the suction chamber, so that the fluid under pressure which penetrates into the gap can generate forces only in a narrow band 27 of bearing 7.
These forces are balanced by the opposite force exerted by the plug 22. @
Thanks to. the location of the pumping pressure in a discharge chamber 10 reduced by the balancing grooves 8, 8 'and thanks to. limitation of the pressure zones 27 adjacent to the discharge chamber 10 by means of the limiting grooves 25, 25 'it is possible, in the described gear pump, with relatively small backpressure areas, which act together axially (12) and the others radially (15, 15 ', 22), to generate sufficient sealing forces and to overcome all the forces which oppose the sealing of the discharge chamber 10. By the play of these forces avoids an excessive one-sided load of the toothed wheel bearings and thus premature wear of the parts.
As can be seen in Figure 10, the slots 24 or 24 'do not have the same depth over the entire length of the bearing.
On the contrary, at the places where the conduits 19, 19 '. pass through the interior of the landing, they are shallower. Such a slot shape can be achieved very simply]. 'With the aid of a milling blade which penetrates perpendicular to the axis of the bearing therein or which is introduced axially from the faces, to some extent, into the bearing. the landing. This slot shape allows the conduits 19, 19 'to pass through the interior of the bearing without influencing the articulated and elastic assembly of the parts of the pplier. This avoids expensive ducts in the housing of the
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pump and interfering seals.