EP0247947A1 - One-direction pumping apparatus with a reversible pump - Google Patents
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- EP0247947A1 EP0247947A1 EP87401205A EP87401205A EP0247947A1 EP 0247947 A1 EP0247947 A1 EP 0247947A1 EP 87401205 A EP87401205 A EP 87401205A EP 87401205 A EP87401205 A EP 87401205A EP 0247947 A1 EP0247947 A1 EP 0247947A1
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- European Patent Office
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- outlet
- inlet
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
- F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps
Definitions
- the invention relates to pumping, that is to say the circulation and / or pressure of a fluid, in particular a liquid.
- pumping has a meaning which is defined by the fact that the fluid is sucked from one side and discharged from the other.
- It relates more precisely to a device whose active member is a rotary pump and which makes it possible to avoid reversing in the direction of pumping when the direction of rotation of the pump is reversed.
- a fluid circuit (oil for example) comprises a pumping device to ensure a certain flow rate through a member (bearings of rotating machines for example) which must be traversed by this fluid.
- the circuit further comprises an oil tank, a filter, a pressure regulator and a heat exchanger (refrigerant).
- a first known device is used for this purpose. It is shown in principle in Figure 1.
- the pump is functionally associated with four valves.
- a screw pump 100 can push the lubricating oil of the bearings of a rotary machine in two opposite directions, that is to say either from a first intermediate chamber 102 to a second intermediate chamber 104, or in the opposite direction.
- An inlet chamber 106 provided with an inlet opening communicates with each of these two intermediate chambers 102 or 104 by a valve 108 or 110 allowing the oil to pass from this inlet chamber to this intermediate chamber but not In the opposite way.
- a chamber and an outlet opening 112 communicate with each of these two intermediate chambers, 102 or 104, by a valve 114 or 116 allowing the oil to pass from this intermediate chamber to this outlet chamber but not in the direction reverse.
- the case shown is that where the pump 100 pushes the oil towards the chamber 104 according to the arrow 118.
- the valves 110 and 114 are open and the valves 108 and 116 closed by the oil pressure created by the pump 100. The oil is then sucked into the inlet chamber 106 into which it penetrates according to arrow 120, and discharged into the outlet chamber 112 from which it leaves according to arrow 122.
- valves 110 and 114 close, the valves 108 and 116 open and the oil enters and leaves again according to the arrows 120 and 122.
- This device makes it possible to pump large flow rates but has the drawback of using valves which are either easily subject to deterioration, or bulky, or expensive.
- a second known unidirectional pumping device is described in the document patent SU-A 180093 and avoids the use such valves.
- It comprises - first and second intermediate chambers, a rotary pump connected between these two intermediate chambers to push the fluid to be pumped from one of these intermediate chambers which then becomes depressed towards the other which is then compressed, the direction of this thrust changing with the direction of rotation of this pump , and this pump being driven by said motor so that the direction of this thrust is also capable of reversing and that each of these two first and second intermediate chambers can be sometimes depressed, sometimes compressed, - and unidirectional inlet communication means to allow the fluid to be pumped to pass from said inlet opening to each of these two intermediate chambers, and outlet to allow this fluid to pass from each of these two intermediate chambers to said outlet opening, these means being passive means driven by the pressure difference appearing in this fluid between the two intermediate chambers under the action of said pump, so that this pump always pushes this fluid from the opening of entry towards the exit opening whatever the direction of its rotation.
- This second known device is distinguished from the first by the following arrangements which are common to this second device and to the device according to the invention: - Said unidirectional inlet communication means comprise an inlet bore extending from a first to a second end which communicate with said first and second intermediate chambers, respectively, said inlet opening communicating with this bore through an opening median of the side wall thereof.
- - stop means, - and an inlet distributor drawer sliding in this bore inlet, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers, between a first and second extreme positions defined by said stops and located on the side of said first and second ends of this bore, respectively, - Said unidirectional outlet communication means comprising an outlet bore extending between a first and a second end which communicate with said first and second intermediate chambers, respectively, a median opening of the side wall of this bore communicating with said opening of exit, - stop means, - And an outlet distributor drawer closing this outlet bore and sliding therein, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers, between a first and a second extreme positions defined by said stops on the side of this first and of this second ends, respectively.
- the object of the present invention is to produce in a simple and economical manner a unidirectional pumping device with a reversible pump capable of pumping higher flow rates without having the drawbacks of valve devices.
- the device according to the invention has the common arrangements previously indicated.
- said inlet drawer comprising first and second shutter heads each suitable for closing a section of this bore on the side of said first and said second lateral recesses, respectively, - And a spacer connecting these two heads and keeping them at a distance from each other, the length of this spacer and the positions of said stops being such that the first or second head closes said bore between said first or second lateral recess and said median opening and that the second or first head is beyond said second or first lateral recess when the drawer is in its said second or first extreme position, respectively, - Said first and second extreme positions of the outlet drawer placing this drawer between on the one hand said median opening of the outlet bore and on the other hand said first and second ends of this bore, so that this drawer, when it is in these positions
- the two said inlet and outlet bores extend parallel, in a common longitudinal direction, from a first to a second face of a pumping body, said pump being arranged in a pump dug in this same body and extending from this first to this second face, said first or second intermediate chamber being formed between this first or second face and a first or second plate extending opposite this face at a distance from that here, these plates cooperating with means formed by said drawers at their two ends to constitute said stop means, - And said lateral recesses and median openings being formed in said body.
- Such an arrangement facilitates the production of an integrated pumping device.
- the pumping device consists of a distribution box which must be connected to an external reversible pump, the type of which may be any, this box comprising said inlet and outlet openings, - said first and second intermediate chamber, - a first and a second connection openings for connecting said pump to this first and to this second chamber, respectively, - And said one-way communication means.
- the two said inlet and outlet bores extend parallel, in a common longitudinal direction, from a first to a second face of a distribution body, said first or second intermediate chamber being constituted between this first or second face and a first or second plate extending opposite this face at a distance from the latter, these plates cooperating with means formed by said drawers at their two ends to constitute said abutment means, - And said lateral recesses and median openings being formed in said body.
- the pumping device of this first embodiment of the invention comprises a pump of the "screw" type with three rotors.
- the juxtaposed rotors of the pump P are represented by their axes which project on the same line 1, axis of the central rotor, and they can be distinguished in 1a, 1, 1b in FIG. 4. and on the other side of the axis are dug two parallel inlet and outlet bores marked respectively 4 and 5.
- the previously mentioned inlet drawer 6 has a longitudinal recess in its part median which constitutes a spacer 62 between two heads marked 61 and 63.
- the outlet drawer 7, shorter, is not hollowed out: these different morphological characteristics of the two drawers are justified by the description below of the operation and additional provisions of the pumping device.
- the drawers are dimensioned so that, in this configuration, the edge of the median recess 13 is released by the face 73 of the drawer 7, while the median recess 14 is released by the edge 63 ⁇ of the recess around the spacer 62 of drawer 6 and that edge 61 ⁇ releases a communication which is seen at the end in fig.4. It follows from this configuration that the oil flows from the recess 14 which constitutes the inlet chamber to the recess 13 which constitutes the outlet chamber, through the bore 4 around the spacer 62, the recess 9, chamber 8, pump P, chamber 8 ⁇ and bore 5.
- the pump When the pump turns in the direction such that the fluid circulates in the direction 204 of fig.3, it is the chamber 8 ⁇ which is depressed and the chamber 8 compressed.
- the relative overpressure in the chamber 8 pushes the drawers 6 and 7 into abutment at 68 ⁇ and 78 ⁇ ; in this configuration, the edge 63 ⁇ releases a communication between the bore 4 and the chamber 8 ⁇ through the recess 9 ⁇ .
- the edge 71 of the drawer 7 releases the recess 13. It generally results from this that the oil circulates from 14 to 13 through the bore 4 around the spacer 62, the recess 9 ⁇ , the chamber 8 ⁇ , pump P, chamber 8 and bore 5.
- the advantages of the device according to the invention which has just been described are functional and easy to produce: -
- the path of the fluid is simpler: it practically sees only one lamination and one chamber (Fig.2) instead of two lamination and two chambers in the device known in Fig.1.
- - The risk of damage to the valve seats is eliminated.
- - The risks of wear of the guides and vibration of the valves are also eliminated thanks to the quality of the guidance of the drawers by the bores.
- the integration of the assembly constituted by the pump, the bores and the dispenser drawers according to the invention can be carried out in relatively very good conditions because the main functional elements are constituted by cylindrical bores and cylinders with parallel axes.
- the device which has just been described according to the invention allows a higher flow rate. It is less affected by the risk of obstruction. It does not require the use of springs.
- peripheral recesses of the drawers and the lateral recesses of the walls of the bores are less costly to produce than internal channels and less sensitive to the impurities which the pumped fluid can contain.
- FIG. 5 represents a lubrication circuit comprising the device described above: a rotary machine MT such as a high power alternator is mounted on an AR shaft which is supported by two bearings such as PA. It is the lubrication circuit of these bearings which comprises this DP pumping device. The latter's pump P is driven by a pump shaft AP extending the shaft AR of the machine.
- This circuit comprises a tank, that is to say the tank previously mentioned BA in which the oil is withdrawn by a suction pipe TA connected to the inlet chamber 14.
- the oil is discharged into a discharge pipe TR connected to the outlet chamber 13, and it is introduced under pressure into the bearings such as PA after having passed through a filter FI.
- the distribution box shown in FIGS. 6 to 8 constitutes a second embodiment of the invention when it is connected to a reversible pump (not shown) by two connection openings represented in the form of two pipes 380 and 382. Apart from these openings and the absence of this pump, this box is similar to the device described above, the homologous elements bearing in this box, the same reference numbers increased by 300.
- the inlet and outlet distributor drawers carry example numbers 306 and 307, respectively.
- the two said inlet and outlet bores 304, 305 extend parallel, in a common longitudinal direction 301, from a first 303A to a second 303B facing a distribution body 303.
- Said first 308 or second 308 ⁇ chamber intermediate is formed between this first or second face and a first 384 or second 384 ⁇ plate extending opposite this face at a distance from the latter. These plates cooperate with means 368, 378 formed by said drawers 306, 307 at their two ends to constitute said stop means.
- Said lateral recesses 309, 309 ⁇ and median openings 314, 313 are formed in said body.
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Abstract
Description
L'invention concerne le pompage, c'est-à-dire la mise en circulation et/ou en pression d'un fluide, notamment d'un liquide. Un tel pompage présente un sens qui est défini par le fait que le fluide est aspiré d'un côté et refoulé de l'autre.The invention relates to pumping, that is to say the circulation and / or pressure of a fluid, in particular a liquid. Such pumping has a meaning which is defined by the fact that the fluid is sucked from one side and discharged from the other.
Elle concerne plus précisément un dispositif dont l'organe actif est une pompe rotative et qui permet d'éviter une inversion dans le sens de pompage quand le sens de la rotation de la pompe s'inverse.It relates more precisely to a device whose active member is a rotary pump and which makes it possible to avoid reversing in the direction of pumping when the direction of rotation of the pump is reversed.
D'une manière générale un circuit de fluide (huile par exemple) comprend un dispositif de pompage pour assurer un certain débit à travers un organe (des paliers de machines tournantes par exemple) qui doit être parcouru par ce fluide. Dans cet exemple le circuit comprend en outre un réservoir d'huile, un filtre, un régulateur de pression et un échangeur de chaleur (réfrigérant).In general, a fluid circuit (oil for example) comprises a pumping device to ensure a certain flow rate through a member (bearings of rotating machines for example) which must be traversed by this fluid. In this example, the circuit further comprises an oil tank, a filter, a pressure regulator and a heat exchanger (refrigerant).
Le circuit et les organes qui le constituent sont aménagés et construits en fonction du sens de circulation de l'huile ; dans les paliers d'une machine tournante l'huile de lubrification entre par des orifices calibrés et sort en se déversant dans le réservoir. La lubrification ne serait évidemment plus assurée si l'huile était pompée en sens inverse. Une situation analogue apparaît en ce qui concerne les filtres habituels car la surface de rétention de ces derniers doit être traversée toujours dans le même sens, et pour les appareils de régulation en général ; en outre un filtre doit être toujours parcouru par l'huile de lubrification avant la machine qu'il protège.The circuit and the components of it are fitted out and constructed according to the direction of circulation of the oil; in the bearings of a rotating machine, the lubrication oil enters through calibrated orifices and exits by spilling into the tank. Lubrication would obviously no longer be ensured if the oil were pumped in the opposite direction. A similar situation appears with regard to the usual filters because the retention surface of the latter must always be crossed in the same direction, and for regulating devices in general; in addition a filter must always be traversed by the lubricating oil before the machine which it protects.
Par ailleurs, le sens de circulation du fluide fourni par une pompe est très souvent fonction de son sens de rotation : c'est le cas des pompes à engrenages et à vis et de leurs dérivés, dont l'emploi est le plus répandu notamment pour l'alimentation en huile des paliers d'une machine tournante. Et il est évident que le sens de rotation de la pompe s'inverse si celui de son moteur s'inverse, soit accidentellement soit dans des circonstances d'exploitation particulières. Or, une telle inversion apparaît, dans le cas de l'exemple ci-dessus, si la machine tournante est mise en dévirage alors qu'elle constitue le moteur de la pompe qui est alors dite "attelée". C'est aussi le cas s'il y a inversion des pôles d'un moteur de pompe électrique....; il devient alors indispensable de prendre des dispositions pour éviter l'inversion du sens de pompage de l'huile.In addition, the direction of circulation of the fluid supplied by a pump is very often a function of its direction of rotation: this is the case of gear and screw pumps and their derivatives, the use of which is most widespread in particular for the oil supply to the bearings of a rotating machine. And it is obvious that the direction of rotation of the pump is reversed if that of its motor is reversed, either accidentally or in special operating circumstances. However, such an inversion appears, in the case of the example above, if the rotary machine is turned while it constitutes the motor of the pump which is then said to be "coupled". This is also the case if the poles of an electric pump motor are reversed ....; it then becomes essential to take steps to avoid reversing the pumping direction of the oil.
Un premier dispositif connu est utilisé dans ce but. Il est représenté dans son principe sur la figure 1. Dans ce dispositif la pompe est associée fonctionnellement à quatre clapets. Selon la figure une pompe à vis 100 peut pousser l'huile de lubrification des paliers d'une machine tournante dans deux sens opposés c'est-à-dire soit d'une première chambre intermédiaire 102 vers une deuxième chambre intermédiaire 104, soit dans le sens inverse.A first known device is used for this purpose. It is shown in principle in Figure 1. In this device the pump is functionally associated with four valves. According to the figure, a
Une chambre d'entrée 106 pourvue d'une ouverture d'entrée communique avec chacune de ces deux chambres intermédiaires 102 ou 104 par un clapet 108 ou 110 permettant à l'huile de passer de cette chambre d'entrée vers cette chambre intermédiaire mais non dans le sens inverse. De même une chambre et une ouverture de sortie 112 communiquent avec chacune de ces deux chambres intermédiaires, 102 ou 104, par un clapet 114 ou 116 permettant à l'huile de passer de cette chambre intermédiaire vers cette chambre de sortie mais non dans le sens inverse. Le cas représenté est celui où la pompe 100 pousse l'huile vers la chambre 104 selon la flèche 118. Les clapets 110 et 114 sont ouverts et les clapets 108 et 116 fermés par la pression d'huile créée par la pompe 100. L'huile est alors aspirée dans la chambre d'entrée 106 dans laquelle elle pénétre selon la flèche 120, et refoulée dans la chambre de sortie 112 dont elle sort selon la flèche 122.An
Si le sens de rotation et de poussée de la pompe 100 s'inverse, les clapets 110 et 114 se ferment, les clapets 108 et 116 s'ouvrent et l'huile entre et sort encore selon les flèches 120 et 122.If the direction of rotation and thrust of the
Ce dispositif permet de pomper des débits importants mais présente l'inconvénient d'utiliser des clapets qui sont soit facilement sujets à détérioration, soit encombrants, soit coûteux.This device makes it possible to pump large flow rates but has the drawback of using valves which are either easily subject to deterioration, or bulky, or expensive.
Un deuxième dispositif connu de pompage unidirectionnel est décrit dans le document le brevet SU-A 180093 et évite l'utilisation de tels clapets.A second known unidirectional pumping device is described in the document patent SU-A 180093 and avoids the use such valves.
Il présente les dispositions suivantes qui sont communes à ce deuxième dispositif, au premier précédemment décrit et au dispositif selon l'invention :It presents the following arrangements which are common to this second device, to the first previously described and to the device according to the invention:
Il comporte
- une première et une deuxième chambres intermédiaires,
- un pompe rotative raccordée entre ces deux chambres intermédiaires pour pousser le fluide à pomper de l'une de ces chambres intermédiaires qui alors déprimée vers l'autre qui est alors comprimée, le sens de cette poussée changeant avec le sens de rotation de cette pompe, et cette pompe étant entraînée par ledit moteur de sorte que le sens de cette poussée est lui aussi susceptible de s'inverser et que chacune de ces deux première et deuxième chambres intermédiaires peut être tantôt déprimée tantôt comprimée,
- et des moyens de communication unidirectionnels d'entrée pour permettre au fluide à pomper de passer de ladite ouverture d'entrée vers chacune de ces deux chambres intermédiaires, et de sortie pour permettre à ce fluide de passer de chacune de ces deux chambres intermédiaires vers ladite ouverture de sortie, ces moyens étant des moyens passifs mus par la différence de pression apparaissant dans ce fluide entre les deux chambres intermédiaires sous l'action de ladite pompe, de manière que de cette pompe pousse toujours ce fluide de l'ouverture d'entrée vers l'ouverture de sortie quel que soit le sens de sa rotation.It comprises
- first and second intermediate chambers,
a rotary pump connected between these two intermediate chambers to push the fluid to be pumped from one of these intermediate chambers which then becomes depressed towards the other which is then compressed, the direction of this thrust changing with the direction of rotation of this pump , and this pump being driven by said motor so that the direction of this thrust is also capable of reversing and that each of these two first and second intermediate chambers can be sometimes depressed, sometimes compressed,
- and unidirectional inlet communication means to allow the fluid to be pumped to pass from said inlet opening to each of these two intermediate chambers, and outlet to allow this fluid to pass from each of these two intermediate chambers to said outlet opening, these means being passive means driven by the pressure difference appearing in this fluid between the two intermediate chambers under the action of said pump, so that this pump always pushes this fluid from the opening of entry towards the exit opening whatever the direction of its rotation.
Ce deuxième dispositif connu se distingue du premier par les dispositions suivantes qui sont communes à ce deuxième dispositif et au dispositif selon l'invention :
- Lesdits moyens de communication unidirectionnels d'entrée comportent un alésage d'entrée s'étendant d'une première à une deuxième extrémités qui communiquent avec lesdites première et deuxième chambres intermédiaires, respectivement, ladite ouverture d'entrée communiquant avec cet alésage par une ouverture médiane de la paroi latérale de celui-ci.
- des moyens de butée,
- et un tiroir distributeur d'entrée coulissant dans cet alésage d'entrée, sous la poussée de ladite différence de pression entre chambres intermédiaires, entre une première et deuxième positions extrêmes définies par lesdites butées et situées du côté desdites première et deuxième extrémités de cet alésage, respectivement,
- lesdits moyens de communication unidirectionnels de sortie comportant un alésage de sortie s'étendant entre une première et une deuxième extrémités qui communiquent avec lesdites première et deuxième chambres intermédiaires, respectivement, une ouverture médiane de la paroi latérale de cet alésage communiquant avec ladite ouverture de sortie,
- des moyens de butée,
- et un tiroir distributeur de sortie obturant cet alésage de sortie et coulissant dans celui-ci, sous la poussée de ladite différence de pression entre chambres intermédiaires, entre une première et une deuxième positions extrêmes définies par lesdites butées du côté de cette première et de cette deuxième extrémités, respectivement.This second known device is distinguished from the first by the following arrangements which are common to this second device and to the device according to the invention:
- Said unidirectional inlet communication means comprise an inlet bore extending from a first to a second end which communicate with said first and second intermediate chambers, respectively, said inlet opening communicating with this bore through an opening median of the side wall thereof.
- stop means,
- and an inlet distributor drawer sliding in this bore inlet, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers, between a first and second extreme positions defined by said stops and located on the side of said first and second ends of this bore, respectively,
- Said unidirectional outlet communication means comprising an outlet bore extending between a first and a second end which communicate with said first and second intermediate chambers, respectively, a median opening of the side wall of this bore communicating with said opening of exit,
- stop means,
- And an outlet distributor drawer closing this outlet bore and sliding therein, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers, between a first and a second extreme positions defined by said stops on the side of this first and of this second ends, respectively.
Dans chaque alésage de ce deuxième dispositif connu le fluide à pomper circule de l'ouverture médiane de cet alésage à la chambre intermédiaire que la position du tiroir raccorde à cette ouverture, à travers des canaux percés à l'intérieur de ce tiroir. Ceci complique la réalisation de ce tiroir surtout si le débit de ce fluide est important. En fait ce dispositif s'applique à des pompes à engrenage qui pour des raisons de prix de revient ne permettent pas de gros débits (supérieurs à environ 1500 l/mn). Par ailleurs de tels canaux sont facilement obstrués par des impuretés. Enfin la présence de ressorts limite techniquement la taille du dispositif.In each bore of this second known device, the fluid to be pumped circulates from the median opening of this bore to the intermediate chamber that the position of the drawer connects to this opening, through channels drilled inside this drawer. This complicates the realization of this drawer especially if the flow of this fluid is important. In fact, this device applies to gear pumps which, for cost price reasons, do not allow large flows (greater than about 1500 l / min). Furthermore, such channels are easily blocked by impurities. Finally, the presence of springs technically limits the size of the device.
La présente invention a pour but de réaliser de manière simple et économique un dispositif de pompage unidirectionnel à pompe réversible capable de pomper des débits plus importants sans présenter les inconvénients des dispositifs à clapets.The object of the present invention is to produce in a simple and economical manner a unidirectional pumping device with a reversible pump capable of pumping higher flow rates without having the drawbacks of valve devices.
Le dispositif selon l'invention présente les dispositions communes précédemment indiquées. Par rapport audit deuxième dispositif connu, il est caractérisé par le fait que lesdites première et deuxième extrémités de l'alésage d'entrée communiquent avec lesdites première et deuxième chambres intermédiaires par un premièr et un deuxième évidements latéraux creusés dans la paroi latérale de cet alésage,
- ledit tiroir d'entrée comportant une première et une deuxième têtes d'obturation propres chacune à obturer une section de cet alésage du côté dudit premier et dudit deuxième évidements latéraux, respectivement,
- et une entretoise reliant ces deux têtes et les maintenant à distance l'une de l'autre, la longueur de cette entretoise et les positions desdites butées étant telles que la premiere ou deuxième tête obture ledit alésage entre ledit premier ou deuxième évidement latéral et ladite ouverture médiane et que la deuxième ou première tête soit au delà dudit deuxième ou premier évidement latéral lorsque le tiroir est dans sa dite deuxième ou première position extrême, respectivement,
- lesdites première et deuxième positions extrêmes du tiroir de sortie plaçant ce tiroir entre d'une part ladite ouverture médiane de l'alésage de sortie et d'autre part lesdites première et deuxième extrémités de cet alésage, de manière que ce tiroir, lorsqu'il est dans ces positions, ne forme pas d'obstable sur le trajet dudit fluide entre d'une part cette ouverture et d'autre part lesdites deuxième et première chambres intermédiaires, respectivement.The device according to the invention has the common arrangements previously indicated. Compared to said second known device, it is characterized in that said first and second ends of the inlet bore communicate with said first and second intermediate chambers by a first and a second lateral recesses hollowed out in the side wall of this bore,
said inlet drawer comprising first and second shutter heads each suitable for closing a section of this bore on the side of said first and said second lateral recesses, respectively,
- And a spacer connecting these two heads and keeping them at a distance from each other, the length of this spacer and the positions of said stops being such that the first or second head closes said bore between said first or second lateral recess and said median opening and that the second or first head is beyond said second or first lateral recess when the drawer is in its said second or first extreme position, respectively,
- Said first and second extreme positions of the outlet drawer placing this drawer between on the one hand said median opening of the outlet bore and on the other hand said first and second ends of this bore, so that this drawer, when it is in these positions, does not form an obstruction on the path of said fluid between on the one hand this opening and on the other hand said second and first intermediate chambers, respectively.
Dans un premier mode de réalisation les deux dits alésages d'entrée et de sortie s'étendent parallélement, selon une direction longitudinale commune, d'une première à une deuxième face d'un corps de pompage, ladite pompe étant disposée dans une chambre de pompe creusée dans ce même corps et s'étendant de cette première à cette deuxième face, ladite première ou deuxième chambre intermédiaire étant constituée entre cette première ou deuxième face et une première ou deuxième plaque s'étendant en regard de cette face à distance de celle-ci, ces plaques coopérant avec des moyens formés par lesdits tiroirs à leurs deux extrémités pour constituer lesdits moyens de butée,
- et lesdits évidements latéraux et ouvertures médianes étant formés dans ledit corps.In a first embodiment, the two said inlet and outlet bores extend parallel, in a common longitudinal direction, from a first to a second face of a pumping body, said pump being arranged in a pump dug in this same body and extending from this first to this second face, said first or second intermediate chamber being formed between this first or second face and a first or second plate extending opposite this face at a distance from that here, these plates cooperating with means formed by said drawers at their two ends to constitute said stop means,
- And said lateral recesses and median openings being formed in said body.
Une telle disposition facilite la réalisation d'un dispositif de pompage intégré.Such an arrangement facilitates the production of an integrated pumping device.
Dans un deuxième mode de réalisation le dispositif de pompage est constitué par un boîtier de distribution qui doit être raccordé à une pompe reversible extérieure dont le type peut être quelconque, ce boîtier comportant lesdites ouvertures d'entrée et de sortie,
- lesdites première et deuxième chambre intermédiaire,
- une première et une deuxième ouvertures de raccordement pour raccorder ladite pompe à cette première et à cette deuxième chambre, respectivement,
- et lesdits moyens de communication unidirectionnels. De préférence, dans ce boîtier les deux dits alésages d'entrée et de sortie s'étendent parallèlement, selon une direction longitudinale commune, d'une première à une deuxième face d'un corps de distribution ladite première ou deuxième chambre intermédiaire étant constituée entre cette première ou deuxième face et une première ou deuxième plaque s'étendant en regard de cette face à distance de celle-ci, ces plaques coopérant avec des moyens formés par lesdits tiroirs à leurs deux extrémités pour constituer lesdits moyens de butée,
- et lesdits évidements latéraux et ouvertures médianes étant formés dans ledit corps.In a second embodiment, the pumping device consists of a distribution box which must be connected to an external reversible pump, the type of which may be any, this box comprising said inlet and outlet openings,
- said first and second intermediate chamber,
- a first and a second connection openings for connecting said pump to this first and to this second chamber, respectively,
- And said one-way communication means. Preferably, in this housing, the two said inlet and outlet bores extend parallel, in a common longitudinal direction, from a first to a second face of a distribution body, said first or second intermediate chamber being constituted between this first or second face and a first or second plate extending opposite this face at a distance from the latter, these plates cooperating with means formed by said drawers at their two ends to constitute said abutment means,
- And said lateral recesses and median openings being formed in said body.
A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence.With the aid of the attached diagrammatic figures, a description will be given more particularly below, by way of nonlimiting example, how the present invention can be implemented within the framework of the description which has been given thereof. above. When the same element is represented in several figures, it is designated therein by the same reference sign.
Lorsqu'un de ces signes de référence a été employé ci-dessus c'était pour permettre de se référer à ces mêmes figures à titre simplement illustratif. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques.
- La figure 1 représente une vue en coupe du premier dispositif connu déjà décrit.
- La figure 2 représente une vue d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention, en coupe par un plan vertical longitudinal médian II-II de la figure 4, dans le cas où la pompe tourne dans un sens.
- La figure 3 représente de même le cas où la pompe tourne dans l'autre sens.
- La figure 4 représente une vue du même dispositif en coupe par un plan vertical transversal IV-IV de la figure 2.
- La figure 5 représente une vue partielle en élévation d'un circuit de lubrification comportant ce même dispositif.
- La figure 6 représente une vue d'un boîtier de distribution selon un deuxième mode de réalisation de l'invention en coupe par deux plans verticaux selon la ligne VI-VI de la figure 7.
- La figure 7 représente une vue de ce boîtier en coupe par un plan vertical transversal VII-VII de la figure 6.
- La figure 8 représnte une vue de ce boîtier en coupe par un plan horizontal VIII-VIII de la figure 6.
- Figure 1 shows a sectional view of the first known device already described.
- FIG. 2 represents a view of a device according to a first embodiment of the invention, in section through a median longitudinal vertical plane II-II of FIG. 4, in the case where the pump turns in one direction.
- FIG. 3 likewise represents the case where the pump turns in the other direction.
- FIG. 4 represents a view of the same device in section through a transverse vertical plane IV-IV of FIG. 2.
- FIG. 5 represents a partial view in elevation of a lubrication circuit comprising this same device.
- FIG. 6 represents a view of a distribution box according to a second embodiment of the invention in section through two vertical planes along the line VI-VI of FIG. 7.
- FIG. 7 represents a view of this box in section through a transverse vertical plane VII-VII of FIG. 6.
- FIG. 8 represents a view of this box in section through a horizontal plane VIII-VIII of FIG. 6.
Le dispositif de pompage de ce premier mode de réalisation de l'invention comporte une pompe du type "à vis" à trois rotors.The pumping device of this first embodiment of the invention comprises a pump of the "screw" type with three rotors.
Sur les figures 2 et 3, les rotors juxtaposés de la pompe P sont représentés par leurs axes qui se projettent sur le même trait 1, axe du rotor central, et on les distingue en 1a, 1, 1b sur la figure 4. De part et d'autre de l'axe sont creusés deux alésages parallèles d'entrée et de sortie repérés respectivement 4 et 5. Dans ces alésages coulissent deux tiroirs 6 et 7. Le tiroir d'entrée précédemmment mentionné 6 présente un évidement longitudinal de sa partie médian qui constitue une entretoise 62 entre deux têtes repérées 61 et 63. Le tiroir de sortie 7, plus court, n'est pas évidé : ces caractéristiques morphologiques différentes des deux tiroirs sont justifiées par la description, ci-après, du fonctionnement et de dispositions complémentaires du dispositif de pompage.In FIGS. 2 and 3, the juxtaposed rotors of the pump P are represented by their axes which project on the
Quand la pompe P tourne (flèche 200 fig.4), dans un sens tel que l'huile à pomper y circule dans le sens de la flèche 202 de la figure 2, il en résulte qu'une première chambre intermédiaire 8 est mise en dépression alors que la chambre 8ʹ est mise en surpression : cette surpression relative provoque le mouvement des deux tiroirs 6 et 7 vers la chambre 8 jusqu'à ce qu'ils soient arrêtés par une butée solidaire du corps 3 et constituée par la plaque 84 précédemmment mentionnée. Ce sont plus précisément des pièces de butée 68 et 78, portées par les tiroirs, qui viennent en contact avec les plaques 84 et 84ʹ. Les tiroirs sont dimensionnés pour que, dans cette configuration, le bord de l'évidement médian 13 soit dégagé par la face 73 du tiroir 7, alors que l'évidement médian 14 est dégagé par le bord 63ʹ de l'évidement autour de l'entretoise 62 du tiroir 6 et que le bord 61ʹ dégage une communication qui est vue en bout sur la fig.4. Il résulte de cette configuration que l'huile circule de l'évidement 14 qui constitue la chambre d'entrée à l'évidement 13 qui constitue la chambre de sortie, à travers l'alésage 4 autour de l'entretoise 62, l'évidement 9, la chambre 8, la pompe P, la chambre 8ʹ et l'alésage 5.When the pump P rotates (
Quand la pompe tourne dans le sens tel que le fluide circule dans le sens 204 de fig.3, c'est la chambre 8ʹ qui est déprimée et la chambre 8 comprimée. La surpression relative dans la chambre 8 pousse les tiroirs 6 et 7 en butée en 68ʹ et 78ʹ ; dans cette configuration, le bord 63ʹ dégage une communication entre l'alésage 4 et la chambre 8ʹ par l'évidement 9ʹ. D'autre part le bord 71 du tiroir 7 dégage l'évidement 13. Il en résulte globalement que l'huile circule de 14 à 13 à travers l'alésage 4 autour de l'entretoise 62, l'évidement 9ʹ, la chambre 8ʹ, la pompe P, la chambre 8 et l'alésage 5.When the pump turns in the direction such that the fluid circulates in the
Par rapport au premier dispositif connu précédemment décrit les avantages du dispositif selon l'invention qui vient d'être décrit sont d'ordre fonctionnel et de facilité de réalisation :
- Le trajet du fluide est plus simple : il ne voit pratiquement qu'un laminage et une chambre (Fig.2) au lieu de deux laminages et deux chambres dans le dispositif connu de la fig.1.
- Les risques de détérioration des sièges de clapet sont supprimés.
- Les risques d'usure des guides et de vibration des clapets sont eux aussi supprimés grâce à la qualité du guidage des tiroirs par les alésages.
- L'intégration de l'ensemble constitué par la pompe, les alésages et les tiroirs distributeurs selon l'invention peut être réalisée dans de relativement très bonnes conditions car les principaux éléments fonctionnels sont constitués par des alésages cylindriques et des cylindres d'axes parallèles.Compared to the first known device described above, the advantages of the device according to the invention which has just been described are functional and easy to produce:
- The path of the fluid is simpler: it practically sees only one lamination and one chamber (Fig.2) instead of two lamination and two chambers in the device known in Fig.1.
- The risk of damage to the valve seats is eliminated.
- The risks of wear of the guides and vibration of the valves are also eliminated thanks to the quality of the guidance of the drawers by the bores.
- The integration of the assembly constituted by the pump, the bores and the dispenser drawers according to the invention can be carried out in relatively very good conditions because the main functional elements are constituted by cylindrical bores and cylinders with parallel axes.
Par rapport au deuxième dispositif connu précédemment mentionné le dispositif qui vient d'être décrit selon l'invention permet un débit plus élevé. Il est moins affecté par le risque d'obstruction. Il ne requiert pas l'utilisation de ressorts.Compared to the second known device previously mentioned, the device which has just been described according to the invention allows a higher flow rate. It is less affected by the risk of obstruction. It does not require the use of springs.
Les évidements périphériques des tiroirs et les évidements latéraux des parois des alésages sont moins coûteux à réaliser que des canaux intérieurs et moins sensibles aux impuretés que peut contenir le fluide pompé.The peripheral recesses of the drawers and the lateral recesses of the walls of the bores are less costly to produce than internal channels and less sensitive to the impurities which the pumped fluid can contain.
La figure 5 représente un circuit de lubrification comportant le dispositif décrit ci-dessus : une machine tournante MT telle qu'un alternateur de grande puissance est montée sur un arbre AR qui est supporté par deux paliers tels que PA. C'est le circuit de lubrification de ces paliers qui comporte ce dispositif de pompage DP. La pompe P de ce dernier est entraînée par un arbre de pompe AP prolongeant l'arbre AR de la machine. Ce circuit comporte une bâche, c'est-à-dire le réservoir précédemmment mentionné BA dans lequel l'huile est prélevée par un tuyau d'aspiration TA connecté à la chambre d'entrée 14.FIG. 5 represents a lubrication circuit comprising the device described above: a rotary machine MT such as a high power alternator is mounted on an AR shaft which is supported by two bearings such as PA. It is the lubrication circuit of these bearings which comprises this DP pumping device. The latter's pump P is driven by a pump shaft AP extending the shaft AR of the machine. This circuit comprises a tank, that is to say the tank previously mentioned BA in which the oil is withdrawn by a suction pipe TA connected to the
L'huile est refoulée dans un tuyau de refoulement TR connecté à la chambre de sortie 13, et elle est introduite sous pression dans les paliers tels que PA après avoir traversé un filtre FI.The oil is discharged into a discharge pipe TR connected to the
Le boîtier de distribution représenté sur les figures 6 à 8 constitue un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention lorsqu'il est raccordé à une pompe reversible (non représentée) par deux ouvertures de raccordement représentées sous la forme de deux tuyaux 380 et 382. A part ces ouvertures et l'absence de cette pompe ce boîtier est analogue au dispositif précédemment décrit, les éléments homologues portant dans ce boîtier, les mêmes numéros de référence augmentés de 300. Les tiroirs distributeurs d'entrée et de sortie portent par exemple les numéros 306 et 307, respectivement. Les deux dits alésages d'entrée et de sortie 304, 305 s'étendent parallèlement, selon une direction longitudinale commune 301, d'une première 303A à une deuxième 303B face d'un corps de distribution 303. Ladite première 308 ou deuxième 308ʹ chambre intermédiaire est constituée entre cette première ou deuxième face et une première 384 ou deuxième 384ʹ plaque s'étendant en regard de cette face à distance de celle-ci. Ces plaques coopérent avec des moyens 368, 378 formés par lesdits tiroirs 306, 307 à leurs deux extrémités pour constituer lesdits moyens de butée. Lesdits évidements latéraux 309, 309ʹ et ouvertures médianes 314, 313 sont formés dans ledit corps.The distribution box shown in FIGS. 6 to 8 constitutes a second embodiment of the invention when it is connected to a reversible pump (not shown) by two connection openings represented in the form of two
Claims (7)
- une première et une deuxième chambres intermédiaires (8, 8ʹ),
- une pompe rotative (P) raccordée entre ces deux chambres intermédiaires pour pousser le fluide à pomper de l'une de ces chambres intermédiaires qui alors déprimée (8, fig.2) vers l'autre qui est alors comprimée (8ʹ), le sens de cette poussée changeant avec le sens de rotation de cette pompe, et cette pompe étant entraînée par ledit moteur (MT) de sorte que le sens de cette poussée est lui aussi susceptible de s'inverser et que chacune de ces deux première et deuxième chambres intermédiaires peut être tantôt déprimée tantôt comprimée,
- et des moyens de communication unidirectionnels d'entrée pour permettre au fluide à pomper de passer de ladite ouverture d'entrée vers chacune de ces deux chambres intermédiaires, et de sortie pour permettre à ce fluide de passer de chacune de ces deux chambres intermédiaires vers ladite ouverture de sortie, ces moyens étant des moyens passifs mus par la différence de pression apparaissant dans ce fluide entre les deux chambres intermédiaires sous l'action de ladite pompe, de manière que de cette pompe pousse toujours ce fluide de l'ouverture d'entrée vers l'ouverture de sortie quel que soit le sens de sa rotation,
- lesdits moyens de communication unidirectionnels d'entrée comportant un alésage d'entrée (4) s'étendant d'une première à une deuxième extrémités qui communiquent avec lesdites première (8) et deuxième (8ʹ) chambres intermédiaires, respectivement, ladite ouverture d'entrée (14) communiquant avec cet alésage par une ouverture médiane (14) de la paroi latérale de celui-ci,
- des moyens de butée (84, 84ʹ),
- et un tiroir distributeur d'entrée (6) coulissant dans cet alésage d'entrée, sous la poussée de ladite différence de pression entre chambres intermédiaires, entre une première et deuxième positions extrêmes définies par lesdites butées (L, Lʹ) et situées du côté desdites première et deuxième extrémités de cet alésage, respectivement,
- lesdits moyens de communication unidirectionnels de sortie comportant un alésage de sortie (5) s'étendant entre une première (5A) et une deuxième (5B) extrémités qui communiquent avec lesdites première (8) et deuxième (8ʹ) chambres intermédiaires, respectivement, une ouverture médiane (13) de la paroi latérale de cet alésage communiquant avec ladite ouverture de sortie (13),
- des moyens de butée (84, 84ʹ),
- et un tiroir distributeur de sortie (7) obturant cet alésage de sortie (5) et coulissant dans celui-ci, sous la poussée de ladite différence de pression entre chambre intermédiaires (8, 8ʹ), entre une première et une deuxième positions extrêmes définies par lesdites butées du côté de cette première (5A) et de cette deuxième (5B) extrémités, respectivement,
- ce dispositif étant caractérisé par le fait que lesdites première et deuxième extrémités de l'alésage d'entrée (4) communiquent avec lesdites première (8) et deuxième (8ʹ) chambres intermédiaires par un premièr (9) et un deuxième (9ʹ) évidements latéraux creusés dans la paroi latérale de cet alésage,
- ledit tiroir d'entrée (6) comportant une première (61) et une deuxième (63) têtes d'obturation propres chacune à obturer une section de cet alésage (4) du côté dudit premier (9) et dudit deuxième (9ʹ) évidements latéraux, respectivement,
- et une entretoise (62) reliant ces deux têtes et les maintenant à distance l'une de l'autre, la longueur de cette entretoise et les positions desdites butées (84, 84ʹ) étant telles que la premiere ou deuxième tête obture ledit alésage entre ledit premier ou deuxième évidement latéral et ladite ouverture médiane (14) et que la deuxième ou première tête soit au delà dudit deuxième ou premier évidement latéral lorsque le tiroir est dans sa dite deuxième ou première position extrême, respectivement,
- lesdites première et deuxième positions extrêmes du tiroir de sortie (7) plaçant ce tiroir entre d'une part ladite ouverture médiane (13) de l'alésage de sortie (5) et d'autre part lesdites première (5A) et deuxième (5B) extrémités de cet alésage, de manière que ce tiroir, lorsqu'il est dans ces positions, ne forme pas d'obstable sur le trajet dudit fluide entre d'une part cette ouverture et d'autre part lesdites deuxième (8ʹ) et première (8) chambres intermédiaires, respectivement.1 / Unidirectional pumping device with reversible pump, this device being intended to receive a fluid to be pumped on an inlet opening (14), and to discharge it from a outlet opening a rotary motor (MT) the direction of rotation is likely to reverse, this device comprising
- first and second intermediate chambers (8, 8ʹ),
- a rotary pump (P) connected between these two intermediate chambers to push the fluid to be pumped from one of these intermediate chambers which then depressed (8, fig. 2) towards the other which is then compressed (8ʹ), the direction of this thrust changing with the direction of rotation of this pump, and this pump being driven by said motor (MT) so that the direction of this thrust is also likely to reverse and that each of these two first and second intermediate chambers can be sometimes depressed sometimes compressed,
- and unidirectional inlet communication means to allow the fluid to be pumped to pass from said inlet opening to each of these two intermediate chambers, and outlet to allow this fluid to pass from each of these two intermediate chambers to said outlet opening, these means being passive means driven by the pressure difference appearing in this fluid between the two intermediate chambers under the action of said pump, so that this pump always pushes this fluid from the opening of entry towards the exit opening whatever the direction of its rotation,
- said one-way input communication means comprising an inlet bore (4) extending from a first to a second ends which communicate with said first (8) and second (8ʹ) intermediate chambers, respectively, said opening d 'inlet (14) communicating with this bore by a central opening (14) in the side wall thereof,
- stop means (84, 84ʹ),
- And an inlet distributor drawer (6) sliding in this inlet bore, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers, between a first and second extreme positions defined by said stops (L, Lʹ) and located on the side of said first and second ends of this bore, respectively,
- said one-way outlet communication means comprising an outlet bore (5) extending between a first (5A) and a second (5B) ends which communicate with said first (8) and second (8ʹ) intermediate chambers, respectively, a middle opening (13) in the side wall of this bore communicating with said outlet opening (13),
- stop means (84, 84ʹ),
- And an outlet distributor drawer (7) closing this outlet bore (5) and sliding therein, under the pressure of said pressure difference between intermediate chambers (8, 8ʹ), between a first and a second extreme position defined by said stops on the side of this first (5A) and this second (5B) ends, respectively,
- This device being characterized by the fact that said first and second ends of the inlet bore (4) communicate with said first (8) and second (8ʹ) intermediate chambers by a first (9) and a second (9ʹ) lateral recesses dug in the lateral wall of this bore,
- Said inlet drawer (6) comprising a first (61) and a second (63) shutter heads each suitable for closing a section of this bore (4) on the side of said first (9) and said second (9ʹ) lateral recesses, respectively,
- And a spacer (62) connecting these two heads and keeping them at a distance from each other, the length of this spacer and the positions of said stops (84, 84ʹ) being such that the first or second head closes said bore between said first or second lateral recess and said median opening (14) and that the second or first head is beyond said second or first lateral recess when the drawer is in its said second or first extreme position, respectively,
- said first and second extreme positions of the drawer outlet (7) placing this drawer between on the one hand said median opening (13) of the outlet bore (5) and on the other hand said first (5A) and second (5B) ends of this bore, so that this drawer, when it is in these positions, does not form an obstruction on the path of said fluid between on the one hand this opening and on the other hand said second (8ʹ) and first (8) intermediate chambers, respectively.
- et lesdits évidements latéraux (9, 9ʹ) et ouvertures médianes (14, 13) étant formés dans ledit corps,
- de manière à faciliter la réalisation dudit dispositif de pompage.2 / Device according to claim 1, wherein the two said inlet and outlet bores (4, 5) extend parallel, in a common longitudinal direction (1), from a first (3A) to a second ( 3B) face of a pumping body (3), said pump (P) being disposed in a pump chamber hollowed out in this same body and extending from this first to this second face, said first (8) or second ( 8ʹ) intermediate chamber being formed between this first (3A) or second (3B) face and a first (L) or second (Lʹ) plate extending opposite this face at a distance therefrom, these plates cooperating with means (68, 78) formed by said drawers (6, 7) at their two ends to constitute said stop means,
- and said lateral recesses (9, 9ʹ) and median openings (14, 13) being formed in said body,
- so as to facilitate the production of said pumping device.
- lesdites première et deuxième chambre intermédiaire (308, 308ʹ),
- une première et une deuxième ouvertures de raccordement (380, 382) pour raccorder ladite pompe à cette première et à cette deuxième chambre, respectivement,
- et lesdits moyens de communication unidirectionnels (304, 305, 306, 307).6 / Distribution box connectable to a reversible pump to constitute a pumping device according to claim 1, this box comprising said inlet (314) and outlet (313) openings,
- said first and second intermediate chamber (308, 308ʹ),
- a first and a second connection openings (380, 382) for connecting said pump to this first and to this second chamber, respectively,
- And said one-way communication means (304, 305, 306, 307).
- et lesdits évidements latéraux (309, 309ʹ) et ouvertures médianes (314, 313) étant formés dans ledit corps.7 / housing according to claim 6, wherein the two said inlet and outlet bores (304, 305) extend parallel, in a common longitudinal direction (301), from a first (303A) to a second ( 303B) face of a distribution body (303), said first (308) or second (308ʹ) intermediate chamber being formed between this first or second face and a first (384) or second (384ʹ) plate extending opposite from this face remote from the latter, these plates cooperating with means (368, 378) formed by said drawers (306, 307) at their two ends to constitute said stop means,
- And said lateral recesses (309, 309ʹ) and median openings (314, 313) being formed in said body.
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| AT87401205T ATE48026T1 (en) | 1986-05-29 | 1987-05-27 | ONE-WAY PUMPING DEVICE WITH REVERSE PUMP. |
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