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Perfectionnements aux pompes rotatives
La présente invention a pour objet une pompe rotative, destinée à être employée pour régulariser la circulation d'un fluide ayant déjà une certaine pression, tel que la viscose, cette pompe étant du type connu comportant un organe cylin- drique rotatif, dans laquel se déplacent, radialement, des pistons, dont un point quelconque, l'extrémité interne par exemple, est assujetti à décrire une circonférence excentrée par rapport à une section droite dudit organe rotatif.
Selon une caractéristique de l'invention, une pièce, pouvant coulisser longitudinalement sur un axe excentré par @ rapport à l'organe rotatif et soumise axialement à la pres- sion du fluide entrant dans la pompe, agit sur les pistons, au moyen de rampas, leviers ou organes analogues, de façon à créer une force radiale qui maintient les pistons en contact avec ledit axe excentré, indépendamment des jeux dus à l'usure.
Suivant une autre caractéristique, cette pièce peut, par exemple, être constituée par une bague s'engageant dans une encoche de chacun des pistons, cette bague et ces en- coches étant munies de rampes appropriées.
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D'autres caractéristiques'résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la figure 1 est une coupe verticale longitudinale, sui- vant la ligne 1-1 de la figure 2, d'une pompe selon l'inven- tion ; la figure 2 est une coupe horizontale, suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe verticale, longitudinale, sui- vant la ligne II-III de la figure 4 d'une variante de cons- truction ; la figure 4 est une coupe horizontale, suivant la ligne IV-IV de la figure 3; la figure 5 est une coupe verticale, transversale, sui- vant la ligne V-V de la figure 3; la figure 6 est une coupe verticale, longitudinale d'un autre mode de réalisation.
Selon l'exemple d'exécution représenté aux figures 1 et 2, la pompe se compose d'un corps de pompe 1, comportant un évidement cylindrique 2, dans lequel est logé un organe cylin- drique 3, solidaire d'un axe 4 traversant le corps de pompe.
Sur cet axe, est calé un pignon 5 ou tout autre organe de transmission approprié, permettant d'animer d'un mouvement de rotation ledit organe cylindrique 3. Un certain nombre de lo- gements cylindriques 6, cinq dans l'exemple représenté, sont forés dans l'organe 3, dans un plan transversal. Ces logements débouchent dans une cavité cylindrique 7, prolongée en forme conique 8 ou analogue. Dans chaque logement cylindrique 6, peut se déplacer, radialement par rapport su cylindre 3, un piston 9. Les pieds 10 de ces pistons convergent vers un axe 11 qui leur tient lieu de butée.
Cet axe est fixé sur le cou- vercle du corps de pompe 12, et sa position peut varier dans le plan de la figure 1, de façon à ce qu'il puisse s'excentrer par rapport à l'axe 4 d'une,quantité , variable à'volonté,
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Dans ce but, l'axe 11 traverse le chapeau 12 par une fente 13. II prend appui, sur le chapeau, par un épaulement 14 et est maintenu extérieurement par un écrou 15.'Une vis micrométrique 16 prenant appui sur le couvercle 12, permet de déplacer, avec une grande sensibilité et parallèlement à lui-même, l'axe 11, l'écrou 15 glissant sur la face ex- terne du couvercle 12.
Ainsi qu'on le verra plus loin, les pistons 9, dont les déplacements dans les logements 6 sont dus à l'excentri- cité des axes 4 et 11, doivent rester en contact permanent par leurs pieds 10 avec l'axe 11.
Le dispositif décrit ci-après permet d'obtenir ce résul- tat.
Dans chaque piston 9 est ménagée une encoche 17 compor- tant,une rampe 18 conique. ,Dans les encoches 17, s'engage une couronne 19 comportant une rampe continue 20, conique, coopé- rant avec les rampes 18. Cette couronne est au contact d'un anneau 21 coulissant sur l'axe 11. Cet anneau 21 coopère avec l'épaulement 14, porté par l'axe 11, et forme avec lui une chambre étanche 22. Dans ce but, les surfaces cylindriques de contact de l'anneau et de l'épaulement sont parfaitement ajustées.,
Dans la chambre 22 ainsi formée, et par rapport à la- quelle l'anneau 21 constitue une sorte de piston, débouche le canal 23 d'alimentation. La chambre 22 se trouve donc remplie de liquide visqueux que la pompe est chargée de re- fouler et comprimer, ce liquide se trouvant déjà à une pres- sion de plusieurs kilogs.
Les organes que l'on vient de décrire se retouvent tous dans l'exemple d'exécution des figures 3-4 et 5. Les deux modes de réalisation représentés diffèrent uniquement par les canalisations reliant la chambre 22 à l'orifice d'admis- sion, dans les cylindres 6, constituées dns l'un et l'autre cas par un conduit semi-circulaire 24, ménagé dans la paroi
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cylindrique interne 2 du corps de pompe 1.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, cette liaison est réalisée par un canal central 25, foré suivant l'axe du pivot excentré 11. Ce canal se termine par un petit évidement
26, permettant, quelle que soit l'excentricité e de l'arbre 11, d'avoir une communication entre le canal 25 et un canal 27, foré dans l'organe cylindrique 3. Ce canal 27 débouche dans un évidement circulaire 28, ménagé dans le corps de pompe 1. Cet évidement 28 est lui-même en relation par le canal 29 (figure 2) avec le conduit semi-circulaire 24.
Dans l'exemple des figures 3, 4 et 5, au contraire, la chambre 22 est reliée, directement, au conduit semi-circu- laire 24 par un canal 30, ménagé dans le couvercle 12 du corps de pompe.
Dans l'un et l'autre des exemples d'exécution représen- tés, le dispositif est complété par une deuxième conduite semi-circulaire 31, séparée de la conduite 24 par deux'ner- vures 32. Cette conduite 31 est reliée par un canal 33, à l'orifice d'évacuation du liquide comprimé par la pompe.
Le fonctionnement de la pompe est des plus simples. Par suite de l'excentricité des axes 4 et 11, les extrémités ex- ternes des pistons 9 décrivent, dans l'espace, une circonfé- rence et se déplacent alternativement dans les logements cy- lindriques 6 par rapport à l'organe cylindrique 3. L'excentri- cité est telle que les pistons 9 ont un mouvement centripète, pendant le demi-tour correspondant à leur passage en face de la conduite d'admission 24 ; ils aspirent donc du liquide dans ' le logement cylindrique 6. Au demi-tour suivant, leur mouve- ment est centrifuge et ils chassent le liquide dans la condui- te de refoulement 31. Penaant ce demi-tour, par suite de la force centrifuge, les pieds 10 des pistons auraient tendance à décoller de sur l'axe 11.
Mais, sous l'action de la pression du liquide admis, l'anneau 19 formant piston tend à se dépla- cer vers la gauche, et provoque l'effet de coin sur les pis- tons 9 par suite des rampes 18 et 20.
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Pour le cas où la pression du liquide viendrait à dimi- nuer dans la chambre 22, on disposera, de préférence dans ladite chambre, un ou plusieurs ressorts de secours 35 pre- nant appui, d'une part, sur l'épaulement 14, et, d'autre part, sur la couronne 21.
A la figure 6 on a représenté une variante d'exécution suivant l'invention. Selon cet exemple d'exécution, la cou- ronne 19 est en contact d'un disque 21a ajusté dans la cavité cylindrique 7 de l'organe cylindrique 3. Sur ce disque 21a qui est percé en, son centre d'un trou suffisant pour permettre de faire varier l'excentricité de l'axe 11, frotte un deuxième disque 21b, ajusté sur l'axe'11 et déterminant la chambre 22 avec l'épaulement 14, la surface conique 8 et la surface in- terne 12a du chapeau 12. La chambre 22 est en relation, d'une part, par le canal 23 avec l'admission, et d'autre part, par le canal 34, foré à travers le corps cylindrique 3 parallèle- ment à l'axe 11, avec la cavité circulaire 28 qui communique avec le conduit semi-circulaire d'admission 24.
Le fonctionnement de ce dispositif est identique à celui indiqué plus haut, l'ensemble des deux disques 21a et 21b as- surant l'étanchéité de la chambre 22.
Naturellement l'invent,ion n'est nullement limitée aux mo- des d'exécution représentés et décrits, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. On a, notamment, supposé dans ces exem- ples que tout le liquide passait par la chambre 22. Bien en- tendu, on ne sortirait pas de l'invention en établissant la- dite chambre en dérivation sur l'arrivée de liquide, notamment dans le'cas de gros débits. Dans ce cas, une fraction impor- tante du liquide se rendrait directement dans la conduite semi- circulaire 24.
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Improvements to rotary pumps
The present invention relates to a rotary pump, intended to be used to regulate the circulation of a fluid already having a certain pressure, such as viscose, this pump being of the known type comprising a rotating cylindrical member, in which is radially move pistons, any point of which, the inner end for example, is subject to describe an eccentric circumference with respect to a cross section of said rotary member.
According to one characteristic of the invention, a part which can slide longitudinally on an axis eccentric with respect to the rotary member and subjected axially to the pressure of the fluid entering the pump, acts on the pistons by means of rampas. , levers or the like, so as to create a radial force which keeps the pistons in contact with said eccentric axis, independently of the play due to wear.
According to another characteristic, this part can, for example, consist of a ring engaging in a notch of each of the pistons, this ring and these notches being provided with suitable ramps.
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Other characteristics will result from the description which follows.
In the accompanying drawing, given by way of example only: FIG. 1 is a longitudinal vertical section, taken along line 1-1 of FIG. 2, of a pump according to the invention; Figure 2 is a horizontal section taken on the line II-II of Figure 1; Figure 3 is a vertical, longitudinal section taken along line II-III of Figure 4 of an alternative construction; Figure 4 is a horizontal section taken on the line IV-IV of Figure 3; Figure 5 is a vertical cross section taken on the line V-V of Figure 3; FIG. 6 is a vertical, longitudinal section of another embodiment.
According to the embodiment shown in Figures 1 and 2, the pump consists of a pump body 1, comprising a cylindrical recess 2, in which is housed a cylindrical member 3, integral with a shaft 4 passing through the pump body.
On this axis, a pinion 5 or any other suitable transmission member is wedged, making it possible to drive said cylindrical member 3 with a rotational movement. A certain number of cylindrical housings 6, five in the example shown, are drilled in member 3, in a transverse plane. These housings open into a cylindrical cavity 7, extended in a conical shape 8 or the like. In each cylindrical housing 6, can move, radially relative to the cylinder 3, a piston 9. The feet 10 of these pistons converge towards an axis 11 which acts as a stop for them.
This axis is fixed on the cover of the pump body 12, and its position can vary in the plane of FIG. 1, so that it can be offset with respect to the axis 4 of a, quantity, variable at will,
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For this purpose, the pin 11 passes through the cap 12 by a slot 13. It is supported on the cap by a shoulder 14 and is held on the outside by a nut 15. 'A micrometric screw 16 resting on the cover 12, makes it possible to move, with great sensitivity and parallel to itself, the axis 11, the nut 15 sliding on the external face of the cover 12.
As will be seen below, the pistons 9, the movements of which in the housings 6 are due to the eccentricity of the axes 4 and 11, must remain in permanent contact by their feet 10 with the axis 11.
The device described below makes it possible to obtain this result.
In each piston 9 is formed a notch 17 comprising a conical ramp 18. , In the notches 17, engages a ring 19 comprising a continuous ramp 20, conical, cooperating with the ramps 18. This ring is in contact with a ring 21 sliding on the axis 11. This ring 21 cooperates with the shoulder 14, carried by the axis 11, and forms with it a sealed chamber 22. For this purpose, the cylindrical contact surfaces of the ring and of the shoulder are perfectly adjusted.,
In the chamber 22 thus formed, and with respect to which the ring 21 constitutes a kind of piston, opens the supply channel 23. The chamber 22 is therefore filled with a viscous liquid which the pump is responsible for returning and compressing, this liquid already being at a pressure of several kilograms.
The components which have just been described are all found in the exemplary embodiment of FIGS. 3-4 and 5. The two embodiments shown differ only in the pipes connecting the chamber 22 to the inlet orifice. sion, in the cylinders 6, formed in both cases by a semi-circular duct 24, formed in the wall
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internal cylindrical 2 of the pump body 1.
In the example of Figures 1 and 2, this connection is made by a central channel 25, drilled along the axis of the eccentric pivot 11. This channel ends in a small recess
26, allowing, whatever the eccentricity e of the shaft 11, to have communication between the channel 25 and a channel 27, drilled in the cylindrical member 3. This channel 27 opens into a circular recess 28, formed in the pump body 1. This recess 28 is itself connected via the channel 29 (FIG. 2) with the semicircular duct 24.
In the example of FIGS. 3, 4 and 5, on the contrary, the chamber 22 is connected, directly, to the semicircular duct 24 by a channel 30, formed in the cover 12 of the pump body.
In both of the embodiments shown, the device is completed by a second semicircular pipe 31, separated from the pipe 24 by two openings 32. This pipe 31 is connected by a channel 33, at the outlet for the liquid compressed by the pump.
The operation of the pump is very simple. As a result of the eccentricity of the axes 4 and 11, the outer ends of the pistons 9 describe, in space, a circumference and move alternately in the cylindrical housings 6 with respect to the cylindrical member 3. The eccentricity is such that the pistons 9 have a centripetal movement, during the half-turn corresponding to their passage opposite the intake pipe 24; they therefore suck liquid into the cylindrical housing 6. On the next half-turn, their movement is centrifugal and they expel the liquid into the discharge line 31. Penaing this half-turn, as a result of the centrifugal force , the feet 10 of the pistons would tend to take off from the axis 11.
But, under the action of the pressure of the admitted liquid, the piston ring 19 tends to move to the left, and causes the wedge effect on the pistons 9 as a result of the ramps 18 and 20.
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In the event that the pressure of the liquid would come to decrease in the chamber 22, one or more emergency springs 35 will be arranged, preferably in said chamber, bearing, on the one hand, on the shoulder 14, and, on the other hand, on crown 21.
In Figure 6 there is shown an alternative embodiment according to the invention. According to this exemplary embodiment, the crown 19 is in contact with a disc 21a fitted in the cylindrical cavity 7 of the cylindrical member 3. On this disc 21a which is drilled at, its center with a sufficient hole to allow to vary the eccentricity of the axis 11, rubs a second disc 21b, adjusted on the axis' 11 and determining the chamber 22 with the shoulder 14, the conical surface 8 and the internal surface 12a of the cap 12. The chamber 22 is in relation, on the one hand, by the channel 23 with the inlet, and on the other hand, by the channel 34, drilled through the cylindrical body 3 parallel to the axis 11, with the circular cavity 28 which communicates with the semicircular inlet duct 24.
The operation of this device is identical to that indicated above, the assembly of the two discs 21a and 21b ensuring the sealing of the chamber 22.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described, which have been chosen only by way of example. It was, in particular, assumed in these examples that all the liquid passed through the chamber 22. Of course, it would not be departing from the invention to establish said bypass chamber on the liquid inlet, in particular. in the case of large flows. In this case, a large fraction of the liquid would flow directly into the semicircular pipe 24.
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