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Pompe à pistons tournant à des vitesses angulaires différentes.
La présente invention concerne les pompes oomportant des pistons tournants qui se meuvent à une vitesse angulaire varia- ble, de telle manière que pendant un tour les pistons s'écartent et se rapprochent alternativement l'un de l'autre pour aspirer ainsi le liquide ou l'air à déplacer et le refouler ensuite de nouveau. Pour produire ce mouvement des pistons on se sert de moyens de commande de différents genres dont le centre de rota- tion est placé .excentriquement par rapport à la trajectoire oir-
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oulaire des pistons de telle façon que la distance entre ce cen- tre de rotation et les pistons varie pendant un tour, ce qui im- plique une vitesse angulaire variable des pistons.
Comme moyens de commande les plus simples, produisant les pertes par frottement les plus minimes, on a proposé des or- ganes d'entraînement en forme de bras de levier qui sont dispo- sés sur l'arbre de commande placé excentriquement par rapport aux pistons et qui @@ glissent dans des pièces de guidage qui peuvent tourner dans les pistons. Lorsqu'alors pour produire un refoule- ment uniforme ininterrompus on utilise plusieurs pistons - au moins trois -, on se trouve en présence du problème consistant à rendre 'tanche le cote de l'aspiration de la pompe par rapport au cote du refoulement, cotés qui seraient en communication en- semble par la cavité située à l'intérieur des pistons et prove- nant de la position excentrique de l'arbre de commande.
Suivant la présente invention, ce problème est résolu par @ la disposition d'un anneau concentrique aux pistons, qui ferme vers l'intérieur la chambre de travail annulaire des pistons et qui présente des fentes pour les bras d'entraînement mettant les pistons en mouvement; ces fentes sont couvertes par les pistons s'appliquant tout contre l'anneau de sorte que le liquide à re- fouler ne peut pas passer par ces fentes. L'anneau est mis en rotation continuellement par les bras d'entraînement, et cela également avec une vitesse angulaire variable, de telle manière qu'il peut toujours préoéder quelque peu le piston se mouvant le plus lentement, de sorte que l'anneau ferme toujours par ses parties pleines non fendues l'intervalle entre deux pistons.
On diminue en même temps de ce fait également le frottement des pistons du coté tourné vers l'arbre de commanda, le frottement se limitant ici au frottement minime provenant du court glissement des pistons le long de l'anneau qui tourne avec eux. Pour dimi- nuer encore davantage le frottement, les pistons peuvent,aussi être enfermés dans une paroi extérieure tournante? cette dernière
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est mise en rotation uniquement par le frottement des pistons de sorte qu'il en résulte un mouvement de glissement qui a seule- ment la valeur nécessaire pour l'écartement et le rapprochement des pistons. Dans le cas de grandes vitesses de rotation, pour les compresseurs, la paroi extérieure est indispensable.
Les dessins annexés représentent deux exemples de réali- sation de l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale dans une pompe suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale verticale oorres- pondante.
La figure 3 montre un oouvercle de pompe aveo les ouver- tures d'aspiration et de refoulement.
Les figures 4-6 montrent les pistons de pompe dans des positions différentes par rapport aux ouvertures d'aspiration et de refoulement.
Une seconde forme de réalisation de la pompe est repré- sentée à la figure 7 en coupe verticale longitudinale.
La figure 8 est une coupe transversale verticale corres- pondante.
La figure 9 montre l'enveloppe de pompe sans les pistons et sans l'arbre, en coupe verticale.
La figure 10 est une coupe par la ligne A-B de la figu- re 9.
Les figures 11 et 12 montrent les pistons dans des posi- tions différentes.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, les trois pistons a en forme de secteurs sont mis en mouvements au moyen d'organes d'entraînement b analogues à des leviers, par l'arbre de comman- de c disposé excentriquement par rapport aux pistons. Les orga- nes d'entraînement b glissent à cet effet dans des pièces de guidage a' qui sont supportées de façon à pouvoir tourner dans les pistons a. L'arbre .0 est supporté dans un manchon du oouver-
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cle h de l'enveloppe i de la pompe. A l'intérieur de l'envelop- pe i qui est placée exoentriquement par rapport à l'arbre de commande o, les pistons a sont enfermés dans une paroi qui tourne avec eux et qui est mise en rotation seulement par le frottement des pistons.
Vers l'intérieur par rapport aux pis- tons a, on a disposé un anneau 1 qui s'applique de façon étan- che contre les pistons et qui est pourvu de fentes pour le pas- sage des organes d'entraînement b. Comme le montre la figure 2, cet anneau f obture la cavité intérieure entourant l'arbre de commande c.
La paroi extérieure d peut, en cas d'usure progressive des pistons a, de l'anneau f et aussi de la paroi delle-même, avoir sa position réglée au moyen d'une vis de pression g si- tuée dans un boîtier prévu au centre du logement de la pompe, de telle façon que les pistons a et l'anneau f produisant tou- jours une obturation étanohe des deux côtés. Lorsqu'on emploie la paroi extérieure d, les tubulures pour les ouvertures d'as- piration et de refoulement à et m (figures 2 et 3) planche 1) sont disposées dans le couvercle h de l'enveloppe.
Le fonctionnement de la pompe se fait comme suit :
Les pistons a sont mis en mouvement par l'arbre de com- mande au moyen des organes d'entraînement b et cela, par sui- te de l'excentricité de la trajectoire des pistons par rapport à l'arbre c, avec une vitesse angulaire variable, de sorte que les pistons s'éoartent alternativement l'un de l'autre, ce qui produit l'aspiration du liquide à déplacer, et se rapprochent de nouveau l'un de l'autre jusqu'au contacta ce qui produit le refoulement du liquide aspiré. Ce mode de mouvement des pistons est connu. La position des ouvertures d'aspiration et de refou- lement k, et m doit être choisie de telle façon que les pistons s'éoartent l'un de l'autre devant l'ouverture d'aspiration et se rapprochent l'un de l'autre devant l'ouverture de refoule- ment.
Comme il y a ici trois pistons, on voit d'après les figu-
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res 4-6 qu'il se produit une aspiration oontinue et un refoule- ment continu dans la pompe. L'anneau 1. qui ferme de façon étan- ohe vers l'intérieur la chambre de travail des pistons empêche pendant ce fonotionnement la communication possible entre l'ou- verture d'aspiration et l'ouverture de refoulement. Les fentes prévues dans cet anneau et à travers lesquelles passent des or- ganes d'entratnement, sont couvertes par les pistons.
L'anneau est mis en rotation à chaque instant par un organe d'entraînement b, oomme le montre la figure 1, et cela également aveo une vites- se angulaire variable, de sorte qu'il s'adapte au mouvement de façon à couvrir toujours la fente ou l'intervalle entre deux pis- tons, qui va en s'élargissant d'abord et en diminuant ensuite de nouveau..
Comme l'anneau f@re@oit son guidage axial uniquement par le glissement aveo les secteurs intérieurs des pistons, les pis- tons s'adaptent automatiquement, lors de l'aotion d'aspiration et de refoulement, par ies surfaces intérieures des secteurs oon- tre l'anneau intérieur f et par les surfaces extérieures des seo- teurs oontre la paroi extérieure. Il se produit ainsi immédiate- ment lors du fonctionnement de la pompe une étanchéité automati- que que la pompe conserve même après une usure des surfaces en question.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures 7-12 la paroi extérieure d enfermant les pistons a a été supprimée; cette disposition oonvient pour des pompes à liquide à vitesse de rotation relativement basse. Dans ce cas, les pistons a sont gui- dés dans l'enveloppe 1 de la pompe et cela, comme le montrent les figures 7, 9, II et 12, à la partie supérieure par une nervure n séparant les ouvertures d'aspiration et de refoulement k et m, et vers le bas par une surépaisseur o, concentrique à la trajec- toire des pistons et prévue dans l'enveloppe i de la pompe.
Cet- te surépaisseur doit avoir, dans le sens de la rot tion, une lon- gueur telle qufolle couvre complètement llînte entre gueur telle qu'elle couvre complètement l'intervalle entre les
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'pistons a, intervalle qui est ioi rempli par'la liquide aspiré et possède par conséquent sa valeur la plus grande. Les tubulures d'aspiration et de refoulement sont disposées ici,, contrairement à ce qui est réalisé dans la forme de réalisation décrite en pre- mier lieu, directement dans l'enveloppe 1 de la pompe. L'étanchéi- té latérale des pistons et de la paroi intérieure f est réglée ici au moyen du couvercle de pompe h dont la position peut être ajus- tée d'une manière appropriée quelconque.
REVENDICATIONS:
EMI6.1
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I) - Pompe comportant au moins trois pistons tournants ayant une vitesse angulaire différentes qui sont actionnés par un arbre situé excentriquement par rapport aux pistons, au moyen d'organes d'entraînement en forme de leviers glissant dans les pistons, caractérisée en ce que la voie des pistons est fermée vers l'intérieur par un anneau qui présente des fentes oouvertes par les pistons, pour le passage des organes d'entraînement, et qui est mis en rotation par oeux-oi avec une vitesse angulaire variable correspondant au mouvement des pistons.
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Piston pump rotating at different angular speeds.
The present invention relates to pumps having rotary pistons which move at a variable angular speed, such that during one revolution the pistons alternately move apart and approach each other to thereby suck the liquid or the air to be displaced and then push it back again. To produce this movement of the pistons, use is made of control means of various kinds, the center of rotation of which is placed eccentrically with respect to the trajectory.
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orlize the pistons such that the distance between this center of rotation and the pistons varies during one revolution, which implies a variable angular speed of the pistons.
As the simplest control means, producing the smallest friction losses, drive members in the form of a lever arm have been proposed which are arranged on the control shaft placed eccentrically to the pistons. and which slide in guide pieces which can rotate in the pistons. When several pistons - at least three - are used in order to produce a uniform uninterrupted discharge, there is a problem of sealing the suction side of the pump in relation to the discharge side. which would be in communication together through the cavity situated inside the pistons and coming from the eccentric position of the control shaft.
According to the present invention, this problem is solved by the provision of a ring concentric with the pistons, which inwardly closes the annular working chamber of the pistons and which has slots for the drive arms putting the pistons in motion. ; these slots are covered by the pistons resting against the ring so that the liquid to be returned cannot pass through these slots. The ring is continuously rotated by the drive arms, and this also with a variable angular speed, so that it can always somewhat pre-move the slower moving piston, so that the ring closes. always by its solid parts not split the interval between two pistons.
At the same time, therefore, the friction of the pistons on the side facing the control shaft is also reduced, the friction here being limited to the minimal friction resulting from the short sliding of the pistons along the ring which rotates with them. To further reduce friction, the pistons can also be enclosed in a rotating outer wall? the latter
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is set in rotation only by the friction of the pistons so that a sliding movement results which only has the value necessary for the spacing and the approach of the pistons. In the case of high rotational speeds, for compressors, the outer wall is essential.
The accompanying drawings show two exemplary embodiments of the invention.
Figure 1 is a longitudinal section through a pump according to the invention.
Figure 2 is a corresponding vertical cross section.
Figure 3 shows a pump cover with suction and discharge openings.
Figures 4-6 show the pump pistons in different positions relative to the suction and discharge openings.
A second embodiment of the pump is shown in Figure 7 in longitudinal vertical section.
Figure 8 is a corresponding vertical cross section.
Figure 9 shows the pump casing without the pistons and without the shaft, in vertical section.
Figure 10 is a section taken on line A-B of Figure 9.
Figures 11 and 12 show the pistons in different positions.
In the example of FIGS. 1 and 2, the three pistons a in the form of sectors are set in motion by means of drive members b similar to levers, by the control shaft c disposed eccentrically with respect to the pistons. The drive units b slide for this purpose in guide pieces a 'which are supported so as to be able to rotate in the pistons a. The .0 shaft is supported in a sleeve of the opener.
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key h of the envelope i of the pump. Inside the casing i which is placed exoentric with respect to the drive shaft o, the pistons a are enclosed in a wall which rotates with them and which is rotated only by the friction of the pistons.
Inwardly with respect to the pistons a, there is arranged a ring 1 which rests tightly against the pistons and which is provided with slots for the passage of the drive members b. As shown in Figure 2, this ring f closes the interior cavity surrounding the drive shaft c.
The outer wall d can, in the event of progressive wear of the pistons a, of the ring f and also of the wall d itself, have its position adjusted by means of a pressure screw g located in a housing provided. in the center of the pump housing, so that the pistons a and the ring f always produce a tight seal on both sides. When the outer wall d is used, the pipes for the suction and discharge openings to and m (Figures 2 and 3) plate 1) are arranged in the cover h of the casing.
The operation of the pump is as follows:
The pistons a are set in motion by the control shaft by means of the drive members b and this, by following the eccentricity of the path of the pistons with respect to the shaft c, with a speed variable angular, so that the pistons move away alternately from each other, which produces the suction of the liquid to be displaced, and approach each other again until contact with which produces the delivery of the sucked liquid. This mode of movement of the pistons is known. The position of the suction and discharge openings k, and m must be chosen so that the pistons move away from each other in front of the suction opening and come closer to each other. the other in front of the discharge opening.
As there are three pistons here, we see from the figures
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res 4-6 there is continuous suction and continuous discharge in the pump. The ring 1. which tightly closes the working chamber of the pistons inwardly prevents possible communication between the suction opening and the discharge opening during this operation. The slots provided in this ring and through which the drive organs pass are covered by the pistons.
The ring is rotated at all times by a drive member b, as shown in figure 1, and this also with a variable angular speed, so that it adapts to the movement so as to cover always the slit or interval between two pistons, which widens first and then decreases again.
As the ring provides its axial guidance only by sliding with the internal sectors of the pistons, the pistons automatically adapt themselves, during the suction and discharge movement, by the internal surfaces of the sectors. across the inner ring f and through the outer surfaces of the motors o against the outer wall. An automatic seal is thus produced immediately during operation of the pump, which the pump retains even after wear of the surfaces in question.
In the embodiment shown in Figures 7-12 the outer wall d enclosing the pistons has been omitted; this arrangement is suitable for liquid pumps with relatively low rotational speed. In this case, the pistons a are guided in the casing 1 of the pump and this, as shown in figures 7, 9, II and 12, at the upper part by a rib n separating the suction openings and discharge k and m, and downwards by an extra thickness o, concentric with the path of the pistons and provided in the casing i of the pump.
This extra thickness must have, in the direction of rotation, a length such that the slack completely covers the gap between layers such that it completely covers the gap between
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The gap which is filled by the aspirated liquid and therefore has its greatest value. The suction and delivery pipes are arranged here, unlike what is achieved in the embodiment described first, directly in the casing 1 of the pump. The lateral sealing of the pistons and of the inner wall f is regulated here by means of the pump cover h, the position of which can be adjusted in any suitable manner.
CLAIMS:
EMI6.1
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I) - Pump comprising at least three rotating pistons having a different angular speed which are actuated by a shaft located eccentrically with respect to the pistons, by means of drive members in the form of levers sliding in the pistons, characterized in that the piston path is closed inwards by a ring which has slots opened by the pistons, for the passage of the drive members, and which is rotated by oeux-oi with a variable angular speed corresponding to the movement of the pistons .