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" Perfectionnent aux pompes rotatives "
L'invention a pour objet une pompe rotative à fonction- nement oontinu oonvenant à des usages variés et particulière- ment appropriée pour le traitement de la viscose,des huiles brutes et d'autres matières fluides analogues dans le cas,où l'on désire obtenir un débit peu élevé mais régulier avec le moins de variations de pression possible.
L'invention comprend la combinaison avec un stator et un rotor, d'un canal annulaire, de plusieurs organes de poussée ou pistons adaptés d'une manière étanche dans le canal et,mo- biles le long de ce dernier, et des passages d'aspiration et de refoulement, la disposition étant telle que par suite de l'excentricité relative du rotor et du stator, les pistons sont forcés de s'écarter et de se rapprocher l'un de l'autre au cours de chaque tour de rotation, cette action étant utili- sée pour obtenir le déplacement désiré du fluide à travers la pompe.
Dans les deux dessins ci-annexés
Fig. 1 est une coupe en bout en élévation,
Fig. 2 est une coupe latérale et
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Fig. 3 est une vue en pl so avec une ooupe partie lle d'une pompe à huite ou à viscose construite selon la pré- sente invention.
Fig. 4, 5 et 6 sont des coupes similaires à celles des fig. 1, 2 et 3 montrant une variante de la pompe selon l'invention.
Ainsi qu'il est visible aux figures 1 - 3, un carter ou bâti stationnaire a - le stator - est muni à l'une de ses extrémités d'une face plane b dans laquelle est réali- sé un canal annulaire c. Ce carter supporte également un arbre d à l'une extrémité duquel est fixé un organe e (le rotor), comportant une face plane qui bute contre la faoe b du stator. Le oanal o du stator est légèrement excentrique par rapport à l'axe du rotor.
A 1%'intérieur de ce canal annulaire sent logés en nom- bre convenable les organes de poussée ou pistons f qui l'ob- turent d'une manière étanche. Dans l'exemple représenté il est fait usage de 3 pistons de cette espèce dont chacun présente la forme d'un segment s'étendant sur moins de 1200 de la circonférence du canal. La longueur de ces pistons est toutefois, sans importance, car on peut également utiliser des pistons plus courts, quoi qu'il y a lieu de donner la préférence aux longs pistons qui diminuent le danger de fuites. Chaque piston est relié à une rainure radiale g réalisée dans le rotor, la liaison étant réalisée d'une ma- nière convenable par une saillie entourée, de préférence, par un manchon-galet h.
Par suite de l'excentricité du oanal, la rotation du rotor oblige les extrémités adjacentes des pistons de se rapprocher et de s'éloigner alternativement l'une de l'autre à chaque révolution.
Un passage d'entrée i et,un passage de sortie 1 sont pré- vus à l'intérieur du stator. Ces passages sont disposés l'un à côté de l'autre et communiquent aveo le fond du canal;
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une rainure k prenant naissance à l'orifice d'entrée est réa- lisée dans le canal annulaire, de même qu'une rainure 1 commençant à l'orifice de sortie. Chaque rainure est aussi lon- gue que possible et un espace suffisant est laissé entre les extrémités adjacentes de ces rainures afin de réduire au mini- mum les fuites directes de l'une vers l'autre au-delà des pistons.
De même, la section transversale de la rainure de refoulement 1 est plutôt inférieure à oelle de la rainure d'En- trée, car il est nécessaire de réduire dans la mesure du pos- sible la résistanoe au passage dans la rainure d'entrée.
En supposant une couple de pistons dans la position dans laquelle leurs extrémités adjacentes sont en contact ou à peu près, la rotation du rotor forcera d'abord, ces extrémités de s'écarter graduellement l'une de l'autre et, étant donné que l'espace croissant qui les sépare, est en communication avec la rainure reliée au passage d'entrée, le fluide affluera dans cet espace. A un certain moment de la révolution,oet es- pace atteindra son maximum. Il est préférable qu'à ce moment cet espaoe soit en face ou au voisinage de l'orifice d'entrée principal. Le mouvement subséquent du rotor déplace cet e spa- ce ou poche avec le liquide y renfermé dans le canal en le séparant ainsi de l'orifice d'entrée et l'amenant en face de l'orifice de sortie.
Pendant la fraction restante de la révo- lution, cet espacejou poche subira une contraction graduelle et le fluide sera refoulé soit directement dans le passage de sortie soit dans la rainure 1- communiquant avec ce dernier passage. Etant donné, qu'il est fait usage de 3 pistcns (ou plus), un nombre d'espaces ou poches entre les extrémités ad- jacentes des pistons, supérieur à 1, sera simultanément en communication soit avec l'orifice d'entrée ou celui de sor- tie.
C'est ainsi que lorsqu'on utilise 3 pistons et lorsque une poche entre deux pistons a atteint son maximum au voisina- ge de l'orifice d'entrée, une autre poche augmentant graduel-
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lement se trouve au-dessus de la rainure reliée au passage d'entrée, tandis que la troisième poche, qui diminue progres- sivement, se trouve au-dessus de la rainure conduisant au passage de refoulement . Par conséquent, la pompe fonctionne d'une manière oontinue et le fluide est débité avec des va- riations de pression négligeables, si variations il y a.
Ainsi qu'il fut déjà mentionné, il peut être fait usage de pistons plus courts, auquel cas le volume des poches entre ces pistons ne deviendra jamais complètement nul,mais ces poches varieront uniquement de longueur entre un minimum et un maximum, et une certaine quantité de liquide restera toujours dans ces poches; le fonctionnement de la pompe étant, cependant, dans ce cas aussi, essentiellement le même que celui décrit ci-dessus.
Pour permettre de faire varier le taux de débit,le oa- nal excentrique peut être réalisé dans une pièce séparée m mobile par rapport au carter prinoipal du stator, afin de- permettre la variation de l'excentricité,ainsi qu'il est visible aux figures 5-6. Cette pièce m a la forme d'un dis- que monté dans le carter a et fixé par des boulons n. L'ar- bre d est entouré d'un manchon o ajustable par rotation , à l'extrémité intérieure duquel est réalisé un exoentrique p en prise avec une ouverture centrale dans la pièce m. Le bout extérieur du manchon o porte une tête graduée q . La ro- tation du manchon oblige la pièce m de se déplacer de manière à modifier l'excentricité du canal réalisé dans m .
Le dis- que est assujetti à se déplacer sous l'action de l'exoentri- que uniquement dans la direotion d'un diamètre, grâce aux picots r s'engageant dans les encoches s. du disque. Dans une alternative, la position du passage d'entrée peut être ren- due variable, de manière à ce que l'amenée du liquide puisse être coupée avant que les espaces entre les pistons ont at- teint leur maximum.
Grâce à l'invention il est possible de
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réaliser sous une forme simple et approprié; une pompe propre à des usages différents et convenant particulièrement bien pour débiter un fin jet de liquide d'un débit ininterrompu et régulier, ainsi que cela est exigé, par ex. dans la fa'ori- oation de fibres de viscose ou bien par les brûleurs à huile lourde ou les dispositifs d'injeotion de combustible dans les moteurs à combustion interne.
Dans les formes de réalisation représentées chaque carter a est pourvu d'une extension latérale t qui sert de console de support de la pompe, les faces de bout u étant réalisées de manière à pouvoir être enserrées entre les surfaces corres- pondantes d'un support fixe auquel sont fixés les conduits d'arrivée et d'évacuation le fluide pénétrant dans la pompe et quittant celle-ci par les passages i, j déjà mentionnés, et par les ouvertures dans les dites faoes u. De même, dans ces formes de réalisation l'arbre d est en saillie sur le ro- tor et est supporté par un palier dans le couvercle amovible v sur le carter de la pompe de même que par la partie princi- pale de ce dernier.
REVENDICATIONS.
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1. Dans une pompe rotative la combinaison aveo un stator et un rotor, d'un canal annulaire, d'une pluralité de pistons y logés d'une manière étanche et mobiles le long du dit canal, des passages d'aspiration et de refoulement,la disposition étant telle que, par suite de l'excentricité @ relative du rotor et du stator, les pistcns sont forcés de s'éloigner et de se rapprocher l'un de l'autre au cours de chaque tour de rotation, cette action étant utilisée pour obtenir le mouvement requis du fluide à travers la pompe ainsi qu'il est déorit en substance .
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"Perfect for rotary pumps"
The object of the invention is a continuously operating rotary pump suitable for various uses and particularly suitable for the treatment of viscose, crude oils and other similar fluid materials where it is desired. obtain a low but regular flow rate with the least possible pressure variations.
The invention comprises the combination with a stator and a rotor, an annular channel, several thrust members or pistons fitted in a sealed manner in the channel and, movable along the latter, and passages of 'suction and discharge, the arrangement being such that as a result of the relative eccentricity of the rotor and the stator, the pistons are forced to move apart and approach each other during each revolution this action being used to achieve the desired displacement of fluid through the pump.
In the two accompanying drawings
Fig. 1 is an end section in elevation,
Fig. 2 is a side section and
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Fig. 3 is a plan view with a part 11 of an oil or viscose pump constructed in accordance with the present invention.
Fig. 4, 5 and 6 are sections similar to those of FIGS. 1, 2 and 3 showing a variant of the pump according to the invention.
As can be seen in FIGS. 1 - 3, a casing or stationary frame a - the stator - is provided at one of its ends with a flat face b in which an annular channel c is made. This housing also supports a shaft d at one end of which is fixed a member e (the rotor), comprising a flat face which abuts against the faoe b of the stator. The stator oanal is slightly eccentric with respect to the axis of the rotor.
Within this annular channel, there are a suitable number of thrust members or pistons f which seal it off. In the example shown, use is made of 3 pistons of this kind, each of which has the shape of a segment extending over less than 1200 of the circumference of the channel. The length of these pistons is, however, unimportant, as shorter pistons can also be used, although preference should be given to long pistons which reduce the danger of leaks. Each piston is connected to a radial groove g made in the rotor, the connection being made in a suitable manner by a projection surrounded, preferably, by a sleeve-roller h.
As a result of the eccentricity of the oanal, the rotation of the rotor causes the adjacent ends of the pistons to alternately move towards and away from each other with each revolution.
An inlet passage i and an outlet passage 1 are provided inside the stator. These passages are arranged one beside the other and communicate with the bottom of the canal;
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a groove k originating from the inlet orifice is made in the annular channel, as is a groove 1 starting at the outlet orifice. Each groove is as long as possible and sufficient space is left between the adjacent ends of these grooves to minimize direct leakage from one to the other past the pistons.
Likewise, the cross section of the discharge groove 1 is rather smaller than that of the Entry groove, since it is necessary to reduce as far as possible the resistance to passing through the entry groove.
Assuming a couple of pistons in the position in which their adjacent ends are in contact or so, the rotation of the rotor will first force these ends to move away from each other gradually and, as the growing space which separates them is in communication with the groove connected to the inlet passage, the fluid will flow into this space. At a certain point in the revolution, this space will reach its maximum. It is preferable that at this time this space is in front of or in the vicinity of the main inlet orifice. The subsequent movement of the rotor displaces this space or pocket with the liquid contained therein in the channel, thus separating it from the inlet orifice and bringing it in front of the outlet orifice.
During the remaining fraction of the revolution, this space or pocket will undergo a gradual contraction and the fluid will be discharged either directly into the outlet passage or into the groove 1 communicating with this last passage. Since 3 pistons (or more) are used, a number of spaces or pockets between the adjacent ends of the pistons, greater than 1, will simultaneously be in communication with either the inlet port or the output one.
Thus, when using 3 pistons and when a pocket between two pistons has reached its maximum in the vicinity of the inlet orifice, another pocket gradually increasing-
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This is located above the groove connected to the inlet passage, while the third pocket, which gradually decreases, is located above the groove leading to the discharge passage. Therefore, the pump operates continuously and the fluid is delivered with negligible pressure variations, if there are variations.
As already mentioned, use may be made of shorter pistons, in which case the volume of the pockets between these pistons will never become completely zero, but these pockets will only vary in length between a minimum and a maximum, and a certain amount. quantity of liquid will always remain in these pockets; the operation of the pump being, however, in this case also, essentially the same as that described above.
To allow the flow rate to be varied, the eccentric oa- nal can be made in a separate part movable relative to the main stator casing, in order to allow the eccentricity to vary, as can be seen from the eyes. figures 5-6. This part m has the form of a disc mounted in the housing a and fixed by bolts n. The shaft d is surrounded by a sleeve o which can be adjusted by rotation, at the inner end of which an exoentric p is produced in engagement with a central opening in the part m. The outer end of the sleeve o has a graduated head q. The rotation of the sleeve forces the part m to move so as to modify the eccentricity of the channel produced in m.
The disc is subjected to move under the action of the exoentric only in the dirotion of a diameter, thanks to the pins r engaging in the notches s. of the disc. Alternatively, the position of the inlet passage can be made variable, so that the liquid supply can be shut off before the spaces between the pistons have reached their maximum.
Thanks to the invention it is possible to
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realize in a simple and appropriate form; a pump suitable for different uses and particularly suitable for delivering a fine jet of liquid with an uninterrupted and regular flow, as required, e.g. in the production of viscose fibers or by heavy oil burners or fuel injection devices in internal combustion engines.
In the embodiments shown each casing a is provided with a lateral extension t which serves as a support bracket for the pump, the end faces u being made so as to be able to be clamped between the corresponding surfaces of a support. fixed to which are fixed the inlet and outlet conduits the fluid entering the pump and leaving the latter through the passages i, j already mentioned, and through the openings in said faoes u. Likewise, in these embodiments, the shaft d projects from the rotor and is supported by a bearing in the removable cover v on the pump housing as well as by the main part of the latter.
CLAIMS.
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1. In a rotary pump the combination with a stator and a rotor, an annular channel, a plurality of pistons housed therein in a sealed manner and movable along said channel, the suction and discharge passages , the arrangement being such that, owing to the relative eccentricity of the rotor and the stator, the pistons are forced to move away and come closer to each other during each revolution, this action being used to achieve the required movement of fluid through the pump as it is in substance.