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Pompe à débit variable
La présente invention a trait à des perfectionnements aux pompes à variation volumétrique constituées d'un cylindre ex- térieur rotatif à l'intérieur duquel est logé un tambour mon- té excentré par rapport au dit cylindre et tangent à lui, l'es- pace en famé de croissant ménagé entre les deux rotors étant séparé par une palette en deux chambres de volume respective- ment croissant et décroissant.
Ces pompes ont, normalement, à vitesse constante un débit fixe.
La présente invention a pour but de permettra la variation du débit de telles pompes alors que la vitesse de rotation de- meure constante. Pour cela, on agit uniquement sur le volume engendré par la pompe en faisant varier l'excentration des deux rotors, de sorte qu'on diminue la capacité de pompage sans étranglement de la veine liquide, tout en conservant un rende-
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ment sen@iblement le même, lorsque l'excentricité est nulle (rotors concentriques), le débit est nul; lorsque l'excentri- cité est ma@imum, le débit est maximum; dans toutes les posi- tions ires, on obtient, pour chacune un débit diff"é- rent.
Pour réaliser remplacer joint des deux (joint Pour réaliser et remplacer le joint des deux rotors formé par la génératrice de tangence des deux cylindres et qui n'existe que dansle position de débit maximum) et pour iscler l'aspira- tion du refoulement, on munit le pourtour du tambour intérieur de deux cu plusieurs cloiscns qui délimitent avec la palette précitée plusieurs cellules. Ces cloisons mobiles prennent automatiquement appui, dans certaines positions, sur le cylin- dre extérieur et,dans d'autres, s'en écartent pour laisser communiquer les deux cellules qu'elles séparent.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
Les figures 1 à 6 représentent schématiquement dans six positions différentes la pompe perfectionnée.
La figure 7 représente en coupe longitudinale, une pompe réalisée conformément aux schémas de principe des figures 1 à 6.
La figure 8 est une coupe par 8-8 de la figure 7.
La figure 9 représente, vu de face, un dispositif différent de réglage de l'excentration des rotors.
La figure 10 est une coupe par la ligne 10-10 de la figure @
La figure 11 est une coupe partielle par la ligne 11-11 de la figure 9.
La pompe comprend, à la manière connue, deux rotors 1 et 2 constituas par un cylindre extérieur 1 et un tambour intérieur 2 ayant leurs axes en 3 et 4 respectivement. Le cylindre 1 pos-
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sède un orifice d'aspiration 5 par lequel le fluide à pomper pénètre'dans l'intervalle compris entre les deux rotors; le tambour 2 comporte un orifice de sortie 6 par lequel le fluide est refoulé da.ns la cavité intér eure de ce tambour et de là-, par les lumières 8, dans le conduit de sortie de la pompe 9.
Les deux rotors tournent simultanément autour de leurs axes propres 3-4 et à la même vitesse angulaire. une palette 10, fi- xée rigidement au tambour 1 traverse, avec possibilité de cou- lissement, une rotule 11 ou autre dispositif équivalent porté par le tambour 2; la disposition inverse (genouillère sur le cy- lindre 1 et montage rigide sur le tambour 2) peut d'ailleurs être adoptée.
En outre, selon l'invention, et pour supprimer la nécessi- té de la. génératrice de tangence, le tambour 2 porte deux cloi- sons mobiles 12, 13 montées, elles aussi, par rotules. Le nom- bre de cloisons mobiles peut, comme on le comprendra, être su- périeur à deux. Ces cloisons sont libres d'osciller sous la poussée du fluide véhiculé.
Dans la position de la figure 1, la palette 10 et les cloisons 12, 13 définissent trois cellules distinctes 14, 15 et 16. Lorsque la pompe passe de cette position à celle qu'in- dique la figure 2, la cellule 16 diminue de volume; la cloison 13 s'écarte du cylindre 1 (fig.l) (du fait de la nécessité, pour le liquide, de chercher une issue, le liquide poussant ainsi sur la cloison 13 et la décollant du contact avec le cylindre 1) les cellules 16 et 15 communiquent entre elles et restent en liaison avec l'orifice de sortie 6 jusqu'à la position que montre la figure 4. Pour cette dernière position la cellule 16 cessant de décroître, la cloison 13 revient au contact du cylindre 1. Seule la cellule 15 qui, elle,continue de décroître est au refoulement et cela, jusqdà la position de la figure 5.
En même temps, depuis la figure 1, la cellule 14
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augmente de volume jusqu'à ce que les organes atteignent la po- sition de la figure 4 et, par conséquent, il y a aspiration de fluide dans cette cellule. Pour la position de la figure 4, en même temps que la cloison 13 vient en contact avec le cylindre extérieur, la cloison 12 s'en écarte et les deux cellules 14 et 16 sont, jusqu'à la position de la figure 6, à l'aspiration.
On voit ainsi que, dans le cas de deux cloisons mobiles 12-13, leur écartement et leur rapprochement simultanés (du cylindre extérieur) s'opèrent de sci-même quand la palette 10 pisse dans l'axe vertical, au moment où le volume de la cellule 16 cesse de croître pour décroître ou inversement. On obtient, pour un tour complet de la pompe, une phase d'aspiration conti- nue de durée que la phase de refoulement, en conservant l'isolement des orifices 5 et 6.
On réalise somme toute le même résultat que s'il y avait tangence permanente obligatoire des rotors. Cette sujétion de tangence n'existant plus, on conçoit qu'on peut, par un moyen quelconque, faire varier l'excentrement des deux rotors sans altérer le fonctionnement de la. pompe.
Dans le cas limite des rotors tangents -excentricité maxima- le dbit est maximum. Toute diminution de l'excentricité, pro- voque ipso facto une diminution -le l'alitude des variations
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velu iàtÎ 1#U?S des r::ellules 1e j:1ompes14-15-lô.eJ"partant, une diminution du débit utile de la pompe. Au cas limite où l'ex- centricité devient nulle et les rotors concentriques, le débit
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e-7-t rul du fait que les cellules 14-15-J6ne subissent plus aucune '#a=>1#ti<,n ae volume.
La principe de l'appareil étant ainsi exposé on décrira
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oainen3t une pompe réalisée conformément à ce principe (tig.: et 8).
Le cylindre 1 repose, par ses bords, éventuellement par
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:..' :n.crm5di8.ir- de roulèrent s. billes ou autres, sur des cous-
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sinets 23, 24 qui sont eux-mêmes enfilés sur des douilles 25-26.
Ces douilles qui sont fixées aux bâtis de l'appareeil, sup- portent les extrémités 27-27' d'un vilebrequin ou arbre coudé dont le maneton central. 9 forme l'axe 4 du tambour intérieur 2.
Par rotation du vilebrequin 27-9-27' on peut amener l'axe 4-4 du maneton (et du tambour 2) à corncider avec l'axe 3-3 du cylindre 1 comme dans l'exemple représenté, mais alors l'ex- centricité du tambour 2 et .du cylindre 1 est nulle.
On peut, au contraire, en faisant pivoter le bout 27 du vilebrequin, donner à l'excentricité de 2 par rapport à 1 tou- te valeur voulue jusqu'à la position diamétralement opposée à celle représentée et qui correspondrait alors à un débit maxi- mum.. A cet effet,l'extrémité 27 du vilebrequin peut porter un pignon 28 engrenant avec une vis tangente 29; celle-ci est, par exemple, commandée par une manivelle.
Un pourrait également monter sur l'extrémité 27 du vile- brequin, par exemple par l'intermédiaire d'un cadre 30 (fig.9 à 11), une manette de commande directe 31 susceptible d'occu- per un certain nombre de positions correspondant à diverses excentrations et matérialisées par la pénétration d'un ergot 33 dans l'un des trous 34 d'un secteur 35, l'ergot étant main- tenu dans son logement par un ressort 36.
Tout autre dispositif de commande du vilebrequin 27 ou de tout organe équivalent donnant l'excentration pourrait être, du reste, imaginé.
Le cylindre extérieur 1 possède, à sa périphérie, une den- ture 17 par la.quelle il est entraîné, cette denture engrenant avec un pignon 18 calé sur l'arbre de commande 19. Ce dernier est soutenu par des paliers avec presse-étoupes appropriés que supportent les joues 20, 21 fermant le copps de pompe 22.
Il va de soi que des modifications de détail pourraient être apportées à la pompe qui vient d'être décrite sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
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En particulier, le nombre d'éléments de pompe pourrait être quelconque, plusieurs tambours internes, placés en bout l'un de l'autre et à palettes décalées angulairement, l'une par rapport à l'autre, pourraient être disposés à l'intérieur d'un même cylindre externe de façon à procurer par le chevau- chement des débits instantanés une pompe à débit sensiblement régulier. (Dans l'exemple de la figure 7 la pompe comporte deux tambours).
De même encore il est évident qu'en inversant le sens de rotation de la pompe, le liquide circulera en sens inverse, aspiré en bout de l'arbre creux et refoulé par l'orifice 35 du carter; de même, en inversant les dispositions respectives des orifices d'aspiration 5 et de refoulement 6, de part et d'autre de la palette 10.