BE419868A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements à un système de pompe à pistons planétaires à mouvement réversible. 



   La présente invention se rapporte à une ordonnance de pompe à pistons planétaires à mouvement   réversible,   ou à tout agent moteur hydraulique ou compresseur, et, en parti- culier, aux pompes de la catégorie comportant deux cylindres reliés l'un à l'autre, la partie d'entre-deux étant aménagée des orifices par lesquels se font l'aspiration et le refou- lement ou le débit du liquide: genre de pompe où l'organe impulseur se compose de deux pistons, un dans chaque cylin- dre, plus une partie intermédiaire qui relie, en sens radial, ces deux cylindres;

   cet organe d'impulsion pouvant être ac- tionné par des moyens de commande et de guidage d'une con- caption telle que l'un comme l'autre des pistons soit mû 

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 avec excentration, et   qu'ils   se meuvent, à vrai dire en syn- chronisme mutuel, mais dans des directions opposées. 



     L'un   des objectifs de l'invention consiste, étant don- nés des moyens de commande, n'agissant que sur un des pis- tons à la fois pour qu'il se meuve avec excentration sur son arbre à l'intérieur de son cylindre, à donner aux moyens de guidage la forme voulue pour qu'un mouvement excentrique exactement correspondant soit transmis à l'autre; de préfé- rence, ces moyens de guidage amont réalisés par un arbre cy- lindrique, en quelque sorte un rouleau passant à travers des rainures pratiquées dans la partie d'entre-deux et monté à mouvement rotatoire dans le carter - enveloppe de la pompe. 



   Un autre objectif de l'invention consiste à réaliser des moyens efficients faisant réaliser une application abso- lument étanche tant de pistons contre les parties des cylin- dres où ils jouent qu'entre ces cylindres et le côté aspira- tion et refoulement, après chacune des courses de pistons, moyens grâce auxquels, à ces positions citées en dernier lieu, en même temps que l'agencement d'étanchéiage, un agen- cement exercera son action amortisseuse ce qui rendra douce et   tranquille   la marche des organes d'impulsion quand ils ac-   compliront   leurs courses. 



   Les dessins annexés font voir, à titre d'exemple non limitatif, une des formes constructives du dispositif conçu selon l'invention pour s'appliquer à une pompe. 



   La fig. 1 en est une vue en coupe suivant le plan per- pendiculaire à l'arbre de commande, c'est à dire :I-I de la fig. 2 ; 
La fig. 2 est une coupe verticale dans le sens longi- tudinal de cet arbre de commande, c'est à dire suivant le plan II-II de   la.   fig. 1; 
La fige 3 montre une vue en bout de la pompe ;   La fig.   4 donne une vue en coupe correspondant à celle de la fig. 1, mais en supposant l'organe impulseur arrivé à 

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 une autre position; 
La fig. 5 est une vue en coupe correspondant à la figo 1, mais pour une moitié de pompe seulement, afin d'en montrer un détail à une autre échelle; 
La figo 6 fait voir une modification de détail. 



   Le corps de pompe comprend deux cylindres 1   et 2   placés    côte à côte et quelque peu écartés l'un de l'autre ; partie   d'entre-deux qui les relie est aménagée des orifices d'aspi- ration 3 et de refoulement ou débit 4 en position diamétra-   lement   opposée par rapport l'un à l'autre, en même temps qu'à peu près perpendiculaire à l'arbre de commande. Si on le dé- sire, les conduits aboutissant dans les orifices d'aspiration et de refoulement peuvent être de direction parallèle à l'ar- bre de   commande,   comme l'indiquent les lignes en traits in- terrompus 7 et 8 de la fig. 1.

   Dans une des formes d'exécu- tion ainsi conçues, les bouts extérieurs des canaux 3 et 4 sont écourtés de manière à obtenir respectivement une cham- bre d'aspiration et une chambre de refoulement dans le car- ter de pompe proprement dit. Ce dernier est équipé d'un cou- vercle fixé et d'un couvercle enlevable( respectivement dé- signés par 5 et 6). 



   L'organe d'impulsion se compose des deux pistons;9 et 10, placés chacun dans un cylindre, en réunion avec une par- tied'entre-deux 11 qui rattache rigidement ces pistons'   l'un   à l'autre. Uette partie, dont les faces latérales sont con-   caves,vient   se confondre par le contour avec les faces cylin- driques des pistons. Ces pistons 9 et 10 sont enrobés d'un revêtement 12 fait d'une matière flexible ou élastique: soit par exemple, un alliage métallique tendre, ou du caoutchouc:, etco. de manière à réaliser plus facilement la douceur de glissement des pistons sur les parois des cylindres et de réaliser un étanchéiage efficient contre les dites parois ainsi qu'en direction axiale.

   De plus, en raison de cette ordonnance, les pistons de pompes et les parois de cylindres ne doivent pas nécessairement être-usinés avec la précision 

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 qui serait requise au cas où il faudrait faire agir de   coopé-   ration des surfaces métalliques. De préférence, l'on garnit. aussi la partie intermédiaire 11 d'un revêtement 12' qui fait corps avec le revêtement 12, et, en conséquence, le revête- ment peut être appliqué sans joints à l'organe d'impulsion. 
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 rot9fois, l'on peut aussi se dispenser de ces revêtements   sans aucunement dévier du bit visé par l'invention ; ouencore,   on pourrait les modifier en appliquant par exemple un revête- ment 12" aux parois de cylindres au lieu de l'appliquer aux pistons.

   ( voir fig. 5) 
Un arbre de commande 13, qui règne concentriquement de part en part de l'intérieur du cylindre de pompe 1, porte une came 14 servant à entraîner le piston en sens circulaire; cette came a la conformation   voulue   pour que, à l'attaque de la commande, l'axe du piston accomplisse un trajet circulaire 15 tandis que sa périphérie accomplira une sorte de roulement sur la paroi de cylindre. L'organe d'entre-deux 11 est amé- nagé d'une rainure 19 continuée   pa   une rainure 18 dans les couvercles 0 et 6. Un arbre ou rouleau cylindrique 17, qui règne de part en part de la rainure 19, est monté à roulement fou dans les rainures 18. Les rainures s'étendent dans le plan qui passe par les axes de pistons et en sens longitudi- nal du carter respectivement d'une longueur plus grande que celle de l'arbre   17.

   Ainsi,   l'étendue des rainures 18 est à peu près égale à la somme du diamètre de l'arbre et du rayon du cercle suivant lequel oscille l'axe d'arbre des pistons, la ligne des centres de ces rainures   18   coïncidant avec le plan transversal passant par l'axe du carter-enveloppe de la pompe.

   Dans ces conditions, au fur et à mesure que s'accomplit 
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 1 t) p:ari'-, l',ri3ra 17 duit 5!<ro animo, on ouu do ;30n roula- ment, d'un mouvement montant et descendant, l'organe de liai- son 11 étant susceptible de balancement et de déplacement par rapport à l'arbre 
L'arbre 17 est aménagé d'une gorge annulaire 20 grâce   à   laquelle le liquide entré dans la rainure 19 peut y circu- 

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 ler sans rencontrer d'opposition ; outre cela, comme on peut donner aux extrémités de l'arbre une forme convexe telle qu'in- diquée en figo 2 cette circulation peut se faire aussi dans les rainures 18. La gorge peut d'ailleurs être remplacée par des cavités ou par des conduits.

   Les parois de la gorge 19 et, si on le désire, également celles des rainures les, sont garnies d'une épaisseur de revêtement avec surface de guidage faite de l'une ou l'autre matière résistant à l'usure ( ce qui est indi- qué par 30) en   f ig.   1 
Aux champs limités des orifices d'aspiration et de refou- lement sont pratiqués dans la paroi du cylindre des appendices axiaux 22 formant des gorges.

   Sur l'organe d'impulsion, à peu près à l'endroit où les surfaces concaves de la partie de li.- aison 11, se prolongent par les surfaces cylindriques des pis- tons 9 et 10, sont aménagées les bordures axiales de bouchage 23, à arêtes   arrondies.,   et de forme correspondant à peu près à celle des rentrants 22: leur fonction est d'obturer la chambre de cylindre et, pour certaines positions de l'organe impulseur, elles agissent de coopération avec les parties rentrantes. 



   .   @'on   peut prévoir, dans le piston   ,   des supports à rou- leaux, d'effet élastique, ou paliers antifriction: ce,   enre   la came 14 et la partie portante du piston, comme désigné en fig. 6 par la ligne 32 tracée en traits interrompus par dee points, afin d'assurer aux éléments un peu de recul dans les mouvements exécutés entre eux. Ou bien, l'on pourrait ménager, entre l'arbre 13 et la came, un certain jeu tel qu'indiqué en 33, grâce auquel on réaliserait aussi un effet de ressort en- tre ces éléments; on voit en 34 une cale, préférablement à sec- tion carrée, qui peut, en l'occurrence, s'employer pour assurer   la liaison des organes 13 et 14 ; place étant sensiblement   opposée à l'endroit du jeu. 



   Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Quand les organes sont à la position visible en fig. 1 le piston de pom-   pe du haut 9 a précisément accompli une course ; bordures   d'obturation 23 sont entrées dans les renfoncements 22 et elles 

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 tiennent la chambre a du cylindre isolée des orifices d'as- piration et de refoulement, de sorte que le liquide aspiré dans cette chambre, lors d'une phase précédente de la course, y est tenu enfermé. Le piston de pompe lu du bas appuie, par son bout extérieur, contre la paroi du cylindre, et empêche le passage du liquide de l'une à l'autre des chambres b et c : autrement dit, il isole l'un de l'autre le côté de l'aspira- tion et celui du refoulement.

   Au cours de cette phase de mou- vement, le liquide qui se trouve dans la chambre b est ex- pulsé dans la direction de la flèche visible en fig. 1; alors, se fait l'aspiration dans la chambre c ainsi que le montrent nettement les flèches tracées. Au fur et à mesure que l'arbre 13 continue son mouvement dans le sens de la flèche, le pis- ton est balancé vers la gauche et le piston lu l'est vers la droite; la périphérie du piston 9 doit dohc venir en con- tact avec la paroi du cylindre;

   en effet, les parties d'obtu- ration en 22 ne sont plus réunieso Le liquide qui se trouve dans la chambre a est poussé au dehors par l'orifice 4, la capacité volumétrique de la chambre étant successivement amoindrie au fur et à mesure que continue le jeu de roule- ment du piston sur la paroi du cylindre. quand l'arbre a tourné d'une demi-révolution,ce piston 9 a la même position que celle du piston lu en fig.l; le liquide qui se trouve dans la partie de droite de la chambre a continue d'être refoulé au dehors, ce qui provoque dans la partie de gauche un vide produisant l'aspiration.

   Plus le piston 9 s'approche de la position indiquée dans la figure, plus le volume de la chambre a   augmente   et plus il y a de liquide aspiré: ce, jusqu'au moment où l'arbre aura effectué un tour complet, moment auquel, derechef, la chambre sera entièrement bloquée. 



   Naturellement, en raison des formes données à l'arbre de guidage 17 et aux rainures ou encoches, le piston lu ef- fectuera sa course dans le sens indiqué par la flèche, donc, en synchronisme avec le mouvement du piston 9 et en direc- tion opposée à la sienne, le centre de l'axe étant déplacé 

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 suivant le cercle 16. Dans ces conditions, si le piston 10 est mû dans la direction de la flèche, sa surface exécutera un roulement contre la paroi du cylindre en même temps que persistera l'obturation ayant pour effet d'isoler le côté as- piration du côté refoulement que la chambre c   augnenterade   plus en plus sa capacité volumétrique, au détriment du volu- me de la chambre b.

   Quand l'arbre de commande aura effectué un demi-tour à partir de la position représentée, le piston lu sera arrivé à une position correspondant à celle du piston      dans le dessin et il isolera la chambre commune b c des ori- fices d'aspiration et de refoulement. 



   Comme on s'en rend compte par les flèches indiquant la di- rection du courant de liquide, ce dernier passe suivant un trajet en spirale, d'outre en outre de la pompe. 



   Lorsque le piston lu est rapproché de la position indiquée en fig. 1 et est écarté de cette position, sa vitesse angulai- re est accrue, en raison du déplacement de l'arbre 17 qui monte dans les rainures 18, de sorte que la capacité volumétrique de la chambre b diminue plus rapidement que celle de la chambre a : c'est la raison pour laquelle on peut maintenir un courant de liquide pour ainsi dire continu. La succession inverse des phases de mouvement se déroulera lorsque le piston lu suivra avec son axe la moitié du haut de ce cercle 16. 



   De préférence, on adoptera, pour les rentrants 22, une profondeur dépassant quelque peu la hauteur des bordures d'ob- turation 23, en sorte de réaliser des chambres ou cavités 31 (voir fig.   4).   Lors des mouvements de pompage, le liquide res- tant dans ces cavités exerce un effet de tampon amortisseur, et il s'ensuit que l'introduction de ces bordures obturantes 23 dans les rentrants 22, s'accomplit sans bruit, la marche étant tranquille, sans chocs ni à-coups, même si les hauteurs de charge à l'aspiration sont considérables. 



   Ces deux parties 21 et 23 qui agissent de coopération pourraient être de disposition contraire, comme indiqué en fig. 



  5:.alors, les rentrants 22' seraient ménagés sur les pistons, 

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 les parois de cylindres étant terminées par des bordures obtu-   rantes   23'. 



   En raison de la forme concave de l'organe de liaison tel qu'il est représenté, l'on évite une brusque transition au pas- sage entre les orifices d'aspiration et de refoulement et les chambres de la pompe. C'est pourquoi le liquide évacué par le pompage traverse la pompe en un courant uniforme; et, grâce à   la   construction à double effet, il y a formation d'un courant    continu, exempt de tourbillonnement ; importe particulière-   ment lorsqu'il s'agit de pomper, par exemple, un liquide tel quo du lait ou analogue, lequel, soumis à des remous, pourrait facilement avoir ses parties constituantes séparées.

   Le degré d'efficience reste élevé du fait que jamais la pompe ne devra fonctionner alors qu'il n'y aurait pas, entre le côté aspiration et le côté refoulement, une obturation de toute confiance. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. .Le couvercle enlevable 6 est porté par des boulons dont les têtes sont désignas par IL L'organe de manoeuvre 26 est pourvu, d'une vis 27 qui traverse le moyeu 28 de l'étrier 29, la pointe de la vis ayant son guidage dans un creux du couver- cle 6, Les bouts des branches de l'étrier 29 sont conformés en agrippeurs ( griffes ou analogues) prenant chacun sur le corps du boulon qui lui correspond. uand il s'agit de retirer le cou- vercle 6 de la position représentée en fig. 3, on tourne l'orgs.- ne de manoeuvre de manière qu'aucune pression ne soit exercée EMI8.1 nnr 1'±f,rinr, pu i:1 on t. ')<1 rrlO co lu i -81 on sena in V".H"se des ai- ;

   ailles d'une montre jusqu'à ce qu'il soit complètement dégagé, ce qui rend facile l'accès aux parties intérieures de la pompe, en vue d'en opérer le nettoyage et la réparation s'il y a lieu. EMI8.2 .H3.: v' :DICATI NS En résumé, je revendique comme de mon invention: 1) Une pompe à pistons planétaires, réversible, comportant une enveloppe qui abrite deux cylindres placés côte à côte et aménagés, à leurs côtés adjacents, d'orifices communiquant l'un avec l'autre ; desorifices d'admission et d'échappement étant <Desc/Clms Page number 9> pratiqués en communication avec ces orifices de cylindres par les côtés opposés ; un organe d'impulsion logé dans l'enveloppe et comprenant deux pistons rotatifs, jouant chacun dans un cy- lindre;

   un organe de liaison rigide entre ces pistons, pour établir la séparation entre les orifices d'admission et d'é- chappement ; une commande à excentration, en prise avec le pis- ton d'un des cylindres pour l'actionner et un agencement de guidage de cet organe de liaison, de manière à forcer le pis- EMI9.1 Lun clo cyliticlra à [Jt) muuvuir un nytichruuJumu avec la mouvement du piston du premier cylindre :

   agencement de guidage est constitué par un arbre sur lequel peut se mouvoir l'organe de liaison et qui, étant monté à mouvement rotatoire dans les parois de l'enveloppe ou corps de pompe, est animé d'une sorte de roulement par rapport à son propre axeo EMI9.2 2) Pompe à pistons planÓtairos ,rÓveriJj ble, tel1e quo spâci- fiée à la revendication 1, la rainure de l'organe de liaison s'étendant, dans le plan qui passe par les axes de pistons, d'une quantité plus grande que l'étendue de l'arbre mobile pré- cité.

   3) rompe à pistons planétaires, réversible, telle que spé- cifiée à la revendication 1, dont l'arbre mobile est monté dans des encoches pratiquées dans le corps-enveloppe de la pompe: encoches s'étendant, vers les axes des cylindres, d'une longueur plusgrande que le diamètre de cet arbre mobile.

   4) rompe à pistons planétaires, réversible, telle que spé- cifiéeà la revendication 1, dont l'organe de liaison vient se confondre par son contour concave avec les faces cylindriques des pistons. b) rompe à pistons planétaires, réversible, telle spéci- fiée à la revendication 1, où l'arbre précité présente un ren- trant et des faces d'extrémité qui sont connexes; ce rentrant et ces faces ayant l'ordonnance voulue pour rendre possible la circulation du liquide pouvant être entré dans toutes lee rainu- res susmentionnées.

   6) Pompe à pistons planétaires, réversible, telle que spé- <Desc/Clms Page number 10> cifiée à la revendication 1, ayant son organe impulseur tota- lement ou partiellement enrobé d'un revêtement en matière flexible ou élastique, telle' que certains alli ages métalli- ques, du etc..

   7) Pompe à pistons planétaires, réversible, telle que spécifiée à la revendication 1, ayant les faces opérantes de EMI10.1 non I1nv,)1 j>pn c?1li.i1'r3T1'tt3T1'i ou Vtr"Lio11r:HIJon-L It¯SViulliS d'un'j ;"1,'- blure en matière flexible ou élastique, telle que certains alliages métalliques, du caoutchouc,etc..

   8) Pompe à pistons planétaires, réversible, telle que spé- cifiée à la revendication 1 où un palier-support à rouleau d'effet élastique ou anti-friction, est adapté entre une came fixée sur l'arbre de commande précité et le piston qui est actionne par cet a.rbro.

   9) Pompe à pistons planétaires, réversible, telle que spé- cifiée à la revendication 1, où un espace de jeu est ménagé entre le susdit arbre de commande et une came fixée sur cet arbre ; cet arbre et cette came étant reliés l'un à l'autre au côté opposé à cet espace de jeu.

   10) ompe à pistons planétaires, réversible, telle que EMI10.2 f1pr;dfihl i, 1.'"'. rfivnnfiicntioii 1, ou 1<, faiuuro cr,>iiu<],> 1:,3::j l'organe de liaison et les encoches des parois de l'enveloppe ou corps de pompe sont revêtues de surfaces de guidage et de roulement, faites d'une matière qui est à l'épreuve du frottement par roulement.

   11) Pompe à pistons planétaires, réversible, telle que spécifiée à la revendication 1, des rentrants conformés en gorges étantpratiqués à ses orifices d'admission et d'échap- pement; des borduresd'obturation étant ménagées sur son or- gane impulseur en une ordonnance telle que, lorsque le piston correspondant est à sa position rentrée, les bordures corres- pondantes occupent dans les rentrants leur position obturar.te; EMI10.3 ces r'3Y.tr"'..:-.ts ayant une profondeur qui dépasse la hauteur des dites rr,""'1'-raC' d'obturation, de manière à réaliser un espace <Desc/Clms Page number 11> à destination du liquide pour exercer un effet modérateur sur les mouvements des éléments de la pompe.

   12) Pompe à pistons planétaires, réversible, dont l'en- veloppe abrite deux cylindres placés côte à côte et ayant leurs cotés adjacents aménagés d'ouvertures communiquant EMI11.1 l'mr nvf'n 1'?iif,ro; dort '"'rif'icins (1 'n.r1minni on ni, (1 , (;nlHJ.rrre- ment qui communiquent avec ces ouvertures aux côtés opposés ; dans cette enveloppe, un organe d'impulsion qui comprend deux pistons rotatifs, un dans chaque cylindre, et un organe de liaison rigide qui, entre ces deux pistons, réalise la sépa- ration entre lesorifices d'admission et d'échappement et qui vient se confondre par ses faces latérales concaves avec les faces cylindriques des pistons ; unecommande à excentration en prise avec le piston de l'un des cylindres pour l'action- ner;

   un arbre pour le guidage du dit organe de liaison et pour forcer le piston de l'autre cylindre à se mouvoir en synchro- nisme avec le piston du premier cylindre: arbre de guidage quis'étend de part en part d'une rainure ménagée dans cet orga- ne de liaison et qui est monté de façon à pouvoir se déplacer EMI11.2 rlûmu dou oncochou prlJ,tirJ\1Óou dcmn les Faroir.! du norpa-onvnlop" pe de la pompe ; rainures de cet organe de liaison et les encoches des parois s'étendant, dans le plan radial qui passe par les axes des pistons et des cylindres, d'une quantité plus grande que cet arbre de guidage, lequel présente un renfon- cement et des faces axiales d'extrémité qui sont convexes;

   ce renfoncement et ces faces ayant la disposition nécessaire pour rendre possible la circulation du liquide pouvant être entré dans toutes les rainures et encoches. la) rompe à pistons planétaires, réversible, comportant un corps enveloppe avec deux cylindres placés côte à côte et aménagés, à leurs côtés adjacents, d'ouvertures qui communi- quent entre elles ; orifices d'admission et d'échappement pratiqués de façon à communiquer avec ces ouvertures que les EMI11.3 cylindrou pruaonLunL uux c:uLrSu opj,afi61jj dntu) en n nryr:nnvrl ry.. <Desc/Clms Page number 12> pe, u:

   organe d'impulsion composé de deux pistons rotatifs, dont un dans chaque cylindre, ainsi qu'un organe de liaison rigide, entre ces pistons, pour former une séparation entre les orifices d'admission et d'échappement; une commande à excentration en prise avec le piston d'un des cylindres pour l'actionner; des moyens pour assurer le guidage de cette par- tie de liaison et forcer le piston de l'autre cylindre à se mouvoir en synchronisme avec le piston du premier cylindre; sur l'enveloppe, un couvercle amovible, un agencement de fi- xation, un agencement de serrage agissant sur lui; sur cet agencement de serrage, des agrippeurs agissant de coopération avec des boulons ( ou autres accessoires de ce genre) lesquels portent le couvercle amovible';

   ces agrippeurs ayant la dis- position vculue pour que, lorsqu'on a tourné dans un sens- l'agencement fixateur, ils puissent faire prise avec les bou- -Lors, alors que, si on le tourne dans l'autre sens, ils se dé gageront des dits boulons.

   En substance course décrit ci-dessus et représenté aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs.