<Desc/Clms Page number 1>
" Dispositions pour pompes ".
La présente invention concerne une disposition pour les pompes à un ou plusieurs cylindres renfermant des cham- bres opératoires et des pistons; ces pistons sont mis en action par un arbre à manivelle pourvu d'un ou de plusi- eurs manetons. Dans ces pompes, la ou les chambres opéra- toires se trouvent entre le piston et l'arbre à manivelle
<Desc/Clms Page number 2>
qui avoisine l'extrémité de la chambre opératoire et est conçu sous forme de tiroir tournant, à deux oanaux destinés à aspirer ou pomper le fluide destiné à être envoyé à la dite ou aux dites chambres opératoires ou à être prélevé à celles-ci.
Elle se distingue principalement par le fait que les embouchures des oanaux dans la ou les chambres opératoi- res pratiqués dans le tiroir tournant, dont l'axe de rota- 'tion, suivant la disposition connue est à angle droit sur la ligne centrale du cylindre ou des cylindres et coupe cel- le-ci, sont disposées de manière à mettre, par suite de la rotation du tiroir tournant, directement selon le procédé connu, la chambre opératoire d'un cylindre ou les chambres opératoires de plusieurs cylindres en communication inter- mittente avec les conduites d'aspiration et de refoulement; ces canaux sont à peu près opposés l'un à l'autre;
et le tiroir tournant a un diamètre suffisamment grand pour que ou bien les axes de son maneton ou de ses manetons fassent saillie à l'intérieur de la surface cylindrique du tiroir tournant ou bien que l'épaisseur du tiroir rotatif soit au moins approximativement égale à celle de l'un des pistons., afin de rendre la pompe simple et compacte et que l'on puis- se donner en même temps de grandes sections aux embouchures des canaux de façon que la circulation du fluide pompé puis- se s'effectuer rapidement.
Des exemples de la réalisation de l'arrangement con- forme à l'invention sont représentés essentiellement par les schémas des dessins ci-joints.
Les figures 1 et 2 montrent des coupes verticales dans une pompe à un seul cylindre et à simple effet conforme à l'invention; le piston se trouve dans différentes positions de mouvement. La figure 3 montre une coupe verticale dans une pompe à deux cylindres et à simple effet.
<Desc/Clms Page number 3>
Les figures 4 et 5 sont des coupes verticales dans une pompe à piston à double effet et à un seul cylindre. La figure 6 est une coupe verticale dans une pompe à piston à double effet et à deux cylindres, également conforme à l'in- vention.
Dans les figures 1 et 2 des dessins, la référence 1 désigne un bloc ou corps de cylindre dans lequel se déplace un piston 5. Un tourillon 6 portant deux bielles traverse le piston. Les extrémités inférieures de ces bielles saisissent des manivelles 8 disposées exoentriquement sur un arbre à manivelle 9 conçu sous forme de tiroir tournant. L'arbre à manivelle 9 est monté dans un palier 10 du bloc du cylindre.
L'arbre à manivelle 9 est pourvu de deux évidements ou canaux 18 et 18a,qui ont une étendue axiale et périphérique dans l'arbre à manivelle en vue d'établir une communication avec une admission d'aspiration et un échappement. Ces canaux 18 et 18a se trouvent, comme le montrent les dessins au moins à peu prés en regard l'un de l'autre et chacun est l'image de l'autre. Comme les canaux 18 et 18a ont l'étendue repré- sentée par les figures, on comprendra facilement que si l'on pratique une coupe verticale dans une valve par les canaux, l'un des canaux, avec la matière comprise entre les deux oa- naux,doit représenter dans l'une ou l'autre direction péri- phérique de la valve la moitié de sa circonférence.
Dans les parois du bloc de cylindre 1 sont ménagées des ouvertures 21 destinées à permettre le libre passage du tourillon 6 et des parties voisines des bielles 7.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
Dans la figure 1 le piston 5 est en train de monter et la chambre de cylindre 2 communique par l'évidement 18 de l' arbre à manivelle 9 avec la conduite d'admission; il en ré- sulte que le fluide qui doit être pompé est aspiré,de la con-
<Desc/Clms Page number 4>
duite d'admission par l'évidement 18 dans la chambre 2. Quand le piston 5 a atteint sa position la plus élevée et ne peut donc plus aspirer, l'ouverture 18 a effectué un mouvement de rotation suffisant pour que le cylindre ne soit plus en communication avec l'orifice d'admission.
Pendant la course de descente du piston 5, le fluide aspiré dans la chambre opératoire 2 est comprimé et aussitôt que la chambre 2 entre en communication par l'évidement 18a, avec l'orifice d'évacu- ation, il est expulsé par celui-ci sous l'effet de la pres- sion. Ce processus se répète alors en cycle pour chaque oour- se du piston.
L'arrangement de tiroir ou valve est extrêmement simple et est contrôlé en sécurité par la force motrice; l'ensemble est donc simple, sûr et résistant; en même temps effectif.
De plus cette disposition n'a que relativement peu de lon- gueur dans le sens de l'axe du tiroir tournant, ce qui est avantageux aussi bien au point de vue de la fabrication de la pompe que de ses dimensions.
La figure 3 montre un exemple de réalisation de l'in- vention dans une pompe à deux cylindres et deux pistons à simple effet 5, 5a. Pour le surplus, cette réalisation est analogue à celle des figures 1 et 2 et fonctionne essentiellement de la même manière.
Les figures 4 et 5 représentent une pompe à double ef- fet à un seul cylindre conforme à l'invention. Le bloc du cy- lindre 1 est obturé ici par un couvercle 4, à son extrémité supérieure et forme de la sorte une chambre opératoire 2 en dessous du piston 5 et une chambre opératoire 3 au-dessus.
La chambre 3 est en communication par le conduit 17 avec l' enveloppe embrassant l'arbre à manivelle 9. Pour les autres parties, cette réalisation est analogue à celle des figures 1 et 2 et les parties correspondantes sont désignées par les
<Desc/Clms Page number 5>
mêmes références.
Ce dispositif fonctionne comme suit.
Dans la figure 4, le piston 5 se déplace vers le haut et le fluide,qui doit être pompé,est ainsi aspiré,par la face inférieure du piston,à travers l'évidement 18,dans la chambre 2. En même temps, la face supérieure du piston com- prime le fluide aspiré antérieurement dans la chambre 3; le fluide est alors refoulé par la conduite 17 et arrive,par l'évidement 18a,à l'évacuation. Quand le piston a atteint sa position la plus élevée, l'évidement 18a coupe la communica- tion entre l'orifice d'admission et la chambre 2 et,à peu près au même moment, la communication entre la chambre 3 et l'évacuation, par l'évidement 18a, est interrompue.
Pendant la course de descente, l'évidement 18 établit la communica- tion entre la chambre 3 par la conduits 17 et l'orifice d'ad- mission,et l'évidement 18a met la ohambre 2 en communication avec l'àvacuation. C'est pourquoi,le piston 5 établit,à cha- que course, la compression par l'une de ses faces et l'aspi- ration par l'autre; il est donc à double effet.
La figure 6 montre une pompe à piston à double effet et à deux cylindres conforme à l'invention; les deux pistons sont désignés par les références 5 et 5a. Pour le surplus, la disposition est sensiblement analogue à celle des figures 4 - 5 et les parties correspondantes sont désignées par les mêmes références. On remarquera,toutefois,que,dans la réali- sation conforme à la figure 6, la chambre 3,se trouvant sur l'une des faces,communique,par la conduite 17.avec la chambre 2,se trouvant de l'autre oôté; les chambres momentanément sous pression communiquent donc l'une avec l'autre,tandis que celles qui se trouvent sous vide ( aspiration ) sont également en oommunication l'une avec l'autre.
Cette disposition est évidemment destinée à assurer la
<Desc/Clms Page number 6>
circulation d'un fluide quelconque.
Quelques autres exemples de réalisation sont représen- tés par les figures 7 à 11. La figure 7 est une coupe pra- tiquée suivant la ligne VII - VII de la figure 8 , qui est une coupe pratiquée à angle droit sur la ligne VIII - VIII dans la figure 7. La figure 9 est une coupe verticale pratiquée suivant la ligne IX - IX dans la figure 7 avec des parties voisines de la carcasse de la pompe. La figure 10 est une coupe verticale dans une valve tournante avec des embouchures de l'évidement de dimensions différentes et la figure 11 est une vue horizontale sur un autre tiroir tournant.
Dans les figures 7,8 et 9 qui montrent une forme de réalisation, la référence 1 désigne un bloc de cylindre ren- fermant deux cylindres dans lesquels se déplacent des pis- tons 5. Les pistons portent des.tourillons 6 qui les traver- sent et sur lesquels sont montées des bielles 7. Les autres extrémités de ces bielles sont fixées à des manetons de ma- nivelles 8 portées par un arbre de manivelle 9 porté dans un palier se trouvant approximativement au centre de la pom- pe. Dans la partie extérieure des parois du bloc de cylindre 1 sont ménagés des évidements 21 pour le tourillon de piston 6.
La valve tournante 9 est entourée par l'enveloppe de pompe 10 que traverse le maneton 8 de l'arbre à manivelle.
Ce maneton est assemblé avec l'engin moteur ou avec une ma- nivelle ou un volant approprié pour le cas de commande manu- elle. Dans l'enveloppe 10 sont ménagées une admission 23 et une évacuation 24 sur ses surfaces terminales. Ces ouvertures donnent dans des canaux 17, 17a qui, à leur tour donnent au centre de la pompe sur l'arbre à manivelle 9 conçu sous for- me de tiroir tournant. La direction de l'écoulement dans les ouvertures 23, 24 et les canaux 17, 17a est fonotion du sens
<Desc/Clms Page number 7>
de rotation du moteur. En changeant le sens de rotation, on peut donc modifier la direction de l'écoulement.
Les embou- chures ou orifices,qui,de préférence.tournent tout autour, en direction périphérique,et où les canaux 17, 17a ouvrent sur le tiroir tournant 9,sont désignés par les références 12 et 13 respectivement.
Dans les fonds intérieurs des chambres opératoires se trouvent évidées des ouvertures 14,dans lesquelles s'enga- gent des saillies 15 de la face inférieure des pistons 15; ces saillies sont conformées d'après le tiroir tournant et l'ouverture. Par suite de ce fait,l'espace nuisible est ré- duit.
L'arbre à manivelle ou tiroir tournant 9 est pourvu de deux évidements 16, 16a en communication permanente avec les orifices 12, 13. Ces évidements s'étendent,en direction pé- riphérique, approximativement tout autour de la valve tour- nante,et des deux côtés de celle-ci se trouvent des évide- ments 20 fraisés en dessous de la surface cylindrique du ti- roir tournant. Avec cet arrangement, il est réservé un grand espace au fluide à l'intérieur du tiroir tournant. Dans le tiroir tournant sont ménagés ensuite deux canaux ou ouver- tures 18, 18a destinés à régulariser l'écoulement par les ouvertures 14,ménagées dans les fonds du cylindre. L'ouver- ture 18 est en communication permanente avec l'évidement 16, tandis que l'ouverture 18a est en communication permanente avec l'évidement 16a.
De la matière du tiroir rotatif 9,on n'a enlevé que la quantité nécessaire pour former une paroi inclinée 21; cette paroi coupe toute communication entre les évidements 16 et 16a et entre les canaux 18 et 18a.
L'arrangement qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante.
Quand les pistons 5 se déplacent et que le sens de la
<Desc/Clms Page number 8>
rotation est celui indiqué par la flèche de la figure 8, le fluide,,qui doit être pompé,est aspiré par l'admission 23 et se rend,par le canal 17 et l'orifice 13,dans l'évidement 16a,d'où il est aspiré dans, par exemple,le cylindre supéri- eur,par l'intermédiaire du canal 18a. Quand le piston se dé- plaçant dans le cylindre a modifié sa direction, la oonnex- ion entre les canaux 18a et ce cylindre est fermée; à la place de celle-ci, la connexion entre ce cylindre et le ca- nal 18 devient libre,de telle sorte que le fluide,,qui a été comprimé du fait de la course intérieure du piston/est ex- pulsé par l'ouverture 18, l'évidement 16, la lumière 12 et le canal 17a, vers l'extérieur, à travers l'évacuation 24.
L'autre cylindre fonctionne de façon tout à fait analogue, bien que,évidemment, le cylindre et le piston qui s'y trouve, manoeuvrent avec un déplacement de 180 par rapport au pre- mier cylindre. Le résultat est,par conséquente un effet de pompage uniforme et, en outre,le courant du fluide dans la pompe est aussi court que possible.
Un autre exemple de réalisation d'une variante,non re- présentée par le dessin,est que les embouchures des canaux ou ouvertures 18, 18a sont déportées,, en direction axiale du tiroir tournante l'une par rapport à l'autre,tout au moins dans la mesure requise,pour que certaines parties des deux embouchures se trouvent toujours du même côté d'un plan com- mun faisant un angle droit avec l'axe de rotation du tiroir tournant.
Une autre réalisation de la valve tournante est repré- sentée par la figure 10 et s'applique spécialement aux pompes pompant de l'air ou des gaz ; se caractérise par le fait que l'ouverture des deux canaux qui régularisent le côté re- foulement est un peu plus petite,en direction périphérique, que l'ouverture de ceux qui régularisent le coté aspiration,
<Desc/Clms Page number 9>
afin que la pression régnant dans la chambre opératoire ait la même valeur que la pression agissant sur l'air ou le gaz dans le canal l'embouchure du canal du côté du refoulement.
Dans la figure 10, la petite embouchure de canal est désignée par la référence 25 et la grande par la référence 26.
Une autre réalisation de la valve tournante est repré- sentée par la figure 11 et se distingue par le fait que les canaux 18 et 18a, prévus dans la valve ou le tiroir tournant débouahent,à l'extérieur, 9, 'Par les manetons de manivelle 8 du tiroir tour- nant 9.
Les différentes variantes de l'invention peuvent être appliquées à des pompes à un seul ou à plusieurs cylindres et à des pistons à simple ou à double effet. Dans ce cas, il est évidemment nécessaire de modifier les canaux et le tiroir tournant en correspondance.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Arrangements for pumps".
The present invention relates to an arrangement for pumps with one or more cylinders including operating chambers and pistons; these pistons are actuated by a crank shaft provided with one or more crankpins. In these pumps, the operating chamber or chambers are located between the piston and the crank shaft.
<Desc / Clms Page number 2>
which adjoins the end of the operating chamber and is designed in the form of a revolving drawer, with two oanaux intended to suck or pump the fluid intended to be sent to said operating chamber (s) or to be taken from them.
It is mainly distinguished by the fact that the mouths of the oanaux in the operating chamber or chambers made in the revolving slide, the axis of rotation of which, according to the known arrangement, is at right angles to the central line of the cylinder. or cylinders and section thereof, are arranged so as to place, as a result of the rotation of the rotary slide, directly according to the known method, the operating chamber of one cylinder or the operating chambers of several cylinders in inter communication. - mittent with the suction and delivery pipes; these channels are roughly opposite to each other;
and the revolving drawer has a diameter large enough that either the axes of its crank pin or crank pins protrude inside the cylindrical surface of the revolving drawer or the thickness of the rotating drawer is at least approximately equal to that of one of the pistons, in order to make the pump simple and compact and that at the same time large sections can be given to the mouths of the channels so that the circulation of the pumped fluid can take place quickly.
Examples of the embodiment of the arrangement according to the invention are shown essentially by the diagrams of the accompanying drawings.
Figures 1 and 2 show vertical sections through a single cylinder, single-acting pump according to the invention; the piston is in different positions of movement. Figure 3 shows a vertical section through a two-cylinder, single-acting pump.
<Desc / Clms Page number 3>
Figures 4 and 5 are vertical cross sections through a double acting, single cylinder piston pump. Figure 6 is a vertical section through a double-acting, two-cylinder piston pump, also according to the invention.
In Figures 1 and 2 of the drawings, the reference 1 designates a cylinder block or body in which a piston 5 moves. A journal 6 carrying two connecting rods passes through the piston. The lower ends of these connecting rods grip cranks 8 disposed exoentrically on a crank shaft 9 designed as a rotating slide. The crankshaft 9 is mounted in a bearing 10 of the cylinder block.
The crankshaft 9 is provided with two recesses or channels 18 and 18a, which have an axial and peripheral extent in the crankshaft for the purpose of establishing communication with a suction inlet and an exhaust. These channels 18 and 18a are located, as shown in the drawings at least approximately opposite each other and each is the image of the other. As the channels 18 and 18a have the extent shown in the figures, it will easily be understood that if one makes a vertical section through a valve through the channels, one of the channels, with the material between the two oa - nals, must represent in one or the other peripheral direction of the valve half of its circumference.
In the walls of the cylinder block 1 are formed openings 21 intended to allow the free passage of the journal 6 and adjacent parts of the connecting rods 7.
The device operates as follows.
In figure 1 the piston 5 is moving up and the cylinder chamber 2 communicates through the recess 18 of the crank shaft 9 with the intake pipe; as a result, the fluid to be pumped is sucked in, from the con-
<Desc / Clms Page number 4>
intake pickup through the recess 18 in the chamber 2. When the piston 5 has reached its highest position and can therefore no longer suck, the opening 18 has performed a sufficient rotational movement so that the cylinder is no longer in communication with the inlet port.
During the downstroke of the piston 5, the fluid sucked into the operating chamber 2 is compressed and as soon as the chamber 2 enters into communication through the recess 18a, with the discharge orifice, it is expelled through the latter. ci under the effect of pressure. This process is then repeated in a cycle for each stroke of the piston.
The spool or valve arrangement is extremely simple and is safely controlled by the motive force; the whole is therefore simple, safe and resistant; at the same time effective.
In addition, this arrangement has only relatively short length in the direction of the axis of the rotary slide, which is advantageous both from the point of view of the manufacture of the pump and of its dimensions.
FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the invention in a pump with two cylinders and two single-acting pistons 5, 5a. For the rest, this embodiment is similar to that of Figures 1 and 2 and operates essentially in the same way.
Figures 4 and 5 show a single cylinder double-acting pump according to the invention. The cylinder block 1 is closed here by a cover 4 at its upper end and in this way forms an operating chamber 2 below the piston 5 and an operating chamber 3 above.
The chamber 3 is in communication via the duct 17 with the casing embracing the crank shaft 9. For the other parts, this embodiment is similar to that of Figures 1 and 2 and the corresponding parts are designated by the.
<Desc / Clms Page number 5>
same references.
This device works as follows.
In figure 4, the piston 5 moves upwards and the fluid, which is to be pumped, is thus sucked, by the underside of the piston, through the recess 18, into the chamber 2. At the same time, the upper face of the piston compresses the fluid sucked previously into chamber 3; the fluid is then discharged through line 17 and arrives, through the recess 18a, at the outlet. When the piston has reached its highest position, the recess 18a cuts off the communication between the inlet port and the chamber 2 and, at about the same time, the communication between the chamber 3 and the outlet. , by the recess 18a, is interrupted.
During the downstroke, the recess 18 establishes communication between the chamber 3 through the duct 17 and the inlet port, and the recess 18a places the chamber 2 in communication with the drain. This is why the piston 5 establishes, with each stroke, the compression by one of its faces and the suction by the other; it is therefore double-acting.
FIG. 6 shows a double-acting, two-cylinder piston pump according to the invention; the two pistons are designated by the references 5 and 5a. For the rest, the arrangement is substantially similar to that of Figures 4-5 and the corresponding parts are designated by the same references. It will be noted, however, that, in the embodiment according to FIG. 6, the chamber 3, located on one side, communicates, through the pipe 17, with the chamber 2, located on the other side. ; the momentarily pressurized chambers therefore communicate with each other, while those which are under vacuum (suction) are also in communication with each other.
This provision is obviously intended to ensure the
<Desc / Clms Page number 6>
circulation of any fluid.
Some other exemplary embodiments are shown in Figures 7 to 11. Figure 7 is a section taken along the line VII - VII of Figure 8, which is a section taken at right angles to the line VIII - VIII in Figure 7. Figure 9 is a vertical section taken along the line IX - IX in Figure 7 with adjacent parts of the pump casing. Figure 10 is a vertical section through a rotary valve with recess mouths of different dimensions and Figure 11 is a horizontal view on another rotary spool.
In Figures 7, 8 and 9 which show one embodiment, the reference numeral 1 designates a cylinder block comprising two cylinders in which move pistons 5. The pistons carry journals 6 which pass through them. and on which are mounted connecting rods 7. The other ends of these connecting rods are fixed to crank pins 8 carried by a crank shaft 9 carried in a bearing located approximately in the center of the pump. In the outer part of the walls of the cylinder block 1 are formed recesses 21 for the piston journal 6.
The rotary valve 9 is surrounded by the pump casing 10 through which the crank pin 8 of the crank shaft passes.
This crankpin is assembled with the motor vehicle or with a handle or a handwheel suitable for the case of manual control. In the casing 10 are formed an inlet 23 and an outlet 24 on its end surfaces. These openings lead into channels 17, 17a which in turn lead to the center of the pump on the crank shaft 9 designed as a rotating spool. The direction of flow in the openings 23, 24 and the channels 17, 17a is based on the meaning
<Desc / Clms Page number 7>
motor rotation. By changing the direction of rotation, we can therefore modify the direction of the flow.
The mouths or orifices, which preferably turn all around in a peripheral direction, and where the channels 17, 17a open onto the revolving slide 9, are designated by the references 12 and 13 respectively.
In the interior bottoms of the operating chambers are recessed openings 14, into which protrusions 15 of the underside of the pistons 15 engage; these projections are shaped according to the rotating drawer and the opening. As a result of this, the harmful space is reduced.
The crank shaft or rotating spool 9 is provided with two recesses 16, 16a in permanent communication with the orifices 12, 13. These recesses extend, in peripheral direction, approximately all around the rotating valve, and on both sides thereof there are countersunk recesses 20 below the cylindrical surface of the rotary spool. With this arrangement, a large space is reserved for the fluid inside the turntable. In the rotating slide, two channels or openings 18, 18a are then formed, intended to regulate the flow through the openings 14, made in the bottoms of the cylinder. The opening 18 is in permanent communication with the recess 16, while the opening 18a is in permanent communication with the recess 16a.
From the material of the rotary drawer 9, only the amount necessary to form an inclined wall 21 has been removed; this wall cuts off all communication between the recesses 16 and 16a and between the channels 18 and 18a.
The arrangement which has just been described operates in the following manner.
When the pistons 5 move and the direction of
<Desc / Clms Page number 8>
rotation is that indicated by the arrow in Figure 8, the fluid, which must be pumped, is sucked through the inlet 23 and goes, through the channel 17 and the orifice 13, in the recess 16a, from where it is sucked into, for example, the upper cylinder, through channel 18a. When the piston moving in the cylinder has changed its direction, the connection between the channels 18a and this cylinder is closed; instead of this, the connection between this cylinder and the channel 18 becomes free, so that the fluid, which has been compressed due to the internal stroke of the piston / is expelled by the opening 18, the recess 16, the lumen 12 and the channel 17a, to the outside, through the exhaust 24.
The other cylinder operates in a very similar fashion, although, of course, the cylinder and the piston therein maneuver with a displacement of 180 relative to the first cylinder. The result is, therefore, a uniform pumping effect and, moreover, the flow of fluid through the pump is as short as possible.
Another exemplary embodiment of a variant, not shown in the drawing, is that the mouths of the channels or openings 18, 18a are offset, in the axial direction of the rotating slide relative to each other, while at least to the extent required, so that certain parts of the two mouths are always located on the same side of a common plane forming a right angle with the axis of rotation of the rotating slide.
Another embodiment of the rotary valve is shown in Figure 10 and applies especially to pumps pumping air or gases; is characterized by the fact that the opening of the two channels which regulate the discharge side is a little smaller, in the peripheral direction, than the opening of those which regulate the suction side,
<Desc / Clms Page number 9>
so that the pressure in the operating chamber has the same value as the pressure acting on the air or gas in the channel at the mouth of the channel on the discharge side.
In Figure 10, the small channel mouth is designated by the reference 25 and the large by the reference 26.
Another embodiment of the rotary valve is shown in FIG. 11 and is distinguished by the fact that the channels 18 and 18a, provided in the valve or the rotary spool, open to the outside, 9, by the crankpins of crank 8 of the rotating drawer 9.
The various variants of the invention can be applied to pumps with one or more cylinders and to single or double-acting pistons. In this case, it is obviously necessary to modify the channels and the rotating slide correspondingly.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.