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Pompe à débit variable par variation de la course des pistons ou décalage de l'excentrique.
La présente, invention a pour objet une pompe aspirante et fou- lante, dans laquelle la puissance du moteur est maintenue, constante, le débit étant mul pour une pression réglable désirée. La puissan- ce du moteur devant rester constante, ainsi que sa vitesse, pour une pression variable, le débit doit varier. Or, la formule du. débit étant
D =S x C x Nt où S (surface des pistons) et Nt (nombre de tours) restent constants, la variation du,débit implique nécessairement une variation de C, course des pistons.
Suivant l'invention, cette. variation de course des pistons, en dépendance de la pression, est déterminée par une variation de l'excentricité de l'excentrique commandant les pistons, cette varia- tion étant elle-même obtenue par déplacement longitudinal de l'ar- bre d'excentrique ; ce dernier porte un plateau d'excentrique en
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forme de prisme rectangulaire oblique, dont les bases sont perpendi- culaires à l'axe de l'arbre ; ce plateau est engagé dans le collier ou couronne d'excentrique et, par son déplacement longitudinal, dé- -termine une variation de l'excentricité totale, du fait que le col- lier d'excentrique ne peut se déplacer longitudinalement.
Le dépla- cement de l'arbre et du plateau d'excentrique,' et par conséquent la variation de l'excentricité, est déterminée par un vérin hydrau- lique dont la pièce mobile est soumise à la pression variable ré- gnant au refoulement de la pompe, et auquel s'oppose l'action cons- tante d'un ressort réglable agissant en sens contraire sur l'arbre d'excentrique ou le plateau si celui-ci est coulissable sur l'arbre fixe longitudinalement.
Afin que l'invention soit bien comprise, on a représenté à la fig.l du dessin annexé la coupe axiale d'un cylindre de pompe conforme à l'invention, les fig.2 à 4 donnant la coupe transversale de l'arbre d'excentrique, suivant la flèche F fig.l, pour diverses positions du plateau d'excentrique.
1 désigne le volant ou poulie entraîné par le moteur non re- présenté dont la puissance doit rester constante. 2 est l'arbre moteur qui, par les clavettes 3, entraîne l'arbre 4 du corps 5 de pompe. L'arbre 4 avec ses clavettes peut se déplacer longitudinale- ment dans l'évidement terminal 6 de l'arbre 2. 7 est le cylindre de la pompe, avec aspiration 8 et refoulement 9 ; dans ce cylindre se déplace en mouvement longitudinal de va-et-vient le piston 10 relié par bielle 11 au collier 12 d'excentrique qui est empêché de se déplacer transversalement (c'est-à-dire dans le sens de l'axe de 4) par des portées 13 du corps de pompe. L'alésage de ce collier 12 est en forme de prisme rectangulaire oblique dont deux faces, parallèles entre elles, sont inclinées sur cet axe.
Ce collier est entraîné en rotation par l'arbre 4 par l'intermédiaire d'un plateau 16 solidaire de l'arbre 4 et ayant également la forme d'un même prisme rectangulaire oblique, à faces latérales 17-17' parallèles à l'axe de 4 et faces latérales 18-18' inclinées sur cet axe. La
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fig.l donne la coupe par a-a de ce plateau. A l'extrémité droite de l'arbre. d'excentrique 4, une fourche 14 s'accroche dans une gor- ge 15 de l'arbre. Cette fourche est solidaire du levier 19 pivo- tant autour du point fixe 20. Le levier 19 est attaqué par un petit vérin hydraulique 21 qui agit en 22 et s'appuie en 23 ; ilreçoit directement, par le tuyau 24, la pression qui règne en 9.
Un ou des ressorts 25, attachés d'une part au levier 19 (en 29) et d'autre part à une vis 26, peuvent avoir leur tension réglée par le volant 27 ; cette vis traverse le réservoir 28 qui enferme la pompe, le ou les ressorts agissant en sens opposé à celui du vérin.
Quand l'ensemble est dans la position représentée (position I du levier 19) et que l'arbre 4 tourne, le débit de la pompe est maximum, le décalage! (fig.2) de l'excentrique étant maximum, la course du piston 10 est maximum. La pression en 9 et 24 est alors supposée nulle ou réglée en vue de l'obtention de la puissance maximum du moteur. Elle agit sur le piston du vérin 21, mais n'est pas suffisante à déplacer le levier 19 vers la position II, le ressort 25 étant réglé en conséquence, et le plateau 16 d'ex- centrique est dans sa position limite vers la droite (fig.l).
Si la pression en 9 vient à monter, le vérin déplace le le- vier 19 par exemple à la position II, et l'arbre d'excentrique 4 se déplace vers la gauche. Le plateau 16 se déplace donc vers la gauche dans le collier 12 et l'excentricité i tombe à i' (fig.3).
La course du piston diminue de manière correspondante. Si la pres- sion augmente encore, le levier 19 peut se rapprocher de la posi- tion limite III (fig.l) pour laquelle (fig.4) i est devenu nul ; il n'y a plus d'excentricité, la pompe ne refoule plus (pression maximum) et le moteur tourne à vide. Dès que la pression en 9 dimi- nue, le ressort 25 rappelle l'arbre 4 vers la droite, et l'excen- tricità i augmentant, la course du piston augmente et le débit- aug- mente.
La course du piston et le débit varient donc avec la pression
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en 9 et sous l'effet de celle-ci ; le ou les ressorts 25 convenable- ment calculés règlent le déplacement de l'arbre 4 ou plus exactement du plateau 16 à rampes, suivant la pression agissant dans le vérin 21. La vis 26 avec son volant 27 servent à régler la tension du res- sort pour une pression x demandée à un débit nul.
Comme il a été dit, pour une pression demandée maximum et un débit nul, la puissance demandée au moteur est pratiquement nulle il tourne donc à vide, d'où notable économie d'énergie. Le moteur peut être choisi plus faible que pour une pompe à débit fixe qui nécessite une soupape de sûreté à pression maximum, cette soupape absorbant alors la puissance du moteur.
Il va de soi que l'arbre 4 pourrait être fixe dans le sens longitudinal, le plateau 16 étant alors déplaçable longitudinalement sur l'arbre et étant directement soumis à l'action du ressort 25 et du vérin 21 (ou levier 19). De même, l'attaque de la pièce mobile (arbre 4 ou plateau 16) par le vérin pourrait être modifiée, ou en- core l'action de la pression en 9 sur la pièce mobile être transmise différemment. Le ressort 25 pourrait aussi agir sur le vérin, en opposition à la pression de 9 ; il pourrait être remplacé par tout, organe équivalent, par exemple des contrepoids, ou une chambre étan- che dans le vérin dans laquelle est enfermé un fluide sous pression déterminée.
L'exemple décrit ne comporte, pour plus de clarté, qu'un seul cylindre, mais on conçoit que l'invention est applicable à toute pompe ou compresseur multicylindrique, à cylindres en ligne, en étoile ou en V, avec ou sans bielles, avec ou sans ressorts, etc.
REVENDICATIONS.
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