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"Pompe rotativeà istons-tiroirs et à chambre de travail en forme de croissant"
Les pompes rotatives à chambra de travail en forme de crois- sant tendent à former des vides ou poches dans les chambres de travail lorsque la vitesse de rotation est grande, même si le canal d'aspiration présente la conformation la plus favorable.
Lors du passage rapide de la chambre d'aspiratio dans la chambre de refoulement de la pompe. ces villes- se résorbent avec production de coups, ce qui, pour une vitesse de rotation relativement élevée et une grande hauteur d'élévation, entraîne une forte production de bruits, la corrosion des parois du boîtier et des pistons-tiroirs (formation de cavités de corrosion) et de,3 oscillations plus ou
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Moins fortes de la pression dans le conduit da refoulement.
Dans le but d'éliminer ces inconvénients, il a déjà été proposé que la
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cloison du boîtier, qui se trouva entre la canal u'aspiration et le canal de refoulement, par rapport au sens de rotation, soit placée asymétriqueuent par rapport au plan détermine par l'axe du tambour et l'axe longitudinal du boîtier (brevet allemand lo 4po.355), de telle façon que la plus grande partie de cette cloison se trouve du côté du canal de refoulement.
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L'expérience a toutefois prouve que cette t,iai,u-r6 ne J?6nüet pas, à elle seule, de supprimer la formation de vides avec les désavantagea qui en résultent.
Suivant l'invention, la fonction de vides est presque complè- tètent évitée par l'application simultanée de quatre mesures
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connues en soi, aux pompes rotatives à..Î,Üsto1l3...tiroira et chambre de travail en forme de croissant.
Tout d'abord, la cloison du boîtier, qui est située entre le. canal d'aspiration et le canal de refoulement, par rapport au sans
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da rotation, est fuit-- sensiblement ,I.Jlt.5 longue qu'un espacement entre }istol1s...tiroirs, hioaurë sur la surface de frottement da la cloison du boîtier. ensuite, la cloison du boîtier est disposée asymétriquonent, de la manière décrite ci-dessus, é;;
Polerl8nt connue. zn outre, la canal d'admission est agence de talle façon qu'il débouche JaU 2rès tangentielleLle!1t au tat1bour à ,?ii3tons daris la chambre de travail en fonde de croissant (brevet allemand N 591.076). Finalement, la paroi postérieure, par rapport au sens de rotation, de chaque piston-tiroir, qui s'étend dans la chambre
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de travail en fore de croissant, ext agencée obliquement de telle manière que cette paroi postérieure forme un angle obtus avec la tangente correspondante à la périphérie du tambour à piston.
Grâce à cette dernière particularité, il -se fait que l'angle formé entre la paroi postérieure de chaque piston-tiroir et la périphérie du tambour à tiroir, ne tend pas à favoriser la forma-
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tien de vides ou pocher..Si cet angle est droit, ou aigu, cet es- pace exerce, dans une certaine mesure, lors d'une vitesse de rotation élevée des pistons-tiroirs, une action additionnelle d'aspiration
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sur le fluide h;oteur inerte, qui suit plus lentement, de sorte qu'il sa produit très facilement une trop forte dépression à. cet endroit,
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ce qui entraine la formation d'une poche replie dtair et (le vapeur d'eau.
C'est seulement par la coopération des quatre mesures envisa-
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géea qu'on parvient à créer de conditions qui, ftlêft16 aux vitess.d cle rotation élevées des .:?ii:3tol1s...tiroirs, évitent la formation de vides ou poches et les inconvénients qui en résultent, et ce dans la plupart des conditions de travail.
L'angle obtus à la paroi postérieure: par rapport au sens de rotation, des pistons-tiroirs, qui pénètre dans la chambre de travail en forme de croissant, peut être formé de doux Manières différentes.
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On peut, de la manière connue en soi, monter lea ...JÏ5tOllfi- tiroirs à inclinaison vers levant, par rapport au s-ens de rotation, dans le tambour à pistons, ou bien, lorsque le'3 pistons-tiroira sont a10Iltéiii raclialci11ent, on peut biseauter, de lintérieur vers 1textÁrievr et vers l"avant par rapport au sens de rotation, les parois tournées vers l'arrière, par rapport au sens de rotation,
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sur la longueur de ces parois qui pénètre dans la crE are de tra- vail en forme de croissant, lorsque les pistons-tiroirs se trou- vent dans leur position extérieure,
Dans la pompe rotative connue (brevet allemand N 430.455)
comportant la disposition asymétrique de la cloison située entre
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le canal Ü)asirtion et le canal da refouleuer.t, par rapport au sens de rotation, le canal d'aspiration débouche à peu près per- pendiculairement dans la chambre en forr;16 de croissant se trouvant autour du tambour É1 pistons.
De ce fpit, le liquide aspiré est, à son entrée dans les chambres situées entre le )i.3toHh1...tiroir,
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dévié peu près à augle droit vers le haut, coude dans la dévié peu près angle droit vers haut, coude dans direction du courant produit une résistance appréciable à L'écou- lèvent, qui augmente encore la, différence entre la vitesse du flux dans le canal d'aspiration et la. vitesse de rotation des pistons-tiroirs.
Grâce au fait que le canal d'admission débouche tangentiellement dans la chambre de travail en forme de croissant, le dit coude est évité et le flux est dévié progressivement et notamment en Majeure partie geule,ment après la fermeture des cham- bres de refoulaient entre les pistons-tiroirs et la cloison du boîtier.
Lorsqu'une telle pompe rotative a été conçue pour Marcher à un nombre de tours détermine et dans des conditions d'aspiration se présentant en moyenne, il n'arrivera pas rarement qu'une telle pompe devra également être utiliser dans des conditions d'aspiration meilleures ou plus Mauvaises, Si les résistances dans le conduit d'aspiration sont plus faibles qu'il n'a été prévu, le vide existant, au début, dans chaque chambre, sera plus petit.
.Par conséquent, la diminution de volume des chanbres de refoule- ment fermées sera trop grande et, après la- disparition du vide, la masse de liquide superflue devra pouvoir trouver un équilibrage de pression par les fuites entre les pistons-tiroirs et le tambour à pistons, ainsi qu'aux faces frontales de ce tambour.
Si le jeu entra le tambour à pistons ou les pistons-tiroirs, d'une part, et les couvercles du boîtier, d'autre part, ainsi qu'antre les pistons-tiroirs et le tambour, dans les fentes de ce tambour, est faible, il peut arriver qu'une pression da grandeur inadmissible s'exerce sur les parois des chambres de refoulement fermées, de sorte que les parties les plus faibles de celles-ci, notamment les parties des pistons-tiroirs qui pénètrent dans l'espace en forme de croissant, doivent céder à la pression, car les liquides na sont pas compressibles.
Si les résistances dans le conduit d'aspiration sont plus
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grandes qu'il n"a été prévu, le vide existant, au début, dans chaque chambre, sera également plus grand. Dans de telles condi- tions défavorables, la diminution de volume des chambres de refou- lement fermées ne suffit plus pour faire disparaître complétaient le vide jusqu'au moment du début de l'ouverture de chaque chambre de refoulement du côté du refoulement. Par conséquent, la résorption du vide restant, avec production de coups, qui doit précisément être évitée, se produit quand même encore, bien que dans une Mesure plus faible.
Dans le but d'obtenir qu'une telle pompe rotative, conçue pour des conditions moyennes de fonctionnement, devienne également insensible à de telles conditions anormales de marche, un équi- librage progressif de pression entre la tubulure de refoulement et les chambres fermées du boitiar est opéré, suivant l'inven- tion, par un ou plusieurs canaux étroits partant du conduit de refoulement, qui sont taillés dans la surface de frottement de la cloison et ont une longueur Huilée de manière à assurer encore la séparation complète entre le côté du refoulement et le côté de l'aspiration.
Afin d'éviter que ces canaux ne provoquent la formation de rainures dans les surfaces périphériques de frottement des pistons-tiroirs, les dits canaux sont avantageusement taillés suivant une direction quelque peu inclinée par rapport à l' axe du boîtier.
Un exemple d'exécution de l'objet de l'invention est illustré schématiquement au dessin annexée
Le tambour à pistons 4 est monté à rotation autour (la son axe 3 dans le boîtier 6 pourvu d'un forage cylindrique par rapport à l'axe longitudinal 5. Afin d'obtenir un angle obtus ce entre la paroi dorsale 11 dos pistons-tiroirs 9 et la tangente 12 au tambour à pistons 4, la position oblique, notamment inclinée vers l'avant, de tout le piston-tiroir, est prévue dans l'exemple
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d'exécution illustré.
La cloison 1 du boîtier, située entre le canal d'aspiration 7 et le canal de refoulement 8, par rapport au sens de rotation, est agencée asymétriquement de manière que la plus grande partie de la cloison 1 se trouve du côté du canal de refoulement 8, par rapport au plan 2-2 déterminé par l'axe 3 du tambour et l'axe longitudinal 5 du boîtier. Le canal d'aspiration 7 débouche à peu près tangentiellement dans la chambre de travail en forme de croissant, délimité par la surface de frottement 13 des pistons-tiroirs 9.
En plus, la cloison 1 du boîtier s'étend sur un arc plus rand de la surface de frottement 13 des tiroirs que l'arc cor- respondant à l'écartement a des pistons-tiroirs. En outre, comme il a déjà été siyalé, la cloison 1 du boîtier est déplacée péri- phériquement vers le canal de refoulement 8, de sorte qu'il se produit une certaine compression du contenu de la chambre A for- mée par la périphérie du tambour, chaque paire de pistons-tiroirs et la surface de frottement 13 des tiroirs sur la cloison 1 du bottier. Cette compression est poussée à un degré tel que les vides produits à l'intérieur des chambres fermées A du bottier sont remplis aussi complètement que possible avant l'évacuation du contenu de la chambre dans le canal de refoulement 8.
Si, dans certaines conditions de travail, la diminution de volume des cham- bres A du bottier devait dépasser la volume du vide y existant, le liquide en excès peut, dans de faibles limites, s'échapper par le jeu existant toujours entre le tambour à pistons et les couvercles du boîtier et entre les pistons-tiroirs et le tambour à pistons, dans les fentes 10 du tambour à pistons servant à rece- voir ces pistons-tiroirs..
Dans le but de réaliser une mesure de sécurité lorsqu'il existe des conditions de travail anormales, on peut, en particulier lorsque le jeu des pistons-tiroirs est très faible, tailler un ou plusieurs canaux d'équilibrage 14 dans la surface de frottement 13 de la cloison du boîtier, en
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partant du bord 15, situé du côté du refoulement, de la cloison 1, ces canaux s'étendant sur une longueur telle, dans cette surface de frottement, que la séparation complète entre le canal d'aspi- ration 7 et le canal de refoulement 8 reste encore assurée.
Les canaux d'équilibrage 14 sont avantageusement disposés quelque peu obliquement par rapport à la direction de rotation, afin d'éviter la formation de rainures dans la surface de frottement périphé- rique 16 des pistons-tiroirs 9. Ce ou ces canaux d'équilibrage de pression doivent présenter une section transversale tellement faible qu'une résorption progressive des vides ou poches soit assurée, Mais qu'une variation de pression, par à-coups, soit évitée.
Comme la formation de vides ne peut pas être complètement évitée à des vitesses de rotation élevées des pistons-tiroirs, il peut être avantageux de ne tailler le ou les canaux d'équili- brage 14 dans la surface de frottement des pistons-tiroirs sur la cloison 1, en partant du bord 15 de cette cloison, qui est situé du côté du refoulement, que sur une longueur telle que les chambres de travail A complètement formées ne sont pas mises en communication avec le côté du refoulement, par les extrémités des canaux d'équilibrage 14, immédiatement après leur formation, Liais que les chambres de travail A effectuent un court déplace- ment vers le canal de refoulement 8, avec diminution du volume qu'elles enferment, avant que les canaux d'équilibrage 14 n'entrent en action.
La longueur du dit déplacement se détennine en fonction de la grandeur de la vitesse de rotation des pistons-tiroirs, de la grandeur des résistances dans la canal d'aspiration 7 et de la nature du liquide devant être déplacé. aU liau d'âtre taillés dans la surface de frottement péri- phérique 13 de la cloison 1 du boîtier, ces canaux d'équilibrage peuvent également être fonnés dans les parois frontales intérieures des deux couvercles du boîtier. Dans ce cas, il faut seulement
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veiller 'à ce que cea canaux d'équilibrage s'étendent, dans la direction allant vers le canal de refoulement, au-delà du plan imaginaire passant par l'axe 3 du tambour et le bord 15 de la cloison, qui est situé du côté du refoulement.
Dans le cas où plusieurs canaux d'équilibrage 14 sont prévus dans la surface de frottement 13 de la cloison 1 du boîtier, les canaux individuels peuvent s'étendre sur des distances différentes vers le côté de l'aspiration, de aorte qu'il se produit une action graduelle d'équilibrage, qui devient plus forte vers le coté du refoulement. Un effet similaire peut aussi être obtenu en ;arc- voyant un seul canal d'équilibrage (ou bien plusieurs de ces canaux) qui se rétrécit progressivement dans la surface de frot- tement, depuia le bord 15 de la cloison.
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"Rotary pump with istons-drawers and crescent-shaped working chamber"
Crescent-shaped rotary working chamber pumps tend to form voids or pockets in the working chambers when the rotational speed is high, even if the suction channel has the most favorable conformation.
When moving quickly from the suction chamber to the pump delivery chamber. these cities are resorbed with production of blows, which, for a relatively high speed of rotation and a great height of lift, leads to a strong production of noises, the corrosion of the walls of the housing and the piston-slides (formation of cavities corrosion) and, 3 oscillations more or
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Lower pressure in the discharge pipe.
In order to eliminate these drawbacks, it has already been proposed that the
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housing partition, which was located between the suction channel and the delivery channel, with respect to the direction of rotation, is placed asymmetric with respect to the plane determined by the axis of the drum and the longitudinal axis of the housing (German patent lo 4in. 355), so that the greater part of this partition is on the side of the discharge channel.
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However, experience has shown that this t, iai, u-r6 does not, on its own, suppress the formation of voids with the resulting disadvantage.
According to the invention, the void function is almost completely avoided by the simultaneous application of four measurements.
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known per se, with rotary pumps, Üsto1l3 ... drawera and crescent-shaped working chamber.
First of all, the bulkhead of the housing, which is located between the. suction channel and discharge channel, compared to without
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da rotation, is leaked-- noticeably, I.Jlt.5 long as a spacing between} istol1s ... drawers, hioaurë on the friction surface of the partition wall of the housing. then, the wall of the housing is arranged asymmetrically, as described above, é ;;
Polerl8nt known. zn addition, the inlet channel is agency talle so that it opens out JaU 2rès tangentialLle! 1t at tat1bour to,? ii3tons daris the working chamber in crescent base (German patent N 591,076). Finally, the posterior wall, with respect to the direction of rotation, of each piston-slide, which extends into the chamber
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crescent fore work, ext arranged obliquely in such a way that this rear wall forms an obtuse angle with the corresponding tangent at the periphery of the piston drum.
Thanks to this last feature, it -se fact that the angle formed between the rear wall of each piston-drawer and the periphery of the drawer drum, does not tend to promote the forma-
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If this angle is right or acute, this space exerts, to a certain extent, during a high rotational speed of the piston-spools, an additional suction action
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on the inert h; otor fluid, which follows more slowly, so that it very easily produces too strong a depression. this place,
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which causes the formation of a folded pocket of air and (water vapor.
It is only through the cooperation of the four measures envisaged
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geea that it is possible to create conditions which, at high rotation speeds of the drawers, avoid the formation of voids or pockets and the resulting inconveniences, in most cases. working conditions.
The obtuse angle at the posterior wall: in relation to the direction of rotation, piston-spools, which enters the crescent-shaped working chamber, can be formed in different gentle ways.
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It is possible, in the manner known per se, to mount the ... JÏ5tOllfi- drawers tilting upwards, with respect to the rotation s-ens, in the piston drum, or else, when the'3 piston-drawera are a10Ilté Raclialci11ent, it is possible to bevel, from the inside towards the textÁrievr and towards the front in relation to the direction of rotation, the walls facing backwards, in relation to the direction of rotation,
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along the length of these walls which penetrates into the crescent-shaped working crE are, when the piston-spools are in their external position,
In the known rotary pump (German patent N 430.455)
comprising the asymmetrical arrangement of the partition located between
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the channel Ü) asirtion and the channel da repouleuer.t, with respect to the direction of rotation, the suction channel opens out more or less perpendicularly into the chamber in forr; 16 of crescent located around the drum E1 pistons.
From this fpit, the aspirated liquid is, on its entry into the chambers located between the) i.3toHh1 ... drawer,
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deflected roughly at right angle up, bend in deflected roughly right angle up, bend in direction of current produces appreciable resistance to the flow, which further increases the difference between the velocity of flow in the suction channel and the. rotational speed of the slide pistons.
Thanks to the fact that the inlet channel opens tangentially into the crescent-shaped working chamber, the said bend is avoided and the flow is gradually deviated and in particular in the major part of the mouth, after closing the discharge chambers between the piston-drawers and the housing partition.
When such a rotary pump has been designed to operate at a determined number of revolutions and under average suction conditions, it will not seldom happen that such a pump will also have to be used under suction conditions. better or worse, If the resistances in the suction duct are lower than expected, the vacuum existing at the start in each chamber will be smaller.
Consequently, the reduction in volume of the closed discharge passages will be too great and, after the vacuum has disappeared, the superfluous mass of liquid must be able to find a pressure equalization by the leaks between the piston-spools and the drum. piston, as well as the front faces of this drum.
If the clearance entered the piston drum or piston-drawers, on the one hand, and the housing covers, on the other hand, as well as between the piston-drawers and the drum, in the slots of this drum, is low, it can happen that a pressure of unacceptable magnitude is exerted on the walls of the closed discharge chambers, so that the weakest parts of these, in particular the parts of the piston-spools which penetrate into the space crescent-shaped, must give way to pressure because liquids are not compressible.
If the resistances in the suction line are greater
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larger than expected, the vacuum existing at the start in each chamber will also be greater. Under such unfavorable conditions, the reduction in volume of the closed discharge chambers is no longer sufficient to achieve this. disappeared completed the vacuum until the moment of the beginning of the opening of each discharge chamber on the discharge side. Therefore, the resorption of the remaining vacuum, with production of blows, which must precisely be avoided, still occurs, although to a lower extent.
In order to obtain that such a rotary pump, designed for average operating conditions, also becomes insensitive to such abnormal operating conditions, a progressive balancing of pressure between the delivery pipe and the closed chambers of the box is operated, according to the invention, by one or more narrow channels starting from the discharge duct, which are cut into the friction surface of the partition and have an oiled length so as to further ensure complete separation between the side of the discharge and suction side.
In order to prevent these channels from causing the formation of grooves in the peripheral friction surfaces of the slide pistons, said channels are advantageously cut in a direction somewhat inclined with respect to the axis of the housing.
An exemplary embodiment of the object of the invention is illustrated schematically in the accompanying drawing.
The piston drum 4 is mounted to rotate around (its axis 3 in the housing 6 provided with a cylindrical bore with respect to the longitudinal axis 5. In order to obtain an obtuse angle between the dorsal wall 11 back pistons- drawers 9 and the tangent 12 to the piston drum 4, the oblique position, in particular inclined towards the front, of the entire piston-drawer, is provided in the example
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execution shown.
The partition 1 of the housing, located between the suction channel 7 and the discharge channel 8, with respect to the direction of rotation, is asymmetrically arranged so that the greater part of the partition 1 is on the side of the discharge channel 8, with respect to the plane 2-2 determined by the axis 3 of the drum and the longitudinal axis 5 of the housing. The suction channel 7 opens out approximately tangentially into the crescent-shaped working chamber, delimited by the friction surface 13 of the slide pistons 9.
In addition, the partition 1 of the housing extends over a greater arc of the friction surface 13 of the spools than the arc corresponding to the distance a of the spool pistons. In addition, as has already been mentioned, the partition 1 of the housing is moved peripherally towards the delivery channel 8, so that a certain compression occurs of the contents of the chamber A formed by the periphery of the. drum, each pair of piston-drawers and the friction surface 13 of the drawers on the partition 1 of the casing. This compression is pushed to such a degree that the voids produced inside the closed chambers A of the casing are filled as completely as possible before the contents of the chamber are discharged into the discharge channel 8.
If, under certain working conditions, the reduction in volume of chambers A of the casing should exceed the volume of the void existing there, the excess liquid can, within small limits, escape through the clearance still existing between the drum. and the housing covers and between the piston-slides and the piston-drum, in the slots 10 of the piston-drum for receiving these piston-slides.
In order to achieve a safety measure when there are abnormal working conditions, it is possible, in particular when the clearance of the slide pistons is very low, to cut one or more balancing channels 14 in the friction surface 13 of the enclosure wall,
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starting from the edge 15, located on the discharge side, of the partition 1, these channels extending over a length such, in this friction surface, that the complete separation between the suction channel 7 and the discharge channel 8 is still assured.
The balancing channels 14 are advantageously arranged somewhat obliquely with respect to the direction of rotation, in order to avoid the formation of grooves in the peripheral friction surface 16 of the slide pistons 9. This or these balancing channels pressure must have such a small cross section that a gradual absorption of the voids or pockets is ensured, but that a pressure variation, in spurts, is avoided.
As the formation of voids cannot be completely avoided at high rotational speeds of the slide pistons, it may be advantageous not to cut the balancing channel (s) 14 in the friction surface of the slide pistons on the spool. partition 1, starting from the edge 15 of this partition, which is located on the discharge side, that over a length such that the fully formed working chambers A are not placed in communication with the discharge side, via the ends of the channels balancing 14, immediately after their formation, Liais that the working chambers A make a short movement towards the delivery channel 8, with a decrease in the volume which they enclose, before the balancing channels 14 enter in action.
The length of said displacement is determined as a function of the magnitude of the speed of rotation of the slide pistons, of the magnitude of the resistances in the suction channel 7 and of the nature of the liquid to be moved. In addition to hearths cut into the peripheral friction surface 13 of the partition 1 of the housing, these balancing channels can also be formed in the inner front walls of the two housing covers. In this case, it only takes
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ensure that these balancing channels extend, in the direction towards the discharge channel, beyond the imaginary plane passing through the axis 3 of the drum and the edge 15 of the partition, which is located from the discharge side.
In the event that several balancing channels 14 are provided in the friction surface 13 of the partition 1 of the housing, the individual channels may extend over different distances towards the suction side, from aorta to produces a gradual balancing action, which becomes stronger towards the discharge side. A similar effect can also be obtained by arching a single balancing channel (or several of these channels) which gradually tapers into the friction surface from the edge of the septum.
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