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"Perfectionnements aux pompes" ----------------------------
L'invention se rapporte aux pompes et plus parti- culièrement à une pompe radiale de haute pression.
Le terme haute pression se rapporte aux pressions qui dépassent 200 kg par centimètre carré. La construc- tion des pompes réalisant des"pressions aussi élevées a été difficile jusqu'à présent en raison de l'inertie des organes mobiles et des vitesses périphériques des surfaces portantes.
Pour surmonter ces difficultés, un but de l'inven- tion consiste dans la réalisation d'un organe d'entrainement de petit diamètre qui coopère avec une série de sabots dont la surface portante présente un évidement rempli de li-
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quide. Un palier hydraulique" est ainsi ménagé entre
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Les sabots et l'organe d'entrainement, notamment l'excen- trique; les sabots assurent l'étanchéité du palier hydrau- l.ique et servent d'organes de commande des pistons radiaux, la construction étant avantageusement réalisée de façon telle que la position du sabot s'ajuste par rapport à celle du piston au cours du fonctionnement, les sabots jouant le rôle d'organes d'étanchéité et de support des pistons.
La pompe radiale, objet de l'invention, est destinée à servir de source de liquide à haute pression en appli- cation à l'aviation, en raison de la construction compacte de la pompe par rapport à ses dimensions et de la simplicité de sa réalisation qui se prête à une construction solide et économique.
Un autre but de l'invention consiste dans une réa.li- sation telle du palier hydraulique par rapport aux pistons que les sabots n'ont pas 'de tendance à se dégager de l'excen- trique, tout en évitant un grippage de ces organes, aux vi- tesses et pressions élevées auxquelles le piston et la pompe sont exposés.
Un autre but encore de l'invention consiste dans la réalisation d'un piston tubulaire dont la paroi est consti- tuée en matière appropriée et présente une épaisseur telle qu'elle se prête à une dilatation limitée sous haute pression pour diminuer ainsi le jeu entre le piston et la paroi du cylindre et réduire, par conséquent, au minimum les fuites qui pourraient se produire lors de l'augmentation de la pression.
L'invention vise en outre la réalisation d'un méca- nisme pour relier une série de pistons à la périphérie d'un organe excentrique d'entraînement. Conformément à une narti- cularité de l'invention, la pompe comporte des anneaux qui. réalisent''la liaison entre la périphérie de l'excentrique et les pistons de la pompe.
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D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaitront de la description qui suit en se référant aux dessins annexés, aur lesquels:
La Figure 1 est une vue en perspective d'une pompe, objet de l'invention, un fragment étant arraché pour mieux illustrer l'agencement interne de la dite pompe;
La Figure 2 est une coupe longitudinale d'une pompe constituant une variante préféréede l'invention;
La Figure 3 est une vue de bout de la pompe montrée sur la Figure 2;
La Figure 4 est une vue du côté opposé de la pompe montrée sur la Figure 3;
La Figure 5 est une vue en coupe sbhématique montrant l'agencement des pistons autour de l'excentrique de commande;
La Figure 6 est une vue fragmentaire de l'agrafe d'assemblage des anneaux de liaison de pistons;
La Figure 7 est une vue en coupe, à échelle plus grande, montrant les détails de la liaison entre un piston et le sabot respectif ; La Figure 8 est une vue en coupe du fragment montré sur la Figure 7.
En se référant aux dessins, l'invention sera décrite en application à la pompe montrée sur la Figure 2, des nu- méros de référence identiques désignant toutefois des orga- nes similaires de la variante montrée sur la Figure 1.
Comme montré sur les dessins, la pompe comporte un corps 1, pouvant être constitué par une pièce coulée, dans lequel est ménagée la chambre d'alimentation 2. Des plaques de bout 3 et 4 sont agencées aux extrémités opposées du corps 1 et sont fixées en place au moyen'de boulons 5 et 6.
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La plaque de bout 3 présente un trou au travers duquel passe 1''arbre d'entrainement 7 sur lequel sont montes les organes (le commande, on l'expèce les excentriques 8 qui sont disposes dans la chambre 2. Sur l'extrémité externe de l'arbre 7 est monté un organe d'accouplement élastique destine à relier 1''arbre 7 à un motour appropriée non figure.
L'extrémité interne ci.9 l'arbre 7 est logée dans des roulements anti-friction 10 et 11 montés dans les plaques respoctives 3 et 4.
Un orifice d'aspiration 12 et un orifice de refoule- ment 13 sont prévus dans la plaque de bout 4. L'orifice d'aspiration 12 est destiné à être relié à une source de fluide; par exemple d'huile, et communique par 1''intermédiaire du pas- sage 14 pratiqué dans la plaque 4 avec un passage longitudinal 15 ménagé dans 7¯' arbre d'entraînement 7.
L'axe du passage 15 coïncide avec J'axe de rotation de 1¯'arbre 7. Le passage 15 communique avec des compartiments 16 affectant la forme d'un secteur et qui viennent jusqu'au bord périphérique des excentriques respectifs 8, en permet- tant ainsi un écoulement de fluide dans le sens radial. Une série de sabots mobiles indiqués dans leur ensemble en 17 est agencée le long du bord périphérique de chaque excentrique 8.
L'extrémité inférieure de chaque sabot présente une courbure de façon à pouvoir coulisser le long de la périphérie de l'ex- centrique correspondant 8; une lumière 19 prévue sur la sur- face interne du sabot, est longée par un rebord 19B comme mon- tré sur les Figures 7 et 8. Un passage 20 traverse le sabot à partir de la lumière 19 et coopère avec le-compartiment 16, lors de la rotation de l'excentrique 8 qui amène le com- partiment 16 en face des lumières respectives 19.
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La paroi externe du sabot 17 est'évidée de façon à constituer un logement sphérique 21. Une extrémité sphérique complémentaire 22 d'un piston tubulaire 23 s'engage dans le logement 21. L'extrémité opposée du piston 23 est ouverte et est susceptible de coulisser dans une chambre cylindrique 24.
Deux séries de chambres cylindriques 24 sont usinées dans le corps 1 et sont agencées suivant des rayons partant de la chambre 2 des points disposés le long des excentriques 8, comme montré de façon particulièrement claire sur les Figures 1,2 et 5. Les pistons tubulaires 23 sont logés dans les chambres 24 et peuvent effectuer un mouvement de va-et- vient dans ces dernières. Les extrémités externes des chambres cylindriques 24 sont fermées au moyen des bouchons 25 qui s'engagent avec des garnitures d'étanchéité 26. Des bossages internes 27 solidaires des bouchons 25 sont agencés dans les chambres 24.
Les bossages 27 coopèrent avec les pis- tons tubulaires 23 de telle façon que lors de la course des dits pistons vers l'extérieur, les bossages s'engagent dans l'extrémité ouverte des pistons respectifs en refoulant du liquide de ces derniers, comme il sera expliqué ci-après.
Un manchon 28 est monté de façon étanche sur la surface externe du boitier 1 et fixe les bouchons 25 en place dans les chambres cylindriques 24.
Chaque piston tubulaire 23 présente un épaulement 29 qui sert d'appui à un axe 30 au moyen duquel le piston 23 est articulé à l'extrémité d'une tige 31. L'extrémité opposée de la tige 31 est articulée à son sabot correspondant 17 au moyen d'un axe 32 inséré dans un trou 33 qui s'ouvre aux extrémités opposées des sabots respectifs dans des rainures curvilignes 34 ménagées dans.ces derniers.
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Grâce à la forme semi-sphérique de l'extraite 22 du piston tubulaire 23 et du logement 21 dans lequel s'engage cette extrémité, la position du piston tubulaire 23 et du sabot 17 s'ajuste de façon automatique dans tontes les cir- constances, de sorte que la tige 31 n'est pas soumise une fatigue notable lors de la course de compression du piston tubulaire. Par conséquente les dimensions et les caracté- ristiques de résistance devant être attribuées à la tige 31 doivent seulement suffire pour supporter la fatigue relati- vement faible intervenant lors du retour du piston tubulaire 23 effectuant sa course d'aspiration.
Comme montre sur la Figure 8, les axes 52 sont ver- rouillés en place dans les sabots 17 au moyen des anneaux 35 montés dans les rainures curvilignes34 aux côtés opposés des sabots 17 de façon à maintenir les sabots en prise avec l'ex- centrique le long de la périphérie de ce dernier. Trois agrafes élastiques 36, comme montrésur les Figures 5 et 6, sont prévues pour assembler les anneaux. Chaque agrafe 36 présente à l'une de ses extrémités une griffe 37 qui est d'a- bord insérée sur le bord d'un anneau 35, et ensuite l'autre extrémité de l'agrafe est insérée sur le second anneau 35, comme montré sur la Figure 6, de façon à assembler les an- neaux 35 tout en maintenant les sabots 17 en engagement avec la surface de l'excentrique 8.
On remarquera que la lumière 19 ménagée sur la sur- face interne des sabots 17 est entourée d'un rebord 19B qui s'engage avec la surface de l'excentrique 8 de façon à as- surer l'étanchéité de la dite lumière. Le liquide contenu dans la lumière 19 fait en conséquence office de "palier @ hydraulique" ménagé dans les sabots 17 et dont l'étanchéité est assùrée au moyen du rebord 19B.
Toutefois, on observera
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qu'en fonctionnement le liquide aura tendance à s'épancher au-dessous du rebord 19B en lubrifiant ainsi les surfaces portantes du rebord 19B et de l'excentrique 8.T outefois,afin que les sabots 17 n'aient pas de tendance à "flotter" (c'est- à-dire à se dégager de l'excentrique) sous l'effet des pres- sions hydrauliques extrêmes et des vitesses imposées à la pompe, la surface totale du sabot 17 soumise à cette pres- sion coopère avec la surface totale du piston 23 exposée à une pression-hydraulique antagoniste, de sorte que la surface totale des sabots 17, qui se trouve sous une pression qui tend à les décoller 'de l'excentrique, sera inférieure à la surface totale qui tend à maintenir les dits sabots en con- tact avec l'excentrique 8.
Par conséquent la pression appli- quée au piston 23 engendrera une pression antagoniste qui ten- dra à pousser le sabot 17 vers l'excentrique 8. Toutefois, l'écart entre ces surfaces antagonistes est suffisamment fai- ble et la surface de contact entre le rebord 19B et l'excen- trique 8 suffisamment grand pour qu'un grippage n'inter- vienne pas à la vitesse et aux pressions élevées auxquelles la pompe fonctionne.
La construction du sabot 17 montrant la façon dont il coopère avec le piston 23 est probablement il- lustrée avec le plus de clarté sur les Figures 7 et 8,dans lesquelles la surface comparative du sabot 17 soumise à une pression qui tend à le dégager de l'excentrique est indiquée par la cote "X", tandis que la surface comparative du piston 23 exposée à une pression qui tend à contrecarrer cette" première pression est désignée par la cote "Y-Y".
Dans le cas où le liquide utilisé est constitué par de l'eau, les sabots 17 peuvent être constitués par une ma- tière susceptible d'être lubréfiée avec de l'eau,par exemple
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par de la bakélite. Dans le cas où 7¯'on utilise de l'huile, les sabots 17 peuvent être constitues par du bronze phos- poreux au plomb ou par n'importe quelle autre matière sus- ceptible d'être lubrifiée à l'huile.
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Suivant une autre particularité ;1., -, 7¯' i¯,TCnt i on, le piston tubulaire 23 est constitue en matière @lastique, par exemple en acier, En outre, la paroi du piston 23 entre
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7.'éhau7¯4r;mnt 29 et 7.'ext.rLwit: .;::S;;, peut-être suffisamment mince pour du'une dilatation restreinte de la paroi dt pis- ton annulaire puisse intervenir sous l'effet des hautes pres- sions en réduisant de ce fait le jeu entre le piston tuba- laire 23 et la paroi cylindrique 24. Cette dilatation est toutefois suffisamment faible pour éviter un grippage entre le piston tubulaire et la paroi cylindrique.
Une étanchéité appropriée est établie de ce fait entre le piston tubulaire 23 et la paroi de la chambre cylindrique 24 lors del'accrois- sement de la pression dans ladite chambre.
Comme montre sur les Figures 1 et 2, un passage de refoulement respectif 38 relie los chambres cylindriques 24 A un second passage 59 menace dans la plaque de bout 4; le passage 39 débouche dans le collecteur 40 ménagé dans ladite plaque. Le collecteur communiqua au moyen d'un passage 41 avec l'orifice de refoulement 13, destine à être rolié à un tuyau d'évacuation approprie non figure.
Un clapet42 agence entre chacundes passages 38 et 39, est sollicité en position de fermeture par un ressort 43,dont Inaction est contrecarrée par le liquide sons nression venant de la chambre cylindrique correspondante 24. Le clapet 42 est en outre sollicité en position de fermeture sous l'effet de l'aspiration engendrée dans la chambre cylindrique 24.
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Le mécanisme de la pompe décrit ci-dessus présente une construction perfectionnée qui se prête à un'montage fa- cile et rapide. Au cours de l'opération de mont age, l'axe 30 est tout d'abord inséré, ensemble avec la tige 31, dans l'ex- trémité supérieure du piston tubulaire 23, de sorte que l'axe 30 prend appui sur l'épaulement 29, tandis que la tige 31 s'en- gage dans l'extrémité sphérique 22 du dit piston. Les extré- mités sphériques des pistons 23 sont alors montées dans les logements 21 des sabots 17, et les axes 32 sont alors insérés dans les trous 33 pratiqués dans les sabots 17, de façon.à passer à travers la tige 31.
Les deux jeux de sabots 17 et de pistons 23 peuvent alorsêtre assemblés au moyen des anneaux respectifs 35, placés au voisinage l'un de l'autre dans les rainures curvilignes 34 au milieu du corps de la pompe. Les excentriques 8 peuvent alors être insérés dans la chambre 2 de façon à s'engager avec les sabots 17, et ensuite les deux anneaux complémentaires peuvent être insérés dans la rainure respective 34 ménagée dans les sabots aux deux extrémités de la chambre 2. Les deux anneaux peuvent être assemblés au moyen des agrafes 36, comme expliqué ci-dessus, les pistons étant alors prêts à fonctionner après la fixation en place des plaques de bout 3 et 4 aux extrémités opposées du corps 1 de @ la pompe, comme montré sur,les Figurée 1 et 2.
En fonctionnement, la rotation de l'arbre d'entrai- nement 7 produira une aspiration du liquide dans le passage 15 par la voie de l'orifice 12 en inondant ainsi la chambre 2 par l'intermédiaire du compartiment 16 s'ouvrant dans ladite cham- bre.
Du fait de la structure des excentriques 8 et des compartiments correspondants 16, on observera que les excen- triques feront office, lors de leur rotation, de pompe cen- trifuge engendrant une pression correspondant à une pression de refoulement supérieure à celle du liquide admis Par-, l'orifice 12.
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De plus, du fait de la rotation des excentriques 8 entrailles par l'arbro 7, les sabots 17 qui s'engagent avec la périphérie des dits excontriques, grâce à l'agen- cement des anneaux 35, impriment un mouvement de va-et-vient aux pistons tubulaires 23 montes dans les chambres cylin- driques 24 et reliés aux dits sabots au moyen de tiges 31.
Par conséquente lorsque le compartiment 16 se trouve en regard de la. lumière respective 19 pratiquée dans le nabot 17, comme montre sur la Figure 5, le liquide venant par le passage 15 sera aspire et projeté sous la pression de re- foulement mentionnée ci-dessus dans la chambre cylindri- que 24.
Du fa lt de la rotation ultérieure des excentriques 8 imprimant un mouvement de va-et-vient aux pistons tubu- laires 23 dans les chambres cylindriques 24, les pistons tubulaires 23 s'engageront avec les bossages 27, et de ce fait le liquide sera chassé des dites chambres cylindriques et refoule dans le passage respectif 38. Le clapet 42 sera sollicité par le liquide sous pression en position d'ou- verture, et le liquide sous pression sera refoule par le passage 39, le collecteur 40 dans l'orifice de refoule- ment 13.
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