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La présente invention concerne une pompe à pistons sans soupapes, à bloc cylindres rotatif, dont les cylindres montés ra- dialement sont en communication, à l'intérieur, avec un niveau de distribution. Ces pompes à pistons radiaux, à admission intérieure et qui ont l'avantage de posséder un niveau de distribu- tion relativement petit et de ce fait facile à rendre étanche, étaient connues jusqu'ici sous forme de pompes à excentrique dans lesquelles les pistons portent sur une voie de guidage excentrique au bloc-cylindres à l'aide de têtes articulées- A cause des têtes articulées,qui sont nécessaires,
le guidage
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excentrique des pistons est très compliqué et onéreux et présente en outre l'inconvénient que les pistons n'ont pas une caractéris- tique de mouvement purement sinusoïdale et'de ce fait, se déplacent très irrégulièrement.
La présente invention vise à procurer une telle pompe à pistons radiaux, à admission intérieure, dont la course des pistons n'est pas obtenue grâce à un guidage excentrique, mais à l'aide d'un guidage en croix, de façon à obtenir un mou- venient sinusoïdal de la course des pistons et à pouvoir supprimer les têtes articulées, ce qui simplifie sensiblement la construction de la pompe. L'utilisation des guidages en croix dans les pompes sans soupapes est connue en soi, mais ils ne pouvaient cependant être utilisés sans plus dans les pompes à pistons radiaux à admission intérieure; aussi, avait-on renoncé à l'avantage que cons- titue un petit niveau de distribution lorsqu'on utilisait un gui- dage en croix.
Suivant l'invention, dans une pompe à pistons radiaux, à admission intérieure, les pistons travaillant dans les cylindres sont fixés coaxialement et rigidement à un support annulaire en- tourant le bloc-cylindres et tournant excentriquement par rapport à celui-ci, et il est prévu pour un des éléments rotatifs un guida- ge, qui permet un mouvement relatif entre le bloc-cylindres et le support des pistons, transversalement à la direction de la course des pistons. Dans une telle forme de réalisation, le bloc-cylindres, ou le support des pistons, effectue donc lors de la rotation, un mouvement en croix, c'est-à-dire un mouvement dans le sens de l'axe des pistons et un mouvement transversal perpendiculaire à cet axe'.
Grâce à ce guidage en croix, il est possible de fixer rigidement les pistons radiaux à un support annulaire.
Le niveau de distribution est avantageusement prévu sur un tourillon fixe pourvu de conduits axiaux. La pompe suivant l'invention peut être réalisée de manière que le bloc-cylindres coulisse sur un élément de guidage monté sur le tourillon perpen-
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diculairement à la direction de la course des pistons, c'est-à-dire effectue le mouvement en croix dont question plus haut. Toutefois, il est nécessaire que l'élément de guidage présente des conduits transversaux qui maintiennent une communication entre le niveau de distribution et les cylindres du bloc-cylindres, pendant son coulissement.
Dans une forme de réalisation de l'invention, la composante des mouvements transversaux du bloc-cylindres peut également être utilisée pour chasser le fluide de pression, en réalisant l'élément de guidage du bloc-cylindres, monté sur le tourillon, sous forme d'un piston auxiliaire à conduits axiaux qui coulisse dans une chambre de cylindre du bloc-cylindres, fermée de part et d'autre et prévue perpendiculairement aux cylindres- Le piston auxiliaire coulissant dans cette chambre de cylindre agit également comme piston de pompe, et le fluide de pression arrive au niveau de distribution par les conduits axiaux de ce piston auxiliaire. Il est alors avantageux que la disposition soit telle que les axes de la chambre contenant le piston auxiliaire et les axes des cylindres du bloc-cylindres, soient situés dans un plan commun.
Il ne peut alors pas se produire de forces de renversement, de sorte que la pompe convient aux fortes charges. Une pompe ainsi réalisée à comme avantage particu- lier que le support annulaire des pistons peut être monté dans son carter sur un roulement à galets qui l'entoure et absorbe ainsi toutes les forces radiales.
Toutefois, l'invention peut également être réalisée de manière que le mouvement en croix ne soit pas effectué par le bloc- cylindres, mais par le support annulaire des pistons, tandis que ce bloc est monté dans le carter, par exemple sur le pivot pourvu du niveau de distribution. Pour réaliser cette variante de l'inven- tion, le support annulaire des pistons présente des éléments de guidage perpendiculaire à ladirection de la course des pistons et coulissant dans une voie de guidage. Ces éléments de guidage du
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support des pistons, peuvent alors être réalisés sous forme d'un autre piston de pompe guidé dans un second bloc-cylindres tournant excentriquement par rapport au premier.
Dans cette forme de réalisation, on utilise ainsi. également la composante de mouvement transversal pour chasser le fluide de pression,
Du fait du guidage en croix du bloc-cylindres, on du support annulaire des pistons, il se produit naturellement lors de la rotation des forces de balourd dont l'importance varie suivant l'excentricité momentanée. Pour compenser de telles forces, on prévoit dans une forme de réalisation de l'invention, deux supports annulaires de pistons, montés l'un à côté de l'autre et dont les axes des pistons sont situés perpendiculairement entre eux dans des plans parallèles. Les deux supports effectuent alors toujours des mouvements en croix en sens opposés de sorte que les forces de balourd s'équilibrent.
L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence aux dessins annexés montrant, à titre d'exemple, trois formes de réalisation.
. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 3, un carter de pompe 1 contient entre une tubulure de refoulement 2 et une tu- bulure d'aspiration 3, un coulisseau de support 4 dont la position radiale est réglable de l'extérieur à l'aide d'une vis 5.
Dans le coulisseau 4 est encastré un tourillon 6 perpendiculaire au dispositif de réglage et traversé par des conduits 7, 7' qui, d'une part, communiquent l'un avec la tubulure de refoulement et l'autre avec la tubulure d'aspiration, et d'autre partdébouchent dans un niveau de distribution 8. Sur le tourillon 6 est monté un élément de guidage cylindrique 9 dont l'axe est perpendiculaire à ce pivot . Cet élément de guidage 9 présente deux alésages cylin- driques 10, 10' communiquant avec'le niveau de distribution 8, et coulisse comme un piston creux dans une chambre de cylindre 11, fermée aux deux bouts, d'un bloc-cylindres 12 en forme de croix.
Dans la chambre fermée 11 du bloc-cylindres 12, deux pistons
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13, 13' coaxiaux montés l'un en regard de l'autre, plongent de l'extérieur dans les alésages 10, 10' de l'élément de guidage 9. Le bloc-cylindres 12 comporte en outre deux'cylindres 14, 14' disposés coaxialement en regard l'un de l'autre et perpendiculaires à l'élément de guidage 9. Dans ces cylindres 14, 14' qui communi- quent par des ouvertures coniques 15 et un alésage 16 dans la surface de guidage de l'élément 9, avec le niveau de réglage 8, plongent des pistons 17, 17' fixés rigidement à un support annulaire 18. Ce dernier est relié à un arbre de commande 19 et monté dans le carter 1 sur un roulement à galets 20 qui l'en- . toure et absorbe les forces radiales.
Lorsque le système fonctionne, le bloc-cylindres 12 effectue un mouvement en croix si le tourillon 6 est réglé excentriquement, et le bloc-cylindres coulisse d'une part sur l'élément de guidage 9 formant piston creux, et d'autre part sur les pistons 17, 17' du support 18. Lors de ce mouvement du bloc-cylindres 12, les pistons 13, 13' et 17, 17' chassent le fluide de pression vers le niveau de distribution 8. Comme les axes des pistons 13, 13', 17, 17' sont tous situés dans un même plan, il ne se produit pas de forces de renversement même pour de hautes pressions.
Les forces radiales sont absorbées par le roulement à galets 20.
L'excentricité du pivot 6, dont dépend le débit, peut être réglée pendant le fonctionnement.
La forme de réalisation montrée sur les figures 4 et 5 con- cerne une pompe à excentricité non réglable, dans laquelle le mou- vement en croix est effectué par le support des pistons. Dans cette forme de réalisation, un bloc-cylindres 23 pourvu d'un arbre de commande 22 est monté dans un carter de pompe 21. Dans ce bloc-cylindres 23 sont'prévus deux cylindres 24, 24' coaxiaux et radiaux, qui communiquent à l'intérieur par des conduits 25, 25', avec un niveau de distribution 26 se trouvant dans la paroi inté- rieure du carter 21. Un second bloc-cylindres correspondant 27 à cylindres 28 et.conduits 29, est monté dans le carter excentrique-
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ment à l'arbre de commande 22'.
Les deux blocs-cylindres23, 27 sont entourés d'un support de pistons 30 auquel sont fixées radialement dans deux plans différents des paires de pistons 31, 31', 32, 32'. Les pistons 31, 31' ou 32, 32' sont disposés par paires à 90 , coaxialement et en regard l'un de l'autre. La paire de pistons 31, 31' plonge de l'extérieur dans les cylindres 24, 24' du bloc-cylindres 23, tandis que la paire de cylindres 32, 32' plonge de l'extérieur dans le cylindre 28 du deuxième bloc-cylindres 27.
Lorsque le système fonctionne, le support annulaire de pistons 30 effectue avec les paires de pistons 31,31', 32,32' un mouvement en croix dû à l'excentricité du bloc-cylindres 27, au cours duquel les pistons 31, 31', 32, 32' chassent le fluide sous pression vers une tubulure de refoulement commune non représentée suivant le prin- cipe des pompes à cardan et par l'intermédiaire du niveau de distri- bution 26 ou d'un second niveau de distribution prévu pour les conduits 29.
La quantité de fluide refoulé sous pression qui dépend de l'excentricité des deux blocs-cylindres 23,.27, est constante dans cette forme de réalisation. On peut évidemment aussi réaliser le bloc-cylindres 27 de façôn qu'il soit réglable radialement afin de pouvoir modifier l'excentricité et ainsi le débit du fluide sous pression.
La fig. 6 représente un système de pompe double à deux supports annulaires de pistons. Dans le carter de pompe 33 est monté un bloc-cylindres 35 relié.à l'arbre de commande 34.
Le bloc-cylindres 35 possède deux cylindres 36, 36', 37, dans deux plans parallèles et chaque fois coaxiaux par paires, et les axes des cylindres 36, 36' sont décalés de 900 par rapport aux axes de la paire de cylindres 37. Les cylindres 36, 36', 37 communiquent intérieurement avec des conduits 38, 39,40 aménagés dans le bout d'arbre du bloc-cylindres 35' Les conduits 38, 39, 40 coopèrent de façon connue avec des évidements de niveaux de distribution 41, 42,
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43, 44 prévus dans les paliers du bloc-cylindres 35.
Les évidements de niveaux de distribution 41, 43, sont raccordés en commun à une tubulure de refoulement non représentée, tandis que les évidements de niveau de distribution 42, 44 communiquent avec une tubulure d'aspiration. '
Le bloc-cylindres 35 est entouré de deux supports ' @ annulaires de pistons 45, 46. A chaque support 45, 46, est fixée - rigidement une paire de pistons 47, 47' qui plonge de l'extérieur dans les cylindres 36, 36' ou 37. En outre, à chaque support 45, 46 est fixée une paire de pivots 48, 48', 49 coaxiaux et perpendicu- laires aux cylindres 36, 36', 37.
Les pivots 48, 48', 49 sont guidés radialement dans un élément de guidage 50 entourant les supports de pistons 45,46.
L'élément de guidage 50 est tourillonné sur un roulement à billes 51 dans le corps 52 qui est guidé par les pivots 53 dans le carter 33 de la pompe et peut être réglé radialement au moyen d'une vis de réglage 54.
Grâce à cette vis 54 l'élément de guidage 50 peut être réglé excentriquement par rapport au bloc-cylindres 35. lorsque ce dernier fonctionne, les supports de pistons 45, 46 effectuent des mouvements en croix, en sens opposés, tandis que les pistons 47, 47' coulissent dans les cylindres 36, 36', 37 et, perpendi- ; culairement à la direction de la course des pistons, les pivots 48, 48', 49,coulissent dans l'élément de guidage 50. Le guidage par pivots à l'avantage de permettre une fabrication plus aisée des pièces et un montage moins encombrant que dans le cas d'un guidage par rainures qui serait également applicable.
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The present invention relates to a piston pump without valves, with a rotary cylinder block, the radially mounted cylinders of which are in communication, internally, with a distribution level. These radial piston pumps, with internal admission and which have the advantage of having a relatively small level of distribution and therefore easy to seal, were known hitherto in the form of eccentric pumps in which the pistons carry. on an eccentric guideway to the cylinder block using articulated heads - Because of the articulated heads, which are necessary,
guidance
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Eccentric of the pistons is very complicated and expensive and further has the disadvantage that the pistons do not have a purely sinusoidal motion characteristic and therefore move very irregularly.
The present invention aims to provide such a radial piston pump, with internal admission, the piston stroke of which is not obtained by means of an eccentric guide, but by means of a cross guide, so as to obtain a sinusoidal movement of the piston stroke and to be able to eliminate the articulated heads, which appreciably simplifies the construction of the pump. The use of cross guides in pumps without valves is known per se, but they could not however be used without more in radial piston pumps with internal admission; therefore, the advantage of a small distribution level had been given up when using a cross guide.
According to the invention, in a radial piston pump, with internal admission, the pistons working in the cylinders are fixed coaxially and rigidly to an annular support surrounding the cylinder block and rotating eccentrically with respect to the latter, and it A guide is provided for one of the rotating elements, which allows relative movement between the cylinder block and the piston support, transversely to the direction of the piston stroke. In such an embodiment, the cylinder block, or the support of the pistons, therefore performs during rotation, a cross movement, that is to say a movement in the direction of the axis of the pistons and a transverse movement perpendicular to this axis'.
Thanks to this cross guidance, it is possible to rigidly fix the radial pistons to an annular support.
The distribution level is advantageously provided on a fixed journal provided with axial conduits. The pump according to the invention can be produced so that the cylinder block slides on a guide element mounted on the perpendicular journal.
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dicularly to the direction of the stroke of the pistons, that is to say performs the cross movement referred to above. However, it is necessary for the guide element to have transverse conduits which maintain communication between the distribution level and the cylinders of the cylinder block, during its sliding.
In one embodiment of the invention, the component of the transverse movements of the cylinder block can also be used to expel the pressure fluid, by making the guide element of the cylinder block, mounted on the journal, in the form of a cylinder block. 'an auxiliary piston with axial ducts which slides in a cylinder chamber of the cylinder block, closed on both sides and provided perpendicular to the cylinders - The auxiliary piston sliding in this cylinder chamber also acts as a pump piston, and the pressure fluid arrives at the distribution level through the axial ducts of this auxiliary piston. It is then advantageous for the arrangement to be such that the axes of the chamber containing the auxiliary piston and the axes of the cylinders of the cylinder block are located in a common plane.
In this case, overturning forces cannot occur, so that the pump is suitable for heavy loads. A pump thus produced has the particular advantage that the annular support of the pistons can be mounted in its housing on a roller bearing which surrounds it and thus absorbs all radial forces.
However, the invention can also be carried out so that the cross movement is not carried out by the cylinder block, but by the annular support of the pistons, while this block is mounted in the housing, for example on the pivot provided. the level of distribution. To achieve this variant of the invention, the annular support of the pistons has guide elements perpendicular to the direction of the stroke of the pistons and sliding in a guide track. These guiding elements of the
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support for the pistons, can then be produced in the form of another pump piston guided in a second cylinder block rotating eccentrically with respect to the first.
In this embodiment, it is used as well. also the component of transverse movement to expel the pressure fluid,
Due to the cross guidance of the cylinder block, or of the annular support of the pistons, it occurs naturally during the rotation of unbalance forces, the importance of which varies according to the momentary eccentricity. To compensate for such forces, in one embodiment of the invention, two annular piston supports are provided, mounted one beside the other and the axes of the pistons of which are situated perpendicular to each other in parallel planes. The two supports then always perform cross movements in opposite directions so that the unbalance forces are balanced.
The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings showing, by way of example, three embodiments.
. In the example shown in Figures 1 to 3, a pump housing 1 contains between a delivery pipe 2 and a suction pipe 3, a support slide 4 whose radial position is adjustable from the outside to using a screw 5.
In the slide 4 is embedded a pin 6 perpendicular to the adjustment device and crossed by conduits 7, 7 'which, on the one hand, communicate with one with the delivery pipe and the other with the suction pipe, and on the other hand open into a distribution level 8. On the journal 6 is mounted a cylindrical guide element 9 whose axis is perpendicular to this pivot. This guide element 9 has two cylindrical bores 10, 10 'communicating with the distribution level 8, and slides like a hollow piston in a cylinder chamber 11, closed at both ends, of a cylinder block 12 in cross shape.
In the closed chamber 11 of the cylinder block 12, two pistons
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13, 13 'coaxial mounted one against the other, plunge from the outside into the bores 10, 10' of the guide element 9. The cylinder block 12 further comprises two 'cylinders 14, 14 'arranged coaxially facing each other and perpendicular to the guide member 9. In these cylinders 14, 14' which communicate by conical openings 15 and a bore 16 in the guide surface of the cylinder. element 9, with the adjustment level 8, plunge pistons 17, 17 'fixed rigidly to an annular support 18. The latter is connected to a control shaft 19 and mounted in the housing 1 on a roller bearing 20 which the in- . turns and absorbs radial forces.
When the system operates, the cylinder block 12 performs a cross movement if the journal 6 is eccentrically adjusted, and the cylinder block slides on the one hand on the guide element 9 forming a hollow piston, and on the other hand on the pistons 17, 17 'of the support 18. During this movement of the cylinder block 12, the pistons 13, 13' and 17, 17 'expel the pressure fluid towards the distribution level 8. Like the axes of the pistons 13, 13 ', 17, 17' are all located in the same plane, no overturning forces occur even for high pressures.
The radial forces are absorbed by the roller bearing 20.
The eccentricity of the pivot 6, on which the flow depends, can be adjusted during operation.
The embodiment shown in Figures 4 and 5 relates to a pump with non-adjustable eccentricity, in which the cross movement is effected by the support of the pistons. In this embodiment, a cylinder block 23 provided with a control shaft 22 is mounted in a pump housing 21. In this cylinder block 23 are provided two coaxial and radial cylinders 24, 24 ', which communicate with each other. the interior via ducts 25, 25 ', with a distribution level 26 located in the inner wall of the crankcase 21. A second corresponding cylinder block 27 with cylinders 28 and ducts 29, is mounted in the eccentric housing. -
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ment to the control shaft 22 '.
The two cylinder blocks 23, 27 are surrounded by a piston support 30 to which are fixed radially in two different planes pairs of pistons 31, 31 ', 32, 32'. The pistons 31, 31 'or 32, 32' are arranged in pairs at 90, coaxially and facing each other. The pair of pistons 31, 31 'plunges from the outside into the cylinders 24, 24' of the cylinder block 23, while the pair of cylinders 32, 32 'plunges from the outside into the cylinder 28 of the second cylinder block 27.
When the system is in operation, the annular piston support 30 performs with the pairs of pistons 31,31 ', 32,32' a cross movement due to the eccentricity of the cylinder block 27, during which the pistons 31, 31 ' , 32, 32 'expel the pressurized fluid towards a common delivery pipe not shown according to the principle of cardan pumps and via the distribution level 26 or a second distribution level provided for ducts 29.
The quantity of fluid delivered under pressure which depends on the eccentricity of the two cylinder blocks 23, .27, is constant in this embodiment. It is obviously also possible to make the cylinder block 27 so that it is radially adjustable in order to be able to modify the eccentricity and thus the flow rate of the pressurized fluid.
Fig. 6 shows a double pump system with two annular piston supports. In the pump housing 33 is mounted a cylinder block 35 connected to the control shaft 34.
The cylinder block 35 has two cylinders 36, 36 ', 37, in two parallel planes and each time coaxial in pairs, and the axes of the cylinders 36, 36' are offset by 900 with respect to the axes of the pair of cylinders 37. The cylinders 36, 36 ', 37 communicate internally with ducts 38, 39,40 formed in the shaft end of the cylinder block 35' The ducts 38, 39, 40 cooperate in a known manner with recesses of distribution levels 41 , 42,
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43, 44 provided in the bearings of the cylinder block 35.
The distribution level recesses 41, 43 are connected in common to a delivery pipe, not shown, while the distribution level recesses 42, 44 communicate with a suction pipe. '
The cylinder block 35 is surrounded by two annular piston supports 45, 46. To each support 45, 46 is rigidly fixed a pair of pistons 47, 47 'which plunges from the outside into the cylinders 36, 36. 'or 37. In addition, to each support 45, 46 is fixed a pair of pivots 48, 48', 49 coaxial and perpendicular to the cylinders 36, 36 ', 37.
The pivots 48, 48 ', 49 are guided radially in a guide element 50 surrounding the piston supports 45, 46.
The guide element 50 is journalled on a ball bearing 51 in the body 52 which is guided by the pivots 53 in the pump housing 33 and can be adjusted radially by means of an adjusting screw 54.
Thanks to this screw 54 the guide element 50 can be adjusted eccentrically with respect to the cylinder block 35. when the latter is in operation, the piston supports 45, 46 perform cross movements, in opposite directions, while the pistons 47 , 47 'slide in the cylinders 36, 36', 37 and, perpendicular; Specifically to the direction of the stroke of the pistons, the pivots 48, 48 ', 49, slide in the guide element 50. Guide by pivots has the advantage of allowing easier manufacture of parts and less bulky assembly than in the case of guiding by grooves which would also be applicable.