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Pompe 4 fluides.
, La présente invention a pour objet une pompe à fluides forage de deux éléments annulaires de diamètre différente délimités .,par deux parois de fond et montés excentriques l'un dans l'autre, et d'une pluralité de palettes à diaphragme interposées entre les deux éléments et mobiles avec un ou les deux éléments., formant ainsi une pluralité d'alvéoles ou de chambres à volume continuelle- ment variable entre un minimum et un maximum.
L'invention est ; ' caractérisée en ce que les palettes à diaphragme sont formées /par des lamelles en matière flexible mais inextensible et dont les .bords longitudinaux sont fixés respectivement tout le long des géné- ratrices des deux éléments annulaires, et que les deux éléments annu ' paires sont ,Liés entre eux par des moyens mécaniques qui les obli- gent .$. maintenir inchangée leur orientation angulaire réciproque
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pendant la. rotation. - 4 '/ Y :
C43 i,jLY.-'b .p,Y
Les palettes à diaphragme lamellaire ont une hauteur Osait à celle des deux éléments annulaires et une longueur légèrement plus
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grande que l'écartement maximum qui se. produit .enjbre-19-.deux.., éléments à cause de leur excentricité et cela afin qu'elle* fléchissent, pendant la rotation de l* rbr%aajbeur:4# sorte -, qu'elles restent tondues sous l'effet de la poussée du fluide peu- dant la phase de compression..
La liaison entre les deux éléments annulaires peut être
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réalisée de différentes façons. Pe.prêrêrence> à titre deexeq non restrictif, ceux-ci peuvent lire formés par deux couronnes dentées Intérieurement et ayant le même nombre de dents,* l'une solidaire de et coaxiale à 1 élément annulaire extérieur et Vautre solidaire de etcoaxiale à l'élément annulaire intérieur, et par un pignon qui engrené en même temps les deux couronnes .
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et qui tourne libre sur un pivot dont l'axe se t:roufé '(ustt'au '' milieu des deux axes des deux couronnes.
La liaison entre les deux éléments annulaires peut tre
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aussi formée par trois manivelles ou rr.j,ra.t>es# entre LIO#P dont les pivot$$ à la même distancé des axes: des"4#=,ël4mouts; trouvent leur logement dans des trous prévus dnr obadw des " éléments..\, ;. ' e < -' r >;
Y ", ; 1 u La pompe conforme à la présente invention peut, par con-
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séquent, fonctionper indifféremment soit en faisait toum*g les deux éléments annulaires simultanément autour- de leurs axes fixe* sur un corps extérieur qui enveloppe les éléments tournants de la pompe, soit en tenant fixe l'élément extérieur et en faisait tour- ner seulement l'élément intérieur, en un mouvement planétaires au moyen d'un vilebrequin actionne par le moteur et sur lequel l'élé-
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ment intérieur est monté libre. #- # . / .<--'# m
Dans l'un comme dans l'autre cas, les.
moyens de liaison décrits plus haut rendent constante l'orientation réciproque des deux éléments annulaires*
Parmi les avantages obtenus avec la pompe selon' la présen-
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. teVeati<Ml'les rivants sont à- mettre en évidence ô\t-v t- :
.'élimination des frottements des palettes dans leur , logement et.sur la piste de glissement. b) élimination des effets nuisibles dus à la force
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centrifuge, #- ..... c) élimination des inconvénients dus aux éventuels défauts de construction et surtout à la divergence des axes des éléments dont la pompe se compose, ce qui oblige à augmenter les jeux entre les pièces accouplées.
d) possibilité de construire les deux éléments annulaires et-, les palettes en pièces séparées ou bien d'obtenir les deux éléments et les palettes en une seule pièce en matière plastique (par exemplet superpolyamide linéaire synthétique) en dimension- nant les épaisseurs de façon à donner aux éléments une rigidité suffisante et aux palettes une flexibilité suffisante, e) possibilité d'éliminer complètement le graissage et d'éviter, ainsi, le danger de rendre impurs les fluides pompés.
Quelques formes préférées de réalisation de la pompe selon la présente invention sont illustrées à titre d'exemple dans les dessins annexés, dans lesquels
La fig. 1 montre une coupe transversale de la pompe sui- vaut.la ligne I-I de la fig. 3, dans le cas où les deux éléments tournent' simultanément
La fig. 2 montre une coupe partielle suivant la ligne 11-11 de la fig. 1.
La fig. 3 montre une coupe suivant la liane III-III de la fig. 2.
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La f 1g. 4 montre une coupe transversale, suivant la llgae IV-lV de la fig/ 5> d'une pompe dans-le cas ou seulement l'élément intérieur est mobile.
La fig.5 montre une coupe suivant la ligne V-V de la
En se référant aux figs. 1-2-3 la pompe est formée de
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deux éléments annulaires 2 .et 3 de diamètre différent, montés, avec leurs axes parallèles mais excentriques, l'un dans l'aute
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et liés entre eux par des palettes # , l.xgtgrp liunell 3,r flexibles et inextensibles 4.. ' , :
#-*"; L'élément .extérieur 3 est solidaire d'un disque, Plat actionné par l'arbre 20 coaxial à l'élément extérieur et au corps fixe 6, pendant que l'élément intérieur 2 tourne librement autour du pivot 7 solidaire du couvercle 8 du corps 6, l'axe 0 de l'arbre moteur et l'axe C' du pivot 7 étant parallèles et placés à la dis-, tance "e" qui détermine l'excentricité..
La couronne dentée intérieurement 9, coaxiale à l'Arbre moteurest solidaire du disque 5 et par conséquent de l'élément tandis que la couronne dentée intérieurement 10, ayant le même ' nombre de dents que la couronne 9* est coaxiale au pivot 7 et solidaire de l'élément 2.
Un pignon 11 engrène en même temps les deux couronnée 9 et 10 et tourne librement autour du pivot 7 et il a son axe
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placé à une distance égale à e/2 ceest-à-dire ail milieu des axes 0 et O'.
L'arbre moteur 20, en tournant, entraîne la couronne dentée 9 et par conséquent le pignon 11 qui transmet le Mouvement? à 1* élément 2, qui conserve inchangée son orientation par rapport
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à l'orientation de l'élément extérieur 3w '.##''""- *# "'" 1'#T
Dans le couvercle 8 sont aménagés les passages 13 et 14' qui mettent en communication l'intérieur de la pompe respectivement avec le conduit d'aspiration 15 et avec'le conduit de refoulement*' 16.
Chaque palette à diaphragme, 4 a ses berds longitudinaux' 4' et 4" épaissis à section circulaire de sorte que la fixation des palettes sur les deux éléments 2 et 3 s'effectua facilement en introduisant tout simplement les bords 4' et 4" dans les logements respectifs prévus tout le long des génératrices des éléments.
Les palettes àdlaphragme ont,, bien entendu, la même hau-
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'tcJ.e .l,t' te.c.sf,e , -et-, a: ," r, ' .' ' F ' -# i*f - fti4ï. ,4 .et 3 montre la forme de réalisation de la l1: .tJt )1..tt4'1." ",J.,tI."I\,, .x'tir1fJl1r R) .##t destin* À rester tb1l.j peà,n,t que. ,p.létl1ent. 2 intérieur -tourne, ,'.' ¯¯#, Vans ce cas 1.' J..ément extérieur remplace le corps fixe de la réalisation prudente et 11 peut *être fixé directement au carter du moteur (non représenté) au moyen dé vis logées dans les trous 30.
L'élément intérieur 22 tourne librement sur le pivot
25 excentrique ot solidaire de 1 'arbre. moteur 26. Les deux éléments 22,et 23 sont reliés entre eux au moyen des deux couronnes 27 et
28 et du pignon 29 identiques à ceux illustres sur les figs. 1 à
3, de sorte que lorsqu'on fait tourner l'arbre 26 et avec lui le
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pivot excentrique bzz, ,'&ïd:nn 22 tourne avec un mouvement ,A.6ta,e en conservant;, ainsi son orientation par rapport à celle 8.!léen.ftxtt1r fixe 23.
. A fi v^ .,. P 1 ( pans ce cas,,, les trois chambres comprises entre les trois palettes à,311..pr,.gma 24 bien qu'elles varient continuellement de volume avec le déplacement de l'élément 22, ne tournent pas avec l'arbre moteur, comme dans le cas des figs. 1 et 3 ce qui oblige
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ftpr'vç.r r pour chaque chambre, des soupapes 33 et 34, respective- ment pour l'aspiration et pour le refoulement du fluide.
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J.' 3', '-'.'# l "vzw .k Les soupapes sont logées dans les passages 31 et 32 qui mettent en communication les .chambres tantôt avec le conduit 35 d'aspiration,qui communique à son,tour avec l'admission du fluide,
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tajjiffôfc, avec ie conduit .30 ,de refoulement qui communique avec la ortie du fluide.
; r , , , -t,:.. l}- , l' ! ." .Pans le cas illustré par les figs. . 4 et 5, les palettes 24 4*-rM-1,t une seule pièce avec. les deux éléments annulaires 22 et .23, réalisée en matière plastique en dimensionnant les épaisseurs "' ,<{.,,.4 donner.une rigidité suffisante aux éléments annulaires et une flexibilité suffisante .aux palette .
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4 fluid pump.
, The present invention relates to a drilling fluid pump with two annular elements of different diameter delimited., By two bottom walls and eccentrically mounted one in the other, and a plurality of diaphragm vanes interposed between them. two elements and mobile with one or both elements, thus forming a plurality of cells or chambers of continuously variable volume between a minimum and a maximum.
The invention is; characterized in that the diaphragm vanes are formed by lamellae of flexible but inextensible material, the longitudinal edges of which are fixed respectively along the generators of the two annular elements, and that the two even annular elements are , Linked together by mechanical means which oblige them. $. keep their reciprocal angular orientation unchanged
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during the. rotation. - 4 '/ Y:
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The lamellar diaphragm vanes have a height Osait to that of the two annular elements and a length slightly more
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greater than the maximum spacing that occurs. produced .enjbre-19-.two .., elements because of their eccentricity and this so that they * flex, during the rotation of the l * rbr% aajbeur: 4 # sort -, that they remain mowed under the effect the thrust of the fluid during the compression phase.
The connection between the two annular elements can be
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done in different ways. Beforehand> as a non-restrictive exexq, these can read formed by two internally toothed crowns and having the same number of teeth, * one integral with and coaxial with 1 outer annular element and the other integral with etcoaxial with the internal annular element, and by a pinion which meshes the two crowns at the same time.
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and which turns free on a pivot whose axis is t: roufé '(ustt'au' 'in the middle of the two axes of the two crowns.
The connection between the two annular elements can be
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also formed by three cranks or rr.j, ra.t> es # between LIO # P whose pivot $$ at the same distance from the axes: "4 # =, ël4mouts; find their housing in the holes provided dnr obadw des "elements .. \,;. 'e <-' r>;
Y ",; 1 u The pump according to the present invention can, by con-
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sequent, to function indifferently either by turning the two annular elements simultaneously around their fixed axes * on an external body which surrounds the rotating elements of the pump, or by holding the external element fixed and rotating only the inner element, in planetary motion by means of a crankshaft actuated by the engine and on which the ele-
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interior is mounted free. # - #. /. <- '# m
In either case, the.
connecting means described above make constant the reciprocal orientation of the two annular elements *
Among the advantages obtained with the pump according to the present
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. teVeati <Ml'les rivants are to- highlight ô \ t-v t-:
.'elimination of friction of the pallets in their housing and.on the sliding track. b) elimination of harmful effects of force
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centrifugal, # - ..... c) elimination of the drawbacks due to possible construction faults and especially to the divergence of the axes of the elements of which the pump is made, which makes it necessary to increase the clearances between the coupled parts.
d) possibility of constructing the two annular elements and -, the pallets in separate pieces or else of obtaining the two elements and the pallets in a single piece of plastic material (for example synthetic linear superpolyamide) by dimensioning the thicknesses in such a way in giving the elements sufficient rigidity and the vanes sufficient flexibility, e) possibility of completely eliminating the lubrication and thus avoiding the danger of making the pumped fluids impure.
Some preferred embodiments of the pump according to the present invention are illustrated by way of example in the accompanying drawings, in which
Fig. 1 shows a cross section of the pump taken along line I-I of fig. 3, in the case where the two elements turn simultaneously
Fig. 2 shows a partial section taken along line 11-11 of FIG. 1.
Fig. 3 shows a section along the line III-III of FIG. 2.
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The f 1g. 4 shows a cross section, along the llgae IV-IV of fig / 5> of a pump in the case where only the inner element is movable.
Fig. 5 shows a section along the line V-V of the
Referring to figs. 1-2-3 the pump is made up of
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two annular elements 2. and 3 of different diameter, mounted, with their axes parallel but eccentric, one in the other
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and linked together by pallets #, l.xgtgrp liunell 3, r flexible and inextensible 4 .. ',:
# - * "; The outer element 3 is integral with a disc, Flat actuated by the shaft 20 coaxial with the outer element and the fixed body 6, while the inner element 2 rotates freely around the pivot 7 integral with the cover 8 of the body 6, the axis 0 of the motor shaft and the axis C 'of the pivot 7 being parallel and placed at the distance "e" which determines the eccentricity.
The internally toothed ring 9, coaxial with the motor shaft is secured to the disc 5 and therefore to the element while the internally toothed ring 10, having the same number of teeth as the ring 9 * is coaxial with the pivot 7 and secured of element 2.
A pinion 11 meshes at the same time the two crowns 9 and 10 and turns freely around the pivot 7 and it has its axis
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placed at a distance equal to e / 2, that is to say the middle of axes 0 and O '.
The motor shaft 20, while rotating, drives the toothed ring 9 and consequently the pinion 11 which transmits the Movement? to 1 * element 2, which keeps its orientation unchanged in relation to
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to the orientation of the external element 3w '. ##' '"" - * # "'" 1 '# T
In the cover 8 are arranged the passages 13 and 14 'which put in communication the interior of the pump respectively with the suction duct 15 and with the discharge duct *' 16.
Each diaphragm pallet, 4 has its longitudinal edges' 4 'and 4 "thickened with a circular section so that the fixing of the pallets on the two elements 2 and 3 was easily effected by simply inserting the edges 4' and 4" in. the respective housings provided all along the generators of the elements.
The dlaphragm pallets have, of course, the same height.
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'tcJ.e .l, t' te.c.sf, e, -et-, a:, "r, '.' 'F' - # i * f - fti4ï., 4. And 3 shows the embodiment of l1: .tJt) 1..tt4'1. " ", J., tI." I \ ,, .x'tir1fJl1r R). ## t destiny * To stay tb1l.j peà, n, t that. , p.l1ent. 2 inside -turn,, '.' ¯¯ #, V in this case 1. ' The outer element replaces the fixed body of the careful construction and 11 can * be fixed directly to the motor housing (not shown) by means of screws housed in the holes 30.
The inner element 22 rotates freely on the pivot
25 eccentric ot integral with one shaft. motor 26. The two elements 22 and 23 are interconnected by means of the two rings 27 and
28 and pinion 29 identical to those illustrated in figs. 1 to
3, so that when the shaft 26 is rotated and with it the
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eccentric pivot bzz,, '& ïd: nn 22 rotates with one movement, A.6ta, e keeping ;, thus its orientation with respect to that 8.! léen.ftxtt1r fixed 23.
. A fi v ^.,. P 1 (in this case ,,, the three chambers between the three pallets at, 311..pr, .gma 24 although they continuously vary in volume with the displacement of the element 22, do not rotate with the motor shaft, as in the case of figs. 1 and 3, which requires
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ftpr'vç.r r for each chamber, valves 33 and 34, respectively for the suction and for the delivery of the fluid.
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J. ' 3 ',' - '.' # L "vzw .k The valves are housed in the passages 31 and 32 which put the chambers in communication sometimes with the suction duct 35, which in turn communicates with the intake fluid,
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tajjiffôfc, with ie conduit .30, of delivery which communicates with the nettle of the fluid.
; r,,, -t,: .. l} -, l '! . ". In the case illustrated by figs. 4 and 5, the pallets 24 4 * -rM-1, t in one piece with. The two annular elements 22 and .23, made of plastic material by dimensioning the thicknesses" ', <{. ,,. 4 give.a sufficient rigidity to the ring members and sufficient flexibility. To the pallet.