Pompe rotative à double effet. La présente invention a pour objet une pompe rotative à double effet, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins, trois organes rotatifs montés sur des arbres dont les axes sont parallèles et situés dans un même plan, en ce que l'organe rotatif central a une forme telle que gars de sa rotation il reste conti nuellement en contact avec les deux autres organes rotatifs,
ces organes rotatifs étant disposés dans une chambre du corps de pompe présentant des parons latérales constituées par trois surfaces cylindriques de révolution s'in- tersectant et ayant respectivement pour axes les axes des arbres portant lesdits organes, ces organes étant chacun en contact avec la surface cylindrique correspondante pendant une partie au moins de chaque tour de l'or- gane, et cette chambre comportant en outre, de chaque côté du plan de ces axes,
un ori fice d'aspiration et un orifice de refoule ment, le tout étant agencé de telle manière due pour un tour complet de l'organe central, il y ait une aspiration d'un côté, suivie d'une aspiration de l'autre côté, les refoulements d'un côté étant décalés par rapport aux aspi rations de ce côté.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pompe faisant l'objet de da présente invention.
Fig.1 en montre une coupe transversale, et fig. 2 est un schéma illustrant le fonction nement de cette forme d'exécution.
La pompe rotative représentée comporte un corps 1 présentant une chambre dans laquelle sont disposès trois organes rotatifs 2, 3 et 4, clavetés sur des arbres dont les axes sont parallèles et situés dans un même plan. Un train d'engrenage, non représenté, assure l'entraînement de ces organes dans le même sens de rotation et à la même vitesse ansgulaire. L'organe rotatif central 3 a une forme telle que, lors de sa, rotation, il reste continuellement en contact avec les organes 2 et 4.
La chambre dans laquelle les organes rotatifs 2, 4 et 3 sont disposés, présente des parois latérales constituées par trois surfaces cylindriques de révolution 5, 6 et 7 respec tivement, s'intersectant et ayant pour axes les axes des arbres desdits organes rotatifs, le rayon de la surface 7 étant plus grand que ceux des surfaces 5 et 6 qui sont égaux. On a trouvé qu'il était avantageux de donner au rapport du rayon de la surface 7 au rayon des surfaces 5 et 6 la valeur 3/2.
Les organes 2 et 4 sont constamment en contact avec les surfaces cylindriques corres pondantes 5 et 6, et l'organe 3 est en contact avec la surface cylindrique correspondante 7 pendant une partie de chaque tour de cet organe.
Des orifices d'aspiration & et ,de refoule ment 110 s'ouvrent dans la surface cylindrique 7 d'un côté du plan .des axes des organes rotatifs et des orifices d'ais@piration 9 et de roifoulement 11 s'ouvrent @dans la surface 7 (le l'autre: :côté de ce plan.
Chaque orifice est pourvu d'organes pour commander auto- matiquement sa fermeture et son ouverture. Ces organes comprennent pour chaque orif'ice une soupape, constituée par une bille 12, et un ressort hélicoïdal 13, légèrement conique, appliquant cette bille contre son siège. Pour la soupape d'aspiration, le ressort 13 prend appui sur le fond d'un bouchon 14 à six pans vissé dans le carps 1 de la pompe, le siège de la bille étant ménagé dans urne contre-pièce 15 également à six pans vissée dans le bouchon 14 et dans laquelle est fixée une conduite d'aspiration 16, par exemple par soudage.
Pour la soupape de refoule ment, le ressort 13 prend appui sur le fond d'un logement de la, contre-pièce 15 portant une conduite de refoulement 17, le siège de la bille étant alors ménagé dans le fond du bouchon 14. Le fonctionnement de ces sou papes sera décrit plus loin.
Une soupape de sécurité 18, constituée également par une bille appliquée contre son siège par un ressort, est montée de chaque côté de la pompe et communique par un canal 19 avec l'orifice de refoulement corres pondant.
Dans la. forme d'exécution représentée, l'organe central 3 est agencé de manière à compenser le jeu pouvant apparaître entre cet organe et les surfaces avec lesquelles il coopère et améliorer ainsi l'étanchéité. Pour cela, l'organe central 3 est en deux pièces, l'une solidaire de l'arbre portant cet organe et L'autre, désignée par 3', étant montée élas- tiquement sur la première au moyen de res sorts 20, de manière à être continuellement appuyée contre les surfaces avec lesquelles elle coopère lors du fonctionnement de la pompe.
Les organes rotatifs 2 et 4 com prennent chacun un organe d'étanohéité 21, en acier à ressort par exemple, monté sur le corps de l'organe rotatif de telle, manière qu'il tende à s'écarter de la surface de ce corps, et par conséquent à s'appliquer élas- tiquement contre les surfaces avec lesquelles il vient en contact.
Ces organes d'étanchéité permettent d'uti liser la pompe décrite pour un liquide très fluide ou pour de l'air par exemple. Dans une variante de cette pompe, cependant, on pourrait ne munir qu'une partie des organes rotatifs, par exemple seulement l'organe cen tral 3, d'onbanes d'étanchéité. D'autre part, pour des fluides épais, par exemple pour la viscose, ces organes d'étanchéité deviennent inutiles.
Le fonctionnement de la pompe décrite est le suivant On suppose que les organes rotatifs tournent dans le sens des aiguilles de la montre et on part sur la fig. 2 de la, position 22 de l'organe central 3 correspondant au début de l'ouverture de l'aspiration à travers l'orifice 8 (cercle en traits pleins). En se déplaçant vers la droite, l'aspiration se pour suit en même temps qu'il y a refoulement à travers l'orifice 10 (cercle en traits mixtes). Arrivé au point 25, le refoulement de ce côté de la pompe est terminé et le refoulement de l'autre côté, c'est-à-dire à travers, l'orifice 11, commence. Au point M, l'aspiration à travers l'orifice 8 est terminée et l'aspiration à travers l'orifice 9 commence.
Pendant ce temps d'as piration, qui se termine en 22, le refoulement à travers l'orifiee 11 se poursuit jusqu'au point 2'4 et le refoulement à travers l'orifice 10 commence en ce point 24, puis le cycle recommence. La. pompe décrite aspire et débite ainsi d'une façon continue, et l'on voit que le refoulement d'un côté est décalé par rapport à l'aspiration de ce côté.
Pour ce qui est du fonctionnement des soupapes, on comprendra que lorsque la dé pression, créée par l'augmentation de volume compris, entre les organes rotatifs: 2 @et 3, par exemple (en supposant que les organes rotatifs sont dans la position de la fi g. 1), est inférieure à la pression atmosphérique, la bille 1-2 s'écarte de son siège contre la force du ressort 13 est -laisse passer le fluide à pomper à travers la conduite 16.
Pour le refoulement à travers la conduite 1'7, le volume compris entre les or!gaues. rotatifs 3 ,et 4 clirminue, le fluide qui s'y trouve est comprimé et soulève la bille 12 contre l'action .de son ressort, laissant ainsi libre le passage à trrs ladite ,conduite 17.
Si pour une raison quelconque, le fluiàe ne peut pas être refoulé à travers une des conduites 17, 17', il est forcé dans le canal 19 et soulève la bille 18 pour s'échapper par la conduite d'évacuation correspondante, ce qui permet d'éviter une surpression à l'inté rieur de la pompe. La bille est empêchée d'obturer l'embouchure de cette conduite, par exemple par des nervures radiales prévues à l'intérieur de ladite embouchure.
Bien que l'on ait décrit une pompe com portant un seul groupe de trois organes, on pourrait la munir de plusieurs groupes semblables. On pourrait également munir 1a pompe de plus de trois organes rotatifs.
Double-acting rotary pump. The present invention relates to a double-acting rotary pump, characterized in that it comprises at least three rotary members mounted on shafts whose axes are parallel and located in the same plane, in that the central rotary member has a shape such that it rotates continuously, it remains in contact with the other two rotating parts,
these rotary members being arranged in a chamber of the pump body having lateral parons formed by three cylindrical surfaces of revolution intersecting and having respectively for axes the axes of the shafts carrying said members, these members each being in contact with the surface corresponding cylindrical during at least part of each revolution of the organ, and this chamber further comprising, on each side of the plane of these axes,
a suction port and a discharge port, the whole being arranged in such a way for a complete revolution of the central organ, there is a suction on one side, followed by a suction on the other side, the discharge on one side being offset with respect to the aspiration on this side.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the pump forming the subject of the present invention.
Fig.1 shows a cross section, and fig. 2 is a diagram illustrating the operation of this embodiment.
The rotary pump shown comprises a body 1 having a chamber in which are arranged three rotary members 2, 3 and 4, keyed on shafts whose axes are parallel and located in the same plane. A gear train, not shown, drives these members in the same direction of rotation and at the same speed ansgulaire. The central rotary member 3 has a shape such that, during its rotation, it remains continuously in contact with the members 2 and 4.
The chamber in which the rotary members 2, 4 and 3 are arranged, has side walls formed by three cylindrical surfaces of revolution 5, 6 and 7 respectively, intersecting and having for axes the axes of the shafts of said rotary members, the radius of surface 7 being greater than those of surfaces 5 and 6 which are equal. It has been found to be advantageous to set the ratio of the radius of surface 7 to the radius of surfaces 5 and 6 to be 3/2.
The members 2 and 4 are constantly in contact with the corresponding cylindrical surfaces 5 and 6, and the member 3 is in contact with the corresponding cylindrical surface 7 during a part of each revolution of this member.
Suction & and discharge ports 110 open into the cylindrical surface 7 on one side of the plane. The axes of the rotating members and the discharge 9 and coil 11 openings open into the plane. surface 7 (the other:: side of this plane.
Each orifice is provided with members for automatically controlling its closing and opening. These members include for each orif'ice a valve, consisting of a ball 12, and a helical spring 13, slightly conical, applying this ball against its seat. For the suction valve, the spring 13 rests on the bottom of a cap 14 with hexagon screwed into the carps 1 of the pump, the seat of the ball being provided in a counterpart 15 also with a screwed hexagon in the plug 14 and in which is fixed a suction pipe 16, for example by welding.
For the discharge valve, the spring 13 bears on the bottom of a housing of the counterpart 15 carrying a discharge pipe 17, the seat of the ball then being provided in the bottom of the plug 14. The operation of these papes will be described later.
A safety valve 18, also consisting of a ball applied against its seat by a spring, is mounted on each side of the pump and communicates through a channel 19 with the corresponding discharge port.
In the. In the embodiment shown, the central member 3 is arranged so as to compensate for the play that may appear between this member and the surfaces with which it cooperates and thus improve the seal. For this, the central member 3 is in two parts, one integral with the shaft carrying this member and the other, designated by 3 ', being mounted elastically on the first by means of spells 20, so as to be continuously pressed against the surfaces with which it cooperates during the operation of the pump.
The rotary members 2 and 4 each comprise an etanoheity member 21, made of spring steel for example, mounted on the body of the rotary member in such a way that it tends to move away from the surface of this body. , and therefore to apply elastically against the surfaces with which it comes into contact.
These sealing members make it possible to use the pump described for a very fluid liquid or for air, for example. In a variant of this pump, however, it would be possible to provide only part of the rotary members, for example only the central member 3, with sealing rings. On the other hand, for thick fluids, for example for viscose, these sealing members become unnecessary.
The operation of the pump described is as follows. It is assumed that the rotary members rotate clockwise and we start from fig. 2 of the, position 22 of the central member 3 corresponding to the start of the opening of the suction through the orifice 8 (circle in solid lines). By moving to the right, the suction continues at the same time as there is discharge through the orifice 10 (circle in dashed lines). Arrived at point 25, the discharge from this side of the pump is terminated and the discharge from the other side, i.e. through port 11, begins. At point M, aspiration through port 8 is completed and aspiration through port 9 begins.
During this aspiration time, which ends in 22, the delivery through port 11 continues up to point 2'4 and delivery through port 10 begins at point 24, then the cycle begins again. . The described pump thus sucks and delivers continuously, and it is seen that the discharge on one side is offset with respect to the suction on that side.
As regards the operation of the valves, it will be understood that when the de-pressure, created by the increase in volume included, between the rotary members: 2 @ and 3, for example (assuming that the rotary members are in the position of Fig. 1), is below atmospheric pressure, the ball 1-2 moves away from its seat against the force of the spring 13 and allows the fluid to be pumped through the pipe 16 to pass.
For delivery through line 1'7, the volume between the holes. 3, and 4 clirminue, the fluid therein is compressed and lifts the ball 12 against the action of its spring, thus leaving free the passage to said trrs, pipe 17.
If for some reason the fluid cannot be delivered through one of the conduits 17, 17 ', it is forced into the channel 19 and lifts the ball 18 to escape through the corresponding discharge conduit, which allows avoid overpressure inside the pump. The ball is prevented from blocking the mouth of this pipe, for example by radial ribs provided inside said mouth.
Although a pump has been described comprising a single group of three members, it could be provided with several similar groups. One could also provide the pump with more than three rotating members.