BE354638A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements aux pompes rotatives" 
La présente invention a trait aux pompes rotatives et a principalement pour objet une pompe rotative de fabri- cation peu coûteuse, de fonctionnement efficaoe, relative- ment exempte de perturbations et facile à réparer .D'au- tres buts et avantages seront mis en évidence au cours de la description donnée ci-après en se référant aux dessins annexés qui représentent, d'une façon détaillée mais uni- quement à titre   d'exemple,   un des divers modes de réalisa- 

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 tion que l'invention est susceptible de recevoir . 



   Dans ces dessins : 
Fig. 1 ust une coupe transversale d'une pompe éta- blie suivant   l'invention .   



   Fig. 2 est une coupe suivant 2-2 (Fig. 1) en regar- dant dans le sens des flèches . 



   Fig. 3 est une vue analogue à figure 1 et représen- te une variante . 



   Fig. 4 est une vue perspective d'un fragment d'une roue mobile dont on envisage l'application suivant l'in-   vention .    



   Fig. 5 est un plan de la roue de figure 4 et re- présente schématiquement la façon de   l'établir .   



   Fig. 6 est une vue   shhématique   représentant la fa- çon d'établir une roue du type représenté dans la figure   4 .    



   Fig. 7 est une coupe d'un autre type de pompe et représente un anneau de pompe de forme spéciale . 



   Fig. 8 et 9 sont des vues en élévation d'anneaux modifiés . 



   Fig. 10 est une coupe faite à travers un fragment d'une paire d'anneaux de ce genre et représente la forme du canal de pompe constitué par ces anneaux . 



   Dans ces figures,ll désigne généralement un corps de pompe établi de façon à constituer une chambre d'amorçage 12 et une chambre de pompe 13, l'extrémité ouverte de cet- te dernière chambre étant fermée par un couvercle 14 . La paroi 10 présente des ouvertures 15 assurant une communi- cation constante entre la chambre d'amorçage 12 et la cham de pompe 13 . Le corps de pompe présente deux ouvertures 

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 alignées 16 et 17 recevant un palier 18 dans lequel tou- nillonne un arbre 19 portant une roue mobile 20 disposée à l'intérieur de la chambre 13 . 



   Deux anneaux de pompe complémentaires 21 et 22 sont fixés dans la chambre 13, et ces anneaux sont rainurés pour constituer un canal de pompe 23 dans lequel la périphérie de la roue 20 est destinée à tourner . On remarquera   qu'il   existe un jeu assez important entre les bords des anneaux de pompe et les faces de la roue 20 . Ce jeu est exagéré dans les figures 1 et 3, mais un certain degré de jeu est essentiel . 



   Le corps 11 présente une tubulure ou conduit d'admis- sion 24 et une tubulure ou conduit d'échappement 25, ces conduits communiquant avec le canal de pompe 23 ; et le conduit d'échappement 25 est muni d'une bride 26 à l'aide de laquelle un réservoir (non représenté) est destiné à être fixé au corps 11 . Un autre conduit   27   est prévu dans le corps près du conduit 25, et l'extrémité rétrécie infé- rieure 28 de ce conduit 27 débouche dans le conduit d'ad- mission 24 . Le rétrécissement 28 constitue un épaulement sur lequel une boite à soupape 29 est destinée à reposer, et cette boite à soupape présente une lumière d'égouttage 
30 destinée à être commandée par une soupape 31 sollicitée par un ressort de compression 32 vers la position d'ou- verture . 



   On comprend que lors du montage initial de la pompe représentée, un tuyau d'alimentation est   relié;au   conduit d'admission 24 et un réservoir est relié au conduit d'é- chappement 25 et au conduit   27 .   Ce réservoir est alors rempli,au moins partiellement, et du liquide dégoutte par 

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 la lumière 30, la soupape 31 et le conduit d'admission 24 et arrive au canal de pompe 23 . En raison du jeu existant entre la roue 20 et les anneaux 21 et 22, le liquide est mis à même de pénétrer dans la chambre de pompe 13 et de passer par les ouvertures 15 pour remplir entièrement ou partiellement la chambre d'amorçage 12 .

   Si l'on fait main- tenant tourner rapidement la roue mobile par le moteur usuellement prévu à cet effet, cette rotation tendra à pro- jeter par la force centrifuge le liquide que renferme la chambre 13 dans le canal de pompe 23 dans lequel ce liqui- de sera entraîné par les aubes 46 et 47 de la roue dont il s'échappera par le conduit d'admission 25 pour se ren- dre au réservoir . 



   Si le volume de liquide que contient la chambre de pompe 13 et la chambre d'amorçage 12 lors de l'installa- tion initiale de la pompe est insuffisant pour déterminer 1'élimination complète de l'air que renferme la tuyauterie d'alimentation (non représentée), ce liquide s'échappera entièrement du corps de pompe et ne sera remplacé que par de l'air provenant du tuyau d'alimentation .

   Dans ces con- ditions, le ressort 32 maintiendra la soupape 31 ouverte pour permettre au liquide de dégoutter du réservoir dans le canal de pompe, et cette pénétration de liquide conti- nuera pour amorcer la pompe jusqu'à ce que tout l'air se soit échappé du tuyau d'alimentation, après quoi la pompe commencera à aspirer le liquide dudit tuyau et la pression régnant dans le réservoir commencera à   s'élever .   Lorsque le réservoir aura été sensiblement rempli, la pression qui y règne suffira pour fermer la soupape 31 en antagonisme à l'action du ressort 32, ce qui interrompra le passage de 

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 liquide du réservoir au canal de pompe 
Lorsque le réservoir aura été rempli, la rotation de la roue mobile sera bien entendu arrêtée ,   A   mesure qu'on retire du liquide du réservoir,

   la pression qui y règne diminue jusqu'au moment où, finalement, cette pres- sion est insuffisante pour maintenir la soupape 31 dans sa position de fermeture . Si la pompe s'est désamorcée pour une cause quelconque, du liquide passera alors du réservoir au corps de pompe pour réamorcer la pompe , 
On remarquera que l'orifice d'admission 101 débouchant dans le canal de pompe possède une section de passage plus grande que l'orifice d'échappement 102 dudit canal . Par conséquent, le fonctionnement de la pompe remplira àuto- matiquement la chambre de pompe 13 et la chambre d'amor- çage   12 .   Dans la variante de figure 3, le corps de pompe 33 est muni d'une console 34 qui comporte un collier 35 supportant un palier (non représenté) dans lequel touril- lonne l'arbre 36 de la roue mobile .

   La roue mobile 37 est montée sur l'arbre 36 dans la chambre   38   du corps 33, et la périphérie de la roue est enveloppée par deux an- neaux de pompe 39 et 40 analogues aux anneaux 21 et 22, ces anneaux étant établis de façon à constituer un canal de pompe 41 . Le côté du corps opposé à celui auquel est assujettie la console 34 est ouvert en 42,et l'ouverture est fermée par un couvercle 43 établi de façon à consti- tuer une chambre d'amorçage 44 . Il est évident que la chambre de pompe 38 communique constamment aveo la cham- bre d'amorçage 44 . Le fonctionnement de la variante de figure 3 est sensiblement identique à celui de la   construc-   tion des figures 1 et 2 . 

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   On se référera maintenant plus particulièrement aux figures 4 à 6 . La roue 20 est munie d'une surépaisseur périphérique 45 dans laquelle sont pratiquées des aubes 46 et 47 qui débouchent alternativement de part et d'au- tre de la roue . On remarquera que les points auxquels les aubes alternantes débouchent sur les faces opposées de la roue sont décalés les uns par rapport aux autres . 



   Comme représenté clairement dans la figure 4, les coins d'entrée 48 des aubes 46 et 47 sont arrondis et l'on remarquera que la paroi avant 47 et la paroi arrière 49 de chaque aube font avec les plans des faces latérales de la roue le même angle obtus . La paroi arrière ou fond 50 de chaque aube est constitué par un arc de cercle continu . 



   On a trouvé que cette construction de roue augmente notablement son efficacité . La roue est agencée pour tourner dans le sens des aiguilles d'une montre entre deux anneaux 21, 22 (ou 39, 40), la surépaisseur 45 de cette roue étant disposée dans le canal de pompe 23 (ou 41) . 



  Les coins arrondis 48 permettent au fluide que renferme le canal de pénétrer dans les aubes sans être soumis au tourbillonnement qui serait provoqué par des angles vifs, et le fait que les aubes sont inclinées vers l'arrière de leurs extrémités externes à leurs extrémités internes aug- mente évidemment l'effet de puisement de ces aubes . Le fluide est déchargé périphériquement par la roue, et il est évident que la courbe régulière constituée par la pa- roi 50 de chacune des aubes augmente l'effet centrifuge de la roue sur le fluide . 



   Pour fabriquer la roue, on oblige une fraise discoî- de rotative ël, dont la périphérie est arrondie comme on 

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 le voit en   52,   à pénétrer dans l'ébauche de la roue, le plan de la fraise faisant un angle obtus 53 avec la face de   l'ébauche ,   Pendant la coupe, le diamètre horizontal 54 de la fraise 51 est maintenu tangentiellement par rapport à la périphérie 55 de l'ébaucher tandis que le diamètre vertical 54' de la fraise est maintenu parallèle au plan de l'ébauche .En raison de cette position particulière de la fraise 51 par rapport à l'ébauche, l'extrémité su- périeure de la paroi arrière 50 fait un angle droit avec le plan périphérique de la roue,

   de sorte que le gluide est projeté vers l'extérieur suivant une ligne exactement perpendiculaire à la surface périphérique de la   roue .   



  Cette opération est répétée à des intervalles équidistants sur le pourtour de la roue, jusqu'au moment où le nombre nécessaire d'aubes 46 ont été taillées . On retourne alors la roue et on la'taille sur sa face opposée à l'aide de la même fraise pour constituer les aubes 47 . 



   Les figures   7 9   représentent une autre construction comprenant un corps de pompe 56 présentant une chambre de pompe 57, un conduit d'admission 58 et un conduit d'échap- pement 59 .Le corps de pompe ne comporte pas de chambre d'amorçage, mais une chambre d'amorçage distincte est des- tinée à être montée sur la tuyauterie prévue entre le   tuyau   d'alimentation proprement dit et le   conduit   d'admission 58 relié au corps   56 .   Le corps 56 est destiné à recevoir, dans la chambre   57,   deux anneaux de pompe complémentaires 60 présentant chacun un rebord annulaire périphérique 61 et un cordon 62 concentrique au rebord 61 et placé à un léger écartement à l'intérieur de ce rebord,

   de telle sor- te que ledit rebord et le cordon 62 coopèrent pour   consti-   

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 tuer un canal de pompe 63 muni d'un conduit d'admission 
64 et d'un conduit d'échappement 65 traversant le rebord 
61 . Bien entendu, les anneaux 60 sont assemblés dans le corps 56 de telle manière que l'ouverture 64 coïncide avec le conduit   58   et que l'ouverture   65   coïncide avec le con- duit 59 . Une saillie 66 du cordon 62 sépare les ouvertu- res 64 et 65 . 



   La périphérie interne du cordon 62 définit une ouver- turede support 67 . On a trouvé que .'s'il se produit des fuites de liquide passant du canal 63 dans l'ouverture 67, la pression régnant dans le canal 63 diminue notablement et l'efficacité de la pompe diminue d'une façon corres- pondante .Ces fuites ne sont pas rares et l'un des buts de la présente invention est de les empêcher . A cet ef- fet, on a prévu sur la face interne du cordon 62 une sé- rie de rainures 68 qui sont inclinées dans le sens de ro- tation de leurx extrémités internes fermées 69 à leurs extrémités externes 70 débouchant dans le canal 63 . On remarquera que les rainures sont formées de façon qu'un rayon passant par l'extrémité interne 69 d'une rainure coupe aussi l'extrémité externe 70 de la rainure suivante. 



   Si du liquide s'infiltre entre le cordon 62 et la face adjacente de la roue (non représentée), ce liquide pénè- trera finalement dans une des rainures 69. Le liquide que renferme le canal 63, et qui se meut rapidement en regard de l'extrémité ouverte 70 de la rainure, exercera une action d'éjection tendant à aspirer le liquide de la rainure et à la transférer dans le canal 63 . En outre,   . en   raison de l'inclinaison des rainures, l'effet de frot- tement de la roue qui tourne au contact des cordons 62 

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 sera de chasser le liquide hors des rainures et de l'obli- ger à pénétrer dans le. canal 63 . -De plus, le liquide que renferment les   rainures constitue     unfjoint   hydraulique qui empêche toute pénétration de fluide dans l'ouverture de support 67 . 



   Une des caractéristiques de la présente invention ré- side dans la disposition de moyens permettant de faire va- rier la capacité d'une pompe de dimensions données , Dams les figures 8 et 9, on a représenté des anneaux destinés à être substitués aux anneaux 60 dans le corps 56 . Il serait très souvent désirable de pouvoir modifier la capa- cité d'une pompe . En d'autres termes, une pompe peut être employée dans des conditions telles que, à certains mo- ments, il est nécessaire de pomper un grand volume de li- quide pendant un temps relativement long, et que, à d'au- tres moments, il est néoessaire de pomper seulement un volume relativement petit pendant une période de temps considérable .

   En pareil cas, il est évidemment nécessaire d'installer une pompe pouvant refouler le plus grand volu- me de liquide lorsque cela est nécessaire, mais l'emploi de cette pompe de grande capacité pour la   f ourniture   d'un volume relativement faible de liquide constituerait un gaspillage   d'énergie .   



   Suivant la présente invention, une installation à pompe unique comprend un corps de pompe unique 56, une roue mobile unique et une série de paires d'anneaux de pompe ayant le même diamètre interne et le même diamètre externe et destinées à être montées sélectivement dans le corps de pompe . Figure 8 représente un anneau de pompe 60' muni d'un rebord 61' identique au rebord 61 et d'un 

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 cordon 62t dont la largeur radiale est un peu plus faible que celle du cardon   62 .   Cette construction constitue évi- demment un.canal de pompe 63' dont la largeur radiale est un peu plus grande que celle du canal 63 et qui possède par conséquent une capacité un peu plus grande .

   Figure 9 re- présente un anneau analogue 60" muni   d'un   cordon 62" dont la largeur radiale est encore un peu plus petite et qui possède par conséquent un canal de pompe 63" dont la lar- geur radiale est encore un peu plus grande , Il est évident que si'l'on monte l'anneau 60' et l'anneau complémentaire dans le corps 56, la pompe aura une capacité plus grande que celle qu'elle possède lorsqu'elle est munie de l'anneau 
60 et de l'anneau complémentaire ; et que la capacité de la pompe sera encore plus grande si l'on substitue à cette paire d'anneaux l'anneau 60" et l'anneau complémentaire . 



   Dans la figure 10, on a représenté la forme que pos- sède en section transversale le canal à liquide 71 consti- tué par les anneaux complémentaires 60, 60' ou 60" . Il est évident que ce canal est constitué par les rainures das anneaux, et l'on remarquera que la partie interne 72 du canal est plus large que sa partie externe 73 .

   Le canal est formé de façon à empêcherqu'il s'y produise des cou- rants tourbillonnants susceptibles d'être engendrés par de légères différences existant dans les vitesses des diverses parties du courant de liquide , Il est évident que la par- tie du courant de liquide qui est la plus éloignée du cen- tre de rotation de la roue 74 aura une vitesse plus grande que la partie qui en est plus rapprochée et que, par con- séquent, un canal de section transversale plus petite suf- fira pour le passage d'un égal volume de liquide , La'forme 

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 du canal est exagerée dans la figure 10, mais le fait im- portant est que le canal soit établi de façon que des vo- lumes sensiblement égaux de liquide passent à travers les diverses sections horizontales du canal tel qu'on le voit dans la figure   10   
Bien entendu,

   l'invention est susceptible de recevoir d'autres modes de réalisation et de nombreuses modificat- tions sans s'écarter de son esprit . 



   - Revendications 
1. Une pompe rotative comprenant des anneaux de pompe complémentaire disposés dans la chambre de pompe et constituant entre eux un canal de pompe qui communique a avec un conduit d'admission et un conduit d'échappement de la pompe, et une roue-mobile ou organe d'entraînement équivalent monté dans cette chambre entre les anneaux et pénétrant dans le canal .

Claims (1)

1. 2. Une pompe rotative selon la revendication 1, comprenant une paire d'anneaux de pompe complémentaires pressentant des rainures en coïncidence qui constituent le canal de pompe, un léger jeu étant ménagé entre la roue et les anneaux .

   3. Une pompe rotative selon les revendications 1 et 2, comprenant une chambre d'amorçage qui communique avec la chambre de pompe dans laquelle sont montés les anneaux de pompe complémentaires , 4. Une pompe rotative selon les revendications 1 et 3, dans laquelle le corps de pompe présente un canduit qui est commandé par une soupape et qui établit la communica- tion entre le conduit d'admission et un réservoir qui re- <Desc/Clms Page number 12> çoit le liquide refoulé par le conduit d'échappement de la pompe .

   5. Une pompe rotative selon les,,revendications 3 et 4, dans laquelle la soupape montée dans le conduit est sol- licitée par un ressort vers la position d'ouverture lors- que la pompe a perdu sa charge d'amorçage, tandis que la- dite soupape vient occuper sa position de fermeture lors- que la pression régnant dans le réservoir augmente .

   6. Une pompe rotative selon la revendication 1, comprenant une roue mobile en forme de disque présentant 'des aubes taillées dans la masse du disque à sa périphé- rie, ces aubes débouchant alterna tivement sur une face et sur la face opposée de la roue .

   7. Une pompe rotative selon la revendication 6, dans laquelle les parois latérales des aubes font avec les plans des faces latérales de la roue un angle autre qu'un angle droit .

   8. Une pompe rotative selon la revendication 6, dans laquelle la paroi interne ou fond de chaque aube se raccorde à la paroi arrière de l'aube suivant un arc de cercle .

   9. Une pompe rotative selon les revendications 6 et 7, dans laquelle les parois latérales des aubes font un angle obtus avec la face de la roue .

   10. Une pompe rotative selon la revendication 1, cette pompe comprenant des anneaux de pompe munis chacun d'un rebord externe, un canal annulaire concentrique au rebord sur une partie de sa longueur mais présentant des lumières d'admission et d'échappement traversant le re- bord, une ouverture de support disposée centralement à <Desc/Clms Page number 13> l'intérieur de l'anneau et un cordon séparant le canal de ladite ouverture .

   11. Une pompe rotative selon les revendications 1 et 10, comprenant une série de rainures d'étanchéité pra- tiquées sur le cordon des anneaux de pompe, les extrémi- tés internesde ces rainures étant fermées tandis que leurs extrémités externes débouchent dans le canal constitué par les anneaux de pompe complémentaires , 12. Une pompe rotative selon la revendication 11, dans laquelle les rainures d'étahohéité pratiquées sur le cordon sont disposées angulairement par rapport aux rayons des anneaux de pompe , 13. Une pompe rotative selon les revendications 11 et 12, dans laquelle les rainures d'étanchéité pratiquées sur le cordon sont disposées de telle manière qu'un rayon passant par l'extrémité ouverte d'une rainure d'étanchéité quelconque coupe l'extrémité fermée d'une rainure adja- cente .

   14. Une pompe rotative seloh les revendications 11 à 13, dans laquelle les rainures d'étanchéité du cordon vont en s'inclinant vers l'extérieur dans le sens de ro- tation de la 'roue.

   15. Une pompe;rotative selon la revendication 1, dans laquelle la partie externe de la section transversa- le du canal constitué par les anneaux de pompes complémen- taires est plus étroite que la partie interne de cette section , 16. Une pompe rotative selon la revendication 1, comprenant plusieurs paires interchangeables d'anneaux de pompe complémentaires présentant des rainures complémen- <Desc/Clms Page number 14> tairesde dimensions différentes, chaque paire de rainures étant destinée à constituer un canal de pompe présentant une admission et un échappement, et une seule roue mobile établie pour coopérer avec une quelconque desdites paires d'anneaux .

   17. Un procédé pour fabriquer une roue de pompe, ce procédé comprenant la phase consistant à constituer les aubes en taillant une des faces d'une ébauche de roue à l'aide d'une fraise discoïde de telle manière que le plan dans lequel la fraise tourne fait un angle obtus avec la face de la roue .

   18. Un procédé selon la revendication 17, dans le- quel la fraise discoïde taille une des faces de l'ébauche de la roue en des points équidistants du pourtour de l'ébauche , 19. Un procédé selon les revendications 16 et 17, comprenant la phaàe qui consiste à tailler la face oppo- sée de l'ébauche de la roue à l'aide de la fraise discoïde en des points légèrement espacés des points d'entrée des creux pratiqués sur l'autre face, de telle sorte que le plan de la fraise fait le même angle obtus avec la face opposée pendant la coupe , 20. Un procédé selon les revendications 17 à 19, dans lequel le diamètre horizontal de la fraise est main- tenu tangentiellement par rapport à la périphérie de l'é- bauche .

   21. Une pompe rotative en substance comme repré- senté, décrit et spécifié , 22. Un procédé, pour fabriquer une roue de pompe rotative en substance comme décrit et spécifié .