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Pompe à pistons.
La présente invention a pour objet une pompe à pis- tons destinée surtout à aspirer et refouler la viscose utili- sée pour la fabrication de la soie artificielle,mais elle peut servir aussi pour d'autres liquides visqueux.
Les pompes à pistons connues actuellement pour filer la soie artificielle,comportent essentiellement un corps cy- lindrique tournant dans un carter et qui contient les cylin- dres et les pistons disposés parallèlement à son axe de rota- tion,ce corps cylindrique servant en même temps de distribu- teur.
La pompe suivant l'invention est du même type. Elle diffère cependant des pompes connues en plusieurs points es- sentiels qui seront décrits en détail dans la description qui va suivre en regard des dessins.
Ces dessins,représentent,à titre d'exemple,une forme
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d'exécution de la pompe et quelques variantes de détail.
Fig.l montre la pompe en coupe longitudinale.
Fig.2 est une autre coupe longitudinale de la pompe mais avec une variante du mécanisme de commande des pistons.
Fig.3 représente une coupe transversale de la fig.2 vue de droite à gauche.
Fig. 4 est une autre coupe transversale de la fig.2 vue de gauche à droite.
Fig.5 à 6 sont des coupes longitudinale et transver- sale d'une variante du système de distribution.
Fig.7 à 8 montrent une variante du mécanisme de com- mande des pistons,et
Fig.9 une valve de retenue située dans la canalisa- tion de refoulement.
La pompe représentée dans les fig.l et 2 comporte un carter 1 dans lequel tourne un corps cylindrique composé de trois parties solidaires 2a,2b,2c.
Dans la partie!! sont logés,parallèlement à l'axe de la pompe,les cylindres et les pistons 3 tandis que les par- ties 2b et 2c servent de guidage aux entraîneurs 4.
Le carter 1 est fermé par le couvercle 5 que traverse l'arbre de Commande! solidaire de .Dans la surface plane du couvercle 5 sont pratiqués les canaux semi-circulaires d'as- piration 6 et de refoulement 7 (fig.2 et 3) qui,par la ro- tation du corps cylindrique,entrent alternativement en commu- nication avec les divers cylindres 3 du corps de cylindre 2a.
Les pistons 3 reçoivent leur mouvement alternatif par l'intermédiaire des entraîneurs 4 avec lesquels ils sont ac- couplés et qui,eux-mêmes,sont commandés par une étoile 8 tour-
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'nant sur un axe 9, cet axe étant fixe mais incliné par rap- port au carter.A cet effet,les entraîneurs 4 contiennent des rotules 10 dans lesquelles s'engagent les bras de l'étoile,
Ces rotules permettent une orientation universelle de l'étoi- le par rapport aux entraîneurs.Dans la fig.l,l'étoile 8 tour- ne sur un axe 9 solidaire d'une calotte sphérique 11 qui a son logement dans une cuvette sphérique 12 constituant le fond du carter.Après le déserrage de l'écrou 13.on peut incli ner à volonté l'axe de l'étoile afin de régler la course des pistons,donc le débit de la pompe.
Dans la fig.2, l'étoile est maintenue,d'une part, sur le tourillon sphérique 14 situé dans l'axe de la pompe,d'au- tre part,avec sa tige 15,dans une calotte inclinable 11 sem- blable à celle de la fig.l et qui forme palier.Dans les deux cas,l'axe de rotation de l'étoile coïncide avec l'axe de la calotte 11 fixée au carter.Dans la fig.2,le palier lisse dans la calotte 11 peut être remplacé par un roulement à billes.
Dans les fig.7 et 8, les rotules des entraîneurs 4 sont constituées par des pièces cylindriques 16 logées dans des forages perpendiculaires à l'axe des entraîneurs.Les bras de l'étoile 8 qui traversent les pièces 16 sont cylindriques, de façon que l'ensemble permette une orientation universelle de l'étoile par rapport aux entraîneurs.On remarquera aussi que les pièces 16 sont désaxées par rapport aux entraîneurs.
On obtient ainsi,par un simple forage,l'ouverture dans l'en. traîneur pour le passage du bras de l'étoile.Le fonctionne- ment de la pompe est le suivant: L'arbre! commandé par un engrenage non représenté sur le dessin entraide le corps cylindrique constitué par les
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parties 2a,2b, 2c.L'étoile 8,dont l'axe de rotation fixe est incliné,imprime aux entraîneurs 4 et aux pistons 5 un mouve- ment alternatif rectiligne.
Les divers cylindres 3 communiquent alternativement avec le canal d'aspiration 6 et le canal de refoulement 1.La viscose est aspirée du dehors par les canaux 17,18,19 et 6, elle est refoulée sous pression dans le canal 7 et de là, par les canaux 20,21 et 22 à travers les entraîneurs 4 vers l'in- térieur de la pompe dans la chambre 26.Elle passe par la rai- nure 24 pratiquée sur le tourillon 14, traverse le forage 25 de l'étoile 8 pour arriver derrière le palier dans la calotte 11.Elle ressort du palier par les rainures 26.traverse la chambre!! et s'écoule par l'ouverture 28 dans le collecteur circulaire 29.Elle longe le corps cylindrique dans le canal 30 fraisé dans le carter et quitte la pompe par le canal 31.
En général,dans les pompes connues,la distribution se fait par des canaux semi-circulaires d'aspiration et de refoulement disposés dans la paroi du carter et qui,par la rotationdu corps cylindrique,viennent alternativement en communication avec les cylindres par des lumières pratiquées dans le corps cylindrique.
L'étanohéité entre le canal d'aspiration et le canal de refoulement est obtenue par un ajustage très rigoureux du corps cylindrique dans le carter.Cet ajustage très exact, presque sans jeu,a pour effet de rendre la marche de la pom- pe très dure,c'est-à-dire que la résistance à la rotation de l'arbre,donc la consommation de force est considérable.
Lorsqu'on augmente la vitesse de rotation au delà d'une certaine limite pour filer des gros titres,il se pro- duit des échauffements et des grippages.Au bout d'un certain
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temps, par suite d'usure du corps cylindrique et du carter et parce qu'aucun réglage n'est possible,des pertes se produisent et le débit diminue.
Il existe aussi des pompes,dans lesquelles la distri- bution se fait entre l'extrémité plane du corps cylindrique et le couvercle du carter, les canaux d'aspiration et de refou- lement étant pratiqués dans ce dernier.Dans ces pompes.116- tanchéité entre les canaux d'aspiration et de refoulement est obtenue au moyen d'un réglage par une vis ou un autre dispo- sitif qui permet de régler le jeu entre le corps cylindrique et le couvercle.Ce réglage a l'inconvénient d'être très déli- cat.
Dans la pompe suivant l'invention et contrairement à toutes les pompes connues,ces inconvénients sont éliminés du fait que la viscose aspirée dans le canal 6 est refoulée sous pression à travers le corps cylindrique,entre celui-ci et le fond du carter,dans la chambre 27 de façon que le corps cy- lindrique,formant piston dans le carter,soit appliqué auto- matiquement avec son extrémité plane contre le couvercle 5 du carter qui contient les canaux semi-circulaires d'aspira- tion et de refoulement.On obtient ainsi automatiquement et sans qu'il soit besoin d'aucun réglage, une étanchéité parfai- te et invariable des organes de distribution.En outre,l'enve- loppe du carter ne servant plus à la distribution,le jeu en- tre celui-ci et le corps cylindrique peut être augmenté,ce qui diminue considérablement la consommation de force.
Il suffit que le canal d'aspiration 6 seulement soit disposé dans la surface plane du couvercle 5,tandis que le canal de refoulement 7 peut se trouver dans la paroi du car- ter.(Fig.5 et 6).Le résultat recherché est d'obtenir par la
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pression même de la viscose,à l'intérieur de la pompe,l'étan- chéité des surfaces de distribution,c'est-à-dire d'isoler les cylindres aspirants des cylindres refoulants,d'une part, et le canal d'aspiration du canal de réfoulement,d'autre part.
Ce résultat est acquis aussi lorsque le canal d'aspiration seul se trouve dans le couvercle.Cette modification ne change rien au caractère de l'invention.
En faisant passer la viscose refoulée à travers tout l'intérieur de la pompe,c'est-à-dire en mettant tout l'inté- rieur de la pompe sous pression,on obtient encore un autre a- vantage qui ne se rencontre pas dans les pompes connues;les rentrées d'air sont rendues impossibles.Il arrive, en effet, que les pompes aspirant au-dessous de la pression atmosphéri- que ce qui rend les rentrées d'air presque inévitables.Bn mettant tout l'intérieur de la pompe sous pression,cet incon- vénient est écarté.
Dans les pompes à viscose,il est de toute importance d'éviter des stagnations de viscose,c'est-à-dire des espaces, si petits soient-ils,ou la viscose n'est pas continuellement renouvelée.Dans ces espaces, la viscose se durcit rapidement.
C'est pourquoi,dans l'invention,la viscose est forcée sous pression à travers les entraîneurs par une disposition spé- ciale des canaux de refoulement.Dans les fig.2 à 3,les ca- naux 22 sont des lumières qui font communiquer alternative- ment chaque entraîneur avec le canal 21,de façon qu'à chaque tour de pompe,la viscose soit forcée de passer pendant un temps à travers chaque entraîneur. On évite ainsi les solidi- fications de viscose dans ces derniers.
La solidification de la viscose dans le collecteur circulaire 29 est évitée du fait que le passage de la visco-
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se de la chambre 27 dans le collecteur se fait par une lu- mière 28 pratiquée dans le corps cylindrique tournant de sor- te que toute la circonférence du collecteur soit balayée.
Une autre caractéristique de l'invention est la sup- pression totale de toutes les forces transversales agissant sur les pistons et provoquant l'usure de ceux-ci et des cylin- dres.
Il est en effet impossible de transformer un mouvement rotatoire en mouvement alternatif rectiligne sans créer des forces composantes perpendiculaires en mouvement alternatif rectiligne.
Selon l'invention,les composantes provenant de l'in- clinaison de l'élément tournant ou étoile n'agissent pas di- rectement sur les pistons,comme c'est le cas dans les pompes connues,mais sur les entraîneurs 4 disposés en bout des pis- tons 3 et accouplés à ces derniers,de telle façon qu'un léger mouvement transversal des entraîneurs par suite d'usure ou de jeu de ces derniers dans leur guidage ne se répercute pas sur les pistons.A cet effet,les têtes de piston en forme de tête de baïonnette ont un peu de jeu dans les entraîneurs.On évite ainsi tout effort transversal sur les pistons et par suite, toute usure de ces derniers et des cylindres.
L'invention est en outre caractérisée par le fait qu'un seul élément,en forme d'étoile,tournant autour d'un axe solidaire du carter commande le mouvement alternatif des pis- tons par des bras engagés dans des rotules logées dans les pis- tons ou leurs entraîneurs,de telle façon que ces derniers soien guidés dans le corps cylindrique des deux côtés de l'étoile, contrairement aux pompes connues,ou l'attaque des pistons se fait en bout du corps cylindrique et des pistons.On évite
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ainsi les porte-à-faux sur les pistons ou leurs entraineurs et on diminue la longueur totale de la pompe.
En enlevant la partie 2c du corps cylindrique,on peut introduire l'étoile,et on obtient l'étanchéité du moyeu sphé- rique de l'étoile contre 2c,ce qui permet de forcer la viseo- se à travers la rainure 24,le forage 25 et le palier dans la calotte 11.
La pompe suivant l'invention diffère aussi des pompes connues en ce que la partie 2a contenant les cylindres est indépendantes de l'ensemble du corps cylindrique qui comprend l'arbre de commande et qui contient les entraîneurs.Cela per- met la rectification plane de la pièce 2a sans qu'on soit gêne par l'arbre.
Dans certains cas, il peut être intéressant d'augmen- ter la pression de la viscose dans la pompe.On y parvient en plaçant entre la pompe et la filière ou dans la pompe même une valve de retenue,par exemple comme représentée,dans la fig.9,où le canal 31 est obstrué par la bille 32 appuyée par le ressort 65,la vis 34 servant à régler la pression du res- sort.
Le canal circulaire 18 (Fig.2) qui entoure l'arbre est traversé par la viscose à l'aspiration et sert de récu- pérateur pour la viscose sous pression qui pourrait sortir de l'intérieur de la pompe entre l'arbre et son palier.Ce canal peut être supprimé.
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