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" Dispositions pour pompes ".
La présente invention concerne une disposition pour les pompes à un ou plusieurs cylindres renfermant des cham- bres opératoires et des pistons; ces pistons sont mis en action par un arbre à manivelle pourvu d'un ou de plusi- eurs manetons. Dans ces pompes, la ou les chambres opéra- toires se trouvent entre le piston et l'arbre à manivelle
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qui avoisine l'extrémité de la chambre opératoire et est conçu sous forme de tiroir tournant, à deux oanaux destinés à aspirer ou pomper le fluide destiné à être envoyé à la dite ou aux dites chambres opératoires ou à être prélevé à celles-ci.
Elle se distingue principalement par le fait que les embouchures des oanaux dans la ou les chambres opératoi- res pratiqués dans le tiroir tournant, dont l'axe de rota- 'tion, suivant la disposition connue est à angle droit sur la ligne centrale du cylindre ou des cylindres et coupe cel- le-ci, sont disposées de manière à mettre, par suite de la rotation du tiroir tournant, directement selon le procédé connu, la chambre opératoire d'un cylindre ou les chambres opératoires de plusieurs cylindres en communication inter- mittente avec les conduites d'aspiration et de refoulement; ces canaux sont à peu près opposés l'un à l'autre;
et le tiroir tournant a un diamètre suffisamment grand pour que ou bien les axes de son maneton ou de ses manetons fassent saillie à l'intérieur de la surface cylindrique du tiroir tournant ou bien que l'épaisseur du tiroir rotatif soit au moins approximativement égale à celle de l'un des pistons., afin de rendre la pompe simple et compacte et que l'on puis- se donner en même temps de grandes sections aux embouchures des canaux de façon que la circulation du fluide pompé puis- se s'effectuer rapidement.
Des exemples de la réalisation de l'arrangement con- forme à l'invention sont représentés essentiellement par les schémas des dessins ci-joints.
Les figures 1 et 2 montrent des coupes verticales dans une pompe à un seul cylindre et à simple effet conforme à l'invention; le piston se trouve dans différentes positions de mouvement. La figure 3 montre une coupe verticale dans une pompe à deux cylindres et à simple effet.
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Les figures 4 et 5 sont des coupes verticales dans une pompe à piston à double effet et à un seul cylindre. La figure 6 est une coupe verticale dans une pompe à piston à double effet et à deux cylindres, également conforme à l'in- vention.
Dans les figures 1 et 2 des dessins, la référence 1 désigne un bloc ou corps de cylindre dans lequel se déplace un piston 5. Un tourillon 6 portant deux bielles traverse le piston. Les extrémités inférieures de ces bielles saisissent des manivelles 8 disposées exoentriquement sur un arbre à manivelle 9 conçu sous forme de tiroir tournant. L'arbre à manivelle 9 est monté dans un palier 10 du bloc du cylindre.
L'arbre à manivelle 9 est pourvu de deux évidements ou canaux 18 et 18a,qui ont une étendue axiale et périphérique dans l'arbre à manivelle en vue d'établir une communication avec une admission d'aspiration et un échappement. Ces canaux 18 et 18a se trouvent, comme le montrent les dessins au moins à peu prés en regard l'un de l'autre et chacun est l'image de l'autre. Comme les canaux 18 et 18a ont l'étendue repré- sentée par les figures, on comprendra facilement que si l'on pratique une coupe verticale dans une valve par les canaux, l'un des canaux, avec la matière comprise entre les deux oa- naux,doit représenter dans l'une ou l'autre direction péri- phérique de la valve la moitié de sa circonférence.
Dans les parois du bloc de cylindre 1 sont ménagées des ouvertures 21 destinées à permettre le libre passage du tourillon 6 et des parties voisines des bielles 7.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
Dans la figure 1 le piston 5 est en train de monter et la chambre de cylindre 2 communique par l'évidement 18 de l' arbre à manivelle 9 avec la conduite d'admission; il en ré- sulte que le fluide qui doit être pompé est aspiré,de la con-
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duite d'admission par l'évidement 18 dans la chambre 2. Quand le piston 5 a atteint sa position la plus élevée et ne peut donc plus aspirer, l'ouverture 18 a effectué un mouvement de rotation suffisant pour que le cylindre ne soit plus en communication avec l'orifice d'admission.
Pendant la course de descente du piston 5, le fluide aspiré dans la chambre opératoire 2 est comprimé et aussitôt que la chambre 2 entre en communication par l'évidement 18a, avec l'orifice d'évacu- ation, il est expulsé par celui-ci sous l'effet de la pres- sion. Ce processus se répète alors en cycle pour chaque oour- se du piston.
L'arrangement de tiroir ou valve est extrêmement simple et est contrôlé en sécurité par la force motrice; l'ensemble est donc simple, sûr et résistant; en même temps effectif.
De plus cette disposition n'a que relativement peu de lon- gueur dans le sens de l'axe du tiroir tournant, ce qui est avantageux aussi bien au point de vue de la fabrication de la pompe que de ses dimensions.
La figure 3 montre un exemple de réalisation de l'in- vention dans une pompe à deux cylindres et deux pistons à simple effet 5, 5a. Pour le surplus, cette réalisation est analogue à celle des figures 1 et 2 et fonctionne essentiellement de la même manière.
Les figures 4 et 5 représentent une pompe à double ef- fet à un seul cylindre conforme à l'invention. Le bloc du cy- lindre 1 est obturé ici par un couvercle 4, à son extrémité supérieure et forme de la sorte une chambre opératoire 2 en dessous du piston 5 et une chambre opératoire 3 au-dessus.
La chambre 3 est en communication par le conduit 17 avec l' enveloppe embrassant l'arbre à manivelle 9. Pour les autres parties, cette réalisation est analogue à celle des figures 1 et 2 et les parties correspondantes sont désignées par les
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mêmes références.
Ce dispositif fonctionne comme suit.
Dans la figure 4, le piston 5 se déplace vers le haut et le fluide,qui doit être pompé,est ainsi aspiré,par la face inférieure du piston,à travers l'évidement 18,dans la chambre 2. En même temps, la face supérieure du piston com- prime le fluide aspiré antérieurement dans la chambre 3; le fluide est alors refoulé par la conduite 17 et arrive,par l'évidement 18a,à l'évacuation. Quand le piston a atteint sa position la plus élevée, l'évidement 18a coupe la communica- tion entre l'orifice d'admission et la chambre 2 et,à peu près au même moment, la communication entre la chambre 3 et l'évacuation, par l'évidement 18a, est interrompue.
Pendant la course de descente, l'évidement 18 établit la communica- tion entre la chambre 3 par la conduits 17 et l'orifice d'ad- mission,et l'évidement 18a met la ohambre 2 en communication avec l'àvacuation. C'est pourquoi,le piston 5 établit,à cha- que course, la compression par l'une de ses faces et l'aspi- ration par l'autre; il est donc à double effet.
La figure 6 montre une pompe à piston à double effet et à deux cylindres conforme à l'invention; les deux pistons sont désignés par les références 5 et 5a. Pour le surplus, la disposition est sensiblement analogue à celle des figures 4 - 5 et les parties correspondantes sont désignées par les mêmes références. On remarquera,toutefois,que,dans la réali- sation conforme à la figure 6, la chambre 3,se trouvant sur l'une des faces,communique,par la conduite 17.avec la chambre 2,se trouvant de l'autre oôté; les chambres momentanément sous pression communiquent donc l'une avec l'autre,tandis que celles qui se trouvent sous vide ( aspiration ) sont également en oommunication l'une avec l'autre.
Cette disposition est évidemment destinée à assurer la
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circulation d'un fluide quelconque.
Quelques autres exemples de réalisation sont représen- tés par les figures 7 à 11. La figure 7 est une coupe pra- tiquée suivant la ligne VII - VII de la figure 8 , qui est une coupe pratiquée à angle droit sur la ligne VIII - VIII dans la figure 7. La figure 9 est une coupe verticale pratiquée suivant la ligne IX - IX dans la figure 7 avec des parties voisines de la carcasse de la pompe. La figure 10 est une coupe verticale dans une valve tournante avec des embouchures de l'évidement de dimensions différentes et la figure 11 est une vue horizontale sur un autre tiroir tournant.
Dans les figures 7,8 et 9 qui montrent une forme de réalisation, la référence 1 désigne un bloc de cylindre ren- fermant deux cylindres dans lesquels se déplacent des pis- tons 5. Les pistons portent des.tourillons 6 qui les traver- sent et sur lesquels sont montées des bielles 7. Les autres extrémités de ces bielles sont fixées à des manetons de ma- nivelles 8 portées par un arbre de manivelle 9 porté dans un palier se trouvant approximativement au centre de la pom- pe. Dans la partie extérieure des parois du bloc de cylindre 1 sont ménagés des évidements 21 pour le tourillon de piston 6.
La valve tournante 9 est entourée par l'enveloppe de pompe 10 que traverse le maneton 8 de l'arbre à manivelle.
Ce maneton est assemblé avec l'engin moteur ou avec une ma- nivelle ou un volant approprié pour le cas de commande manu- elle. Dans l'enveloppe 10 sont ménagées une admission 23 et une évacuation 24 sur ses surfaces terminales. Ces ouvertures donnent dans des canaux 17, 17a qui, à leur tour donnent au centre de la pompe sur l'arbre à manivelle 9 conçu sous for- me de tiroir tournant. La direction de l'écoulement dans les ouvertures 23, 24 et les canaux 17, 17a est fonotion du sens
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de rotation du moteur. En changeant le sens de rotation, on peut donc modifier la direction de l'écoulement.
Les embou- chures ou orifices,qui,de préférence.tournent tout autour, en direction périphérique,et où les canaux 17, 17a ouvrent sur le tiroir tournant 9,sont désignés par les références 12 et 13 respectivement.
Dans les fonds intérieurs des chambres opératoires se trouvent évidées des ouvertures 14,dans lesquelles s'enga- gent des saillies 15 de la face inférieure des pistons 15; ces saillies sont conformées d'après le tiroir tournant et l'ouverture. Par suite de ce fait,l'espace nuisible est ré- duit.
L'arbre à manivelle ou tiroir tournant 9 est pourvu de deux évidements 16, 16a en communication permanente avec les orifices 12, 13. Ces évidements s'étendent,en direction pé- riphérique, approximativement tout autour de la valve tour- nante,et des deux côtés de celle-ci se trouvent des évide- ments 20 fraisés en dessous de la surface cylindrique du ti- roir tournant. Avec cet arrangement, il est réservé un grand espace au fluide à l'intérieur du tiroir tournant. Dans le tiroir tournant sont ménagés ensuite deux canaux ou ouver- tures 18, 18a destinés à régulariser l'écoulement par les ouvertures 14,ménagées dans les fonds du cylindre. L'ouver- ture 18 est en communication permanente avec l'évidement 16, tandis que l'ouverture 18a est en communication permanente avec l'évidement 16a.
De la matière du tiroir rotatif 9,on n'a enlevé que la quantité nécessaire pour former une paroi inclinée 21; cette paroi coupe toute communication entre les évidements 16 et 16a et entre les canaux 18 et 18a.
L'arrangement qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante.
Quand les pistons 5 se déplacent et que le sens de la
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rotation est celui indiqué par la flèche de la figure 8, le fluide,,qui doit être pompé,est aspiré par l'admission 23 et se rend,par le canal 17 et l'orifice 13,dans l'évidement 16a,d'où il est aspiré dans, par exemple,le cylindre supéri- eur,par l'intermédiaire du canal 18a. Quand le piston se dé- plaçant dans le cylindre a modifié sa direction, la oonnex- ion entre les canaux 18a et ce cylindre est fermée; à la place de celle-ci, la connexion entre ce cylindre et le ca- nal 18 devient libre,de telle sorte que le fluide,,qui a été comprimé du fait de la course intérieure du piston/est ex- pulsé par l'ouverture 18, l'évidement 16, la lumière 12 et le canal 17a, vers l'extérieur, à travers l'évacuation 24.
L'autre cylindre fonctionne de façon tout à fait analogue, bien que,évidemment, le cylindre et le piston qui s'y trouve, manoeuvrent avec un déplacement de 180 par rapport au pre- mier cylindre. Le résultat est,par conséquente un effet de pompage uniforme et, en outre,le courant du fluide dans la pompe est aussi court que possible.
Un autre exemple de réalisation d'une variante,non re- présentée par le dessin,est que les embouchures des canaux ou ouvertures 18, 18a sont déportées,, en direction axiale du tiroir tournante l'une par rapport à l'autre,tout au moins dans la mesure requise,pour que certaines parties des deux embouchures se trouvent toujours du même côté d'un plan com- mun faisant un angle droit avec l'axe de rotation du tiroir tournant.
Une autre réalisation de la valve tournante est repré- sentée par la figure 10 et s'applique spécialement aux pompes pompant de l'air ou des gaz ; se caractérise par le fait que l'ouverture des deux canaux qui régularisent le côté re- foulement est un peu plus petite,en direction périphérique, que l'ouverture de ceux qui régularisent le coté aspiration,
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afin que la pression régnant dans la chambre opératoire ait la même valeur que la pression agissant sur l'air ou le gaz dans le canal l'embouchure du canal du côté du refoulement.
Dans la figure 10, la petite embouchure de canal est désignée par la référence 25 et la grande par la référence 26.
Une autre réalisation de la valve tournante est repré- sentée par la figure 11 et se distingue par le fait que les canaux 18 et 18a, prévus dans la valve ou le tiroir tournant débouahent,à l'extérieur, 9, 'Par les manetons de manivelle 8 du tiroir tour- nant 9.
Les différentes variantes de l'invention peuvent être appliquées à des pompes à un seul ou à plusieurs cylindres et à des pistons à simple ou à double effet. Dans ce cas, il est évidemment nécessaire de modifier les canaux et le tiroir tournant en correspondance.
REVENDICATIONS.
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