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Pompe axiale ou similaire, à compensation de la poussée, particulièrement pour de hautes pressions, à filets opposés pour chaque vis.
,Pour obtenir une compensation de la poussée axiale, on fait usage, dans des pompes axiales et similaires, d'une part, d'un filet droit et d'un filet gauche disposés sur chaque vis à la manière de la denture à chevrons des roues dentées, et, d'autre part, de pistons compensateurs spéciaux ou de tourillons d'appui de grandeur appropriée et qui sont chargés par le fluide à l'encontre de la chute de pression agissant sur les filets de la vis.
Dans le type de construction mentionnée en premier lieu, le débit total de la pompe est divisé en deux courants axiaux
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d'égale grandeur, mais dirigés en sens opposé du dehors vers l'intérieur ou inversement. De ce fait, il faut prévoir, en particulier dans le cas de hautes pressions d'élévation, des vis relativement longues et, par suite, peu résistantes à la flexion, car le filet qui répond aux conditions de fonction- nement correspondantes doit être prévu deux fois l'un derrière l'autre.
Pour des vis dont la poussée axiale est déjà compensée par la disposition, en sens inverse, de deux filets dont chacun est destiné à la moitié du débit, il est également cornu de=munir ces vis, aux deux extrémités traversant la paroi du corps de la pompe, non de presse-étoupes, mais de deux autres filets qui agissent comme des pompes auxiliaires et qui ont pour but de provoquer une compensation de la pression entre l'espace inté- rieur et l'espace extérieur par un courant en circuit fermé con- venablement réglé.
Lorsque de telles vis sont appuyées seulement à leurs extrémités, elles ont la tendance de gripper dans le corps de la pompe, tandis que la disposition de paliers intercalaires augmente encore davantage la longueur de construction qui est éventuellement déjà sans cela considérable. Toutefois, de toute façon le rendement total de la machine tant mécaniquement que volumétriquement n'est pas supérieur au rendement de chaque coté à demi-puissance.
La présente invention a pour objet d'obtenir une dis- position dans laquelle les inconvénients mentionnés sont évités, mais dans laquelle il existe quand même, sur chaque vis, des filets opposés, sans qu'il soit nécessaire, comme dans les vis munies d'un seul filet, de prévoir des pistons compensateurs spéciaux dont les fuites signifient une perte pour le débit ce dont il faut se contenter. Il est propos à cet effet outre le filet principal déterminé pour la puissance d'élévation à peu près totale de la pompe, de prévoir, à l'une des extrémités des vis, un filet auxiliaire qui sert à compenser aussi bien la pous- sée axiale que, de la manière connue en soi, les pertes par les
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fuites se produisant au pourtour de ce filet auxiliaire.
Dans cette disposition, l'espace situé du c8té extérieur des filets auxiliaires est relié à l'espace d'aspiration ou à l'espace de refoulement situés à l'autre extrémité des vis, par un canal s'étendant de préférence à l'intérieur du corps de la pompe. D'autres détails et modes d'exécution de l'invention ressortent de la description suivante et du dessin ci-annexé.
On connaît en outre déjà des arbres, à poussée axiale, qui comportent deux filets opposés, construits de façon différente.
Mais, contrairement à la présente solution, ces deux filets appartiennent seulement au dispositif de compensation de pous- sée en vue d'augmenter la pression de compensation et l'effet d'étranglement en même temps que réduire la consommation de l'agent de pression.
Enfin, on a prévu, dans des pompes rotatives à en- grènement, un filet pour produire l'étanchéité latérale. Un tel filet ne saurait.cependant pas compenser la poussée axiale, mais a,u contraire il faut qu'il existe sur les deux côtés deux filets auxiliaires semblables agissant l'un à l'encontre de l'autre, parce qu'autrement il se produirait justement une poussée axiale qui est en soi tout à fait absente dans les pompes de ce genre.
Il s'agit donc dans ce cas de conditions de fonctionnement tout autres que celles existant pour les pompes axiales, auxquelles se rapporte la présente invention
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté en trois coupes sur les dessins ci-joints, et précisément la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale, la fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II son la fig. 1 et la fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne III- III sur la fig. 2.
Dans le corps de pompe 1, trois vis 2,3 et 4 d'une pompe à liquide sont disposées, selon les fig. 1 et 2, en coopé ration l'une avec l'autre. La vis centrale qui actionne les deux vis latérales, fait saillie à l'une de ses extrémités sur @
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le corps de pompe pour assurer sa propre commande. Le passage à travers la paroi du corps de pompe constitue ici en même temps le palier pour la vis. Le corps de pompe est muni d'un couvercle amovible 5 pour faciliter le montage et le démontage des vis. Le corps de pompe comporte en outre deux tubulures 6,7 pour l'entrée et pour la sortie du fluide.
Chaque vis comporte un filet principal 8, 9 ou 10 et un filet auxiliaire 11,12 ou 13. Les filets principaux s'étendent entre deux espaces qui sont ouverts vers la tubu- lure d'entrée et vers la tubulure de sortie. Les filets auxi- liaires s'étendent entre l'espace 15 situé devant la tubulure de sortie et un espace 16 qui communique avec l'espace 14 si- tué devant la tubulure d'entrée, par un canal 17 créé, ainsi qu'il est visible d'après les fige 2 et 3 à l'intérieur du corps de pompe. Les filets principaux et les filets auxiliaires sont construits de façon différente en ce que les filets prin- cipaux sont à pas multiple et les filets auxiliaires sont à pas simple. En outre, le pas de ces derniers est plus petit et la section transversale de la rainure est plus petite .
Les avantages du nouveau mode de construction consis- tent principalement en ce qui suit :
Bien qu'il soit prévu sur chacune des vis deux filets opposés, le rendement de la pompe n'est pas moindre que dans les constructions d'égale puissance qui n'ont qu'un seul filet sur chaque vis, parce qu'aussi dans le cas présent le type de filet désigné comme filet principal est chargé, outre de la commande des vis latérales à peu près de la totalité du débit.
En effet, les filets auxiliaires servent uniquement à compenser la poussée axiale. La quantité par eux transportée est de beau- coup moindre que celle des filets principaux, à savoir elle est à peu près égale seulement à la perte par fuites qui a lieu entre l'espace de refoulement 15 et l'espace 16 qui communique avec l'espace d'aspiration 14.
Malgré cela, ces filets auxi- liaires travaillent avec des rendements mécanique et volumé-
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trique qui sont aussi bons, voire -éventuellement- meilleurs que ceux des filets principaux, parce qu'ils ne doivent trans- mettre aucun moment de rotation de la vis de commande aux vis latérales et qu'ils peuvent, en raison de leur pas moins rapide, être construits même avec un jeu réciproque moindre et avec des crêtes très étroites, de manière à former quelque peu un joint à labyrinthe. On obtient ainsi le meilleur rende- ment possible pour la pompe entière. Grâce au jeu minime des filets auxiliaires, on évite en même tepps presque complète- ment un déplacement axial réciproque des vis et on assure ains une marche particulièrement tranquille.
En ce qui concerne la longueur de construction, l'ob jet de l'intention correspond également au type de construc- tion à filet unique sur chaque vis, car les filets auxiliaires n'ont qu'à peu près la même dimension que les pistons compen- sateurs qu'il faut autrement prévoir. Mais, à la différence de la disposition de pistons compensateurs non décalés axia- lement, on peut obtenir avec les filets auxiliaires et indé- pendamment de la distance des axes des vis et de la profondeur des filets principaux, une compensation de la poussée à un degré désiré quelconque, perce que ces filets auxiliaires ne sont pas entourés d'un cylindre de guidage sur tout leur pour tour et qu'il n'est par suite pas nécessaire que leurs dia- mètres extérieurs s'écartent entre eux d'une certaine distance minimum radiale.
En outre, la nouvelle construction des vis n'a pas besoin ni d'une commande réciproque de ces vis par engrenage ni de tourillons d'appui spéciaux. Lorsque ces tou- rillons existent, ils peuvent, ainsi qu'il est visible d'après le dessin, être construits uniquement selon les exigences de la résistance des matériaux sans aucun renforcement addition- nel ni formation de surfaces annulaires. Ils peuvent par sui- te correspondre au diamètre de vis qui est dans chaque cas le plus petit.
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Pour faciliter la fabrication et l'usinage des surfaces cylindriques partielles du corps de pompe, on les construira convenablement avec le même diamètre pour les deux filets de chaque vis, sauf que les filets principaux et les filets auxiliaires doivent présenter des surfaces annulaires légèrement in¯égales afin de maintenir une faible poussée, laquelle, en cas de disposition verticale, compense exactement le poids des vis ou bien permet aux vis de s'ap- pliquer légèrement dans une seule direction, contre des sur- faces d'appui (non prévues dans le cas présent), du corps de pompe et évite par suite le bruit dû au mouvement de va et vient en cas de vis complètement compensées.
Pour 'faciliter le montage et le démontage des vis et pour en déterminer exactement l'engrènement précis réci- proque, on peut pour l'une des vis ou bien pour plusieurs d'entr'elles disposer l'un des filets sur une douille réglable au lieu de le tailler directement sur la vis. Cette disposi- tion spéciale qui est en soi connue dans le cas de filets égaux droits et gauches, est également compréhensible sans illustration spéciale sur les dessins. Le canal de communica- tion 17 qui s'étend à l'intérieur du corps de pompe permet de se passer des trous forés compensateurs ménagés à l'inté- rieur des vis qui ont été jusqu'ici d'usage courant et aux- quels est attribuable le fait que les vis s'affaiblissent et peuvent se déformer.
Tous les avantages mentionnés soht valables pour l'un et l'autre sens de refoulement. La construction inégale proposée des deux filets de chaque vis peut, du reste, être également appliquée à un moteur. Dans les appareils servant uniquement à mesurer le débit, les mesures pour compenser la poussée n'ont pas, en raison des faibles différences de pres- sion entre l'entrée et la sortie, la même importance que dans les pompes et dans les moteurs, bien que, là aussi, rien ne s'oppose en principe à leur application.