Pompe. La présente invention a pour objet une pompe comportant un piston en forme de cadre rectangulaire coulissant par deux de ses côtés opposés sur Lin corps intérieur rectangulaire monté sur un arbre évidé ser vant de distributeur et par ses deux autres côtés dans un corps extérieur, l'un desdits corps intérieur et extérieur étant animé d'un mouvement de translation circulaire par rap port à l'autre.
L'invention consiste en ce que le corps extérieur tourne autour d'un axe dont la dis tance à l'axe de l'arbre peut être variée à volonté pendant la marche de la pompe, dans le but de varier le débit par tour.
Une pompe de ce genre convient pour pomper la viscose ou l'acétate de cellulose dans la fabrication de la soie artificielle.
Dans ce cas il est de grande importance que le filet sortant de la pompe soit d'un diamètre absolument constant afin qu'il rie se produise aucune faiblesse dans le fil. Il est bien connu que dans les pompes rotatives à piston, les variations périodiques qui se produisent à chaque coup de piston, donnent lieu à une variation de vitesse du liquide refoulé, atteignant généralement un maximum à mi-course, en sorte qu'à ce mo ment la quantité de fluide de refoulé sera également maximum.
Un autre inconvénient réside dans le fait qu'avant l'entrée de l'acétate de cellulose dans la pompe (ou à sa sortie) il passe à travers une série de filtres qui s'obstruent de plus en plus de sorte que le fluide a plus de difficulté à entrer dans la pompe (ou a en sortir).
Il est donc nécessaire qu'on puisse faire varier automatiquement la course de faon qu'au fur et à mesure que l'engorgement des filtres augmente, la pompe puisse vaincre la résistance sans que la quantité de fluide débitée diminue.
Le dessin ci-annexé à titre d'exemple montre deux formes d'exécution del'obiet <B>de</B> l'invention, La fig. 1 est une coupe suivant l'axe de Farbre fixe de la première forme; La fig. 2 est une coupe perpendiculaire à cet arbre; La fig. 3 est un schéma montrant la forme de la came, les saillies de celle-ci étant exagérées; La fig. 4 est un diagramme indiquant le débit de la pompe dans le cas oit les varia tions ne sont pas compensées;
La fig. 5 est un diagramme correspondant au cas où. le débit est rendu constant; La fig. 6 est une coupe d'un organe ré gulateur de débit destiné à être placé sur la canalisation de refoulement; La fig. 7 est une élévation de la seconde forme d'exécution de la pompe; La fig. 8 en est une élévation de face, partie en coupe, suivant la ligne 8-9 de la fig. 7.
Aux fig. 1 et 2, 1 désigne un bâti fixe en forme d'étrier, qui porte l'arbre fixe 2 et à l'intérieur duquel sont ménagés des canaux 3 et 4, communiquant respectivement avec deux conduites 5 et 6, -dont le prolongement est percé dans l'arbre.
Sur la partie médiane de celui-ci peut tourner à frottement doux le corps intérieur ou noyau en forme de cadre rectangulaire 7; sur celui-ci glissent les deux petits côtés du cadre intermédiaire 8 dont les deux grands côtés glissent dans le cadre extérieur ou corps 9. Latéralement à ces cadres sont dis posés deux plateaux 10 qui sont reliés au cadre 9 par des vis 11 et entre lesquels les cadres 7 et 8 peuvent glisser à frottement doux. Les ouvertures 12 ménagées dans les plateaux 10 pour le passage de l'arbre 2 sont assez grandes pour permettre la rotation de ces plateaux et du corps 9 avec une excen- tration plus ou moins grande par rapport à l'arbre.
L'étanchéité sur les côtés externes des plateaux 10 est obtenue au moyen de ron delles 13 et 14, ces dernières étant solidaires de douilles 15 ajustées à frottement doux sur l'arbre 2, et les premières étant serrées contre les plateaux 10 par des joues 16 que traversent également les vis d'assemblage 11. Ces joues sont munies de manchons ou mo yeux 17 qui tourillonnent dans les branches d'un support en forme d'U composé des branches 18, d'une entretoise 19 et d'une tige 20, cette dernière étant montée- dans les montants du bâti fixe 1, et servant d'axe d'oscillation pour ledit support.
Pendant la rotat?on de la pompe, les faces des rondelles 14 glissent au contact des plateaux 10 et des joues 16 en même temps que les manchons 15 restent en contact avec l'arbre 2, de sorte qu'aucune fuite n'est pos sible.
Au lieu des rondelles et plateaux décrits plus haut servant de joints étanches d'au tres sortes de joints peuvent être employés.
Autour de l'ensemble constitué par le cadre 9, les plateaux 10, les rondelles 13 et les joues 16 est fixée une bague 21 qui porte une couronne dentée 22 servant à pro duire la rotation du corps de pompe et de son contenu sur les branches 1, par engrè nement avec un pignon de commande (non représenté) qui peut être monté sur l'entre toise 19 ou sur un axe différent.
L'âme des moyeux 17 est d'un diamètre plus grand que le diamètre extérieur des douilles 15 afin de permettre l'excentration variable du corps de pompe par rapport à l'arbre 2.
Cette excentration est obtenue au moyen d'un poussoir 23 qui coulisse dans un guide 24 solidaire du bâti fixe 1 et qui est msni d'un galet 25 contre lequel roule la péri phérie de la bague 21. La position de ce poussoir est déterminée par une vis 26 à tête moletée qu''une vis de blocage 27 permet d'immobiliser après réglage et le contact de la bague 21 contre le galet 25 est maintenu par l'action d'urr ressort 28 comprimé entre le bâti 1 et une entretoise 29 qui est fixée entre deux bras 31 solidaires des branches 18.
La tension du ressort 28 est réglable < tu moyen d'une vis 30: On voit que l'ensemble des pièces 18, 19, 20, 31, 29 et 30 forme une sorte de cadre rigide dans lequel tourillonne le corps de pompe et qui oscille autour de l'axe de la tide 20. Sous l'action du ressort 28, ce cadre est repoussé vers le galet 25 de sorte que pendant la rotation du corps de pompe et de la bague 21; celle-ci sera maintenue an con tact de ce galet.
Lorsque le corps de pompe tourne excen triquement -autour de l'arbre 2, les cadres ou pistons 7 et 8 se meuvent alternativement en aspirant et refoulant le liquide comme dans les pompes similaires connues, la distri bution s'effectuant grâce à des lumières mé nagées dans les cadres; l'aspiration à travers les canaux 6, 4 par exemple, et le refoule ment à travers les canaux opposés 3, 5 ont alors lieu d'une fagon continue.
8i la périphérie de la bague 21 était exactement circulaire, le centre du corps de pompe resterait immobile pendant la rotation et l'excentration resterait invariable. Dans ces conditions, le débit de la pompe ne serait pas absolument constant pendant chaque ré volution. La fig. 4 indique en<I>a b c d e le</I> débit résultant dans ces conditions du dépla cement alternatif des pistons ou cadres 7 et 8 par rapport à l'arbre, pour chacun des pistons, ce débit est représenté à chaque instant par l'ordonnée d'une sinusoïde I ou II; pendant chaque période correspondant à une révolution complète, le débit total est repré senté par la courbe ondulée III obtenue par l'addition des ordonnées des courbes I et II; il y a pendant cette période quatre maxima et quatre minima.
Afin d'annuler ces variations périodiques, on ménage sur la périphérie de la bague 21 quatre bossages 32 de hauteur et de forme telles qu'en roulant contre le galet 25, la came ainsi formée oblige le centre du corps de pompe de s'éloigner et de se rapprocher alternativement du centre de l'arbre 2, et que cette variation d'excentration corrige exactement la variation de débit. Le débit de chacun des pistons est alors constant pendant toute la course et est représenté par une droite I' ou II" (fig. 5), de sorte que le débit total III' est constant. Toutefois, il existe dans ce débit, à cha cun des points morts<I>a b c d e,</I> une solution de continuité extrêmement brève, qu'il est impossible d'éviter et pendant laquelle le dé bit tomberait théoriquement à la moitié de sa valeur.
En réalité, si la longueur ou la ca pacité de la conduite de refoulement est suffisamment grande, ces variations très brè ves sont absorbées dans la masse de liquide en mouvement et le débit à la sortie de la conduite est pratiquement continu et constant.
Dans le cas d'une conduite très courte ce pendant, on pourra atténuer et même sup primer complètement toute variation périodique du débit à la sortie en munissant la canali sation de refoulement d'un organe élastique; tel par exemple qu'une membrane élastique 33 (fig. 6), en acier ou autre, qu'on placera de préférence, au voisinage de la pompe ou sur celle-ci ; cette membrane peut être maintenue par exemple sur l'extrémité de refoulement de l'arbre creux 2 au moyen d'un siège 34 qui se visse dans cette extrémité et d'un chapeau 35 qui se visse sur ledit siège.
Il est alors possible d'obtenir un débit absolument exempt de pulsations comme il est nécessaire dans certaines applications par exemples dans le filage de la viscose, etc.
Le débit régulier ainsi obtenu est néan moins réglable suivant les besoins, avec la plus grande facilité, puisqu'il suffit de tour ner le bouton moleté de la vis 26 pour changer la position du galet 25. Pour une certaine position de celui-ci le débit est nul, et ce dernier croît dans un sens ou dans l'autre suivant qu'on éloigne ou qu'on rappro che le galet de l'arbre 2 à partir de cette position.
La forme d'exécution montrée aux fig. 7 et 8 est plus particulièrement .destinée au refoulement du liquide dans une presse hy draulique; elle ne comporte pas de dispositif propre à corriger les variations périodiques du débit et elle diffère de la précédente en ce que les déplacements du cadre 18, 19', 31 portant le corps de pompe par rapport au bâti 1 portant l'arbre 2 sont obtenus au moyen d'une vis 36 avec volant de manoeu- vre 37, passant à travers un écrou 39 monté sur le cadre oscillant. L'arbre 20' est prolongé en dehors du bâti et constitue l'arbre de com mande<B>;</B> il porte le pignon 40 qui engrène avec la couronne dentée 22 pour faire tour ner le corps de pompe.
Bien entendu, ces formes d'exécution ne sont données qu'à titre d'exemple et l'on pourra utiliser tous moyens mécaniques appro priés pour faire varier à volonté l'excentra- tion de la pompe par rapport à l'arbre; par exemple, au lieu d'une vis (fig. 7 et 8) on pourra se servir de leviers, de coulisses, etc.
En dehors des applications usuelles de pompage, on pourra utiliser avantageusement le présent appareil pour là transmission de force à vitesses variables, etc.
Par exemple, il pourra être utilisé comme générateur de pression réglable, ou moteur à vitesse variable, car en variant la course des pistons, la vitesse de l'appareil, soit comme moteur, soit comme générateur, peut être variée.
Il pourra aussi être employé lorsque le sens de rotation étant susceptible de changer, le refoulement devra avoir lieu par la même ouverture.
Dans la forme d'exécution représentés aux fig. 1 à 3, la came constituée par la bague 21 avec ses bossages 32 sert à corri ger les variations périodiques de débit. Cependant, on peut observer que ces varia tions ne sont complètement annulées que pour une position déterminée du galet d'ap pui 25, c'est-à-dire pour un débit déterminé qui est généralement le débit maximum.
S'il était indispensable de supprimer rigoureuse ment les variations périodiques de débit quel que soit le réglage de celui-ci, on pourrait facilement obtenir ce résultat en ménageant sur la bague 21 des bossages dont les géné ratrices, au lieu d'être parallèles à l'axe de rotation- comme il est représenté, seraient lé gèrement obliques, et en montant soit le corps de pompe, soit le galet 25, de façon qu'on puisse déplacer axialement l'un par rapport à l'autre pour faire rouler contre le galet des parties plus ou moins excentrées des bos sages.
Bien entendu, les déplacements axiaux du corps ou du galet devraient être propor tionnels aux déplacements du galet, vers l'arbre 2 ou en sens inverse, à partir de la position moyenne, pour que la correction soit toujours parfaite. Cette proportionnalité pour rait être assurée soit automatiquement par une liaison mécanique appropriée entre les moyens de réglage, soit par des réglages in dépendants effectués à la main avec l'aide de graduations appropriées.