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PERFECTIONNEMENTS AUX POMPES ROTATIVES.
La présente invention concerne un type connu de pompe rota- tive dans lequel un rotor, portant plusieurs ailettes mobiles radialement et espacées circonférentiellement, est disposé dans une chambre de forme appropriée munie d'orifices coopérant pour l'entrée et la sortie du flui- de
La présente invention a pour but de réaliser une pompe rota- tive perfectionnée à haute pression, à grand débit, et d'une manière géné- rale à rendement élevé., qui convient particulièrement pour pomper des li- quides., tels que le pétrole et ses produits dérivés, à travers des condui- tes connectées à la pompe et dans l'un ou l'autre sens.
L'invention se propose également de réaliser une pompe ro- tative, du type à ailettes qui soit réversible automatiquement;, c'est-à- dire une pompe qui peut être entraînée dans l'un ou l'autre sens sans mo- difier la disposition ou le réglage de ses pièces et qui peut fournir le même rendement., quel que soit sens de rotation de son rotor ;
l'in- vention vise également à réaliser une pompe rotative perfectionnée du type à ailettes dans laquelle la pression hydraulique de refoulement est uti- lisée pour maintenir les ailettes en contact étanche avec les parois du corps de pompequel que soit le sens d'entraînement de la pompe;la pompe rotative conforme à l'invention doit posséder d'autre part un rotor équi- libré et doit offrir une très faible résistance à l'écoulement du fluide dans l'un et l'autre sens; elle doit comporter aussi un moyen perfectionné pour commander ou limiter la pression à laquelle est soumis le presse-étoupe entourant l'arbre d'entraînements, quel que soit le sens de rotation du ro- tor;
la structure de la pompe conforme à l'invention incorpore également un mécanisme efficace à valvedestiné à commander la pression de décharge, pouvant être réglé avec précision pour commander la pression maxima de dé- charge, et pouvant être enfin installé facilement dans l'une ou l'autre de deux positionssuivant les sens d'entrée et de sortie du fluide; les
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ailettes sont constamment maintenues en position de pompage, grâce à quoi la pompe commence à pomper immédiatement dès son démarrage, malgré la tem- pérature extrêmement basse ou la viscosité extrêmement élevée du fluide; les paliers principaux sont lubrifiés efficacement par le fluide refoulé par la pompe, la pompe est extrêmement compacte et robuste;
elle peut être fabriquée, montée et entretenue économiquement, et enfin elle peut fonc- tionner, dans des conditions de service extrêmement dures, pendant de lon- gues périodes de temps, sans exiger aucune surveillance ni aucun réglage.
En rentrant davantage dans les détails, on peut dire que la présente invention a pour objet une pompe réversible comportant un carter, avec une cavité formant chambre de pompage et contenant un rotor circulaire muni d'ailettes mobiles radialement, le rotor étant constamment en contact sensiblement étanche avec une paroi périphérique de la cavité de manière à former, de part et d'autre de la région du contact étanche, une chambre d'aspiration et une chambre de refoulement, ou inversement suivant le sens de rotation du rotor, celui-ci comportant d'autre part une chambre intérieure susceptible de contenir du liquide refoulé par la pompe en vue d'exercer une pression hydraulique sur les ailettes et vers l'extérieur ;
la pompe conforme à l'invention est caractérisée d'autre part par l'utilisation d'un dispositif à valve actionné hydrauliquement, disposé dans le carter, capa- ble enfin d'établir automatiquement une communication entre la chambrede refoulement de la pompe et la chambre intérieure du rotor et, à peu près en même temps, de fermer la communication entre la chambre d'aspiration de la pompe et la chambre intérieure du rotor.
Pour que l'invention soit mieux comprise et puisse être fa- cilement mise en oeuvre, on va la décrire maintenant d'une manière plus complète en se référant au dessin annexé dans lequel:
La figure 1 est une élévation en bout, de la pompe, en regar- dant celle-ci par l'extrémité opposée à celle où se trouve l'arbre d'entraî- nement.
La figure 2 est une élévation latérale de la pompe de la fi- gure 1.
La figure 3 est une coupe verticale de la même pompe , sui- vant la ligne 3-3 des figures 1 et 4.
La figure 4 est une coupe verticale et transversale faite sensiblement suivant la ligne 4-4 de la figure 2.
La figure 5 est une coupe horizontale sensiblement suivant la ligne 5-5 de la figure 2.
La figure 6 est une coupe verticale faite sensiblement sui- vant la ligne 6-6 de la figure 2 et représentant mécanisais qui sert à limiter la pression à laquelle peut être soumis l'organe d'étanchéité de l'arbre
La figure 7 est une coupe partielle faite suivant la ligne 7-7 de la figure 6 et représentant l'arbre d'entraînement du rotor, le palier principal de l'arbre et les pièces qui leur sont associées.
La figure 8 est une coupe verticale faite sensiblement sui- vant la ligne 8-8 de la figure 2 et représentant le moyen de commande au- tomatique , grâce auquel la pression est maintenue contre les ailettes du rotor, quel que soit le sens de rotation de la pompe.
La figure 9 e st une élévation en bout du rotor de la pompe .
La figure 10 est une coupe verticale faite sensiblement sui- vant la ligne 10-10 de la figure 9.
Si on considère d'abord les figures 1 et 2, on voit que la pompe comprend un carter principal H, un couvercle d'extrémité P formant un carter secondaire pour le mécanisme de commande de la pression sur les
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ailettes, et un couvercle d'extrémité B formant le palier de l'arbre d'en- traînement.
Comme on le voit clairement sur les figures 3 et 4, le carter
H comporte un alésage cylindrique central 1, dont l'extrémité de gauche (fi- gure 3) est fermée par le couvercle P et dont l'extrémité de droite est fer- mée par le couvercle d'extrémité Bo Les deux couvercles d'extrémité sont fixés d'une manière amovible H par des série s de vis 20
Un manchon S est supporta à l'intérieur de l'alésage cylin- drique 1 (figures 3 et 4); on empéche ce manchon S de tourner à l'intérieur du carter H à l'aide d'un moyen approprié; le manchon S comporte une cham- bre intérieure de pompage 3 dont la section transversale a une forme géné- rale ovale;
cette chambre (figure 4) possède intérieurement une dimension horizontale supérieure à sa dimension verticale
Pour permettre au fluide de pénétrer dans la chambre 3 et d'en sortir, le manchon S comporte quatre séries d'orifices 4, 5, 6 et 7 qui s'étendent radialement et sont répartis circonférentiellement; cesori- fices peuvent âtre des fentes allongées,comme le montrent les lignes pointillées de la figure 5ou des groupes d'orifices circulaires percés au foret -(non représentés); les surfaces périphériques inférieures du man- chon S, qui ne sont pas coupées par les orifices radiaux 4, 5, 6 et 7, sont sensiblement concentriques à l'axe du rotor
Le carter H comporte des canaux pour diriger le fluide, pas- sant dans un sens ou dans l'autre, à travers les orifices 4,5,6 et 7.
Pour décrire ces canaux, on supposera que le rotor de la pompe tourne dans le sens des flèches du dessin pour aspirer le fluide à travers l'ouverture de droite 8 (figure 4), et pour le décharger à travers l'ouverture de gau- che 9. L'ouverture 8 sera donc désignée couramment sous le nom "d'entrée de la pompe",et l'ouverture 9 sera désignée comme "sortie de la pompe"; il apparaîtra cependant un peu plus loin que l'ouverture 9 devient l'en- trée et l'ouverture 8 devient la sortie quand le sens de rotation du rotor R est inversé.
Le fluide qui entre dans la pompe à travers l'ouverture 8 se divise en arrivant au contact de la partie saillante 10 du carter H; une partie de ce fluide passe vers le haut à travers le canal incurvé 11 pour arriver à la chambre de tâte 12, qui s'étend transversalement et qui aboutit aux orifices radiaux 4 du manchon S au-dessus desquels elle est disposée (figure 4). Le reste de ce fluide passe vers le bas à travers le canal inférieur d'entrée 13 (figure 5),, qui s'étend transversalement sur toute la largeur du manchon S et qui fournit le fluide aux orifices ra- diaux 6 du manchon.
Un canal de décharge 14,identique au point de vue forme au canal 11 est disposé dans le carter H cote à cote avec le canal 11, mais décalé par rapport à celui-ci s'étend depuis la chambre trans- versale de tête 15 (qui surplombe les orifices radiaux de décharge 7 et qui aboutit à ceux-ci) jusqu'à l'ouverture de décharge 9. Un canal infé- rieur de sortie 16, de même forme que le canal 13, relie les orifices ra- diaux de décharge 5 du manchon S à l'ouverture de décharge 9; la partie saillante 17 du carter est identique du point de vue disposition et fonc- tionnement à la partie saillante 10 déjà mentionnée
Des paliers 18 et 19 de support de l'arbre du rotor sont mon- tés respectivement dans les couvercles d'extrémité B et P et sont mainte- nus contre toute rotation par des goupilles appropriées 20 et 21.
Les collerettes 18' et 19' des paliers ont une forme spéciale et un rôle que l'on expliquera un peu plus loin. Le rotor de la pompe désigné dans son ensemble par R, est représenté clairement sur les figures 9 et 10 ; il comporte un alésage axial 22, des cavités d'extrémité 23 et 24, une cham- bre intérieure de fluide 25 et plusieurs orifices axiaux 26 coupés par les fentes 27 portant les ailettes. Quand la pompe est montée le rotor R est disposé dans la chambre 3, et son, diamètre est tel qu'un assemblage tournant 9 mais sensiblement étanche au liquideest établi entre le rotor et la paroi de la chambre 3. le long de la région oû la chambre a sa lar- geur la plus faible; la partie supérieure et la partie inférieure de cette
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région sont visibles sur le dessin.
L'arbre d'entraînement D s'étend à travers le palier 18 jusque dans l'alésage du rotor R et se relie à celui- ci par des clavettes appropriées 28 et 29 (figure 3) supportées comme on l'expliquera un peu plus loin. L'arbre d'entraînement D se termine dans la chambre intérieure 25 du rotor R; un arbre tubulaire 30 de support du rotor est fixé dans l'alésage 20 du rotor R et s'étend vers l'extérieur à partir du côté opposé de la chambre 25 et à travers le palier 19. L'arbre creux 30 constitue un canal pour recevoir le liquide de refoulement de la pompe à travers une chambre de décharge 31 d'une valve V (décrite plus loin) actionnée hydrauliquement; cet arbre creux conduit le liquide jusqu'à la chambre 25 du rotor.
Comme on le voit le mieux sur les figures 4 et 5, les ailettes 32 sont disposées dans les rainures 27 du rotor. Les ailettes ont la même longueur que le rotor R et les bords de leurs parties extrêmes, dans le sens de l'axe du rotor, s'étendent jusque dans les cavités 23 et 24 (figure 10), aux extrémités du rotor Ro Les collerettes 18' et 19' des paliers 18 et 19 ont une forme spéciale leur permettant d'agir comme des guides d'ailet- tes ou cames s'étendant respectivement dans les cavités 23 et 24 du rotor R. Les collerettes 18' et 19' ont un contour correspondant à la forme de la section de la chambre de pompage 3, de sorte qu'elles servent à maintenir constamment à proximité Immédiate de la chambre 3 les bords des ailettes 32 Situées vers l'extérieur dans le sens radial.
On ne compte pas cependant sur les collerettes 18' et 19' pour maintenir pendant le fonctionnement de la pompe un contact étanche entre les ailettes et les parois périphériques de la chambre de pompage Le contact étanche désiré est obtenu par l'ac- tion d'une pression hydraulique sur les portions d'ailettes disposées du coté intérieur dans le sens radial, comme on l'expliquera un- peu plus loin à propos de la valve V.
La portion d'extrémité extérieure, de l'arbre d'entraînement D, comme on le voit sur la figure 7, est montée aur un palier anti-friction 33, et un presse-étoupe d'un type approprié quelconque, qui est désigné d ans son ensemble par 34, est prévu pour empêcher les fuites autour de l'arbre et vers l'extérieur du carter. Une bague d'étanchéité et de re- tenue du lubrifiant est représentée en 35-35 sur les figures 3 et 7, près du palier ani-friction 33; l'extrémité saillante de l'arbre D peut être clavetée en 36 sur une source de puissance appropriée quelconque.
Comme on peut le voir par la comparaison des figures 3, 9 et 1Q, l'alésage 22 du rotor R comporte une gorge circonférentielle 86.
Des rainures opposées de clavettes 87 et 88 (figure 9)sont également for- mées dans l'alésage 22 du rotor R, et des rainures correspondantes 89 et 90 sont creusées dans l'arbre D. Les clavettes 28 et 29 sont maintenues en position dans les rainures 87 et 88 du rotor R par une bague d'expansion fendue 91, en fil métallique élastique ou en une matière analogue, qui s'en- gage dans des rainures appropriées prévues dans les extrémités des clavet- tes 28 et 29, ainsi que dans la gorge 86 du rotor R. Cette disposition fig. 3 permet de laisser à l'extrémité intérieure de l'arbre D un diamètre égal à celui de l'alésage du palier 18, tout en permettant cependant de montrer l'arbre après que le rotor a été installé dans la chambre de pom,- page 3.
Avec le support de clavette représenté et décrit, on peut retirer le groupe d'extrémité B tout entier en enlevant les vis 2 et en dégageant le carter B et l'arbre D en dehors du carter H.
Avant de décrire les autres caractéristiques de l'invention, on expliquera comment fonctionne la structure décrite ci-dessus pour pom- per un fluidao On supposera que 1@ rotor R est entraîné dans le sens in- verse des aiguilles d'une montre, comme on le voit sur la figure 4, et qu'une conduite d'alimentation du fluide . pomper est connectée à l'ouver- ture d'entrée du fluide 8. Quand le retor R tourne, les ailettes 32 ba- laient toute la surface intérieure de la chambre de pompage 3, avec leurs bords extérieurs en contact avec cette surface, le fluide pompe passe
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de l'ouverture 8. à travers les canaux 11 et 13respectivement aux orifices d'entrée , et 6 du manchon S.
Le fluide pénètre dans la chambre de pompa- ge 37 en forme de croissant, entre le coté de gauche (figure 4) du manchon S et le rotor R:, à travers les orifices 4; il est recueilli par les ailet- tes 32 et déchargé à travers les orifices 5 jusque dans le canal de sortie
16; il sort enfin de la pompe à travers l'ouverture 9. D'une manière ana- logue une partie du fluide pénétrant par l'ouverture 8 passe, à travers le canal inférieur d'entrée 13, dans les orifices d'entrée 6 et de là dans la chambre 38 en forme de croissant, entre le côté de droite (figure 4) du manchon S et le rotor R.
Ce fluide est recueilli par les ailettes 32, puis refoulé à travers les orifices radiaux 7 jusque dans la chambre de tête 15 d'où. il passe dans le canal de sortie 14,puis traverse l'ouver- ture de décharge 9. En prévoyant des séries diamétralement opposées d'ori- fices d'entrée 4 et 6 s'étendant radialement, et d'orifices de sortie 5 et
7 dirigea aussi radialement, on équilibre les pressions sur le rotor R, on diminue les charges sur les paliers,et enfin on évite de soumettre les pièces à des efforts exagéréso La disposition représentée des orifices d'entrée et de sortie permet de réaliser à travers la pompe des parcours sans perte de charge pour l'entrée et la sortie du liquide;
ces chemins suivis par le fluide ont une section transversale importante sur toute leur longueur et ne présentent ni coude brusque,ni angle aigu; ils n'opposent par conséquent qu'une résistance minima à l'écoulement du fluide et permet- tant ainsi un rendement élevé pour la pompe. Toutes cesdispositions per- mettent de réaliser une pompe effectivement compacte,d'un service facile, et n'exigeant qu'une puissance relativement faible. Si le sens de rota- tion du rotor R est inversé par rapport à celui supposé ci-dessus, l'ou- verture 9 devient l'entrée de la pompe et l'ouverture 8 en devient la sortieles orifices et canaux d'entrée devenant des orifices et canaux de sortie et vise-versa.
Comme on l' a indiqué ci-dessus;,les ailettes 32 sont maintenues en contact étanche avec l'alésage de la chambre 3, en uti- lisant l'action hydraulique du fluide pompe. La pression nécessaire de fluide est appliquée sous le contrôle de la valve V, à travers l'arbre creux 30, la chambre Intérieure 25 du rotor R, et les orifices 26 dans lesquels font saillie les portions internes (dans le sens radial) des ai- lette s 32 (figures 3,4 et 10). Puisque les faces d'extrémité du rotor R présentent un assemblage tournant avec les faces adjacentes d'extrémité des couvercles P et B, l'huile ou tout autre fluide pompé qui traverse des orifices 26 ne peut s'échapper que par des fuites aux extrémités du rotor R et/ou à travers les paliers 18 et 19.
Une légère fuite se pro- duisant dans cette région ne présente pas d'inconvénients car elle sert à maintenir un graissage sous pression des surfaces relativement mobiles des pièces. Si on considère en détail la valve automatique V sensible à la pression (figures 3, 5 et 8) on voit que toutes les parties de cette valve sont contenues dans le couvercle d'extrémité relativement P et que la construction de cette valve est symétrique par rapport au plan de la figure 3 (figure 1). Cette valve ne comporte qu'une seule pièce mobile facile à fabriquer, constituée par le bouchon-navette 43, et il est facile d'agir sur cette pièce pour la surveillance et l'entretien à un moment quelconque quand la pompe est arrêtée.
Les chambres d'entrée 39' et 40' de la valve V sont con- nectées respectivement à des parties des chambres de pompage 37 et 38 en forme de croissant; l'une de ces parties,pendant le fonctionnement de la pompe, contient toujours du fluide à haute pression refoulé par la pompe,tandis que l'autre partie contient au même moment du fluide à la pression faible de l'entrée;
les chambres 39' et 40' sont connectées res- pectivement aux chambres 37 et 38 par deux canaux horizontaux 39 et 40 formés dans le couvercle P (figures 5 et 8). Ainsi, pendant que le ro- tor R tourne dans le sens des aiguilles d'une montre (figpre 8),la cham- bre d'entrée 39' contient du fluide à haute pression et la chambre 40' du fluide à pression relativement basse La chambre de décharge 31 de la valve abouissant à la chambre intérieure 25 du rotor par l'intermédiaire
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de l'arbre creux 30 comprend deux cavités disposées de part et d'autre d'une cloi,son 41 qui fait saillie dans la chambre de décharge 31 et dans la direc- tion de l'arbre creux 30.
Les orifices 39"" et 40"" de la valve, qui cou- pent les chambres 39' , 31 et 40', peuvent être formées, tout au moins gros- sièrement, par une seule opération de perçage à travers le couvercle d'ex- trémité P et perpendiculairement par rapport à l'axe du rotor. La même opération forme un alésage de guidage 42 pour la navette (bouchon 43) à tra- vers la cloison 41. Des bouchons filetés 46 et 47 ferment les orifices du couvercle P, à travers lesquels on exécute les opérations de perçage et de finition pour former les alésages coaxiaux 39"40" et 42.
Puisque les alésages 39", 40" et 42 ont le même diamètre, quand on les forme comme on l'a expliqué ci-dessus, la navette, ou bouchon de valve, 43 peut être con- stituée par un simple cylindre métallique plein, à surface lisse, ayant des dimensions appropriées; ce bouchon coulisse librement, à travers son alé- sage 42 de guidage prévu dans la cloison 41, pour venir en position d'étan- chéité positive avec les alésages 39"ou 40" constituant le s orifices de la valve, ou pour quitter cette position.
On voit sur les figures et 8 que les mouvements de l'élément-navette est limité par les parties sail- lantes 44 et 45 formant des butées sur les bouchons de fermeture 46 et 47., et que l'élément-navette 43 a une longueur telle qu'il vient s'arrêter dans l'une ou l'autre position de fonctionnement en ouvrant un orifice (39"" ou 40"") et en fermant l'autre orifice, tandis qu'il est encore sup- porté par un ajustage coulissant dans son alésage 42 de la cloison 41.
La pompe étant arrêtée et l'élément-navette 43 se trouvant dans une position quelconque, on voit que, quand la pompe commence à fonc- tionner par la rotation de son rotor R dans l'un ou l'autre sens, en éta- blissant ainsi une pression de refoulement uniquement dans l'une des cham- bres d'entrée 39' ou 40' de la valve , et une pression d'aspiration dans l'autre chambre, l'élément-navette 43 se déplace automatiquement dans la dire ction voulue, principalement en fonction du sens de rotation du rotor, pour établir et maintenir sur toutes les ailettes du rotor une force de pression hydraulique dirigée vers l'extérieur et égale à la pression de refoulement de la pompe, tout en fermant complètement la communication en- tre l'entrée de la pompe et la chambre intérieure du rotor;
de même le renversement du sens de pompage dirige de nouveau automatiquement la pres- sion de refoulement de la pompe sur les ailettes du rotor.
En résumé, on peut dire que le mécanisme de la valve V fonc- tionne automatiquement et rapidement dans toutes les conditions possibles pour assurer un contact intime et étanche entre les portions extérieures (dans le sens radial) des ailettes 32 et les parois périphériques de la chambre de pompage 3, quelle que soit la vitesse de fonctionnement de la pompe et malgré un éloignement considérable du à l'usure entre les surfa- ces coopérantes des ailettes et le s parois de la chambre de pompage, cette usure apparaissant après un service prolongé.
Deux canaux horizontaux 48 et 49 (figures 4, 6 et 7), corres- pondant au point de vue forme et emplacement aux canaux 39 et 40 du méca- nisme V décrit ci-dessus, sont prévus dans le carter de l'arbre d'entraî- nement (figures 3, 4, 6 et 7). On remarquera sur la figure 6 que le canal 48 aboutit à une chambre 50 de valve du carter B, tandis que le canal 49 aboutit à une chambre de valve 51 analogue mais séparée et indépendante
L'arbre d'entraînement D traverse un presse-étoupe ou chambre d'étanchéité 52 dans le carter d'extrémité B (figures 6 et 7), et des ca- naux radiaux 53 et 54 s'étendent respectivement depuis la chambre 52 jus- que dans les chambres de valve 50 et 51.
Les extrémités intérieures des canaux radiaux 53 et 54 constituent des sièges de valve coniques (53' et 54' destinés aux bouchons de valve 55 et 56 réalisés sous la forme de bil- les métalliques. Un ressort 57 pousse la bille 55 vers son siège 53'; il est centré par un goujon 58 prévu sur le bouchon fileté 59; de même le ressort 60 pousse la bille 56 vers son siège et il est centré par un goujon 61 prévu sur le bouchon fileté 62.
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On voit d'après les figures 3, 5 et 7 que le palier 18 s'éten- dant jusque dans la chambre d'étanchéité 52 et que le fonctionnement de la valve double à billes décrite ci-dessus a pour but de permettre au liquide pompé de passer vers l'extérieurentre l'arbre d'entraînement D et le pa- lier 18,afin de réaliser un graissage positif ou forcé de celui-ci, tout en empêchant une pression excessive de s'établir dans la chambre d'étan- chéité 52 contre le presse-étoupe représenté par une bague courante d'é- tanchéité 34 poussé par un ressort, cette pression excessive pouvant pro- duire une fuite du liquide en dehors de la pompe.
Avec la valve décrite dans la valve,la pression dans la chambre 52 est maintenue automatiquement à une valeur maxima prédéterminée et désirée,ou en-dessous de cette valeur, quel que soit le sens de rotation de la pompe;quand le rotor est entraîné dans le sens de la flèche de la figure 6, qui est le même que celui indiqué sur la figure 4, le fluide à la pression de décharge de la pompe est refoulé à travers le canal horizontal 48 jusque dans la chambre de valve 50 et ai- de le ressort 57 à maintenir la bille 55 appuyée sur le siège 53.
Le li- quide qui pénètre dans la chambre 52 autour de l'arbre D est aussi sensi- blement à la pression de décharge de la pompeet quand la chambre 52 est remplie de liquidela bille 56 peut être poussée vers le bas,malgré l'ac- tion opposée du ressort 60 jusqu'à sa position d'ouverture (figure 6) en permettant au liquide de s'échapper de la chambre 52 et de revenir jusqu'au côté aspiration de la pompe en passant dans le canal horizontal 49. Les ressorts 57 et 60 sont choisis ou réglés, en agissant sur les bouchons fi- letés de support,de manière que les valves associées s'ouvrent il s'éta- blit dans la chambre 52 une pression suffisante pour créer un risque de fuite à travers l'organe d'étanchéité 34.
Dans le sens de rotation du ro- tor R indiqué sur figure 6, la bille 56 devient en réalité une valve régu- latrice de pression servant à maintenir une pression uniforme dans la chambre 52 et à limiter la pression à une valeur de sécurité prédéterminée Si la pompe tourne dans le sens opposé à celui indiqué sur la figure 6, les fonctionnements des valves ci=dessus sont inversés automatiquement; la bille 56 établit effectivement l'étanchéité entre le côté haute pression de la pompe et la chambre 52,tandis que la bille 55 limite la pression pouvant s'établir dans la chambre 52 et purge le liquide en excès dans la chambre 52 en le faisant revenir du côté admission de la pompe.
Il est bien entendu d'après la description précédente du dispositif autanatique de purge qu'une pression excessive est évitée automatiquement et positi- vement contre l'organe d'étanchéité 34 de l'arbre d'entraînement quel que soit le sens de rotation du rotor.
On va décrire maintenant les moyens automatiques de commande de pression de décharge de la pompe,moyens qui sont incorporés dans celle- ci. Le carter H comporte une cloison 63 qui s'étend dans la direction de l'axe du rotor R et sépare le canal inférieur d'entrée 13 du canal infé- rieur "de sortie" 160 Ces canaux comportent des parties 13' et 16' qui s'étendent vers le bas et,sont disposées de part et d'autre de la cloison 63; un orifice de communication 64 ou by-pass traverse la cloison 63 pour établir la communication entre les canaux 13 et 16. L'orifice 64 comporte des sièges de valve 65 et 66, qui sont opposés et se font face; le carter H comporte des alésages cylindriques 67 et 68 identiques entre eux et dispo- sés symétriquement de chaque coté de la cloison 63; ces alésages sont co- axiaux avec l'orifice de communication 64.
Comme le montre la figure 4, dans laquelle la pompe est sup- posée fonctionner par rotation du rotor R dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre en vue de produire un écoulement fluide allant de la droite vers la gauche,un organe cylindrique ou cuvette 69., possé- dant une extrémité extérieure fermée et une extrémité inférieure ouverte, est maintenu en position dans l'alésage 67par exemple au moyen des vis 70,et une plaque de butée élastique ou cuvette 71, formant aussi couver- cle d'extrémités est fixée sur le carter H, par exemple par des vis 72, pour fermer l'extrémité extérieure de l'alésage cylindre 68.
Une piston
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creux ou plongeur 73 est disposé dans le cylindre 69; l'extrémité intérieu- re 74 de ce plongeur, c'est-à-dire son extrémité de droite, qui est généra- lement fermée , comporte une tige creuse 75 saillante Cette tige 75 tra- verse l'orifice 64 de la cloison 63 et s'ouvre dans la partie 13' du canal d'entrée supposé de pompe.
Cependant, la communication entre cette partie 13' et la partie 16' du canal de décharge est fermée normalement par une soupape 76 faisant corps avec la tige creuse , qui est conique en 77 de ma- nière à pouvoir s'adapter sur le siège 66 (ou 65). La tige creuse 75, non seulement supporte la soupape 76, mais établit la basse pression du côté admission de la pompe, dans l'espace formé entre le cylindre 69 et le plon- geur 73 qu'il contient
On prévoit de préférence une bague appropriée d'étanchéité 73' pour le piston, de manière à réduire le plus possible les fuites du fluide de refoulement à travers le piston 73 qui, comme on l'a indiqué ci-dessus est soumis à son extrémité extérieure,et à l'intérieur du cy- lindre 69 purgé continuellement,
à la pression relativement faible de l'entrée de la pompe, tandis que son extrémité opposée, c'est-à-dire son extrémité intérieure, est soumise à la pression relativement élevée de la sortie de la pompe (espace 16)
La partie de droite 75' de la tige creuse 75,qui se prolon- ge au-delà de la soupape 76, supporte une extrémité d'un ressort régula- teur de pression 78, voisin de la soupape 76., l'autre extrémité de ce res- sort s'appuyant contre une butée réglable 79.
Une vis de réglage 80 tra- verse la plaque ou cuvette 71 formant couvercle d'extrémité; son extré- mité extérieure 81 est accessible de l'extérieur et possède une forme ap- propriée permettant de l'engager dans une clef ou outil analogue, La bu- tée 79 est vissée sur la vis de réglage 80 et possède, à sa périphérie extérieure une patte ou clavette 82 qui fait saillie dans une rainure axiale 83 formée dans le rebord 84 de la plaque 71. On peut faire varier la charge appliquée au ressort 78, dans certaines limites,, en desserrant 2,-'écrou de verrouillage 85 et en faisant tourner la vis 80 par action sur son extrémité 81, de manière que la butée 79 se déplace axialement sur sa vis de support 80.
Un épaulement conique 80' prévu sur la vis 80 peut s'appliquer d'une manière étanche cpntre un siège prévu dans la plaque 71, et le ressort 78 tend à maintenir l'épaulement 80' sur son siège, même quand l'écrou de verrouillage 85 est desserré, empêchant ainsi constam- ment l'apparition de fuites.
Quand le rotor R est entraîné dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre , comme on le voit sur la figure 4, le canal principal de fluide 13 est soumis à la pression relativement faible de l'entrée de la pompe; le fluide,contenu dans le cylindre 69 exerce donc une action négligeable de pression sur la surface effective de gauche du piston 73, cette pression relativement basse étant également appliquée à la face de droite de la soupape 76. En même temps, la pression relative- ment élevée du refoulement de la pompe est maintenue sur les surfaces du piston et de la soupape, qui sont découvertes dans la partie 16' du canal de décharge de la pompe.,à gauche de la cloison 63. La surface qui est exposée dans la soupape 76 à la pression de décharge de la pompe est plus grande que la surface du piston 73 qui est exposée à la même pression.
Par conséquent, la pression de décharge de la pompe exerce une force nette qui tend à ouvrir la soupape , et qui est égale à la différence, entre les surfaces exposées de la soupape 76 et de l'extrémité intérieure du piston, multipliée par la pression de refoulement de la pompe dans le canal 16.
En donnant à cette différence une valeur relativement faible, on exerce une force relativement petite qui tend à déplacer l'ensemble soupape-piston vers la position d'ouverture de l'orifice, même quand la pompe fonction- ne à une pression de décharge élevée comprise par exemple entre 56 et 100 kg/cm2; en conséquence, le ressort régulateur de pression 78, qui s'op- pose au mouvement d'ouverture de la soupape 76, peut être relativement fai- ble et l'orifice 64 peut être relativement large.
On peut ainsi réaliser @
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un ensemble de commande et de régulation de la pression par dérivation ayant des dimensions réduites, avec une capacité importante de dérivation ou de décharge de sécuritéo Si on désire par exemple limiter le refoulement de la pompe à une pression maxima de 35 kg/cm2, on calcule et on règle le ressort 78 de manière que la soupape 76 se déplace vers sa position d'ouverture quand la pression dans le canal de décharge 16-16' atteint 35 kg/cm , en permet- tant au fluide d'être dérivé à partir de la sortie 16 de la pompe pour re- tourner à l'entrée 13 à basse pression , et on empêche ainsi une pression de décharge excessive.
On peut modifier la pression maxima de décharge en changeant le ressort 78 ou en le réglant à l'aide de la vis 80 et de la butée 79.
Le mécanisme de commande automatique de la pression de déchar- ge que l'on vient de décrire peut être facilement inversé quand on désire renverser le sens de rotation du rotor de. la pompe; en effet, les alésages cylindriques 67 et 68 et les orifices taraudés des vis de fixation 70 et
72 sont identiques,au point de vue forme et disposition à chaque extré- mité de l'ensemble On peut inverser la position de l'ensemble ,très ra- pidement et sans avoir besoin, ni d'une habileté particulière, ni d'un ou- tillage spécialo
Puisque la pompe comprend des moyens de commande autanati- ques, grâce auxquels la pression de refoulement de la pompe est appliquée aux portions intérieures (dans le sens radial) des ailettes 32,
quel que soit le sens de rotation du rotor de la pompeet puisque des moyens auto- matiques sont prévins pour commander la purge de l'huile passant à travers le palier principal de l'arbre:, quelque soit le sens de rotation,on voit qu'avec la pompe décrite il suffit seulement d'inverser le dispositif à valve de commande de la pression pour faire passer la pompe du fonction- nement dans un sens au fonctionnement dans le sens opposée De plus la pompe fonctionne exactement avec le même rendement dans les deux sens de rotation., Si la commande de la pression de décharge n'est pas désirée, ou si elle n'est pas nécessaire on peut verrouiller la soupape 96 en po- sition de fermeture en interposant un bloc approprié (non représenté)
en- tre la vis de réglage 80 du ressort et le prolongement 75' de la tige de la soupape Quand la pompe fonctionne avec la soupape 76 verrouillée en position de fermeture il n'y a pas lieu de prêter une attention quelcon- que au sens de rotation du rotor, pourvu que les connexions d'entrée et de décharge de la pompe puissent être établies de l'un et l'autre côté de celle-ci (figure 4).
REVENDICATIONS. la ) Pompe à liquide du type comprenant un carter avec une cavité formant chambre de pompage et contenant un rotor circulaire muni d'ailettes mobiles radialement le rotor se trouvant sensiblement en con- tact étanche avec une paroi périphérique de la cavité de manière à for- mer respectivement,de chaque coté de la région du contact étanche , une chambre d'aspiration ou une chambre de refoulement suivant le sens de ro- tation du rotor,
le rotor comportant une chambre intérieure susceptible de contenir du liquide de refoulement pour exercer une pression hydrauli- que sur les ailettes et vers l'extérieurs ladite pompe étant caractérisée par le fait qu'elle comporte dans son carter une seule valve actionnée hydrauliquement qui est capable d'établir automatiquement la communication entre la chambre de refoulement de la pompe et la chambre intérieure du rotor et à peu près simultanément de fermer la communication entre la chambre d'aspiration de la pompe et la chambre intérieure du rotor.