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"Perfectionnements aux pompes à vis".
La présente invention concerne des pompes et des moteurs à vis comportant deux ou plusieurs rotors hé- licoïdaux engrenant les uns avec les autres et montés dans un cylindre exactement ajusté, présentant des alésages à interpénétration. Pour l'obtention d'une haute pression de refoulement, il importe de maintenir un ajustement étanche entre les filets des rotors hélicoïdaux, et entre les ro- tors et les alésages du cylindre, ces rotors tournant dans les alésages comme un arbre dans son palier.
La nécessité de l'emploi de rotors hélicoïdaux et d'alésages de grande longueur rend difficile l'obtention d'un contact exactement uniforme des rotors dans les alé-
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sages du cylindre, étant donné que ceux-ci ne peuvent être alésés ou tournés sans précautions spéciales à un diamètre exactement uniforme d'un bout à l'autre. Mais, même lorsque ces alésages se présentent sous une forme exacte, ils peuvent être légèrement déformés lors du montage du cylindre dans le corps de pompe, ou par les contraintes imposées par les tuyau- teries fixées au corps.
Pour éviter ces inconvénients, la présente in- vention propose de fabriquer le cylindre en deux ou plusieurs éléments indépendants, librement réglables les uns par rap- port aux autres, mais agissant comme un bloc sous la pression de refoulement de la pompe. Ces différents éléments peuvent s'ajuster automatiquement aux rotors hélicoïdaux, ce qui per- met d'éliminer les inconvénients provenant de l'utilisation d'un cylindre unique de grande longueur.
De préférence, l'élément du cylindre tourné vers le côté à basse pression de la pompe est rigidement solidaire du corps de pompe ou fait corps avec celui-ci,l'au- tre ou les autres éléments du cylindre, tournés vers le côté à haute pression de la pompe, étant agencés pour se centrer automatiquement sur les rotors hélicoïdaux. Il est souhaita- ble de ménager un jeu entre ce ou ces éléments et le corps de pompe, pour permettre ainsi un alignement convenable.
Lorsque la pompe est mise en action , ces éléments mobiles du cylindre sont appliqués contre l'élément fixe de ce cylin- dre par la pression du liquide agissant sur les surfaces aux extrémités.
Pour un maintien et un centrage plus favorables des éléments du cylindre par la pression de refoulement, les surfaces coopérantes des extrémités doivent être façonnées pour ne se toucher qu'à proximité du plus grand diamètre.
Pour l'obtention d'une poussée aussi grande que possible entre l'élément mobile et l'élément fixe du
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cylindre, et entre les différents éléments mobiles si la pompe en comporte plusieurs, non seulement les surfaces coopérantes doivent être prévues à proximité du pourtour des surfaces aux extrémités, de la manière précédemment in- diquée, mais il est alors également nécessaire d'éliminer, à l'aide d'un canal d'évacuation et d'un joint d'étanchéité approprié, la contrepression exercée sur la partie principale des surfaces aux extrémités en regard l'une de l'autre du cylindre.
D'autres caractéristiques de l'invention res- sortiront de la description ci-après, en regard du dessin annexé à titre d'exemple, qui représente des modes de rali- sation.
La fig.l est une vue en coupe longitudinale d'une pompe fonctionnant avec trois rotors hékicoïdaux.
La fig.2 est une vue en coupe transversale de cette pompe.
Les figs.3 et 4 sont des vues en coupe corres- pondantes d'une pompe à deux rotors hélicoïdaux.
Dans les deux modes de réalisation, les rotors hélicoïdaux sont munis de pistons d'équilibrage fonctionnant dans des douilles à centrage automatique.
Dans le mode de réalisation que montrent les figs.l et 2, le corps de pompe est muni aux deux extrémités de couvercles 2 et 3 fixés à ce corps de pompe par des bou- lons 4. Dans un alésage central de préférence cylindrique du corps de pompe 1 est inséré un cylindre composé de deux éléments 5 et 6. L'élément 5 est soigneusement ajusté dans le corps de pompe et maintenu en place par un boulon d.e blocage 7, tandis que l'élément 6 est monté avec un certain jeu. Les deux éléments sont connus en soi :et présentent trois alésages parallèles, cylindriques, disposés de façon qu'il en résulte une interpénétration. Un rotor hélicoïdal est @
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monté dans chacun de ces alésages. Le rotor central 8 pré- sente des filets à gauche, tandis que les rotors latéraux 9 présentent des filets à droite.
Le rotor central 8 est muni d'un arbre d'en- traînement 10 sortant du.corps de pompe avec un certain jeu à travers le couvercle 2. Un liquide entrant par une tubulure 11 dans une chambre 12, est retenu entre les fi- lets des rotors hélicoïdaux, et entraîné dans une chambre de refoulement 13 ménagée à l'extrémité opposée du corps de pompe 1 d'où il est évacué par une tubulure de sortie 14.
Pour l'équilibrage de la poussée axiale, exercée sur le rotor 8 par la différence des pressions du liquide dans les chambres 13 et 12, le rotor 8 porte à une extrémi- té un piston 15, et à l'autre extrémité un piston plus pe- tit 16. Le piston 15 est engagé avec un faible jeu dans l'alésage d'une douille 17, dont le rebord annulaire 18 est maintenu appliqué contre le couvercle 2 par la pression de refoulement. Dans le rotor hélicoïdal central est prati- qué un canal axial 19 reliant à la chambre 13 la chambre 20 comprise entre la douille 17 et le couvercle 2. Les ro- tors hélicoïdaux latéraux 9 présentent également des canaux axiaux 21 se prolongeant à travers les extrémités 24 des arbres et aboutissant à l'extrémité des pistons 22 engagés dans des douilles cylindriques 23.
Des conduits 25, pratiqués dans ces douilles 23, débauchent en regard de conduits correspondants pratiqués dans le couvercle 3, et comruni- quent avec un canal transversal 26 ménagé dans ce couvercle 3. Le piston 16 est engagé dans une autre douille cylindrique 27, dont l'intérieur communique de la même manière avec le canal 26.
Lorsque la pompe ne fonctionne pas, et que toute pression est annulée, les rotors hélicoïdaux 8 et 9 ne portent que sur l'élément relativement court 5 du cy-
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lindre, qui est le seul élément rigidement solidaire du corps de pompe, tous les autres éléments étant portés par les rotors.
Lorsque la pompe est mise en action, la pres- sion à l'intérieur de la chambre 13 devient supérieure à celle de la chambre 12, et supérieure à celle qui règne dans l'intervalle entre les éléments du cylindre.
Il en résulte que l'élément libre 6 du cylindre est appliqué contre l'élément fixe 5. Pour l'obtention d'un accouplement sûr entre les éléments 5 et 6, leurs surfaces aux extrémités en regard l'une de l'autre sont munies de ner- vures annulaires 28. D'autre part, la pression du liquide régnant dans la chambre 13 pousse la douille 17 contre le plateau intérieur 29, qui est porté par le couvercle 2. En même temps, les douilles cylindriques 23 et 27 sont appli- quées contre le couvercle 3. Un ressort 30 est interposé entre l'élément 6 de la douille 17, pour assurer le contact entre les éléments 5 et 6, et entre la douille 17 et le pla- teau intérieur 29,. dès le démarrage de la pompe.
Le canal d'évacuation 19, qui est fermé à l'extré- mité de droite, relie la chambre 20 à la chambre à basse pression 12.
Le mode de réalisation que montrent les figs.
3 et 4 ne comporte que deux rotors hélicoïdaux, et le corps de pompe 1 est lui-même divisé. La partie de droite du corps de pompe (fig.3) est d'une pièce avec le cylindre, et les alésages des rotors sont pratiqués dans le corps de pompe lui-même. La partie de gauche contient un élément de cylin- dre séparé 6, monté comme celui que montre la fig. l. Un an- neau élastique 31, encastré dans le pourtour de l'élément 6, empêche le liquide sous pression de pénétrer entre l'élé- ment 6 du cylindre et le corps de pompe 1. Une autre garni- ture annulaire 32 est encastrée dans une rainure pratiquée
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dans la surface à l'extrémité de l'élément 6, un peu en de- hors des alésages des rotors 8,9.
Un canal 35 débouchant dans la chambre 12 fait office de dérivation pour l'espace entre les garnitures annulaires 31 et 32. La pression du fluide exercée sur l'élément 6 est transmise par la nervure annulaire 28 le long de son pourtour. Pour l'évacuation de l'espace entourant l'élément, la nervure annulaire présente un certain nombre d'encoches 33.
Bien entendu, on peut imaginer de nombreuses variantes de l'invention. Si on le désire, on peut utiliser les organes d'étanchéité 31, 32 avec le canal d'évacuation 35, dans le mode de réalisation des figs. 1 et 2.
Les pistons d'équilibrage des rotors hélicoïdaux que montrent les figures ne sont pas essentiels pour la mise en oeuvre de l'invention, mais ils ont une certaine impor- tance en ce sens qu'ils empêchent tout décentrement des or- ganes.
Il est également entendu que les détails de l'in- vention ne sont pas limités aux combinaisons décrites.
REVENDICATIONS
1) Pompe (ou moteur) à rotors hélicoïdaux com- portant en combinaison un corps de pompe muni d'une tubu- lure d'aspiration et d'une tubulure de- refoulement,un cer- tain nombre de rotors hélicoïdaux montés à rotation et en- grenant les uns avec les autres, un cylindre présentant des alésages. disposés de manière qu'il en résulte une interpé- nétration et s'ajustant sur le pourtout des rotors, ce c,ylin- dre étant divisé en éléments s'ajustant les uns par rapport aux autres et destinés à être accouplés entre eux par la pression de refoulement de la pompe pour former un bloc,un des éléments du cylindre étant fixé au corps de pompe.
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