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"Appareil équilibreur de sécurité, pour pompes de compression à vitesse constante et débit varialbe"
Il existe -de nombreux modèles de pompes. qui. tout en tournant à une vitesse constante, peuvent fournir un débit croissant depuis zéro jusqu'au maximum sous une pession va riant en sens inverse, et cela par le seul réglage mécanique, des volumes engendrés* La plupart, comme la pompe Jeanhydn, la pompe Carey la pompe H-le-Shwa, etc.... sont des pompes du type rotatif à bis tons,
où la variation de débit et de pression s'obtient en m difiant la course des pistons dans leurs cylindres au moyen d' une couronne-guide encentralbe
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Pour une excentricité nulle, la pompe na aucun deboit vais donne la pression maximum; le débit atteiat au contraire son maximu avec de l'excentricité, tandis que la pression tombe alors à son minimum.
En général, lorsqu'on emploie ces types de pompes pour commander les pistons de cylindres hydrauliques, on agit, sans distributeurs, sur l'excentricité de la couronne-guide., au moyen d'un levier de manoeuvre. Mais ce mode de commande, préci sèment sur une pompe à piston, conduirait, pour une réale- tance imprévue et considérable, à dépasser les efforts permis à la pompe et à son moteur, ou à débiter avec une perte d'éner- gie inutile, à la pression maximum, par la soupape de sûreté.
De plus, même sans efforts anormaux, la manoeuvre est dure et pénible; enfin le mécanisme ne peut être éloigne de la pompe elle-même
La présente invention a pour objet un appareil qui permet de remplacer la manoeuvre du levier par celle beaucoup plus ai née d'un distributeur, que l'on peut placer en un point quel., conque et loin de la pompe. De plus, il permet d'ajuster auto. matiquement le débit de la pompe à l'effort à produire, c'est-à dire à la pression du liquide sur le piston. Grâce à,cela, il protège le moteur de commande dont la puissance normale ne peut être dépassée; enfin, il permet une manoeuvre douce, rapi de et précise*
Le dessin annexé représente à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet appareil et son application à la manoeuvre de trappes pour silos.
La fig. I est une vue en coupe verticale de ce dispositif.
La fig. 2 montre une trappe dite "à casque- manoeuvrée à l'aide d'un dispositif combiné avec l'appareil de la fig. 1
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Dans la description de la figure I, onfera abstrac- tion du-type de pompe à conduire, qui peut être quelconque et pour la brièveté de l'exposée on supposera que l'organe de la pompe sur lequel-'on Agit est une couronne excentrable commandant la course des pistons, comme par exemple, dans le-pompe H-le-Shaw où cette)couronne est appelée couronne flottante.
La tige A est solidaire de cette couronne flottante et c'est cette tige quil s'agit de manoeuvrer, dans un sens ou dans l'autre au moyen d'un levier ou dé tout autre moyen mécaniques
L'appareil se compose:
1 ) d'un ressort B s'appuyant d'une part sur lé corps de la pompe, d'autre part sur une pièce D immobilisée par un écrou et contre écrou sur la tige A; l'action .de ce ressort tend à ramener la couronne flottante à la position de débit maximum.
@ d'un bloc E formant pot de presse dans lequel se déplace l'extrémité de la tige A, l'étanchéité étant assurée par un cuir embouti et un presse-étoupe d'un modèle courant. Ce bloc est relié au corps de la pompe par quatre tirants J ou par tout autre moyen mécanique rigide.
3 ) d'une tuyauterie amenant contre l'extrémité de la tige A formant plongeur, le liquide sous pression fourni par la pompe. On se rend compte que la pression va agir sur la tige A en sens inverse du ressort et tendre à ramener la couronne flottante vers le centre de la pompe, c'est-à-dire à la poisiton de débit nu.
Le fonctionnement en est le suivant: Le ressort B reçoit une tension initale f égale à l'effort . ±.: exercé sur la tige A pare l liquide lorsque la, pression est égale à celle ± par exemple que la pompe peut donner à son débit maximum.
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A cette pression. les deux efforts s'annulent:
F-f1
Si les appareils d'utilisation ont à vaincre un effort qui nécessite une pression supérieure à p, l'on a immédia tement: f1> et la couronne flottante se rapproche du centre de la pompe. La pièce D comprimant le ressort B.
la réac tion de ce ressort sur A augmente et cette pièce s'arrête dans une position telle que l'on ait à nouveau f1 f1
Le ressort est établi de telle façon que la position d'équilibre de A pour la pression maximum que peut support* ter la pompe corresponde au centrage de la couronne flet tante, par conséquent à un débit nul
La tension inutile du ressort B et la section de 1'ex trémité de la tige A formatn piston sont choisies pour que les efforts entrant en jeu soient très nettement supérieure aux résistances passives développées par le déplacement de la couronne flottante.
On obtient de cette façon un ajustement instantané du débit à la pression nécessaire, et une très grande souplesse de marche* la pression maximum dans la pompe et les conduis tes est limitée très exactement et il est possible de faire toutes les manoeuvres d'ouverture eu de fermeture desdis- tributeurs d'utilisation sans avoir à craindre aucun acci dont%,
L'application de cet ajustement automatique de la près.. sion et du débit permet d'obtenir dans les appareils d'utili. sation du liquide sous pression, un ajustement automatique de l vitesse à 1'effort demandé, il est donc possible de réaliser de très grands efforts à certains moments,
tout en conservant une vitesse moyenne de travail assez grande, et en n'utilisant que des appareils de commande dont la puissan- ce dépend du travail produire et non des efforts parfois très grands et souvent de courte durée que l'on rencontre.
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A titre d'indication, on donnera ci-après, en se réfé- rant à la figure 2, l'application,du dispositif que l'on vient de décrire à la manoeuvre de trappes pour silos et en particulier d'une trppe pour silo à minerai.
1 représente le casque coiffant la goulotte d'écouler ment. Il est mobile autour de l'axe 2 Un levier. 3 le pous- se à gauche pour ouvrir, le tire à droite pour fermera
Ce levier est mêpar un renvoi de sonnette 4 oscillant autour du point fixe.
5
Ce renvoi est commandé par une tige 7 reliée au piston
9 du cylindre hydraulique 10
Un contrepoids 6 tend à rappeler constamment le casque dans la position haute qui esthan position de fermetur- ,On voit tout d'abord que si la commande hydraulique cessait de fonctionner, soit par arrêt de la pompe, soit par rupture d'une des conduites II ou 12 le contrepoids 6 fermerait automatiquement la trappe, son action dépassant beaucoup la faible résistance qu'éprouverait le casque pour soulever un morceau engagé dans la goulotte.
Grâce aussi à ce faible effort, la commande hydraulique du dispositif, rendra cette fermeture très rapides
Cette commande est prévue de la façon suivante. le pis. ton 9 se déplace dans le cylindre 10 en présentant deux sec. tions haute et basse inégales de la différence due à la tige La pression de la pompe 15 s'applique constamment à la face supérieures au moyen du distributeur !3 qui est l'unique organe qu'ait à manier l'ouvrier,on admet le liquide sous la face inférieure, on poruidt la levée du pisont, donc 1'ouer ture de la trappe, si au contraire par le même distributeur on évaue par les conduites 12 et 14 au bac 'dalimentation le liquide se trouvant sous le piston, ce dernier, sur le dessus duquel règne toujours par 11 la paression de la pmoe,
ain si que 1'effort du contrepoids 6, descendra en refrement r
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pidement le casque ,t: ¯ Cette descente s.'effectuera jusqu'4 ce que le piston s'arrête sur un matelas de liquide, en obturant progressi- vement la lumière d'échappement 20, donc sans choc ni sur le piston, ni sur le casque.
Pour proportionner exactement l'effort à la résistance ici
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le débit de la pompe qui est/Cti isie du type rotatif à 8Xi8 centrique mais qui peut être de tout autre type approprié est commandé par le régulateur de la fig. 6 représenté d'.. une façon générale en 17 agissant sur l'excentricité, et ,dont le ressort taré B, tend à donner l'excentricité donc le débit maximum et dont l'organe antagoniste D recevant par K la pression développée et tendant à annuler l'excen- tricité donc le débit, au fur et à mesure que la pression s'approche de la limite qu'elle ne doit pas dépasser.
De . la sorte on est sûr de ne rien briser si un morceau se coin ce par exemple dans la goulotte sous de casque, et en se- dond lieu de ne jamais demander au moteur de la pompe une puissance supérieure à celle qu'il doit normalement fournir
REVENDICATIONS
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n-=ii;---..i--sisi.ri-ir
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Safety balancing device, for compression pumps at constant speed and varialbe flow"
There are many models of pumps. who. while rotating at a constant speed, can provide an increasing flow from zero to the maximum under a pressure going in the opposite direction, and that by the only mechanical adjustment, of the generated volumes * Most, like the Jeanhydn pump, the pump Carey the H-le-Shwa pump, etc ... are rotary type bis-tone pumps,
where the variation of flow and pressure is obtained by modifying the stroke of the pistons in their cylinders by means of a central guide crown
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For zero eccentricity, the pump has no output, will give the maximum pressure; on the contrary, the flow rate reached its maximum with eccentricity, while the pressure then fell to its minimum.
In general, when these types of pumps are used to control the pistons of hydraulic cylinders, the eccentricity of the guide ring is acted on, without distributors, by means of an operating lever. But this control mode, precisely on a piston pump, would lead, for an unforeseen and considerable reality, to exceeding the forces allowed to the pump and its motor, or to delivering with an unnecessary loss of energy. , at maximum pressure, by the safety valve.
Moreover, even without abnormal efforts, the maneuver is hard and painful; finally the mechanism cannot be moved away from the pump itself
The object of the present invention is an apparatus which makes it possible to replace the operation of the lever by that much more ai born of a distributor, which can be placed at any point, concha and far from the pump. In addition, it allows to adjust auto. matically the flow of the pump to the force to be produced, that is to say to the pressure of the liquid on the piston. Thanks to this, it protects the drive motor whose normal power cannot be exceeded; finally, it allows a smooth, fast and precise maneuver *
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of this device and its application to the operation of hatches for silos.
Fig. I is a vertical sectional view of this device.
Fig. 2 shows a so-called "helmet hatch - operated by means of a device combined with the apparatus of FIG. 1.
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In the description of figure I, one will abstraction from the type of pump to be driven, which can be arbitrary and for the brevity of the explanation it will be assumed that the member of the pump on which one acts is a crown eccentric controlling the stroke of the pistons, as for example, in the H-le-Shaw pump where this) crown is called a floating crown.
The rod A is integral with this floating ring and it is this rod that it is a question of maneuvering, in one direction or the other by means of a lever or any other mechanical means.
The device consists of:
1) a spring B based on the one hand on the body of the pump, on the other hand on a part D immobilized by a nut and against the nut on the rod A; the action of this spring tends to return the floating ring to the maximum flow position.
@ a block E forming a press pot in which the end of the rod A moves, the sealing being ensured by a crimped leather and a cable gland of a standard model. This block is connected to the pump body by four tie rods J or by any other rigid mechanical means.
3) a pipe bringing against the end of the rod A forming the plunger, the pressurized liquid supplied by the pump. We realize that the pressure will act on the rod A in the opposite direction of the spring and tend to bring the floating ring towards the center of the pump, that is to say to the poisiton of naked flow.
The operation is as follows: The spring B receives an initial tension f equal to the force. ± .: exerted on the rod A seals the liquid when the pressure is equal to that ± for example that the pump can give at its maximum flow.
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At this pressure. the two efforts cancel each other out:
F-f1
If the operating devices have to overcome a force which requires a pressure greater than p, we immediately have: f1> and the floating ring approaches the center of the pump. Part D compressing spring B.
the reaction of this spring on A increases and this part stops in a position such that we again have f1 f1
The spring is established in such a way that the equilibrium position of A for the maximum pressure that the pump can withstand * corresponds to the centering of the flute crown, therefore at zero flow
The unnecessary tension of the spring B and the section of the end of the piston-formatted rod A are chosen so that the forces involved are very clearly greater than the passive resistances developed by the displacement of the floating ring.
In this way an instantaneous adjustment of the flow rate to the necessary pressure is obtained, and a very great operating flexibility * the maximum pressure in the pump and the pipes is limited very exactly and it is possible to perform all the opening maneuvers without closing the use distributors without having to fear any accident including%,
The application of this automatic adjustment of the near .. sion and the flow makes it possible to obtain in the devices of use. sation of the pressurized liquid, automatic adjustment of the speed to the required force, it is therefore possible to achieve very great efforts at certain times,
while maintaining a fairly high average working speed, and by using only control devices whose power depends on the work produced and not on the sometimes very great and often short-lived efforts that are encountered.
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By way of indication, with reference to FIG. 2, we will give below, the application of the device which has just been described to the operation of hatches for silos and in particular of a hatch for silos. ore silo.
1 represents the helmet covering the drain channel. It is movable around the axis 2 A lever. 3 push it to the left to open, pull it to the right to close
This lever is mated by a bell return 4 oscillating around the fixed point.
5
This return is controlled by a rod 7 connected to the piston
9 of hydraulic cylinder 10
A counterweight 6 tends to constantly return the helmet to the high position which is in the closed position, it can be seen first of all that if the hydraulic control ceases to function, either by stopping the pump, or by rupture of one of the pipes. II or 12 the counterweight 6 would automatically close the hatch, its action much exceeding the low resistance that the helmet would experience to lift a piece engaged in the chute.
Also thanks to this low force, the hydraulic control of the device will make this closing very fast.
This command is provided as follows. the worst. tone 9 moves in cylinder 10 presenting two sec. unequal high and low tions of the difference due to the rod The pressure of the pump 15 is constantly applied to the upper face by means of the distributor! 3 which is the only organ that the worker has to handle, it is admitted liquid under the lower face, we poruidt the lifting of the pisont, therefore the opening of the hatch, if on the contrary by the same distributor one evacuates by the pipes 12 and 14 to the feed tank the liquid located under the piston, this last, on top of which still reigns by 11 the paression of the pmoe,
so that the force of the counterweight 6, will go down in refrement r
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quickly the helmet, t: ¯ This descent will be carried out until the piston stops on a liquid mattress, progressively closing the exhaust port 20, therefore without impact on the piston or on the helmet.
To exactly proportion the effort to the resistance here
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the flow rate of the pump which is of the 8Xi8 centric rotary type but which may be of any other suitable type is controlled by the regulator of fig. 6 shown in a general way by 17 acting on the eccentricity, and, of which the calibrated spring B, tends to give the eccentricity and therefore the maximum flow rate and of which the antagonist member D receiving by K the developed and tending pressure canceling the eccentricity and therefore the flow rate, as the pressure approaches the limit that it must not exceed.
From. this way we are sure not to break anything if a piece gets stuck, for example in the chute under the helmet, and secondly to never ask the pump motor for a power greater than that which it should normally provide
CLAIMS
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n- = ii; --- .. i - sisi.ri-ir
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.