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"POMPE OU COMPRESSEUR AVEC ROUE A PALETTES ROTATIVES POUR LIQUIDES, GAZ OU MELANGES DE CES COPRS"
L'invention concerne une pompe ou un compresseur du genre indiqué ci-dessus, plus spécialement une pompe auto- aspirante avec roue à palettes. La roue à palettes, qui est pourvue, de préférence, d'un grand nombre de palettes radia- les , est rotative concentriquement ou excentriquement dans un corps de pompe qui laisse ouvert sur le pourtour ou à pro- ximité du pourtour de la roue à palettes un canal avec des débouchés ménagés dans l'une ou les deux parois latérales et dirigés vers l'intérieur.
Les orifices d'admission et de @
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sortie se trouvent dans l'une ou les -deux parois latérales, intérieurement au canal périphérique et ils sont soit sépares de ce dernier, soit en communication avec lui. Le canal même peut être interrompu entre l'orifice d'admission et l'orifice
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'de sortie et (ou) en d' autres endroits. L'effet ;ti7 e :1; j a:N élevé d'une pompe de ce genre peut encore être aUfl.lel1té con- formérnent à l'invention par le fait, que la section de passade du canal périphérique (c'est-à-dire i.üJépendaml.1ellt des dé- bouchés ) est rendue variable, cela de telle façon dans un grand nombre de cas que le canal soit resserré ou étranglé derrière chaque débouché et sur la limite de celui-ci.
L'étran-
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glernent ou modHicatiol1 de section peut être effectué aussi bien dans le sens axial que dans le sens radial.
Le fonctionnement d'une pompe de ce genre sera décrit ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel :
Les Figs . 1 et 2 montrent une for,ie d'exécution res-
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pecti vewent en coupe verticale et en vue intérieure; Les k''igs . ;, à 5 montrent trois autres exemples d' exéc a- tion d'une paroi latérale de la chambre de pompe.
Dans la disposition des Fige. 1 et 2, le corps de pompe se compose des parties 1 et 2 dont 1 comporte la tubulure d'as-
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piration 3, tandis que 2 comporte la chambre'a liquide 4 et la tubulure de sortie 5. La partie 2 contient l'erbre de pompe
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6 qui est tnonté dans le manchon 7 et dont l'étanchéité est assurée au moyen d'un presse-étoupe 8. A l'une de ses extré- mités , cet arbre porto la roue à palettes 9 montée entre les deux parties du corps de pompe et fixée au moyen d'un écrou 10.
La chambre de pompe est limitée sur le côté extérieur
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par un cylindre 11 qui est disposé excentriquement J}c;,' '':1?:?O 1'(:, a, l'arbre 6 et à la roue w palettes 9, de façon que le canal 12 affecte la forme de croissant ntro le pourtour de la roue à
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palettes et la paroi cylindrique de la chambre de pompe. Ce canal présente des dérivations ou débouches 13 qui sont ména- Ses dans les parois latérales du corps de pompe, c'est-à-dire tant dans la partie 1 que dans la partie 2; ces débouchés 13' ' se rapprochent de l'arbre dans le sens de la rotation de la roue à palettes et ils sont fermés à leurs extrémités.
Inté- rieurement au canal 12, l'orifice d'admission 14 se trouve dans la partie 1, et l'orifice de sortie 15, ainsi qu'un ori- fice auxiliaire 16 se trouvent dans la partie 2.
Dans la forme d'exécution de la chambre de pompe d'a- près les Fige. 3 à 5, l'arbre est situé concentriquement et la roue à palettes est montée dans la chambre avec un espace libre le plus réduit possible . Le canal 12 se trouve alors sur un côté, mais de préférence des deux côtés de la roue a palettes. et il s'étend dans le sens périphérique approximati- vement jusqu'aux orifices d'admission et de sortie 14, 15.
D'après la Fig. 3, il se trouve encore un débouché 13 entre l'extrémité de ce canal et l'orifice de sortie 15. D'après la .
Fig. 4, l'orifie de sortie 15 coïncide avec l'extrémité du @ dernier débouché et (d'ailleurs indépendamment de ce détail), il n'est prévu aucun orifice auxiliaire. Le cas est le même dans la forme d'exécution de la Fig. 5, d'après laquelle le canal 12 est divisé, en outre, par des traverses 17 et (indé- pendamment aussi de ce détail) les deux extrémités du canal 12 communiquement entre elles par un cana] plus étroit 18.
Le fonctionnement de la pompe détrite est le suivant :
Il est supposé que l'arbre tourne rapidement et que la pompe se trouve remplie complètement avec de l'eau. La roue à palettes projette l'eau à grande vitesse et approximativement dans le sens périphérique dans le canal 12. Dans ce canal, l'eau se meut, pendant la marche normale de la pompe, à une vitesse beaucoup plus faibledans le même dans approximativement.
Par.
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cette grande vitesse de l'eau entrant, la vitesse aussi bien que la pression de l'eau se trouvant dans le canal augmentent dans le sens du Mouvement de la roue à palettes, par les dé- bouchés 13 du canal 12, une certaine quantité d'eau est alors déviée chaque fois vers l'intérieur et est amenée à nouveau à la roue à palettes qui accélère sa vitesse jusqu'à la vitesse périphérique et la projette de nouveau avec cette vitesse sur l'eau se trouvant déjà dans le canal.
Cet effet se répète un nombre de fois correspondants au nombre des débouchés. De ce fait, et aussipar suite des variations du profildu canal, la pression augmente fortement dans le sens de rotation de la roue à palettes, de sorte que l'eau est envoyée avec une grande force vers le côté du refoulement de la poulpe.
Au démarrage de la pompe, la chambre à eau 4, aussi bien que la chambre de pompe sont d'abord remplies couple tètent avec de l'eau. Lorsque l'arbre est ensuite mis en rotation rapide, la roue à palettes projette vers l'extérieur l'eau qui se trouve dans la chambre de pompe. Il est engendré de ce fait une raréfaction d'air ou dépression qui diminue cependant graduellement par suite de l'augmentation de la pression dans le sens périphérique de la roue à palettes et qui se trans- . forme en une surpression, de sorte que l'air est expulsé par 'l'orifice de sortie .
La spirale 19 tracée dans la Fig. 2 permet de reconnaître comment l'eau se comporte alors à peu près dans la chambre de pompe. Avec la dépression croissante dans la conduite d'aspiration, il faut à la pompe davantage d'eau, cela entre autres raisons, par suite de la diminution du coeffi oient de remplissage. Il est tenu compte de cela par le fait qu'il se produit un reflux d'eau de la chambre a eau 4 dans la chambre de pompe, soit par l'orifice de sortie 15 (Figs.
4 et 5), soit par un ou plusieurs orifices auxiliaires 16 , (Fiés . 1 à 3). Ce processus se répète jusqu'à ce que, l'eau à débiter soit aspirée dans la mesure suffisante pour entrer dans
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la chambre de pompe et la remplir complètement.
Il est évident que la pompe peut être utilisée, de la . manière décrite pour l'aspiration, comme pompe à air ou comme compresseur. Lorsque la pompe n'a pas à aspirer de l'air ou'un autre gaz , l'orifice de sortie peut aussi déboucher dans le canal périphérique.
Les débouchés ou dérivations peuvent être en, direction plus ou moins radiale ou même exactement radiale, et ils peuvent avoir une section variable.
La roue à palettes est munie, de préférence, de palettes radiales plates. Une courbure des palettes vers l'arrière ¯au- rait pour conséquence de diminuer sans utilité la vitesse de sortie de l'eau, tandis qu'une courbure vers l'avant augmen- ferait fortement la résistance intérieur de la pompe.
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"PUMP OR COMPRESSOR WITH ROTATING VANE WHEEL FOR LIQUIDS, GAS OR MIXTURES OF THESE COPRS"
The invention relates to a pump or a compressor of the type indicated above, more especially a self-sucking pump with a vane wheel. The paddle wheel, which is preferably provided with a large number of radial paddles, is rotatable concentrically or eccentrically in a pump body which leaves open around the perimeter or near the perimeter of the impeller. pallets a channel with outlets formed in one or both side walls and directed inward.
The inlet and @
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outlet are located in one or both side walls, inside the peripheral channel and they are either separate from the latter or in communication with it. The channel itself can be interrupted between the inlet port and the port
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'exit and / or in other places. The effect; ti7 e: 1; ja: N high of a pump of this kind can still be aUfl.lel1té in accordance with the invention by the fact, that the passing section of the peripheral canal (i.e. i.üJépendaml.1ellt des outlets) is made variable, in such a way in a large number of cases that the channel is constricted or constricted behind each outlet and on the limit thereof.
The screen-
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glernent or modHicatiol1 of section can be carried out in the axial direction as well as in the radial direction.
The operation of a pump of this type will be described below with reference to the accompanying drawing, in which:
Figs. 1 and 2 show a jurisdiction, ie of execution res-
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pecti vewent in vertical section and in interior view; The k''igs. ;, to 5 show three further examples of a side wall of the pump chamber.
In the arrangement of Fige. 1 and 2, the pump body is made up of parts 1 and 2, 1 of which comprises the suction pipe.
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piration 3, while 2 contains the liquid chamber 4 and the outlet tube 5. Part 2 contains the pump shaft
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6 which is mounted in the sleeve 7 and the sealing of which is ensured by means of a stuffing box 8. At one of its ends, this shaft carries the paddle wheel 9 mounted between the two parts of the body pump and secured with a nut 10.
The pump chamber is limited on the outer side
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by a cylinder 11 which is eccentrically arranged J} c ;, '' ': 1?:? O 1' (:, a, the shaft 6 and the wheel w pallets 9, so that the channel 12 affects the form from crescent to the circumference of the wheel to
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vanes and the cylindrical wall of the pump chamber. This channel has bypasses or outlets 13 which are provided in the side walls of the pump body, that is to say both in part 1 and in part 2; these 13 '' outlets approach the shaft in the direction of rotation of the paddle wheel and are closed at their ends.
Inside channel 12, inlet 14 is in part 1, and outlet 15, along with an auxiliary port 16, is in part 2.
In the embodiment of the pump chamber from Figs. 3 to 5, the shaft is located concentrically and the paddle wheel is mounted in the chamber with the smallest possible free space. Channel 12 is then located on one side, but preferably on both sides of the paddle wheel. and it extends in the peripheral direction approximately to the inlet and outlet ports 14, 15.
According to Fig. 3, there is still an outlet 13 between the end of this channel and the outlet port 15. According to.
Fig. 4, the outlet port 15 coincides with the end of the last outlet and (moreover apart from this detail) no auxiliary port is provided. The case is the same in the embodiment of FIG. 5, according to which the channel 12 is further divided by cross members 17 and (also apart from this detail) the two ends of the channel 12 communicated with each other by a narrower channel 18.
The operation of the detritus pump is as follows:
It is assumed that the shaft rotates quickly and the pump is completely filled with water. The paddle wheel throws water at high speed and approximately in the peripheral direction in channel 12. In this channel, the water moves, during the normal operation of the pump, at a much slower speed in the same in approximately .
Through.
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This high speed of the incoming water, the speed as well as the pressure of the water in the channel increases in the direction of movement of the paddle wheel, through the outlets 13 of the channel 12, a certain amount water is then diverted inwards each time and is fed back to the paddle wheel which accelerates its speed to the peripheral speed and throws it again with this speed on the water already in the channel .
This effect is repeated a number of times corresponding to the number of outlets. As a result, and also as a result of variations in the profile of the channel, the pressure increases sharply in the direction of rotation of the paddle wheel, so that the water is sent with great force to the discharge side of the octopus.
When the pump is started up, the water chamber 4, as well as the pump chamber, are first filled with water. When the shaft is then put into rapid rotation, the paddle wheel throws out the water that is in the pump chamber. There is thereby generated a rarefaction of air or depression which, however, gradually decreases due to the increase in pressure in the peripheral direction of the paddle wheel and which is transferred. forms an overpressure, so that air is expelled through the outlet.
The spiral 19 drawn in FIG. 2 makes it possible to recognize how the water then behaves roughly in the pump chamber. With the increasing vacuum in the suction line, the pump needs more water, among other reasons due to the decrease in the filling coefficient. This is taken into account by the fact that there is a reflux of water from the water chamber 4 into the pump chamber, or through the outlet orifice 15 (Figs.
4 and 5), or through one or more auxiliary orifices 16, (Fies. 1 to 3). This process is repeated until, the water to be dispensed is sucked up to the extent sufficient to enter the
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the pump chamber and fill it completely.
It is obvious that the pump can be used, from the. described for suction, as an air pump or as a compressor. When the pump does not have to suck in air or other gas, the outlet orifice can also open into the peripheral channel.
The outlets or derivations can be in more or less radial direction or even exactly radial, and they can have a variable section.
The paddle wheel is preferably provided with flat radial paddles. A backward curvature of the vanes would have the effect of reducing the water outlet speed to no avail, while a forward curvature would greatly increase the internal resistance of the pump.