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Installation pour refouler des liquides visqueux dans un réservoir.,
L'objet de cette invention est une installation pour refouler un liquide visqueux épais dans un réser- voir à une pression si élevée qu'il ne puisse être pom- pé par une pompe ordinaire.
L'invention consiste en une installation compre- nant une ou plusieurs pompes foulantes à plongeur action- né hydrauliquement comportant un ou plusieurs cylindres à pression hydraulique et, en regard de ceux-ci, un ou plusieurs cylindres pour le liquide visqueux, des soupa- pes d'admission et de décharge à commande impérative pour ce cylindre à liquide visqueux ou chacun de ces cylindres,
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et un dispositif combiné avec le cylindre à pression hy- draulique pour commander 1 ces soupapes.
Bien entendu, lorsqu-'il y a plusieurs pompes à plongeurs, ces plongeurs sont disposés de manière à fonc- tionner en discordance de phase.
En réalité la pompe foulante hydraulique à plon- geur ou chacunede ces pompes constitue un amplificateur et le liquide qui se trouve du côté haute pression de cet- te pompe est le liquide visqueux considéré.
Le liquide visqueux est déversé d'un réservoir ou autre source d'alimentation dans le ou les cylindres de la pompe foulante à plongeur pendant la course de retour du ou des plongeurs produite par l'action de plongeurs de rappel, cette arrivée du liquide visqueux s'effectuant, par exemple, sous l'action de la pesanteur ou d'une pompe.
Le commencement de la course de retour de la pompe foulante à plongeur ou de chacune de celles-ci est détermi- née par un dispositif régulateur à temps à rotation conti- nue relié desmodromiquement à un mécanisme de renversement combiné avec des soupapes'de refoulement et d'échappement à commande mécanique pour le cylindre à basse pression de la pompe foulante.
Ainsi, lorsque le plongeur de refoule- ment atteint l'extrémité de sa course avant, le mécanisme de renversement est actionné par le dispositif régulateur à temps de façon à faire fonctionner les soupapes de telle manière que le cylindre à pression hydraulique, c'est-à- dire le cylindre à basse pression de la pompe foulante soit fermé au refoulement et ouvert à l'échappement; en même temps, les soupapes d'admission et de décharge à commande desmodromique intercalées dans les conduites de liquide visqueux s'ouvrent et se ferment automatiquement, respec- tivement.
Au moment où la course de retour se termine, le
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cylindre de la pompe foulante étant alors rempli de li- quide visqueux admis pendant la course de retour du plon- geur, le mécanisme de renversement entre en prise avec un taquet du plongeur au moyen duquel un levier à contre- poids est dégagé pour renverserles positions des soupa- pes de refoulement et d'échappement L'eau sous pression est alors admise de nouveau au cylindre à pression hy- draulique de la pompe foulanbe et les positions des soupa- pes d'admission et de décharge sont renversées de telle sorte que la pompe foulante commence de nouveau à débiter du liquide visqueux dans le réservoir.
Dans les dessins annexés,, Fig. 1 montre, plus ou moins schématiquement, une partie d'une installation con- struite suivant l'invention; Fig. 2 est une vue schémati- que partielle et Fig. 3 une coupe axiale à travers une boite de distribution.
L'installation comporte trois pompes foulantes à pression hydraulique dont l'une seulement est indiquée d'une façon générale en A (Fig.l). Chaque pompe foulante comprend un plongeur- différentiel présentant une extrémité haute pression 1 agissant sur le liquide visqueux et tra- vaillant dans un cylindre 2, et une extrémité basse pres- sion 3 travaillant dans un cylindre 4. Avec le cylindre 4 sont combinés deux plongeurs de rappel continuellement sous pression 5 travaillant dans des cylindres 6 et solidaires de tiges 7 fixées à une traverse 8 portée par le plongeur
1, 3.
Au cylindre 2 est fixée une boite de distribution 9 renfermant une soupape de retenue 10 destinée à commander l'admission du liquide visqueux dans le cylindre 2, et une soupape de décharge !1. La tige 12 de la soupape d'ad- mission 10 se trouve dans le prolongement d'une tige de piston 13 à laquelle elle est reliée et qui est pourvue
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d'un piston 13' travaillant dans un cylindre 14 aux extré- mités opposées duquel sont raccordés des conduites 15, 16.
La tige 17 de la soupape'de décharge 11 se trouve dans,le prolongement d'une tige de piston 18 à laquelle elle est reliée et qui est pourvue d'un piston 18' travaillant dans un cylindre 19 aux extrémités opposées duquel sont raccordées les conduites 20, 21.
La conduite 16 est raccordée à la conduite 20. Les conduites 16 et 20 ont une soupape à ressort commune 22.
Les conduites 15, 21 sont reliées à une conduite commune
23. 24 désigne un raccord à soupape entre la conduite 20 et une conduite 25 reliée à une source d'eau alimentée à une pression d'environ 50 kg. par cm2. On remarquera que l'eau sous pression qui pénètre dans le cylindre 14 par la conduite 15 agit sur toute la surface présentée par le piston 13e pour fermer la soupape 10 et que l'eau sous pression qui pénètre dans le cylindre 14 par la condui- te 16 agit sur la différence des surfaces du'piston 13' et de la tige de piston 13, pour ouvrir la soupape 10. L'eau sous pression qui pénètre dans le cylindre 19 par la condui- te 21 agit sur toute la surface présentée par le piston
18' pour ouvrir la soupape 11.
L'eau sous pression qui pé- nètre dans le cylindre 19 par la conduite 20 agit sur la différence des surfaces du piston 18' et de la tige de pis- ton 18 respectivement pour fermer la soupape 11.
Pour assurer l'étanchéité, les pistons 13' et 18' sont pourvus de garnitures 28.
29 désigne une boite de distribution dans laquelle fonctionnent une soupape de refoulement 50, une soupape d'échappement 31, une soupape de retenue 32 et une soupa- pe à ressort 33 (Fig.3). Un embranchement d'admission 34 de la boîte 29 est raccordé par une conduite 35 à la dé- charge de pompes hydrauliques indiquées d'une façon généra-
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le en B (Fig.2) et ayant une pression de travail d'environ
100 kg.par cm2. Entre des points convenablement espacés de la conduite 35 sont intercalées deux soupapes 36. Une cham- bre 37 de la boite de distribution 29 est raccordée par une conduite 38 au cylindre à pression hydraulique 4, ce conduit
38 étant pourvu d'une soupape de purge 39. Une chambre 40 de la botte de distribution 29 est raccordée à l'extrémi- té de la conduite 23 opposée aux cylindres 14, 19.
Une chambre 41 de la boite 29 est reliée à une conduite d'é- chappement 41' s'embranchant sur une conduite 42 raccordée à un réservoir d'eau 43. Les pompes hydrauliques B aspi- rent dans la conduite 42 par une conduite 44 pourvue d'une soupape 45. 46 désigne une soupape intercalée dans la con- duite 41'. 47 désigne une soupape de dérivation intercalée dans une conduite 48 reliant les conduites 35, 44. 48' dé- signe une conduite s'étendant entre la conduite 35 et une boite à soupape de dérivation 49 et commandée par une sou- pape à pointeau 50. Dans la bolte 49 est montée une soupa- pe de dérivation 51 destinée à commander le passage de l'eau de la conduite 48' à la conduite 42 par une conduite
52 reliant cette conduite 42 à la boite 49.
La soupape 51 est faite d'une pièce avec un plongeur 53 fonctionnant dans une chambre 54 reliée par une conduite 55 et un embranche- ment 55' à une chambre 40 de la boite de distribution 29, une soupape 56 étant intercalée dans l'embranchement 55'.
57 désigne une conduite d'admission d'eau sous pression allant de la conduite 35 à la boite de distribution 29 des autres pompes foulantes à pression hydraulique A.
Sur la conduite 25 est branchée une conduite 58 reliée aux cylindres 6 par des conduites 59, 60 pourvues d'une soupape de décharge à ressort 61.62 désigne une soupape intercalée entre les conduites 58 et 59. 63 désigne une sou- urge montée dans la conduite 59.
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Les soupapes 30-33 sont repoussées sur leurs sièges par des ressorts à boudin 64-67 respectivement. Les extrémi- tés inférieures des tiges 30', 31', respectivement, des soupapes 30, 31 constituent des butées 68, 69, respective- ment, qui portent sur des vis de réglage 70, 71 montées d'une manière réglable dans un levier à trois bras 72, 73, 74 articulé en 75 en-dessous de la boite de distribution 29.
Le bras 73 de ce levier est relié pas une bielle 76 à, l'extrémité supérieure d'un levier 77 articulé entre ses extrémités en 78 à un support 79. A l'extrémité inférieure du levier 77 se trouve un curseur 80 coopérant avec une came à rotation continue 81 fixée à un arbre 82 tourillonné dans le palier de support 79 et portant une roue hélicoï- dale 83 engrenant avec une vis.sans fin 84 d'un arbre 85 actionné par un moteur électrique 86 par l'intermédiaire des roues dentées 87, 88.
Le bras 74 du levier 72, 73, 74 porte un contrepoids ajustable 89; L'extrémité inférieure du bras de levier.78 présente un ergot 90 qui pénètre dans une rainure 91 d'un arbre 92 coulissant horizontalement dans des paliers 93, 94 eet relié au piston 95 d'un cylin- dre dashpot 96. 97 désigne un cliquet à ressort mobile ver- ticalement, mpnté dans le support 94 et coopérant avec une encoche et une rainure de l'arbre 92. Le cliquet 97 est en prise avec le bras 98 d'un levier coudé 98, 99 articu- lé en 100 au palier 94.
Le bras de levier 99 est relié par une tringle 101 à l'une des extrémités d'un levier 102 articulé entre ses extrémités en 103 et relié à son autre extrémité à une tige coulissable horizontalement 104 avec laquelle peut venir en prise un taquet 105 por- té par la traverse 8.
En fonctionnement,- la course de retour du plongeur 1, 3, c'est-à-dire la course dans le sens indiqué par la
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flèche a (Fig.1) est provoquée par les plongeurs de rappel
5 continuellement sous pression, qui sont exposés à la pres- sion de 50 kg. par cm2. La position du mécanisme de déclen- chement 92-104 est telle que la vis de réglage 71 porte con- tre l'extrémité inférieure 69 de la soupape d'échappement
31 de manière à maintenir cette soupape ouverte en surmon- tant Inaction du ressort 65, la vis de réglage 70 étant é- cartée de l'extrémité inférieure 68 de la tige de soupape
30'.
L'échappement du cylindre 4 est relié par la condui- te 38 à la chambre 37, d'où l'eau passe par la soupape de retenue 32, la chambre 40, ,la soupape d'échappement 31, la chambre 41 et les conduits 41', 42 au réservoir 43.
Pendant la course de retour du plongeur 1, 3, le liquide visqueux peut passer sous l'action de la pesan- teur dans le cylindre 2 ou y est refoulé à l'aide d'une pom- pe reliée à un réservoir à pression, par l'intermédiaire de la soupape d'admission 10 qui est maintenue ouverte par la pression de la conduite 16 agissant sur la différence des surfaces du piston 13' et de la tige de piston 13, res- pectivement, la soupape de décharge 11 étant maintenue fermée.
Vers la fin de la course de retour, le taquet 105 de la traverse 8 entre en prise avec la tige 104 et fait osciller le levier coudé 98, 99 sur son pivot 100 de maniè- re à retirer le cliquet à ressort 97 de l'arbre 92, après quoi celui-ci se déplace longitudinalement et le levier 72e 73, 74 oscille sur son pivot 75 sous l'action du contre- poids 89. La vis 71 est écartée de l'extrémité 69 de la ti- ge de soupape 31', ce qui permet à la soupape 31 de se fer- mer sous l'action du ressort 65. La vis 70 entre en contact avec l'extrémité 68 de la tige de soupape 30' et ouvre la soupape 30 en surmontant l'action du ressort 64.
L'eau sous pression des pompes B passe par la conduite 35, l'embranche- ment 34 et la gouape 30, dans la chambre 40 de la bolte
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de distribution 29 d'où elle s'écoule par les conduits 55', 55 à la chambre 54 du.piston de la soupape de dé- rivation 53 et, agissant sur ce piston, ferme.la soupape de dérivation 51 pour empêcher toute fuite d'eau sous pression de la conduite 35 au réservoir 45 par la conduite 48, la soupape pointeau 50, la soupape de dérivation 51 et la conduite 52.
L'eau sous pression s'écoule aussi de la chambre 40 par la conduite 23 dans les cylindres 14, 19 et agit sur toute la surface des pistons 13', 18'.
Lorsque la pression de l'eau dans la chambre 40 atteint une valeur prédéterminée., suffisante pour fermer la soupape d'admission 10, mais insuffisante pour ouvrir la soupape de décharge 11, la soupape #3 s'ouvre en surmon- tant l'action du ressort 67 sous l'action de la pression exercée sur un épaulement 106 que présente cette soupape 33.
L'eau sous pression est alors admise au cylindre 4 par la soupape 33, la chambre 37 et le conduit 38. Lorsque la résistance totale offerte à l'ouverture de la soupape de décharge 11 est surmontée., cette soupape s'ouvre.
Pendant la course avant du plongeur 1, 3, le li- quide visqueux est éjecté du cylindre 2 dans le réservoir par la soupape de décharge 11.
Le commencement de la course de retour suivante du plongeur 1, 3 est déterminée par la came à rotation con- tinue 81 qui fonctionne de !manière à effectuer la ferme- ture de la soupape 30 et l'ouverture de la soupape 31 en ramenant le mécanisme de renversement ou de déclenchement dans la position voulue pour être déclenchée. par le taquet 105 vers la fin de la course de retour suivante.
Il est entendu que lors du déclenchement du mécanisme de renversement par le cliquet 97, le piston du dashpot 95 amortie les mouvements qu'exécute le -.,,levier 72, 73,
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74, sous 15action du poids 89
REVENDICATIONS.
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1. Installation pour refouler un liquide visqueux dans un réservoir, comportant une ou plusieurs pompes foulantes à plongeurs actionnés par pression hydraulique, pourvues d'un ou de plusieurs cylindres à pression hydraulique et, en regard de ceux-ci, d'un ou plusieurs cylindres à liquide visqueux, de soupapes d'admission et de décharge à commande desmodromique pour le cylindre à liquide visqueux ou cha- cun de ces cylindres, et d'un dispositif combiné avec le cylindre à pression hydraulique ou différentielle pour com- mander ces soupapes.