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"APPAREIL RLRVATRUR DE LIQUIDE"
Le présent brevet a pour objet un appareil éléva- teur de liquide destiné à, élever les fluides liquides quelque soit la hauteurdite d'aspiration ou de refoulement.
Il fonctionne par admission alternative de pression positive et négative par rapport à la pression à laquelle est soumis le fluide à élever simultanément sur des éléments consé- outifs et successifs constituant la colonne d'élévation du fluide.
La distribution alternative des pressions positive et négative s'obtient au moyen d'un distributeur tel que celui qui fait partie du présent brevet, ou tout autre équivalent.
La source de ces pressions positive et négative est donnée par un appareil approprié, telle une pompe rotative ou autre.
L'appareil peut fonctionner avec des pressions re- lativement peu élevées.
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Le mouvement de distribution est actionné par les effets de pression engendré par l'élévation du fluide lui-même tel que le décrit le présent brevet ou par tout autre moyen.
L'appareil envisagé est caractérisé en ce qu'il se compose d'une série d'éléments en forme de réservoirs tubulaires raocordables les uns aux autrescomportant,une chambre intérieu- re ouverte vers le bas communiquant avec les éléments situés im- médiatement au dessus et en dessous de l'élément considéré, par une soupape et avec les éléments semblables d'ordre impair, disposés à la suite des éléments immédiatement inférieur et supérieur à l'élément considéré) par des tuyauteries, de manière que chacun des éléments étant soumis alternativement à unepres- sion et à une dépression grâoe à un distributeur approprié, le liquide passe d'un élément au suivant jusqu'à atteindre le som- met de la colonne d'où il se déverse.
Les dessins schématiques annexés et la description sui- vante feront ressortir davantage l'exposé général ci-dessus.
Lesdessins annexés représentent:
La fig.1 une coupe schématique dans une colonne d'é- léments raccordés les uns aux autres et dont l'extrémité infé- rieure est supposée baigner dans une nappe aquifère..
La fig.2 représente une coupe schématique dans le dis- tributeur à pression et dépression alimentant la colonne'de ' ' la fig.1.
La fig.3 représente une vue schématique du dispositif comnandant le déplacement angulaire du distributeur représenté à la figure 2. iLa fig.4 représente une vue schématique du dispositif commandant le verrouillage du distributeur.
La fig.5 représente trois coupes suivant 3 plans ho- rizontaux parallèles, dans le corps du distributeur suivant A A1, B B1, C C1 fig.2, le distributeur obturant la conduite de pression et de dépression.
La fig.6 représente trois coupes suivants les mêmes
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plans horizontaux dans le corps du distributeur tourné d'une
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telle valeur anguLaire que la pression règne dans les conduits il et la dépression dans les conduits Joie La fig.7 représente troiscoupes suivants les mîmes
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plans horizontaux dans le cor .ps du distributeur tourné dans l'autre sens, qu'à la fgo6,de manière que la pression règle dans les conduits D et la dépression dans les conduits Go se reportant à la fig. 1,1'appareil comprend une suite d'éléients représentés par I,2,,1,,6,,g composés chacun d'un récipient ou réservoir extérieur.9 et d'une chambre in- térieure 10 ouverte vers le bas.
L'élément .1 ou élément de pied plonge dans le liquide à élever et possède à sa base des orificess permettant le libre passage au fluide à élever.
Une cloison II sépare chaque élément du suivant et est le siège d'une soupape 12 à bille ou autre, qui dans le dessin
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représenté peut mettre en c annuniaat ààn un élément avec l'élé- ment suivant.
L'élément 8 ou élément de tête est constitué seulement
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par un réservoir avec dérivation'd' écoulement 1 .
Tous les éléments s a.f l'élément de pied 1 et de ute 8 sont en communication avec le distributeur des pressions (positi- ve et négative) 14 voir figo2, par des conduits G et D qui
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soumettent l'un D, les 61 énmts de rang pair, l'autre les éléments de rang impair à une même influence résultant des pressions respectives régnant dans D et <1 donnéé par la MUBoe des pressions positive et négative.
Le distributeur de pression 14 représenté à la fig.2 est constitué par un corps o6nique surmontéd'un axe 18 pourvu
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d'un bras de manoeuvre L9o Le distributeur IA est pourvu de 3 rainures disposées parallèlement, dont l'une 20 est en commu-
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nicatkn constante avec la pression positive P. fournie par la oonduite 15 venant du refoulement d'une pompe ou autre, une autre 22 en communication constante avec la pression négative y
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fournie par la conduite 16 venant de l'aspiration d'une pompe ou autre, enfin d'une troisième 21 qui permet de mettre en communica- tion leconduits D et G.
Il est à remarquer que suivant las plans A A1, B BI
C CI débouchent leorifices de branchements raccordés aux conduits G et D et répartis angulairement autour du distributeur 14 de manière ccnvenable eu égard au but envisagé.
La fig.5 représente la position du distributeur 14 de manière que 1) la pression P amené epar 15, n'esten communica- tion avec aucun desorificesdes branchements raccordes aux con- duits et 2 .2) La pression !(négative) n'est en communication avec aucun desorificesdes branchements raccordés aux conduits G et D ;3) la rainure 21 met en communication les oonduits D et il et permet eux pressions ou dépressions qui règnent dans les dif- férents éléments 2,3,4,5,6,7, de s'équilibrer sans devoir repasser par la source des pressions positive et négative.
Le distributeur 14 est maintenu dans cette position par la différence des pressims existant entre G et D ,par un verrou 17 dont une extrémité s'engage dans une alvéole 23 du distributeur 14. Ce verrou 17 est actionné par un dispositif tel un dispositif à membrane voir figure schématique ou autre 4.
Ce dispositif comprend une enveloe 33 dans laquelle est disposée une membrane 34 en relation d'un côté avec le conduit 6 et de l'autre avec le conduit D.
Une tige 35 reliée à la membrane 34, communique par les tringles 36 et 30 et les articulations 38 et à1, un mouvement @ de bascule au plateau 40 qui peut ainsi prendre les positionss a a1, b b 1, c o 1 .correspondant aux po si tien s médiane maximum à gauche, maximum à droite de la mambrara 34. Ce plateau 40 en basculant suivants les positions b b1 ou o c1 agit respec- tivement sur l'un ou l'autredes galets 41, d'une traverse sur- montant le ve rrou 17, muni d'un ressort de rappel.
On comprend ainsément que dans la position fig.4 le dis tribu teur peut tourner
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mais que si par suite du déplacement t de la membrane 34 le pla- teau 40 prend une position inclinée dans un sens ou dans l'au- tre que le verrou 17 pénètre dans l'alvéole 23 et bloque le dis- tributeur. Ainsi donc lorsque l'équilibre entre D et Si est ob- tenu, le verrou 17 s'efface.
Le déplacement angulaire du distributeur pour obtenir les positions repré sentées aux figures 5,6,7 est obtenu* par exemple par un dispositif à membrane ou autre ,tel que représen- té schématiquement à la fig.3. Dans ce dispositif une enveloppe cylindrique 24 renferme une membrane 25 en relation d'un côté avèc le conduit.? et de l'autre côté avec le conduit D.Une tige 26 reliée à la membrane 25 commande au moyen d'un levier à fourchette 27 la rotation d'un arbre 28 dont une extrémité sortant de l'enveloppe 24 porte un bras 29 qui ainsi se dépl a ce angulairement suivant les positions de la membrane 25.
Ce bras 29 pourra passer de la position II-II à la position III-III ou inversement et occuper ces positions II-II ou III-III corres- pondant aux positionsextrêmes de la membrane 25.
A l'extrémité 31 du levier 29 est fixé un ressort 30 dont l'autre extrdnité est reliée en 3¯2 sur le bout du bras de manoeuvre 19, commandant l'axe 18 du distributeur 14. On comprend que 1 ors du déplacement vers la gauche ou vers la droite du levier 29 que celui-ci tend d'abord le ressort 30 qui à un moment donné rappelle le bras de manoeuvre .12. à fond de course à gauche ou à droite voir fig.6 et 7 avec arrêt dans la position de la fig .5 pour permettre le rétablissement de l'équilibre despressions voulu.
Ceci expos é on comprendra que sous l'effet des différen- ces de pression le dispositif à membrane fig.3 provoque le dépla- oement angulaire du distributeur qui en se déplaçant passe par la position moyenne voir fig.5 et se trouve bloqué dans cette position par le verrou 17 commandé par la membrane 25 en relation avec les canalisations G et D aussi longtemps qu'une différence de pression existe entre ces deux canalisations.
Mais, aussitôt
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que l'équilibre voulu des pressions est établi dans les conduits G et D le verrou 17 s'efface et le distributeur 14 continue son mouvement angulaire 'sollicité par la tension du ressort 30. lorsque donc le verrou 17 s'est effacé, le distributeur 14 prend la po sition ou de la fig.6 ou de la fig.7 sousl'action du ressort 30 tendu préalablement par l'action des pressais ré- gnant dans les conduits G et D , Comme signalé plus haut, la ' source des pressions (conduit 15) et de dépression (conduit 16) est fournie par une pompe rotative aspirante et foulante munie d'une soupapede rentréed'air permettant l'aspiration et le re- foulement indépendant l'un de l'autre.
Le fonctiornement de l'appareil se comprend comme suit:
Fn supposant la colonne représentée à la fig.I plongeant dans le fluide à élever, les conduits G et D sont reliés au distributeur fig.2,lui-même relié à la source de pression posi- tive et négative par exemple à une pompe rotative par les oon- duits 15 et 16.
Le distributeur 14 étant amené dans la position de la fig.6,la pression positive P est donnée au conduit G et la pres- sion négative au conduit D, par les branchements faits sur les conduits G et D.
En se reportant à la fig.I,le fluide à élever sous l'influence de la pression négative amenée par D dans l'élément 2 va soulever la première soupape 12 et pénétrer dans cet élément 2.
De ce fait, la seconde soupape 12 se oalle sur son siège II, de même que la pression positive amenée parG régnant dans l'élément 3 agit dans le même sens ce qui empêche la chambre 10 de l'élément 2 de se remplir.
Si a présent le distributeur 14 passe dans la position de la fige 7,le conduit D est soumis à la pression positive et le conduit ni à la pression négative V. Dès lors, la première soupape 12 se ferme et la seconde soupape 12 s'ouvre, oe qui fait monter le fluide contenu dans l'élément 2, dans l'élément 3.
On remarque que par le conduit G , l'élément 3 est soumis à la
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pression n@gative V ce qui amène la soupape 12 séparant l'élément
3 de l'élément 4, à coller sur son siège, et l'aspiration du li- quide de l'élément 2 dans l'élément 3 en soulevant la soupape sé- parant l'élément 2 de l'élément 3. L'action de la pression posi- tive par D dansl'élément2, s'ajoute à la dépression régnant par dans l'élément 3 ,qui se trouve ainsi rempli de liquide.
Si le distributeur 14 est ramené dans la position de la fig.6, l'élément 2 se remplit à nouveau de même que l'élément ¯4 pendant que l'élément 3.se vide.
Le distributeur 14 revenant successivement dans les positions des fig.7 puis fig.6 puis fig.7, et ainsi de suite, on amènera le liquide jusque 10 élément de tête 11 d'où il pourra s' évaouer librement.
L'appareil étant ainsi amorcé, le fonctiomement pourra se continuer normalement et automatiquement si les conduits G et
D restent maintenus en relation avec la source des pressions positive et négative.
La, pression réglant alternativement dans les conduite D et G ,donnera le mouvement automatique au distributeur 14 qui sera maintenu le temps voulu dans la position de la fig.5 pour pennettre l'équilibrage des pressions régnant dans les dif- férents éléments composant la colonne d'élévation avant de passer de l'état de pression à celui de dépression.
Pendant cette phase d'équilibrage des pressons la pom- pe pourra accumuler de la pression de même augmenter le degré de dépression, afin d'agir prornptement lors de la mise en com- munication de celle-ci avec les conduits G et D par le distri- buteur 14.
Des soupapes de sûreté telles que 44, peuvent être pla- oées par distance de deux ou trois éléments de la colonne de la fig.I de façon à parer à une surpression provenant du non fonction- nement d'une ou plusieurs soupapes 12.
La langueur des éléments tels que 1,2,3 eto... de la colonne élévatrioe est déterminée par la puissance de pression
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disponible et sera établie de façon à ce que deux éléments con- sécutifs puissent remplir le rôle d'un seul au cas ou par suite de l'introduction d'un corps étranger - ,- une des soupapes telles que 12 ne fonctionnerait pas.
Less avantages qui découlent de l'appareil ainsi dé- crit sont les suivants:
I) Possibilité d'élever des fluides de profondeur et à des hauteurs illimitées.
2) Les éléments constituant la colonne d'élévation ne sont plus soumis qu'à de faibles pressions.
3)Possibilité d'apporter dans les calculs de résistance des conduits moins d'importance au facteur pression.
4) Possibilité du choix de matières autres que celles à haute résistance et forte étanchéité pour les conduits.
5) Possibilité d'avoir les machines à portées des mains à la surface quelque soit la profondeur à laquelle on prend le fluide ou à la hauteur à laquelle on le refoule (pompe d'exhause).
6) Economie de force, les pertes de charges n'intéressant' plus que la colonne d'élévation.
7) Possibilité d'élever les fluides avec de- appareils de faible pression nécessitant des nachines moins précises et plus légères de construction.
8) Possibilité d'application du système à tous les fluides, acides,épais ou chargés du fai t que l'on peut toujours trouver une matière qui puisse contenir une autre matière, mais avec laquelle il n'est pastoujours possible de construire une pompe,et d'autre part po ssibilité de donner aux parties d' éléments 9 et 10 et I2 des proportions et formes telles qui puissent laisser pa sser les corps étrangers que le fluide peut entrainer alois qu'il ne sauraient passer dans une pompe sans dommage ou détérioration.
9) Malgré la vitesse que peut prendre le fluide les coups,,!- de béliers ne sont pas à craindre, car ils passent par une vitesse zéro au moment de l'équilibre'des pressons et'si l'inertiede la masse devait éventuellement les produire,le soulèvement de'la
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soupape débouchant dans Isolément immédiatement supérieur , l'empêcherait.
Il va de soi qued'autres détails ou modalités cons- truotivas peuvent être apportes dans l'exécution de l'appareil et que les dessins ne figurent que schématiquement à titre expli- oatif.
L'application du principe à un seul élément fait aussi partie duprésent brevet, la canalisation aspiration jouant le rôle d'élément de pied et le refoulement d'élément de tête.
Le dispositif à une seule colonne donnant un débit intermittent, il va de s oi que l'on peut envisager deux ou plu- sieurs colonnes agencées et reliées entre elles par des tuyaute- ries de manière à utiliser la plus rationnellement possible la détente du fluide sous pression et en même temps obtenir un débit o continu.
Ainsi les dispositifstels que ceux des fi g.3 et 4 peuvent être remplacés par tout autre dont le résultat est équi- valent. De même il estaisé de concevoir un autre type de distri- buteur par exsmple sous forme d'un distributeur cylindrique àu tout autre système à commande automatique ou mécanique ou autre.
En résumé il faut comprendre comme rentrant dans le oa- dre du domaine de l'objetde l'invention les caractéristiques suivantes.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.