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Perfectionnements aux pompes utilisées pour le mélange et la circulation de deux liquides
L'invention est relative à un dispositif permettant de conjuguer les mouvements de deux pompes servant à refouler deux liquides différents destinas à se mélan- ger, de telle façon que les débits de ces deux pompes soient rigoureusement proportionnels,, xlle s'applique en particulier à l'alimentation des chaudières de loco- motive, pour conjuguer le mouvement de La .pompe d'eau, d'alimentation avec celui de la pompe auxiliaire desti- née à fournir un liquide désincrustant qui doit être mélangé à l'eau d'alimentation dans une proportion bien déterminée,
Suivant l'invention,
le piston de la pompe prinoipa-
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le (par exemple une pompe refoulant dans un réohauffeur d'eau d'alimentation pour chaudière), ou un organe quelconque lié rigidement audit piston vient rencontrer, en un point de sa course, le piston de la pompe auxiliai- re (ou un organe quelconque solidaire de celui-ci) et lui fait parcourir sa oourse de refoulement, la course d'aspi- ration de la pompe auxiliaire étant commandée par un ressort.
Une autre disposition caractéristique de l'invention consiste à limiter la course du piston de la pompe auxiliai- re à l'aide d'une butée réglable, facilement accessible de L'extérieur, de façon à permettre le réglage du débit de la pompe auxiliaire par rapport à celui de la pompe prin- oipale.
Suivant une autre caractéristique de ltinvention, le piston de la pompe auxiliaire possède un diamètre rela. tivement faible par rapport au débit demandé, de façon que les variations de la course du piston de la pompe principale n'entraînent qu'une variation pratiquement in- sensible du débit de la pompe auxiliaire, oette disposition permettant en outre de diminuer les fuites éventuelles entre les deux faces du piston de la pompe auxiliaire.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre.
Aux dessins annexés: la fig, 1 montre en coupe axiale un premier mode de réalisation de l'invention; les fig. 2 à 6 en montrent des variantes.
Sur la fig. 1, 1 désigne le corps de la pompe prin- cipale A, destinée par exemple à. refouler de L'eau dans un réohauffeur d'alimentation; 2 désigne le piston de cette pompe, monté sur une tige 3, et bloqué par un écrou
4 et un contre-éorou 5.' Sur Le fond 6 de cette pompe
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est fixé le corps 7 de la pompe auxiliaire B, par exemple une pompe à désincrustant, aspirant le liquide désincrus- tant par un conduit 8 et le refoulant par un conduit 9. en communication avec le refoulement de la pompe A. Le problème consiste à rendre le débit de la pompe B pro- portionnel à celui de la pompe A, de façon que le mélan- ge des liquides stopère dans une proportion constante.
Dans ce but, le piston 10 de la pompe B se prolonge d'un cote par un appendice 11, faisant saillie dans le corps de la pompe A et de l'autre par une tige 12 travers sant une pièce 13 et se terminant par une partie filetée sur laquelle se vissent un écrou 14 et un oontre-éorou 15, accessibles de l'extérieur, mais renfermés dans un,, cha- peau amovible 16.
Dans la position représentée, la tige 3 du piston 2 appuie sur l'appendice 11 et maintient le piston 10 de la pompe auxiliaire vers la droite, en oomprimant un ressort 17, interposé entre ce piston et la pièce 13.
Dans la course d'aspiration du piston 2 vers la gauche, la tige 3 tend à perdre contact avec l'appendice 11, mais le ressort 17 repousse le piston 10 vers la gauche, jusqu'au moment où l'écrou 15 vient s'appuyer sur la pièce 13, le piston parcourant la course d'aspiration 1, et aspirant le liquide par le conduit 8, surmonté de la soupape d'aspiration 18.
Le piston 10 reste immobile pendant tout le temps où le piston 2 achève sa course d'aspiration et pendant la majeure partie de sa course de refoulement, c'est-à- dire jusqu'à ce que la tige 3 rencontre l'appendice 11 et repousse ce dernier vers la droite, le piston 10 exécutant alors sa course de refoulement et chassant le liquide dans la conduite 9, en amont de laquelle est disposée une soupape de refoulement 19, comportant deux billes
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Des troua 22 font communiquer l'intérieur du chapeau
16 avec l'intérieur de la pompe auxiliaire B, de façon que les variations de capacité intérieure du chapeau 16, par suite du mouvement de pompage de la tige 12, viennent ajouter leur action à celle du piston 10.
On remarquera qu'en enlevant le chapeau 16, on accède à l'écrou 14 avec son contre-écrou 15, ce qui per- met le réglage facile de la course 1 de la pompe B,
Comme on le voit au dessin, le piston 10 possède un petit diamètre de manière que sa course soit relativement longue pour le débit demandé, de sorte que les variations de course du piston 2, dues aux jeux, à l'usure, etc... ne produisent pas de variation appréciable du débit de la pompe B. De plus, grâce au petit diamètre de ce pis- ton, on évite facilement les fuites de liquide de la pom- pe B vers la pompe A, ou vice-versa, à l'aide de quelques gorges annulaires 23.
D'ailleurs, pendant la course d'aspiration, les pom- pes A et B étant toutes deux à l'aspiration, aucune fuite ne peut se produire entre les faces du piston 10. Pendant le refoulement, au début de la course du piston 2, le pis- ton 10 étant immobile, une fuite de liquide de la pompe
A vers la pompe B n'aurait pas d'inconvénient grave puisque la pompe B refoule dans la chambre ou la conduite de refoulement de la pompe A. Le mélange des liquides refoulés par les deux pompes commence à se produire dans la conduite de refoulement de la pompe et se parachève dans le réchauffeur.
Cette pompe présente néanmoins certains troubles de fonctionnement.
L'un d'eux réside en -ce que la dépression produite dans la pompe principale pendant la course d'aspiration tend à produire une succion, vers la pompe principale, du liquide
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dé si ne restant ou autre, mvis 'en/ouvement par la pompe auxiliaire, par les fuites existant entre le piston de la pompe auxiliaire et son guidage, La quantité de liquide ainsi aspiré dans la pompe principale s'ajoute à celle refoulée par la pompe auxiliaire et fausse ainsi les proportions du mélange des deux liquides, Pour éviter ces fuites, il suffit d'établir un joint étanche entre le piston de la pompe au- xiliaire et son guidage;
toutefois, la résistance de frot- tement oréée par ce joint doit être minimum, de façon à ne pas gêner le fonctionnement du ressort qui commande la cour- se d'aspiration du piston de la pompe auxiliaire,
On est ainsi amené, selon l'invention, à prévoir un joint d'étanchéité ou clapet qui n'entre en jeu que lors- que le piston de la pompe auxiliaire est immobilisé à fin de course d'aspiration et qui assure l'étanohéité pendant toute la course d'aspiration de la pompe principale, depuis le moment où le piston de cette dernière perd le contact avec la tige du piston de la pompe auxiliaire.
Cette disposition entraîne une modification du mode de réglage de la cylindrée de la pompe auxiliaire, qui fait également l'objet de la présente invention.
Un autre trouble de fonctionnement du système décrit plus haut est le suivant : A fin de course de refoulement du piston de la pompe principale. la colonne de liquide refoulée par cette dernière poursuit son mouvement par
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inertie, alors que la vitesse de ce piston:eitannule avant de changer de sens; il se produit par suite une dépression dans la conduite de refoalementi commune aux deux pompes; comme à ce même instant le piston de la pompe auxiliaire est immobile ou amoroe sa course d'aspiration, cette dépression se transmet à l'intérieur de la pompe auxiliaire en sou-
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d'être aspirée intempestivement dans la conduite de refoule- ment.
Pour éviter cet inconvénient, on peut augmenter la force de rappel qui maintient la soupape de refoulement dans sa position de fermeture. Mais on retombe alors dans un autre inconvénient, qui est la difficulté d'amorcer la pompe auxi- liaire, lorsqu'après une vidange de cette dernière, on remet l'installation en route.
A ce moment, en effet les mouvements du piston de la pompe auxiliaire ont simple-. ment pour effet de comprimer et de détendre alternative- ment l'air contenu dans le corps de cette pompe auxiliaire, et comme les variations volume triques de cette pompe sont faibles par rapport à sa capacité totale, comme dautre part on a augmenté la force de rappel agissant sur la sou- pape de refoulement, la compression de l'air est insuffisante pour vainore cette force de rappel, et il est impossible de chasser l'air de la pompe auxiliaire et par suite d'aspirer le liquide désinorustant. ou autre.
On est donc amené, suivant l'invention, d'une part à soustraire la pompe auxiliaire à la dépression pouvant pren- dre naissance dans la conduite de refoulement, par exemple en augmentant la force de rappel assurant ¯la fermeture de la soupape de refoulement de la pompe auxiliaire (poids de cet- te soupape, force de son rapport de rappel, etc..) et d'autre part à assurer l'évacuation de l'air pouvant remplir la ca- paoité interne de cette pompe auxiliaire, par exemple en mettant cette capacité en communication par une soupape ou organe analogue a.veo une enceinte où règne une pression telle que l'air soit chassa de ladite capacité.
Aux figures 2 à 6 on a précisement illustré un certain
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nombre de modes de réalisation de Variantes répondant aux conditions ci-dessus et permettant de remédier à ces troubles.
Selon l'exemple d'exécution représenté à la figure 2, le piston 10 de la pompe B se déplace dans un alésage 30 débouchant dtun cote, dans le cylindre de la pompe A et, de l'autre coté, dans la chambre 31 de la pompe B. Dans ce piston, est montée la tige poussoir 11 qui fait saillie dans le cylindre de la pompe A, et qui présente une portée cylin- drique 35, d'une longueur x' inférieure à la longueur x de l'alésage 32 qui la reçoit. Cette tige est fixée dans le pis- ton par une douille 33, vissée en 33a avec interposition de rondelles d'épaisseur 36-36'. Suivant qu'on fera passer une ou plusieurs rondelles 36-36' d'un coté ou de l'autre de la portée cylindrique 36, on modifiera la,longueur y dont la tige 11 émerge du piston 10, et par conséquent la course de ce piston.
Celui-ci est poussé dans le sens de la flèche f par un ressort 17 qui prend appui d'un coté sur la douille 33 et de l'autre coté sur un chapeau 16 fixé sur le corps 7,
Extérieurement, le piston 10 comporte un épaulement tronoonique 37 qui, à fin de course d'aspiration du piston 10, vient s'appuyer sur un siège de clapet 38, ménagé à l'entrée du conduit 30, dans la chambre 31.
On voit que ce clapet ou joint d'étanohéité 37, 38 ne gêne pas le fonction- nement du ressort 17, puisqu'il n'entre en jeu, que lors- que le piston 10 s'immobilise à fin de course d'aspiration, et néanmoins assure l'étanchéité voulue pendant la course d'aspiration du piston de la pompe A vers la gauche, à par- tir du moment où la tige 3 perd contact avec la tige 11, ce qui évite toute fuite de liquide de la pompe B vers la
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pompe -Le
Bien entendu, ce dispositif d'étanchéïté pourrait !être réalisé d'autres façons;
le clapet et son siège pourraient être,disposes en un point quelconque du piston et de son guidage}, ce clapet pourrait être pressé élasti- quement contre son siège, comme représente à la figure 3, où le clapet 37a est porté par un embout 41, relié à la tige
11a par un ressort 42, le siège 38a étant formé sur une ba- gue de guidage 39. Dans ce cas, la fraction de la course de l'embout 41, qui correspond à la compression du ressort 42 (lequel est plus faible que le ressort 17) est un dépla- cement mort qui n'intervient pas dans le rendement volumé- trique de la pompe B.
Une autre caractéristique Importante qui est visée par la présente invention consiste d'une part à augmenter le poids de la soupape de refoulement 19 (figures 8 et 4) ou la force de son ressort 50, pour éviter que la dépression, qui se transmet dans le tuyau 9 à. fin de course de refoule- ment de la pompe A n'aspire le liquide remplissant le. corps de la pompe B; d'autre part, à mettre le corps de cette pom- pe B en communication avec une enceinte où règne une pres- sion telle que l'air qui remplit la pompe B après une vidange soit chassa et permette l'aspiration du liquide ar- rivant par le tuyau 8.
Dans le mode de réalisation pratique de la figure 2. le corps de la pompe B communique avec le corps de la pompe
A par un canal axial 51 de la tige 11, l'intérienr de la douille 33 et des orifices latéraux 52. La douille 33 pré- sente un siège de clapet 53, coopérant avec une bille ou clapet analogue 54, soumise à l'action d'un ressort 55, pre- nuant appui sur un bouton 56.
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Lorsque le corps de la pompe B est rempli d'air, à la mise en route ou après une vidange, les mouvements du piston 10 ont pour effet de comprimer cet air à fin de course de refoulement, mais en L'absence du dispositif qui vient d'être décrit. la pression ainsi créée serait insuffi- sante pour soulever la soupape de refoulement 19, Au oon- traire, grâce au perfectionnement sus-indiqué, le liquide refoulé par le piston de la pompe A pénètre dans le canal 51, repousse la bille 54 en antagonisme au ressort 55 et, par les trous 52, fait irruption dans le corps de la pompe B.
Il règne dès lors dans cette dernière la pression de re- foulement de la pompe A, qui est suffisante pour soulever le clapet 19, Le Liquide mis en mouvement par la pompe A se substitue ainsi en partie ou en totalité à L'air;, ce qui assure l'amorçage de la pompe, Pour le ou les premiers ooups de la pompe A, les proportions du mélange des deux liquides se trouvent faussées, mais par la suite, les débits des deux liquides deviennent rigoureusement proportionnels,
L'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation particulier.
Ainsi, dans l'exemple de la figure 4, le corps de la pompe B est en communication avec une chambre 57 d'une capacité relativement grande et qui, lorsque la pompe est mise en route après une vidange, est remplie dtair, Grâce à cette disposition, l'air contenu dans le corps de la pompe B peut être facilement refoulé, par le piston 10 dans la chambre 57, en franchissant une soupape'58, soumise à L'action d'un faible ressort 59. La soupape ., de'refoulement proprement dite 60 empêche la dépression momentanée, oréée dans la conduite de refoulement 9 à fin de course de fefoule- ment de la pompe A, de se transmettre dans le corps de la pompe B, grâce à un ressort 61 de force suffisante.
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Etant donné que l'air contenu, dans la pompe B est chasse dans la chambre 57, il se produit un vide dans le corps de la pompe B. qui assure L'amorçage de cette pompe ; dans le cas où la chambre 57 contiendrait du liquide, qui s'opposerait à t'amorçage. iL suffisait d'ouvrir le robi- net 68 pour vidanger ce liquide.
Dans le dispositif de la figure 5, le corps de la pompe B communique avec le tuyau de refoulement 9 par un by-pass 63, muni d'un robinet 64, dont l'ouverture assure le remplissage du corps de la pompe B par du liquide. Com- me à la figure 2, 50 désigne un ressort relativement fort.
On pourrait encore assurer le remplissage du corps de la pompe B, sans avoir recours au by-pass 63 et au robinet
64 en prévoyant une commande appropriée (levier, bielle, etc.) actionnée à La main et permettant d'écarter momen- tanêment la soupape de refoulement 19 de son siège, pour le remplissage du corps de pompe B par du liquide, en vue de
L'amorçage,
Suivant une autre variante (figure 6) la soupape de refoulement 65, pressée contre son siège par un fort ressort 66, est percée d'un aanal de très faible section 67, obturé par une bille 68, soumise à l'action d'un faible res- sort 69.
La dépression qui se produit dans la conduite de refoulement 9 à fin de course de refoulement a pour effet de soulever la bille 68: sans parvenir à soulever cependant le clapet 65. Etant donné la faible section du canal 67 et la perte de charge considérable qu'il oppose à l'écoule- ment du liquide, la dépression ne se transmet pas de façon appréciable dans le corps de la pompe B. Néanmoins après une vidange, la pression de l'air dans le corps de la
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pompe B à fin de course de refoulement suffit à soulever la bille 68, ce qui permet à l'airde s'échapper par le canal 67, assurant par suite la succion nécessaire à l'amor- çage de la pompe B.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été chou- sis qu'à titre d'exemple.
REVENDICATIONS
1, Dispositif permettant de conjuguer les mouvements de deux pompes servant à refouler deux liquides différents destinés à se mélanger en proportion déterminée, en particu- lier pour conjuguer avec le mouvement d'une pompe d'alimentât tion pour chaudière celui d'une pompe à Liquide désinorus- tant, caractérisé en ce que le piston de la pompe principale (par exemple une pompe refoulant dans un réchauffeur d'eau d'alimentation pour chaudière), ou un organe quelconque lié rigidement audit piston vient rencontrer, en un point de sa course, le piston de la pompe auxiliaire (ou un organe quelconque solidaire de celui-ci) et lui fait parcourir sa course de refoulement, la course d'aspiration de la pompe auxiliaire étant commandée par un ressort.
2. Dispositif suivant 1, caractérisé en ce que l'on limite la course du piston de la pompe auxiliaire à l'aide d'une butée réglable, facilement accessible de l'ex- têrieur, de façon à permettre le réglage du,débit de la pompe auxiliaire par rapport à celui de la pompe principale.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.