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Pompe différentielle pour refouler du béton ou des matières analogues dans une canalisation ,
Cette invention a pour objet une porape utilisable pour refouler des matières plastiques relativement denses telles que du béton à travers une canalisation desservant des postes d'utilisation situés à une distance considérable de la source d'alimentation de cette matière.
La conception de cette pompe a été spécialement étudiée puur rendre sa construction plus économique et son fonctionne- ment plus efficace que celui des pompes employées jusqu'ici puur ce but.
Une des caractéristiques essentielles de cette pompe, c'est qu'elle comporte une paire de pistons à mouvement alter- natif et à déplacement différentiel travaillant en communica- tion avec une chambre pourvue de parties d'entrée et de sortie, et un seul registre ou distributeur commandant le passage de la matière dans cette chambre selon une certaine relation dans le temps par rapport aux effets de propulsion des pistons.
L'application de pistons à déplacement différentiel
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allant et venant selon JlL0 relation de phase de 180" et disposés de telle sorte qu'une partie de la :oe n14re évacuée hors dJ cylindre du plus graar' piston soit re(ue par le cylindre du ,=>etit piston, tandis que le reste de cette manière s'écoule d'lS la canalisation offre Ó, n.breux avantages dans un système dr' pompage du utun. U-: des avantages les plus notables est la possibilité d'augmenter lu c,cit de la pompe sans accroître le celibre de 1. canalisation qui est nécessaire 'Jour refouler
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le béton à pied d'oeuvre.
L'expérience a démontré qu'il existe, pour le pun:;e du béton, une vitesse :1ax1mum. qu'on ne peut dépasser son.s provoquer dans la canalisation un frottement tel que le pu 1- page devient impraticable du )oint de vue du rends'lent. Les
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pistons diffé:rell ;1els augmentent la capacité de la canalisation sans accroître Li. vitesse d'éavuLenent 1; cause de l' nur::r.1enta- tion de réquence des courses de travail des pistons. On peut donc utiliser une canalisation de faible diamètre.
Les frais'd'établissement initiaux de la canalisation
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constituent un des facteurs 1:T1.>o-rtints d'un système de pompage du oéton. ,', cet égard) l'invention permet de réaliser une réduction de ces irais d'établissement représentant cipproxima- tive Âent un tiers qour un système de capacité donnée. En per- mettant l'eiploi 'une c3naL1sation plus petite, on diminue le poids des tronçons individuels de celle-ci de -,lus de 4-0, qu'ils soient pesés pleins ou à vide.
Si l'on considère qu'un tronçon mesurant trois mètres d'un des calibres les plus
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communs de canalisation pesé jusqu'ici environ loo kilos. quand il est vide et 350 kiloçs quand il est ,)le1n de béton, on vuit ..'üv,"ntC1ge énorme qu'il y a à poser la canalisation avant le pompage, à la supporter tandis que le béton est en cours fie pompage rz à hfreprendre 8 la l'in de l'opération.
L'utilisation d'un replâtre ou distributeur simple dons une pareille installation constitue une autre caractéristique importante de l'invention et se traduit par une économie consi-
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dérable. En effet, les parties constitutives de ce registre qui résistent à l'action abrasive d'une matière graveleuse telle que le béton sont nécessairement onéreuses et, là où l'usure se produit, elles nécessitent des remplacements de pièces fréquents, de sorte qu'ici encore l'invention repré- sente une économie considérable.
L'invention fournit, en outre,'un moyen de refouler le béton à travers une canalisation par impulsions de moindre durée, permettant ainsi un fonctionnement plus duux et sans à-coups et une augmentation notable de la capacité de la pompe, avec cet avantage supplémentaire qu'elle n'exige pas une augmentation sensible d'énergie pour son actionnement.
De plus, la disposition des organes est telle qu'un seul registre ou distributeur peut desservir les deux pistons et que la chambre de travail est maintenue constamment libre de masses de béton stagnantes qui, autrement, se prendraient en tourteaux et provoqueraient des "canaux'" en interrompant éventuellement le fonctionnement.
Les dessins schématiques annexés représentent une des réalisations pussibles de cette pompe :
La fig. 1 en est une vue en élévation latérale.
La fig. 2 est une vue en plan. avec coupe par la li,-gne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale avec coupe par lu ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue semblable à la fig. 3, montrant le registre ou distributeur représenté en fig.. 3, mais dans l'autre position occupée par lui.
La pompe est montée sur n'importe quel bâti ou châssis convenable 11 qui peut être muni, au besoin, de roues ou d'autres organes permettant son transport. Une source de force (nun représentée) imprime une rotation à un pignon 12 monté sur un arbre 13 tourillonné sur le bâti 11. C'est cet arbre 13 qui actionne les pistons et le registre distri-
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buteur ce la pompe.
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.Sur une uses extrc- ,i tés '-dé l'arbre 13 est fixée une 14 qui actionne des galets 15, 16 IUOr.t0S sur ,es bras L7 -t le placés respective .lent de part et d'autre de cette came. Le 01'¯,8 17 est suspendu à pivotenent sous le brti 11 :ú8.is :m-dessus de 1: came 14, st le bras le est incité à :Ji'\lO- tement sur le bâti en un point situé au-dessous de la came.
Les ' eux bras sont solidarisés par un étrier ou pontet 17 dans lequel est pratiquée une fente livrant passage à l'arbre 13, de sorte que sous l'influence de 1:. came 14, le bras lp oscille
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d'eyunt en arrière, et vice versa, et imprime le l1lU\.,vement de va-et-vient désiré à li tige 20 qui commande le registre il de 1.'- :u.pe. La surface de 1, came 14 est étudiée puur assurer l'itumobilite transitoire requise entre les !1l0UVe jents du re is- tre 21 et p0\:r provoquer un ,ouvement relatif rapide la fin de chaque ])0:,'1,-,6.e d'immobilité. L'excentrât ion du registre 21 peut être réglée en fonctionnant la tige 0 en cifferents points du oras ;2 , ce dernier étant fixé à l'extrcn ité d'un des tuuril- lons qui s'étendent à partir du registre oscillant.
L'arbre 13 porte également un excentrique 24 sur lequel tourillonne une bielle 25 goupillée en 26 à un balancier ou palonnier 37 dont les extré lités sont réunies à des pistons 38
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et 9 al1=wt et venant d'ns des cylindres respectifs 3j3 et ;51. Le cyliDd'¯'e :0 qni est :,1s ,osé directement au-dessus du 0:"11n- dre 31 une section droite approximativesent égale à deux fois c:Ü1c du cylindre 31 et, c1Ji;.ôe la course de chj.que piston est li. ,!Mie, vu voit que le c,épla..----cement du piston le plus yrvs est .eux 'Jis ésal à celui du piston le plus petit, Lu Cl1..!lbre :32 da registre, c'est-u-oire la r,ajîbre (i truv: il, est ..tudiée pour 6t'L'e uisé',ent i:i0nt6r; 1J,, nsmontée en vue Ce yi cvm''11H1ic tlun avec les extrémités des cylindres 30 et 31.
Il 1;;,,'.. prévu, à cet effet, dans 1" paroi de cet Le chambre des orifices qui coïncident avec les extrémités des cylindres, l'étanchéité étant assurée, le cas échéant, par
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des garnitures dt: joint 33. Deux chaînes 34 sont assujetties au bâti au-dessous de la chambre 32 et sont tirées sur des voies- convenables prévues à l'extérieur de cette chambre et accouplée par des leviers 35 à mouvement rapide assujettis à des chaines 36 passant par-dessus la partie supérieure de la chambre 32 et se fixant à des points convenables prévus sur le bâti.
Le réglage de la longueur utile de chacun des brins des chaînes 34 peut être opéré en reserrant un écrou 37 qui porta contre une console convenable 38 montée sur le bâti et vissée sur une tige 39 assujettie à une extrémité de la chaîne et passant à travers un orifice de- cette console.
Le démontage rapide de la chambre 32 contenant le regis- tre par rapport au cylindre est extrêmement désirable.pour permettre le remplacement ,de cette chambre et de ce registre lorsque les conditions opératoires imposent un fonctionnement continu sans aucune interruption. A cet égard, la présente constructiun permet un remplacement dans un délai extrêmement bref ne dépassant pas une minute., ce qui permet ordinairement de reprendre le travail de pompage sans nécessiter un purgeage de tute la canalisation.
La p..rtie supérieure de la chambre 32 du registre est pourvue d'un orifice d'entrée 40 dont le calibre est du même ordre que la section droite du cylindre 30 le plus gros. Cet orifice 40 débouche vers le-bas et communique avec la partie d'entrée de la chambre de travail, cette dernière comprenant une partie qui est de forme cylindrique par rapport à un axe horizontal s'attendant perpendiculairement à la direction, de mouvement des pistons 2$-et 29. L'axe de cette partie cylin- drique se trouve à peu près dans.le même plan horizontal que l'axe du cylindre 30.
Dans la partie'cylindrique de la cham- bre 32 est montée à joint préci une garniture cylindrique 41 en matière dure résistant à 1''abrasion et percée de trois ori- fices qui communiquent respectivement le premier avec l'ouïe d*admission de la pompe, le second avec le canal aboutissant
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au cylindre 30 le plus gros, et le troisième avec l'orifice de sortie du cylindre 31 le plus petit et avec l'ouïe d'écou-
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lement de li pompe. Le truîsiùrae orifice qui vient d'être mentionné est pratiqué dans le secteur inférieur de gauche de lu garniture 41 (comme représenté en fig. 3) et son extré- mité supérieure se trouve nettement au-dessus du fond du cylin- dre supérieur 30.
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Il l'intérieur de la chambre -32 est :no,tê p--ur pouvoir osciller le registre 21 séparé de la ;zrniure 1 par un jeu convenable. Les parties, ter .înales 42 de ce registre 21 sont munies de tourillons 43 qui tournent dans des paliers supportés par des croisillons 44 fixés par des boulons 45
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à 1t, pf.1I'vi de lu chambre 32. A l'extrémité externe d'un de ces tourillons 43 est assujetti le bras 22 qui imprime au registre son nouvement d'oscillation,
Les parties terminales du registre ou distributeur 21 représentent des cylindres parfaits, et sa partie intermé-
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diaire est évidée C0:.ùJle figuré en 46 pour ménager des canaux permettant l'écoulement de la matière à travers ce registre.
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Les extrÓ' .i'8S :le lu ghrniture 41 sont maintenues par des bagues 46' auxquelles les croisillons 44 Sont fixés et que traversent les bulons4 5 qui supportent le registre l duns su chambre 32. Un vint est prévu s'il est besuin entre les extrémités du registre 21 et sa chambre 32.
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Dans 1¯ fi 4;, 3, le registre est représenté dans la po- si tion qu'il occupe au noruent où le béton est aspiré dans le cylindre 30 le plus grund. On vvit que, dans cette position, le registre n'obture pas entièrement l'orifice de sortie pratiqué dans la garniture 41, mais l'obstrue toutefois dans une mesure s'uffisante pour que, quand le béton est en cours de pompage, il ne se produise aucun reflux à partir
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de la canalisation par suice des caractéristiques de colmatage du béton. Quand le piston supérieur 28 occupe cette position, il aspire,le béton à travers 1 orifice d'entrée 40 et dénis
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le cylindre 30 de travail du piston.
Comme décrit ci-avant, on peut régler l'amplitude du mouvement du registre, de façon à modifier le degré d'obtu- ration afin de faire face aux exigences imposées par des bétons ou matériaux de nature différente. Dans certains cas, il peut être désirable d'obturer entièrement les ori- fices. A cet égard, l'invention ne comporte aucune limita- tion.
La partie inférieure de la chambre de travail est pourvue d'un orifice- de sortie 47 dont le sommet se trouve légèrement au-dessus du sommet de l'orifice de sortie pra- tiqué dans la garniture, 41 du registre et dont la base présente une certaine déclivité vers le fond du cylindre 31 le plus petit. La partie supérieure de ce dernier est disposée tout près de la base du registre 21 mais est décalée (comme le montre la fig. 3)par rapport à l'extrémité du cylindre 30, de sorte que l'entrée du cylindre 31 se trouve à peu près dans l'alignement vertical du bord inférieur de l'orifice de sortie du manchon 41 formant garniture ou chemise.
Avec un registre occupant la position que montre la fig. 3, le petit piston 29 refoule le béton à travers l'orifice de sortie 47 et dans un canal qui n'est pas sensiblement plus gros en sectiun droite que le piston 29. Tout reflux dans le grand cylindre est effectivement empêcha par la présence du registre.
Au moment où les pistons achèvent leurs courses respecti- ves, c'est-à-dire tandis que le grand piston aspire du béton et que le petit pistun le refoule, le registre 21 effectuant son mouvement d'oscillation vient occuper la position que montre la fig. 4. Dans cette position, l'ouïe d'admission 40 de la pompe n'est pas entièrement obturée, c'est-à-dire qu'elle laisse encore passer une certaine quantité de béton, mais elle est suffisamment obturée cependant pour que l'effet de propul- sion totale dû au grand piston 28 imprime un mouvement au béton à partir du grand cylindre 30 et à travers le registre et l'ori-
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fice de sortie pratiqué dans la garniture ou chemise 41.
Le, totalité du béton refoulé' par le grand cylindre ne gagne pasla canalisation 48 qui communique avec l'orifice dE, sortie 47. Il y en a environ la moitié qui est refoulée dans le petit cylindre 31 pendant la course de retour de celui-ci. Cu me chacun des deux pistons est relié au plon- nier 27, la pression que le béton exerce contre la face du petit oiston 29 redoit de .'Moitié environ la charge que le noteur devrait exercer autrement sur le béton dans le grand cylindre.
Le reste du béton refoulé par le grand cylindre (cylin- dre supérieur) c'est-à-dire l'excès du bétun qui ne se rend pas dans le cylindre 31, franchit l'orifice de sortie 47 pour gcgner la canalisation et, comme indiqué, ci-avant, la quantité de bétun qui s'écoule ainsi est quantitati vement égale à la quan- tité de béton refoulée par le petit piston pendant sa course de pro pulsion. La canalisation a simplement besoin d'être de calibre assez gros pour faire face au déplacement du petit piston. Dans la pratique, son calibre doit être du même ordre que la section droite du cylindre dans lequel va et vient le petit piston.
En ménageant un passage continuellement ouvert et sensi- blement non ubstrué dans la partie inférieure ou de sortie de la chambre de travail, qui fait communiquer la section de sortie et la canalisation avec le petit cylindre, on peut obliger le béton à s'écouler selon un trajet direct vers l'orifice de sortie quand le petit piston exerce sa pression. Quand le re- gistre est déplbcé vers son autre position en ménageant ainsi une ouverture latérale dans ce conduit, le béton sous pression refoulé par le ,rand piston peut s'écouler à travers le regis- tre selon un trajet sensiblement rectiligne vers la section de sortie.
Ceci résulte de le disposition de la section de sortie du coté opposé de la chambre de travail par rapport aux organes de pression, selon une disposition sensiblement parallèle,
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mais avec un certain chevauchement. La disposition de ces canaux constitue une caractéristique importante de l'inven- tion dans son application au pompage des matériaux tels que du béton. En effet, faute d'un agencement convenable, la pompe risque de s'enorger et de provoquer une interruption du fonctionnement.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Une pompe pour béton et matiè$res analogues, comportant une paire de pistons à mouvement de va-et-vient agissant pour créer une pression alternativement dans des parties différentes d'une chambre de travail, renfermant un registre unique logé dans la chambre de travail, mobile de façon à empêcher alterna- tivement le reflux pendant les courses de pression des pistons respectifs.