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Perfectionnements aux pompes.-
La présente invention concerne des pompes du type comportant une chambre mobile et un excentrique monté à rotation à l'intérieur démette chambre et portant sur les parois de cette dernière, par deux pointa opposés de sa périphérie et également par ses parois latérales pour assu- rer un joint sensiblement étanohe, la chambre étant montée de façon à pouvoir effeotuer un mouvement oscillant dans le plan de rotation de 1'excentrique pour ouvrir et fermer des orifices d'entrée et de sortie et pour assurer l'effet de déplacement nécessaire, la chambre mobile et l'excentrique
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qui y est associé étant montés dans une enveloppe extérieure.
Un exemple de pompes de ce genre est décrit dans le brevet britannique antérieur du demandeur N 598.438 -------------- ------ , et dans ce mode de réalisation la chambre mobile oscillante est située du coté haute pression de l'appareil, la pression du fluide refoulé servant à maintenir l'étan- ohéité entre la chambre mobile et la plaque ou organe équivalent sur laquelle elle peut coulisser, et assurant en même temps la présence d'une mince pellioule lubrifiante de liquide entre les parties relativement mobiles.
Lorsqu'on utilise de telles pompes pour refouler des liquides abrasifs, par exemple des liquides tels que de l'eau, contenant en suspension des substances abrasives par exemple de la pous- sière de charbon, il est à redouter que les substances abra sives se frayent un chemin entre les surfaces actives du mé- canisme de la pompe et dans les organes d'étanohéité de l'ar- bre et causent une usure excessive des parties en contact.
La principal but de l'invention est d'élaborer une pompe du type dans lequel on utilise une chambre mobile oscillante associée à un excentrique, pompe qui puisse ser- vir pour des liquides abrasifs sans qu'il en résulte une usure excessive de ses parties.
Une pompe du genre spécifié ci-dessus et desti- née particulièrement à des liquides de nature abrasive ou à des liquides contenant des substances susceptibles de produire un effet nuisible sur les surfaces actives de la pomper est particularisée par le fait que le liquide aspiré circule vers l'orifice de refoulement de la pompe sans passer par la partie de l'enveloppe de la pompe qui contient les parties actives, la partie de l'enveloppe contenant les parties actives étant alimentée en liquide propre destiné à maintenir une pellicule lubrifiante de liquide propre sur les surfaces actives, ce liquide étant soit fourni par une source de liquide propre,
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soit prélevé sur le liquide pompé et filtré, si cela est nécessaire,
de façon à être amené à l'état de propreté avant son entrée dans la partie de l'enveloppe de la pompe qui contient les parties actives.
Un tel agencement se distingue de la réalisation antérieure citée ci-dessus, par le fait que, dans cette réalisation antérieure le liquide refoulé devait nécessaire- ment passer dans la partie de l'enveloppe contenant les par- ties actives tandis que dans le présent agencement le li- quide pompé contourne l'enveloppe, laissant cette dernière libre pour recevoir le liquide propre.
Bien qu'elle soit surtout destinée à des liquides pouvant contenir en suspension des substances abrasives ou autres, la présente pompe peut être utilisée pour des li- quidea de caractère visqueux tel qu'ils ne seraient pas susceptibles de maintenir une pellicule de liquide sur les surfaces en contact et entre les parties mobiles de la pompe ou qu'ils pourraient offrir une résistance inacceptable au mouvement de ces parties et, dans ce cas. on envisage d'utiliser une certaine proportion du liquide pompé pour le graissage, et de chauffer ce liquide pour réduire sa visco- sité.
La pompe peut également être utilisée pour refou- ler des liquides chaude qui, s'ils pouvaient entrer en con- tact avec les parties actives de la pompe à haute tempé- rature, auraient un effet nuisible sur ces parties. Dans ce cas, on peut introduire une portion du liquide refoulé dans la partie de l'enveloppe de pompe contenant les organes actifs, après l'avoir ramenée à une température convenable.
On peut encore refroidir le liquide à l'aide d'un dispositif réfrigérateur logé à l'intérieur de l'enveloppe de la pompe.
Dans certaines circonstances, il peut être plus indiqué d'assurer une alimentation en liquide froid provenant d'une . source séparée.
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Le liquide propre utilisé assure la formation d'une pellicule lubrifiante entre les parties mobiles de la pompe et peut être fourni à partir d'une source séparée de liquide propre, ou encore une certaine proportion du liquide refoulé peut être renvoyée dans la pompe après être passé dans un filtre convenable pour être débarrassé de toutes matières abrasives.
Dans le eau d'une pompe des- tinée à être utilisée aveo des liquides visqueux non abra- alto, une certaine proportion du liquide refoulé peut égale* ment être utilisée aux fins de lubrification et dans ce cas on peut réduire la viscosité du liquide en le faisant ' passer sur un appareil ou surface de chauffage qui peut, soit être arrangé au point où le liquide pénètre dans la pompe ou à proximité de ce dernier, soit dans l'enveloppe de la pompe, ce dernier agencement permettant de chauffer le liquide contenu dans l'enveloppe pour réduire sa viscosité, avant la mise en fonctionnement de la pompe.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du des- ein faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Les figures 1, 2 et 3 représentent en coupe trans- vernale trois modes de,réalisation de la présente invention.
Dans les trois modes de réalisation représentés, la pompe comporte une enveloppe 1, contenant une chambre mo- bile composée d'un élément 2 en caoutchouc naturel ou synthé- tique contenant un excentrique 3, ce dernier étant rigidement monté sur un arbre 4 qui peut être entraîné par une source de puissance oonvenable, l'élément 2 'ajustant exactement contre les faces latérales et la périphérie de l'excentrique et étant évidé, comme représenté en 5, pour dégager l'arbre et permettre le mouvement oscillatoire voulu de l'élément 8 nous l'action de l'excentrique,
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L'élément 2 comporte des orifices 6 et 7 destinés au passage du fluide dans la chambre mobile, l'orifice 7 étant utilisé pour le refoulement du fluide qui résulte du mouvement oscillant de l'élément 2.
Les orifices 6 et 7 oom- muniquent avec un double orifice 8, lorsque l'élément 2 est dans l'une de ses positions extrêmes, pour permettre l'en- trée du fluide; l'orifice 7, dans l'autre position extrême, communique avec un orifice correspondant 9 destiné au refou- lement du fluide sous pression; dans cette position l'orifice
6 est obturé.
Les orifices 8 et 9 sont ménagée dans une pièce 10 qui peut faire partie intégrante de l'enveloppe de pompe et présente une surface intérieure plane contre laquelle l'élément 2 de la chambre mobile porte, de manière à assurer une bonne étanchéité*
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig. 1, le fluide à refouler pénètre dans la pompe par la tubulure d'entrée 11 et après avoir passé par la chambre mobile est évacué par un passage 18 ayant un orifice de sortie à la par- tie supérieure de l'enveloppe de la pompe.
On peut constater que le fluide refoulé qui peut être de nature abrasive, ne pénètre pas en fait dans la par- tie de l'enveloppe de pompe contenant la chambre mobile et les parties actives, exception faite des quantités relative- ment faibles de liquide, qui peuvent s'échapper de la chambre mobile, entre les parois de celle-ci et les surfaces corres- pondantes de l'excentrique ou entre l'élément 2 at la face adjacente de la partie 10.
Dans le but de maintenir une pellicule de liquide entre les parties mobiles et en même temps d'empêcher toute particule abrasive,qui pourrait s'échapper de la chambre mo- bile,de pénétrer dans les parties actives, la partie de l'en- veloppe de pompe contenant la chambre mobile présente,au voi- sinage de son extrémité supérieure,un orifice 13 destiné à
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l'introduction d'eau ou d'autre fluide et un second orifice 14 à sa partie inférieure pour l'évaouation de ce fluide.
L'orifice 14 peut recevoir la forme d'une soupape de sûreté, le fluide étant amené à l'enveloppe sous pression, le fluide s'éohappant de l'enveloppe lorsqu'une pression déterminée est atteinte. Toute substance abrasive qui pourrait s'être frayé un chemin dans cette partie de l'enveloppe de pompe est ainsi évacuée par la soupape de sûreté étant donné que le fluide est sous pression, le risque de pénétration de substance abrasive dans oette partie de l'envelopperai ré- duit, car une pellicule adéquate de fluide estmaintenue en permanence entre les parties actives de la pompe et les pa- liers. Un orifice d'éohappement d'air 15 est prévu au voisinas ge de l'extrémité de sortie du passage 12 pour permettre l'évacuation de l'air qui pourrait s'être accumulé à la partie supérieure de la pompe.
La figure 2 représente l'application de l'invention à une forme de pompe horizontale différente de l'agencement vertical représenté sur la figure 1, l'agencement horizontal permettant de simplifier quelque peu la construction, car on peut se dispenser du passage 12 relativement long repré- senté sur la fig. 1, une simple tubulure ou orifioe de re- foulement étant seul nécessaire. Lee parties restantes sont, de manière générale, similaires à celles que représente la figure 1 et oint, par conséquent, été affectées des mêmes chiffres de référence.
La soupape de sûreté 14 prévue à la partie inférieure de l'enveloppe assure effectivement l'éva- ouation de toutes particules abrasives ou impuretés qui pour- raient se trouver dans l'enveloppe et qui, quand la pompe ne fonctionne pas, tendent à se déposer sur le fond de l'enve- loppe.
La figure 3 représente un mode de réalisation de pompe dans laquelle une partie du fluide refoulé est renvoyée
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dans l'enveloppe de pompe dans le but de créer une pellicule de liquide entre les parties mobiles de la pompe. Etant donné que le liquide refoulé peut oontenir des substances abrasives, le tuyau d'évacuation 16 est muni d'un ensemble filtre-pompe 17 ayant un embranchement de sortie 18 relié à l'enveloppe de pompe, l'enveloppe étant munie, à sa partie inférieure, comme dans le mode de réalisation précédent, d'une soupape de sûreté ou d'une tubulure d'évacuation oonvenable. Des moyens de chauffage 19 peuvent être disposés dans la partie infé- rieure de l'enveloppe, moyens à l'aide desquels on peut ré- duire, si cela est nécessaire, la viscosité du fluide de grai& sage.
Ces moyens de ohauffage sont particulièrement utiles lorsque l'on pompe des liquides qui, étant donné leur forte viscosité, ne produisent pas la mince pellicule lubrifiante de fluide voulu entre les parties mobiles de la pompe. Les moyens de chauffage pourraient également être montés à la place du filtre décrit ci-dessus. Lorsque l'on doit pomper un liquide chaud, les moyens de chauffage peuvent être rempla- cés par un réfrigérateur consistant par exemple en un serpen- tin dans lequel on fait passer de l'eau froide. Le fluide con- tenu dans l'enveloppe peut, si cela est nécessaire, être éva- cué de temps en temps par la soupape de sûreté ou l'orifice d'évaouation 14 convenablement placé.
Dans le but de montrer plus clairement le mode de fonctionnement de la pompe, l'élément 2 est représenté dans trois positions. Sur la figure 1, l'élément est représenté dans une position neutre intermédiaire, dans laquelle tous les orifices sont fermés. Sur la figure 2, les orifices 8 sont ouverte pour l'admission du fluide dans la chambre mobile et sur la figure 3 les orifices 8 sont fermés, l'orifice 9 étant ouvert pour le refoulement du fluide hors de la cham- bre mobile.
D'après la présente description, on peut constater
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que le liquide pompé dans le cas des modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, ne pénètre pas dans la partie principale de l'enveloppe de pompe contenant les par... ties mobiles,tout fluide qui pourrait accidentellement se frayer un chemin à l'intérieur de l'enveloppe au-delà de l'exoen- trique, étant en fait éliminé par le fluide auxiliaire qui pénètre dans l'enveloppe par l'orifice 13.
Dans le cas de la figure 3, où l'on n'a prévu, aucune alimentation spéciale en fluide auxiliaire et dans laquelle une certaine quantité du fluide pompé est renvoyée dans l'enveloppe de la pompe après filtrage, le liquide pompé est également exclu de la partie principale de l'enveloppe tant que les substances abrasives ou solides n'en ont pas été éliminées.
Dans tous les cas, la pression du fluide dans la partie de l'enveloppe de la pompe qui contient les paliers doit être prévue suffi- sante pour maintenir la ohambre mobile en oontaot coulis- sant avec la partie fixe adjacente* Le mode de réalisation, représenté sur la figure 3, peut oependant être utilisé pour pomper des liquides visqueux qui ne contiennent pas nécessai- rement des substances abrasives; dans ce oas, la viscosité du liquide pompé peut rester inchangée sauf pour une faible proportion qui est renvoyée dana l'enveloppe de pompe et dont la viscosité est réduite par l'action des moyens de chauffage pour faoiliter sa pénétration entre les parties mobiles et lui donner de bonnes propriétés lubrifiantes.
La soupape de sûreté commandée par un ressort peut être calculée de façon à maintenir dans l'enveloppe de la pompe une pression légèrement supérieure à la pression de re- foulement ; cette soupape assurant l'évacuation du liquide propre en excès vers l'atmosphère, évacuation qui est visi- ble et qui, par suite, indique que la quantité de liquide pro- pre pénétrant dans la pompe excède la consommation* Dans le cas d'une pompe destinée à être utilisée en
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souterrain, par exemple dans une mine de houille ou analo- gue, l'eau qui doit servir à la lubrification des parties de la pompe peut être envoyée de la surface où on peut d'or- dinaire se la procurer à l'état de propreté, l'eau étant fournie à l'enveloppe de pompe à l'aide d'une petite pompe située en surface,
la petite pompe fournissant une quantité d'eau légèrement supérieure à la consommation de la pompe principale, l'eau en surplus étant aspirée de manière visible dans l'atmosphère ou renvoyée au refoulement principal. On voit que la petite pompe, fonctionnant en surface, n'a à four- nir qu'une pression suffisante pour vaincre les frottements dans les canalisations'et pour fournir la légère surpression qui doit régner dans l'enveloppe par rapport à la pression de refoulement de la pompe. Une pression supplémentaire égale à la charge statique de la pompe principale est acquise par le fait que l'on pompe l'eau vers l'intérieur de la mine.
L'envoi de cette eau propre à, la pression voulue n'implique donc pas une consommation appréciable de puissance supplé- mentaire par rapport à une pompe normale sans fourniture d'eau propre car l'eau fournie à partir de la surface prend la place de l'eau qui, dans une pompe ordinaire, s'échapperait entre les parties actives. En d'autres termes, bien que l'eau propre pénétrant dans la pompe doive être renvoyée à la surface par la conduite de refoulement principale, la quantité nette que refoule la pompe principale est la même que dans une pompe ordinaire sans alimentation en eau propre.