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Llinvention se rapporte à des élévateurs de liquide à air comprimé du type dans lequel le liquide à lever arrive par sa pesanteur ou par aspiration dans le réservoir de refoulement et, d'une facon alternative, l'évacuation de l'air du réservoir et l'introduction d'air comprimé dans celui-ci se font par une soupape de l'ouverture d'évacuation d'air contrôlée par un flotteur du réservoir. Quand cette soupape se ferme, l'air comprima entre dans le réservoir, ferme la soupape d'entrée de l'eau, ouvre la soupape de retenue du.conduit montant et par le conduit montant refoule vers- l'extérieur l'eau accumulée dans le réservoir.
A 'la fin de l'opération de vidange le flotteur ouvre la soupape d'arrêt de l'ouverture d'évacuation d'air et de nouveau fait entrer ou aspire de l'eau dans le réservoir.
Les élévateurs de liquide à air comprimé de ce genre le rendent nécessaire de produire une fermeture brusque de la soupape d'arrêt dans la phase finale du. mouvement de fermeture,
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car autrement avec l'ouverture d'évacuation incomplètement fermée il arrive que de l'air comprimé est admis au. réservoir avant son temps. Cet air dune part entrave l'écoulement ou. l'aspiration continu de l'eau dans le réservoir et d'autre part ne peut pas développer la pression nécessaire à refouler l'eau du réservoir dans Le conduit montant.
Il en résulte des mouve- ments oscillants de la soupape d'arrêt de l'ouverture d'évacu- ation d'air, de La soupape d'entrée d'eau du réservoir et de la soupape de retenue du conduit montant, de sorte à rendre im- possible un fonctionnement propre de l'élévateur. Jusqu'à pré- sent cet inconvénient a été remédié en conjugant à la commande à flotteur des leviers additionels, des poids basculants et des mécanismes d'arrêt qui sont déclenchés vers la fin du mouvement de fermeture et produisent alors instananément la fermeture dé- finitive du soupape d'arrêt. Il est difficile et relativement- compliqué d'assembler de tels mécanismes à cause du grand nombre d'éléments qui de plus subissent une forte usure au cours de l'usage.
La présente invention consiste en un élévateur de liquide à air comprimé du type indiqué construit de telle manière que le mouvement brusque requis de la soupape d'arrêt dans les phases finales se fait d'une manière aussi sûr qu'avec les moyens connus, mais d'une façon bien plus simple.
la
Cet objet est réalisé en ce quevtige de la soupape d'arrêt porte encore une autre soupape, laouelle peut entrer à partir de son siège, qui est formé par la boite à soupape, dans le canal d'admission de l'air comprimé et dont le corps et siège sont d'une forme et dimension telle que dans les phases finales du mouvement de la soupape d'arrêt elle est chargée de l'air comprimé de sorte qu'elle produit une accélération de l'opération d'ouverture et de fermeture de la soupape d'arrêt
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indépendamment du- mouvement du flotteur.
Le corps et le siège de la soupape d'accélération sont cylindriques dans leur partie supé rieure et inversement coniques dans leur partie inférieure, la ' " surface active inférieure de la soupape étant plus grande que sa surface supérieure.
Dans les cas ou l'élévateur est employé comme pompe d'immersion et que l'eau arrive dans le réservoir par sa pesan- teur, la tige de la soupape d'arrêt est de préférence pourvue au-dessus de la soupape d'accélération d'une troisième soupape de forme conique qui interrompt le passage de l'air comprimé à l'ouverture d'évacuation ou au réservoir de l'élévateur pendant l'ouverture complète et la première partie du mouvement de fermeture de la soupape d'arrêt. Il en résulte qu'il n'y a pratiquement pas de consommation d'air comprimé pendant l'opéra- tion de remplissage du réservoir.
Dans une forme particulièrement simple de l'invention le siège pour la soupape d'arrêt est disposée dans la partie supéri- eure de la boîte à soupape, la soupape d'arrêt étant fixée au bout supérieur de sa tige et sa surface inférieure étant d'une forme à constituer en même temps la troisème soupape qui sert à interrompre l'admission d'air comprimé à l'ouverture d'évacu- ation d'air ou au réservoir de l'élévateur pendant que la soupape d'arrêt se trouve dans sa position ouverte.
D'une manière connue en soi, l'ouverture d'évacuation d'air de préférence forme la tuyère d'aspiration d'un injecteur, dans laquelle l'air comprimé amené est soufflé au moyen d'une ou plusieurs tuyères de soufflet.
Un tel élévateur avec une ouverture d'évacuation d'air en forme d'injecteur est particulièrement avantageux au cas que l'eau à lever n'arrive pas dans le réservoir de refoulement par sa pesanteur, mais y doit être aspirée. En appliquant l'invention @
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à un tel élévateur le canal d'admission de l'air comprimé est disposé de sorte à se déboucher dans une tuyère de soufflet placée axialement par rapport à la tuyère d'aspiration de l'in- jecteur, la tige avec la soupape d'arrêt et la soupape d'accelé- ration étant guidée dans la boite à soupape sous un.angle rela- tif à l'axe de l'injecteur et ladite boite ayant dans la portée de mouvement de la soupape d'acélération une chambre reliée au canal d'admission de l'air comprimé.
Les dessins ci-annexés' représentent à titre d'exemples quelques formes de réalisation de commandes d'élévateurs de liquide conformes à la présente invention.
Fig. 1 est une coupe verticale de la commande d'un éléva- teur, dans le réservoir duquel l'eau, arrive par sa pesanteur (pompe d'immersion)
Fig. 2'est une coupe similaire d'une commande de construction simplifiée et
Fig. 3 est une coupe correspondante d'une commande d'un élévateur, dans le réservoir duquel l'eau arrive par aspiration (pompe de surface).
Le réservoir 1 de l'élévateur est de type connu et possède d'une facon connue une soupape d'admission pour l'eau arrivante ou aspirée et un conduit montant qui est pourvu d'une soupape de retenue et qui amène l'eau accumulée dans le réservoir en dehors de celui-ci.
L'entière commande est disposé dans un chapeau 2, qui est fixé sur le réservoir 1 en couvrant une ouverture 3 de' celui-ci.
Le levier 5 du flotteur contrôlant la commande est articulé à une pièce 4 du chapeau 2. Des bielles 6, une broche 7 et une boutonnière 8 relient le levier 5 avec une tige 9, qui porte la soupape d'arrêt 10 de l'ouverture d'évacuation d'air 11 du ré- servoir 1.
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Selon La fig 1. l'ouverture 11 forme d'une facon connue la tuyère d'aspiration d'un injecteur 12 constitué par la boîte à soupape 13. Dans la tuyère il se débouche une tuyère circulaire 14 à laquelle l'air comprimé est amené par le canal 15, la chambre 16, la fente 9a de la tige 9 et les canaux 17 et 18.
L'air s'échappant du réservoir 1 passe le long de la soupape 10 par l'ouverture 11 et l'intérieur du chapeau 2 à la tubulure de sortie 19. La tige 9 au-dessus de la soupape d'arrêt est pourvue d'une soupape 20, dont la partie supérieure est cylindri- que et la partie inférieure inversement conique. Quand la soupape d'arrêt 10 est ouverte, la soupape 20 repose sur un siège corres- pondant de la boîte à soupape 13 et sa surface supérieure se trouve sous l'action de l'air comprimé de la chambre 16, de sorte que la tige 9 est efficacement retenue dans sa position inféri- eure et la soupape d'arrêt 10 dans sa position d'ouverture.
Au-dessus de la soupape 20 la tige 9 porte encore une autre soupape 21, qui sert à bloquer l'admission d'air comprimé au réservoir, 1 lors du remplissage de celui-ci.
La fig. 1 montre les éléments de la commande dans les positions qu'ils occupent après la fin de l'opération de vi- dange et au commencement d'une nouvelle opération de remplissage du réservoir. L'ouverture d'évacuation d'air 11 est ouverte et le passage de l'air comprimé est bloque par la soupape 21. Quand l'eau commence à monter dans. le réservoir, le levier 5 du flotteur, cause du raccordement 7, 8, fait d'abord un mouvement inutile n'influencant pas la tige 9 et ses différentes soupapes. Dans la dernière partie de l'opération de remplissage le levier 5 du flotteur en conformité à la crue .de l'eau relève la tige 9 de plus en plus de sorte que la soupape d'arrêt 10 se rapproche graduellement de sa position de fermeture.
Alors la soupape 21 ouvre le passage à l'air comprimé, et cet air s'écoule par les
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canaux 17, 18 et la tuyère 14 dans l'injecteur 12, produisant une action d'aspiration à l'intérieur du réservoir et supportant le ainsi l'entrée de l'eau dans le réservoir ou aspirant celle-ci dans le réservoir:Au cours de la montée continuée de la tige 9, pendant laquelle la soupape d'arrêt 10 vient tout près de son siège, la soupape d'accélération 20 sort de son siège et l'air comprimé agit dans la chambre 16 sur la surface inférieure de la soupape 20,, qui est plus grande que sa surface supérieure, produi- sant ainsi une montée brusque de la tige 9 et une fermeture instantanée de la soupape d'arrêt 10.
L'air comprimé sortant de la tuyère circulaire 14 passe maintenant le long de la surface inférieure de la soupape 10 vers le bas dans le réservoir et produit lévidange de celui-ci de manière connue. Le mouvement de fermeture de la soupape d'arrêt accéléré par la soupape 20 est encore supporté dans la dernière phase par l'air comprimé sortant de la tuyère 14.
Quand l'opération de vidange du réservoir va se terminer, le levier du flotteur retire la soupape d'arrêt 10 dans la posi- tion d'ouverture et la partie cylindrique de la soupape 20 rentre dans la partie cylindrique de son siège. Dans ce mouvement l'air comprimé n'agit que sur la surface supérieure de la soupape et par cela produit une ouverture brusque et instantanée de la sou- pape d'arrêt 10 La soupape 21 se ferme en même temps et inter- rompt toute admission alt érieure d'air comprimé au réservoir ou à l'ouverture d'évacuation 11, respectivement, jusqu'à la fin d'une autre opération de remplissage.
Selon la forme de réalisation simplifiée montrée à la fig.2 l'ouverture d'évacuation 11 se trouve dans la partie supérieure de la boite à soupape 13 et la soupape d'arrêt 10 est fixée au bout supérieur de la tige 9, tandis que la soupape d'accélération 20 est formée sur la tige 9 au-dessous de la soupape d'arrêt 10.
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D'une manière analogue à la forme de la fig. 1, la surface efficace inférieure de la soupape 20 est plus grande que sa surface supérieure. La soupape d'arrêt 10 à sa surface inférieure constitue une soupape conique 21 servant, comme la soupape 21, de la fig. 1, à interrompre l'admission d'air comprimé à l'ouver- ture d'évacuation 11 ou au réservoir 1 quand la soupape d'arrêt 10 est ouverte.
L'opération de la commande selon la fig. 2 correspond à celle de la fig. 1. Quand l'eau monte dans le réservoir, le levier de flotteur 5 dans la dernière partie de l'opération de rempli- ssage relève la tige 9 de plus en plus de sorte que la soupape d'arrêt 10 se rapproche graduellement de sa position de fermeture.
Alors la soupape 21 ouvre le passage de l'air comprimé, et cet air s'écoule de la chambre 16 par la fente 9a de'la tige 9 et par- dessus la soupape 10 à l'ouverture 11, par laquelle il échappe à l'air libre. Au cours de la montée continuée de la tige 9, la soupape 20 sort de son siège et l'air comprimé agit dans la chambre L6 sur la surface inférieure de la soupape 20, produisant une montée brusque de la tige 9 et par cela une fermeture in- stantanée de la soupape d'arrêt 10. L'air comprimé passe mainte- nant par-dessus la surface inférieure de la soupape d'arrêt 10, c'est-à-dire autour de la soupape 21, et par les canaux 18 au réservoir, effectuant le vidange de celui-ci.
La forme d'exécution selon la fig. 3, comme déjà dit, est principalement employée pour des élévateurs destinés à être disposés au-dessus de la surface de l'eau, l'eau étant aspirée par un injecteur formé par l'ouverture d'évacuation d'air 11.
Dans le but d'obtenir un bon rendement de l'injecteur, le canal d'aménagé d'air comprimé 15 est disposé de sorte à se déboucher dans une tuyère de soufflet 22 placée axialement par rapport à la tuyère d'aspiration 11a de l'injecteur 11. La tige 9 avec la sou- pape d'arrêt 10 de forme sphérique et la soupape d'accélération
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disposée 20 estj/dans La boîte 13 sous un angle par rapport à l'axe de l'injecteur. Semblable à la construction des figs. 1 et 2 la soupape d'accélération 20 se trouve dans une chambre à air comprime 16, qui est reliée au canal d'aménagé d'air comprimé 15. La tige 9 est raccordée au levier de flotteur 5 par les bielles 6, 6,a, la broche 7' et la boutonnière 8.
L'opération de la commande de la fig.3, correspond essentiellement à celle dès-commandes selon les figs. 1 et 2, la seule différence étant que l'air comprimé est admis en permanence et s'écoule ou par l'injecteur 11 ou au réservoir 1.
Les élémentsde La commande de la fig. 3 comme ceux des figs.. 1 et 2 sont montrés dans les positions qu'ils occupent au moment qu'une nouvelle opération de remplissage a commencée après le vidange du réservoir. L'air comprimé sort de la tuyère de soufflet 22, passe à l'air libre par l'ouverture d'évacuation 11 formée par l'injecteur 12 et produit une vive aspiration à l'in- térieur du réservoir 1, de sorte que l'air en est évacué et de l'eau y est aspirée. Au fur et à mesure que l'eau monte dans le réservoir, le levier de flotteur monte aussi, mais à cause de la boutonnière 8 n'exerce d'abord aucune influence sur le tige 9.
Il n'est que pendant la dernière phase dl'opération- de remplis- .sage que la tige 9 est relevée par l'intermédiaire des éléments 6,6a, 7. La soupape d'arrêt 10 se rapproche alors de son siège, tandis la soupape d'accélération 20 sort de son siège et sa sur- face inférieure vient sous l'influence de l'air comprimé, de sorte que la tige 9 est brusquement relevée et la soupape 10 portée dans la position de fermeture. L'air comprimé passe alors par des orifices'(pas montrés) pourvus à côté de la tuyère 22 vers le bas dans le réservoir 1 et produit le vidange de celui-ci. Le fonctionnement ultérieur de la commande a lieu d'une manière similaire à celui décrit par rapport aux figs. 1 et 2,.