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INSTALLATION DE REFOULEMENT D UN LIQUIDE SOUS PRESSION.
La présente invention est relative à une installation de refoule- ment d'un liquide sous pression, par exemple, pour l'alimentation d'une tur- bine et comporte notamment un perfectionnement aux organes de distribution du fluide comprime.
De nombreux types de distributeurs de fluide comprimé sont connus, mais ils sont en général d'une construction difficile, comprenant de nombreux organes distincts dépendants l'un de l'autre; leur fonctionnement est, de ce chef, sujet à des troubles rendant leur emploi peu pratique et donnant lieu à des pannes et des défections. Un des objets de la présente invention est d'obvier à ces inconvénients et de procurer un distributeur de fluide comprime de construction simple et présentant toute sécurité de fonctionnement.
En principe, le distributeur de fluide comprimé qui fait l'objet de la présente invention est actionné par le fluide comprimé lui-même et com- prend, en ordre principal, un tiroir de distribution imfinencé par le niveau, dans un réservoir approprié, du liquide à refouler sous pression et conçu de manière à faire agir le dit fluide comprimé alternativement sur l'une et l'autre face d'un piston flottant dans un cylindre, piston qui est rigi- dement relié à un autre piston circulant dans le cylindre principal de dis- tribution et masquant et démasquant, suivant les besoins, les lumières d'ad- mission et d'échappement correspondant à l'action envisagée de refoulement d'un liquide sous pression.
De nombreuses applications d'une installation de refoulement d'un liquide sous pression équipée d'un tel distributeur de fluide comprimé sont possibles. Sont cités à simple titre indicatif; l'exhaure des eaux de mines, le déplacement des berlines dans les mines par l'intermédiaire d'un treuil', l'actionnement d'une machine motrice, telle par exemple, une turbine à eau; dans ce cas particulier, l'eau sous pression circule en circuit fermé; c'est- à-dire qu'après avoir actionné la tuchine, elle est recueillie dans un réser- voir d'où elle est renvoyée sous pression dans l'ouïe d'admission de la tur- bine, en réalisant de cette manière un cycle continu sans apport d'eau.
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Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une représentation schématique d'une pulso-pompe à débit constant et continu, équipée d'un distributeur de fluide comprimé sui- vant l'invention et actionnant, suivant un cycle continu et en circuit fermé, une turbine à eau.
La fig. 2 est une coupe longitudinale du distributeur de fluide comprimé.
La fig. 3 est une coupe transversale du même distributeur.
Dans la fig. 1, une pulso-mompe 1, actionnée à l'air comprimé et équipée d'un distributeur de fluide comprimé 2 suivant l'invention, actionne une turbine à eau 3. L'eau sous pression débitée et refoulée par la pompe 1 dans la tuyauterie 4, pénètre par l'ouïe d'admission 5 dans la turbine 3 et après avoir actionnée cette dernière, s'échappe en 6 et est recueillie dans un réservoir 7 d'où elle s'écoule vers la pompe 1 qui la refoule à nou- veau vers la turbine 3. Comme connu, la pulso-pompe comporte deux compar- timents l'et 1" qui sont alternativement remplis et vidés, l'un de ceux-ci se remplissant pendant la vidange de l'autre.
Dans une telle installation, l'eau qui est le fluide moteur, circule en circuit fermé et réalise un cycle continu ne nécessitant aucun apport d'eauo 11 est à remarquer, en outre, que dans une telle installation, l'air comprimé, entrant en 9 et ayant servi à la mise sous pression et au refoulement de l'eau vers la turbine, peut participer, après son échappement du distributeur de fluide comprimé, à l'actionnement de la turbine, si comme représenté, il est admis au moyen d'une tuyauterie 9 spécialement prévue à @cet effet, dans l'ouïe d'admission 5 de la turbine. La poulie 10 placée sur l'axe prolongé 11 de la turbine, permet d'utiliser à toutes fins la puissance développée par cette dernière.
La coupe longitudinale du distributeur de fluide comprimé, repré- sentée par la fig. 2 et complétée par la coupe transversale donnée par la fig. 3, fournit les éléments nécessaires à la bonne compréhension de la cons- titution et du fonctionnement de cet organe.
Le distributeur de fluide comprimé comporte, suivant la présente invention, un tiroir de distribution 12 dans lequel circule le piston 13, solidaire de la tige 15 du flotteur 14 installé-, dans la forme d'exécution représentée par la figa 1, dans le compartiment l' de la pulso-mompe 1, d'un cylindre auxiliaire 16 dans lequel circule le piston flottant 17 et du cylin- dre principal 18 dans lequel circule le piston flottant 19.
Le distributeur 12 porte latéralement une chambre d'admission d'air comprimé 12', reliée à l'installation de distribution d'air comprimé au moyen du tuyau 20, cette chambre d'admission 12' communique avec l'espace intérieur du distributeur 12 (formant cylindre) par deux lumières 21 et 22 qui sont alternativement découvertes et obturées par le piston 13 qui est muni d'une rainure circulaire 13' au travers de laquelle passe l'air comprimé admis par l'une ou l'autre des dites lumières 21 et 22.
Dans la position du piston 13, représentée au dessin et qui correspond à la position la plus élevée du flotteur 14 dans le compartiment 1' de la pulso-pompe 1, la rainure 13' du piston 13 permet le passage de l'air comprimé venant de la chambre 12', au travers de la lumière 21, vers le canal 23 percé dans l'épaisseur de la paroi du cylindre auxiliaire 16 disposé perpendiculairement au distributeur 12; cet air comprimé pénètre par la lumière 24 dans l'espace intérieur du cylin- dre 16 et agissant sur la face 17' du piston 17 repousse ce dernier à fond de course vers la gauche (voir fig. 2). Sous le cylindre auxiliaire 16 et parallèlement à celui-ci (et, par conséquent, perpendiculairement au distri- buteur 12) est disposé le cylindre principal 18, comportant le piston flottant 19.
Le piston 17 du cylindre auxiliaire 16 est rendu solidaire du piston 19 du cylindre principal 18 au moyen de la broche 25 traversant une lumière 26 percée dans la paroi 27 commune aux deux cylindres 16 et 18. La longueur de la lumière 26 correspond à la course du piston.17 et limite, par conséquent, la course du piston 19 dans le cylindre principal 18. Le piston 19 est muni
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de deux groupes de deux rainures circulaires 28-29 et 30-31.
Comme représenté à la fig. 3, le cylindre principal(-, 18 est flanqué par deux chambres longitudinales 32 et 33 qui sont diamétralement opposées.
La chambre 32 est la chambre d'admission de l'air comprimé amené par la con- duite 8 et communique, avec l'espace intérieur du cylindre 18, par les lumiè- res 34 et 35.
En regard, ou dans le même plan vertical que chacune des lumières
34 et 35, sont percées dans la paroi du cylindre principal 18, respectivement, les lumières 36 et 37 qui communiquent, la première, avec le compartiment l' de la pulso-pompe 1 et la seconde avec le compartiment 1" de la même pompe.
Similairement, la chambre 33 est la chambre d'échappement du cylin- dre principal 18 par laquelle reflue l'air comprimé ayant agi dans l'un et/ou l'autre compartiment de la pompe.
Cette chambre d'échappement 33 communique avec l'espace intérieur du cylindre principal 18 par les lumières 38 et 39. A ces dernières corres- pondent, respectivement, les lumières 40 et 41 percées dans la paroi du dit cylindre principal et qui communiquent, la première (40) avec le compartiment 1' de la pulso-pompe 1 et, la seconde (41) avec le compartiment 1" de la dite pompe.
De ce qui précède et en concordance avec les figs. 1 et 2; l'air comprimé: entrant par la conduite 8 dans la chambre d'admission 32, est ad- mis dans le cylindre principal 18 par la lumière 34, celle-ci étant découver- te par la rainure circulaire 29 du piston 19 et passe, par la lumière 36 dans le compartiment l' de la pulso-pompe 1 et refoule sous pression'l'eau conte- nue dans ce compartiment au travers de la tuyauterie 4 dans l'ouïe d'admission 5 de la turbine 3.
Pendant ce temps, l'eau accumulée dans le réservoir 7 s'é- coule vers le compartiment 1" de la pompe qui est vide et chasse l'air y con- tenu au travers de la lumière 41, la rainure 31 du piston 19, la lumière 39 et la chambre d'échappement 33, soit, vers l'admission de la turbine 3 où il participe, comme décrit plus haut, à l'actionnement de cette dernière, soit vers une tuyauterie d'échappement à l'air libre.
Lorsque toute l'eau contenue dans le compartiment 1' de la pulso- pompe 1 est chassée, le flotteur 14 occupe son point mort bas et a ramené vers le bas le piston 13 du distributeur 12. Dans cette position du piston 13, l'air comprimé venant de la. chambre d'admission 12', traverse la lumière 22 qui, à ce moment, est découverte par la rainure 13' du piston 13, passe par la lumière 42 percée dans la paroi séparant le distributeur 12 du cylin- dre auxiliaire 16 et vient agir sur la face 17" du piston 17 qui est repous- sé à fond de course vers la droite.
Dans sa course, le piston 17 entraine, comme défini plus haut, le piston 19 logé dans le cylindre 18 également vers la droite. Par ce dépla- cement, le dit piston 19 démasque les lumières 38 et 35 ainsi que les lumiè- res correspondantes 40 et 37 et obture les lumières 34-39 et 3600±la Dans cette position du piston 19, l'aU!' comprimé entrant dans la chambre d'admission 32 est admis dans le cylindre principale 18 par la lumière 35, celle-ci étant découverte par la rainure circulaire 30 du piston 19 et passe par la lumière 37 dans le compartiment 1" de la pulso-pompe 1, il refoule sous pression l'eau contenue dans ce compartiment au travers de la tuyauterie 4 dans l'ouïe d'ad- mission 5 de la turbine 3.
Simultanément, l'eau accumulée dans le réservoir 7 s'écoule vers le compartiment 1' de la pompe 1 qui est vide et chasse l'air y contenu au travers de la lumière 40, la rainure 28 du piston 19, la lumière 38 et la chambre d'échappement 33. Après vidange du compartiment 1" et rem- plissage du compartiment 1' le flotteur 14 inverse la position du piston 13 dans le tiroir de distribution et le circuit décrit plus haut se poursuit.
Il est expressément spécifié que la présente invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution décrite et représentée et que des modifications peuvent être apportées à la forme, à la constitution et à la disposition de ses éléments constitutifs pour autant que ces modifica-
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tions ne soient pas contredites par les revendications qui suivento
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R E V E N D I G à T 1 0 N s j
1.
Distributeur de fluide comprimé, caractérisé en ce qu'il est actionné par le fluide comprimé même et qu'il comporte un tiroir de distri- bution constitué par un piston circulant dans un cylindre et influencé par le niveau, dans un réservoir approprié, du liquide à refouler sous pression et en ce que le dit distrubuteur est conçu de manière à faire agir le fluidé comprimé qui l'actionne alternativement sur l'une et l'autre face d'un piston flottant dans un cylindre auxiliaire, ce dernier piston étant rigidement re- lié à un autre piston flottant circulant dans le cylindre principal de dis- tribution et qui masque et démasque, suivant les besoins, les lumières d'ad- mission et d'échappement correspondant à l'action de refoulement d'un liqui- de sous pression.