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Pompe centrifuge avec dispositif de broyage pour liquides charges en impuretés,
Les pompée centrifuges destin'.. , véhiculer des liquidée chargés en impuretés solides sont généralement aménagées de manière à fractionner suffisamment les matière solides pour qu'elles n'obstruent pas la pompe elle-même et les conduites qui lui font suite.
Dans les pompes de ce genre connues jusqu'à présent, les roues ou hélices sont munie.. cet effet d'organes de coupe, qui coopèrent avec des, órganes complémentaires fixes au carter de la pompe. les roues ou hé- lices de ces pompes sont réglable. en position ce qui peraet de compenser l'usure se produisant en service ,
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L'inconvénient des pcape* 4i 8(iJtt3Pt>îi% réside en oe que le corps durs, te la que 4b..,.::t!,i{.'1i.?:
!tuent pierres, etc.., entraînes par le liquide Tt&StÛ#i;f|JC par exemple l'eau usée, détériorent fréquemment leu &$%.$'$&$# ganea de coupe et bloquent même la pompe,. o'i ui jNWHNI".1 des Incidents d'exploitation et le remplacement de orgn '-f '#, nos de coupe, t d'où des arrbtq 44 lapmpe et des d<peee$. importantes, ... -4.> v-' - - "-'<- Cet i6Rv<< 'e' '11At1n' il iâ 'v'# présente invention. qui con''.t . :Ji" devanfr' 1apttoo d'admission de la roue de la pompe, un anneau de coupe ;>2k:;. - muni d'ovîtices correspondante, 1ntorchan$eablet et touj>q,'" nant avec ladite rouet cet anneau coopérant avec un ou #> ""(y. plusieurs organco de coupe mobiles, maintenue éïaatio,ue *$ appliquée et articulés de manière à pouvoir 4eettacer en oblique vers l'arrière de la surface de coupe* ou parai* ', lèlemont z cotte surface. #;;
*, La force élastique agissant sur ledit . organe de coupe mobile est calculée pour que celui-Ci DO- s'efface élastiquornent que sous l'effet de corps parti-". '!; culirol!1ont durs, tondis qu'il reste appliqué sur 1 * nanoWj '\ de coupe dans les autres cas. Il est avantageux 4tut111..:' dana ce but un ressort à caractéristique progressive, < .' qui n'applique l'organe de coupe mobile qu'avec UM pjfefl*,;S alon Initiale relativement faible sur l'anneau de oouptf "\j;,- Cette pression initiale do valeur réduite est 4utrisante pour permettra le broyage des matières peu consistantes t '"Èji pour assurer une compensation automatique de l'usure lad vitable des surfaces do coupe et leur r4&tttagG P':
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mais sans entraîner d'usure notable par frottements '&#
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Lorsqu'il rencontre de* corps durs, l'organe de coupe s'efface et se trouve rapidement soumis à des forées 'la.. tiques plus grandes, qui permettent, en association avec les forces dynamiques, le broyage des matière$ très ré- latentes. Cette disposition supprime tout risqua de dé- térioration ou de destruction des organes de coupe et di- minue l'importance des chocs subis par les palier. et le accouplements.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendra comment l'invention peut être réali- née, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant,bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 représente en élévation la pompe avec son dispositif de broyage*
La figure 2 est une vue en coupe longi- tudinale de la pompe et du dispositif de broyage.
La figure 3 cet une coupe transversal* par la roue de la pompe.
La figure 4 représente , en élévation de face, l'anneau de coupe, vu du cet' de l'entrée*
Los figures 5 à 8 sont des diagrammes course-force de l'organe de coupe.
Les figures 9 à 11 montrant diverses formes d'exécution do l'anneau de coupe.
Dans le carter1 de la pompe tourne la roue 2, clavette sur un arbre 3 ontraîné en rotation par un moteur 5 à accouplement élastique 4. Sur la rouo 2 ou l'ar- bre 3 de la pompe est fixé un anneau de coupe 6, qui tourne avec la roue. L'anneau de coupe 6 est muni d'orifices 7, qui correspondent aux orifices d'admission de la roue 2.
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Les arêtes se trouvant à l'avant dit
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orifices 7* dans le sons de rotation de la roue, sont chanfroinées pour former des tranchants 8.
Dans des pà* .r. liera 9 du carter 1 tourillonne l'axe 11 d'un lov$or,109 .
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auquel est fixé un organe de coupe interchangeable 12
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L'axe 11 se trouve en avant de la surface de ooupe, '4Ct #**$*' sorte que l'organe de coupe 12 peut s'effacer vers :..' ...,.i3t .:' <%' rière on décrivant un arc de cercle par rapport . Il -* .
" neau de coupe. L'application de l'organe 12 sur l'annoay, do coupe 6 est assurée par un ressort hélicoïdal 14 04-m roulé autour d'une tige 13 articulée sur le levier 10 j
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Aussi longtemps que la pompe n'aspire: que de l'eau propre, elle agit comme une pompe centrifuge ';
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ordinaire. L'eau traverse l'anneau de coupe 6 et la roue '."'' 2 pénètre dans le diffuseur 15 de la pompa ot elle en # -'i' évacuée par l'ouverture 16.
Quand don impuretés app&tftii î.yt," sent dont les dimensions sont supérieures à 001108 400 ots licou 7 do l'anneau de coupe 6, elles viennent se 4'o'.ri: dovant ces orifices et y sont maintenues par la .c1Q ri ';;,> . \ ';;/1" 11, ., du liquide véhiculé. d ; La rotation de l'anneau Ae coupe $ .;'#.#"'" amène ces impuretés A l'organe de coupe 12 et elles sont fractionnées entre ces deux éléments jusqu'à os ,j.l1o..qt puissent franchir les orifice$ 7 do l'anneau 4o coupa 6fi.; Si les impuretés sont trop grosses ou trop ,dures pour -:'< pouvoir titra fractionnées en un seul passage entre i'iii ||||î noau 6 et l'organe de coupe 12 ce dernier t'efface * #V'tfi''" l'encontre do l'action du ressort hélicoïdal 14. ce qui >T 41imino tout risque de détérioration don surfaces de oouo>±:
La rotation do l'anneau de coupe 6 aaintiont lot corps i étrangers en contact avec l'organe de coupe le jusqu'à, OS -;
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qu'ils .oient suffisamment réduits, Les matières lourde , telles que les pièces Métalliques, pierres ou autre , qui sont entraînée vers le haut par le courant , en môme temps que des particules adhérentes plus légère!) par exemple des déchets de textiles ou analogue , et qui ar- rivent dans le dispositif de broyage, retombent .,On sono inverse du courant ascendant, après broyage des corps étrangers adhérent.
et moins dure, dans le puisard die- posé sous la pompe et sont évacuée$ de temps à autre hors du puisard*
Si le ressort utilisé a une caracté- ristique linéaire, comme il a été admis jusqu'à présent et comme le représentent les figures 1 et 2, le diagramme obtenu est celui de la figure 5, dans lequel les ordon nées 22 correspondent à la force du ressort 14 et les abscisses 21 à la course de l'organe de coupo 12. Le point d'intersection de la caractéristique élastique 23 avec l'axe des ordonnées 22 donne la tension Initiale 24 avec laquelle l'organe do coupe ost appliqua sur l'anneau de coupe 6.
L'utilisation d'un ressort à caractéristique pro- gressive aboutit à la courbe représentée à la figure 6, qui est caractérisée par une tension initiale 24 de fai- blo valeur, dont on a plus haut indiqua les effets* Il est naturellement possible do remplacer le ressort pro- gressif unique par plusieurs ressorts à Inclinaisons de caractéristique et tensions initiales différentes, sans porter préjudice aux avantagea qu'offre 1'élasticité pro- gressive.
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tique d'une disposition de se' j comportait ïM| ffOff;-,/ faible 25 et un ressort | |-? %8fii$sïf.;
| |?t a9ï>|Cf p ré -contralût. 4#organo do ,o0u±$ ',1& est appliqué aveu faible tension initiale 26 sur %e*46-4u 49 coupe 6t \ ":,1: moment où l'organe de OO\lP "f1tt?,., d'une Quantité S?i s? ' le resoct-t. 23 Plue |mi iNNPi-<(ïv,-a<5tlon -.Vj ...', PO 1: peut etre ntreea due d #application de i*ejp qa'è: lîi/|â-';j.1<iêjàtfe J anne* ê#;'|f Pour obtenir ce ré8ltt\t/bl;'W:b ,U; 1:10i:.::: uno butée*, # av tagûu a isnfe:-, é#iiplj|, peadant ' la narofeg # lf diagramme eo la figura 8 :rû reffi4t, l oai>acté3?ii1îiqu|(l .-.k correspondante- L'organe de CC\1pé'r,,'2' 'Ost lia1ntéf4u t; '1:"r.", distance réglable 28 <ifttes VfcWV;;
St5Upe)'do i* &$***'#² î Entre l'organe de coupa 12 et 1!.Oâ*eau 6 il n'y a pas d| ;.(, contact direct et par cuite pendant la mar- * "V"' che à vide, clôst-à-dire 1cr8qèla pompe ne. touret du travail de broyage ; en contrepartie il n'y a plui ''' compensation automatique dt l'augmentation de ltlntorg- tico de coupe 28 par auîfco- '* ,:±# l* f!âr* et le ;P8otV:tappase 5'' du jeu cntr ive éléments du dispositif de Qoupe doit dfcïf .. effectué à la main, ce qui ont d'ailleurs très faoilet :\ .,' Avec certaines matières à broyer. tl ?$"'. peut SI) produire de forts chocs à l'organe de coupe 11 ,X> Pour y remédier, l'invention prévoit, en parallèle avoo ##]{,.- '*"*f le ressort 4, un amortisseur, de gr4féronce du type hy*;
' draulique . qui n 1 întervïunt - que pou ou pas pour amorti V ... .VfV' la course d'effacement de 1,'organe do .coupa 12t mai< aij frolne par contre fortcmoR.| *&%$$!±$*## $0 re.* p>-.BwAW4
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ainsi lou' '-414*oxtt'dï 1BM]' ttïliee a. 1'abri contraintes brutale ousonpttbleu dcadoaie&aaa* Une variante a* ïaliaation de Iln vention consiste & disposer Ilaxo 40 rotation Il du l<t". vier 10 perpendiculairement ou à peu prêt perpnd1oulai rement à la surface de coupe do l'anneau 6, et non pas rallèlement comme il a été supposé jusqu'à présent et ee-
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présenté aux figures 1, 2 et suivantes* . nana ootto va-
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riante Il4,xu da :tatl,Pt\ 11J1>lU'al16e ou sensiblement p* *àIl*l*'là'3t<(rt |Nf;
WJ.X*oïlj!aa de coupe 12 s'efface dans Une direQi9ft-a1161n ou tonsiblemont parallèle à la surface de coupa.de l'anneau 6. Le fonctionnement rente néanmoins la môme que celui qui vient d'être décrit* La pompe selon 1 invention a été suez ponde équipée jusqu'à présent d'un Meneau de coupe 6 plan
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cet anneau peut, toutefois, avoir la forme d'un cons de ,
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rêvolutton quelap"104 '.'.:.'# .",.
La figure 9 montre un *=eau de ooupo conique et la figure 10 un anneau de . ?c\1pe 111ndt-1quGt ;t\\1!',.,:i>,.::,#4,:, de l'intérieur ; ver. 'f.u1Y"i la Ursatton dea flèches 31. Les #.....*... ' crgttca 4. oupe oowpéatwjaâftate 12 lent faeilea à oônfor* user pour a ooupe aln..1' e.éQU'8 en suivant les di"ei .' '1,. 'PWhnte 'itt'reatio. Il a donc été Ojug4 inutile de loe représenter. L'avantage des doux anneaux de coupo des figura)) 9 et là 'i4& en it que la surtuae do coupe et dld4oulazont du liquida eat, à diamètre ex" têrieur égal, supérieure à *elle de l'anneau de coupe pe des figure* 114 '. 1.' taoul t. 'd"'ettaceQt de l'organe de coupa 12, ,e.t' tout-@fois limitée, 1 plus Pf.rt1ouli.èromQn ' dans le lot4-4,'do 'tê118.'tio do la figura .10, 'ou ledit
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organe doit go déplace? & 1'1nt,..1o\U' du 1uncS,...
Cfpt'V/i inconvénient n'existe pas dans les anneaux 40 qoupo 4ïd,t4., figures Il et 12 à admission par l'extérieur It'orgwd 4 coupe travaillant oxtérieureaoat at au effet 4&Df 0' #ii'i .'<'' ,"r. une possibilité d'effacement illimitée et le$ 4urtbots 4 coupe et de passage du liquide sont égalesont iNpôPt$at<n la rendement de la pompa est 1\'anraotns plue faible$ car le liquide doit étre d'abord aspiré vors l'intérieur à rencontre de la force centrifuge avant d'être refoulé vers l'extérieur par les pales de la roue do la pompa, *< Toutou los tomes de réalisation et- ;' dessus de l'anneau do coupa 6 ont, comme caractéristique n." commune importante, que l'entrée de 1'anneau de coupe 6 ;
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constitue le goulot d'étranglement du courant de liquidât
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Les sections d'écoulement aupantent proll'f.t.81vo.en1l .' L"1i "*,%' partir de ce goulot, de sorte que les particules 1 qui ont 1- ' franchi l'entrée de l'anneau de coupe 6 se peuvent plu causer d'obstructions dans las canaux de la roue 2 de 3.$, pompe, ni dans le diffusour 15t ni dans l'orifice 16.etOltf Pour donner à la pômpo ua septot extàii rieur concentrique plus élégant/le diffuseur est exécuté |;' avec un évasement axial de sa fteetioa dféo<mleaontt tt| ! ; g* non avec l'évasement radial Habituel* ' ' Une autre earaotérietiqua de l'1smt" tien. qui présenta une s.ran40 1 portap.o9 pour la 1>cJms.;,:
tenue do la pompe ot on particulier do 90s dlïx4ets 4o:v|p coupe# résidu dans la disposition et le* 41 enti*40 00 l'actes de l'aocouplement élastique 1 torsion 44 torwq, des corps étrangers durs tels que des 4OhGt..'taltt< ou des pierres, qui ne peuvent pas être broyés par '... 1.." , "'t ( éléments de coupe, sont entraînés avoo le 1 t < J51:'I.';
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sono de coupe 12 8#ettaoo,ot la roue 4. Í pompï Bit freinée, tandis que les éléments a(ontr înc ont?, le ao- tour 5# etc. , continuant de tourner avec une vitesse angulaire lons1blo ont constante, ile nlaoaèl4rout de nouveau la roue de la pompe Ju9u' e& vitoo$o "11.M' synchrone qu'aussitôt après que la corps dtvanoor ne peu*- vont ras 4tre fractionné, a été 4400td des élément* de coupe.
Pour quo ce processus ne réalisa) il gaut que toiant remplies les Conditions suivante$ @
1 ) L'accouplement 4 doit autoriser, pour
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le d'battomont maximum du levier 10. une torsion étatique correspondant à un angle eu contre d'au moins 4e 20) Le moment d'iaartie PD, du lovior 10 et de. toutes Ion masse. éventuellement réduites qui y sont 'suspundues no doit pas 6tre supérieur au moment d'inertie PD22 do la roue 2 do la pompe et do tous les organes qui on sont solidaires*
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y) Lo inomont d'inertio Fsî de toutes les masses tournantes, éventuellement réduites rtS14oaont re- liées ensemble au-dossus de l'accouplQ8ent élastique de torsion 4 de la figure 2, no doit pas être supérieur à 0,25 PD22.
La pompo aménagée selon l'invention
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peut btre utilisée égalaient comno broyeur des détritus et déchets retenus par une grille dans des installations de faible puissance. L'eau sortant do la pompe est dans ce cas avantageusement subdivisée on deux courants par un appareil appropriât L'un des courants partiels est ramené au canaltandis que l'autre est dirigé dans une rigolo disposée on aval do la grille d'arrêt et sort d'eau de rinçage pour évacuer les déchets retenus en avant de
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l'orifice d'expiration po p i' S #a oïrt3lï'"6i|#lSj l'orifice d'aspiration Pô.p.' x,t.CU1..fllbl.:
. . " préférence complété par un "PU.1tour 9onvenabl$M oxomple un appareil tournant hydt.o3.ique ou hydoy6S.9S dans lequel les déchets fractionna sont évacu4a vere 1. bas, tandis quo le liquido débarrassé dos il1puret',. ':;±!." ##.##.':#. #-:;>T;.1 utilisé comme eau de ringagos rYwl&fî'* Il va do soi que don modification - # .;" ''-a;lV pouvant ttre apportées aux modes do réalinattoa qui vîe'41t e, nent dletre dêorîtsl notaauaont par lubst1tut1on'4Q .01':}. techniques équivalents, sans quo l'on aorto pour cela 4u J: cadra do la présente Invention. ''''<#$&'