CA1038231A

CA1038231A - Pompes centrifuges

Info

Publication number: CA1038231A
Application number: CA221,865A
Authority: CA
Inventors: Georges Renaud
Original assignee: POMPES MULTIFLUX Sarl
Current assignee: POMPES MULTIFLUX Sarl
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1978-09-12
Also published as: US4057361A; DE2510422A1; DE7507522U; FR2264204B1; FR2264204A1; GB1508172A

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION
Pompe centrifuge monocellulaire du type comportant un corps de pompe dans lequel est ménagée une cavité centrale abritant une turbine ouverte à aspiration centrale et dépla-cement latéral vissée en porte-à-faux en bout d'un arbre d'entraînement. La pompe est caractérisée en ce que la cavité
centrale communique par une ouverture periphérique annulaire d'une largeur définie avec une partie renflée périphé-rique en forme de volute. La cavité du corps de pompe est susceptible de recevoir des turbines comportant des aubes de largeurs différentes, la partie circonférentielle de la turbine présentant une larqeur qui recouvre la totalité de l'ouverture de la volute quelle que soit la largeur des aubes.

Description

~03823~ ~
La pr~sente invention concerne une pompe centrifuge et est relative ~ une nouvelle conception dans la réalisation de ces pompes centrifuges et particulièrement dans celles comportant un dispositif d~auto-amorçage.
L'extension economique recente a impose une moder-nisation et une industrialisation poussée dans tous les secteurs d'activite avec une recherche des plus grands rendements dans le domaine du transfert des liquides de toutes sortes pour:
- les industries alimentaires et chimiques, - les travaux publics, forages, hydrocarbures, piscines,...
Mais c'est surtout en agriculture et dans les industries agricoles que le développement le plus spectaculaire s'est opéré avec l'avènement et l'essor foudroyant des engrais liguides, des engrais en suspen~ion et des produits chimiques qui ont boulversé les procédé~ de fertilisation et de traitements phytosanitaires. , Les constructeurs ont alors essayé de modifier et d'adapter leurs pompes pour les rendre anti-corrosives. Mais rapidement les produits sont devenus plus complexes, plus concentrés et plus agressifs, créant ainsi successivement des : .
difficultés nouvelles considérables dans la réalisation des appareils et en particulier dans leurs organes essentiels: les :
pompes.
En quelques années, tant aux U.S.~. qu'en Europe et particulierement en France, des quantités considérables de pompes furent mises prématurément hors d'usage.
Tous ces graves inconvénients ont conduit l~inventeur 3a de la présente invention, a créer une nouvelle pompe répondant parfaitement aux exigences techniques et commerciales et ~ .
~ `v,q~
.; ~ , .'~ '" ' ~V3~:31 permettant notamment le transfert de liquides chargés, de viscosites differentes, avec un fort pourcentage de particules solides.
A cet effet, la présente invention concerne une pompe centrifuge monocellulaire du type comportant un corps de pompe dans lequel est menagee une cavite centrale abritant une turbine ouverte a aspiration centrale et a deplacement latéral, la turbine étant vissee en porte-à-faux en bout d'un arbre d'en-tralnement. La pompe est caracterisée en ce que la cavité centrale ' communique par une ouverture périphérique annulaire d'une larqeur définie avec une partie renflée periphérique en forme de volute. La cavite du corps de pompe est susceptible de recevoir des turbines comportant des aubes de larqeurs différen-tes, la partie circonférentielle de la turbine présentant une largeur qui recouvre la totalité de l'ouverture de la volute quelle que soit la largeur des aubes.
Avantageusement, le bout d'arbre d'entraînement est constitué par une douille d'extrémité coiffant avec faible jeu ou ~ans jeu l'extrémité libre d'un arbre d'entra;nement propre-ment dit, cette douille étant solidarisée en rotation avec l'arbre par des moyens de solidarisation effaçables. Des moyens de réglage verrouillables et commandables de l'extérieur ~tantprévus pour ~i régler la position axiale de la douille d'extrémité par rapport a l'arbre proprement dit, de maniere à régler l'écartement subsis-tant entre la turbine et la paroi opposée ~ l'arbre d'entralnement, de la cavit~ centrale.
De préférence, les moyens de réglage de la position axiale de la douille d'extrémité comprennent une vis radiale qui est vissée sur la douille, qui traverse la paroi de cette derniere et qui présente, sur sa face frontale, un têton excentré engagé
dans une gorge circulaire de l'arbre d'entrainement proprement dit, la douille d'extremité pouvant coulisser axialement sur l'arbre proprement dit lors de l'effacement des

- 2 -B :

1038~231 moyens de solidarisation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va . :
suivre d'un exemple de realisation et en se referant aux dessins annexes, dans lesquels:
- la figure l est une vue en coupe verticale axiale a travers une pompe centrifuge selon un mode de réalisation de l'invention; et - la figure 2 est une demi-coupe verticale selon le plan II-II de la figure 1.
Les dessins représentent une pompe centrifuge du type comportant un corps de pompe l dans lequel est ménagée une cavité centrale 2 abritant une turbine à aspiration centrale 3 viss~e en porte-a-faux en bout d~un arbre d'entrainement 5, 24.
Le bout d'arbre 24 est constitué par une douille cylindrique d'extrémit~ qui coiffe avec faible jeu ou sans jeu l'extrémité
libre d'un arbre d'entra~nement proprement dit 5, et qui est solidarisée en rotation a~ec ledit arbre 5 par des moyens de .. .... ...
solidarisation eEfaçables qui seront décrits plus loin.
L'étanchéité de la cavité centrale 2, côté arbre d'entraînement 5, 24 est assurée par un dispositif de garnitures fixe 6 et mobile 7 logées dans un carter 12 rempli d'un liquide de barrage anti-gel, ces garnitures 6, 7 étant constituées en matériaux appropriés à la nature de l'usage fait de la pompe.
Des moyens de réglage verrouillables et commandables de l'extérieur sont prévus pour régler la position axiale de la douille 24 par rapport à l'arbre proprement dit 5, de maniere à pouvoir régler l'écartement "a" subsistant entre la turbine 3 et la paroi 8, 9 opposée à l'arbre d'entraînement 5, 24 de la 30 cavité centrale 2. : ; .
Comme on peut le yoir sur la ~igure 1, les moyens de réglage de la position axiale de la douille 24 comprennent une 10~
vis radia]e 34 qui est vissée sur ladite douille 24, qui traverse la paroi de cette dernière et qui présente, sur sa face de bout, un têton excentré 35 engagé dans une gorge circulaire 36 de l'ar-bre d'entrainement proprement dit 5. La douille 24 peut coulisser axialement sur l'arbre 5 lorsque les moyens de solidarisation de cette dernière avec ledit arbre 5 sont effacés. Ces moyens de solidarisation sont constitués par un collier 37 serrant l'extrémité côté ouverture de la douille 24, cette extrémité étant munie de fentes longitudinales 39. Le collier 37 qui est formé de deux demi-colliers reliés entre eux par deux vis a haute résistance 38, constitue également un limiteur de couple interposé entre l'arbre d'entrainement proprement dit S et la turbine 3. Ce limiteur de couple permet d'éviter des détériorations de la turbine 3 au cas o~ un corps étranger viendrait à la bloquer.
La douille 24 est constituée en un métal r~sistant bien aux corrosions, tel qu~un acier inoxydable et sert ainsi de fourrure ~ l'arbre 5 qui est réalisé massif en un métal dur tel qu~un acier traité haute résistance et qui comporte deux parties en saillie-ou collets-29 et 30 de diam~tres différents et séparés l'un de l'autre par une partie en creux-ou dégagement-31. Deux bagues-ou viroles- minces et auto-lubrifiantes 32 et 33 frettent les collets 29 et 30 et facilitent ainsi le coulissement axial de la douille 24 sur l'arbre 5.
La vis 34, qui est placée en dehors du carter 12 du dispositif d'etanchéité, est munie sur sa tête d'un repère et le têton excentré 35 et la gorge 36 sont prévus pour qu'un demi-tour de la vis 34 corresponde au jeu maximal a obtenir entre la turbine 3 et la paroi avant 8, 9 de la cavité centrale 2.
Outre la cavit~ centrale 2, le corps de pompe 1 ~ 4 -,.; .~ .
;~ , , . , , , , . ~ . , , ~038~31 renferme un anneau d'auto-amorcage 4 entourant ladite cavité
centrale 2 et communiquant, ~ son extremite inferieure! d'une part, avec ladite cavite centrale 2, par un orifice d'auto-amorçage 4a et, d'autre part, avec l~extérieur, par un orifice de vidange 19.
La paroi dite, de separation, 100 separant la cavite centrale 2 de l'anneau d'auto-amorçage 4 est constituee, à son extremité la plus rapprochée de la turbine 3, par une pièce d'étrave rapportée en métal dur 47 qui est fixée à ladite paroi de séparation 100 par serrage sur cette derni~re au moyen de vis et ~crou en acier inoxydable 48. La pièce 47 presente deux crans 50 qui sont susceptibles chacun de former face d'appui lors du serrage de ladite pièce 47 et qui sont confor~és de telle sorte que cette dernière puisse être fix~e sur la paroi de séparation dans deux orientations différentes par rapport au plan tangent ~ la p~riphérie de la turbine 3 à l'endroit de la pi~ce 47. Cette caractéristique de l'invention permet d'adapter l'ouverture 51 de la pièce d'étrave 47 à la nature du liquide pompé, l'ouverture 51 étant l'écartement subsistant entre l'extrémité libre de la pièce 47 et la périphérie de la turbine 3 (voir figure 2).
L'ouverture d'auto-amorcage 4_ est constituée par une douille filetée a~ovible 18 qui est vissée sur la paroi de séparation 100 et qui traverse cette dernière. La douille .
18 présente un diametre au plus égal à celui de l'orifice de vldange 19, de sorte qu'elle peut etre introduite dans l'anneau 4 et vissée sur la paroi 100, a travers ledit orifice 19.
Le corps de pompe 1 est de forme circulaire et présente en outre, une série de bossages 20 régulièrement répartis et faisant saillie à la périphérie dudit corps 1, chaque bossage 20 étant muni d'un perçage 20a le traversant de part en part ... . . . . . . . . .

'.~038Z31 et permettant la fixation dudit corps 1 sur un support 17, dans differentes positions angulaires de pivotement autour de son axe.
La cavite centrale 2 est fermee du côte oppose à
l'arbre d'entraînement 5, 24 de la turbine 3, par un couvercle circulaire etanche amovible 8 qui est coaxial à ladite turbine

3, qui ferme une ouverture de corps de pompe 1 dont le diamètre est au moins legèrement superieur à celui de la turbine 3, et qui est muni, d'une part, d'une ouverture d'aspiration centrale 101 le traversant de part en part et, d~autre part, sur sa face interne, d'une plaque d'usure amovible 9. Le couvercle 8 est fixé au corps 1 par huit goujons 15 ce qui permet de l'orien-ter dans tous le~ azimuts par fraction de 45. Le couvercle 8 peut donc être facilement démonté de manière à pouvoir donner un accès immediat a la turbine 3 sans qu'il soit besoin de démonter entièrement la pompe. La plaque d'usure 9 est réalisée en fonte très résistante inox~dable ou émaillée. La plaque d'usure 9 est fixée au couvercle 8 par quatre goujons 21. L'étanchéité de la fermeture par le couvercle 8 du corps de pompe 1 est assurée par des joints toriques 22. L'epaisseur de la plaque d'usure 9 est determinée de telle sorte que la surface libre 9a de cette dernière vienne exactement sur le meme plan que la face antérieure 23 de la paroi delimitant une partie renflée péripherique en forme de volute, 2_ de la cavité centrale 2.
Sur le couvercle 8 est fixée, de facon amovible et orientable autour de l'axe du corps de pompe 1, au moyen d'une bride d'extrémité 52, une pipe d'aspiration 10 coudée vers le haut à partir de son extrémité côté bride 52, et contre-coudée de manière à présenter deux extrémités d'axe horizontal.
La bride 52 presente la me~me configuration de 10~8Z31 ~, perc,ages que celle de la bride de fixation 56_ d'un raccord de tuyau d'aspiration 56 fixe a l'extremite opposee au couvercle -8, de la pipe 10. Bien entendu, cela necessite que les deux brides d'extrémité 52 et 102 de la pipe 10 présentent la même configuration de per~ages. Gr3ce à cette caractcristique, il est possible de brancher un tuyau d'aspiration, soit directement sur le couvercle 8 du corps de pompe 1, soit à l'extrémité
libre de la pipe d'aspiration 10, selon la volonté de l'utili-sateur.
A l'extrémité opposée au couvercle 8 de la pipe d'aspiration 10, est prévu un clapet anti-siphon 53 qui est articulé par son extrémité supérieure sur un axe en acier inoxydable 54 logé libre en rotation dans un évidement 55 ménagé dans la bride 56a du raccord 56 et délimité par la bride 102 de la pipe 10.
Le clapet 53 peut ainsi, grace à son agencement parti-culier a l'extrémité de la pipe 10, s'effacer complêtement pour livrer passage au liquide à pomper sans réduire le diametre normal d'aspiration.
Un raccord fileté 57 normalement obturé par un bouchon permet dans les installations fixes un rinçage de la pompe par injection d'eau.
Il est en outre prévu un dispositif de rinçage et de d~sembourbage comprenant un clapet anti-retour 58 obturant un orifice latéral 11 prévu à la sortie 13 de la pompe. Le clapet 58 est taré a des pressions réglables par un ressort 59 muni d'une vis de réglage 59a. Un tuyau flexible armé 60 fait communiquer le coté aval du clapet 58 avec la volute 2_, par ,~
l'intermédiaire d'un canal 61. Ce dispositif constitue en outre un régulateur de pression automatique sans changer les ré~lages de distribution, lorsque la vitesse de la pompe vient ~ varier , :
- 7 - - ~

~.~ ,, . - ' ' .

1C~3~231 sur les appareils mobiles.
On a représenté sur la figure 1, deux demi-turbines 25, 26 de caractéristiques différentes représentan~ chacune une turbine pouvant être montée dans la pompe. La turbine 25 à aubes larges est utilisée pour obtenir de gros debits, tandis que la turbine 26 a aubes plus étroites est utilisée pour obtenir des pressions fortes. Le montage de turbines de même diametre et de largeur d'aube différente est possible grâce a un dimensionnement suffisant de l'écartement "b" existant entre la face arrière 23a de la paroi délimitant le col de la volute 2a, et le fond caté arbre 5, 2~ de la cavité centrale 2.
En effet, un des buts principaux de la présente invention est la réalisation de turbines de caractéristiques de débits et de pressions différentes interchangeables pouvant se monter instantanément sur la pompe sans n~cessiter aucun dispositif de réglage spécial.
Cette réalisation est faite en donnant 3 la partie circonférentielle extérieure des turbines 25, 26 une largeur L qui recouvre la totalité de l'ouverture de la volute 2a quelle que soit la largeur des aubes.
Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement a titre d'exemple non limitatif, sans sortir du cadre de l'invention.

h

Claims

Les réalisations. de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Pompe centrifuge monocellulaire du type comportant un corps de pompe dans lequel est ménagée une cavité centrale abritant une turbine ouverte à aspiration centrale et à déplacement latéral, la turbine étant vissée en porte-à-faux en bout d'un arbre d'entraînement, pompe caractérisée en ce que la cavité
centrale communique par une ouverture périphérique annulaire d'une largeur définie avec une partie renflée périphérique en forme de volute, cette cavité du corps de pompe étant suscepti-ble de recevoir des turbines comportant des aubes de largeurs différentes, la partie circonférentielle de la turbine présentant une largeur qui recouvre la totalité de l'ouverture de la volute quelle que soit la largeur des aubes.

2. Pompe centrifuge selon la revendication 1, dans laquelle le bout d'arbre d'entraînement est coiffé par une douille d'extrémité coiffant avec faible jeu ou sans jeu l'extrémité libre d'un arbre d'entraînement proprement dit, cette douille étant solidarisée en rotation avec ledit arbre par des moyens de soli-darisation effaçables, pompe caractérisée en ce que des moyens de réglage verrouillables et commandables de l'extérieur sont prévus pour régler la position axiale de ladite douille d'extrémité par rapport à l'arbre proprement dit, de manière à régler l'écartement subsistant entre la turbine et la paroi opposée à l'arbre d'en-traînement, de la cavité centrale.

3. Pompe centrifuge selon la revendication 2, carac-térisée en ce que les moyens de réglage de la position axiale de la douille d'extrémité comprennent une vis radiale qui est vissée sur ladite douille, qui traverse la paroi de cette dernière et qui présente, sur sa face frontale, un têton excentré engagé dans une gorge circulaire de l'arbre d'entraînement proprement dit, ladite douille d'extrémité pouvant coulisser axialement sur l'arbre proprement dit lors de l'effacement des moyens de solidarisation.

4. Pompe centrifuge selon la revendication 2, caracté-risée en ce que les moyens de solidarisation effaçables sont constitués par un collier serrant l'extrémité côté ouverture de la douille, cette extrémité étant munie d'au moins une fente longitudinale.

5. Pompe centrifuge selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que la douille d'extrémité est constituée en un métal résistant aux corrosions tandis que l'arbre d'entraînement proprement dit est réalisé massif en métal dur.

6. Pompe centrifuge selon la revendication 1, 2 ou 3 dans laquelle la cavité centrale est entourée par une paroi de séparation, cette paroi étant constituée à son extrémité la plus rapprochée de la turbine, par une pièce d'étrave rapportée, en métal dur, pompe caractérisée en ce que cette pièce rapportée est fixée à ladite paroi de séparation par son serrage sur cette der-nière au moyen de vis ou boulons, la pièce d'étrave présentant au moins deux crans formant face d'appui lors du serrage de ladite pièce rapportée, de sorte que cette dernière peut être fixée sur ladite paroi de séparation dans différentes orientations par rap-port au plan tangent à la périphérie de la turbine à l'endroit de la pièce rapportée.

7. Pompe centrifuge selon la revendication 1, 2 ou 3, dans laquelle ladite cavité centrale est entourée par un anneau d'auto-amorçage communiquant à son extrémité
inférieure avec ladite cavité centrale par un orifice d'auto-amorçage, pompe caractérisée en ce que l'orifice d'auto-amorçage est constitué par une douille amovible traversant une paroi de séparation, séparant la cavité centrale de l'an-neau d'auto-amorçage.

8. Pompe centrifuge selon la revendication 1, 2 ou 3 dans laquelle le corps de pompe proprement dit est de forme circulaire et peut être fixé dans plusieurs positions angulaires de pivotement autour de son axe, la cavité centrale étant fermée du côté opposé à l'arbre d'entraînement par un couvercle étanche amovible qui comporte une plaque d'usure amovible et qui présente une ouverture centrale d'aspiration, couvercle sur lequel est fixée de façon amovible et orientable autour de l'axe du corps de pompe, au moyen d'une bride d'extrémité, une pipe d'aspiration coudée vers le haut, la bride d'extrémité pré-sentant la même configuration de perçages que celle de la bride de fixation d'un raccord de tuyau d'aspiration et celle d'une deuxième bride prévue à l'autre extrémité de la pipe d'aspiration.

9. Pompe centrifuge selon la revendication 1, 2 ou 3 cette pompe comportant en outre une pipe d'aspiration coudée vers le haut, caractérisée en ce qu'à l'extrémité opposée au corps de pompe de la pipe d'aspiration est prévu un clapet anti-siphon qui est articulé par son extrémité supérieure sur un axe logé libre en rotation dans un évidement convenable délimité par ladite pipe d'aspiration.