CH633618A5 - Dispositif d'etancheite d'une pompe. - Google Patents

Description

La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité d'une pompe et plus particulièrement d'une pompe a fluides corrosifs.

On sait que le problème de l'étanchéité entre la sortie d'arbre et le cqrps d'une pompe est en général imparfaitement résolu. En conséquence s'il est possible de tolérer de légères fuites dans le cas de liquides inertes tels que l'eau par contre lorsque ladite pompe assure la circulation d'un fluide corrosif tel qu'un acice, lequel peut outre être porté à une température relativement élevée, toute fuite doit être impérativement proscrite.

Les dispositifs couramment utilisés pour assurer une telle

étanchéité consistent notamment en presse-étoupes et en joints tournants à garniture mécanique, disposés en conséquence entre l'arbre et le corps de pompe.

Or, on sait que ces dispositifs s'usent plus ou moins rapide-5 ment, surtout lorsque la pompe achemine des liquides contenant des particules solides en suspension; il en résulte que l'étanchéité devient rapidement imparfaite. On a proposé pour remédier à un tel inconvénient d'utiliser une turbine à décharge hydrodynamique calée sur l'arbre à l'intérieur du io corps de pompe, au voisinage de la sortie dudit arbre. Une telle turbine, qui est généralement une roue à ailettes a pour effet de produire une aspiration au niveau de la sortie de l'arbre évitant ainsi que le fluide ne soit en permanence au niveau de ladite sortie d'arbre.

15 Cependant, à l'arrêt de la pompe, l'étanchéité doit être assurée par le presse-étoupe, ce qui conduit à le serrer au moyen de vis pour éviter les fuites et bien entendu à le desserrer avant tout démarrage ultérieur, car sans celà, ledit presse-étoupe se gripperait rapidement, mettant ainsi la 20 pompe hors d'usage.

L'obligation de serrer et de desserrer manuellement le presse-étoupe à l'arrêt et à la mise en marche de la pompe respectivement, représente une contrainte gênante, surtout dans une installation industrielle où un grand nombre de pompes 2s sont généralement utilisées, car comme précédemment mentionné, l'oubli de telles interventions peut conduite à la mise hors d'usage des pompes, et à l'arrêt de l'installation.

On a donc pensé à réaliser de telles opérations de serrage et de desserrage du presse-étoupe de façon automatique et so fiable, et cela au moyen d'un dispositif simple et peu onéreux, que l'on va décrire dans ce qui suit.

L'invention a donc pour but un dispositif d'étanchéité d'une pompe comportant un presse-étoupe dont la garniture se trouve disposée autour de l'arbre d'entraînement de la 35 pompe, à sa sortie du coprs de pompe, la garniture pouvant être serrée par un fouloir caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux leviers aptes à être entraînés chacun en rotation autour d'un axe de sorte que l'une des extrémités du levier exerce une pression de valeur déterminée sur le fouloir 40 dès l'arrêt de la pompe, et inversement réduit la pression à une valeur nulle ou sensiblement nulle avant le démarrage de la pompe, l'autre extrémité de chacun des leviers étant liée à des moyens pouvant entraîner le levier en rotation autour dudit axe.

45 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels:

La figure 1 représente une vue d'ensemble schématique du dispositif selon l'invention.

so La figure 2 précise la structure de certains organes de la figure 1.

La figure 3 est une vue de dessus de la figure 2.

On voit sur la figure 1 le corps 1 d'une pompe dont l'organe moteur tel qu'une roue à aube ou autre (non représentée) est 55 entraîné par un arbre 2. La référence 3 désigne la garniture du presse-étoupe disposée à la sortie dudit arbre, et pouvant être serrée au moyen d'une pièce 4 dénommée fouloir concentrique à l'arbre. Deux leviers 5 aptes à pivoter autour d'un axe 6 comportent à l'une de leurs extrémité un galet 7, l'autre 60 extrémité de chacun d'eux étant liée à une bielle 8 entraînée par le piston d'un vérin pneumatique à double effet 9.

Ces deux vérins sont alimentés par une source d'air comprimé (non représentée) par l'intermédiaire d'un détendeur 10 et d'une électrovanne à quatre voies 11 apte à établir la 65 pression d'air dans l'un ou l'autre des compartiments desdits vérins tout en évacuant des deux autres par l'intermédiaire des bubulures 12 et 13, un régulateur 14 de vitesse d'admission d'air étant disposé sur la tubulure 12.

Par ailleurs, la référence 15 désigne un disjoncteur dont les contacts 16 commandés par une bobine 17 peuvent alimenter le moteur de la pompe (non représenté) à partir du secteur triphasé 18 par l'intermédiaire des conducteurs 19. On voit en outre que la bobine 17 est connectée au secteur par l'intermédiaire d'un organe de coupure ou microrupteur 20 apte a être actionné par un des leviers 5 et d'un interrupteur 21, l'électrovanne 11 étant connectée audit secteur par l'intermédiaire dudit interrupteur 21.

Les figures 2 et 3 montrent que chaque vérin est monté sur un support 25 par l'intermédiaire de deux tourillons verticaux 26, de telle sorte qu'il puisse osciller selon un plan horizontal ce qui assure une plus grande souplesse de fonctionnement. Le support 25 est fixé à un socle 27 que l'on peut monter sur le chassis de la pompe. On voit également que chacun des leviers 5 est formé de deux fers plats 29 et 34 maintenus par des entretoises (non représentées) entre lesquels sont logés le galet 7 et le pied de bielle 31 fixé par un axe 30. L'axe 6 est lui-même monté sur un support 35 fixé audit socle 27. En outre une pièce de réglage 32 peut coopérer avec une partie filetée 33 de la bielle 8, dans le but de régler la position du levier 5 par rapport au fouloir 4.

Un tel dispositif fonctionne de la façon suivante:

La pompe étant supposée à l'arrêt, l'électrovanne 11 est réglée de sorte qu'en l'absence de courant électrique l'air comprimé remplisse les compartiments de droite des vérins 9 par l'intermédiaire des tubulures 12. De la sorte, les bielles 8 exercent selon les flèches F une traction sur les leviers 5 qui ayant pivoté autour des axes 6 exercent chacun une pression sur le fouloir 4 par l'intermédiaire des galets 7 et cela en deux points diamétralement opposés; de la sorte, la garniture 3 du presse-étoupe enserre l'arbre 2 assurant ainsi l'étanchéité.

Lorsque l'on désire dprocéder au démarrage de la pompe on ferme l'interrupteur 21 qui met sous tension l'électrovanne 11, mais pas la bobine 17 du disjoncteur 15, le microrupteur 20 étant en position ouverte. Ladite électrovanne achemine alors l'air comprimé dans les compartiments de gauche des vérins 9 par l'intermédiaire des tubulures 13; il en résulte que les bielles 8 se déplacent en sens inverse des flèches F entraînant les leviers 5 en rotation autour des axes 6 de sorte que les galets 7 n'exercent plus de pression sur le fouloir 4. Le presse-étoupe est alors desserré. A cet instant l'un des leviers 5 actionne le microrupteur 20 mettant ainsi sous tension la bobine 17, les contacts 16 du disjoncteur 15 se ferment et alimentent le moteur de la pompe qui démarre.

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Lorsque l'on arrête la pompe par ouverture de l'interrupteur 21, un processus inverse se produit.

En premier lieu, la bobine 17 n'étant plus excitée, le disjoncteur 15 s'ouvre et le moteur de la pompe n'est plus alimenté. De même l'électrovanne 11 n'étant plus alimentée achemine l'air dans les compartiments de droite des vérins 9 ce qui amène les galets 7 des leviers 5 à exercer une pression sur le fouloir 4 comme précédemment indiqué assurant ainsi l'étanchéité à l'arrêt. De même le microrupteur 20 se trouve amené en position d'ouverture, et ainsi de suite.

On voit donc que le dispositif ne permet à la pompe de démarrer que lorsque le presse-étoupe est desserré. Inversement dès l'arrêt de la pompe, le presse-étoupe est immédiatement serré. On peut d'ailleurs régler l'écart de temps entre l'arrêt de la pompe et le serrage du presse-étoupe, en ajustant la vitesse d'admission de l'air dans les vérins au moyens du régulateur 14.

De même la pression de serrage du presse-étoupe peut bien entendu être ajustée en réglant la pression de l'air au moyen du détendeur 10.

On va donner maintenant un exemple concret de réalisation du dispositif décrit.

La pompe est du type centrifuge et son débit est de 25 mVheure. Les vérins 9 présentent un diamètre de 50 mm et une course des bielles 8 de 100 mm environ.

Chaque levier 5 présente une longueur de 60 mm. Les fers plats 29 et 34 qui les constituent ont une épaisseur de 5 mm et une largeur de 35 mm et ils sont espacés de 10 mm l'un de l'autre.

Les vérins 9 exercent une force de 120 kg chacun, pour une pression d'air de 6 bars. Compte tenu du fait que le rapport des bras des leviers 5 est de Vs, la force exercée sur le fouloir 4 est de 600 kg par vérin, ce qui suffit à assurer l'étanchéité à l'arrêt.

Il faut noter en outre que compte tenu du fait que la garniture 3 du presse-étoupe n'exerce aucun travail lorsque la pompe fonctionne, les garnitures habituelles destinées à résister à l'usure produite par le frottement sur l'arbre peuvent être remplacées par une simple couronne de matériau élastomère laquelle à l'arrêt de la pompe ne nécessite qu'une pression de serrage plus faible afin d'assurer l'étanchéité.

L'invention est avantageusement mise en œuvre dans tous les types de pompes, et notamment dans les pompes acheminant des liquides corrosifs tels que les acides.

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2 feuilles dessins

Claims (9)

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1. Dispositif d'étanchéité d'une pompe comportant un presse-étoupe dont la garniture se trouve disposée autour de l'arbre d'entraînement de la pompe à sa sortie du corps de pompe, la garniture pouvant être serrée par un fouloir, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux leviers (5) aptes à être entraînés chacun en rotation autour d'un axe (6) de sorte que l'une des extrémités du levier (5) exerce une pression de valeur déterminée sur le fouloir (4) dès l'arrêt de la pompe, et inversement réduit la pression à une valeur nulle ou sensiblement nulle avant le démarrage de la pompe,

l'autre extrémité de chacun des leviers (5) étant liée à des moyens (9) pouvant entraîner le levier (5) en rotation autour dudit axe (6).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les extrémités des leviers (5) viennent porter par l'intermédiaire de galets (7) rotatifs en des points sensiblement diamétralement opposés du fouloir (4).

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens pouvant entraîner les leviers (5) en rotation autour d'un axe (6) comportent pour chacun des leviers un vérin à double effet (9) dont la bielle (8) est liée au levier (5), et qui est alimenté en fluide comprimé par l'intermédiaire d'une électrovanne (11).

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'électrovanne (11) est connectée au secteur (18) par l'intermédiaire d'un interrupteur (21) actionnant également un disjoncteur (15) d'alimentation du moteur de la pompe.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un organe de coupure (20) se trouve disposé dans le circuit d'alimentation de la bobine (17) de commande du disjoncteur ( 15) et est actionné par l'un des leviers (5) de sorte que la bobine (17) ne soit alimentée en courant électrique que lorsque les leviers (5) exercent sur le fouloir (4) une pression de valeur nulle ou sensiblement nulle.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un détendeur de fluide (10) est disposé en amont de l'électrovanne (11) et un régulateur (14) de vitesse d'admission du fluide dans les vérins (9) en aval de l'électrovanne.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que chacun des vérins (9) est monté sur des tourillons verticaux (26), de sorte qu'il soit apte à osciller selon un plan sensiblement horizontal.

8. Dispositif selon les revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chacun des leviers (5) comporte deux fers plats (29, 34) maintenus par des entretoises, entre lesquels sont montés le galet (7), le pied de bielle (31) du vérin et l'axe de rotation (6).

9. Utilisation du dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes dans une pompe.