Installation pour l'élévation de liquides au moyen d'air comprimé. L'objet de la présente invention est une installation pour l'élévation de liquides au moyen d'air comprimé.
Le dessin annexé en représente une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue d'ensemble verti cale d'une installation, où l'on voit, en vue, un compresseur d'air muni d'un distributeur spécial (e) qui va être décrit et, en coupe partielle, les parties inférieures de l'installa tion ; La fig. 2 est, à plus grande échelle, une coupe longitudinale dudit distributeur avec une vue des organes qui le commandent; La fig. 3 en est une coupe transversale suivant la ligne brisée A B C D de la fig. 2 ; La fig. 4 est une vue, avec coupe par tielle, des organes qui, montés sur un palier de l'arbre principal du compresseur, trans mettent le mouvement au distributeur.
Dans fig. 1, c et d sont deux réservoirs dont chacun est relié, d'une part, à un tuyau commun f d'écoulement, par une tubulure qui débouche prés du fond inférieur et qui est munie d'une soupape u (respectivement P), d'autre part, au distributeur e par des tubes à air<I>a</I> et<I>b.</I>
Ces réservoirs -c et d sont en outre mu nis chacun d'une soupape de fond r, respec tivement ô.
Pendant une demi-période dit fonctionne ment de l'installation, de l'air comprimé fourni par le compresseur est envoyé, par exemple, par le tube a, dans le réservoir c rempli de liquide; la soupape r se ferme sous l'effet de la pression et le contenu de c est chassé au travers de la soupape a, dans le tuyau d'écoulement f ; la pression d'air que doit fournir le compresseur pour que l'installation puisse fonctionner est détermi née par la longueur verticale de ce dit tuyau d'écoulement.
Pendant cette même demi-période, le tube à air b se trouve, comme on le verra plus loin, en communication, par le distributeur e, avec une chambre où la pression d'air est plus faible que celle du liquide au-dessus du réservoir d et à fortiori plus faible que celle de la colonne liquide dans le tuyau f ; la soupape (3 est donc fermée, tandis que la soupape d est ouverte ; le réservoir<I>d</I> se rem plit de liquide, l'air. comprimé qu'il contient s'écoulant par le tuyau b.
On comprend facilement que le rôle du distributeur e est d'inverser le fonctionnement des deux réservoirs pour la seconde demi- période, c'est-à-dire- d'introduire l'air compri mé dans le tube<I>b</I> lorsque<I>d</I> est plein, et de laisser s'écouler par a celui que contenait c; il en résulte que le liquide est élevé d'une façon ininterrompue dans le tuyau f.
Le distributeur e et ses organes de com mande sont construits et fonctionnent comme suit Sur l'arbre principal g du compresseur d'air (fig. 1 et 4) est clavetée une roue héli coïdale<I>la</I> actionnant une autre roue hélicoï dale i fixée sur l'une des extrémités d'un arbre de commande le du distributeur, cet arbre étant perpendiculaire à l'arbre du com presseur.
A l'autre extrémité de 7c (fig. 2 et 3) est clavetée une vis bans fin ni actionnant une roue n et une came à rainure o qui en est solidaire ; ces deux dernières tournent sur un axe<I>j,</I> porté par un carter<I>l</I> et par le cou vercle de ce dernier.
Dans la rainure de la came o roule un galet porté par l'une des extrémités d'un le vier du premier genre p, dont l'autre extré mité agit sur la tige q du distributeur pro prement dit e ; ladite tige q porte deux pistons de même diamètre r et s, et se trouve guidée dans les deux fonds z et 2 du distri buteur, sur lesquels sont vissés deux presse- étoupe 1 et 3.
Le distributeur e comporte quatre cham bres, v, y, 7 et 8 pouvant communiquer deux à deux, suivant la position des pistons r et s, au travers de passages cylindriques t, u, x et iv <I>;</I> la chambre y est reliée au tube à air a, la chambre<I>v</I> au tube à air<I>b,</I> la cham bre d'admission 8 au réservoir sous pression du compresseur par un tuyau. fixé à une bride b, et la chambre d'échappement 7 au réservoir d'admission dudit compresseur, par un tuyau fixé à une bride 4. 6 est une soupape auxiliaire par laquelle de l'air peut pénétrer dans la chambre 7 lorsque la pression qui y règne vient à être plus faible que celle que nécessite le fonc tionnement de l'installation.
Il y a lieu de remarquer que chacun des pistons r et s est plus court que les cham bres y et v, ou, plus exactement, que l'es pace compris entre deux passages consécutifs <I>t</I> et x, u et 2v.
Dans la position de la tige q dessinée sur la fig. 2, l'air comprimé arrive donc du compresseur dans la chambre 8, passe par le passage x dans la chambre y, puis dans le tube à air a et enfin dans le réservoir c dont il chasse le liquide. L'air contenu dans le réservoir d est au contraire expulsé par la pression du liquide se trouvant au-dessus de d, au travers du tube à air b, pénètre dans la chambre v, puis, par le passage iv, dans la chambre 7, et enfin retourne au compresseur.
La forme de la came o est telle que pendant la première demi-période la tige q et les pistons r et s qu'elle porte restent immobiles ; mais dès que d est plein de liquide, ladite came o déplace rapidement la tige<I>q</I> de gauche à droite ; les pistons<I>r</I> et s étant, comme on l'a déjà vu, plus courts que l'espace compris entre deux passages con sécutifs, une partie de l'air comprimé peut, pendant un instant, passer directement de la chambre y à la chambre v par les passages x et u, de telle sorte que l'air du réservoir c se vide directement dans le réservoir d, ce qui assure à toute l'installation un bon ren dement.
On voit que, lorsque, dans la seconde demi-période, la came o aura amené la tige q à l'extrémité de droite de sa course, l'air comprimé du compresseur sera introduit dans le réservoir <I>d</I> par la chambre 8, le passage u, la chambre v et le tuyau d'air b, tandis que l'air restant encore dans c reviendra au com presseur par le tube<I>a,</I> la chambre<I>y,</I> le passage .t et la chambre 7, et ainsi de suite.
On remarquera que les pistons r et s sont rigoureusement équilibrés, puisque leurs dia mètres sont les mêmes. Lorsque la pression d'air est très élevée, on pourra trouver avantageux de munir ces dits pistons de segments extensibles d'étan chéité.
La forme de la came o (qui peut être à rainure, comme représenté, ou d'un autre genre) peut être choisie de façon à rendre plus ou moins rapide le passage de la tige q d'une position extrême à l'autre, ou encore, à rendre plus ou moins grande la durée du passage direct de l'air entre les chambres <I>y</I> et<I>v.</I>
Enfin, la vitesse à laquelle on actionne cette came, vitesse qui dépend du rapport des engrenages<I>h</I> et<I>i,</I> a et<I>n,</I> peut être choisie à volonté, de faon à proportionner la durée des périodes de fonctionnement à la capacité des réservoirs<I>c et d.</I>
Dans l'exemple choisi, on a supposé la came du distributeur actionnée directement par le compresseur ; il est bien évident qu'on pourrait aussi l'accoupler, au besoin, . et moyennant un réducteur de vitesse approprié, à un moteur indépendant quelconque, élec trique, hydraulique ou à air comprimé, par exemple, moteur dont on peut naturellement choisir la vitesse à volonté. Ces dernières dispositions permettraient de placer le dis tributeur en un point quelconque de l'instal lation.
On pourra enfin combiner plusieurs paires de réservoir<I>c et d</I> avec un même distribu teur, tel que décrit ou comportant plusieurs jeux de cames, de pistons doubles, de cham bres d'admission et de chambres d'échappe ment, et les alimenter d'air comprimé fourni par un compresseur ou par n'importe quelle installation équivalente.