Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~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
-- 3 --
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
- 5 - -
... . . . . . . . . .
'.~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
- 6 -
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.
- 8 -
h
