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"PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX MACHINES MOTRICES, POMPES, COMPTEURS 9 VENTILATEURS, EXHAUSTEURS ET
AUTRES APPAREILS ROTATIFS".
La présente invention a pour objet des perfection- nements apportés aux appareils rotatifs tels que: moteurs, pompes, ventilateurs9 exhausteurs, compteurs, compresseurs et appareils analogues, par exemple aux appareils de dépous- siérage et de nettoyage par le vide et les appareils hydrauliè ques et concerne plus par un dispositif permet- tant de modifier la capacité de travail de l'appareil entre certaines limites pour satisfaire aux desiderata des diffé- rentes applications qu'ils peuvent être appelés à recevoir.
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La présente invention est en particulier avanta- geusement applicable aux pompes et ventilateurs centrifuges.
Par exemple, la quantité d'eau ou autre liquide qui doit être refoulé par une pompe centrifuge peut varier et, jusqu'à ce jour, on avait considéré comme difficile de munir la pompe d'un dispositif de réglage du débit. C'est pourquoi, dans la pratique, le rendement moyen des pompes de ce genre est inférieur à celui qu'il est possible d'ob- tenir dans les conditions d'utilisation les plus favorables.
En ce qui concerne par exemple les installations de force motrice dans lesquelles des pompes centrifuges sont utilisées, on diminue considérablement le débit de ces pom- pes par la commande des obturateurs pendant les périodes de faible demande et il n'est pas rare, par exemple la nuit, que la réduction soit de 75 % du débit de pointe,
Lorsqu'on réduit ainsi le débit depompes centrifu- ges dont la capacité de travail est fixe, ces pompes tra- vaillent avec un mauvais rendement, ce qui nuit à l'économie de l'exploitationo
Un des buts de cette invention est d'établir un appareil du genre susindiqué comportant un rotor ou organe d'entraînement de fluide qui est muni d'éléments mobiles les uns par rapport aux autres et peut ainsi être réglé ou ajus- té pour satisfaire à diverses conditions, résultant de fac- teurs variables (charge, débit, vitesse,
facteur de puis- sance, etc...).
L'invention a en outre pour objet un appareil à débit variable de ce genre qui comporte-un dispositif manuel ou automatique permettant de donner à la capacité de travail l'une quelconque des valeurs comprises entre un maximum et un minimum en conformité avec les conditions qui intervien- nent à l'instant envisagée
Un autre but de l'invention est d'éviter que des
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à-coups et des remous se développent dans le courant de dis- tribution principal par l'effet des courants élémentaires débités par les aubes ou éléments équivalents du rotor.
Dans l'appareil rotatif suivant l'invention les palettes ou aubes du rotor sont réglables en surface pour varier le débit. Par exemple, le rotor ou organe portant lesdites aubes peut être divis.4 pour' permettre d'augmenter ou de diminuer la largeur desdites aubes en vue de régler le débit de l'appareil.
Les dessins annexés représentant l'application de l'invention à une pompe centrifuge, mais il est bien entendu que ceci ne limite pas l'invention, ce]113-ci ?tant suscepti- ble d'être appliquée à d'autre,,- types d'appareils rotatifso
Dans cas dessins, fig. 1 est une Elévation-coupe d'un type de pompe centrifuge établi suivant l'invention; fige 2 est une vue analogue d'une autre construction de pompe; fige 3 est une vue;, partie en bout et partie en coupe verti- cale transversale, de la po'npe de fige 2; fig. 4 une cou- pe schématique d'une pompe ou appareil analogue.
A titre d'exemple, une des flasques du rotor peut être solidaire des aubes et l'autre peut en être séparée et posséder une épaisseur telle et présenter,, en contre-partie des aubes, des rainures telles qu'il peut recevoir ces au- bes dans ces rainures de façon coulissante, ces deux flasques étant agencées pour pouvoir être déplacées l'une par rap- port à l'autre de telle sorte qu'en les rapprochant ou les éloignant l'une de l'autre on peut modifier entre les limites du réglage prévu la largeur effective des aubes sur les par- ties de leurs faces exposées entre les flasques.
Fig. 1 représente une construction de ce genre établie sous forme d'une pompe centrifuge. La boîte de pom- pe 1 est une pièce moulée munie d'un socle la, d'un support lb et d'une chambre collectrice 1c. La chambre collectrice
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est munie d'une bride sur laquelle est boulonné le cou- vercle 2, A la bride du couvercle ?, est assujetti le tuyau d'admission. A l'arbre µ est assujetti un disque ± muni d'aubes 5. Cet arbre est percé en son centre pour recevoir une barre $ qui est assujettie au corps de pompe par une barrette 10 A cette barrette ± est fixe rigidement un dis- que coulissant 8 présentant des fentes ± représentées en pointilléo Ces fentes sont destinées à recevoir les aubes 5.
Au delà du presse-étoupe 16 de la pompe, l'arbre µ pré- sente des fentes 10 à travers lesquelles fait saillie une pièce transversale 11 qui est assujettie à la barre 6. A la pièce 11 sont fixés deux anneaux 12 et 13 qui servent à re- tenir et guider un anneau 14. La pièce 11 peut être dépla- cée longitudinalement dans les fentes 10 de l'arbre par tout mécanisme convenable assujetti à une pièce 15. On voit ainsi que si l'on éloigne la pièce 15 de la chambre de tra- vail parallèlement à l'arbre de la pompe, la barre 1 fait mouvoir le disque µ vers la droite de fig. 1, ce qui dimi- nue la surface effective des aubes et modifie ainsi le débit de la pompe. Un anneau de cuir ou autre matière peut couvrir l'espace compris entre le disque µ et le couvercle 2. L'extrémité de cet espace pourrait encore être obturée.
Suivant un autre exemple, chacune des flasques agencées pour pouvoir être rapprochées et éloignées l'une de l'autre peut être munie d'aubes qui sont ou non en contact et qui sont agencées pour se recouvrir partiellement et épou. ser mutuellement leurs contours en permettant aux flasques de se rapprocher ou s'éloigner l'une de l'autre pour modifier la largeur effective des aubes composées.Les seotions ou parties divisées peuvent réagir pour actionner l'une des sections par l'autre, ou bien les deux sections peuvent être clavetées sur l'arbre moteur ou l'arbre récepteur.
Une disposition de ce genre est représentée dans .
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les fige 2 et 3 dans le cas de l'application à une pompe centrifuges Dans Cette construction, un arbre ? .¯ porte des aubes 21 et un disque 22. Une douille 23 porte un dis- que ±±muni d'aubes 25. Les aubes 21 et 25 se recouvrent partiellement comme représenté dans la figo 3. Sur la douil- le 23 est vissé un organe qui reçoit d'une pièce 28 un mouvement longitudinal lorsqu'un levier 27 est manoeuvré, le mouvement de la pièce étant accompagné d'un mouvement coulissant de la douille 23.
Par exemple, lorsque la douille 23 est déplacée vers la gauche de fige 2, le disque
24 et ses aubes 25 se déplacent pour reoouvrir les aubes fixes 21 et augmenter la largeur de recouvrement des deux séries d'aubes, ce qui diminue la surface effective des aubes et par suite le débit de la pompe. 26a indique un roulement à rouleaux, 27a un bouchon de vidange et 28a un roulement à billes supportant l'arbre 20. Des roulements de butée peuvent être prévus sur l'organe 26. L'aspiration s'effectue en 29 et le refoulement en 30. La flèche de fige 3 indique le sens de rotation du rotor.
On peut effectuer de diverses façons le rapproche- ment et l'éloignement des sections du rotor, par exemple à l'aide de dispositifs de réglage à cames, vis, leviers, etc., manoeuvrables de 1'extérieure
Des dispositifs de ce genre peuvent être agencés pour être actionnés automatiquement par un dispositif in- fluencé par quelque facteur variable tel que la charge, ou la demande de vitesse, de puissance, etc...
Le rotor peut tourner dans un plan vertical ou un plan horizontale des orifices d'admission et d'échappe- ment de fluide convenables étant prévus, Le fluide peut pénétrer au centre sur l'un ou chacun des côtés du rotor.
Dans ce dernier cas, les poussées axiales sont équilibrées.
Dans certains cas, par exemple dans les machines
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à plusieurs étages munies de rotors disposés en série, on peut aussi ajouter des aubes de guidage ou roues directrices.
Comme représenté, la boite de la pompe ou appa- reil analogue peut présenter un conduit de distribution allant en s'élargissant spiralement et débouchant dans le tuyau de distribution.
Le liquide distribué par le disque de pompe avec un mouvement tourbillonnant dont la vitesse peut être très grande peut être mis à même de continuer son mouvement tourbillonnant dans une chambre un peu plus grande,.que la pompe pour éviter de perdre de l'énergie par des remous dans le tuyau de distribution,
L'invention est applicable aux ventilateurs cen- trifuges construits d'une façon analogue aux pompes centri- fuges et servant à comprimer l'air, usuellement à des pres- sions n'excédant pas 250 à 400 millimètres de colonne d'eau.
Les aubes peuvent être portées par le corps non coulissante
Un appareil suivant l'invention est approprié au service en batterie, c'est-à-dire à une série d'unités ac- tionnées par une machine motrice commune,
Les arbres et 6, l'arbre 20 et la douille 23 sont animés d'un mouvement de rotation à l'aide de tout dis- positif convenable.
Pour éviter que les courants élémentaires fournis par les aubes ou éléments équivalents engendrent des à-coups et des remous dans le courant de distribution principal, le rotor est établi de façon que les courants de fluide élémen- taires se raccordent graduellement au courant principal, dans la direction suivant laquelle le fluide est distribuée Comme représenté dans la fig. 4, le disque ou plaque 50 reçoit près de son pourtour une courbure µLa¯ propre à diri- ger le fluide suivant un chemin indiqué par la flèche 51,
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Le sens du courant de distribution principal est indiqué par les flèches 52. Le disque ou plaque coopérant est indi- qué en µµ. Il ressort de fige 4 que le débit du rotor est axial.
60 indique le dispositif servant à faire mouvoir le disque ou plaque 50. Sur l'arbre moteur 61 est monté un organe tubulaire 64 présentant des conduits 65 par lesquels le liquide est transféré de l'admission 66 au conduit 67 du rotor. Les conduits 65 peuvent être hélicoïdaux pour communiquer au fluide un mouvement giratoire.