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"Perfectionnements apportés aux pompes rotatives auto-aspi rantea foncitonnant avec un liquide auxiliaire ".
Les pompes rotatives ou centrifuges usuelles, dans lesquelles le liquide est amené à la pression de refoulement par l'action centrifuge, ont comme on le sait un rendement re- lativement élevé mais l'inconvénient qu'elles ne conviennent qu'au refoulement de liquides et qu'elles ne peuvent, par con- séquent, aspirer du liquide qui se trouve en contre-bas. On connaît toutefois également des pompes avec roues à aubes, /qui refoulent de l'air et qui sont, auto-aspiran- tes.
Cet effet résulte du fait que la roue à aubes est cons- tamment, c'eset-à-dire également à l'état de repos, remplie d'un liquide auxiliaire (eau) et que l'anneau liquide, qui se forme lors de la rotation par effet centrifuge, est obligé de faire un mouvement radial de va-et-vient dans les cellules de la roue à aubes, ce mouvement étant produit par le fait que l'enveloppe de la pompe ou bien devient plus large sur une
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partie de son contour en étant excentrée ou vice-versa compor te une partie saillante qui pénètre dans des encoches corres- ondantes ménagées dans les aubes. Le fluide de refoulement est introduit dans l'enveloppe et s'échappe de celle-ci par des fentes latérales, qui successivement entrent en communi cation avec chacune des cellules de la roue.
Chèque cellule de la roue à aubes agit alors comme une pompe refoulante ou à piston, dont le piston serait formé par le liquide auxillai re.
Les pompes auto-aspirantes avec anneau liquide ont un rendement plus Mauvais que les pompes centrifuges car des pertes notables se produisent par frottement, par des chocs, etc. Pour améliorer leur rendement on a déjà proposé de cons- tituer de manière telle lesdites pompes que seule une partie du liquide aspiré dans la roue à aubes soit expulsée par un effet de refoulement, alors que 7.'autre partie -- comme pour des pompes centrifuges-- est refoulé.e en utilisant l'effet centrifuge produit par la roue rotative. Dans les pompes. con- nues de ce genre, on n'a prévu qu'une seule couronne d'aubes qui est utilisée, sur une partie de son contour, comme pompe refoulante et sur l'autre partie comme pompe centrifuge.
Ceci est défavorable car une pompe refoulante exige d'autres con ditions, pour la constitution et les dimensions des aubes, qu'une pompe centrifuge. il en résulte que pour cës disposi tifs connus, on n'améliore en réalité que très peu le rende- ment
Conformément à l'invention on réalise des conditions plus favorables en constituant la roue à aubes par deux cou- ronnes d'aubes de manière telle qu'une des couronnes ne flonc- tionne que comme pompe à anneau liquide dans laquelle le li- quide auxiliaire effectue le mouvement radial de va-et-Tient dont question plus haut, alors que la deuxième couronne d'au- bes est montée derrière la première et sert à expulser le li quide,
celui-ci pénétrant dans la couronne sur toute la péri-
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phérie interne de celle-ci et est refoulé vers l'orifice de sortie de la pompe par effet centrifuge. De cette manière il est possible d'adopter d'une manière indépendante pour chacu- ne des deux parties de la pompe, la forme et les dimensions des aubes et de façon qu'on obtienne des résultats favorables.
La partie de la pompe, qui est réservée au refoulement, peut en outre avoir des dimensions aussi petites qu'on le désire par rapport à l'autre partie, afin qu'une faible quantité d'eau soit seulement refoulée avec un rendement défavorable.
Dans le cas. où la capacité de la première couronne aubes, servant au refoulement, est relativement petite, la durée nécessaire à la vidange de l'air qui se trouve dans la conduite d'aspiration est toutefois prolongée en conséquence.
L'invention consiste également en une constitution particulier re de la partie de la pompe, destinée au refoulement et par laquelle cet inconvénient est aussi écarté. L'organe refouleur qui de la manière connue, pénètre dans des encoches des aubes, possède à cet effet une surface active qui fait dévier progres- sivement le courant liquide circulant dans 'les cavités de la roue à aubes, depuis une direction tangentielle vers une di- rection radiale et le refoule, de cette manière, avec toute la vitesse de rotation au travers des parties internes des cellules, vers l'orifice de sortie. De cette manière on pro- duit une puissante actin asprante et une vidange rapide de l'air que contient la conduite d'aspiration et cela malgré qu'une faible partie du liquide rotatif soit seulement utili- sée pour le refoulement.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, deux modes de réalis.ation de l'invention.
La. fig. 1 montre, en coupe axiale, suivant A B C D E des fig. 2 et 3, une pompe établie selon un mode de réalisa- tion de l'invention, pour laquelle la partie de la roue à au bes, destinée au refoulement, est établie à l'intérieur et la partie destinée à l'action centrifuge se trouve à l'extérieur
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bien qu'il soit également possible de disposer ces parties l'une à coté de l'autre.
La fig. 3 montre, en élévation, la pompe ouverte vue depuis la droite (côté d'aspiration) et la fig. 3 montre en élévation avec couvercle enlevé, la pompe vue depuis la gauche (côté de refoulement).
Les fig. 4 à 7concernent un mode de réalisation amélioré, la fig. 4 étant une coupe axiale analogue à la fig.
1 alors que les fig. 5 et 6 montrent des vues de côté sembla- bles aux fig. 2 et 3.
La fig. 7 est,une coupe partielle à l'endroit F de la fig. 6.
Sur la fig. 1 on a désigné par a la chambre d'aspi- ration et par b la chambre de refoulement de la pompe. La chambre a communique avec l'intérieur ou chambre de la pompe par une fente d'aspiration c qui ne s'étend que suivant un court arc de cercle. Dans la paroi opposée de la chambre de la pompe, est ménagée une fente d aboutissant à la chambre de refoulement b, cette fente ayant également une formé circulai- re, comme visible sur les fig. 2 et 3 en étant décalée d'envi- ron 90 par rapport à la fente d'aâpiration c dans le sens de rotation de la roue. Les fentes comportent avantageusement aux extrémités des faces obliques ou rampes, indiquées sur les dessins, de façon à réduire ainsi les pertes par chocs.
Entre les chambres d'aspiration et de refoulement se trouve la chambre de la pompe dans laquelle est logée la roue rotative à aubes e. Les au/b/es ont la forme montrée sur la fig. 1 c'est-à-dire chaque aube est constituée en deux parties 1!. et a qui sont décalées axialement l'une par rap- port à l'autre. De cette manière se forme en dehors des par- ties internes c des aubes une chambre annulaire f Dans celle- ci pénètre une saillie & qui, pour l'exemple montré sur le dessin, fait partie intégrante avec la paroi 1 de la chambre de la pompe, mais qui pourrait également être constituée par.
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une pièce séparée et amovible. La position et la forme de la saillie sont visibles sur la fig. 2.
La saillie commence à peu près au plan radial où se trouve le début de la fente de refoulement d, sa dimension radiale allant ensuite en progres- sant. Cette dimension est la plus grande entre les fentes de refoulement et d'aspiration et elle diminue progressivement à proximité de la fente d'aspiration.
Les parties c d f g et q forment, en soi, une pompe refoulante normale. Si la roue à aubes tourne dans le sens de la flèche, le liquide (liquide auxiliare qui se trouve cons- tamment dans la chambre de la pompe, est entraîné et mis en rotation. L'anneau liquide rotatif est ainsi refoulé temporai rement par' la saillie g vers les espaces internes 1. des cel- lules de la roue et effectue, par conséquent, dans ces cellu- les un mouvement radial de va-et-vient, par lequel -- comme dans une pompe à piston --, le fluide à refouler est aspiré hors de la conduite d'amenée par la fente d'aspiration c et est refoulé par la fente de refoulement d. Dans ce cas on re- foule d'abord de l'air et ensuite du liquide après vidange de l'air qui se trouve dans la conduite d'amenée.
Pour améliorer le fonctionnement pendant la vidange de l'air de la conduite d'amenée, on donne une forme particu- lière à la saillie de la pompe établie selon l'invention. La surface activ eh de cette saillie présente cette caractéristi- que qu'elle commence d'une manière sensiblement tangentielle et qu'elle se courbe progresssivernent pour finir à peu près radialement. Lors de la rotation le liquide, qui tourne avec la roue à aubes, est reçu par la partie avant h de la saillie g et est progressivement dévié vers le centre de la roue rota- tive et est projeté dans les parties internes i des cellules, parties qui sont voisines. du moyeu de la roue, et cela avec la totalité de la vitesse de rotation.
Les parties internes i des cellules sont au démarrage de la pompe, remplies d'air aspiré par la fente c L'air est expulsé énergiquement par la
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fente de refoulementd par le liquide qui pénètre dans les parties i derrière la surface active h de la saillie .
Tour la pompe, établie selon l'invention, une par- tie du liquide aspiré est expulsé non pas par refoulement mais par effet centrifuge. Ceci a lieu dans la partie extérieu re de la roue à aubes, qui contient les surfaces :Il des aubes.
Cette partie de la roue est frappée par une partie du liquide aspiré depuis la partie qui contient les surfaces d'aubes g donc depuis l'intérieur. L'expulsion du liquide dans la cham bre de refoulement b peut se faire de la Manière connue, à la périphérie extérieure de la roue.
Sur le dessin on a encorevune autre possibilité de réalisation particulière A côté des aubes :Il et du côté oppo sé aux encoches f on a méagé dans l'enveloppe un espace li- bre r concentrique à l'axe de la roue et qui est bien visible sur la fig. 3. Sa profoneeur axiale d'abord progres- sive.aent, reste ensuite constante sur une certaine étendue et diminue finalement pour disparaître complètement de sorte que la roue à aubes se trouve, sur un espace restreint, en contact direct avec la paroi terminale de l'enveloppe.
Le liquide re- foulé par les surfaces d'aubes p est expulsé par une fente de refoulement particulière s Cette fente se trouve, comzne vi sible sur les fig. 1 et 3, dans la partie r' de la rainure r pour laquelle la profondeur axiale devient progressivement plus petite. Le liquide, qui pénètre depuis l'intérieur dans les cavités existant entre les parties p des aubes, aboutit également dans la rainure r, dans laquelle il est entraîné par les aubes rotatives. Le liquide est mis sous une pression croissante en par suite du rétrécissement de la rainure donc par effet d'écrasement et grâce à cette pression il est expulsé par l'orifice s dans la conduite de refoulement sans revenir vers la roue à aubes.
Les fig. 4 à 7 concernent une disposition perfec- tionnée, pour laquelle le liquide circulant à une vitesse an-
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gulaire élevée dans la. partie extérieure de la. roue à aubes, est refoulé directement par un conduit, qui avantageusement va en se rétrécissant,, dans l'orifice de sortie de la partie interne de la roue à aubes, de manière que ce liquide exerce en cet endroit un effet d'éjecteur sur le fluide de refoule- ment provenant de la partie interne de la roue à aubes.
On a constaté que pour une telle réalisation de la pompe rotative on peut obtenir une dépressicn notablement plus élevée dans sa conduite d'aspiration qu'avec n'importe quelle autre pompe refoulante fonctionnant avec un liquide auxiliaire rotatif sans que la pression de refoulement et le débit en soient infl.uencés. Des essais ont montré qu'on peut obtenir un vide d'environ 720 mm ce qui correspond au vide des meilleures pompes à piston.
La disposition selon les fig. 4 à 7 correspond, pour autant qu'il s'agisse des organes portant les références a à r à celle selon les fig 1 à 3. Elle s'en différencie seulement par le fait que l'orifice de sortie particulier s fait défaut et que dans la partie t de la paroi de l'envelop- pe, au delà de laquelle se prolonge la partie extérieure de la roue à aubes, est prévu un conduit particulier u qui met l'espace r en communication avec la fente de refoulement d. Ce canal aboutit à l'espace r en avant de l'extrémité de celle-ci- à peu près à l'endroit où commence le rétrécissement.
Le liquide qui vient buter en cet endroit est refoulé, en to- talité ou en partie, dans le conduit de communication et s'é- chappe par la fente de refoulement ± de la pompe en même temps que le liquide est refoulé directement depuis la partie inter- ne p de la roue dans la fente de refoulement.
Le conduit possède, avantageusement, la forme mon- trée sur la fig. 6. A côté de l'extrémité r', de l'espace r, qui va en s'aplatissant, est ménagée, sur une certaine long gueur, une encoche circulaire dans la partie cylindrique sail- lante de la paroi de l'enveloppe, cette encoche ayant une pro
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fondeur croissant en sens contraire par rapport à la proton**- deur progressivement croissante de la partie r'. Le conduit u ainsi formé, est séparé par une étroite languette t de la surface inclinée d'entrée de la fente de refoulement. Cette languette se termine à peu près à l'endroit où commence l'ou- verture proprement dite de la fente d.
Derrière l'extrémité de la languette, le liquide, pressé dans le conduit u peut ainsi aboutir directement dans la fente de refoulement d- sans devoir être ramené dans la roue à aubes p. Pour obtenir une dérivation du liquide, qui se fasse autant que possible sans choc, le liquide est reçu avantageusement à l'extrémité du conduit par une surface inclinée v, contre laquelle il vient buter et par laquelle il est dévié. Derrière cette surface inclinée v la saillie cylindrique de la paroi de l'enveloppe vient se placer, à nouveau, exactement au contact des bords latéraux des parties de la roue à aubes.
Il résulte clairement de ce qui précède, que le li- quide, mis en rotation dans l'espace r est pressé avec une vitesse relativement grande dans la fente de refoulement d.
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