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MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APPUI D'UNE DEMANDE DE BREVET D'INVENTION formée par Monsieur Paul Georges Elie Jean UCHARD Kerlaran, LANDERNEAU (Finistère), France. "Perfectionnements aux clapets". faisant l'objet de la demande de brevet en France P.V.
483.787 déposée le 4 Octobre 1943 au nom de Monsieur Paul Georges Elie Jean UCHARD.
Dans les installations en usage actuellement, les pompes utilisées pour le pompage de liquides très denses ou chargés de corps solides, par exemple pour l'épuisement des eaux de carrières, de mines, le curage des étangs, la vidange des fosses à purin, le transvasage des cuves à moûts et leur pompage, etc.., sont fréquemment hors d'état de fonctionner, les clapets étant empêchés de revenir- à leur position de fermeture par suite de l'engorgement occasionné par les corps étrangers véhiculés par le courant liquide, tels que morceaux de bois, de papier, de paille, pierres, résidus de fruits, etc.., provoquant ainsi le désamorçage de la pompe et rendant même parfois tout pompage impossible.
Il faut alors arrêter l'opération, nettoyer les clapets, réamorcer la pompe, ce qui occasionne toujours une perte de temps notable et bien souvent l'obligation de travailler dans des conditions pénibles lorsqu'il s'agit de liquides nauséabonds.
D'autre part, les clapets usuels doivent être utilisés en position verticale, ce qui est parfois une condition gênante et difficile à réaliser. Les dépôts accumulés dans les fonds ne peuvent être que partiellement atteints et éliminés.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et a pour objet un clapet permettant le pompage de liquides épais ou chargés de corps solides étrangers susceptibles d'engorger un clapet ordinaire, et cela quelque soit la position dans laquelle on l'utilise.
A cet effet, et ceci constitue une caractéristique commune à tous les clapets suivant l'invention, le clapet comporte un conduit à paroi élastique inséré à l'intérieur de la canalisationde pompage et dont l'extrémité aval est fermée par accolement de ses parois-tandis qu'il va en s'évasant vers son extrémité amont où il .se raccorde à la dite canalisation.
Dans une réalisation préférée, le clapet suivant l'invention comporte un conduit à section évolutive allant en s'aplatissant progressivement vers l'extrémité aval, la
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forme générale de ce conduit étent ainsi celle d'une mitre d'évêqia tronquée. Un tel clapet fonctionne alors à la manière des valvules mitralos du coeur. Les parois latérales de ce conduit, normalement; at contéct dans leur position de repos, s'écartent sous la poussée de la veine liquide aspirée et celle-ci le traverse entraînant avec elle les corps solides qu'elle véhicule.
Lors de l'arrêtde la pompe , ou dans le cas de changement de marche du piston, les parois reviennent d'elles-mêmes à leur position initiale et s'opposent ainsi de façon abaoluo à un retour en arrière de la colonne liquide.
Le clapet ainsi réalisé se ferme toujours,à l'errêt, quelque soit sa position, même si un corps solide reste engagé entre les parois du conduit élastique. L'étanchéité obtenue est parfaite en raison de la grande surface de contact des parois élastiques, tant pour des hauteurs d'aspiration très faibles que pour des hauteurs normales. Le désamorçage de la pompe du foit du clapet est ainsi rendu impossible, le liquide aspiré ne pouvant revenir en arrière comme cela se produitavec les clapets ordinaires.
En cours de fonctionnement, ce clapet est capable de laisser passer tout ce qui peut circuler dans un tuyau la condition qu'il y ait une quantité d'eau suffisante pour le véhiculer. Les crépines nécessaires pour des clapets ordinaires sont ici inutiles et leur suppression autorise des débits plus importants pour une même puissance.
Il est avantageux que ce clapet soit logé de façon démontable dans un corps composé de plusieurs parties assomblöes amoviblement et formant un tronçon démontable de la canalisation de pompage, ce qui rend facile le remplacement du conduit élastique en cas de détériorations accidentelles ainsi que l'élimination des graviers ou autres pouvant occasoinnelloment s'accumuler dans le corps du clapet.
Le conduit élastique est de préférence réalisé on caoutchouc moulé ou en toute autre matière analogue présentant la souplesse et ] 'élasticité désirables. Il est avanta- geusement en une seule pièce mais il peut aussi être fait en plusieurs pièces.
A titre d'exemple nullement limitatif, on a représenté sur le dessin ci-joint une réalisation de clapet suivant l'invention dans son application su clapet de retenue d'une pompe.
Dans ce dessin : la fig. 1 est une vue en élévation, mi-partie en coupe, mi-partie en vue extérieure de l'ensemble du clapet; la fig.2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1 et montre le mode de fixation latérale du conduit élastique; la fig. 3 est une vue en élévation, mi-partie en coupe, mi-pertie en vue extérieure au conduit élastique seul.
Dans l'exemple de réalisation représenté, le clapet est conatitué par un corps de clapet formé de deux partios demi-cylindriques 1 et 2, symétriques, entre lesquelles sont enserrées longitudinalement les arêtes extérieures d'un conduit élastique 3. Les parties 1 et 2 sont liées l'une à l'autre par des brides serrant des épaulements 4 et 5 ménagés respectivement sur chacune de ces pièces et placés en regard les uns des autres.
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Le conduit élastique 3 a sensiblement la forme d'une mitre tronquée dont l'ouverture circulaire porte un rebord extérieur 6 formant joint et venant s'appuyer sur la surface inférieure du corps de clapet 1-2. Le rebord 6 comporte a sa périphérie un bourrelet 7. Une couronne 8, de même diamètre extérieur que le corps de clapet et dont le diamètre intérieur est, de préférence, au plus égal au diamètre intérieur du tuyau d'aspiration de la pompe, vient s'appliquer sur le rebord 6; le bourrelet 7 facilite la mise en place de ces divers éléments et parfait l'étanchéité du joint. La couronne 8 est pourvue d'épaulements 9 coopérant avec des épaulements analogues 10 ménagés respectivement sur les deux pièces 1 et 2 et permettant sa fixation comme ci-dessus par l'intermédiaire d'une bride.
Le conduit élastique 3 est terminé à sa partie supérieure, comme le montre la fig. 3, par une rondelle 11 formant joint entre la surface supérieure du corps 1-2 et un manchon tronconique 12 terminé par une partie cylindrique servant au raccordement du tuyau d'aspiration de la pompe non représentée. La fixation du manchon 12 est assurée comme ci-dessus par des brides enserrant des épaulements 13 ménagés sur le manchon 12 et coopérant avec des épaulements 14 portés par les pièces 1 et 2.
La rondelle 11 est terminée, comme le rebord 6, par un bourrelet débordant permettant la mise en place facile des différentes pièces. De même, les arêtes longitudinales du conduit 3 enserrées entre les pièces 1 et 2 forment un bourrelet débordant assurant ainsi par surcroît une meilleure étanchéité.
Au repos, les parois latérales du conduit 3,tendues diamétralement en travers du corps 1-2, sont, à l'orifice de sortie, appliquées l'une contre l'autre, réalisant ainsi une sorte d'entonnoir fermé.
Le fonctionnement est le suivant :
Le manchon 12 étant relié au tuyau d'aspiration de la pompe, le clapet est placé au sein du liquide à pomper, soit horizontalement, soit verticalement ou dans toute autre position nécessitée par la nature de l'opération à réaliser.
Par suite de la dépression créée dans le manchon 12 et le corps de clapet 1-2 lors de la mise en route de la pompe, les parois du conduit élastique 3 s'écartent sous la poussée du liquide situé en amont et livrent passage à un courant liquide qui se trouve aspiré dans le sens de la flèche f entrainant avec lui les corps solides qu'il véhicule et qui, se trouvant en quelque sorte guidés et orientés dans le sens de l'écoulement par les parois du conduit élastique 3, ne peuvent se coincer dans le clapet. A l'arrêt .de la pompe, les parois de l'orifice de sortie du conduit 3 se plaquent d'elles-mêmes l'une contre l'autre par élasticité et le liquide se trouvant dans le corps cylindrique 1-2 ne peut trouver de passage pour revenir en arrière. Le désamorçage de la pompe du fait du clapet est ainsi rendu impossible.
La pression du liquide exercée sur les parois du conduit élastique 3 en augmente au contraire l'étanchéité.
Les graviers ou autres qui pourraient à la longue s'accumuler dans le corps du clapet sont aisément éliminés par le simple démontage de la couronne 8.
D'autre part, en cas de détériorations du conduit élastique 3, son remplacement est rapidement assuré. Il suf-
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fit de démonter les deux parties du corns de clapet et le manchon de raccordement.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté etdécrit qui n'a été donné au'â titre d'exemple. C'est ainsi que le conduit élastique pourrait être fait en une seule pièce ou, au contraire, en plusieurs pièces convenablement assemblées, que la fixation des diverses pièces pourrait être assurée par boulons ou tout autre moyen de solidarisation analogue, etc..
Le clapet peut être utilisé comme clapet de retenue, clapet de pied, clapet de piston ou clapet de refoulement. Il peut fonctionner aussi bien avec des pompes à piston que sans piston, les pompes centrifuges par exemple. Il pourrait aussi être disposé sur la canalisation d'aspiration plusieurs clapets successifs permettant une hauteur d'aspiration plus grande.
- REVENDICATIONS -
1.- Clapet de pied pour tuyauteries de pompage, en particulier pour le pompage de liquides chargés de corps solides, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit à paroi élastique inséré à l'intérieur de la canalisation de pompage et dont l'extrémité aval est fermée par accolement de ses parois tandis qu'il va en s'évasant vers son extrémité amont où il se raccorde à la dite canalisation à laquelle il est fixé par ses deux extrémités.
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DESCRIPTIVE MEMORY FILED IN SUPPORT OF A PATENT OF INVENTION REQUEST made by Mr. Paul Georges Elie Jean UCHARD Kerlaran, LANDERNEAU (Finistère), France. "Improvements to valves". which is the subject of the patent application in France P.V.
483,787 filed on October 4, 1943 in the name of Mr. Paul Georges Elie Jean UCHARD.
In the installations currently in use, the pumps used for pumping very dense liquids or liquids loaded with solid bodies, for example for the exhaustion of quarry and mine water, the cleaning of ponds, the emptying of liquid manure pits, the decanting and pumping of must tanks, etc., are frequently inoperable, the valves being prevented from returning to their closed position due to clogging caused by foreign bodies carried by the liquid stream , such as pieces of wood, paper, straw, stones, fruit residues, etc., thus causing the pump to deactivate and sometimes even making pumping impossible.
It is then necessary to stop the operation, to clean the valves, to prime the pump, which always causes a significant loss of time and often the obligation to work in painful conditions when it comes to foul-smelling liquids.
On the other hand, the usual valves must be used in a vertical position, which is sometimes an inconvenient and difficult condition to achieve. Deposits accumulated in funds can only be partially reached and eliminated.
The present invention aims to remedy these drawbacks and relates to a valve allowing the pumping of thick liquids or liquids loaded with foreign solid bodies liable to clog an ordinary valve, and that whatever the position in which it is used.
To this end, and this constitutes a characteristic common to all the valves according to the invention, the valve comprises a duct with an elastic wall inserted inside the pumping pipe and the downstream end of which is closed by joining its walls. while it widens towards its upstream end where it is connected to said pipe.
In a preferred embodiment, the valve according to the invention comprises a duct with an evolving section going while flattening progressively towards the downstream end, the
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the general shape of this conduit are thus that of a truncated bishop's miter. Such a valve then functions in the manner of the mitral valves of the heart. The side walls of this duct, normally; at contéct in their rest position, move aside under the pressure of the aspirated liquid vein and the latter crosses it, bringing with it the solid bodies that it carries.
When the pump is stopped, or in the event of a change in the piston's operation, the walls return by themselves to their initial position and thus abaoluo oppose a return to the rear of the liquid column.
The valve thus produced always closes, when stopped, whatever its position, even if a solid body remains engaged between the walls of the elastic duct. The seal obtained is perfect due to the large contact surface of the elastic walls, both for very low suction heights and for normal heights. De-primeing the pump from the valve is thus made impossible, the sucked liquid not being able to go back as happens with ordinary valves.
During operation, this valve is capable of allowing anything that can circulate in a pipe to pass, provided that there is a sufficient quantity of water to convey it. The strainers required for ordinary valves are unnecessary here and their removal allows greater flow rates for the same power.
It is advantageous for this valve to be housed in a removable manner in a body composed of several removable parts assembled and forming a removable section of the pumping pipe, which makes it easy to replace the elastic duct in the event of accidental damage as well as the elimination. gravel or others that may occasionally accumulate in the valve body.
The resilient conduit is preferably made of molded rubber or some other like material exhibiting the desirable flexibility and resilience. It is advantageously in one piece but it can also be made in several pieces.
By way of non-limiting example, the accompanying drawing shows an embodiment of a valve according to the invention in its application to the check valve of a pump.
In this drawing: fig. 1 is a view in elevation, half in section, half in exterior view of the valve assembly; FIG. 2 is a section taken along line II-II of FIG. 1 and shows the method of lateral attachment of the elastic duct; fig. 3 is an elevational view, half in section, half in exterior view of the elastic duct alone.
In the exemplary embodiment shown, the valve is constituted by a valve body formed from two semi-cylindrical partios 1 and 2, symmetrical, between which are clamped longitudinally the outer edges of an elastic duct 3. Parts 1 and 2 are linked to each other by clamps clamping shoulders 4 and 5 provided respectively on each of these parts and placed facing each other.
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The elastic duct 3 has substantially the shape of a truncated bolster, the circular opening of which carries an outer rim 6 forming a seal and coming to rest on the lower surface of the valve body 1-2. The rim 6 has at its periphery a bead 7. A ring 8, of the same external diameter as the valve body and of which the internal diameter is, preferably, at most equal to the internal diameter of the suction pipe of the pump, comes apply to the rim 6; the bead 7 facilitates the installation of these various elements and perfects the tightness of the joint. The crown 8 is provided with shoulders 9 cooperating with similar shoulders 10 provided respectively on the two parts 1 and 2 and allowing it to be fixed as above by means of a flange.
The elastic duct 3 is finished at its upper part, as shown in FIG. 3, by a washer 11 forming a seal between the upper surface of the body 1-2 and a frustoconical sleeve 12 terminated by a cylindrical part serving to connect the suction pipe of the pump, not shown. The sleeve 12 is fixed as above by flanges enclosing the shoulders 13 formed on the sleeve 12 and cooperating with the shoulders 14 carried by the parts 1 and 2.
The washer 11 is terminated, like the rim 6, by an overhanging bead allowing the easy installation of the various parts. Likewise, the longitudinal edges of the duct 3 clamped between the parts 1 and 2 form an overhanging bead thus ensuring in addition a better seal.
At rest, the side walls of the duct 3, stretched diametrically across the body 1-2, are, at the outlet orifice, pressed against each other, thus forming a sort of closed funnel.
The operation is as follows:
The sleeve 12 being connected to the suction pipe of the pump, the valve is placed within the liquid to be pumped, either horizontally or vertically or in any other position required by the nature of the operation to be carried out.
As a result of the vacuum created in the sleeve 12 and the valve body 1-2 when the pump is started up, the walls of the elastic duct 3 move apart under the pressure of the liquid located upstream and provide passage to a liquid current which is sucked in the direction of the arrow f dragging with it the solid bodies which it conveys and which, being in some way guided and oriented in the direction of flow by the walls of the elastic duct 3, does not can get stuck in the valve. When the pump is stopped, the walls of the outlet of the duct 3 press themselves against each other by elasticity and the liquid in the cylindrical body 1-2 cannot find passage to go back. It is thus impossible to deactivate the pump due to the valve.
On the contrary, the pressure of the liquid exerted on the walls of the elastic duct 3 increases its tightness.
The gravel or other which could in the long run accumulate in the body of the valve are easily removed by the simple dismantling of the crown 8.
On the other hand, in the event of damage to the elastic duct 3, its replacement is quickly ensured. It suff-
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fit to disassemble the two parts of the valve horn and the connecting sleeve.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiment shown and described which has not been given by way of example. This is how the elastic duct could be made in one piece or, on the contrary, in several suitably assembled parts, the fixing of the various parts could be provided by bolts or any other similar securing means, etc.
The valve can be used as a check valve, foot valve, piston valve, or discharge valve. It can work both with piston pumps and without piston, centrifugal pumps for example. It could also be arranged on the suction pipe several successive valves allowing a greater suction height.
- CLAIMS -
1.- Foot valve for pumping pipes, in particular for pumping liquids loaded with solid bodies, characterized in that it comprises a duct with an elastic wall inserted inside the pumping pipe and whose end downstream is closed by joining its walls while it widens towards its upstream end where it is connected to said pipe to which it is fixed by its two ends.