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Actuellement, les pompes rotatives auto-amorçantes sont souvent établies de telle façon que le canal qui constitue l'espace destiné à former l'anneau liquide est disposé sy- métriquement par rapport au rotor de la pompe, c'est-à-dire un canal annulaire est prévu dans chaque demi-enveloppe. On connaît également des pompes rotatives auto-amorçantes où il existe un seul canal latéral, pour l'anneau liquide. Dans les pompes connues, ce canal se trouve le plus souvent dans la demi-enveloppe c8té refoulement de la pompe; il est ce- pendant connu de le prévoir dans la demi-enveloppe d'as- piration.
Dans les pompes rotatives du type précité, il est déjà
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connu de construire le rotor avec aubes obliques ou tordues en hélice. l'obliquité des aubes était dans ce cas telle que le bord d'attaque de la face avant de chaque aube, en consi- dérant le sen de rotation, était tourné vers le c8té refou- lement et tendait à retenir le liquide dans le rotor.
L'invention vise à établir une pompe rotative auto- amorçante dont seule la demi-enveloppe côté aspiration com- porte un canal latéral pour l'anneau liquide et dont le rotor est muni d'aubes disposées obliquement ou tordues en hélice.
Selon l'invention, on réalise une élévation notable du ren- dement de la pompe par le fait que la demi-enveloppe côté refoulement présente une chambre de réception ne s'éten- dant que sur une fraction du pourtour et sensiblement sy- métrique à l'ouverture de sortie, à laquelle cette chambre se raccorde, et que les aubes du rotor présentent une obli- quité telle que les bords de leurs faces frontales voisins de la chambre de réception côté refoulement-,forment les bords de fuite, en considérant le sens de rotation du rotor.
Dans la pompe selon l'invention, les aubes du rotor pré- sentent une obliquité telle ou sont tordues en hélice de façon telle qu'elles tendent à chasser le liquide contenu dans le canal annulaire, de façon qu'il passe de la demi- enveloppe côte aspiration vers le c8té refoulement de la pompe, Grâce à cette disposition, on réalise des conditions d'écoulement favorables pendant la marche de la pompe et donc une amélioration du rendement de cette dernière.
Toutefois, il se produit-simultanément, par suite de l'effet de refoulement axial produit par le rotor, une pous- sée axiale qui tend à repousser le rotor contre la demi- enveloppe côté aspiration. Selon l'invention, cette poussée axiale peut être avantageusement éliminée par le fait que les aubes du rotor - qui sont établies, comme il est connu en soi, de façon à présenter un profil en coin qui va en se ré-
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trécissant vers le c8té refoulement et qui est limité par une surface frontale arquée concave et une surface dorsale arquée convexe - sont munies d'une gorge ou poche sensible- ment triangulaire, prévue sur le côté large du coin.
De préférence, le bord libre de la paroi qui, dans chaque aube, limite à l'arrière la poche ou la gorge, ne se dirige obli- quement vers la périphérie du rotor qu'à partir d'un point situé en-dehors du périmètre de l'orifice d'aspiration, de telle façon que les aubes ne présentent au niveau de l'orifice de sortie qu'une section en croissant de lune, dé- terminée par la paroi frontale.
Lorsque les aubes du rotor sont établies de cette façon, le liquide qui, lors de l'aspiration,pénètre dans les poches ou gorges de ces aubes, forme une espèce de coussin qui tend à refouler le rotor à ltencontre de la poussée axiale pré@ - tée, de sorte que cette dernière devient inopérante. D'autre part, les poches ou gorges des aubes assurent un meilleur effet centrifuge du"rotor, d'autant plus qu'elles sont si- tuées dans la zone des vitesses périphériques moins élevées de ce dernier.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté dans les dessins annexés dont les figures montrent schéma- tiquement les,divers éléments d'une pompe selon cette in- vention.
La fig. 1 est une élévation de la demi-enveloppe, côté aspiration, vue de l'intérieur.
La fig. 2 est une coupe de cette demi-enveloppe sui- vant I-I.
La fig. 3 est une élévation de cette demi-enveloppe vue de l'extérieur.
La fig. 4 est une élévation extérieure de la demi- enveloppe côté refoulement de la pompe.
La fig. 5 est une coupe de cette demi-enveloppe.
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La fige 6 est une élévation de cette demi-enveloppe, vue de l'extérieur, où l'on a indiqué la ligne II-II de la coupe de la fig. 5.
Les fige 7 à 9 montrent le rotor de la pompe en deux vues en bout et en une vue en coupe.
La fig. 10 est une élévation d'une aube du rotor.
Les fig. 11 à 13 sont, respectivement, une élévation de l'aube en regardant dans le sens de la flèche X et deux coupes par cette aube 'suivant les lignes A-B et C-D de la fig. 10.
La demi-enveloppe coté aspiration 1, montrée dans les fig. 1 à 3, présente une ouverture d'aspiration 2 et un canal annulaire latéral 3-.-Le canal annulaire. présente une- section connue en soi, c'est-à-dire, qui va en augmentant de- puis le voisinag.e de. l'ouverture d'aspiration 2 et en sui- vant le sens de rotatien indfqué par une flèche, et qui va finalement en diminuant. De plus, la dernière partie du canal 3 est rapprochée, à la manière d'une spirale, du moyeu ou de l'arbre de la pompe. Comme l'ouverture d'aspiration 2 présente une obliquité orientée dans lé sens de rotation de la pompe, la paroi de la demi-enveloppe 1 est fortement af- faiblie à l'extrémité de cette ouverture. Pour cette raison, on prévoit à cet endroit une nervure de renforcement 4, com- me indiqué dans la fig. 3.
Les fig. 4 à 6 représentent la demi-enveloppe 5 côté re- foulement de la pompe. Cette demi-enveloppe présente un orifi- ce de sortie 6 pour le liquide débité par la force centri- fuge, ainsi qu'un orifice de sortie 7 pour le liquide débité par l'effet de refoulement. En outre, on prévoit en amont de l'ouverture de sortie 6 (en considérant le sens de rotation de la pompe), à peu près à la même distance de l'axe de la pompe que l'orifice de sortie 7, un orifice auxiliaire 8 par lequel, @omme il est connu en soi, du liquide peut pénétrer
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dans les compartiments du rotor de la pompe lors de l'amor- çage, afin d'améliorer l'effet de ce dernier. Dans une posi- tion sensiblement symétrique à l'orifice de sortie 6 est prévue dans l'élément d'enveloppe 5,
une chambre de récep- tion 9 qui s'étend sur une fraction seulement du pourtour et dont la plus grande profondeur se situe au voisinage de l'orifice 6 et qui va en se rétrécissant progressivement vers les deux côtés.
Le rotor de la pompe représenté dans les fige 7 à 9 com- porte des aubes ayant la forme représentée en détail dans les fig. 10 à 13. Les différentes aubes sont disposées obli- quement ou tordues en hélice, de telle façon que les bords de leurs faces frontales situés du côté de la demi-enveloppe de refoulement forment les bords de fuite, en considérant le sens de rotation du rotor. Ces bords de fuite sont désignés par 11 dans les dessins.
D'autre part, les aubes du rotor 10 présentent, comme cela ressort particulièrement de la section transversale selon la fig. 13, un profil en coin qui va en se rétrécissant vers le coté refoulement 5 et qui est limité par une surface frontale arquée concave et une surface dor- sale arquée convexe, ces aubes étant en outre munies d'une gorge ou poche,triangulaire 12 prévue sur le côté obtus du coin. Ceci détermine une paroi 13 qui limite la poche ou la gorge 12 à l'arrière.
De préférence, cette paroi 13 va en se rétrécissant vers la périphérie du rotor, cela de préférence à partir d'un point situé en-dehors du périmètre de l'orifice d'aspiration 2 (voir fig. 1 à 3), de telle façon que les au- bes ne présentent, au niveau de l'orifice de sortie 6 (voir fig. 4 à 6), qu'une section en croissant de lune (voir fig.
Il et 12).
La pompe décrite ci-dessus fonctionne comme suit : Lors de l'amorçage, l'air aspiré pénètre dans les chambres du ro- tor 10 de la pompe à travers l'orifice 2 de la demi-enveloppe
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1 d'aspiration. L'anneau liquide, qui existe lorsque la pompe est en marche, chasse l'air, par l'action de refoulement de la pompe, à travers l'orifice de sortie 7, vers le raccord de refoulement, non représenté, de cette pompe. Lors de l'a- morçage,les chambres du rotor 10 se remplissent de liquide, à travers l'orifice auxiliaire 8 de la demi-enveloppe de refoulement 5, comme il est connu en soi, ce qui améliore l'effet d'amorçage de la pompe.
Le liquide qui arrive dans la pompe à travers l'orifice 2, ensemble avec l'air aspiré, par- vient en partie dans les chambres situées entre les aubes du rotor 10 et en partie dans les poches 12, en forme de gorges, des diverses aubes. Ce liquide est projeté vers l'ex- térieur par la force centrifuge, de sorte que l'anneau liqui- de se renforce et que l'effet d'aspiration s'améliore davan- tage.
Finalement, la pompe:se remplit complètement de liquide.
Désormais, elle ne fonctionne plus que partiellement selon la principe du refoulement et chasse le liquide principalement @ par la force centrifuge. Le liquide projeté vers l'extérieur par l'effet centrifuge exerce donc une forte pression dans le canal annulaire 3 de la demi-enveloppe d'aspiration 1.
Le liquide sous pression ne peut désormais parvenir dans le raccord de refoulement de la pompe que par les deux orifices de sortie 6 et 7 de la demi-enveloppe de refoulement 5. Pour cela, le liquide doit s'écouler du canal de refoulement 3, en parcourant transversalement les chambres du rotor, vers la chambre intermédiaire 9 et, à travers celle-ci, dans l'ori- fice de sortie 6. Cet écoulement du liquide manipulé est favorisé par l'obliquité des aubes du rotor 10. Grâce notam- ment au fait que les aubes du rotor 10 ne présentent qu'une section à peu près en croissant de lune au niveau de l'orifi- ce de sortie 6, le liquide peut parvenir dans ce dernier sans pertes sensibles dues au tourbillonnement, etc.
Ce sont
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probablement ces dispositions qui déterminent le rendement particulièrement élevé de la pompe selon l'invention.
REVENDICATIONS.
1/ Pompe rotative auto-amorçante dont seule la demi- enveloppe d'aspiration comporte un canal latéral pour l'an- neau liquide et dont le rotor est muni d'aubes disposées obliquement ou tordues en hélice, caractérisée en ce que la demi-enveloppe (5) côté refoulement présente une chambre de réception (9) ne ,s'étendant que sur une fraction du pourtour et sensiblement symétrique à l'orifice de sortie (6); à laquelle cette chambre se raccorde, et que les aubes du rotor (10) présentent une obliquité telle .que les bords (11) de leurs faces frontales, voisins de la chambre (9) forment les bords de fuite, en considérant le sens de rotation du rotor.
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Currently, self-priming rotary pumps are often set up in such a way that the channel which constitutes the space intended to form the liquid ring is disposed symmetrically with respect to the rotor of the pump, that is to say a annular channel is provided in each half-envelope. Self-priming rotary pumps are also known where there is a single lateral channel for the liquid ring. In known pumps, this channel is most often found in the delivery side half-casing of the pump; it is, however, known to provide it in the suction half-envelope.
In rotary pumps of the above-mentioned type, it is already
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known to construct the rotor with oblique or helically twisted vanes. the obliquity of the vanes was in this case such that the leading edge of the front face of each vane, considering the direction of rotation, was turned towards the discharge side and tended to retain the liquid in the rotor. .
The invention aims to establish a self-priming rotary pump of which only the half-casing on the suction side comprises a lateral channel for the liquid ring and of which the rotor is provided with blades arranged obliquely or twisted into a helix.
According to the invention, a significant increase in the efficiency of the pump is achieved by the fact that the half-casing on the discharge side has a receiving chamber extending only over a fraction of the periphery and substantially symmetrical to the surface. the outlet opening, to which this chamber is connected, and that the blades of the rotor have an obliqueness such that the edges of their front faces neighboring the receiving chamber on the discharge side, form the trailing edges, considering the direction of rotation of the rotor.
In the pump according to the invention, the vanes of the rotor have such an obliquity or are twisted in a helix such that they tend to expel the liquid contained in the annular channel, so that it passes from the half-way point. Suction side envelope towards the discharge side of the pump. Thanks to this arrangement, favorable flow conditions are achieved during operation of the pump and therefore an improvement in the efficiency of the latter.
However, as a result of the axial discharge effect produced by the rotor, there is simultaneously produced an axial thrust which tends to push the rotor against the half-casing on the suction side. According to the invention, this axial thrust can be advantageously eliminated by the fact that the blades of the rotor - which are established, as is known per se, so as to present a wedge profile which goes back to it.
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tapering towards the discharge side and which is limited by a concave arcuate front surface and a convex arcuate dorsal surface - are provided with a substantially triangular groove or pocket provided on the wide side of the wedge.
Preferably, the free edge of the wall which, in each blade, limits the pocket or the groove at the rear, only runs obliquely towards the periphery of the rotor from a point situated outside the vane. perimeter of the suction orifice, in such a way that the vanes have, at the level of the outlet orifice, only a crescent-shaped section, defined by the front wall.
When the rotor blades are established in this way, the liquid which, during the suction, enters the pockets or grooves of these blades, forms a kind of cushion which tends to push the rotor back against the axial thrust pre @ - tee, so that the latter becomes inoperative. On the other hand, the pockets or grooves of the blades ensure a better centrifugal effect of the rotor, especially since they are located in the zone of the lower peripheral speeds of the latter.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, the figures of which schematically show the various elements of a pump according to this invention.
Fig. 1 is an elevation of the half-envelope, suction side, seen from the inside.
Fig. 2 is a section through this half-envelope along I-I.
Fig. 3 is an elevation of this half-envelope seen from the outside.
Fig. 4 is an exterior elevation of the half-casing on the discharge side of the pump.
Fig. 5 is a section of this half-envelope.
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Fig. 6 is an elevation of this half-envelope, seen from the outside, where the line II-II of the section of FIG. 5.
Figures 7 to 9 show the pump rotor in two end views and a sectional view.
Fig. 10 is an elevation of a rotor blade.
Figs. 11 to 13 are, respectively, an elevation of the vane looking in the direction of arrow X and two sections through this vane 'on the lines A-B and C-D of FIG. 10.
The half-casing on the suction side 1, shown in fig. 1 to 3, has a suction opening 2 and a lateral annular channel 3 -.- The annular channel. presents un- section known per se, that is to say, which goes by increasing since the neighborag.e of. the suction opening 2 and following the direction of rotation indicated by an arrow, and which ultimately decreases. In addition, the last part of channel 3 is brought closer, like a spiral, to the hub or the pump shaft. As the suction opening 2 has an obliquity oriented in the direction of rotation of the pump, the wall of the half-casing 1 is strongly weakened at the end of this opening. For this reason, a reinforcing rib 4 is provided at this location, as shown in FIG. 3.
Figs. 4 to 6 show the half-casing 5 on the discharge side of the pump. This half-casing has an outlet opening 6 for the liquid delivered by the centrifugal force, as well as an outlet opening 7 for the liquid delivered by the discharge effect. In addition, upstream of the outlet opening 6 (considering the direction of rotation of the pump), approximately at the same distance from the axis of the pump as the outlet orifice 7, there is provided an orifice auxiliary 8 by which, as is known per se, liquid can enter
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in the rotor compartments of the pump during priming, in order to improve the effect of the latter. In a position substantially symmetrical to the outlet port 6 is provided in the casing member 5,
a reception chamber 9 which extends over only a fraction of the periphery and the greatest depth of which is located in the vicinity of the orifice 6 and which tapers progressively towards both sides.
The rotor of the pump shown in figs 7 to 9 comprises vanes having the shape shown in detail in figs. 10 to 13. The various vanes are arranged obliquely or twisted in a helix, so that the edges of their end faces situated on the side of the discharge half-casing form the trailing edges, considering the direction of rotation of the rotor. These trailing edges are designated by 11 in the drawings.
On the other hand, the blades of the rotor 10 have, as is particularly apparent from the cross section according to FIG. 13, a wedge profile which tapers towards the delivery side 5 and which is limited by a concave arcuate front surface and a convex arcuate golden surface, these vanes being further provided with a triangular groove or pocket 12 laid on the obtuse side of the wedge. This determines a wall 13 which limits the pocket or the groove 12 at the rear.
Preferably, this wall 13 tapers towards the periphery of the rotor, this preferably from a point located outside the perimeter of the suction port 2 (see Figs. 1 to 3), in such a manner. so that the vanes present, at the level of the outlet opening 6 (see fig. 4 to 6), only a crescent moon section (see fig.
He and 12).
The pump described above operates as follows: During priming, the sucked air enters the chambers of the pump rotor 10 through port 2 of the half-casing
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1 suction. The liquid ring, which exists when the pump is running, expels air, by the pump's delivery action, through the outlet port 7, to the discharge connection, not shown, of this pump . During priming, the chambers of the rotor 10 fill with liquid, through the auxiliary orifice 8 of the discharge half-casing 5, as is known per se, which improves the priming effect. of the pump.
The liquid which enters the pump through the orifice 2, together with the sucked air, enters partly into the chambers situated between the blades of the rotor 10 and partly into the pockets 12, in the form of grooves, of the various blades. This liquid is thrown outwards by centrifugal force, so that the liquid ring becomes stronger and the suction effect improves further.
Finally, the pump: fills up completely with liquid.
From now on, it functions only partially according to the principle of the discharge and drives out the liquid mainly @ by centrifugal force. The liquid projected outwards by the centrifugal effect therefore exerts a strong pressure in the annular channel 3 of the suction half-envelope 1.
The pressurized liquid can now only enter the pump discharge connection through the two outlet ports 6 and 7 of the discharge half-casing 5. For this, the liquid must flow from the discharge channel 3, by traversing the chambers of the rotor transversely, towards the intermediate chamber 9 and, through the latter, into the outlet opening 6. This flow of the handled liquid is favored by the obliquity of the blades of the rotor 10. Thanks in particular - In view of the fact that the blades of the rotor 10 only have an approximately crescent moon section at the level of the outlet orifice 6, the liquid can reach the latter without appreciable losses due to swirling, etc. .
Those are
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probably these arrangements which determine the particularly high efficiency of the pump according to the invention.
CLAIMS.
1 / Self-priming rotary pump of which only the suction half-casing comprises a lateral channel for the liquid ring and of which the rotor is provided with vanes arranged obliquely or twisted into a helix, characterized in that the half casing (5) on the discharge side has a receiving chamber (9), extending only over a fraction of the periphery and substantially symmetrical to the outlet orifice (6); to which this chamber is connected, and that the blades of the rotor (10) have an obliquity such that the edges (11) of their end faces, neighboring the chamber (9) form the trailing edges, considering the direction of rotor rotation.