Brevet FR2010154A1 — publié le 19700213

i 2010154 La présente invention a pour objet un tiroir tournant plus spécialement destiné à former distributeur pour pompes à liquides épais et particulièrement pour pompes à béton. L'on utilise de plus en plus dans l'industrie de la construc-5 tion du béton amené sur place et qu'il faut' évidemment travailler rapidement sur le chantier pour que le processus de prise ne le rende pas inutilisable. On emploie à cet effet des pompes qui refoulent le béton dans des canalisations pour l'amener aux points d'utilisation. Une telle pompe doit être aisément transportable et pré-10 senter un poids relativement faible par rapport à sa puissance. Il faut en outre qu'elle puisse fonctionner couramment avec un béton comportant des graviers allant jusqu'à 35 mm de diamètre sans que ses clapets d'aspiration et de refoulement et ses organes d'inversion ne soient endommagés. Les pièces d'usure doivent pouvoir être 15 faciles à changer afin que l'opération puisse éventuellement être exécutée môme par un personnel non qualifié. Il convient qu'on puisse utiliser un simple fluide hydraulique (liquide sous pression) comme moyen d'actionnement du piston de la pompe et de son mécanisme distributeur, ce liquide pouvant éventuellement être remplacé par de 20 l'air comprimé. Toutes ces conditions peuvent être remplies par mise en oeuvre d'une pompe à béton équipée d'un tiroir tournant à voies multiples suivant l'invention jouant le rôle de distributeur assurant l'inversion entre l'aspiration et le refoulement 25 Le tiroir tournant à voies multiples suivant l'invention com prend en guise de rotor ou clé tournante un élément creux à paroi perforée de plusieurs ouvertures, monté à rotation dans un corps pourvu de plusieurs tubulures pour le liquide pompé, et il est principalement remarquable en ce que dans ce corps, qui entoure annulai-30 rement la clé en étant isolé de façon étanche de celle-oi» sont disposés des organes d'étanchéité mobiles radialement par rapport à l'axe de rotation de la clé et qui alternent avec les tubulures, Pendant que la clé tourne autour de son axe de manière à amener ses ouvertures de l'une des tubulures de passage du liquide pompé à 35 une autre de celles-ci, les organes d'étanchéité sont rétractés, de sorte que la paroi de la clé peut tourner librement dans le liquide précité. Ce n'est que lorsque cette clé a atteint sa position de fin de course angulaire que lesdits organes coulissent à partir du corps annulaire pour venir s'appliquer contre la clé en chassant le liqui-40 de. Ils retiennent celle-ci en position et isolent de façon étanche 69 17125 2 2010154 les uns par rapport aux aulnes les espaces du corps qui correspondent aux diverses tubulures. A la différence des autres tiroirs tournants, ce principe de fonctionnement permet,de dire qu'il est à rotation libre»- ce qui 5 le distingue de façon sommaire et précise des appareil s?.connus du • . genre en question, , • . .. le dessin annexé, doimé à titre d'exemple» -permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : 10 Fig. 1 et 2 sont des coupes transversales d'un tiroir tour nant à rotation libre suivant l'invention avec ses organes d'étanchéité, ces deux vues correspondant à deux positions des pièces» Fig« 3 est une coupe axiale suivant III - III (fig. 1), cette vue indiquant en I - I le p^an de coupe de fig. 1. 15 Fig. 4 et 5 sont des vues en bout avec coupes suivant res pectivement 17 - IV et V - V (fig. 3). Le corps fixe 1 du tiroir tournant à voies multiples représenté au dessin annexé comprend essentiellement une enveloppe cylindrique 24 délimitée par une paroi latérale 10 à, profil circulaire. Des 20 joints 26 montés par l'intermédiaire de plaques 25 réalisent l'étan-chéité entre le corps 1 et le rotor ou clé tournante 2 du tiroir® Les tx*ois tubulures par lesquelles passe le liquide pompé, sont disposées sur le corps 1 de manière que celle d'entrée 12, ou trémie d'alimentation, débouche à peu près au point le plus haut du corps, 25 tandis que celle 14 du cylindre de pompage 15 et celle de sortie 13 se trouve disposées à pau près à l'opposé l'une de l'autre suivant un même axe perpendiculaire à celui de la première. L'une au moins de ces. trois tubulures 12, 13, 14, et préférable-ment celle 14 du cylindre de pompage (fig. 3), renforcée par un man-30 chon tubulaire 27, comporte des goujons de retenue 16 propres à recevoir des -tirants 17 qui maintiennent le cylindre 15 précité appliqué contre une surface de portée conique 18 prévue dans une bride 19. Cette disposition comporte l'avantage particulier de permettre de dégager facilement et simplement le tiroirpar rapport au cylindre 35 15, par exemple pour les nettoyages, puis de le remettre en place de même manière« ; A ^intérieur du corps 1 qui entoure arniulairement la clé tournante 2 dont il est séparé de façon étanche, sont disposés des organes d'étanchéité. 3 mobiles radialement par rapport à 1' axe de la elé 40 et agencés de manière à alterner avec les tubulures 12, 13, 14a Pour 69 17125 3 2010154 assurer une sollicitation régulière des bouts d'arbre 4, 4' de la clé tournante 2, il est avantageux de disposer ces organes 3 de façon symétrique } dans le cas représenté où. ceux-ci sont au nombre de trois, ils sont répartis à 120° les uns des autres dans le corps 5 1 autour de l'axe du tiroir. Les organes d'étanchéité 3 sont établis à partir d'un matériau déformable élastiquement, tel par exemple que le caoutchouc naturel ou synthétique.. Ce matériau peut être renforcé par une armature de fibres notamment au voisinage de la face d'extrémité 28 qui, au 10 cours du cycle de fonctionnement du tiroir, vient alternativement porter contre la clé 2. Chaque organe 3 comporte un espace creux 20 propre à recevoir un fluide sous pression, préférablement constitué par de 1'eau. Il est logé dans un guide tubulaire 21 solidaire du corps 1. 15 II est important que l'espace creux 20 de chaque organe d'étan chéité 3 soit délimité par une première paroi non déformable vers l'extrémité extérieure du guide tubulaire 21, et au contraire par une paroi déformable disposée à 1'extrémité opposée de celui-ci. Comme montré fig. 1 et 2, la paroi non déformable peut par exemple 20 être constituée par un couvercle 29 solidaire du guide 21 considéré. Chacun de ces couvercles 29 comporte un raccordement relié à une canalisation commune 23 d'alimentation en fluide sous pression, ce fluide s'écoulant dans le sens de la flèche 30 pour parvenir aux espaces 20. 25 Pour améliorer le coulissement de chaque organe d'étanchéité 3 dans son guide 21, on lui fait comporter une couche 22 à faible coefficient de frottement, au moins sur une partie de sa périphérie engagée dans le guide 21, au voisinage du débouché intérieur de celui-ci. Cette couche 22 peut par exemple être constituée par une 30 tôle ou par une feuille en matière plastique. La clé tournante 2 est montée entre les joints 26 des parois latérales 10 du boîtier 1. Elle comprend essentiellement un manchon cylindrique 31 découpé de deux ouvertures 32, 33» Le manchon 31 est fermé par deux fonds plats 11, 11' préférablément situés dans le 35 même plan transversal à l'axe de rotation que les parois latérales 10 du corps 1. Cette disposition permet de réduire au minimum l'espace mort du tiroir suivant l'invention,, Le fond 11 est solidaire d'un bout d'arbre 4 creusé d'une gorge 8 et.qui.porte à son extrémité une poignée de manoeuvre 34.-Dans 40 la gorge 8 est engagée une fourchette 9 montée sur un axe 35. 69 17125 4 2010154 De son côté le fond 11*.est équipé d'un autre bout d'arbre 4' dont l'extrémité porte un pignon 5 en prise avec une crémaillère 7 commandée par un vérin hydraulique 6 et qui prend' appui sur un galet de guidage 36. 5 Ainsi qu'on l'a déjà signalé plus haut,- la clé tournante 2, qui peut se déplacer librement dans la matière remplissant le corps 1 (par exemple du béton frais), est entraînée eïi rotation alternative entre deux positions de fin de course. Ces deux positions ont été représentées en fig. 1 et 2. La clé 2 se trouve à la première, c'est-■JO à-dire à celle de fig. 1, pendant la course d'aspiration du piston 37 associé au cylindre de pompage 15 ; le liquide est alors aspiré à partir de la tubulure ou trémie 12 et à travers l'ouverture 32 pour parvenir à l'intérieur de la clé 2, puis pour traverser l'ouverture 33 et pénétrer ainsi dans le cylindre 15 par la tubulure 14. 15 Yers la fin de la course d'aspiration du piston 37, les organes d'étanchéité 3 ont été alimentés en eau sous pression par la canalisation 23» de sorte que leurs faces terminales 28 se sont appliquées contre la clé 2 qu'elles ont ainsi bloquée en position. Une fois que la course d'aspiration est terminée, les organes 3 20 sont décompressés de sorte que leurs faces d'extrémité 28 s'écartent de la clé 2 en libérant cette dernière. La clé 2 est alors amenée à la position de refoulement représentée en fig. 2. A celle-ci l'ouverture 32 correspond avec la tubulure 14 du cylindre de pompage, tandis que l'ouverture 33 se trouve en 25 face de la tubulure de sortie 13 et que la tubulure ou trémie d'entrée 12 est isolée de l'intérieur de la clé 2. Dès que cette clé est à la position de fig. 2,' les organes' d'étanchéité 3 sont à nouveau alimentés en eau sous pression suivant la direction de la flèche 30, de sorte que leurs faces drextrémité 30 28 reviennent s'appliquer contre la clé en maintenant celle-ci à sa seconde position de fin de course jusqu'à ce que le piston 37 ait terminé sa phase de refoulement pendant laquelle le liquide précédemment aspiré dans le cylindre 15 est chassé à travers l'ouverture 32, l'intérieur de la clé 2, l'ouverture 33 et la tubulure 13 pour 35 parvenir à une canalisation d'utilisation appropriée, tandis que le piston lui-même revient dans le cylindre 15 à sa position initiale ou position avancée, comme le montre fig. 3. Les organes d'étanchéité 3 sont alors décompressés à nouveau, la clé 2 ainsi libérée est ramenée à la position d'aspiration au sein 40 de la matière pompée, puis les organes 3 sont remis sous pression et 69 17125 5 2010154 la phase d'aspiration suivante peut commencer. La disposition particulière suivant laquelle la clé 2 peut tourner librement dans le corps 1 au sein de la matière pompée, comporte l'avantage important qu'il ne peut se former aucune accumulation de 5 cette matière au voisinage des ouvertures d'entrée et de sortie du corps en face desquelles sont rapportées les tubulures, étant donné que lorsque la clé 2 tourne, elle écarte la matière sans qu'il en résulte des pertes par frottements notables.» Ce fonctionnement reste possible même lorsque le gravier du béton pompé présente une granu-10 lation pouvant aller jusqu'à 35 mm. Un autre avantage important du tiroir tournant à voies multiples suivant l'invention réside dans l'extraordinaire facilité de l'enlèvement de sa clé en vue du nettoyage, des vérifications et des changements éventuels. Comme le montre la comparaison de fig® 3 et 15 5» il suffit de dégager la fourchette 9, après quoi l'on peut extraire latéisLement la clé 2 du boîtier 1 par le moyen de la poignée 34. Cette réalisation simple est particulièrement avantageuse lorsque, comme montré en figo 4, l'entraînement de la clé est assuré par le moyen d'une crémaillère 7 et d'un vérin hydraulique 6. On 20 conçoit toutefois qu'on pourrait utiliser tout autre dispositif de commande en vue de faire basculer la clé entre ses deux positions de fin de course. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement 25 le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalentso 69 17125 6 2010154 EBVEIPIOAÏIOIS 1 - Tiroir tournant notamment destiné à former distributeur, pour pompe à liquide épais, et plus particulièrement pour pompe à "béton, du genre comprenant en guise de rotor.ou clé tournante un élément $ creux à paroi perforée de plusieurs ouvertures, monté à rotation dans un corps pourvu de plusieurs tubulures pour le liquide pompé, caractérisé en ce que dans ce corps ( 1 )qui entoure annulairement la clé (2) en étant, isolé de façon étanche de celle-ci, sont disposés des organes d'étanchéité ^2cmot>^es radialement par rapport à l'axe ^,40 de la clé et qui alternent/les tubulures (12, 13, 14). 2 - Tiroir tournant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sa clé (2) est en forme de cylindre fermé par deux fonds (11, 11»). 3 - Tiroir tournant suivant la revendication 1, caractérisé en „ ce que la clé (2) est solidaire de deux bouts d'arbre (4, 4') disposés suivant son axe de rotation., dont l'un (4*} porte avantageusement un organe d'entraînement, tel par exemple qu'un pignon (5) engrenant avec une crémaillère (7) actionnée par un vérin hydraulique (6), tandis que l'autre (4) est pourvu d'un dispositif de rete-Xo nue axialeP tel par exemple qu'une gorge (8) dans laquelle est engagée une fourchette basculante amovible (9) qui maintient ainsi la clé dans le corps» 4 - Tiroir tournant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (1) comporte trois organes drétanchéité (3) dispo-sés à 120° les uns des autres.3 5 - Tiroir tournant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la clé (2) présente substantiellement la même dimension axiale que le corps (1)9 les fonds (11s 1t'} de cette clé étant préférable ment situés dans les mêmes plans transversaux que les parois la™ 3ctérales (10) du corps prévu substantiellement cylindrique® 6 - Tiroir tournant suivant la revendication 1P caractérisé en ce que l'axe de rotation fie la clé (2) étant substantiellement horizontal, l'une (12) de ses trois tubulures9 établie en forme de trémie d'alimentation ou combinée avec une telle trémie, débouche subs- 3) tantiellement au point le plus haut du corps (1), tandis que les deux autres (13, 14) sont à peu près diamétralement opposées suivant un même axe perpendiculaire à celui de la première,, l'une (14) au moins de ces deux tubulures, et préférablement celle destinée à être raccordée au cylindre (15) de la pomp@5 comportant des dispositifs 69 17125 i 2010154 de retenue (16) propres à recevoir des tirants (17) qui maintiennent ce cylindre appliqué contre une surface de portée conique (18) prévue dans une bride (19) solidaire de la tubulure (14) considérée. 7 - Tiroir tournant suivant la revendication t , caractérisé en 5 ce que les organes d'étanchéité (3) sont faits en une matière élas- tiquement déformable. 8 - Tiroir tournant suivant la revendication 7» caractérisé en ce que chaque organe d'étanchéité (3) renferme un espace creux (20) alimenté en un fluide sous pression, tel que l'eau, cet espace étant 10 délimité par une paroi rigide à l'extrémité extérieure du guide (21) de l'organe d'étanchéité considéré, et au contraire par une paroi déformable à l'extrémité opposée. 9. - Tiroir tournant suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que chaque organe d'étanchéité élastique (3) com-15 porte une couche de revêtement (22) à faible coefficient de frottement au moins sur une partie de sa périphérie logée dans son guide (21). 10 - Tiroir tournant suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que tous les organes d'étanchéité (3) sont reliés 20 à une même canalisation (23) de fluide sous pression et sont alimentés par saccades, de façon à pouvoir être appliqués contre la clé pendant les temps de repos de celle-ci et à pouvoir au contraire la libérer pendant ses temps de marche.