Brevet FR2385912A1 — publié le 19781027

La présente invention concerne une pompe comportant au moins un plongeur monté coulissant dans le corps de pompe. I1 est connu d'assurer l'étanchéité entre le plongeur et la face interne du corps de pompe au moyen de segments, d'emboutis ou de garnitures d'une matière rigide ou flexible. Il se produit une usure de la matière du joint, ainsi que du plongeur, ce qui nécessite une surveillance minutieuse, un réglage et éventuellement un remplacement du joint. Dans les pompes à plongeur pour hautes pressions notamment, la longévité des joints d'étanchéité connus est réduite. L'invention a donc pour objet de conformer les moyens d'étanchéité entre le plongeur et le corps de pompe de façon que la pression de l'élément d'étanchéité se règle en fonction de la pression de service de la pompe, que ledit élément n'ait pas besoin d'entretien pendant une longue durée de service et qu'il ne se produise pas d'usure, ni des moyens d'étanchéité, ni du plongeur. A cet effet, il est prevu dans le corps de la pompe selon l'invention ou dans une pièce solidaire du dit corps un espace annulaire ouvert en direction du plongeur, apte à être rempli d'un liquide d'étanchéité ayant une viscosité supérieure à celle du fluide déplacé par la pompe, alimenté par un conduit qui débouche dans un cylindre où coulisse un piston délimitant une chambre séparée du conduit l'alimentation, qui communique par un canal avec la chambre de refoulement de la pompe. La consistance du liquide d'étanchéité peut être choisie de façonbqu'il présente non seulement une viscosité supérieure à celle du fluide déplacé, mais aussi de bonnes propriétés lubrifiantes et une bonne résistance à l'attaque chimique du fluide déplacé. Grâce à la présence de ce liquide d'étanchéité à forte viscosité, le plongeur monté flottant dans le corps de pompe est aussi graissé, ce qui élémine les opérations de graissage. Lors de la course de refoulement du plongeur1 la pression de travail qui règne dans la chambre de refoulement de la pompe empêche le liquide d'étanchéité de pénétrer dans ladite chambre. Le liquide d'étanchéité entrainé lors de la course de recul du piston de l'espace annulaire jusqu'à une chambre collectrice est remplacé gracie à une pompe d'alimentation ou un pis ton soumis à la pression d'admission dans la chambre d'aspiration de la pompe, qui puisent dans un réservoir. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de cette pompe Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une pompe à plongeur selon l'invention et de la pompe d'alimentation associée pour le liquide d'étanchéité; Fig. 2 est une vue en coupe axiale d'une autre forme d' exécution d'une pompe à plongeur, dans laquelle la pression d' admission dans la chambre d'aspiration est utilisée pour refouler le liquide d'étanchéité hors d'un réservoir. La pompe représentée à la fig. 1 comporte un corps 1, dans lequel sont montés coulissants un ou plusieurs plongeurs 2, qui peuvent être actionnés, par exemple, par une crosse. Dans la zone du guidage du plongeur 2 est prévue une chemise intérieure 2, montée dans un aIe sage du corps et maintenue en place par une douille filetée 4. La douille 4 se visse par son filetage extérieur dans un taraudage 5 du corps. La chemise 3 présente un espace annulaire 6 ouvert en direction du plongeur 2 et rempli d'un liquide d'étanchéité dont la viscosité est supérieure à celle du fluide déplacé par la pompe. Dans la forme d'exécution représentée, il est prévu un second espace annulaire 7 ouvert en direction du plongeur et relié par un espace annulaire étroit 8 à l'espace 6. La douille filetée 4 présente une chambre 9 pour recueillir le liquide d'étanchéité. Le liquide d'étanchéité à forte viscosité est puisé dans un réservoir 10 par une pompe d'alimentation Il et injecté dans l'espace annulaire 6. Entre la pompe d'alimentation et le réservoir 10 est disposée une conduite d'aspiration 12, dans laquellE est monté un clapet de non retour 13, qui s'ouvre pendant la course d'aspiration de la pompe d'alimentation Il et se ferme pendant sa course de refoulement. Le piston 14 de cette pompe coulisse dans un corps 15. A l'extrémité par laquelle ce piston est commandé est monté un autre piston 16, de plus grand diamètre, qui divise l'intérieur du corps 17 en deux chambres 18 et 19, dans lesquelles on envoie alternativement de l'air comprimé, la chambre qui n'en reçoit pas étant chaque fois reliée à la décharge. Le liquide d'étanchéité qui pénètre dans la chambre 20 de la pompe Il pendant la course d'aspiration du piston 14 est, pendant la course de refoulement de ce même piston, envoyé à travers un clapet de non retour 21 dans une chambre 22, de laquelle part un conduit d'alimentation 231 qui débouche dans une chambre annulaire 24, qui communique par des canaux radiaux 25 avec l'es pace annulaire 6 ouvert en direction du plongeur 2. La chambre 22 est séparée par un piston 26 d'une chambre 27 reliée par un canal 28 à la chambre de refoulement 29 de la pompe à plongeur. De ce fait, le piston 26 est toujours soumis à la pression de refoulement de la pompe a plongeur et transmet cette pression au liquide d'étanchéité. On obtient ainsi une étanchéité parfaite entre le corps et le plongeur, même dans le cas de fortes pression de refoulement. A la place du piston, qui coulisse de façon étanche dans la chambre cylindrique, on pourrait aussi utiliser une membrane ou tout autre cloison mobile appropriée. A la fig. 1, le plongeur 2 est représenté à peu près à la fin de sa course d'aspiration. Pendant cette course d'aspiration, une certaine quantité de liquide d'étanchéité est entrai- née dans l'espace annulaire 7 et dans la chambre collectrice 9. Par la pression qui règne dans la chambre 9 le liquide d'étanchéité est envoyé par la conduite 30 dans le réservoir 10. Ce liquide d'étanchéité doit être remplacé dans l'espace 6 et c'est la fonction de la pompe d'alimentation Il qui, conge il a été dit plus haut puise dans le réservoir 10 du liquide d'étanchéité pour l'injecter dans l'espace annulaire 6. Dans la variante de réalisation représentée à la fig. 2, il est prévu dans la chambre collectrice 9 un joint racleur 31, grâce auquel il s'établit pendant la course d'aspiration du plongeur 2 une pression dans la chambre collectrice 9 suffisante pour refouler du liqiÉde d'étanchéité contenu dans cette chambre par la conduite 32 et le clapet de non-retour 33 jusque dans le réservoir 34. Dans ce réservoir 2, qui a une forme cylindrique, le liquide d'étanchéité est recueilli dans une chambre 35, délimitée sur un côté par un piston 36. Ce piston est monté coulissant dans le réservoir et sa face éloignée de la chambre 35 est soumise à la pression d'admission de la chambre d'aspiration 37 de la pompe à plongeur. Cette chambre 37 est reliée par une conduite 38 à la chambre lii au-dessus du piston 36, dans le réservoir 34. Dans cette forme d'exécution, la présence d'une pompe d'alimentation séparée, qui doit être actionnée à l'air comprimé ou autre fluide sous pression, devient par conséquent inutile. Lors de la course de refoulement du plongeur 2, le fluide déplacé, par exemple de l'eau, est refoulé dans la conduite 41 à travers le clapet de non-retour 40, tandis que pendans la course d'aspiration, le clapet de non-retour 40 se ferme et celui 42 monté dans la conduite d'aspiration s'ouvre. La pression d'admission dans la chambre d'aspiration 21 est comprise, par exemple, entre 3 et 5 bars. - REVENDICATIONS 1.- Pompe a' plongeur, comportant au moins un plongeur coulissant dans le corps de pompe, caractérisée en ce qu'il est prévu dans le corps de pompe ou dans une pièce solidaire de ce dernier un espace annulaire ouvert en direction du plongeur, apte à être rempli d'un liquide d'étanchéité ayant une viscosité supérieure à celle du fluide déplacé par la pompe, alimenté par un conduit qui débouche dans un cylindre où coulisse un piston délimitant une chambre séparée du conduit d'alimentation, qui communique par un canal avec la chambre de refoulement de la pompe. 2.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre dans laquelle débouche la conduite d'alimentation est munie d'un clapet de non-retour qui ferme l'arrivée du liquide d'étanchéité. 3.- Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'arrivée du liquide d'étanchéité correspond à la fin de la conduite de refoulement d'une pompe d'alimentation qui puise le liquide d'étanchéité dans un réservoir, et en ce qu'il est prévu un clapet de-non-retour dans la conduite d'aspiration qui relie cette pompe au réservoir. 4.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'espace annulaire est disposé dans une chemise intérieure immobilisée dans le corps au moyen d'une douille filetée. 5.- Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'il est prévu dans la douille filetée une chambre collectrice annulaire pour le liquide d'étanchéité, chambre qui est reliée par une conduite au réservoir. 6.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réservoir comporte une chambre cylindrique pour recevoir le liquide d'étanchéité, chambre délimitée sur un côté par un piston, une membrane ou autre cloison mobile, dont la face éloignée de ladite chambre est soumise à la pression d'admission, par exemple 3 à 5 bars, dans ira chambre d'aspiration de la pompe à plongeur. 7.- Pompe selon la revendication 5, caractérisée en en ce que la chambre collectrice est munie d'un joint racleur qui, pendant la course de retour du plongeur, crée une pression à partir du liquide d'étanchéité entrainé par ce dernier. 8.- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le liquide d'étanchéité à forte viscosité présente de bonnes propriétés lubrifiantes et une bonne résistance aux attaques chimiques du fluide déplacé.