Brevet FR2461127A1 — publié le 19810130

La présente invention se rapporte à une pompe alternative comportant plusieurs capacités de pompage du liquide formées par des cylindres et des pis- tons dont l'agencement est dit en barillet. La présente invention s'applique notamment à des pompes servant au pompage de boues. On connaît des pompes comprenant plusieurs capacités de pompage for- mées chacune d'un cylindre et d'un piston ou d'une membrane se déplacant dans l'alésage de ce cylindre. Dans certaines pompes, les cylindres sont fixés au bâti selon une disposition dite "en barillet", les pistons étant déplacés selon les génératrices d'un cylindre fictif. Ces pistons sont solidaires de tiges qui sont articulées à des bielles elles-mêmes articulées à un plateau incliné par rapport à l'axe longitudinal de la pompe. Le plateau incliné est animé d'un mou- vement de nutation par un mécanisme d'entrainement. La circulation du liquide, en amont et en aval de chaque capacité de pompage, est contr8lée par des clapets assurant un fonctionnement à simple effet. Un clapet d'aspiration est placé en amont d'une capacité de pompage de manière à s'ouvrir sous l'effet de la dépression créée par la course d'aspiration du piston. Un clapet de refoulement est placé en aval de chaque capacité de pompa- ge de manière à s'ouvrir lors de la course de refoulement du piston, le clapet d'aspiration étant fermé. Les capacités de pompage du liquide sont raccordées à un tuyau d'aspi- ration commun par l'intermédiaire de tuyauteries, la circulation du liquide étant contrôlée par les clapets d'aspiration. Les capacités de pompage sont par ailleurs raccordées à un tuyau de refoulement commun par des tuyauteries, la circulation du liquide étant contrôlée par les clapets de refoulement. Il est nécessaire de déposer les tuyauteries mentionnées précédemment lorsque les clapets et les sièges de clapet doivent être changés. Or la durée de vie de ces éléments est relativement brève et leur remplacement doit pouvoir être effectué rapidement et facilement. La présente invention a pour objet de limiter les inconvénients liés, dans les pompes connues, aux tuyauteries qui servent à canaliser le liquide jus- qu'aux capacités de pompage et de ces capacités jusqu'au tuyau commun d'évacua- tion. L'invention a pour objet une pompe du type à baillet dans laquelle on évi- te l'emploi de tuyauteles servant à canaliser le liquide à déplacer, en amont et en aval des capacités de pompage. Le liquide à déplacer est canalisé dans des conduits de faibles longueurs, entre d'une part la tuyauterie générale d'ad- mission et les capacités et d'autre part entre ces capacités et la tuyauterie générale de refoulement. Ceci entraîne une égale répartition du liquide à dépla- cer dans les conduits et permet dans certains cas la sueression de la pompe de gavage. Par ailleurs les risques de cavitation dûs aux pulsations peuvent être 2 2461127 réduits. L'entretien est facile grâce à l'emploi de culasses facilement démon- tables qui sont percées de conduits canalisant le liquide à déplacer et sont é- quipées de clapets. L'encombrement de la pompe selon l'invention est par ailleurs plus faible que celui des pompes connues. La pompe selon l'invention comporte plusieurs capacités de pompage formées par des cylindres fixés à un bâti selon une disposition en barillet et par des pistons susceptibles de coulisser dans lesdits cylindres sous l'action d'un mécanisme d'entrainement et comporte un ensemble de canalisation canalisant le liquide à déplacer d'une tuyauterie générale d'aspiration jusqu'aux capacités de pompage, au travers de clapets d'aspiration, et desdites capacités de pompage à une tuyauterie générale de refoulement, au travers de clapets de refoulement, et elle est essentiellement caractérisée par le fait que cet ensemble de canali- sation comporte d'une part une culasse centrale percée d'un canal central de distribution raccordé à la tuyauterie générale d'aspiration et alimentant des conduits de dérivation qui rayonnent autour de lui jusqu'à des portées latérales et d'autre part des culasses latérales percées de conduits canalisant le liqui- de de l'amont d'un dit clapet d'aspiration jusqu'à l'aval d'un dit clapet de refoulement, chacune de ces culasses étant appliquée contre une portée latéra- le de la culasse centrale et contre le bâti de manière qu'un de ses conduits prolonge un conduit de dérivation de ladite culasse centrale et qu'un autre de ses conduits communique avec une capacité de pompage. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se ré- férant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés. La figure 1 est une coupe longitudinale de la pompe selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective éclatée d'une partie de la pom- pe représentée par la figure 1. En se référant aux figures 1 et 2, la pompe comporte un groupe de cy- lindres Il qui sont fixés sur un bâti 2 selon une disposition dite en barillet, les axes de ces cylindres étant des génératrices d'un cylindre fictif dont l'axe est repéré 21. Dans chaque cylindre est engagé un piston 12. Ce piston est mu- ni d'une garniture d'étanchéité qui assure l'étanchéité avec l'alésage du cy- lindre. Ce piston et ce cylindre forment ensemble, du c8té de la face active 14 du piston, une capacité de pompage 15 qui contient le liquide à déplacer. Chaque piston est solidaire d'une tige de piston 13 qui est liée, éventuelle- ment par des accouplements, à un coulisseau 16 guidé dans une chemise 17 soli- daire du bâti. Chaque coulisseau 16 est lié à une bielle 31 par une articula- tion à rotule 311. Cette bielle est liée par une articulation à rotule 312 à un plateau 32 faisant partie d'un mécanisme d'entrainement/connu en soi. Le plateau 32 est incliné sur l'axe 21 de manière que les articulations des bielles 246 1 127 soient contenues dans un plan incliné par rapport à l'axe 21. Ce plateau est animé d'un mouvement de nutation autour de l'axe 21 par le mécanisme d'entrai- nement. Un tel mécanisme d'entrainement adapté au déplacement alternatif des pis- tons 12 est par exemple décrit dans le brevet français 2.211.090 ou dans le bre- vet français 2.271.459. Le liquide à déplacer entre dans la pompe par une tuyauterie générale d'aspiration 81 et sort par une tuyauterie générale de refoulement 82. Ces deux tuyauteries sont coaxiales à l'axe 21. Le liquide à déplacer est canalisé, entre la tuyauterie 81 et la tuyau- terie 82, dans une culasse centrale 4 et dans des culasses latérales 5. La cu- 3mse centrale 4 est fixée au bâti par des tirants 91. Les culasses latérales 5 sont appliquées par des portées planes contre des portées planes 43 de la culas- se centrale, ces portées étant parallèles à l'axe 21. Les culasses latérales sont par ailleurs appliquées par des brides 54 contre le bâti 2. - La culasse centrale comporte un canal de distribution 41 qui est rac- cordé/coaxialement à la tuyauterie générale d'aspiration 81. Ce canal 41 alimen- te des conduits de dérivation 42 qui rayonnent tout autour de l'axe 21 de maniè- re que les sorties au niveau des portées 43 soient situées dans un plan perpen- diculaire à cet axe 21. Le liquide s'écoule dans ces conduits 42 du centre vers l'extérieur, selon le sens des flèches. Le liquide à déplacer circule dans chaque culasse latérale 5 en étant contr8lé par un clapet d'aspiration 61 et par un clapet de refoulement 71. Le clapet d'aspiration 61 est associé à un siège 62 contre lequel il est appliqué par un ressort 64. Le clapet 61 se déplace selon un axe perpendiculaire à l'axe 21. L'ensemble peut être démonté grâce à un bouchon 63 qui se visse dans le corps de la culasse latérale. Le clapet de refoulement 71 est associé à un siège 72 contre lequel il est appliqué par un ressort 74. Le clapet de refoulement se dé- place selon un axe parallèle à l'axe 21. L'ensemble des organes associés au cla- pet de refoulement peut être démonté grâce à un bouchon 73 se vissant dans le corps de la culasse latérale. Chaque culasse latérale comporte, en amont du siège 62 associé au cla- pet d'aspiration, un canal radial 51 qui prolonge un conduit de dérivation 42 de la culasse centrale. L'étanchéité entre les conduits 42 et 51 est assurée par des joints. Ce conduit radial communique à l'aval du clapet 61 avec une ca- pacité de pompage 15 par l'intermédiaire d'un conduit 52 qui est parallèle à l'axe 21. Ce conduit 52 communique avec une chambre 56 comprise entre le clapet d'aspiration 61 et le clapet de refoulement 71. L'écoulement du liquide, en aval de la chambre 56,est contr8lé par le clapet de refoulement 71. En aval de ce clapet 71,le liquide est canalisé dans un conduit de refoulement radial 53. 4,0 La culasse centrale est percée radialement par des conduits collecteurs -.":. -- qui débouchent dans un canal collecteur 44. Ce canal 44 est raccordé coaxia- lement à la tuyauterie générale de refoulement 82. Chaque conduit collecteur 45 est raccordé à un conduit de refoulement radial 53 d'une culasse Letanchéité, au niveau des portées latéralesentre les conduits 45 et 53 est assurée par deg joints d'étanchéité. Sur chaque culasse latérale, l'axe de déplacement du clapet d'aspira- tion 61 est perpendiculaire à l'axe 21, l'axe de déplacement du clapet de re- foulement 71 étant parallèle à cet axe 21. La culasse centrale 4 et les culas- ses latérales 5 peuvent être obtenues par moulage. La culasse centrale 4 peut éventuellement être réalisée en deux parties. Le fonctionnement de la pompe illustrée par les figures 1 et 2 va main- tenant être décrit. Les pistons 12 sont animés d'un mouvement alternatif qui aspire et refoule le liquide amené par la tuyauterie générale d'aspiration 81. Lors de la phase d'aspiration, le clapet d'aspiration 61 d'une culasse latérale 5 se lève sous l'effet de la dépression créée par la course d'aspiration du piston associé à cette culasse. Une quantité de liquide venant des canaux de dériva- tion 42 est alors admise dans la capacité de pompage 15. Lors de la phase de refoulement, le clapet d'aspiration 61 est appliqué contre le siège associé 62. Le clapet de refoulement 71 s'écarte du siège associé de manière à permettre l'écoulement du liquide dans les canaux de refoulement 53 et 45. Du fait que les pistons 12 sont décalés selon l'axe 21 de la pompe, le débit de liquide dans la tuyauterie générale de refoulement 82 est relativement régulier dans le temps. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et perfectionnements de détails et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. 2 2461127 REVENDICATIONS 1.- Pompe alternative à plusieurs capacités de pompage forméespar des cylindres fixés à un bâti selon une disposition en barillet et par des pistons susceptibles de coulisser dans ces cylindres sous l'action d'un mécanisme d'en- trainement et comportant un ensemble de canalisation canalisant le liquide à dé- placer d'une tuyauterie générale d'aspiration jusqu'aux capacités de pompage, l'écoulement étant contrôlé par des clapets d'aspiration, et desdites capacités de pompage à une tuyauterie générale de refoulement, l'écoulement étant contr8lé par des clapets de refoulement, caractérisée par le fait que cet ensemble de ca- nalisation comporte d'une part une culasse centrale percée d'un canal central de distribution raccordé à la tuyauterie générale d'aspiration et alimentant des conduits de dérivation qui rayonnent autour de lui jusqu'à des portées latéra- les et d'autre part des culasses latérales percées de conduits canalisant le li- quide de l'amont d'un dit clapet d'aspiration jusqu'à l'aval d'un dit clapet de refoulement, chacune de ces culasses latérales étant appliquée contre une portée de la culasse centrale et contre le bâti de manière qu'un de ses conduits prolon- ge un conduit de dérivation de ladite culasse centrale et qu'un autre de ses conduits communique avec une capacité de pompage. 2.- Pompe selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la cu- lasse centrale est percée radialement de conduits collecteurs débouchant dans un canal collecteur raccordé à la tuyautaie générale de refoulement. 3.- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisée par le fait que le canal de distribution et que le canal collec- teur de refoulement sont disposés selon l'axe de la pompe. 4.- Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca- ractérisée par le fait que les axes de déplacement des clapets d'aspiration sont disposés perpendiculairement à l'axe de la pompe et que les axes de déplacement des clapets de refoulement sont disposés parallèlement à l'axe de la pompe.