Brevet FR2470268A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne principalement les électro-pompes amovibles et portatives destinées, en particulier, à la vidange rapide de fats, de cuves ou de citernes. Sur les dispositifs connus de ce genre, le type de pompe utilisé est généralement axial ou à hélice. La très faible hauteur d'aspiration de ces sortes de pompes oblige les constructeurs à placer celles-ci à la partie inférieure- du tube plongeur, juste au dessus de la crépine d'aspiration. Cette conception oblige à relier la turbine de la pompe au moteur d'entradnement par par un arbre très long, monté dans l'axe du tube plongeur de façon que l'extremité opposée à la turbine puisse être reliée à l'arbre du moteur après avoir traversé un presse-étoupe situé à la partie supérieure d'un coude de refoulement. Cette disposition permet de soustraire- le moteur et ses organes électriques d'alimentation et de commande du milieu fluide. De telles pompes sont utiliséessnotamment en viticulture, depuis de très nombreuses années; au cours desquelles elles ont fait l'objet de perfectionnements. successifs dont les principaux font l'objet des brevets suivants - FR.A - 1.080.737 du 24.4.3953 : pompe pour réservoir. - FR.A - 1.120.867 du 16.3.I955 : pompe mélangeur électrique. - FR.A - 2.003.354 du 7.II.1969: pompe à moteur pour fûts. - I).Â - 2-.334.495 du 6.7.I973 - FR.A - 2.383.336 du 7.3.977 : pompe à vin spéciale vide fûts ou vide cuves. Tous ces modèles de pompes présentent les principaux inconvénients suivants - Le type de pompe est nécessairement du type axial; ce qui limite considérablement la hauteur manomètrique- de refoulement. - Le plongeur n'est généralement pas démontable, en vue, par exemple, de permettre, dans certains cas, le raccordement direct du conduit d'aspiration de la pompe sur la vanne de vidange d'une cuve ou d'une citerne afin de bénéficier d'une aspiration en charge. Les perfectionnements objets de l'invention remédient à ces inconvénients. Avec ceux-ci, en effet - Il est possible de mettre à volonté la pompe en version à tube plongeur ou à aspiration directe, par simple action sur un raccord rapide standard compatible avec les vannes et les raccords qui équipent les vannes de vidange des cuves et des citernes et les tuyauteries souples. - La hauteur de refoulement de la pompe couvre très largement les besoins; ce qui permet de l'utiliser avec des liquides à masse volumique assez élevée ou chargés de particules solides telles que les lies de vin par exemple. Ces perfectionnements se caractérisent comme suit - L'organe principal de pompage est une roue à aubes de pompe centrifuge qui est montée directement dans le coude de refoulement qui est ainsi utilisé comme volute de refoulement. - La roue à aubes, qui constitue un rotor (ou rouet) de pompe centrifuge ouvert, est montée à la partie inférieure du coude de la tuyauterie de refoulement, de façon que la face avant des pales soit située au niveau du plan de raccordement du coude et de la tuyauterie d'aspiration et que la face extérieure de la roue soit située au niveau de l'are de la tuyauterie de refoulement. - Le tube plongeur se fixe sur le conduit d'aspiration de la pompe principale par l'intermédiaire d'un raccord rapide. - L'arbre d'entrainement de la pompe immergée située à la partie inférieure du tube plongeur se raccorde à une prise de mouvement montée à l'extrêmité d'un prolongement de l'arbre d'entraînement de la roue à aubes, par l'intermédiaire d'une prise de mouvement, constituée d'un accouplement rigide du type "tournevis" ou à "carré dtentraînemerN située au dessus du plan de raccordement du tube plongeur. - Le conduit d'aspiration de la pompe principale est muni d'un convergent-divergent, traversé axialement par le prolongement de l'arbre d'entraînement de la roue à aubes, dont le diamètre de sortie du divergent est égal au diamètre de giration des pales et dont la conicité du divergent est égale à 300. - La roue de la roue à aubes est effilée à sa périphérie de façon à faciliter l'écoulement et à accroître le rendement. Cette forme effilée peut être obtenue en réalisant un large chanfrein à la périphérie de la roue, sur la face interne de celle-ci, entre les aubes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple non limitatifs en regard des figures qui représentent: - La figure I : Une vue en coupe longitudinale d'une pompe à plongeur. - La figure 2 : Une vue de face de la roue à aubes. - La figure 3 : Une vue en coupe longitudinale de la roue montrant les détails de réalisation d'un chanfrein. Sur la figure I,on a représenté un coude I ayant un conduit d'aspiration 2 et un conduit de refoulement 3, à l'intérieur duquel on a monté une roue à trois aubes courbes 4, dont la face avant des aubes 5 est située au niveau du plan de raccordement du coude I et du conduit d'aspiration 2 et dont la face extérieure 6 de la roue est située au niveau de l'axe du conduit de refoulement 3. Sur la même figure- a été représenté un tube plongeur amovible 7 fixé sur le conduit d'aspiration 2 par un raccord 8, à la partie inférieure duquel a été montée une pompe hélice 9 entraînée par un arbre IO relié au prolongement II de l'arbre d'entraînement de la roue à aubes 4 par un accouplement rigide I2. Le conduit dtaspiration 2 est muni d'un dispositif convergentdivergent I3 dont la conicité du divergent est de 300, monté én amont de la roue å aubes 4, de façon que la face avant des trois aubes courbes 5 se trouve dans le plan de la section de sortie du divergent et qu'il soit traversé longitudinalement et entièrement par le prolongement- II de l'arbre d'entrainement de la roue à aubes4. Sur la figure 2, oq. a représenté la roue à aubes 4 équipée de ses trois aubes. courbes 5 et munie d'un chanfrein I4 donnant a la roueune section effilée vers la périphérie. Sur la figure 3, on a représenté une vue en coupe longitudinale de la roue à aubes 4 sur latilelle apparat le chanfrein I4. Comme on le voit, l'hélice 9 située à la partie inférieure du tube plongeur 7 permet d'aspirer le liquide le plus près possible du fond d'un réservoir, d'une citerne ou d'un fût et de refouler celui-ci à une hauteur suffisante pour alimenter la roue à aubes 4 située à l'intérieur du coude de refoulement I. L'utilisation du tube plongeur 7 n1 étant pas toujours nécessaire, il était intéressant de pouvoir désolidariser celui-ci du coude de refoulement I dans lequel est située la roue à aubes 4. Il fallait, pour cela, que le tube plongeur 7 soit rendu amovible par l'intermédiaire d'un raccord rapide 8. Cette désolidarisation nécessitant la séparation en deux tronçotis de l'arbre d'entrainement IO de la pompe hélice 9, le montage d'un accouplement rapide I2 au dessus du plan de raccordement du tube plongeur rend cette séparation possible sans empêcher un remontage rapide ultérieur. Le tube plongeur 7 étant démonté et le conduit d'aspiration 2 du coude I étant raccordé directement à une tuyauterie ou à ltextrêmité de la vanne de vidange d'une cuve ou d'une citerne, la roue à aubes 4 peut avoir un fonctionnement autonome puisque son aspiration s'effectue en charge. Cette disposition permet donc de réaliser une pompe mixte, vide fûts ou vide cuves en utilisant la même pompe principale constituée d'une roue à aubes de pompe centrifuge. Cette pompe est transformée en vide fftts ou en vide cuves selon que l'on monte ou que l'on démonte le tube plongeur 7 équipé de sa pompe hélice 9. Par ailleurs, le rendement de la pompe du type centrifuge à roue à aubes ouverte 4 dont la volute de refoulement est constituée du coude I et du conduit de refoulement 3 est notablement augmenté du fait de la présence en amont d'un convergent-divergent I3 concentrique à l'arbre II et d'un bord effilé I4 sur la face interne de la roue à aubes 4, dont le nombre d'aubes leur courbure, leur forme et leurs dimensions ont été déterminées pour permettre l'utilisation directe du coude I comme volute de refoulement de la pompe centrifuge a roue ouverte ainsi constituée. Ces perfectionnementss peuvent s'appliquer en particulier sur toutes les pompes portatives utilisées notamment par le8 vigneron8 afin de permettre le transvasement d'un liquide contenu dans des fats, des cuves ou des citernes avec la même pompe qui devient ainsi une pompe mixte vide fts-vide cuves. REVENDICATIONS I . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée caractérisé en ce que l'organe principal de pompage- est une roue à aubes montée au niveau du coudede refoulement, le tube plongeur équipé de sa turbine immergée est amovible, le conduit d'aspiration est muni d'un convergent-divergent et que la roue de la roue à aubes est effilée à sa périphérie. 2 . Perfectionnement aux pompes de'transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication I caractérisé par le fait que la roue à aubes est montée directement dans le coude de la tuyauterie de refoulement. 3,. Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le coude de la tuyauterie de refoulement est utilisé comme volute de refoulement. 4 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et a turbine immergée selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la roue à aubes constitue un rotor ouvert de pompe centrifuge. 5 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon les revendications 2 et 3 caractérisé par'le fait que la roue à aubes est montée à la partie inférieure du coude de la tuyauterie de refoulement de façon que la face avant des pales soit située au niveau du plan de raccordement du coude et de la tuyauterie d'aspiration et que la face externe de la roue est située au niveau de ltaxe de la tuyauterie de refoulement. 6 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication I caractérisé par le fait que le tuyau plongeur d'aspiration équipé de sa turbine immergée se raccorde à la tuyauterie d'aspiration de la pompe principale par l'intermédiaire d'un raccord à fixation rapide. 7 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon les revendications I et 6 caractérisé par le fait que l'arbre d'entraînement de la pompe immergée située à la partie inférieure du tube plongeur se raccorde à une prise de mouvement située dans le prolongement de l'arbre d'entraînement de la roue à aubes et au-dessus du plan de raccordement du tube plongeur. 8 . Perfectionnement aux pompes de transvesement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication 7 caractérisé par le fait que la prise de mouvement est un accouplement rigide du type "tournevis" ou un carré dtentrainement. 9 ,. Perfectionnement aux pompes de transvasement & tube plongeur et à turbine immergée selon les revendications I et 7 caractérisé par le fait que le convergent-divergent qui se trouve dans le conduit d'aspiration de la roue à aubes est entièrement traversé longitudinalement par le prolongement de l'arbre d'entraînement de la roue à aubes. IO . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le diamètre de sortie du divergent est égal au diamètre de giration des aubes de la roue à aubes. II . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication 9 caractérisé par le fait que la conicité du conduit divergent est de 300. I2 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon la revendication I caractérisé par le fait que la roue de la roue à aubes est effilée par un large chanfrein réalisé sur la face interne, entre les aubes. I3 . Perfectionnement aux pompes de transvasement à tube plongeur et à turbine immergée selon les revendications I et 4 caractérisé par le fait que la roue à aubes possède trois aubes courbes.