Brevet FR2131829A1 — publié le 19721117

la présente invention concerne une pompe à tuyau destinée à des laboratoires et servant à transporter des gaz et des liquides avec un débit à peu près constant. Dans les laboratoires, des pompes presse-tuyau sont fréquemment utilisées pour le transport et pour le dosage de liquides. Surtout lorsqu'il s'agit de transporter des liquides agressuifs, ces pompes rendent de grands services parce que le liquide ne vient en contact qu'avec le tuyau et celui-ci peut être fait d'une matière résistant à plusieurs milieux, outre qutil peut être rapidement rechangé. te principe de fonctionnement des pompes à tuyau consiste en ce qu'à un certain endroit, un tuyau flexible est soumis à une compression locale et qu'en déplaçant l'organe de pression le long du tuyau, le -liquide se trouvant devant l'endroit de compression est refoulé tandis que simultanément, de l'autre côté de l'endroit de compression, du nouveau liquide est aspiré dans le tuyau. Etant donné que le tuyau ne présente qu'une longueur définie, il faut qu'à un certain moment l'organe de pression relâche le tuyau. Bien entendu, auparavant, il est nécessaire de comprimer le tuyau à un autre endroit suivant, pour que le liquide ne puisse refluer. Ce mode de fonctionnement entraine un inconvénient qui est propre à toutes les pompes à tuyau, Dans les pompes à tuyau connues, lors de la compression du tuyau à un endroit prévu et au moyen de l'organe de pression, par exemple d'un galet, la zone comprimée représente un certain volume occupé qui, sitôt que le galet relâche le tuyau, redevient libre et entratne l'aspiration dans ce volume dégagé d'une quantité correspondante de liquide. Vu que du côté de l'aspiration, le tuyau est comprimé, c'est-à-dire fermé, par le galet subséquent, le liquide est aspiré dans l'autre sens, du côté du refoulement, ce qui a pour conséquence une pulsation du courant de refoulement. Pour des problèmes de transport simples, cette pulsation est souvent sans importance. I1 y a cependant un nombre de cas où, du point de vue de l'application, ce phénomène représente un inconvénient considérabie qui peut même entièrement empêcher l'utilisation de la pompe. On rencontre ce problème notamment partout où il importe d'obtenir un transport régulier du liquide, par exemple lors de l'utilisation de la pompe pour une infusion, lors de l'aspiration de prélèvements à travers la cuve de cir pulsation d'un colorimètre et également aux cas où l'on utilise la pompe à tuyau au dosage.Dans ce dernier cas, des irrégula rités proportionnelles du mélange se produisent notamment lorsque la pompe est réalisée sous forme d'une pompe à canaux multiples et lorsqu'elle comporte des tuyaux à diamètres différents. Afin de réduire la' pulsation, on utilise deux moyens. Afin de maintenir faible le volume déplacé, les dimensions prévues pour l'organe de pression, auquel on donne le plus souvent la forme d'un galet, sont petites par rapport au diamètre du tuyau. On travaille donc avec un diamètre de galet aussi petit que possible, afin que, lors du soulèvement du galet, le rapport du volume aspiré par rapport au volume refoulé par le galet subséquent soit aussi faible que possible.On connait encore d'autres solutions suivant lesquelles le rapport de la vitesse de soulèvement du galet à la vitesse de refoulement est réduit de façon que, moyennant une construction appropriée, le changement de la distance entre le trajet du galet et la pièce coopérante s'effectue sur un parcours aussi long que possible, ce qui réduit également la pulsation. Néanmoins, ces mesures sont limitées du point de vue des possibilités de construction. Par exemple, plus le diamètre de galet est petit, plus les conditions de frottement dans les paliers de galet deviennent défavorables, ce qui entrains une contrainte de traction additionnelle des tuyaux. Théoriquement, pour supprimer la pulsation, il faudrait rendre nul soit le volume déplacé, soit la vitesse de soulèvement du galet. Cependant, ces deux mesures sont impossibles, la pulsation est inhérente au principe et elle ne peut être éliminée, au moyen des dispositions décrites ci-après, que partiellement. L'invention a pour but d'élargir les possibilités d'application de pompes à tuyau à des domaines où l'on exige un débit approximativement 'constant. L'invention est basée sur le problème de réduire, par rapport à des solutions connues, la pulsation de la vitesse de passage dans les pompes à tuyau, notamment dans celles à faible débit. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que plusieurs tuyaux ayant le même diamètre sont insérés en forme de boucles et superposées dans la fente circulaire se trouvant entre l'anneau de pression et le galet, leurs cotés d'aspiration et leurs côtés de refoulement étant chaque fois en communication, et que directement ou à proximité des côtés d'aspiration ou de refoulement, les points d'intersection dans lesquels les tuyaux se croisent chaque fois eux-mêmes sont disposés de manière à être décalés les uns des autres d'angles identiques, ou que plusieurs pompes équipées à chaque fois un tuyau sont disposées sur un organe de commande commun, de façon à être décalées entre elles des mêmes angles définis par les points d'intersection des tuyaux qui sont insérés en forme de boucles dans la fente circulaire des pompes et qui se croisent eux-mêmes, tous les côtés d'aspiration et tous les côtés de refoulement des tuyaux de toutes les pompes étant en communication; la fente,circulaire présente, dans sa partie la plus étroite, approximativement une largeur qui est égale au double de l'épaisseur de la paroi du tuyau inséré et le galet est réglable radialement par rapport à ltaxe de l'anneau de pression. Pour expliquer l'objet de l'invention, deux exemples de réalisations sont décrits dans ce qui suit et représentés aux dessins annexés. La fig. 1 montre une courbe de débit d'une pompe conforme à l'invention et equipée de deux tuyaux. La fig. 2 est un plan en coupe d'une pompe équipée de deux tuyaux de refoulement. La fig. 3 est une vue de dessus d'une pompe assemblée de deux pompes individuelles. Exemple de réalisation 1 (fig. 2) Dans le bottier 1 d'une pompe 2, un galet 4 est monté à l'intérieur d'un anneau de pression 3. Le galet 4 est mon- té à rotation sur un axe 6 qui peut être déplacé et ajusté radialement par rapport à l'axe 5 de l'anneau de pression 3 et qui peut pivoter autour de cet axe 5. Entre l'anneau de pression 3 et le valet 4 se trouve une fente circulaire 7 dans laquelle les tuyaux 8 et 9 sont logés, vus en direction axiale de l'anneau de pression 3, en forme de boucles et l'un sur l'autre.Cela veut dire que chaque tuyau est posé au moins une fois entièrement autour du galet 4, de sorte que chaque tuyau se croise une fois lui-même. Les tuyaux 8 et 9 sont insérés de manière que leurs points de croisement ou d'intersection 10 soient décalés l'un de l'autre d'un angle de 1800. Les côtés d'aspiration Il des tuyaux 8 et 9 de même que leurs côtés de refoulement 12 sont chaque fois reliés entre eux, si bien que les tuyaux comportent un orifice d'aspiration commun 15 et un orifice de refoulement commun 16 pour le fluide à transporter. Lorsqu'on choisit la différence entre le diamètre intérieur de l'anneau de pression 3 et le diamètre extérieur du galet 4 de façon que, mesuré sur la droite imaginaire 17, représentant la ligne de jonction des axes 5 et 6 et perpendiculaire sur ceux-ci, la largeur de la fente circulaire 7 soit égale au double de l'épaisseur de paroi 14 du tuyau, il s'ensuit, pour chaque tuyau approximativement l'allure de débit suivant la fig. 1, parce que les tuyaux sont comprimés chaque fois sur 1800, autrement dit le refoulement ne s'effectue chaque- fois que sur l'angle de 1800.La pompe 2 est commandée, par l'intermédiaire de l'axe 5, à partir d'un moteur électrique 13. Après la mise sous tension du moteur 13, la pompe 2 transporte le fluide à refouler à travers les tuyaux 8 et 9 à peu prs sans pulsations. Exemple de réalisation 2 (fig. 3) Dans deux pompes 2 dont la construction correspond à celte décrite dans le premier exemple de réalisation, excepté qu'en raison de la largeur axiale réduite de l'anneau de pression, elles sont plus plates, chaque fois un tuyau respectivement 8 et 9 est inséré en forme d'une spire entière. Les côtés d'aspiration 11 et les côtés de refoulement 12 des tuyaux 8 et 9 communiquent entre eux de la même façon comme il est décrit dans le premier exemple. De même, la phase de refoulement de chaque pompe est déterminée par la position de l'axe 6. et,par conséquent, du galet 4 à l'intérieur de l'anneau de pression 3. Pour obtenir dans la conduite commune de refoulement un débit constant, il faut que ces positions des axes 6 des deux pompes soit décalées de 1800. L"accouplement des pompes au moteur 13 est réalisé de façon que cette condition soit remplie. Dans les mécanismes 18 intercalés' entre le moteur 13--et les galets des pompes, il est prévu des éléments d'adaptation 19 permettant un réglage de la position des axes à l'intérieur des anneaux de pression 3. Lorsque la construction des mécanismes est convenable, plusieurs dispositions mutuelles différentes des pompes dans l'espace sont possibles. La fig. 3 représente une solution suivant laquelle les pompes sont disposées au même niveau, l'une à côté de l'autre. REVENDICATIONS 1 - Pompe à tuyau destinée à des laboratoires dans laquelle l'axe d'un galet qui est monté excentriquement à l'intérieur d'un anneau de pression cylindrique, est disposé de manière à pouvoir tourner autour de l'axe de l'anneau de pression et dont le tuyau transporteur du fluide est inséré, en forme d'au moins une spire entière, dans la fente circulaire se trouvant entre la surface intérieure de l'anneau de pression et le galet, caractérisé en ce que plusieurs tuyaux 8, 9 ayant le même diamètre et étant disposés axialement par rapport à l'anneau de pression 3 sont insérés sous forme de boucles dans la fente circulaire 7, leurs côtés d'aspiration 11 et leurs côtés de refoulement 12 étant, chaque fois, en communication, et que directement ou à proximité des côtés respectivement d'aspiration et de refoulement 11, 12, les points d'intersection 10 dans lesquels les tuyaux 8, 9 se croisent eux-mêmes, sont disposés de manière à être décalés les uns des autres des mêmes angles a. 2 - Pompe à tuyau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que plusieurs pompes de ce type 2 équipées, chaque fois, d'un seul tuyau 8, 9 sont disposées sur un organe de commande commun 13 de façon à être décalées entre elles des mêmes angles définis par les points d'intersection 10 des tuyaux 8, 9 qui sont insérés sous forme de boucles dans les fentes cir cuBlbes7 des pompes 2 et que tous les côtés d'aspiration 11 et tous les côtés de refoulement 12 des tuyaux 8, 9 des différentes pompes 2 se trouvent, chaque fois, en communication. 3 - Pompe à tuyau suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le diamètre du galet 4 est défini de manière que la fente circulaire 7 présente, dans sa partie la plus étroite, approximativement une largeur égale au double de l'épaisseur de la paroi 14 du tuyau inséré 8, 9 et, dans sa partie la plus large, diamétralement opposée, approximativement ou exactement la largeur égale au diamètre du tuyau 8, 9 à l'état non comprimé. 4 - Pompe à tuyau suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le galet peut être réglé en direction radiale par rapport à l'axe 5 de l'anneau de pression 3.