Brevet FR2136890A1 — publié le 19721229

La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif de pompage pour la distribution, dans un circuit, d'un liquide exempt de gaz, du type comportant une cuve alimentée par gravité en liquide à distribuer et une pompe qui aspire le liquide de la cuve, le débit de cette pompe etant régulé par une soupape double équilibrée, commandée en fonction du niveau du liquide dans ladite cuve. De tels dispositifs sont décrits par le brevet N01 .369.310 du 7 Avril 1960 pour: "Procédé d'aménagement d'une pompe volumétrique et pompe à débit variable ainsi obtenue" et par la demande de brevet NO 7009037 du 13 Mars 1970 pour: Dispositif de pompage pour la distribution de liquides exempts de gaz", au nom du demandeur. Dans les dispositifs de pompage du type décrit dans la demande de brevet susmentionnée, la mise à l'atmosphère de la cuve est réalisée au moyen d'une tubulure qui communique avec un orifice prévu a sa partie supérieure et qui débouche à un niveau supérieur au réservoir qui contient le fluide alimentant ladite cuve. Cette mise à l'atmosphère a deux fonctions qui sont les suivantes: 1 - elle permet d'effectuer le remplissage de la cuve en liquide nécessaire au fonctionnement de l'installation, en rendant possible l'évacuation de l'air qui se trouve dans ladite cuve préalablement au remplissage. 2 - lorsque le débit de l'alimentation par gravité devient inférieur au débit de refoulement de la pompe le niveau du liquide baisse dans la tubulure de mise à l'atmosphère puis dans la cuve de sorte que la soupape double équilibrée, commandée par un flotteur qui suit le niveau du liquide,freine le débit d'aspiration de la pompe et par conséquent son débit de refoulement. Avec ce système de mise à l'atmosphère l'alimentation de la cuve se fait donc uniquement par gravité. Il en résulte que le dispositif de pompage est sensible aux pertes de charge pouvant se produire dans le circuit d'alimentation. C'est ainsi par exemple qu'en cas de colmatage du filtre habituellement prévu dans le circuit d'alimentation, le débit d'alimentation diminue ce qui entraîne une baisse du niveau du liquide dans la cuve et par suite une diminution du débit de refoulement du dispositif. Le dispositif selon la présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient et il est caractérisé en ce qu'il est muni de moyens sensibles à la hauteur de charge du liquide d'alimentation et prévus pour établir ou interrompre la mise en communication de la cuve rvec ec l'atmzXrhère en fol:ctiorl de ladite hauteur de charge. Ces moyens permettent, en interrompant la communication entre l'atmosphère et la cuve, de créer, lorsque le débit d'alimentation par gravité est inférieur au débit de refoulement et que la hauteur de charge devient inférieure à une valeur déterminée, un vide dans la cuve qui provoque une aspiration du liquide du réservoir, et crée par conséquent un débit d'aspiration qui s'ajoute au débit naturel par gravité. De tels moyens permettent donc la conservation du débit de refoulement. Selon une autre caractéristique de l'invention les moyens précités sont constitués par un flotteur logé à l'intérieur d'un carter relié à la cuve et à l'atmosphère, ledit flotteur étant muni, à sa partie inférieure, d'un clapet coopérant avec un siège fixe situé à la partie inférieure dudit carter qui communique avec ladite cuve. Un tel clapet monté sur un flotteur constitue un moyen très simple et très économique de réaliser la commande de mise à l'atmosphère de la cuve. Selon une autre caractéristique de l'invention le carter précité est muni à sa partie supérieure d'orifices le mettant en communication avec l'atmosphère quelque soit la position du flotteur dans ledit- carter. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. flans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple. - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de pompage muni de moyens de mise à l'atmosphère de la cuve selon un premier mode de réalisation de l'invention. - la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle, desdits moyens. - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2. - la figure 4 est une coupe de moyens de mise a l'atmosphère de la cuve selon un second mode de réalisation de l'invention. Selon l'exemple de réalisation représenté à la figure 1 le dispositif de pompage d'un liquide exempt de gaz du type décrit dans la demande de brevet susmentionnée comporte essentiellement une cuve 1 munie d'un orifice d'admission 2 permettant de l'alimenter en liquide par gravité à partir d'un réservoir représenté schématiquement en 3 et relié audit orifice 2 par une tubulure représentée schématiquement en 4. te liquide se trouvant dans la cuve 1 est aspiré par une pompe (non représentée), entraînée en rotation par un moteur (non représenté). La pompe a son orifice d'aspiration 5 relié, par l'intermédiaire d'un conduit 6, à une soupape double équilibrée 7 située au fond de la cuve 1 et dont l'ouverture est commandée par un flotteur 8. L'orifice de refoulement de la pompe communique avec un orifice de sortie 10 de la cuve 1 qui communique lui-meAme, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour non représenté, avec le circuit d'utilisation 11. La cuve 1 est mise à l'atmosphère au moyen d'un dispositif qui communique avec un orifice 14 traversant la paroi de ladite cuve 1, à sa partie supérieure, ce dispositif étant désigné d'une façon générale par 15. te dispositif de mise à l'atmosphère 15 comporte essentiellement un carter 16 de forme cylindrique muni à sa partie inférieure d'une pIèce de raccordement 17 dont la paroi supérieure 17a forme siège de soupape, et traversée par un orifice 18 qui communique avec l'orifice 14 de la cuve te carter 16 est muni à sa partie supérieure d'une pièce de raccordement creuse 19 dont la paroi inférieure 19a est munie d'une protubérance 21 faisant saillie à l'intérieur du carter et est traversée par une pluralité d'orifices 22 disposés autour de la protubérance 21. La pièce de raccordement 19 communique, à sa partie supérieure avec une tubulure 24 débouchant à un niveau supérieur ou au moins égal à la partie haute du réservoir 3. A l'interieur du carter 16 est logé un flotteur 25 présentant laforme d'un parallélèpipède de section carrée et prévu pour pouvoir coulisser à l'intérieur du carter cylindrique 16 en prenant appui, par ses arêtes verticales, sur la paroi interne dudit carter tout en laissant subsister un espace intermédiaire libre pour le passage de l'air et du liquide. Le flotteur 25 est muni, à sa partie inférieure, d'un clapet 26, par exemple en caoutchouc, prévu pour venir s'appliquer sur la paroi 17a de la pièce de raccordement 17 et obturer l'orifice 18. Lorsqu'on remplit la cuve de liquide pour faire fonctionner l'installation, l'air chassé par l'orifice 14 passe par l'orifice 8, soulève le flotteur 25 qui se trouve en appui sur l'orifice 18, puis s'échappe par la tubulure 24. Le remplissage de la cuve au moment du démarrage de la pompe ne pose donc aucun problème. Lorsque le dispositif fonctionne et que la pompe est nor malement alimentée par gravité par le réservoir 3, le niveau du liquide tend à s'établir dans la tubulure 24 au même niveau que dans le réservoir lui-même, le flotteur se trouve alors en position haute de sorte que le clapet 26 dégage l'orifice 18, la c cuve 1 communique avec l'atmosphère par les orifices 14, 18, 22 et la tubulure 24. Aussi longtemps que l'orifice 18 n'est pas obturé, le flotteur étant en position haute ou intermédiaire, la mise à l'atmospère a lieu comme dans le cas où elle est effectuée par une simple tubulure. Si pour une raison quelconque, par exemple la diminution de la hauteur de charge du liquide du réservoir 3, le débit d'alimen tation de la cuve par gravité devient inférieur au débit de refoulement de la pompe, le niveau du liquide baisse d'abord dans la tubulure 24 puis dans le carter 16 et le flotteur 25, qui suit dans le niveau du liquide, baisse avec ce dernier. Lorsque le liquide a atteint un certain niveau dans le carter, c'est-à-dire que 'la-hauteurde~chea atteint une valeur déterminée, le clapet 26 vient s'appliquer sur l'orifice 18, interrompant ainsi la commu nication entre l'intérieur de la cuve 1 et l'atmosphère. ta pompe continuant à fonctionner avec un débit de refoulement supérieur au débit d'admission par gravité, il se crée, dans la cuve 1, une dépression qui provoque une aspiration du liquide du réservoir 3, accroîssant ainsi le débit d'alimentation jusqu'à ce que celui-ci devienne égal au débit de refoulement. Dans ce cas, le niveau du liquide dans la cuve 1 ne varie pas de sorte que le flotteur n'a aucune action sur la soupape équilibrée. En cas d'accroissement progressif des pertes de charge de l'aspiration, le vide croît progressivement entraînant une diminution du débit de refoulement de la pompe. A la limite, pour une fermeture totale de l'aspiration, le débit de refoulement de la pompe devient nul. S'il se produit des entrées d'air ou de gaz dans le circuit d'aspiration cet air ou ce gaz vient dans la partie supérieure de la cuve 1, de sorte que le niveau du liquide dans ladite cuve descend progressivement, entraînant le flotteur qui actionne alors la soupape équilibrée de façon à freiner le débit d'aspiration de la pompe et par conséquent son débit de refoulement. A la limite le flotteur ferme complétement la soupape double en annulant ainsi totalement le débit de la pompe. Inversement si le débit d'admission augmente, faisant monter le niveau du liquide dans la cuve, l'air qui se trouve à la partie supérieure de ladite cuve traverse l'orifice 18 et par conséquent s'évacue dans l'atmosphère dès que la pression est suffisante pour soulever le clapet 26 et le flotteur 25. Lorsque le liquide pénètre à nouveau dans le carter 16 le flotteur est soulevé pour un certain niveau de liquide, de sorte que le clapet dégage l'orifice 18. En position haute le flotteur vient en butée contre- la protubérance 21 sans interrompre la communication entre le carter 16 et l'atmospphère qui s'établit par les orifices 22 disposés autour de ladite protubérance. On voit que le dispositif de mise à l'atmosphère selon l'invention permet de vaincre les pertes de charge du circuit d'alimentation, en cas de colmatage du filtre d'admission par exemple, et permet de conserver le débit du dispositif de pompage lorsque la hauteur de charge du liquide du réservoir décroît et même si cette hauteur de charge devient négative. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 4 dans laquelle les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments que sur la figure 3, le carter 16, au lieu d'être relié, par l'intermédiaire de la pièce de raccordement 19, à la tubulure 24 débouchant à l'atmosphère, est muni, à sa partie supérieure, d'une pièce de raccordement 27 identique à la pièce de raccordement inférieure17, c'est-à-dire comportant une paroi de fond 27a formant siège de soupape et traversée par un orifice 28 qui débouche directement à l'atmosphère. te flotteur 25 est muni, à sa partie supérieure, d'un clapet 29 identique au clapet 26 et destiné à venir s'appliquer contre l'orifice 28 et par conséquent l'obturer de façon étanche, dès que le flotteur est en position haute, c'est-à-dire que le liquide dans le carter 16 a atteint un niveau suffisant. Ce dispositif a l'avantage de supprimer la nécessité de prévoir une tubulure ayant une hauteur au moins égale au niveau du liquide dans le réservoir ou raccordée à la partie supérieure dudit réservoir. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de pompage pour la distribution, dans un circuit, d'un liquide exempt de gaz, du type comportant une cuve alimentée par gravité en liquide à distribuer et une pompe qui aspire le liquide de la cuve, le débit de cette pompe étant régulé par une soupape commandée en fonction du niveau du liquide dans ladite cuve, caractérisé en ce qu'il est muni, pour la mise à l'atmosphère de la cuve, de moyens sensibles à la hauteur de charge du liquide d'alimentation, prevus pour établir ou interrompre la communication entre ladite cuve et l'atmosphère en fonction de ladite hauteur de charge. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par un flotteur logé à l'intérieur d'un carter relié à la cuve et à l'atmosphère, ledit flotteur étant muni, à sa partie inférieure, d'un clapet coopérant avec un siège fixe, situé à la partie inférieure dudit carter qui communique avec ladite cuve. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carter précité est muni, à sa partie supérieure, d'orifices mettant en communication ledit carter avec l'atmosphère quelque soit la position du flotteur dans ledit carter. 4.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le flotteur est muni, à sa partie supérieure, d'un second clapet coopérant avec un second siège fixe situé à la partie supérieure dudit carter qui communique avec l'atmosphère.