Brevet FR2216839A1 — publié le 19740830

Les chaines d'asservissement classiques utilises dans l'industrie : caoteurs, pompe vanne motorisas, amplificateur de commande sont remplacés dans certains cas par des nomoes doseuses électromagnétiques commandées par des dispositifs électroniques. Les caractéristiques intrinsèques des oompes doseuses électromagnétiques orésentent un certain nombre d'inconvénients: - la force produite par le moteur est une fonction inverse de l'ouverture de l'entrefer ce qui implique une limitation d'application ou un surdimensionnement important lorsque la pompe doit refouler dans un circuit sous pression. - le volume de cuivre utilisé dans le bobinage est relativenont important par rapport à la force produite et conduit à un coefficient de self élevé limitant la vitesse de l'équipage mobile de la pompe, donc sa cadence, ce volume rend le refroidissement difficile et constitue une autre limite. Le fonctionnement étant basé sur le rapoel de l'équipage mobile par un ressort il en résulte deux conséquences ( le s caractéristiques du ressort étant imposées par le coefficient de frottement de la pompe) : la force oroduite par le moteur doit inclure celle du ressort, la fréquence proore de l'équipage mobile est faible et conduit à un temps de retour long. La pomoe@doseuse électrodynamique suivant l'invention permet de remédier à ces inconvénients. La force produite par le moteur est constante tout au lJno de 13 course de la bobine dans l'entrefer. La force de rappel peut être produite par la bobine. La constante du ressort de guidage autorise éventuellement le fonctionnement à la fréquence de résonance de l'é@uipage mobile et @'intervient pas dans la force orodilte. Les techniques utilisées dans les génêrators de vibrations et dans les haut-parleurs démontrent ou'il est possible d'atteindre des fréauences de n lus de 20@ 000Hz ce nui autorise des débits très élevés, l'électronique associée permet de contrôler la @ompe, la mouvement du piston êtant s@llicité par impulsion unitaire, ou par des rafales d'impulsions, cette technioue digitale cermet de faire varier le débit en fonctionnement dans des proportions très importantes, sans affecter la précision du dosage. Le faible volume de cuivre utilisé assure un refroidissement facile en convection naturelle, forcée ou à l'aide d'échangeurs, La pompe doseuse électrodynamique, objet de l'invention, est constitués par une bobine mobile plongeant dans un champ magnétique. Le champ magnétique est produit par exemple, dans un entrefer cylindrique à l'aide d'aimants ou de bobines d'excitation. Lorsque la bobine est parcourue car un courant ou par une impulsion de courant, elle développe une force qui est transmise à l'équipage mobile de la oompe par l'intermédiaire d'une pièce d'accouplement dont le guidage, tout au long de la course utile, peut être simple, la fonction à assurer étant les centrages respectifs de la bobine dsns l'entrefer et de l'équipage mobile de la tete de pompe. La tête de la pompe peut être adaptée à différentes utilisa tions suivant les cerformances envisagées - tête à membrane pour les faibles pressions et les débits élevés - tête à piston pour les Dressions movennes - tête à aiguilles pour les oressions élevées. La course de l'équipage OnhilS : bobine membrane, oiston ou aiguilles, oeut être définie avec précision car plusieurs procédés : butées mécaniques, butées électrioues, @é@ulateur de tension, de traitement de la tension nu courant d'e citation capter de dénlacement. Le dessin appexé fig. 1 illustre à titre d'exemple un mode de réalisation conforme à l'invention. Le dispositif comporte au aimant 1, monté sur la claque ne base 2 et 12 claque supérieure 3, le nn'/au 4 referme le circuit mappétique par l'intermédiaire de l'@ntrefer ovlindrique 5. La bobine 6 plonge dans l'entrefer 5 ; elle est collée à la pièce d'accouplement 7 guidée @@@ le resport à lame 8 et @ et la tige 10. La partie supérieure de la pièce d'accouclement est reliée à la partir mobile de la pomoe 11; qui se dén1ace dans le corps 12. Le liquide est aspiré, puis refoulé grace à un ou plusieurs clapets monté sur les entrées et sorties 13 et 14 ; l'effet de bouchon peut également entre utilisé dans une pompe à aiguille. La pompe doseuse électrodynamique, objet de l'invention, peut être utilisée dans tous les domaines ou l'on a besoin de connaitre une quantité de liquide avec précision avec ou sans asservissement, le mode de fonctionnement pouvant être manuel, automatique avec cadence et quantité prédéterminée, ou asservi à des grandeurs physiques (pression, ddbit, température, humidité ....) ou électrochimioue (pH conductivité ...) parmi les aoDlications citons : Industries chimiques, analytiques ou préparatives. Elle est particulièrement bien adaptée aux systèmes de oroduction continu par introduction d'additifs ou de correctifs, tel que le traitement des eaux adoucies ou résiduaires .... ; Régulation de temoérature dans les systèmes de chauffage ou de refroidissement ; Alimentation de brûleurs de chauffage, de séchage de four ....; Introduction d'additifs ou de correctifs dans les brûleurs des chauffages cour corrsction des fumées ; Distribution de produits liquides ou gazeux .... alimentation de moteurs thermiques .... REVENDICATIONS -1- Pompe doseuse électrodynamique dans laquelle la force nécessaire au déplacement de l'équipage mobile résulte de l'effet d'un courant sur un champ magnétique caractérisé par l'emploi d'une bobine plongeant dans un entrefer cylindrique aimanté. -2- Pomoe doseuse électrodynamique selon la revendication 1 caractérisée par l'accouplement de la bobine à une membra ne se déplaçant à l'intérieur d'une cavité contrôlé car un ou plusieurs clacets. -3- Pompe doseuse électrodynamique selon la revendication 1 caracterisée par l'accouplement de la bobine à un oiston se déplaçant a l'intérieur d'une cavité @ontrôlée fer un ou plusieurs clapets. L'étanchéité du piston ent réalisé nnr un ou plusieurs oints fixes ou mobiles. -4- Pompe doseuse électrody@amique selon la revendicetion 1 caractérisée car l'accouplement de la bobine A une aiguille se déplaçant 2 l'intérieur d'une cavité contrôlée par un ou @ lusieurs clapets, l'étanch @té étant réalisée par la @ualité d'usinage et les états de surface. -5- Pompe d@seuse électrodynamique suivant les revendications 1 et 4 contrôlée par un trou d'aspiration de faible diamètre et un trou dé roufoulement plus important. -6- Pompe doseuse électrodynamique suivant la revendication 1 ou l'une des revendications de 2 à 5 caractérisée par le fait que la bobine est dotée d'un système de refr@idisse- ment à conve@tion paturelle, forcée ou équi@ée d'échan geurs de température. -7- Pompe raseuse suivant l'une nos revendications @@@@@@ @@@tes caractérisée par le fait que l'entrefer est munis d'un ou plusieurs anneaux de c@urt-circuit @olidaire du circuit man@étique.