Brevet FR2236095A1 — publié le 19750131

La présente invention-concerne une pompe de dosage ayant une construction susceptible-de garantir une stabilité constante du débit. Dans la mesure en continu de la concentration de matières, ainsi que dans d'autres opérations chimiques ou physiques, il est souvent nécessaire de pomper divers gaz ou liquides à une vitesse constante. Dans ce cas, on emploie- généralement pour le pompage des pompes à piston ou bien des pompes à membrane ou diaphragme. Un des inconvénients des pompes à membranes ou diaphragme est que l'écoulement de l'agent débité par pompage change au cours du temps à cause d'un vieillissement du matériau de la membrane. Quant aux pompes à piston, elles ont l'inconvénient de nécessiter une étanchéité complète du piston surtout pour de faibles débits de l'agent débité par pompage. La pompe doit être de construction très soignée avec un faible jeu entre le piston et le cylindre, ce qui présente le risque d'usure par friction du piston en cas de pénétration de quelconques impuretés. La pompe à piston nécessite, en outre, comme autre complication, la transformation d'un mouvement rotatif du moteur en un mouvement de translation pour la pompe. les inconvénients sclanentionnés sont éliminés, selon l'invention, par-une pompe de dosage avec piston et-mécanisme de commande, dont le piston a un diamètre inférieur d'au moins 0,5 % à celui du -cylindre, le piston baignant à l'intérieur du cylindre dans un liquide de viscosité au moins cent fois supérieure à celle de l'agent pompé, ce liquide étant séparé du fluide pompé,ou de l'atmosphère ambiante, ou des deux, par une membrane flexible. Au cours du mouvement alternatif du piston, par exemple vers le haut et vers le bas, le liquide à forte viscosité se déplace lui aussi vers le haut et vers le bas et la partie de ce liquide qui se déplace en sens contraire de la direction désirée, par suite du manque d'étanchéité entre piston et cylindre, ne représente qu'une quantité négligeable du fait de sa viscosité élevée par rapport à la masse du fluide pompé qui pourrait s'écouler par suite de ce défaut d'étanchéité s'il était pompé directement par ce piston. La présence d'au moins une membrane flexible est nécessaire, afin d'empêcher les fuites à l'extérieur du fluide à haute vis cosité à travers l'espace autour du piston en cas d'une différence de pression entre le fluide pompé et l'atmosphère ambiante. On peut, selon l'invention, utiliser, pour mettre en mouvement le piston, une tige de piston rigidement fixée à celui-ci, reliée par son extrémité extérieure à l'axe de l'excentrique rotatif du mécanisme de commande, par l'intermédiaire d'un palier. Au cours du pompage, la tige de piston prend des pompions obliques, de même que le piston. te manque d'étanchéité entre piston et cylindre permet facilement de telles obliquités et rend possible de ce fait l'utilisation du simple agencement énoncé ci-dessus, sans qu'il y ait lieu de transformer le mouvement rotatif du moteur en un mouvement de translation. La pompe se prête, en premier lieu, au pompage de gaz et de liquides peu visqueux pour lesquels l'emploi d'une pompe à piston classique donnerait lieu à des variations relativement importantes de débit même en cas de faible modification des défauts d'étanchéité. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront, par ailleurs, de la description que l'on va en donner ci-apres portant sur un--mode de réalisation choisi à titre d' exemple et représenté sur la figure unique du dessin annexé. Cet exemple, qui n'est d'ailleurs pas limitatif, se rapporte au pompage de l'air pour alimenter un analyseur électrochimique et mesurer la teneur de gaz sulfureux dans 1'atmosphère. La pompe, réalisée avantageusement en matière plastique transparente, par exemple méthacrylate de polyméthyle, présente une enveloppe cylindrique ayant un diamètre de 10 à 40 mm, constituant un cylindre 2, choisi en fonction du débit d'air requis, muni dans sa partie inférieure élargie d'un diaphragme ou membrane 5 en chlorure de polyvinyle mou ou en caoutchouc aux silicones ou en matériau analogue, qui sépare de l'espace délimité par le cylindre 2 un espace 4 à travers lequel s'écoule l'air pompé, admis au clapet 10, et qui s 'évacue par le clapet 11.Dans le cylindre 2, qui est rempli, au-dessus du diaphragme 5, de gly cérite ou d'un autre fluide à haute viscosité, est immergé un piston 1 réalisé en métal ou en matière plastique, dont le diamètre est inférieur de 0,5 à 1 % à celui du cylindre 2. Le piston 1 est fixé à une tige de piston 7 reliée par son extrémité extérieure à un mécanisme de commande consistant en un moteur synchrone sur l'arbre 9 duquel est monté un excentrique 8 avec palier. La partie supérieure du cylindre 2 est obturée par un diaphragme flexible 6 assemblé à la tige de piston 7 de manière étanche à l'air. te débit d'air pompé peut être établi à la valeur requise en choisissant le diamètre du cylindre et du piston, la vitesse en rotation du moteur (ou éventuellerent de la boite d'engrenages) ainsi que la course du piston. La gamme optimum de débits que l'on peut obtenir avec cette pompe est de 10 à 1 000 ml de gaz par minute. Pour un débit de 200 ml d'air par minute requis par l'analyseur électrochimique, on peut, avec utilisation d'un moteur synchrone tournant à 300 tfmn, considérer 2Q mm comme valeur optimale pour le diamètre du cylindre et une course d'environ 2,2 mm. Le fonctionnement de la pompe n'est pas gêné si le gaz est humide ou s'il il contient des impuretés, par exemple une substance fluide ou d'autres substances chimiquement corrosives telles que gaz sulfureux ou iode-, ce qui représente un facteur important pour son utilisation en association avec l'analyseur susmentionné. REVENDICATIONS 1. Pompe doseuse avec piston et mécanisme de commande, caractérisée en ce que le diamètre du piston est inférieur d'au moins 0,5 % à .celui du cylindre, le piston étant immergé à l'in- térieur du cylindre dans un liquide ayant une viscosité au moins cent fois plus élevée ce celle du fluide pompé, et qui est séparé de celui-ci ou de l'atmosphère ambiante ou des deux par un diaphragme ou membrane flexible. 2. Pompe doseuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le piston est fixé rigidement à une tige reliée par son extrémité extérieure, à l'aide d'un palier, à un excentrique monté rotatif sur l'arbre du-mécanisme de commande