Brevet FR2352180A1 — publié le 19771216

L'invention, due à Messieurs Roger CUvILLIE?R, Roland BORGHMANS, Philippe LARROSE et Robert VERHAEGHE dans le cadre des travaux qui leur ont été confies par le demandeur, se rapporte à une pompe à effet péristaltique capable à'entraîner des fluides et des pulpes de toutes natures. Les pompes péristaltiques, comportant un tuyau fait d'une matière souple et ou elastique que l'on comprime entre une surface fixe et une série de galets montés sur une structure tournante entraînée par un moteur, sont connues. Afin d'éviter un entraine- ment intempestif du tuyau lui-même, on fixe à ltextrémité du tuyau souple un epaulement qui a pour effet de buter sur une partie du bâti. Lorsque l'on désire faire varier le débit, on remplace le tuyau de la pompe par un tuyau dont le diamètre correspond au débit choisi. Ce remplacement est laborieux car le tuyau s'insère entre un corps fixe et une série de galets comprimant le tuyau. De plus, cette substitution ne permettant pas, en raison des dimensions existant entre galets et corps fixe, l'insertion du tuyau de diamètre voulu, on a donc été amené à utiliser des galets montés sur des glissières, de telle sorte que la variation de débit s'effectue par le réglage de la distance de certains galets par rapport au corps fixe sur lequel s'appuie le tuyau. En définitive, ou bien on doit opérer une substitution difficile du tuyau, ou bien on doit utiliser une pompe plus complexe nécessitant une série de réglages préalables. Mais, quel que soit le type de pompe utilisé, on est amené, pour obtenir ltentrasnement des volumes prédéterminés de fluide, à aplatir complètement le tuyau en au moins deux points, cet aplatissement se produisant par laminage du tube entre un corps fixe et un galet. L'objet de l'invention est une pompe à effet péristaltique dont le volume de gaz, de fluide liquide ou de pulpe homogène ou granuleuse, entraîné à chaque tour de l'arbre d'entratnement, est obtenu par la rotation de rouleaux disposés autour de 11 arbre d'entraînement, la variation du débit s'effectuant en faisant varier la longueur et ou le diamètre d'au moins une partie du tuyau tendue par deux rouleaux consécutifs. Cette pompe présente donc l'avantage important de permettre l'utilisation de tuyaux de tous diamètres puisque l'on n'est plus tributaire de l'écart existant entre un corps fixe et des galets, cette distance pouvant être fixe, ou réglable dans le cas de pompes plus complexes. En outre, il suffit de prévoir un ensemble supplémentaire d'emplacements de fixation des tuyaux pour faire varier le débit par simple accroissement ou diminution de longueur du tuyau, l'une des fixations des extrémités du tube étant plus écartée ou plus rapprochée de l'autre extrémité selon le cas.En outre, le tuyau n'étant plus laminé entre un corps fixe et un galet, la pompe peut entraîner sans inconvénient des pulpes granuleuses, aucune détérioration prématurée n'étant à craindre par le coincement de certaines particules, celles-ci déformant seulement momentanément la face du tuyau opposée à la face en contact avec le rouleau. De plus, la combinaison de l'ensemble des emplacements de fixation et des rouleaux, dont la longueur est au moins égale à la plus grande distance des plans perpendiculaires aux rouleaux et passant par les passages prévus, permet l'insertion aisée de tuyaux supplémentaires accroissant le débit et améliorant l'équilibrage des efforts supportés par les rouleaux. I1 devient ainsi possible, à l'aide d'une même pompe, de multiplier la valeur d'un débit au moyen de plusieurs circuits mis en parallèle ou d'obtenir simultanément des débits différents de fluides et de pulpes divers. L'expérience montre en outre que cette pompe permet, quand on l'utilise en pompe à vide, d'atteindre un vide poussé. Un autre objet de l'invention est une pompe de ce type, caractérisée en outre en ce que l'on prévoit aux extrémités des tuyaux une pièce portant une série d'épaulements, chaque extrémité du tuyau étant maintenue serrée entre un alésage de ladite pièce et un embout cannelé d'une pièce comportant deux embouts. Ce montage a non seulement l'avantage de résister à la traction exercée sur le tuyau lorsque la pompe entre en action, mais aussi de pouvoir etre très commode et très souple puisqu'il suffit de prévoir de simples lumières dans une plaque du bâti pour y loger la pièce de fixation en utilisant la rainure formée entre deux épaulements consécutifs. Le nombre suffisant d'épaulements, quatre par exemple, permet d'adapter au mieux le tube choisi aux positions de fixation sur le bâti et de tendre plus ou moins le tuyau péristaltique. On réalise ainsi des pompes de tous diamètres se pretant aussi bien à des utilisations dans des usines pilotes de traitement de minerais, notamment pour le recyclage de produits envoyés sur des tables à secousses, qu'à des manutentions de liquides corrosifs, acides par exemple, ces pompes pouvant encore fonctionner en pompes à vide par simple réglage de la tension des tuyaux péristaltiques. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront dans la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, un mode de réalisation de la présente invention. Sur les dessins la figure 1 est une vue schématique en élévation de la pompe avec arrachement d'une partie du rotor, la figure 2 est une vue en plan de la pompe, la figure 3 est un exemple de montage vu en plan d'une pompe avec un circuit unique, la figure 4 un exemple avec double circuit, la figure 5 un exemple à quatre circuits, la figure 6 les plaques de fixation des tuyaux péristaltiques de la pompe de la figure 5, la figure 7 le montage étanche d'un roulement d'un rouleau du rotor, et la figure 8 un dispositif de montage des extrémités d'un élément péristaltique. La pompe péristaltique, représentée figure 1 sous une forme schématique, comprend essentiellement un bâti 1, figures 1 et 2, un rotor désigné par la référence générale 2, un élément péristaltique 3 et un moyen d'entratnement du rotor 2 composé de la courroie de transmission 4 et de la poulie 5. Le bâti 1 comporte deux plaques de fixation 6 et 7 sur lesquelles sont montés les moyens de fixation 8 et 9 de l'élément péristaltique 3. Ce bâti supporte en outre le groupe motoréducteur 10 avec ou sans variateur de vitesse entraînant la courroie 4 par la poulie 11. Le rotor 2 est composé d'un arbre d'entraînement 12 solidaire des disques porteurs 13 et 14 sur lesquels sont montés trois rouleaux 15, 16 et 17. Ces rouleaux tournent librement autour de leur axe, de sorte que lorsque le groupe moteur 10 entraîne le rotor 2, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, l'élément 3 est d'abord en contact avec le rouleau 16 dans sa partie voisine de la fixation 8, ce rouleau entraînant le fluide ou la pulpe provenant du tuyau 18. Cette même partie de l'élément 3 est de nouveau balayée par le rouleau 15 et enfin par le rouleau 17. Au cours de cette action, le rouleau 15 puis successivement les rouleaux 17 et 16 chassent le fluide ou la pulpe contenus dans la partie de l'élément 3 dont le moyen de fixation 9 est connecté au tuyau 19.La déformation angulaire de l'élément péristaltique 3 aux points A et B est suffisante pour entratner l'écrasement de l'élément mais la face de l'élément opposée au rouleau entraînant la déformation étant libre, tout coincement accidentel et momentané d'un matériau solide en cet endroit n'entrain qu'unie simple déformation passagère de l'élé- ment souple ou élastique 3 sans provoquer la détérioration de l'élément. L'expérience montre qu'il n'est pas indispensable, pour obtenir l'entralnement du fluide ou de la pulpe, d'enrouler l'élément péristaltique 3 autour du rotor de façon que l'angle formé par les directions de ses extrémités soit un angle de 3600. Les modes de réalisation des figures 3 et 4 montrent en effet que cet angle peut être de 1800, ce qui a pour avantage de situer les tuyaux d'alimentation et de sortie 18 et 19 du même côté de la pompe. Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'élément additionnel 20 a été disposé en fixant les tuyaux d'alimentation 21 et de sortie 22 sur la plaque 7. Cette disposition a pour effet de mieux équilibrer les efforts sur le rotor 2. I1 va de soi que l'on pourrait néanmoins disposer les moyens de fixation 23 et 24 de ces tuyaux sur la plaque 6 ou même sur une partie non verticale solidaire du bâti. Les éléments 3 et 20 peuvent aussi être aisément doublés, comme le montre la figure 5, où en plus des éléments 3 et 20 les éléments 25 et 26 servent à entraîneur les produits alimentés par le tuyau 27 pour l'élément 25 et alimentés par un tuyau situé à l'aplomb du tuyau d'évacuation 28 pour l'élément 26. A cet effet, on utilise des plaques 6 telles que représentées figure 6 comportant des lumières 29 et 30 et des encoches 31 et 32. Le montage des éléments 3 et 25 est ainsi rendu très commode puisqu'il suffit d'un simple glissement des moyens de fixation, tels que 8 figure 8, dans les encoches, telles que 31, ou dans les parties resserrées des lumières telles que 29, pour obtenir le montage désiré. En outre, la pièce 8, figure 8, comprend dans l'exemple choisi quatre disques 33 délimitant trois rainures circulaires. On peut, de cette manière, faire pénétrer la partie inférieure des encoches 31 ou des lumières 29 dans la rainure choisie de la pièce 8 par simple glissement de celle-ci vers le bas. I1 est clair que la dimension de la partie supérieure des lumières telles que 29 est de plus grand diamètre que les disques 33.Le choix de la rainure permet d'adapter la longueur de l'élément péristaltique aux dimensions entre le rotor 2 et les plaques de fixation 6 et 7 et de provoquer une plus ou moins grande tension. L'extrémité de l'élément 3 est prise entre un alésage axial de la pièce 8 et l'un des embouts 34 d'une pièce de raccord 35. On fixe sur l'autre embout 36, par simple glissement, l'extrémité du tuyau 18. Dans l'exemple de la figure 5, la pièce de fixation 8 est montée dans l'encoche 31, figure 6, et la pièce de fixation 24 dans l'encoche 37 de la plaque 7 représentée en traits ponctués figure 6. De meme, les pièces de fixation 38 et 39 sont fixées au moyen des encoches 40 et 32. Les moyens de fixation des éléments 3, 25, 20 et 26, situés au-dessous des moyens de fixation 8, 39, 24, et 38, sont fixés respectivement dans les lumieres 29, 30, 41 et 42. Bien que les rouleaux tels que 15, figure 7, puissent être montés sur les disques tels que 14 de façon quelconque, on protège selon un mode préféré de réalisation, chaque roulement 43 à l'intérieur d'un logement étanche 44 que l'on remplit de graisse au moyen du canal 45 normalement clos par le bouchon 46. De cette manière, on réalise une pompe utilisable dans des conditions les plus défavorables, les roulements étant à l'abri de tous liquides corrosifs susceptibles de les attaquer. I1 est clair que de nombreuses modifications et substitutions peuvent être apportées à la pompe décrite sans s'écarter de l'esprit général de l'invention. C'est ainsi que les lumières telles que 29 pourraient occuper tous autres emplacements, les plaques pouvant encore comprendre d'autres rangées de lumières. Ces plaques pourraient être remplacées par des cadres portant des entretoises sur lesquelles des plaquettes, percées chacune d'une ou de plusieurs lumières, pourraient être réglées en position en tous endroits voulus, facilitant encore la transformation de la pompe selon les besoins et permettant notamment de contribuer au réglage de la tension des éléments péristaltiques en complètant éventuellement l'action de tension résultant du choix des rainures des moyens de fixation 8. REVENDICATIONS 10) Pompe à effet péristaltique pour gaz, fluides, liquides et pulpes homogènes ou granuleuses comportant un bâti et au moins un tuyau souple et ou élastique maintenu à ses extrémités audit bâti par un moyen de fixation, caractérisée en ce que ledit tuyau est soumis exclusivement à l'action de rouleaux montés sur un rotor. 20) Pompe telle que revendiquée en 1, caractérisée en ce que les moyens de fixation des extrémités du tuyau souple ou élastique sont ajustables sur leur support en vue draccroltre ou de diminuer la tension du tube sur les rouleaux. 30) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 et 2 dont les rouleaux ont une longueur supérieure à l'écartement nécessaire des extrémités du tuyau péristaltique, cet écartement étant compté parallèlement à la direction de l'axe des rouleaux, pour obtenir le débit maximum désiré pour un diamètre donné du tuyau. 40) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 3 dont les supports des moyens de fixation des extrémités du tuyau sont constitués par des plaques solidaires du bâti comportant un ensemble de plusieurs positions, soit en vue de la fixation d'éléments péristaltiques de longueur et ou de diamètre différents, soit en vue de multiplier le nombre de circuits d' entraînement. 50) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont un élément péristaltique au moins contourne le rotor de telle sorte que l'angle des directions des extrémités de l'élément soit de 3600. 60) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont un élément péristaltique au moins contourne le rotor de telle sorte que l'angle des directions des extrémités de l'élément soit de 1800. 70) Pompe telle que revendiquée en 6 dont l'équilibrage des efforts appliqués au rotor est réalisé par deux éléments péristaltiques dont les tuyaux d'alimentation et d'évacuation de chacun des éléments se trouvent fixés sur une plaque distincte et opposée à la plaque de fixation de l'autre élément par rapport au rotor. 80) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 7 dont le moyen de fixation d'une extrémité d'élément péristaltique est constitué par une pièce comprenant au moins trois disques et un alésage axial, deux disques consécutifs formant une rainure circulaire, l'alésage recevant l'extrémité du tuyau péristaltique qui se trouve appliqué contre ledit alésage au moyen d'un des deux raccords d'une pièce recevant le tuyau d'alimentation ou d'évacuation que l'on connecte à l'élément péristaltique. 90) Pompe telle que revendiquée en 8 dont les supports des pièces de fixation des éléments péristaltiques comportent une série d'encoches et ou de lumières dans lesquelles s'engagent les rainures desdites pièces de fixation comprises entre deux disques consécutifs. 100) Pompe telle que revendiquée en 9 dont les lumières et ou les encoches sont disposées dans des plaques réglables en position. 110) Pompe telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 10 dont les rouleaux du rotor sont montés sur des roulements protégés dans un logement étanche rempli de graisse. 120) Pompe à effet péristaltique dont le groupe moteur comprend un variateur de vitesse, caractérisée en ce que ladite pompe est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11.