Brevet FR2327425A1 — publié le 19770506

La présente invention concerne une po@pe volumétrique pour produits liquides, pteux, ou partiellement solides, qui est tout particulièrement adaptée à la manutention des produits comportant des particules solides, tels que la vendange fratche, les arcs, ou analogues. Les pompes volumétriques actuellement utillisées comportent généralement des clapets commandés par des ressorts, Or les particules solides ont tendance à détériorer ces clapets ou ces ressorts, et par suite à nuire à l'étanchéité de la pompe et à son bon fonctionnement. Il de nettoyer très fréque@ment les pompes de ce type et même de remplacer certains de leurs organes. la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant une pompe volumétrique qui ne comporte ni clapets, ni ressorts susceptibles dteAtre détériorés par le produit déplacé et qui, de plus, est extrêmement facile à démonter et à entretenir, Cette poMpe objet de l'invention comporte un corps cylindrique muni de deux orifices latéraux, respectivement d'entrée et de sortie, dans lequel tourne à frottement doux un rotor également cylindrique, qui est coaxial au corps et est percé d'un évidement diamétral, une ca.e file, solidaire du corps et excentrée par rapport à celui-ci, et un piston creux glissent d'une part dans l'évidement diamétral du rotor et, autre part, sur la came, qui est solidaire en rotation du rotor ais est déplacé en translation alternative dans l'évidement par la came su fur et à mesure de cette rotation. le piston parcourt la totalité de I"Tideient à chaque deni-tour du rotor et assure simultanément l'aspiration d'ure certaine quantité de la vendange et le refoulement de@ la quantité précédemment aspirée à chacun de ces demi-tours. Aucun clapet ni ressort n'est nécessaire pour cela. Par ailleurs le frottement doux des organes assure uns étanchéité suffisante. On constate en outre que le atériau n'est ni coincé, ni broyé dans le rotor, ce qui est très important dans le cas de la vendange fratche, pour éviter la formation de bourbes. De plus les différents organes : rotor, piston et came, sont simplement introduits les uns dans les autres et peuvent facilement etre démontés depuis l'extérieur chaque fois que cela est nécessaire. la description ci-dessous de modes de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif et représentés aux dessins, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention Sur les dessins - la fig. 1 est une vue en coupe axiale d'une pompe selon l'invention, - la fig. 2 est une vue de cette me polie en coupe, suivant la ligne 2-2 de la figure 1, - la fig. 3 représente en coupe diamétrale le rotor de la pompe; - la fig. 4 est une vue, analogue à la figure 2, de la pompe en position de fermeture; - la fig. 5 est une vue, analogue à la figure 2, d'une variante de réali- sation de la pompe; - la fig. 6 est une vue à plus grande échelle, en bout, de la came de guidage du piston de la figure 5. Comme le montre la figure 1, la poupe volumétrique comporte un corps 7, de forme cylindrique, muni de deux orifices latéraux respectivement d'entrée et de sortie. Ce corps est germé à l'une de ses extrémités par un couvercle 2 démontable, assemblé au corps par exemple par des vis, non représentées. Le couvercle 2 est percé d'un orifice excentré dans lequel est enfilée une came 4, creuse de préférence, ayant dans ce mode de réalisation une forme cylindrique. Cette caoee 4 est unie à l'une de ses extrémités d'une bride 6 de fixation de la surface extérieure du couvercle 2, par exemple par des vis 8 et des pions de centrage 10. la came 4 fait saillie à l'intérieur du corps 1 et elle pénètre dans l'évi- dement diamétral 12 d'un rotor 14 de forne générale cylindrique, placé à rieur de ce corps. Le diamètre du rotor 14 est analogue au diamètre intérieur du corps 1 et ces deux organes sont en contact avec frottement doux. In rotor 14 est fermé à alune de ses extrémités par un fond 16 en appui contre le fond 18 du corps. Ce fond 16 est percé d1un orifice 20, de forme carrée (fig. 3), dans lequel est emboîtée la tête 22 d'un manchon de raccordement 24 solidaire en rotation d'un arbre 26 relié à un système d'entraînement, non représenté. Le manchon 24 est supporté par un fourreau 28 solidaire du fond 18 du corps 1, par l'intermédiaire d@ roulements 30, et est immobilisé @xialement par rapport à ce fourreau grRee à des capuchons d'extrémité 32 et 34. Le capuchon 32 est monté de manière amovible sur le fourreau 28, de façon à permettre le démontage du système d'entrainement 26, 24, 2;2, par un simple coulissement de ces organes dans l'orifice 20 du rotor. L'évidement 12 a une largeur telle qu'il existe un jeu relativement important entre lui et la came 4, et un piston 36 est monté entre ces deux organes. Ce piston comporte deux faces latérales planes en contact chacune avec l'une des deux parois opposées, parallèles, 38 de l'évidement 12. Ces parois planes sont reliées par deux parois 39 en portion de cylindre, dont le diamètre est identique à celui du rotor 14. Le piston 36 comporte également un évidement diamétral 40 qui glisse sur la came 4. Ce piston 36 est ainsi solidaire en rotation du rotor 14, tandis qu'il est entraîné en translation alternative par son contact avec la came 4 au cours de cette rotation. Dans une position extrême, représentée sur la figure 4, le piston ferme l'évidement 12 à l'une de ses extrémités et ménage a l'autre extrémité de cet évidement une cavité 42. Lorsque le rotor est entraîné, par exemple dans le secs des aiguilles d'une montre en regardant les figures 2 et 4, la cavité 42 est amenée en regard de 11 orifice de sortie 44 (fig. 2A, tandis qu'il se forme à l'extrémité opposée une cavité 46 en regard de l'orifice d'entrée 48. Le produit contenu dans la canalisation d'entrée pénètre dans la cavité 46, tandis que celui qui était précédemment contenu dans la cavité 42 est refoulé en direc tion de l'orifice 44, A chaque demi-tour du rotor 14 le piston parcourt la totalité de l'évidement 12; il assure ainsi une sspiration dans l'une des cavités 42 et 46 et un refoulement simultané dans la cavité opposée Entre ces deux périodes le contact du rotor avec la paroi du corps I ferme la communication entre les orifices 48 et et 44, ainsi que le montre la figure 4. Dans sa position extrême le piston 56 est également en contact avec la paroi du corps 1 et prolonge la surface extérieure du rotor 14, Le glissement de ce rotor se fait donc sans difficulté, de manière étanche. tandis que le produit aspiré est entraîné pratiquement sans être broyé, en restant en contact, pendant une durée extrêmement courte, avec le rotor, le corps de la pompe et meme avec le niston. Il faut par ailleurs constater que l'arête entre la paroi latérale 38 de l'évidement et la surface extérieure du rotor est tranchante et que, par suite, les particules solides qui tenteraient de s'introduire entre le rotor et le corps sont coupées de façon à pouvoir pénétrer dans la cavité 42 eu 46, ou être refoulées dans la conduite d entrée. Elles ne sont donc Jamais entraînées par le rotor et ne risquent pas de se coincer entre celui-ci et le corps, ou même d'être seulement broyées. Ceci est extrêmement important dans le cas où le produit à déplacer est constitué par de la vendange fraîche ou des marcs, car la formation de bourbes est pratiquement évitée. le piston 36 est de préférence réalisé en une matière plastique compatible avec les exigences de l'oenologie, de façon à éviter les risques d'oxydation de la vendange et de destruction de la qualité de celle-ci, la pompe peut par ailleurs être démontée aussi souvent que cela est nécessaire, par un simple retrait des vis 6 de maintien de la came, ainsi que des vis de fixation du couvercle 2. Le piston et le rotor étant simplement enfilés dans le corps 1 sont ensuite retirés sans difficulté Bien que la forme cylindrique de la came permette d'obtenir un rendement appréciable ainsi qu'une qualité du produit nettement améliorée par rapport aux systèmes classiques, il peut être préférable pour avoir une plus grande précision de fonctionnement de remplacer cette came 6 par une came 50 de forme générale triangulaire, ainsi que représenté sur les figures 5 et 6. la came 50 présente trois faces incurvées analogues, reliées par des ar rondis de rayons différents, qui sont choisis de façon à permettre au piston de rester dans chacune de ses positions extrêmes pendant une partie exactement déterminée de la rotation du rotor. Ainsi aucun broyage du produit n est à crain- dre, le piston ne se déplaçant pratiquement pas tant qutil se trouve au droit de la partie fermée du corps 1. Par contre II effectue la quasi totalité de son mouvement d'aspiration et de refoulement pendant la partie de la rotation du rotor où les cavités 42 et 46 se trouvent respectivement en regard des orifices 44 et 48. La came 50 est, comme la came 4, de préférence formée par un manchon creux muni d'une bride 52 de fixation sur le couvercle 2 en position excentrée. Bien entendu l'excentration de la came 4 ou 50 > ainsi que ses dimensions par rapport à celles de l'évidement 12, sont choisies de manière à donner aux cavités 42 et 46 des valeurs maximales bien déterminées. Le débit peut ainsi Btre important et atteindre par exemple 40 tonnesfneure. Bien entendu la pompe peut etre utilisée pour des produits extrêmement divers, qu'ils soient liquides, pâteux, ou contiennent des grains. L'absence de tout clapet, ressort, ou autre organe délicat évite les risques de grippage ou de destruction de l'étanchéité, et l'on a constaté que même des produits contenant des cailloux peuvent être transportés sans inconvénient, pendant une durée relativement importante. Le profil de la came peut varier selon les utilisations et la nature du produit. De meme les matériaux constituant les différents organes sont choisis en fonetion du produit à traiter, de façon par exemple à répondre aux exigences des produits alimentaires. Sur les dessins on a représenté un corps de pompe 1 comportant deux orifices d'entrée et de sortie 42 et 46, formant entre eux un angle d'environ 90 , mais il est bien évident que ces orifices peuvent avoir des positions relatives différentes, par exemple ils peuvent être placés rigoureusement dans le prolongement l'un de 11 autre de façon à faire correspondre exactement la phase de refoulement ot la phase d'aspiration. De préférence les ouvertures extrêmes de l'évidement latéral ont les mêmes dimensions que les orifices latéraux du corps 1, de sorte que le produit transporté ne risque ni de subir une compression, ni de s'accumuler localement. les organes de la pompe ont des formes simples et peuvent facilement être réalisés avec une précision suffisante pour assurer un excellent rendement; le seul organe relativement délicat est la came, qui n'est Jamais en contact avec le produit et ne risque, par suite, ni d'être attaquée par lui, ni de lui nuire. - R3YENDICATIONS 1 - Pompe volumétrique tout particulièrement adaptée à la manutention des matériaux comportant des particules solides, et notamment aux vendanges franches, marcs, ou analogues, qui comporte un corps cylindrique muni de deux orifices latéraux, respectivement d'entrée et de sortie, dans lequel tourne à frottement doux un rotor également cylindrique, qui est coaxial au corps et est percé d'un évidement diamétral, une came fixe, solidaire du corps et excentrée par rapport à celui-ci, et un piston creux glissant d'une part dans ltévidement diamétral du rotor et, d'autre part, sur la came, qui est solidaire en rotation du rotor mais est déplacé en translation alternative dans 11 évidement par la came au fur et à mesure de cette rotation. 2 - Pompe suivant la revendication l, caractérisée en ce que le rotor comporte à son extrémité opposée à la came un fond de fermeture de l'évidement dans lequel est monté un dispositif de raccordement à un système d'entrainement en rotation. 7 - Pompe suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la came est portée par un couvercle démontable fixé sur le corps. 4 - Pompe suivant la revendication ), caractérisée en ce que la came est enfilée dans un orifice excentré du couvercle, et fixée sur ce dernier par des organes démontables 5 - Pompe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'excentration et la forme de la came sont choisies en fonction de la course du piston et du volume d'aspiration et de refoulement, 6 - Pompe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston comporte un évidement diamétral dont les deux parois latérales sont en contact avec la came. 7 - Pompe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux parois extrdmes du piston ont la forme de portions de cylindre de même diamètre que le rotor, chacune d'elles fermant l'évidement diamétral de ce dernier dans l'une des positions extrêmes du piston. 8 - Pompe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque paroi de l'évidement diamétral du rotor coupe la surface périphérique de celui-ci suivant une arête tranchante qui glisse le long de la surface interne du corps. 9 - Pompe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dimensions des extrémités de l'évidement diamétral du rotor correspondent à celles des orifices latéraux d'entrée et de sortie du corps.