Brevet FR2381189A1 — publié le 19780915

La présente invention concerne une pompe péristaltique dans laquelle la fonction de pompage est assurée par un mou- vement péristaltique de la chambre flexible de la pompe. La pompe de ce type est avantageuse par sa supériorité en ce qui concerne la propriété de résistance aux agents chimiques et la capacité à transférer une suspension contenant des matières solides sans nécessiter de soupape ou valve aux positions d'aspiration et de refoulement. Toutefois, la chambre de la pompe non seulement résiste à la pression par suite de son élasticité mais résiste aussi à l'opération de compression répétitive par suite de son aptitude à reprendre sa forme malgré sa capacité de résistance limitée et il existe une certains difficulté à transporter un fluide haute pression et obtenir un fonctionnement à vitesse élevée compte tenu de l'aptitude du tube à reprendre sa forme.En outre, lors de la fabrication de la pompe de ce type, l'opération consistant à donner un profil à la chambre de la pompe est extr8mement difficile et peu pratique à réaliser C'est pourquoi la présente invention a pour objet une pompe péristaltique dont on peut profiler facilement la chambre et qui possède une durée de vie utile plus longue, peut fonctionner à des vitesses élevées et est caractérisée par le fait qu'elle comprend deux éléments de support disposés symétriquement et entre lesquels un élément plat flexible est monté de manière à constituer une chambre de pompe en communication avec un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement de la pompe, l'action de pompage étant effectuée par les déplacements vers l'avant et vers l'arrière des denx éléments de support en regard. Dans la pompe péristaltique selon la présente invention les extrémités, opposées dans la direction longitudinale, de la plaque flexible sont fixées à un des éléments de support ou à ces deux éléments au moyen d'un agent adhésif approprié ou d'un moyen mécanique, par exemple un moyen de blocage, pour constituer une chambre de pompe entre les deux éléments de support en regard. La chambre de pompe est obligée de se déformer et de reprendre sa forme par suite des déplacements vers l'avant et vers l'arrière des deux éléments de support en regard comme on le décrira plus complètement par la suite. Il n'est donc pas nécessaire que la matière constituant la chambre de la pompe suivant la présente invention soit élastique, mais elle doit avoir une longue durée de vie utile et une bonne résistance aux agents chimiques de manière que son champ deapplication soit augmenté considérablement et qu'elle puisse transporter des liquides à forte viscosité, fonctionner à des vitesses élevées sous pression élevée, soit aussi plus apte à un débit plus grand et ait une propriété suffisante d'autoamorçage. L'élément plat flexible est de préférence des moyens de fixation inamovibles ou amovibles le long de ses ex trémités longitudinales opposées t ces moyens de fixation sont engagés dans des ouvertures ménagées à cette fin dans les éléments de support, cela de manière que la forme de la section et la capacité de la pompepaissent 8tre déterminées commodément par un choix des positions des ouvertures devant titre ménagées dans les éléments de support. 3'une façon générale, l'élément de support comprend deux éléments tabulaires qui se trouvent en regard, à un intervalle approprié, l'un de l'autre. Dans une variante, un des éléments de support est monté sur une plaque de base plate tandis que l'élément de support opposé est placé sur une surface inclinée d'une plaque comportant une face inclinée et, entre ces deux éléments de support, un élément plat flexible reliant les deux éléments de support et disposé de façon annulaire pour former une chambre annulaire de pompe.La plaque à face inclinée est en outre en contact, par l'intermédiaire d'éléments de portée ou d'appui, avec une plaque rotative in clivée de manière que la fonction péristaltique recherchée de la chambre de la pompe soit obtenue par 11 opération de rotation de la plaque rotative inclinée0 Dans un autre mode de réalisation de l'invention , l'élément de support est constitué par deux manchons ou éléments cylindriques de diamètre différent et disposés concentriquement avec l'élément plat flexible de manière à former entre eux une chambre de pompe annulaire, un moyen de déplacement étant prévu, par exemple un excentrique, dans l'élément cylindrique de plus faible diamètre pour que l1on obtienne la fonction péristaltique recherchée de la chambre de pompe annulaire. L'élément plat flexible type consiste en une seule plaque et les extrémités, opposées dans la direction longi tudinale, de la plaque sot associées à un des éléments de support de manière à former une chambre sensiblement tubulaire qui, à sa partie latérale opposée, est en outre associée & BR l'élément de support opposée par l'intermédiaire d'un agent adhésif classique ou de moyens de fixation appropriés. Comme on l'a décrit ci-avant, les éléments plats flexibles, à leurs ex tri lités opposées dans la direction longitudinale, sont de préfencepourvus d'éléments d'accrochage que l'on introduit dans les ouvertures ménagées dans les éléments de support. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément plat faible est constitué par deux éléments en forme de bandes qui sont disposés entre les deux éléments de support en regard à un intervalle prédéterminé l'un de l'autre pour former une seule et unique chambre de pompe. En outre, plusieurs éléments flexibles sont réunis en plusieurs étages pour former un soufflet et deux soufflets ainsi formés sont dispo sés entre deux éléments de support pour former une seule et unique chambre de pompe.Dans cette structure, une surface intérieure ou extérieure de 1' élément plat flexible est pourvue d'un élément élastique adapté pour absorber une charge exces sive pouvant autre éventuellement appliquée à la chambre de la pompe. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les extrémités, opposées dans la direction longitudinale, de 1' élé- lent plat flexible sont assujetties à un des éléments de support pour former une chambre de pompe tubulaire où sont montés de façon discontinue une vultiplicité d'éléments d'empacement gui sont eux-iO'es fixés à l'autre élément de support de telle sorte que la chambre de la pompe comporte des sections qui ne sont pas soumises à la fonction péristaltique en vue d'une variation du débit. Dans une variante, un des éléments de support est percé de façon discontinue et, à travers les ouvertures ainsi formées, on introduit un élément de réglage approprio destiné à coopérer avec l'élément plat flexible de manière telle que le débit de la pompe est réglé par l'enga- gemment ou le dégagement sélectif de l'élément de réglage. Dans un autre iode de réalisation de l'invention, un des éléments de support est constitué par une matière magnétique l'élément plat flexible étant assujetti de façon discontinue az fin que subsistent des espaces libres successifs dans chacun desquels est logée une masse magnétique, l'élément de support magnétique et la masse magnétique étant soumis à une influence élec tromagnétique appropriée pour régler le débit de la pompe. En outre, selon la présente invention, plusieurs éléments de contrôle de contre-courant sont disposés le ldng de la circonférence de la chambre de pompe annulaire à des intervalles Sp- propriés de manière à former une multiplicité de compartiments dans cette chambre. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, sur la circonférence dtun des éléments de support annulaire, on a disposé une multiplicité de masses magnétiques tandis que l'autre élément de support est pourvu d'une multiplicité de p8les ou électro-aimants aux positions correspondant aux masses magnétiques, de manière que l'on obtienent la fonction péristaltique voulue sous l'influence d'un courant électrique alternatif. D'autres objets et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description détaillée faite ci-apres en référence au dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une vue en coupe de la chambre de la pompe péristaltique selon la présente invention la figure 2 est une vue en coupe partielle de la chambre de la pompe péristaltique selon la présente invention, cette figure montrant-la façon appropriée suivant laquelle l'élément flexible plat est fixé aux éléments de support la figure 3 est une vue en coupe de la pompe péristaltique d'un autre mode de réalisation de l'invention la figure 4 est une vue en coupe de la pompe péristaltique d'un autre mode de réalisation de la présente invention la figure 5 est une vue en coupe de la chambre de pompe d'un autre mode de réalisation de l'invention ;; la figure 6 est une vue en coupe de la chambre de pompe sans laquelle sont utilisés deux éléments flexibles indépen dants ; la figure 7 est une vue en coupe de la chambre de la pompe dans laquelle les éléments flexibles utilisés ont la forme de soufflets ; la figure 8 est une vue en coupe de la pompe d'un autre mode de réalisation de l'invention où l'élément flexible est fixé de façon discontinue à l'élément de support ; et les figures 9 à 12 sont des vues en coupe de la pompe péristaltique d'autres modes de réalisation selon la présente invention. Sur la figure 1, on voit qu'entre les éléments de support 10,10 est disposé un élément plat flexible 12 et que les extrémités opposées 12a et 12b de èet élément flexible sont assujetties à un des éléments de support 10,10 par l'intermédiapre d'un agent adhésif classique ou d'un moyen mécanique pour former une chambre de pompe 13. Le caté opposé 12c de la chambre de pompe 12 est fixé à l'autre élément de support 10. On comprendra que la fonction péristaltique de la chambre de pompe est assurée par les mouvements de rapprochement et d'éloignement répétitifs des éléments de support. Pour miter que l'élément flexible se dégage intempestivement de l'élément de support, il est préférable de munir l'élément plat flexible 12, à ses extrémités opposées, d'éléments d'accrochage 14, 14 intégrés ou rapportés, constitués par la mssme matière que l'élément plat flexible ou par une autre matière comme, par exemple, une matière thermoplastique, et on introduit ces éléments d'accrochage 14, 14 dans les ouvertures 16, 16 ménagées dans les éléments de support 10,10 prévus à cet effet, comme on peut le voir plus clairement sur la figure 2. Les éléments de support 10, 10 peuvent titre dotés au préalable, à des positions prédéterminées, d'un certain nombre d'ouvertures dans lesquelles on peut introduire les éléments d'accrochage 14, 14 de l'élément flexible 16 de manière que l'on puisse modifier commodément la forme et le volume de la chambre de la pompe à des fins voulues. Sur la figure 3, on voit que les extrémités opposées de 1' élément flexible 12 sont fixées annulairement à un des éléments de support 10 qui, lui-même, est fixé à une surface inclinée d'un disque 18 sensiblement conique de manière à former une chambre de pompe dont les parties latérales opposées soat fixées à l'autre élément de support qui est lui-mme fixé à une plaque de base plate 20. Sur une surface aplanie du disque 18, à face conique, s'appuie un disque rotatif 24, à face oblique, par l'intermédiaire d'éléments de portée ou d'appui 26, 26. Quand le disque rotatif 24 tourne, la chambre de pompe 22 successivement se déforme et recouvre sa forme en assurant ainsi la fonction péristaltique de la pompe. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les éléments de support 28 et 30 consistent en deux éléments cylindriques de diamètre différent disposés concentriquement et l'élément flexible, à ses extrémités longitudinales opposées est fixé à l'élément de support cylindrique 28 de grand diamè- tre pour former une chambre de pompe la partie latérale oppo sée de la chambre de pompe étant fixée à l'autre élément de support cylindrque 30 de plus petit diamètre.Dans l'élément cylindrique intérieur 30 est monté, par l'intermédiaire d'éléments de portée ou d'appui !, un excentrique 36 oui est fixé a un arbre dlentraSnement 40 au moyen d'une clavette 38 L'excentrique 36 suit donc la rotation de 11 arbre d'entrane- ment 40 pour communiquer un mouvement excentré a' l'élément cyx lindrique 30 de manière à engendrer le mouvement péristalti- que voulu de la chambre de pompe 32. Sur la figure 5, l'élément plat flexible 12 est fixé, à ses extrémités opposées, à un des éléments de support 10 pour former une chambre de pompe 46 et, sur ledit élément de support, deux saillies 42,42 sont formées symétriquement entre les extrémités opposées de l'élément plat flexible 12.La partie latérale opposée de la chambre de pompe 46 est fixée à l'autre élément de support 10 dans lequel deux cavités 44,44 sont formées symétriquement à l'extérieur de la partie fixée et à des positions correspondantes aux saillies 42,42 , grecs à quoi la déformation, qui est communiquée à l'élément flexible 2 lorsque les éléments de support 10 se rapprochent, est absorbée par les saillies 42,42 et les cavités 44, 44 de manière que les contrainte et flexion ou friction internes engendrées dans l'élément plat flexible 12 soient atténuées et que la capacité de résistance ou enduraslce de cet élément lui-même soit augmentée. En outre, dans ce mode de réalisation , un des éléments de support peut tre constitué partiellement par une matière transparente de manière que l'intérieur de la chambre de la pompe soit visible. Dans le mode de réalisation représenté plus clairement sur la figure 6, deux éléments plats flexibles 12,12 sont disposés entre les éléments de support 10,10 de manière à former une chambre de pompe 48 dans laquelle des plaques tampons 50,50 sont fixées aux éléments de support 10,10 tandis que des absorbeurs de choc 52,52 sont fixés partiellement aux éléments plats flexibles 12, 12 pour atténner la contrainte et flexion ou friction internes engendrées dans 1' élément plat flexible lorsque la chambre de pompe est déformée, cela pour augmenter la capacité de résistance des éléments flexibles 12,12. sur la figure 7, plusieurs éléments flexibles 12 sont réunis ensemble pour former un soufflet et deux soufflets ainsi formés sont disposés entre les éléments de support 10,10 pour former une chambre de pompe 54 dans laquelle un bloc élastique 56 est monté sur l'élément de support 10 pour fermer complètement ladite chambre et, de plus, des pièces 58 d'absorption de choc sont fixées aux soufflets pour atténuer les contrainte et frottement ou flexion internes engendrées dans l'élément plat flexible 12. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 8, les extrémités, opposées dans la direction longitudinale, de l ment flexible 12 sont fixées à un des éléments de support 10 pour former une chambre de pompe ;2 à & laquelle, à sa partie latérale opposée, sont fixés de façon amovible des éléments d'espacement 60 qui sont montés sur les éléments de support 30 par l'intermédiaire d'organes de fixation appropriés 62,62 Grtce à cette structure, la chambre de pompe n'est pas déformée partiellement aux positions où il n'y a pas d'éléments d'espacement de sorte que la variation de volume de la chambre 32 de la pompe se trouve réduit globalement.On comprendra que l'on peut déter lainer au choix la variation de volume de la chambre de la pompe en choisissant la position et le nombre des éléments d'espacement. Sur la figure 9, l'élément cylindrique de grand diamètre 28 est percé en plusieurs endroits de manière à comporter les ouvertures 64 à travers lesquelles une vis de réglage 66 avec uz élément d'espacement 67 sont introduits respectivement pour porter contre la périphérie extérieure de l'élément flexible 12 et on dispose un nombre approprié d'éléments de réglage dans l'élé- ment cylindrique extérieur 28 pour régler le débit de la pompe. L'élément de réglage 66 peut Outre relié de façon amovible à l'élément cylindrique extérieur ou à l'élément de support à l'aide d'un moyen de fixation approprié tel qu'un élément d'attache, ou bien il peut Autre monté de façon libre. Pour l'obtention du même résultat, l'élément cylindrique extérieur 28 est constitué par une matière magnétique avec laquelle l'élément flexible est en contact de façon discontinue et de manière à former un certain nombre d'espaces libres dans lesquels sont logés des blocs magnétiques 68 de telle sorte que l'élément cylindrique magnétique et le bloc magnétique 68 soient soumis à une attraction et une répulsion d'origine magnétique, comme on peut le voir plus clairement sur la figure 10. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 11, entre l'élément cylindrique extérieur 28 et l'élément cylindrique intérieur 30 sont disposés une multiplicité d'élé ments 70 de contr8le ou réglage de contre-courant le long de la circonférence de la chambre de la pompe en vue d'un passage régulier du fluide à travers cette dernière sans fermeture complète de la chambre de la pompe, Sur la figure 12, une chambre de pompe annulaire 22 fixée latéralement à l'élément de support 10 fixé lui-même à une plaque 71 qui comporte une surface inclinée dans laquelle une ou plusieurs masses magnétiques 72 sont encastrées à des intervalles prédéterminés.La partie latérale opposée de la chambre de pompe 22 est également fixée latéralement à l'autre élément de support 10 assujetti lui-meme à la plaque de base plate 73 dans laquelle sont disposés un ou plusieurs électroaimants ou pôles magnétiques 74 auxdits intervalles prédéterminés et aux positions correspondant aux masses magnétiques en eastrées dans le premier élément de support de sorte que,lorsque les électro-aimants 74 sont alimentés avec un courantslter- natif, ils attirent et repoussent les masses magnétiques de manière à assurer la fonction péristaltique voulue de la chambre de la pompe. Dans cette structure, on peut supprimer le mécanisme d'entrateement en en rotation nécessaire dans le mode de réalisation de la figure 3 et la structure de la pompe peut, dans son ensemble, être simplifiée. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention dont l'étendue est définie par les revendications ci-annexáes. REVENICATIONS 1. Pompe péristaltique caractérisée par le fait qu'elle comprend deux éléments de support espacés entre lesquels un élément plat flexible est disposé en reliant l'un à l'autre lesdits éléments de support et en formant une chambre de pompe qui c(-w11que avec des moyens d'aspiration et de refoulement, lesdits éléments de support étant déplacés vers l'avant et vers l'arrière pour que la chambre de pompe soit déformée et reprenne sa forme. 2. Pompe péristaltique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de support sont des éléments sensiblement tabulaires et sont disposés symétriquement. 3. Pompe péristaltique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le premier élément de support est fixé à une plaque de base sensiblement tabulaire tandis que le second élément de support est fixé à une plaque comportant une face inclinée et une face opposée plate, cette plaque étant amenée à osciller de manière à déformer la chambre de la pompe et à lui faire reprendre sa forme de façon successive. 4. Pompe péristaltique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de support sont constitués par deux éléments cylindriques de diamètre différent qui sont disposés concentriquement et entre lesquels est placé l'é- lément plat flexible de manière à former une chambre de pompe arunilaire dans laquelle l'élément de support cylindrique de petit diamètre loge un moyen de déplacement pour comwnniquer audit élément de support cylindrique intérieur un mouvement excentré. 5. Pompe péristaltique suivant la revendication I, caractérisée par le fait que l'élément plat flexible est constitué par une plaque flexible unique dont les extrémités, opposées dans la direction longitudinale, sont fixées au prenier élément de support pour former une chambre de pompe tandis qu'une partie latérale opposée de ladite chambre est fixée audit second élément de support. 6. Pompe péristaltique suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que l'élément plat flexible est constitué par deux plaques flexibles indépendantes qui sont espacées de façon appropriée et disposées entre deux éléments de support en regard qu'elles relient l'un à l'autre de manière à former une chambre de pompe. 7. Pompe péristaltique suivant les revendications 5 ou 6, caractérisée par le fait que les éléments flexibles, à leurs extrémités respectives opposées dans la direction lon gitudinale, sont pourvus d'un ou plusieurs moyens de fixation en vue d'une fixation auxdits éléments de support. 8. Pompe péristaltique suivant la revendication 5, carafterisée par le fait Qune seule plaque flexible, à ses extrémités opposées dans la direction longitudinale, est assujettie au premier élément de support sur lequel deux protubérances sont formées entre les extrémités opposées de la flaque flexible tandis qu'une partie latérale opposée de cette plaque flexible est assujettie an seoond élément de support ans lequel deux cavités sont fmées symétriquement à l'extérieur de la partie latérale assujettie de la plaque flexible et à des positions correspondant auxdites protubérances. 9. rompe péristaltique suivant la revendication 1, aractérisée par le fait que l'élément plat flexible est cons t tué par une muitiplicité de plaques flexibles réunies ensemble sous forme de plusieurs étages de manière à constituer un soufflet qui est disposé entre deux éléments de support qu il relie l'un à l'autre de manière à former une chambre de pompe. 10, Pompe péristaltique suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que deux soufflets sont disposés symétriquement entre deux éléments de support qu'ils relient l'un à l'autre de manière à former une chambre de pompe. 11. Pompe péristaltique suivant les revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que l'élément plat flexible est assujetti intérieurement ou extérieurement à un élément amortisseur. 12. Pompe péristaltique suivant les revendications 1 à 9 , caractérisée par le fait qu'une plaque ou bloc élastique est fixé à un seul des éléments de support ou à ces deux éléments de support. 13. Pompe péristaltique suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que plusieurs éléments d1 espacement sont fixés de façon discontinue à la chambre de pompe, lesdits éléments d'espacement étant eux-mêmes fixés à 11 élément de support. 14. Polype péristaltique suivant la revendication 5, caractérisée par le fait qu'un des éléments de support est évidé de façon discontinue, c'est-à-dire comporte des ouvertures à travers lesquelles un ou plusieurs éléments de réglage appropriés sont introduits pour porter contre l'élément plat flexible. 15. Pompe péristaltique suivant les revendications 5 ou 13, caractérisée par le fait qu'un des éléments de support est constitué par une matière magnétique et est en contact discontinu avec l'élément plat flexible en formant ainsi des espaces libres successifs dans lesquels une ou plusieurs mas- ses magnétiques sont logées, lesdites masses magnétiques et l'élément de support étant soumis à une répulsion et à une attraction de nature magnétique. 16. Pompe péristaltique suivant les revendications 3 ou 4, caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs éléments de contrôle de contre-courant sont disposés à une distance appropriée le long de la circonférence de la chambre de pompe annulaire de manière à former un ou plusieurs compartiments dans cette chambre de pompe. 17. Pompe péristaltique suivant les revendications 3 ou 4, caractérisée par le fait qu'une ou plusieurs masses magnétiques sont encastrées dans une première plaque de base supportant le premier élément de support tandis qu'une seconde plaque de base supportant le second élément de support est pourvue d'un ou plusieurs électro-aimants ou pales ma gnétiques de manière que l'on obtienne le: fonctionnement péristaltique voulu sous l'influence d'un courant alternatit.