Brevet FR2532010A1 — publié le 19840224

La présente invention concerne des pompes ma- nuelles de distribution du type qui est destiné à assurer un blocage temporaire du piston alternatif et plus préci- sément elle améliore l'étanchéité effective de l'entrée placée à l'extrémité inférieure de la chambre de pompage de ces dispositifs lorsque les plongeurs sont dans leur position basse et verrouillée. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 207 893 déposée le 18 novembre 1980 décrit une pompe à verrouillage en position basse Le plongeur de cette pom- pe a un bout inférieur qui est au contact d'un clapet à bille d'entrée et repousse la bille lorsqu'il est en posi- tion basse totalement verrouillée, et une série de branches effilées disposées axialement, faisant partie du bout du plongeur, délimite un jeu d'orifices d'introduction du pro- duit dans le plongeur tout en assurant une action élastique grâce à laquelle la bille coopère de façon étanche avec son siège et l'excès de longueur du plongeur par rapport au corps de la pompe est compensé - L'invention concerne un perfectionnement à une telle pompe de distribution Plus précisément, selon l'in- vention, le bout du plongeur ou piston coopère avec une série circonférentielle de saillies de guidage formées à l'extrémité inférieure de la chambre de pompape et destinées à loger et centrer le bout lorsqu'il se rapproche de la bille du clapet Le bout est retenu par les saillies lors- qu'il est au contact-de la bille, même lorsque le plongeur est tourné légèrement afin que le verrou en position basse soit mis en place Ainsi, les minces branches qui delimi- tent l'orifice sur le plongeur ont tendance à s'enrouler légèrement en subissant une force de torsion lorsqu'elles fléchissent aussi légèrement vers l'extérieur Ce compor- tement compense la résistance du bout au déplacement de la bille de son siège et empêche ainsi d'une manière plus fiable les fuites pendant l'expédition, la manutention et le stockage. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples particuliers de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe verticale partielle d'une pompe selon l'invention, montée sur un récipient con- venable, le plongeur ou piston étant représenté dans sa position basse maximale verrouillée; la figure 2 est une coupe verticale partielle agrandie montrant comment les minces branches fléchissent et sont soumises à une torsion lorsque le plongeur est ver- rouillé en position basse; la figure 3 est une coupe transversale de la pompe suivant la ligne 3-3 de la figure 1; et la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 1 z. La pompe 10 est montée sur le couvercle 12 d'un récipient 14 ayant un embout 16 formant un col, comportant un filetage 18 destiné à coopérer avec un taraudage 20 du couvercle 12 formé sur la paroi latérale annulaire 22 de celui-ci La paroi supérieure 24 du couvercle 12 a un ori- fice central 26 par lequel passe le corps tubulaire 28 de la pompe Une bride annulaire externe 30 formée sur le corps 28 est en appui contre le bord supérieur de l'embout 16 afin que la partie inférieure du corps 28 et le tube plon- geur 32 soient suspendus à l'intérieur du récipient 14. En plus du corps 28, la pompe 10 comporte un col- lier annulaire 34 enclenché sur l'extrémité supérieure du corps 28 par coopération de cordons et de gorges portant la référence générale 36 Le collier 34 a pour r 8 le d'assu- rer la fixation de la pompe 10 sur le couvercle 12 afin que le couvercle 12 et la pompe 10 forment un ensemble qui peut être vissé sur le récipient 14 ou dévissé de celui- ci à volonté. Le collier 34 est disposé axialement en face du corps 28 et il a pour rôle de former une surface d'appui du plongeur ou piston alternatif 38 de la pompe 10, compor- tant une tête 40 de manoeuvre à son extrémité supérieure, -3 cette tête pouvant être enfoncée et soulevée à la main afin que le piston 38 soit déplacé en translation et que là pompe soit stabilisée Un joint 42 de piston proche de l'extré- mité inférieure du plongeur 38 est en contact étanche avec la surface interne du corps 28 afin que les produits con- tenus dans la chambre 43 du corps 28, au-dessous du joint 42,soient aspirés pendant la course ascendante du plongeur 38, ces produits étant chassés de la chambre 43 par pom- page par l'intermédiaire d'un passage 44 formé dans le plon- geur 38 pendant la course descendante du piston Les pro- deits provenant du passage 44 s'écoulent vers une sortie 46 formée dans le bec 48 de la tête 40. La pompe 10 comporte en outre une entrée 50 formée à l'extrémité inférieure du corps 28 et assurant la commu- nication entre le tube plongeur 32 et l'intérieur du corps 28 L'entrée 50 est commandée par un clapet de retenue à bille, celle-ci venant en appui contre l'entrée 50 et fer- mant celle-ci pendant la course descendante du plongeur 38 et s'écartant de l'entrée 50 afin que celle-ci soit ouverte pendant une course ascendante du plongeur 38 La remontée de la bille 52 est limitée par trois saillies 54 dépassant vers l'intérieur du corps 28 à une faible distance au-dessus de la bille 52 Un second clapet (non représenté) est par exemple disposé dans le piston 38 près de la tête 40 afin qu'il ferme le passage 44 pendant la course ascendante du. piston 38 et ouvre le passage 44 pendant la course descen- dante de ce piston. Le piston 38 a un bout inférieur creux 56 destiné à appuyer sur la bille 52 lorsque le piston 38 est dans sa position totalement enfoncée comme représenté sur les figures 1 et 2 Un dispositif 58 de verrouillage temporaire d'un type convenable quelconque, monté entre la tête 40 et le collier 34, peut être utilisé afin qu'il maintienne le piston 38 en position basse verrouillée Le dispositif 58 de verrouillage est de préférence un verrou à balonnette qui est verrouillé par enfoncement complet du plongeur 38 puis rotation de celui-ci d'un faible angle afin qu'une patte 58 a vienne sous un rebord 58 b de retenue. Le bout 56 a une série de branches effilées et axiales 60 formées dans une partie 62 dont la dimension diminue vers le bas, juste au-dessus d'une partie cylin- drique axiale 64 Les branches 60 sont rectilignes, non fléchies et non tordues à l'état normal sans charge, et sont formées de parties moulées en une seule pièce avec le bout 56, celui-ci étant de préférence formé d'une poly- oléfine convenable telle qu'un polypropylène Les espaces séparant les branches 60 délimitent des orifices d'entrée 66 qui font communiquer la chambre 43 avec le passage in- eterne 44 du plongeur 38 Les saillies 54 ont des surfaces externes convexes courbes 54 a tournées dans la chambre 43 très près de la partie cylindrique 64 Comme représenté, cette partie cylindrique 64 du bout 56 a un diamètre infé- rieur à celui de la bille 52 si bien que, lorsque les sur- faces 54 a des saillies 54 sont placées très près, sinon au contact, de la partie cylindrique 64 lorsque le plongeur 38 est en position basse verrouillée, ces saillies 54 as- surent obligatoirement non seulement la retenue et le gui- dage de la partie cylindrique 64 mais aussi le recouvrement de la bille 52 et la limitation de sa remontée lorsqu'elle ouvre l'entrée 50. on considère maintenant le fonctionnement de la pompe Comme peuvent le noter facilement les hommes du mé- -tier, le déplacement alternatif du piston 38 provoque une aspiration du produit dans la chambre 43 puis son expulsion par le bec 48 Lorsque le plongeur doit être verrouillé en vue de l'expédition initiale, ou d'une manutention ulté- rieure ou d'un stockage, le plongeur 38 est mis en posi- tion totalement enfoncée -puis légèrement tourné afin que la patte 58 a passe sous le rebord 58 b en saillie Le plon- geur ou piston 38 ne peut donc plus sortir à moins qu'il ne soit d'abord tourné en sens inverse afin que la patte 58 a soit dégagée sous le rebord 58 b Lorsque le piston 38 est totalement enfoncé afin que verrou 58 soit enclenché, la partie cylindrique 64 du bout 56 se loge entre les saillies 54 de guidage et vient au contact de la bille 52 A ce moment, selon la longueur du corps 28 par rapport à celle du piston 38, les minces branches 60 fléchissent vers l'extérieur, légèrement, compte tenu de l'excès de longueur du piston 38 Cette opération provoque aussi l'application d'une force de compression à la bille 52 si bien que celle- ci est fermement repoussée en place. Lorsque le piston 38 est alors tourné afin que le verrou 58 soit enclenché, la force de compression exer- cée par le bout 56 contre la bille 52 a tendance à maintenir fixe la partie cylindrique 64 lorsque la partie 62 tourne avec le reste du piston 38 En conséquence, les branches se tordent légèrement ou s'enroulent sous l'action d'une force de torsion comme représenté sur la figure 2 En con- séquence, toute tentative de déplacement de la bille 52 par écartement de son siège est empêchée non seulement par les branches 60 qui agissent axialement, car elles cher- chent élastiquement à reprendre leur état non fléchi, mais aussi par les branches 60 qui agissent en rotation ou par torsion Comme Les branches 60 subissent une faible charge préalable dans le sens de la torsion, toute tentative de remontée de la partie cylindrique 64 provoque une torsion complémentaire des branches 60, et cette action est con- trariée par les branches 60 lorsqu'elles tentent de repren- dre leur état non tordix Il faut noter que, en l'absence d'une légère torsion préalable des branches 60, une tenta- tive de déplacement axial vers le haut de la partie cylin- drique 64 ne provoquerait qu'une flexion supplémentaire des branches 60, peut-être au-delà de leur limite élastique, si bien que la force efficace d'appui exercée par le pis- ton 38 contre la bille 52 serait perdue dans sa totalité. Il est important de noter que la bille 52 est souvent soumise à la pression exercée par le fluide du con- tenu du récipient 14 à sa face inférieure Par exemple, pendant l'expédition, le contenu peut être soumis à une température relativement élevée et peut provoquer une dila- tation des gaz contenus dans le récipient 14, ces gaz re- poussant la bille 52, par l'intermédiaire du tube plongeur 32 et de l'entrée 50 En conséquence, les branches 60 doi- vent pouvoir non seulement retenir la bille 52 fermement en contact lors du montage initial et du remplissape du récipient 14 mais aussi ultérieurement, lorsque les-pres- sions internes ont tendance à écarter la bille 52 de son siège Dans ces conditions, la résistance composite au dé- placement vers le haut de la partie cylindrique 64 assurée par la torsion des branches 60 ainsi que par leur fléchis- sement vers l'extérieur, est particulièrement avantageuse. Il faut en outre noter que le phénomène de rete- nue par les saillies 54 empêche tout écart de la partie cylindrique 64 au roment o le bout 56 subit une force de torsion due à la rotation du piston 64 au contact du verrou 58 Comme la partie cylindrique 64 reste centrée-sur la bille 52 à ce moment, le bout 56 subit en fait une force de torsion de la manière voulue De plus, pendant les ten- tatives ultérieures d'écartement de la bille 52 de son siège, le fait que la partie cylindrique 64 est convenable- ment centrée assure la transmission de ces forces de ten- tative de déplacement aux branches 60 de la manière conve- nable, si bien qu'elles peuvent être compensées de la meii- leure manière possible Si la partie cylindrique 64 était décentrée, une force axiale exercée vers le haut par la bille 52 aurait tendance à faire encore fléchir la partie 64, en l'absence des saillies 54, avec manifestement une moindre résistance présentée à la bille 52. Etant donné la forme courbe convexe des surfaces 54 a des saillies 54, le contact de la partie cylindrique 64 et des saillies 54 n'est que ponctuel En conséquence, le support de la partie cylindrique 64 lorsqu'elle se rap- proche de la bille 52 est tout à fait stable De même, lors- que les branches 60 fléchissent vers l'extérieur et s'en- roulent de la quantité voulue, le support assuré par les saillies 54 de retenue est de même tout à fait stable. Bien entendu, diverses modifications peuvent être Z 532010 apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Pompe de distribution, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps tubulaire ( 28) ayant un collier ( 34) à une première extrémité et une entrée ( 50) à l'autre ex- trémité, un piston tubulaire ( 38) passant dans le collier et mobile en translation dans le corps entre des positions enfoncée et sortie, un clapet de retenue ( 52) associé à l'entrée et destiné à ouvrir et fermer celle-ci, le clapet ouvrant l'entrée ( 50) lors du déplace- ment du piston vers sa position sortie afin que du produit soit aspiré dans le corps par l'entrée, le clapet fermant l'entrée pendant le déplacement du piston vers la position enfoncée afin que du produit soit chassé hors du corps par l'intermédiaire du piston, un dispositif de verrouillage ( 58) associé au collier ( 34) et destiné à verrouiller temporairement-et sélectivement le piston dans la position totalement enfoncée, un bout inférieur allongé ( 64) formé sur le plongeur étant destiné à coopérer avec le clapet et à maintenir celui- ci dans sa position de fermeture de l'entrée lorsque le piston est verrouillé par le dispositif de verrouillage dans sa position totalement enfoncée, un dispositif ( 66) formant des orifices dans le piston ( 38), ces orifices faisant communiquer l'intérieur du piston à l'intérieur du corps ( 28) afin que du produit puisse être évacué par l'intermédiaire du piston lors de l'enfoncement de celui-ci, le dispositif ( 66) délimitant une série d'orifices allongés axialement, espacés autour du bout et séparés par plusieurs branches élastiquement déformables et allongées ( 60), et un dispositif ( 54) de guidage formé dans le corps ( 28) de manière qu'il coppère avec le bout du piston et maintienne celui-ci au contact du clapet lorsque le piston est verrouillé en position totalement enfoncée. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bout ( 64) a une partie cylindrique axiale, le dispositif de guidage ( 54) comprenant plusieurs saillies distantes circonférentiellement le long du trajet de la partie cylindrique et retenant celle-ci lorsque le piston est dans sa position totalement enfoncée. 3 Pompe selon la revendication 2 ', caractérisée en ce que le clapet ( 52) comporte une bille, les saillies ( 54) étant placées à distance au- dessus de la bille lorsque le clapet est fermé et délimitant une imite supérieure de déplacement de la bille lorsque le clapet est ouvert. 4 Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que les saillies ( 54) ont chacune une surface convexe ( 54 a) de retenue du bout cylindrique.