Brevet FR2551546A1 — publié le 19850308

POMPE DE DOSAGE POUR LIQUIDES La présente invention est relative à une pompe de dosage pour liquides qui comporte un piston se déplaçant dans un cylindre suivant des phases d'aspiration et de compression, la commande et l'entraînement étant assurés par une soupape d'aspiration et une soupape de compression et par un dispositif d'entraînement alternatif au moyen d'une bielle. La répartition volumétrique des liquides s'effectue 10 en introduisant, à des intervalles de temps égaux, dans un courant primaire qui peut être constitué aussi bien par du liquide que par du gaz, des volumes égaux d'un ou plusieurs liquides secondaires Cette introduction peut s'effectuer d'une manière continue ou d'une manière dis15 continue. Dans le cas d'une introduction discontinue, le liquide secondaire doit être introduit par volumes égaux à des intervalles de temps égaux On peut modifier le rythme de cette introduction soit en modifiant les volumes intro20 duits, soit en modifiant la durée des intervalles Les pompes à piston sont les pompes de dosage les plus précises. Dans une pompe de dosage à piston plongeur connue, le diamètre du piston peut varier de 3 à 100 mm, ce qui 25 donne des rendements variant de quelques cm 3/h à plu3 sieurs m /h On peut modifier d'une manière continue le volume transporté, en principe, même au cours du fonctionnement de la pompe, en modifiant la course du piston On y parvient en déplaçant le centre de rotation d'un basculeur qui transmet au piston le mouvement provenant du moteur de commande par l'intermédiaire d'un arbre de dédoublement et déjà transformé par une éclisse de dédoublement en un mouvement de va-et-vient Le dispositif qui permet le déplacement du centre de rotation est constitué 35 de telle manière que le piston se déplace constamment jusqu'à un point mort avant qui est constant pour toutes les positions de réglage (Hengstenberg Sturne Winkler "Mesures et réglages dans les techniques chimiques" Editions Springer 1964, pages 407 à 408) La précision du dosage dépend de la constance de la course du piston et celle-ci dépend de la précision des mouvements d'entraînement Dans toute la série des articulations qui relient le moteur de commande au piston plongeur, les différents jeux entre les pièces, dont les réglages n'empêchent pas l'usure, introduisent, en s'additionnant, une insécurité 10 considérable. Une autre pompe à piston permettant un réglage continu des quantités est la pompe à cames Dans cette pompe, le piston plongeur se prolonge à l'extérieur du cylindre par un poussoir A son extrémité, ce poussoir porte un ga15 let qui roule sur la came d'un arbre à cames Le poussoir est poussé vers et contre l'arbre à came, donc dans le sens de la course d'aspiration, par un ressort qui prend appui sur une butée Des écrous qui peuvent être déplacés sur le poussoir limitent l'amplitude de cette course entre la butée et les écrous Suivant sa position, le poussoir est en contact, par son galet, avec la came pendant une partie plus ou moins grande de la rotation de l'arbre à came Dans ces conditions, la course de compression s'effectue sous l'action de la came contre le ressort et la course d'aspi25 ration s'effectue sous l'action de la force de rappel du ressort Entre la course d'aspiration et la course de compression, le poussoir est au contact des écrous formant butée,son galet étant écarté de la came (Ullmann Encyclopédie de chimie technique, 3 ème édition 1951, volume 1, page 98) La précision du rendement de transport et de son réglage est limitée du fait qu'il n'y a qu'un seul point d'extrémité fixe pour la course, par appui des écrous contre la butée, l'autre point d'extrémité dépendant de l'ensemble du mouvement d'entraînement Bien que l'action 35 du ressort tende à réduire les jeux entre les différentes pièces de palier, il peut cependant y avoir de l'imprécision lors du fonctionnement, par exemple du fait que les paliers utilisés n'assurent pas un mouvement centré et que, lors de la course de compression, le dispositif d'entraînement doive surmonter, en plus de la pression du milieu, la force du ressort, ce qui augmente son usure. La butée n'agit pas à proximité immédiate du piston, de sorte que le point d'extrémité du piston effectivement atteint dépend de différents autres facteurs d'environ10 nement. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'une pompe de dosage pour liquides qui soit de construction simple et assure une très grande précision et dont le débit, une fois réglé, se maintient pendant 15 une longue durée de fonctionnement. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que le piston comporte un collier qui, dans un espace de limitation, limite la course d'aspiration par appui contre une butée de fin de course d'aspiration et la course de 20 compression par appui contre une butée de fin de course de compression et que la compensation nécessaire des écarts de longueur est assurée par une pièce élastique de compensation de longueur montée dans la bielle. Les avantages que l'invention présente ressortent déjà des particularités qui viennent d'être indiquées La longueur de course du piston est déterminée sans ambiguité et, de ce fait, la quantité à transporter est également fixée Le nombre de courses nécessaires se détermine par ailleurs d'une manière connue On évite donc le jeu 30 qui doit être évité dans le cas d'une liaison rigide et la compensation des écarts, par exemple après une usure, est assurée d'une manière très simple et très sûre par la pièce de compensation de longueur Le dispositif permet au piston de continuer sa poussée lorsqu'après l'ap35 pui du collier contre la butée de fin de course correspondante, dans l'espace de limitation, la course a été parcourue avec la plus grande précision Le dispositif est donc tel que la bielle constitue une liaison rigide qui,cependant, dans les deux positions d'extrémité du piston, lorsque les forces qui interviennent augmente brusquement du fait de la présence d'une butée, compense ces forces sur la longueur Dans un mode de réalisation de l'invention, la pièce de compensation de longueur est constituée par un tube relié à l'organe d'entraînement, qui se déplace en étant guidé dans une enveloppe fermée par une 10 pièce d'extrémité et reliée au piston, le tube étant fermé par un boulon qui peut s'y déplacer dans le sens axial et qui est relié, par l'intermédiaire d'une cheville qui passe dans des trous oblongs ménagés dans le tube, à un dispositif de guidage du tube entre l'enveloppe et le tu15 be, un ressort de compression intérieur poussant le boulon dans les trous oblongs de manière à le faire sortir, d'une manière limitée, hors du tube et un ressort de compression extérieur, qui prend appui contre la pièce d'extrémité, poussant le tube, par l'intermédiaire du dispo20 sitif de guidage du tube, jusqu'à ce qu'une tête du boulon vienne buter contre le fond de l'enveloppe. On voit donc nettement comment la pompe de dosage suivant l'invention est constituée et comment on peut la faire fonctionner effectivement. Un autre avantage consiste en ce que l'espace de limitation peut être réglé, en ce qui concerne sa longueur dans le sens axial, par un dispositif de réglage Dans ce mode de réalisation, on peut également régler, même pendant la marche, le volume transporté par la pompe de do30 sage. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée en se référant au dessin annexé: figure 1 est un schéma d'ensemble; figure 2 représente la pièce de compensation de lon35 gueur et la bielle. La pompe de dosage représentée par la figure 1 comprend, dans une enveloppe ( 1) comportant un cylindre ( 2) qui est relié, d'une manière connue à la canalisation d'amenée par une soupape d'aspiration ( 3) et à la canalisation de sortie par une soupape de compression, un piston ( 5) Celui-ci est déplacé par une manivelle ( 6) par l'intermédiaire d'une bielle ( 7) Le piston comporte un collier ( 8) qui est guidé dans un espace de limitation ( 9) Cet espace de limitation ( 9) limite la course du piston ( 5) du fait que le collier ( 8) vient buter, 10 alternativement par chacun de ses côtés contre la butée de fin de course d'aspiration ( 10) et contre la butée de fin de course de compression ( 11) Pour éviter les décalages et compenser les écarts dûs aux tolérances à l'usure et autres, la bielle ( 7) comporte une pièce ( 12) 15 de compensation de longueur C'est par l'intervention de cette pièce ( 12) de compensation de longueur que le collier ( 8) vient buter, à la fin de la course d'aspiration, contre la butée de fin de course d'aspiration ( 10) correspondant à l'angle de rotation ( 94) de l'axe de la 20 manivelle et, à la fin de la course de compression, contre la butée de fin de course de compression ( 11) correspondant à l'angle de rotation ( 9,). La figure 2 indique le mode de construction d'une pièce ( 12) de compensation de longueur La bielle ( 7) contient un tube ( 14) qui est relié à la manivelle ( 6). Il est guidé dans une enveloppe ( 15) et dans la pièce d'extrémité ( 16) qui la ferme, l'enveloppe ( 15) étant reliée, à son extrémité opposée, par l'intermédiaire d'une articulation ( 17) au piston ( 5). Un boulon ( 18) qui comporte une tête ( 19) en contact avec le fond de l'enveloppe ( 15), est guidé dans l'extrémité ouverte du tube ( 14) Des trous oblongs ( 20) orientés dans le sens axial guident une goupille ( 21) qui relie le boulon ( 18), qui peut se déplacer dans le 35 sens axial, à un dispositif de guidage tubulaire ( 22) qui peut se déplacer entre l'enveloppe ( 15) et le tube ( 14) de la longueur des trous oblongs ( 20). Un ressort de compression extérieur ( 23) intercalé entre l'enveloppe ( 15) et le tube ( 14), pousse le disposi5 tif de guidage tubulaire ( 22) et, par conséquent, le boulon ( 18) et sa tête ( 19) en prenant appui sur la pièce d'extrémité ( 16) et en agissant sur l'extrémité des trous oblongs ( 20) qui sont situés du côté du piston, une action analogue est exercée par un ressort de compression 10 intérieur ( 24) monté dans le tube ( 14) et prenant appui, à son extrémité, sur la manivelle ( 6). Lorsque le piston ( 5) se déplace vers la gauche, c'est-à-dire sur la figure 1, dans la direction de compression, le collier ( 8) vient buter contre la butée de fin de course de compression ( 11) non représentée La compensation de longueur dans la bielle ( 7) s'effectue par poussée contre la tête ( 19) et le déplacement relatif du boulon ( 18) en s'opposant à l'action du ressort de compression intérieur ( 24) monté dans le tube ( 14) qui glisse sur 20 le boulon ( 18). La compensation lors de la fin de course du piston dans son mouvement vers la droite s'effectue lors de la butée du collier ( 8) contre la butée de fin de course d'aspiration ( 10), non représentée, du fait de la traction 25 exercée par la manivelle ( 6) sur le tube ( 24) Celui-ci, en agissant sur l'extrémité des trous oblongs ( 20), tire la goupille ( 21) et, par conséquent, le dispositif de guidage tubulaire ( 22) dans l'enveloppe ( 15) en s'opposant à l'action du ressort de compression extérieur ( 23) De ce 30 fait, la bielle ( 7) s'allonge de la quantité nécessaire. REVENDICATIONS 1 Pompe de dosage pour liquides du type comportant un piston se déplaçant dans un cylindre suivant des phases d'aspiration et de compression, la commande et les déplace5 ments étant assurés par une soupape d'aspiration et une soupape de compression et par un dispositif de commande alternative au moyen d'une bielle, caractérisée en ce que le piston ( 5) comporte un collier ( 8) qui, en se déplaçant dans un espace de limitation ( 9), limite la course d'as10 piration, par appui contre une butée de fin de course d'aspiration ( 10), et la course de compression, par appui contre une butée de fin de course de compression ( 11), la compensation d'écarts de longueur nécessaire étant assurée par une pièce élastique ( 12) de compensation de longueur montée 15 dans la bielle ( 7). 2 Pompe de dosage pour liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce ( 12) de compensation de longueur est constituée par un tube ( 14) relié au dispositif d'entraînement et guidé dans une enveloppe 20 ( 15) fermée par une pièce d'extrémité ( 16), le tube ( 14) étant fermé par un boulon ( 18) qui peut s'y déplacer dans le sens axial et est relié, par l'intermédiaire d'une goupille ( 21) passant par des trous oblongs ( 20) ménagés dans le tube ( 14) et orientés dans le sens axial, avec un dispo25 sitif de guidage tubulaire ( 22) placé entre l'enveloppe ( 15) et le tube ( 14), un ressort de compression intérieur ( 24) tendant à faire sortir du tube ( 14), d'une manière limitée, le boulon ( 18) qui passe dans les trous oblongs ( 20) et un ressort de compression extérieur ( 23) qui prend appui contre la pièce d'extrémité ( 16) tendant à pousser le tube ( 14) par l'intermédiaire du dispositif de guidage tubulaire ( 22) jusqu'à ce que la tête ( 19) du boulon ( 18) vienne buter contre le fond de l'enveloppe ( 15). 3 Pompe de dosage pour liquides selon l'une des 35 revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'espace de limitation ( 9) est réglable dans le sens de la longueur de son axe par un dispositif de réglage.