Brevet FR2661740A1 — publié le 19911108

La présente invention concerne une pompe doseuse du type constitué d'une chambre de dosage cylindrique dans laquelle débouche un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement d'un produit, à doser sous l'action d'un piston à commande linéaire susceptible de se déplacer dans ladite chambre selon une course prédéterminée. I1 est connu des pompes doseuses de ce type comportant des moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration et de refoulement constitués par des éléments rapportés sur la pompe et généralement constitués soit par des clapets pilotés par des moyens de commande annexes, soit par des systèmes à boisseau rotatif à plusieurs voies. Ces dispositifs de commande présentent non seulement l'inconvénient d'être complexes, mais sont également d'une fiabilité limitée car, en effet, ces pompes étant destinées à traiter des produits très fluides ou très denses, homogènes ou non, avec ou sans morceaux, il s'est avéré que, dans le cas de produits non homogènes particulièrement, les clapets ont tendance à mal se fermer et provoquer alors des problèmes de laminage néfastes au bon traitement du produit. De plus, dans ce type de pompe, la dose aspirée n'est généralement pas intégralement refoulée, ce qui nuit au nettoyage ultérieur, mais aussi à la précision des doses à effectuer, qui doivent être identiques, sans injection d'air, sans laminage du produit et en évitant au maximum les phénomènes d'émulsion. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet une pompe doseuse de conception extrêmement simple du type constitué d'une chambre de dosage cylindrique dans laquelle débouche un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement d'un produit à doser sous l'action d'un piston à commande linéaire susceptible de se déplacer dans ladite chambre selon une course prédéterminée. Selon l'invention, la chambre de dosage est constituée d'une chemise, susceptible d'être entraînée en rotation dans un corps de pompe autour d'un axe correspondant à celui du piston et comportant au moins un moyen d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration ou de refoulement, qui lui est propre. Ce moyen d'ouverture et fermeture peut être constitué par un obturateur tournant, entraîné par la chemise, l'autre moyen d'ouverture et fermeture pouvant être analogie ou du type soupape ou clapet. De préférence, la chemise est fermée à une extrémité, et les moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration et de refoulement sont constitués par un conduit de transfert ménagé radialement à proximité du fond de ladite chambre, dont la commande en rotation, suivant un angle prédéterminé, met en coïncidence ledit conduit de transfert, successivement avec le conduit d'aspiration et le conduit de refoulement, traversant le corps de pompe par des trous de passage. Selon une modalité de l'invention, la chemise constituant la chambre de dosage est guidée en rotation dans un alésage du corps de pompe par l'intermédiaire de joints toriques interposés entre ledit alésage et la paroi extérieure cylindrique de la chemise, d'une part, et, d'autre part, entre le fond du corps de pompe et l'extrémité fermée de ladite chemise. Selon une autre modalité de l'invention, la paroi externe de la chemise constituant la chambre de dosage, ou l'alésage du corps de pompe, comporte un revêtement apte à assurer l'étanchéité entre la chemise et le corps de pompe. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente, en coupe schématique longitudinale, une pompe doseuse selon l'invention en cours d'aspiration. La figure 2 représente en coupe schématique longitudinale une pompe doseuse selon la figure 1, en cours de refoulement. La pompe doseuse 1 désignée dans son ensemble sur les figures comporte une chambre de dosage 2 cylindrique dans laquelle est susceptible de déboucher un conduit d'aspiration 3 et un conduit de refoulement 4 d'un produit à doser sous l'action d'une tête de piston 5 à commande linéaire, susceptible lui-même de se déplacer dans ladite chambre 2 selon une course C prédéterminée. Un tel piston 5 est actionné par un arbre 6, en liaison avec un dispositif de commande (non représenté), mais pouvant être constitué par exemple par un vérin pneumatique apte à déplacer ledit piston d'un point mort bas (PMB) ou position de repos correspondant à une phase d'aspiration du produit, à un point mort haut (PMH) ou position de travail correspondant à une phase de refoulement.Les deux positions étant séparées d'une distance égale à la course C définissant avec la section de la chambre 2 le volume de celle-ci, d'où du produit à doser. La chambre de dosage 2 est constituée d'une chemise 7 fermée à une extrémité 9 par une masse pleine 8 et ouverte à l'autre pour constituer une extrémité libre 10 apte à permettre le passage du piston 5 lors de son montage, puis de l'arbre 6 en cours de fonctionnement. La chambre de dosage 2 ainsi constituée est susceptible d'être entraînée en rotation par un arbre 14 selon les sens R1 ou R2, dans un corps de pompe 11 également constitué par une chemise cylindrique dans l'alésage 12 de laquelle est guidée en rotation la chemise 7 de la chambre 2 par l'intermédiaire de joints toriques 13, interposés entre ledit alésage 12 et la paroi extérieure cylindrique 7a de la chemise 7, et de la masse 8 la prolongeant, d'une part et d'autre part, entre le fond lla du corps de pompe 11 et l'extrémité fermée de la chemise 7 constituée par la masse pleine 8. La rotation R1 et R2 précitée s'effectue autour d'un axe XX' correspondant à celui du piston 5 par des moyens d'entraînement non représentés, et commande des moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration 3 et de refoulement 4 qui sont propres à ladite chambre 2. Selon une autre caractéristique de l'invention, ces moyens d'ouverture et de fermeture des conduits 3 et 4, sous l'action rotative de l'arbre 14, sont constitués par un conduit de transfert 15 ménagé radialement au fond de la chambre 2 à proximité de son extrémité fermée 9. La commande en rotation de ladite chambre 2 entraîne conséquemment celle du conduit de transfert 15 qui s'effectue selon un angle prédéterminé et défini par les positions relatives des conduits 3 et 4, de manière à mettre successivement ces derniers en coïncidence avec ledit conduit de transfert 15, par l'intermédiaire respectivement de trous de passage 16 et 17 pratiqués dans la paroi latérale du corps de pompe il au droit desdits conduits 3 et 4. Dans la pompe décrite, les trous de passage 16 et 17 sont diamétralement opposés. Le fonctionnement de la pompe doseuse est le suivant - Mise en appui du piston 5 sur l'axtrémité fermée 9 de la chambre 2. - Mise en coïncidence des conduits d'aspiration 3 et de transfert 15 par rotation selon R1 de la chemise 7. - Déplacement axial du piston 5 selon le sens F1 pour aspirer le produit à doser dans la chambre 2 suivant une course C (figure 1). - Rotation à 1800 de la chemise 7, selon R2, et donc du conduit de transfert 15, mettant celui-ci en coïncidence avec le conduit d'évacuation 4, tout en obturant le conduit d'aspiration 3. - Déplacement axial du piston 5 selon le sens F2 pour refouler le produit dosé vers le conduit d'évacuation 4 (figure 2). - Retour à la position initiale par rotation R1 de 1800 de la chemise 7. Selon une variante préférée, les joints toriques 13 sont supprimés, et, pour obtenir l'étanchéité entre le corps de pompe (11) et la chemise 7, la paroi externe 7a de la chemise 7 ou l'alésage 12 reçoit un revêtement souple tel que du "TEFLON" par exemple. Le nettoyage complet de la pompe est facilité par le fait que les surfaces de la paroi 7a et de l'alésage 12 sont lisses, sans gorges destinées à recevoir les joints toriques. Cette réalisation convient au pompage de produits de haute pureté, par exemple bactériologique. REVENDICATIONS 1. Pompe doseuse du type constitué d'une chambre de dosage (2) cylindrique dans laquelle débouche un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement d'un produit, à doser sous l'action d'un piston (5) à commande linéaire susceptible de se déplacer dans ladite chambre selon une course prédéterminée, caractérisée en ce que la chambre de dosage (2) est constituée d'une chemise (7) susceptible d'être entraînée en rotation (R1, R2) dans un corps de pompe (11) autour d'un axe (XX') correspondant à celui du piston (5) et comportant des moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration (3) et de refoulement (4), qui lui sont propres. 2. Pompe doseuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chemise (7) est fermée à une extrémité (9) et les moyens d'ouverture et de fermeture des conduits d'aspiration (3) et de refoulement (4) sont constitués par un conduit de transfert (15) ménagé radialement à proximité du fond (9) de ladite chambre (2), dont la commande en rotation (Rl, R2), suivant un angle prédéterminé, met en coïncidence ledit conduit de transfert (15), successivement avec le conduit d'aspiration (3) et le conduit de refoulement (4), traversant le corps de pompe (11) par des trous de passage (16, 17). 3. Pompe doseuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la chemise (7) constituant la chambre de dosage (2) est guidée en rotation dans un alésage (12) du corps de pompe (11) par l'intermédiaire de joints toriques (13) interposés entre ledit alésage (12) et la paroi extérieure cylindrique (7a) de la chemise (7), d'une part, et, d'autre part, entre le fond (lla) du corps de pompe (11) et l'extrémité fermée (8) de ladite chemise (7). 4. Pompe doseuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la paroi externe (7a) de la chemise (7) ou l'alésage (12) du corps de pompe (11) comporte un revêtement apte à assurer l'étanchéité entre la chemise et le corps de pompe.