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pompe à membrane à haute pression.
Les pompes à membrane manoeuvrées à la main, ne permettent en général pas d'obtenir des pressions élevées de refoulement, par exemple de l'ordre de 4 à 6 atmosphères ou plus.
D'autre part, l'aspiration et le refoulement sous pression élevée de liquides contenant en suspension des matières abrasives (quartz, sable, pierre ponce, magnésite, etc. ) ne permet pas l'emploi de pompe à piston ou autre organe mobile en contact avec ce liquide ; les pompes à membrane ne donnent pas de pression suffisante pour la projection de ces liquides au travers de tuyères de pulvérisation et da plus, dans leur forme actuelle, elles ne pourraient de toute façon convenir, parce que les bourrages et guides indispensables dans toutes les pompes à membrane, manoeuvrées à la main, de système connu, sont très rapidement attaquées par de tels liquides.
Une autre raison pour laquelle les pompes à membrane de type connu, et à manoeuvre manuelle, ne peuvent convenir, est que cellesci travaillent par à-coups, de sorte que la projection de liquide au travers des tuyères pulvérisatrices n'est pas continue.
La présente invention a précisément pour objet une pompe à membrane, manoeuvrée à la main, qui, d'une part, ne comporte aucun bourrage, ni aucun guide, tant pour la membrane que pour son organe de manoeuvre - ce qui assure une étanchéité parfaite et durable de la chambre à membrane, en y évitant toute pièce mobile et toute usure -
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et d'autre part, permet un débit continu sans à-coups, et sous pression relativement élevée, réglable à volonté.
L'invention a également pour but de réaliser une telle pompe, dont la construction et le montage suient extrêmement simples, puissent être exécutes en serie, dans laquelle les organes de retenue (soupapes) se trouvent à l'extérieur du corps de pompe, et soient accessibles et demontables directement, sans outil etsans enlèvement d'aucune pièce.
Une telle pompe est tout spécialement indiquée pour l'aspiration et le refoulement de liquides contenant en suspension des matieres abrasives, par exemple des liquioes employés pour la recouvrais de surfaces à protéger vis-à-vis des incendies, ou les liquides actuellement employés pour le camouflage de surfaces, et que l'on refoule a travers des tuyères de pulvérisation raccordées a la pompe. La pompe peut évidemment et à fortiori être appliquée pour tous autres liquides ou solutions à refouler sous pression relativement elevée.
Essentiellement, la chambre à membrane, par exemple ue forme eirculaire, est faite d'une boîte métallique plats dont la face inferieure est formée par la membrane même reliée en son centre a l'organe de manoeuvre inférieur articulé par intermédiaire au levier a main de manière à déterminer un mouvement vertical alternatif du centre ae la membrane fixée d'autre part par sa péripnérie au bas de la paroi laterale de cette boîte, La dite boite métallique ou corps de pompe est venue de fonte avec un reservoir supérieur à couvercle amovible fermant étanchement, qui communique à sa partie inférieure avec une boîte à soupape externe reliée elle-même au corps de pompe par un passade pratiqué dans la paroi latérale au corps de pompe,
ce corps de pompe est d'autre part relié à une deuxième boîte à soupape (soupape d'aspiration) diamétralement opposée, qui comporte le conduit d'aspiration. Les deux boites de soupape, disposées extérieurement au corps de pompe, sont venues également de fonte avec le corps de pompe. Le conduit de refoulement du liquide sous pression part du bas du réservoir supérieur et comporte un robinet ou autre organe d'obturation.
Ce robinet étant fermé, et la pompe étant mise en marche, à chaque course complète, une quantité de liquide est aspirée dans la chambre
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de la pompe et est refoulée au travers de la soupape de compression, dans le réservoir supérieur, dans lequel s'établit progressivement une pression déterminée, le liquide qui s'y accumule comprimant progressivement au-dessus de lui l'air contenu dans ce réservoir. Quand cette pression a atteint une valeur voulue, on ouvre le robinet de la conduite de refoulement et le liquide du réservoir est ainsi refoulé au travers des tuyères ou autres orifices de sortie raccordés au conduit de refoulement.
La pompe continue à être manoeuvrée, la chambre de la pompe et la course et la surface de la membrane étant calculées pour que, à chaque course de refoulement de la pompe, la quantité de liquide refoulée dans le réservoir supérieur compense celle sortie de ce réservoir pendant la course complète de la pompe (et soit donc supérieure, et au moins le double, de la quantité de liquide sortie pendant la course d'aspiration), Le liquide sera expulsé sous pression sensiblement constante et en tout cas sans à-coups, ce qui est indispensable lorsqu'il s'agit de recouvrir des surfaces par un jet de liquide pulvérisé. Le réservoir supérieur forme réserve et permet à un seul ouvrier d'effectuer le pompage et la projection du liquide.
Le robinet prévu sur la conduite de refoulement est indispensable, quand un seul ouvrier doit effectuer le pompage et la projection ; il est également indispensable en général pour permettre le déplacement de la pompe en charge, la projection étant momentanément arrêtée, on comprend d'autre part que lorsqu'il s'agit simplement de projeter en continu le liquide sous pression, sans arrêt ni déplacement de la pompe, ce robinet pourrait être supprimé, mais à la condition que la quantité de liquide refoulée du réservoir à chaque course de compression de la pompe soit supérieure à celle sortie du réservoir pendant une course complète du piston. Dans ce cas, la pression de débit augmentera de plus en plus, mais cette augmentation pourra être, si nécessaire, suspendue momentanément par un arrêt momentané de la pompe.
Un exemple non limitatif de. réalisation d'une pompe conforme à l'invention est représenté au dessin annexé., dans lequel : fig.l est une coupe verticale suivant I-I de la fig.2, fig.2 est une vue en élévation de face.
1 désigne un réservoir à couvercle 2 à fermeture étanche de tout
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système quelconque ; ce réservoir surmonte une chambre horizontale 3 dont il est séparé par le fond 4. La chambre 3 qui constitue le corps de pompe proprement dit, a dans l'exemple la forme d'un cône tronqué, dont la base est constituée par la membrane déformable 5 fixée etanchement à sa périphérie par tout moyen adequat. cette membrane est attachée en son centre au levier 6, articulé en 7 au balancier 8 qui pivote en 9 et a son autre extremité pivotée sur la bielle 10 elle-même articulée au levier de manoeuvre 11 pivotant en 12. Le point d'appui 9 est porté par le bâti 13 (fixe ou sur roues) de la pompe, tandis que le point d'appui 12 est porté par les bras 14 fixés au réservoir 1.
La paroi conique du corps de pompe 3 est reliée au conduit d'aspiration 15 par une soupape d'aspiration lo et, au point diamétralement opposé, elle est reliée au réservoir 1 par une soupape de refoulement 18, le réservoir 1, la chambre 3 et les boîtes 17 et 19 des deux soupapes étant de préférence venues d'une seule pièce de fonderie, cette disposition a l'avantage, dans la forme représentée, que les deux soupapes se trouvent à l'extérieur de la pompe et sont donc aisement accessibles de l'extérieur, sans aucun démontage de pièces ;elle supprime en outre tous bourrages ou autres organes d'étanchéité dans la pompe même, la membrane 5 étant faite à une épaisseur suffisante pour éviter tous guides ou autres surfaces de frottement en contact avec les liqui- des à pomper.
De plus, comme le montre le dessin, la disposition est telle qu'aucune des deux soupapes n'est renversée, et qu'elles sont donc toutes deux accessibles du même côté.
20 est le conduit de refoulement, situé dans le bas du réservoir 1, et muni d'un robinet obturateur 21. Le réservoir est de plus équipe d'un manomètre et d'une soupape de sûreté, non représentés.
Le fonctionnement est extrêmement simple : à chaque descente de la tige 6, le liquide est aspiré par 15-16 vers la chambre 3, la soupape 18 étant fermée ; quand la tige 6 remonte, le liquide contenu dans la chambre 3 est refoulé par la soupape 18 dans le réservoir 1, la soupape 16 étant fermée. Le robinet 21 étant fermé, le liquide s'accumule en 1, en y comprimant progressivement l'air qu'il contient, et le robinet 21 n'est ouvert que lorsque la pression en 1 a atteint une valeur voulue.
Le déplacement de la membrane 5 (et sa surface) étant calculé
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pour que, à chaque course de refoulement, la quantité de liquide re- foulé en 1 compense celle, débitée à la pression établie pendant une course complète de la tige 6, le débit de la pompe se fera dès lors sous pression constante, sans à-coups, et en continu. Si l'on arrete momentanément de pomper, l'écoulement continuera grâce à. la réserve de pression et de liquide du réservoir 1, à moins que le robinet 21 ne soit fermé.
On connaît une pompe à membrane dont le corps de pompe est surmonté d'une cloche dans laquelle le liquide est refoulé avant de passer au tuyau de refoulement ; dans cette pompe, la membrane est commandée par une tige verticale, traversant de haut en bas le dit réservoir, de sorte qu'un bourrage est nécessaire, chose essentiellement évitée dans la pompe de l'invention. De plus, dans cette pompe, on ne cherche pas à déterminer une pression dans le réservoir supérieur : celui-ci sert uniquement à recevoir les gaz nauséabonds contenus dans le liquide à pomper (purin, etc.) et ne comporte pas de robinet 21 sur son conduit de sortie, qui est entièrement libre et débite dès l'origine du pompage, pratiquement toute quantité de liquide refoulée dans le réservoir.
REVENDICATIONS.
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high pressure diaphragm pump.
Hand operated diaphragm pumps generally do not make it possible to obtain high discharge pressures, for example of the order of 4 to 6 atmospheres or more.
On the other hand, the suction and delivery under high pressure of liquids containing abrasive materials in suspension (quartz, sand, pumice stone, magnesite, etc.) does not allow the use of a piston pump or other mobile device in contact with this liquid; diaphragm pumps do not give sufficient pressure for the projection of these liquids through spray nozzles and moreover, in their current form, they could not be suitable anyway, because the jams and guides essential in all pumps diaphragm, operated by hand, of known system, are very quickly attacked by such liquids.
Another reason why the diaphragm pumps of known type, and manually operated, cannot be suitable, is that they work in spurts, so that the projection of liquid through the spray nozzles is not continuous.
The present invention specifically relates to a diaphragm pump, operated by hand, which, on the one hand, does not include any jamming or any guide, both for the diaphragm and for its operating member - which ensures perfect sealing. and durable of the diaphragm chamber, avoiding any moving parts and wear -
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and on the other hand, allows a continuous flow without jerks, and under relatively high pressure, adjustable at will.
The invention also aims to provide such a pump, the construction and assembly of which are extremely simple, can be carried out in series, in which the retaining members (valves) are located outside the pump body, and are accessible and removable directly, without tools and without removing any part.
Such a pump is especially suitable for the suction and delivery of liquids containing suspended abrasive materials, for example liquioes used for covering surfaces to be protected against fires, or liquids currently used for camouflage surfaces, and which is delivered through spray nozzles connected to the pump. The pump can obviously and a fortiori be applied for all other liquids or solutions to be delivered under relatively high pressure.
Essentially, the diaphragm chamber, for example a circular shape, is made of a flat metal box, the lower face of which is formed by the same diaphragm connected at its center to the lower actuator articulated by means of the hand lever of so as to determine an alternating vertical movement of the center of the membrane fixed on the other hand by its periphery at the bottom of the side wall of this box, The said metal box or pump body is made of cast iron with an upper reservoir with a closing removable cover seal, which communicates at its lower part with an external valve box which is itself connected to the pump body by a passage made in the side wall to the pump body,
this pump body is on the other hand connected to a second valve box (suction valve) diametrically opposed, which comprises the suction duct. The two valve boxes, arranged outside the pump body, are also made of cast iron with the pump body. The pressurized liquid delivery duct starts from the bottom of the upper tank and comprises a valve or other closure member.
This valve being closed, and the pump being started, at each complete stroke, a quantity of liquid is sucked into the chamber
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of the pump and is discharged through the compression valve, into the upper reservoir, in which a determined pressure is gradually established, the liquid which accumulates therein gradually compressing the air contained in this reservoir above it . When this pressure has reached a desired value, the discharge pipe valve is opened and the liquid from the reservoir is thus discharged through nozzles or other outlet ports connected to the discharge pipe.
The pump continues to be operated, the pump chamber and the stroke and the diaphragm surface being calculated so that, at each delivery stroke of the pump, the quantity of liquid delivered into the upper tank compensates for that exiting from this tank during the complete stroke of the pump (and therefore greater than, and at least double, the quantity of liquid output during the suction stroke), The liquid will be expelled under substantially constant pressure and in any case without jolts, which is essential when it comes to covering surfaces with a spray of liquid spray. The upper tank forms a reserve and allows a single worker to pump and spray the liquid.
The valve provided on the discharge pipe is essential when only one worker has to perform the pumping and spraying; it is also essential in general to allow the displacement of the pump under load, the projection being momentarily stopped, it is understood on the other hand that when it is simply a question of continuously projecting the liquid under pressure, without stopping or moving the the pump, this valve could be omitted, but on condition that the quantity of liquid delivered from the reservoir at each compression stroke of the pump is greater than that output from the reservoir during a complete stroke of the piston. In this case, the flow pressure will increase more and more, but this increase can be, if necessary, temporarily suspended by a momentary stop of the pump.
A non-limiting example of. embodiment of a pump according to the invention is shown in the accompanying drawing., in which: fig.l is a vertical section along I-I of fig.2, fig.2 is a front elevational view.
1 designates a tank with a lid 2 which is sealed from
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any system; this reservoir surmounts a horizontal chamber 3 from which it is separated by the bottom 4. The chamber 3 which constitutes the actual pump body, has in the example the shape of a truncated cone, the base of which is formed by the deformable membrane 5 fixed etanchement at its periphery by any suitable means. this membrane is attached at its center to the lever 6, articulated at 7 to the balance 8 which pivots at 9 and at its other end pivoted on the connecting rod 10, itself articulated to the operating lever 11 pivoting at 12. The fulcrum 9 is carried by the frame 13 (fixed or on wheels) of the pump, while the fulcrum 12 is carried by the arms 14 fixed to the tank 1.
The conical wall of the pump body 3 is connected to the suction pipe 15 by a suction valve lo and, at the diametrically opposite point, it is connected to the tank 1 by a discharge valve 18, the tank 1, the chamber 3 and the boxes 17 and 19 of the two valves having preferably come from a single casting, this arrangement has the advantage, in the form shown, that the two valves are located outside the pump and are therefore easily accessible from the outside, without any dismantling of parts; it also removes any blockages or other sealing members in the pump itself, the membrane 5 being made to a sufficient thickness to avoid any guides or other friction surfaces in contact with the liquids to be pumped.
In addition, as shown in the drawing, the arrangement is such that neither of the two valves is reversed, and they are therefore both accessible from the same side.
20 is the delivery pipe, located in the bottom of the tank 1, and provided with a shut-off valve 21. The tank is furthermore fitted with a pressure gauge and a safety valve, not shown.
The operation is extremely simple: on each descent of the rod 6, the liquid is sucked through 15-16 towards the chamber 3, the valve 18 being closed; when the rod 6 rises, the liquid contained in the chamber 3 is discharged by the valve 18 into the reservoir 1, the valve 16 being closed. The valve 21 being closed, the liquid accumulates in 1, gradually compressing the air it contains therein, and the valve 21 is only opened when the pressure in 1 has reached a desired value.
The displacement of the membrane 5 (and its surface) being calculated
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so that, at each delivery stroke, the quantity of liquid returned to 1 compensates for that delivered at the pressure established during a complete stroke of the rod 6, the pump will then flow under constant pressure, without -strokes, and continuously. If you temporarily stop pumping, the flow will continue thanks to. the pressure and liquid reserve of reservoir 1, unless the valve 21 is closed.
A diaphragm pump is known, the pump body of which is surmounted by a bell in which the liquid is delivered before passing to the delivery pipe; in this pump, the membrane is controlled by a vertical rod, passing through said reservoir from top to bottom, so that a jam is necessary, something essentially avoided in the pump of the invention. In addition, in this pump, no attempt is made to determine a pressure in the upper tank: the latter serves only to receive the nauseating gases contained in the liquid to be pumped (manure, etc.) and does not include a valve 21 on its outlet duct, which is completely free and delivers from the start of the pumping, practically any quantity of liquid delivered into the tank.
CLAIMS.
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