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La présente invention se rapporte aux pompes du genre comportant des tubes flexibles, et plus particulièrement aux pompes de.dosage destinées à pomper un certain nombre de fluides, avec des rapports prédéterminés entre les volumes pompés des fluides.
L'un des objets de l'invention est la réalisation d'une pompe du genre à tubes élastiquement flexibles, compor- tant des moyens agissant élastiquement pour effectuer la, fermeture complète de chacun des tubes d'un groupe de tubes de diamètres intérieurs et extérieurs différents, progressi- vement suivant leur longueur dans le sens de décharge des fluides, au cours du pompage, sans que la fermeture complète d'un tube d'un diamètre donné nuise à celle d'un ou de plu- sieurs tubes de diamètres intérieurs différents..
L'invention a également pour but la réalisation d'une pompe du genre désigné, comportant des moyens destinés à empêcher la formation d'un état permanent dans les tubes, ce qui nuirait à leur aptitude à reprendre élastiquement leur
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état d'expansion complète après avoir été libérés de la pression de fermeture.
Selon une forme de réalisation, l'invention a aussi pour objet un montage absolument nouveau d'un plateau sur lequel les tubes flexibles sont disposés, montage réalisé de manière à permettre le mouvement du plateau dans tous les sens en vue d'égaliser la pression appliquée aux tubes de diamètres extérieurs différents, tout en stabilisant le plateau en ce qui concerne ses déplacements longitudinaux et latéraux.
Selon une autre forme de réalisation, l'invention a encore pour objet une pompe dans laquelle les organes de fermeture des tubes sont élastiquement montés individuellement circonférentiellement espacés dans un cylindre rotatif.
Un autre objet de l'invention est la réalisation d'une pompe du genre désigné, actionnée par un moteur synchrone, et comportant des moyens qui permettent à ce moteur d'atteindre sa vitesse synchrone avant l'application de la totalité de la charge, et qui commandent automatiquement le fonctionnement du moteur par la position relative de certains éléments actifs de la pompe.
L'invention a en outre pour objet des dispositions permettant de mettre en place et de retirer facilement les tubes, de maintenir ceux-ci côte-à-côte de manière amovible et empêcher leurs déplacements longitudinaux, au moyen de dispositifs démontables, espacés suivant la longueur des tubes, comportant des gorges dans lesquelles les tubes sont disposés côte-à-côte, et au moyen d'éléments d'arrêt de ces tubes, solidaires de ces.dispositif s et empêchant ainsi le déplacement longitudinal des tubes.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre @¯ titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, .dans lesquels :
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la, figure 1 est une vue de dessus d'une pompe réalisée selon l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de côté de la pompe, partiel- lement en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1, et montrant le mécanisme de compression des tubes décalé de sa position de plein travail ; la figure 4 est une coupe partielle de l'appareil, montrant le mécanisme de compression des tubes en position de travail ; la figure 5 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4 ;
la figure 6 est une coupe partielle de l'appareil, suivant la même ligne que la figure 3, mais montrant le méca- nisme de compression des tubes en position de retrait complet les figures 6A. et 6R sont des vues plus ou moins schématiques montrant le groupe de tubes flexibles de diffé- rentes dimensions mais de même épaisseur de parois, et illus- trant les états d'ouverture et de fermeture complètes de ces tubes ; la figure 7 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne 7-7 de la figure 1, montrant une partie du mécanisme de compression des tubes déplacé de sa position de travail ; la figure 8 est une vue de détail en coupe suivant @ la ligne 8-8 de la figure 7 ; la figure.9 est une coupe horizontale suivant la ligne 9-9 de la figure 2 ;
la figure 10 est une coupe d'une autre forme de réali- sation d'une pompe selon la présente invention ; la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 10 ;
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la figure 12 est une vue fragmentaire, à plus grande @ échelle, montrant une extrémité de portée d'un rouleau de compression des tubes.
Suivant la forme de réalisation choisie et représentée par les figures 1 à 9, la pompe 10 comporte une embase 12 formant le logement d'un moteur électrique M d'entraînement de la pompe. Un plateau rigide 14 est monté élastiquement sur l'embase 12, et, à cette fin, est posé sur des ressorts 16 qui entourent des goujons associés 18 fixés sur la face infé- rieure du plateau 14 et traversent avec un certain jeu des ouvertures 20 pratiquées dans une plaque de montage 22, laquelle est fixée à l'intérieur du logement 12, à la partie supérieure de celui-ci, de manière à constituer un solide support rigide pour les diverses parties de la pompe.
Les goujons 18 sont pourvus de tètes 24 qui limitent le mouvement de remontée du plateau quand le mécanisme de compression des tubes, 26, décrit ci-dessous en détail, occupe sa position de retrait, représentée, par exemple, à la figure 6.
Le montage à ressorts, précédemment décrit, du plateau 14 sur l'embase-12,assure automatiquement un réglage universel limité de ce plateau pendant le fonctionnement du mécanisme de compression 26. Les moyens assurant ce réglage automatique du plateau sont constitués par un stabilisateur comprenant une pièce 28 (figs. 2 et 9) montée pivotante sur l'embase autour d'un axe passant dans un bloc de support 30 fixé sur le dessus de l'embase. La pièce 28 est également articulée avec une pièce 32 fixée au-dessous du plateau 14 par des vis 34. La liaison de la pièce 32 à la pièce 28 est effectuée de manière à cons- tituer un joint universel entre le plateau 14 et l'embase 12.
A cette fin, la liaison entre les pièces 28 et 32 comporte une partie 36 fixée à la pièce 32 et montée pivotante dans la pièce 28 autour d'un axe 38, et la pièce 32 est montée pivotante autour d'un axe 40 lié à la pièce 36 par le dit axe 38 qui
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s'engage dans une gorge périphéri que 43 dudit axe 40. La pièce
32 peut donc pivoter autour de deux axes perpendiculaires entre eux, c'est-à-dire l'axe de pivotement 38 et l'axe de pivotement 40, constituant en fait un joint universel pour' le plateau conjointement à son dispositif de montage élastique.
. Le plateau 14 coopère avec le mécanisme 26 pour effectuer la fermeture élastique des tubes T de là pompe en vue du pompage. Voir à cet égard, les figures 3, 4, 6A et 6B.
Les tubes T, sont maintenus en contact avec la face supérieure du plateau par les pièces 42 de retenue et de mise en place, montées de manière amovible à proximité des extrémités opposées du plateau 14. A cette fin, le plateau comporte des goujons verticaux 44, et les pièces 42 sont pourvues d'un certain nombre d'ouvertures espacées 46 permettant d'ajuster leur position de montage sur la longueur du plateau 14, les goujons
44 pouvant, bien entendu, s'introduire dans une paire d'ouver- tures 46 transversalement espacées. Les pièces 42 comportent un certain nombre de rainures longitudinales 48 destinées à maintenir les tubes T transversalement espacés. Les dites pièces 42 présentent des évidements inférieurs 49 recevant des colliers 50 respectivement fixés aux tubes T pour maintenir ces derniers par rapport aux pièces 42.
Les tubes T sont cons- truits en matériau élastiquement flexible, par exemple en ma- tière plastique vinylique, et peuvent être tendus au montage sans allongement appréciable. Les pièces 42 se montant sur le plateau 14 et s'en démontant facilement par engagement ou déga- gement des goujons de montage 44, les tubes peuvent tre'assem- blés à l'avance aux pièces 42 et montés sur le plateau comme un bloc d'un seul tenant ; ils peuvent de même être démontés en bloc du plateau pour remplacement par un autre groupe de tubes.
Le mécanisme de compression des tubes 26 comprend une plaque-châssis 52 sur laquelle des chaînes Galle sans fin 54
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et 56 sont montées de manière à pouvoir se déplacer. Ces chaînes portent et actionnent un certain nombre de rouleaux 58 montés sur des axes de portée 59 qui sont fixés aux galets 59' des chaînes (fig. 4), chaque extrémité du rouleau étant, bien entendu, pourvue d'un axe de portée, Les chaînes 54 et 56 sont entratnées, respectivement, par les pignons de Galle 60 et 62 fixés à un arbre rotatif 64 tourillonné dans un pro- longement 66 d'une extrémité de la plaque 52.
Les chaînes se déplacent sur des éléments latéraux 68 de la plaque 52 et pas- sent sur des extrémités incurvées 70 des dits éléments, en contact anti-friction avec celles-ci, ce qui permet,la suppres- sion d'une paire de pignons de Galle. Chaque pièce latérale 68 de la plaque 52 comporte une rainure 72 dans laquelle un lubrifiant solide convenable peut être disposé en contact avec les galets des chaînes pendant le déplacement de ces der- nières par rapport à la plaque-châssis 52.
Le mécanisme de compression 26 est monté de manière à pouvoir être déplacé de la position de retrait illustrée à la figure 6, à la position de travail représentée à la figure 4, en passant par la position intermédiaire de la figure 3.
Les moyens prévus à cet effet comportent un bloc de montage 74 fixé à l'un des éléments latéraux 68 de la plaque 52 et monté pivotant autour d'un axe 76 sur un support 78 fixé sur le dessus de l'embase 12. Un cliquet à ressort, en saillie, déclenchable, 80 (figs. 4 et 5) est destiné à recevoir une pièce 82 formant poignée et clenche, fixée à la plaque 52, et, pendantle fonctionnement de la pompe, maintient ainsi le mé- canisme 26, de manière déclenchable, en position de travail par rapport aux tubes disposés sur le plateau 14. Somme re- présenté, le cliquet 80 est monté pivotant autour d'un axe 61 fixé dans un bloc 81a, et est rappelé par un ressort de tension 83 à sa position de verrouillage représentée aux figures 4 et 5.
L'extrémité supérieure du cliquet 80 présente
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une rampe 84 sur laquelle vient porter la clenche 82 quand on abaisse cette dernière, ce qui amène automatiquement le cliquet 80 à sa position de retrait jusqu'à ce que la clenche 82 quitte la rampe 84, après quoi le cliquet 80 avance auto- matiquement vers sa position de verrouillage sous l'action du ressort 83.
Le cliquet 80 est pourvu d'un manche moleté 85 permettant de libérer commodément la clenche 82 pour pouvoir amener-le mécanisme de compression 26 à sa position de retrait
Des dispositions sont prises pour pouvoir accoupler et désaccoupler l'arbre entraîne 64 actionnant les chaînes de l'arbre de commande 86 (fig. 7) de telle sorte que le moteur électrique M, qui est synchrone afin que la vitesse de dépla- cement des rouleaux de compression 58 de pompage soit constante, puisse atteindre sa vitesse synchrone avant de supporter la charge maximum. A cette fin, un accouplement susceptible d'être supprimé est disposé entre les arbres 64 et 86.
Cet accouple- ment se oompose d'une pièce d'embrayage 88 fixée à l'extrémité de l'arbre de commande 86 et présentant une rainure 89, ainsi que d'une pièce d'embrayage associée 90 fixée à l'arbre 64 et comportant une nervure 91 destinée à s'embotter dans la rainure 89 ( figs . 1, 7 et 8). L'arbre 86 est rappelé axialement vers l'extérieur à sa position de travail par un ressort de compression 92, cet arbre étant monté coulissant dans un palier 94.
On remarquera que lorsque le mécanisme 26 est amené de la position de la figure 6 à celle de la figure 4, en passant par la position intermédiaire représentée figure 3, l'accouplement .s'effectue entre lar arbres 86 et 64 du fait que l'arbre 86 est entraîné avant que le mécanisme 26 ait atteint sa position de plein travail, et que lorsque la rainure 89 se trouve ali- gnée avec la nervure.91, ainsi que le montre la figure 7, le ressort 92 agit pour placer l'élément 88 d'embrayage vers la gauche, selon la'figure 7, et assurer ainsi l'accouplement.
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On notera que l'arbre 86 est pourvu d'un pignon de Galle 96 sur lequel passe une chaîne 97 actionnée par un pignon de Galle
98 que fait tourner le moteur ? par l'intermédiaire d'un démultiplicateur convenable ; on notera aussi que la chaîne 97 est assez souple pour permettre la latitude de mouvement axial de l'arbre 86 nécessaire à l'accouplement et au désaccouplement des éléments 88 et 90 d' embrayage.
Selon la présente invention, des dispositions sont prises pour faire fonctionner le moteur électrique M sous la. commande du mécanisme 26 de compression des tubes, de manière que, pour arrêter le moteur, il soit nécessaire d'amener le mécanisme 26 à sa position de retrait. La nécessité d'amener le mécanisme de compression 26 à sa position de retrait pour arrêter le moteur de commande, garantit que les rouleaux de compression libèrent les tubes au moment de l'arrêt du fonc- tionnement de la pompe. Ceci a une importance considérable : car la compression prolongée des tubes pendant l'immobilisation des chaînes à rouleaux 54 et 56 provoquerait l'apparition d'un état permanent dans les dits tubes, préjudiciable à leur apti- tude à retrouver leur forme par élasticité, et nuisant au fonc- tionnement correct de la pompe.
A cet égard, on remarquera que, pendant la course des rouleaux 58 suivant la longueur des tubes, a lieu une compression progressive des tubes suivant leur longueur en vue du pompage, et que les rouleaux libérant les tubes progressivement suivant leur longueur, ces tubes, du fait de leur élasticité propre, reprennent leur état normal de complète expansion, c'est-à-dire retrouvent leur diamètre intérieur maximum et reçoivent ainsi la quantité appropriée de liquide. A cette fin, pour la commande du fonctionnement du moteur M en concordance avec la position du mécanisme 26 de compression, la pompe est pourvue d'un dispositif 100 de ma- noeuvre d'un interrupteur (fige. 3, 4 et 6). Ce dispositif comprend la broche 102, mobile axialement, d'un micro-interrup- teur 104 normalement ouvert.
La figure 4 montre cet interrupteur
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fermé par la pression exercée sur la broche 102, à travers le chapeau d'obturation 106, et l'on remarquera que, lorsque cette pression cesse, la pression élastique d'ouverture de l'interrupteur ramène la broche 102 à sa position de retrait représentée à la figure 6 qui montre également l'interrupteur à sa position d'ouverture. Le chapeau élastique 106 assure l'étanchéité à la partie supérieure de l'embase, en empêchant les liquides qui pourraient être répandus sur cette dernière d'y pénétrer par l'ouverture ménagée pour le passage de la broche 102 de manoeuvre de l'interrupteur.
D'autre part, ainsi. que représenté, le chapeau 106 sert de support à l'interrup- teur 104, et est pourvu à cet effet d'un écrou métallique 108 qui se visse sur un raccord fileté 110 fixé au bottier de l'interrupteur.
On remarquera donc que, lorsque le mécanisme 26 de compression des tubes se déplace vers sa position de travail et atteint la position intermédiaire représentée à la figure 3, il exerce une pression de haut en bas sur le plateau 14. et ce dernier vient appuyer sur la broche 102 de fermeture de l'interrupteur, par l'intermédiaire du chapeau élastique 100, fermant l'interrupteur et mettant ainsi le moteur en marche avant que,le mécanisme 26 atteigne sa position finale de travail. Ceci permet au moteur synchrone M d'atteindre sa vitesse maximum avant de supporter la pleine charge.
Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, à la position intermédiaire du mécanisme 26, représentée figure 3, la rotation de l'arbre de commande 86, entraîné par le moteur M, provoque l'accouple- ment de cet arbre à l'arbre 64 d'entraînement des rouleaux, en sorte que les chaînes portant lesdits rouleaux sont mises en fonctionnement et que, au cours du passage du mécanisme 26 de sa position intermédiaire à sa position finale de travail, la charge est graduellement appliquée au moteur.
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Une importante caractéristique de la présente invention réside dans les dispositions prises pour obtenir la fermeture complète des tubes T, progressivement suivant leur longueur, par les rouleaux 58, même malgré les différences de diamètre intérieur des -dits tubes ou de certains d'entre eux. A cet égard, on remarquera que la pompe de la présente invention convient particulièrement à son utilisation comme pompe de dosage permettant de pomper différentes quantités de liquide selon des rapports prédéterminés, d'après les besoins des diverses utilisations auxquelles la pompe peut être appliquée.
Par exemple, comme le montre la figure 6A, certains des tubes T ont un diamètre intérieur plus grand que celui des autres, et plusieurs des tubes peuvent avoir le même diamètre intérieur ; mais, comme on peut le voir sur la figure 6B, pendant le fonc- tionnement de la pompe, tous les tubes, quel que soit leur diamètre intérieur, sont complètement comprimés et obturés par le rouleau qui vient les écraser tous transversalement en vue du pompage.
Cet important résultat est obtenu en donnant à tous les tubes la même épaisseur de paroi quel que soit leur diamètre intérieur, ce qui assure la fermeture complète des tubes de plus grand diamètre quand le ou les tubes de diamètre plus petit sont complètement fermés ; et ce résultat est obtenu sans l'application d'une pression de fermeture anormale sur les tubes de plus petit diamètre intérieur du groupe formé par les tubes situés sur le plateau 14.
Pendant le fonctionnement de la pompe, le transporteur sans fin constitué par les chaînes 54 et 56 se meut dans le sens de la flèche A, figure 2, et déplace les rouleaux 58 sui- vant les longueurs des tubes en comprimant ainsi totalement ces derniers contre le plateau, progressivement de droite à gauche, selon la figure 2. Comme on peut le voir sur cette dernière figure, le parcours inférieur des chaînes est limité par un rouleau 58 avant et un rouleau 58 arrière, et le par- cours du rouleau avant s'étend au-delà, de la partie inclinée
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14a dont la fonction est de faire diminuer graduellement la pression appliquée aux tubes à mesure que le rouleau avant com- mence à les libérer, ce qui évite une diminution brusque de pression qui pourrait autrement se produire.
On remarquera que le rouleau arrière 58 vient écraser les tubes avant que le rouleau avant les libère, ce qui empêche tout reflux du li- quide dans les tubes.
Si l'on considère maintenant la forme de réalisation de l'invention représentée par les figures 10 à 12, les rou- leaux 58' destinés à comprimer les tubes T progressivement suivant leur longueur pour effectuer le pompage, selon la pré- cédente description, sont montés dans un support cylindrique 111 que fait tourner un arbre 112 monté dans le châssis fixe 114. La rotation peut être transmise à l'arbre 112 de toute manière appropriée, par exemple par un engrenage 116 fixé à l'arbre et entraîné par une courroie flexible dentée 118 actionnée par un moteur électrique synchrone (non représenté).
Chacun des divers rouleaux 58' est élastiquement monté à ses deux extrémités dans des manchons coulissant radialement, 120, qui sont sollicités radialement vers l'extérieur par des ressorts de compression 122. L'un de ces manchons est repré- senté en élévation à la figure 10, une partie du cylindre 111 étant supprimée aux fins d'illustration, et l'on notera, en considérant les figures 10 et 11, que les dits manchons sont guidés chacun de manière à se déplacer dans une ouverture: radiale cylindrique 124 pratiquée dans des plaques latérales 126, montées amovibles de toute manière appropriée, par exemple par des .vis 128, aux extrémités opposées du cylindre rotatif 111 et liées au dit cylindre avec lequel elles tounnent..
Les extrémités intérieures des ressorts 122 viennent buter à plat sur l'arbre 112 et il existe, entre 'l'extrémité inté- rieure..de chaque cylindre 120 et l'arbre, un espace suffisant pour permettre le mouvement vers l'intérieur des cylindres 120 montés sur ressort et, par suite, permettre le mouvement
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'Vers l'intérieur des rouleaux 58' quand le plateau 130 occupe sa position de travail où s'effectue la compression des tubes
T en vue du pompage. On remarquera que les rouleaux 58t compor- tent de courtes parties extrêmes 132 qui traversent des ouver. tures 136 assez grandes pour permettre au rouleau de s'incliner ou de s'obliquer, si nécessaire, afin de compenser toutes iné- galités.
Le support 111 est pourvu de bagues circulaires élas- tiques 138 disposées à sa périphérie pour limiter le mouvement extérieur des cylindres 120 sous la pression des ressorts associés.
Le plateau 130 est monté pour pouvoir pivot en autour d'un axe 140 porté par les éléments de châssis 115, et mainte- nu à sa position de travail, représentée par la figure 11, par la broche amovible 142 qui se place dans une ouverture 144 d'un loquet 146 monté sur le plateau et dans une ouverture 148 de l'autre élément de châssis 114.
Comme dans le cas du plateau 14 des figures 1 à 9, le plateau 130 comporte une zone de réduction de pression, indi- quée en 140, afin que, lorsque le rouleau avant de compression est sur le point de quitter les tubes T, le support 111/tour- nant en sens inverse des aiguilles d'une montre, la pression du fluide dans les tubes T diminue progressivement.
Un. micro-contact 104' est monté sur l'élément 114 de . châssis adjacent à l'extrémité articulée du plateau.130, à la position voulue pour que sa broche de manoeuvre 102' entre en oontact avec une des faces extrêmes du plateau, comme le mon- tre la figure 11, de manière que le contact se ferme quand le plateau arrive en position de travail et s'ouvre quand on amène ce dernier à sa position de retrait, de façon à mettre le moteur en marche et à l'arrêter, aux mêmes fins que dans le cas de la pompe décrite en référence à la forme de réalisation de l'invention représentée aux figures 1 à 9.
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On remarquera également qu'avant que le plateau attei- gne sa position d'abaissement complet, représentée à la figure 11, il existe une position intermédiaire pour laquelle le contact 104' est fermé par pression du plateau sur la broche 102.', de manière que le moteur synchrone entratnant l'arbre 112 puisse atteindre sa vitesse synchrone avant que le plateau ferme complètement.les tubes T.
On observera que dans ies deux formes de réalisation de l'invention, il existe des moyens d'action élastique desti- nés à comprimer simultanément tous les tubes progressivement suivant leur longueur pour effectuer le pompage. Dans la pre- mière forme décrite, l'action élastique est obtenue par le montage du plateau 14 sur les ressorts 16, alors que dans la forme de réalisation représentée aux figures 10 à 12, cette action élastique est obtenue par le montage des rouleaux 58', sur les manchons cylindriques de portée 120 rappelés par res- sort.
Dans les deux cas,-toutefois, les moyens d'action élas- tiques sont constitués par un plateau et un certain nombre de roue,aux. Dans les deux formes de réalisation, également, les tubes T' de diamètres intérieurs différents ont la même épaisseur de parois afin que le même rouleau puisse les fermer tous com- plètement pendant le pompage. On remarquera également que dans les deux formes de réalisation, l'interrupteur qui commande le fonctionnement du moteur intervient pour arrêter ce dernier de telle manière que la pression appliquée sur les tubes soit réduite automatiquement quand le moteur s'arrête, ce qui évite une déformation permanente des tubes qui pourrait se produire en cas de non réduction de la pression au moment de l'arrêt de la pompe.
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The present invention relates to pumps of the type comprising flexible tubes, and more particularly to de.dosage pumps intended to pump a certain number of fluids, with predetermined ratios between the pumped volumes of the fluids.
One of the objects of the invention is the production of a pump of the type with elastically flexible tubes, comprising means acting elastically to effect the complete closure of each of the tubes of a group of tubes of internal diameters and different exteriors, progressively along their length in the direction of discharge of the fluids, during pumping, without the complete closure of a tube of a given diameter prejudicing that of one or more tubes of diameters different interiors.
The object of the invention is also the production of a pump of the type designated, comprising means intended to prevent the formation of a permanent state in the tubes, which would be detrimental to their ability to elastically resume their use.
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state of full expansion after being released from closing pressure.
According to one embodiment, the invention also relates to an absolutely new assembly of a plate on which the flexible tubes are arranged, assembly carried out in such a way as to allow movement of the plate in all directions in order to equalize the pressure. applied to tubes of different outer diameters, while stabilizing the plate with regard to its longitudinal and lateral displacements.
According to another embodiment, a further subject of the invention is a pump in which the closure members of the tubes are elastically mounted individually circumferentially spaced apart in a rotating cylinder.
Another object of the invention is the production of a pump of the type designated, actuated by a synchronous motor, and comprising means which allow this motor to reach its synchronous speed before the application of all of the load, and which automatically control the operation of the motor by the relative position of certain active elements of the pump.
The invention further relates to arrangements making it possible to easily put in place and remove the tubes, to maintain them side by side in a removable manner and to prevent their longitudinal movements, by means of removable devices, spaced apart according to the length of the tubes, comprising grooves in which the tubes are arranged side by side, and by means of stopping elements of these tubes, integral with ces.dispositif s and thus preventing the longitudinal displacement of the tubes.
The characteristics and advantages of the present invention will moreover emerge from the description which will follow @ ¯ by way of example, with reference to the appended drawings, .in which:
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FIG. 1 is a top view of a pump produced according to the invention; Figure 2 is an elevational view, partially in section taken along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is a side view of the pump, partially in section taken along line 3-3 of Figure 1, and showing the tube compression mechanism offset from its full working position; FIG. 4 is a partial section of the apparatus, showing the mechanism for compressing the tubes in the working position; Figure 5 is a detailed sectional view taken along line 5-5 of Figure 4;
Figure 6 is a partial section of the apparatus, taken on the same line as Figure 3, but showing the tube compression mechanism in the fully withdrawn position; Figures 6A. and 6R are more or less schematic views showing the group of flexible tubes of different dimensions but of the same wall thickness, and illustrating the states of complete opening and closing of these tubes; Figure 7 is a sectional view, on a larger scale, taken on line 7-7 of Figure 1, showing part of the tube compression mechanism moved from its working position; Figure 8 is a sectional detail view taken along line 8-8 of Figure 7; Figure 9 is a horizontal section taken on line 9-9 of Figure 2;
Figure 10 is a sectional view of another embodiment of a pump according to the present invention; Figure 11 is a section taken on line 11-11 of Figure 10;
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Figure 12 is a fragmentary view, on a larger scale, showing a bearing end of a tube compression roller.
According to the embodiment chosen and shown in Figures 1 to 9, the pump 10 comprises a base 12 forming the housing of an electric motor M for driving the pump. A rigid plate 14 is resiliently mounted on the base 12, and, for this purpose, is placed on springs 16 which surround associated studs 18 fixed to the underside of the plate 14 and pass through openings 20 with some clearance. formed in a mounting plate 22, which is fixed inside the housing 12, at the top thereof, so as to constitute a solid rigid support for the various parts of the pump.
The studs 18 are provided with heads 24 which limit the upward movement of the plate when the tube compression mechanism, 26, described in detail below, occupies its withdrawn position, shown, for example, in FIG. 6.
The spring mounting, previously described, of the plate 14 on the base-12, automatically ensures limited universal adjustment of this plate during the operation of the compression mechanism 26. The means ensuring this automatic adjustment of the plate are constituted by a stabilizer comprising a part 28 (Figs. 2 and 9) pivotally mounted on the base about an axis passing through a support block 30 fixed to the top of the base. The part 28 is also articulated with a part 32 fixed below the plate 14 by screws 34. The connection of the part 32 to the part 28 is effected so as to constitute a universal joint between the plate 14 and the. base 12.
To this end, the connection between the parts 28 and 32 comprises a part 36 fixed to the part 32 and pivotally mounted in the part 28 about an axis 38, and the part 32 is pivotally mounted around an axis 40 linked to part 36 by said axis 38 which
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engages in a peripheral groove 43 of said axis 40. The part
32 can therefore pivot about two axes perpendicular to each other, that is to say the pivot axis 38 and the pivot axis 40, in fact constituting a universal joint for the plate together with its resilient mounting device .
. The plate 14 cooperates with the mechanism 26 to effect the elastic closure of the tubes T of the pump with a view to pumping. See in this regard, Figures 3, 4, 6A and 6B.
The tubes T are kept in contact with the upper face of the plate by the retaining and positioning parts 42, removably mounted near the opposite ends of the plate 14. To this end, the plate comprises vertical studs 44 , and the parts 42 are provided with a number of spaced openings 46 allowing their mounting position to be adjusted along the length of the plate 14, the studs
44 can, of course, be introduced into a pair of transversely spaced openings 46. The parts 42 include a number of longitudinal grooves 48 intended to keep the T tubes transversely spaced. Said parts 42 have lower recesses 49 receiving collars 50 respectively fixed to the tubes T to hold the latter relative to the parts 42.
The T-tubes are made of an elastically flexible material, for example vinyl plastics, and can be stretched during assembly without appreciable elongation. As the parts 42 are mounted on the plate 14 and easily removed therefrom by engaging or disengaging the mounting studs 44, the tubes can be assembled in advance to the parts 42 and mounted on the plate as a block. in one piece; they can also be removed as a block from the tray for replacement by another group of tubes.
The tube compression mechanism 26 includes a frame plate 52 on which endless Galle chains 54
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and 56 are mounted so as to be able to move. These chains carry and actuate a number of rollers 58 mounted on bearing pins 59 which are fixed to the rollers 59 'of the chains (Fig. 4), each end of the roller being, of course, provided with a bearing pin, Chains 54 and 56 are entrained, respectively, by Galle sprockets 60 and 62 attached to a rotating shaft 64 journaled in an extension 66 of one end of plate 52.
The chains move on side elements 68 of the plate 52 and pass over curved ends 70 of said elements, in anti-friction contact therewith, which allows the removal of a pair of sprockets. from Galle. Each side piece 68 of plate 52 has a groove 72 in which a suitable solid lubricant can be placed in contact with the chain rollers during movement of the latter relative to the frame plate 52.
The compression mechanism 26 is mounted so that it can be moved from the retracted position shown in figure 6, to the working position shown in figure 4, passing through the intermediate position of figure 3.
The means provided for this purpose comprise a mounting block 74 fixed to one of the side elements 68 of the plate 52 and mounted to pivot about an axis 76 on a support 78 fixed to the top of the base 12. A pawl spring loaded, protruding, releasable, 80 (figs. 4 and 5) is intended to receive a part 82 forming a handle and latch, fixed to the plate 52, and, during the operation of the pump, thus maintains the mechanism 26, in a releasable manner, in the working position with respect to the tubes arranged on the plate 14. As shown, the pawl 80 is mounted to pivot about an axis 61 fixed in a block 81a, and is biased by a tension spring 83 to its locking position shown in Figures 4 and 5.
The upper end of the pawl 80 has
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a ramp 84 on which the latch 82 bears when the latter is lowered, which automatically brings the pawl 80 to its retracted position until the latch 82 leaves the ramp 84, after which the pawl 80 automatically advances towards its locking position under the action of spring 83.
The pawl 80 is provided with a knurled handle 85 allowing the latch 82 to be conveniently released so that the compression mechanism 26 can be brought to its withdrawn position.
Arrangements are made to be able to couple and disconnect the drive shaft 64 actuating the chains of the control shaft 86 (fig. 7) so that the electric motor M, which is synchronous so that the speed of movement of the pumping compression rollers 58 is constant, can reach its synchronous speed before supporting the maximum load. To this end, a coupling capable of being removed is arranged between the shafts 64 and 86.
This coupling consists of a clutch part 88 attached to the end of the control shaft 86 and having a groove 89, as well as an associated clutch part 90 attached to the shaft 64 and comprising a rib 91 intended to fit into the groove 89 (Figs. 1, 7 and 8). The shaft 86 is returned axially outwards to its working position by a compression spring 92, this shaft being mounted to slide in a bearing 94.
It will be noted that when the mechanism 26 is brought from the position of FIG. 6 to that of FIG. 4, passing through the intermediate position shown in FIG. 3, the coupling takes place between the shafts 86 and 64 because the The shaft 86 is driven before the mechanism 26 has reached its full working position, and when the groove 89 is aligned with the rib. 91, as shown in figure 7, the spring 92 acts to position the shaft. 'clutch element 88 to the left, according to figure 7, and thus ensure the coupling.
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It will be noted that the shaft 86 is provided with a Galle pinion 96 on which passes a chain 97 actuated by a Galle pinion.
98 what does the engine run? by means of a suitable gearbox; it will also be noted that the chain 97 is flexible enough to allow the latitude of axial movement of the shaft 86 necessary for the coupling and the uncoupling of the elements 88 and 90 of the clutch.
According to the present invention, arrangements are made to operate the electric motor M under the. control of the tube compression mechanism 26, so that, to stop the engine, it is necessary to bring the mechanism 26 to its retracted position. The need to move the compression mechanism 26 to its retracted position to stop the drive motor ensures that the compression rollers release the tubes when the pump is stopped. This is of considerable importance: since the prolonged compression of the tubes during the immobilization of the roller chains 54 and 56 would cause the appearance of a permanent state in said tubes, prejudicial to their ability to regain their shape by elasticity, and interfering with the correct operation of the pump.
In this regard, it will be noted that, during the stroke of the rollers 58 along the length of the tubes, there is a progressive compression of the tubes along their length with a view to pumping, and that the rollers gradually releasing the tubes along their length, these tubes, by virtue of their inherent elasticity, return to their normal state of complete expansion, that is to say, regain their maximum internal diameter and thus receive the appropriate quantity of liquid. To this end, to control the operation of the engine M in accordance with the position of the compression mechanism 26, the pump is provided with a device 100 for operating a switch (fig. 3, 4 and 6). This device comprises the axially movable pin 102 of a normally open micro-switch 104.
Figure 4 shows this switch
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closed by the pressure exerted on the pin 102, through the cover cap 106, and it will be noted that, when this pressure ceases, the elastic opening pressure of the switch returns the pin 102 to its retracted position shown in Figure 6 which also shows the switch in its open position. The elastic cap 106 seals the upper part of the base, preventing liquids that could be spilled on the latter from entering through the opening made for the passage of the switch operating pin 102. .
On the other hand, as well. as shown, the cap 106 serves as a support for the switch 104, and is provided for this purpose with a metal nut 108 which screws onto a threaded connector 110 fixed to the casing of the switch.
It will therefore be noted that, when the tube compression mechanism 26 moves towards its working position and reaches the intermediate position shown in FIG. 3, it exerts pressure from top to bottom on the plate 14. and the latter presses on. the switch closing pin 102, through the elastic cap 100, closing the switch and thus starting the motor before the mechanism 26 reaches its final working position. This allows the synchronous motor M to reach its maximum speed before supporting the full load.
As explained previously, at the intermediate position of the mechanism 26, shown in FIG. 3, the rotation of the control shaft 86, driven by the motor M, causes the coupling of this shaft to the shaft. 64 for driving the rollers, so that the chains carrying said rollers are put into operation and that, during the passage of the mechanism 26 from its intermediate position to its final working position, the load is gradually applied to the motor.
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An important characteristic of the present invention lies in the arrangements made to obtain the complete closure of the tubes T, progressively along their length, by the rollers 58, even despite the differences in internal diameter of said tubes or of some of them. In this regard, it will be appreciated that the pump of the present invention is particularly suitable for its use as a metering pump for pumping different amounts of liquid in predetermined ratios, according to the needs of the various uses to which the pump may be applied.
For example, as shown in Figure 6A, some of the T tubes have a larger inside diameter than others, and several of the tubes may have the same inside diameter; but, as can be seen in figure 6B, during the operation of the pump, all the tubes, whatever their internal diameter, are completely compressed and blocked by the roller which crushes them all transversely with a view to pumping .
This important result is achieved by giving all tubes the same wall thickness regardless of their internal diameter, which ensures complete closure of the larger diameter tubes when the smaller diameter tube (s) are fully closed; and this result is obtained without the application of an abnormal closing pressure on the tubes of smaller internal diameter of the group formed by the tubes situated on the plate 14.
During the operation of the pump, the endless conveyor constituted by the chains 54 and 56 moves in the direction of arrow A, figure 2, and moves the rollers 58 following the lengths of the tubes, thus totally compressing the latter against. the plate, progressively from right to left, according to figure 2. As can be seen in this last figure, the lower path of the chains is limited by a front roller 58 and a rear roller 58, and the course of the front roller extends beyond, from the inclined part
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14a the function of which is to gradually decrease the pressure applied to the tubes as the front roll begins to release them, thereby avoiding a sudden decrease in pressure which might otherwise occur.
It will be noted that the rear roller 58 crushes the tubes before the front roller releases them, which prevents any reflux of the liquid into the tubes.
Considering now the embodiment of the invention shown in Figures 10 to 12, the rollers 58 'intended to compress the tubes T progressively along their length to effect the pumping, according to the preceding description, are mounted in a cylindrical support 111 which rotates a shaft 112 mounted in the fixed frame 114. The rotation can be transmitted to the shaft 112 in any suitable manner, for example by a gear 116 attached to the shaft and driven by a flexible toothed belt 118 driven by a synchronous electric motor (not shown).
Each of the various rollers 58 'is resiliently mounted at both ends in radially sliding sleeves 120, which are biased radially outwardly by compression springs 122. One of these sleeves is shown in elevational view. Figure 10, part of cylinder 111 being omitted for the purposes of illustration, and it will be noted, considering Figures 10 and 11, that said sleeves are each guided so as to move in an opening: cylindrical radial 124 made in side plates 126, mounted removable in any suitable manner, for example by screws 128, at the opposite ends of the rotary cylinder 111 and connected to said cylinder with which they rotate.
The inner ends of the springs 122 abut flat against the shaft 112 and there is sufficient space between the inner end of each cylinder 120 and the shaft to permit inward movement of the springs. 120 spring-loaded cylinders and hence allow movement
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'Towards the inside of the rollers 58' when the plate 130 occupies its working position where the tubes are compressed
T for pumping. It will be appreciated that the rollers 58t have short end portions 132 which pass through openings. tures 136 large enough to allow the roller to tilt or tilt, if necessary, to compensate for any unevenness.
The support 111 is provided with elastic circular rings 138 disposed at its periphery to limit the outward movement of the cylinders 120 under the pressure of the associated springs.
The plate 130 is mounted so as to be able to pivot around an axis 140 carried by the frame elements 115, and maintained in its working position, shown in FIG. 11, by the removable pin 142 which is placed in an opening. 144 of a latch 146 mounted on the tray and in an opening 148 of the other frame member 114.
As in the case of the plate 14 of Figures 1 to 9, the plate 130 has a pressure reduction zone, indicated at 140, so that when the front compression roller is about to leave the tubes T, the support 111 / turning counterclockwise, the pressure of the fluid in the tubes T gradually decreases.
A microswitch 104 'is mounted on element 114 of. frame adjacent to the articulated end of the plate. 130, in the desired position so that its operating pin 102 'comes into contact with one of the end faces of the plate, as shown in figure 11, so that contact is made. closes when the plate arrives in the working position and opens when the latter is brought to its retracted position, so as to start and stop the motor, for the same purposes as in the case of the pump described in reference to the embodiment of the invention shown in Figures 1 to 9.
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It will also be noted that before the plate reaches its fully lowered position, shown in FIG. 11, there is an intermediate position for which the contact 104 'is closed by pressure of the plate on the pin 102.', of so that the synchronous motor driving the shaft 112 can reach its synchronous speed before the plate completely closes the tubes T.
It will be observed that in the two embodiments of the invention, there are elastic action means intended to simultaneously compress all the tubes progressively along their length in order to effect the pumping. In the first form described, the elastic action is obtained by mounting the plate 14 on the springs 16, while in the embodiment shown in Figures 10 to 12, this elastic action is obtained by mounting the rollers 58. ', on the cylindrical bushings of bearing 120 spring recalled.
In both cases, however, the elastic means of action consist of a plate and a number of wheels, aux. In both embodiments, too, the tubes T 'of different inside diameters have the same wall thickness so that the same roll can close them all completely during pumping. It will also be noted that in both embodiments, the switch which controls the operation of the motor intervenes to stop the latter so that the pressure applied to the tubes is reduced automatically when the motor stops, which prevents deformation. permanent tubing which could occur if the pressure is not reduced when the pump is stopped.