FR2554515A1

FR2554515A1 - Pompe a deux groupes a debit constant

Info

Publication number: FR2554515A1
Application number: FR8416983A
Authority: FR
Inventors: Walter John Simmons
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1984-11-08
Publication date: 1985-05-10
Also published as: FR2554515B1; JPH0243031B2; ZW20384A1; US4543044A; ZA848740B; DE3441054C2; CA1224082A; DE3441054A1; AU3515584A; AU565779B2; JPS60116882A; IN161834B

Abstract

POMPE A DEUX GROUPES A, B, TELLE QU'UNE POMPE A PISTON 3, 8 A DIAPHRAGME ROULANT 5, 10 CONVENANT AU POMPAGE DE BOUILLIES A HAUTE VISCOSITE ABRASIVES COMME LES COMPOSITIONS A BASE DE RESINE CHARGEES EN SOLIDES, UTILISEES POUR ANCRER LES BOULONS DE TOIT DANS LES MINES, PREVUE POUR OPERER A DEBIT CONSTANT EN DETECTANT ET CORRIGEANT UNE DIFFERENCE DE PRESSION DANS LES DEUX GROUPES AVANT QUE LES GROUPES PASSENT DU CYCLE DE POMPAGE AU CYCLE DE REMPLISSAGE ET VICE VERSA. LE DEBIT DES LIQUIDES DL, WL EST CONTROLE PAR DES VALVES E, F DU TYPE QUI FONT PASSER LE DEBIT VERS ET EN PROVENANCE DES GROUPES SANS CHANGEMENT DE VOLUME DANS LES CANALISATIONS D'ENTREE 15 ET DE SORTIE 19, 20 DU LIQUIDE.

Description

L'invention concerne des pompes et plus parti-

culièrement des pompes conçues pour pomper des liquides

très visqueux et des bouillies.

Les dispersions colloïdales semi-solides d'ex-

plosifs aqueux, par exemple les gels aqueux ou les ex- plosifs en bouillie ou les explosifs du type en émulsion se trouvent actuellement sous la forme de cartouches de petit diamètre. la cartouche est un tube de feuille de

matière plastique, rempli d'explosif et resserré et fer-

mé aux deux extrémités, par exemple au moyen de rubans

métalliques de fermeture autour des parties resserrées.

Une machine qui est capable de fabriquer des cartouches de façon continue est décrite dans le brevet

des E.U.A. 2 831 302. La fabrication de cartouches com-

partimentées telles que celles qui sont utilisées dans les systèmes de soutènement de toit de mine à boulons ancrés à l'aide de résine est décrite dans le brevet des

E.U.A. 3 795 801. Ces machines à emballer, appelées ma-

chines de formage-remplissage, transforment de façon continue une bande de feuille en un tube à un seul ou à

deux compartiments et simultanément, remplissent le tu-

be de produit. Elles resserrent aussi le tube de place en place et appliquant les rubans de fermeture à chaque

zone resserrée.

L'aptitude de la pompe utilisée à débiter le produit dans le tube a une influence critique sur les résultats de l'emballage. Il va sans dire que la pompe doit assurer un dosage précis. Dans le cas présent, il faut aussi qu'elle convienne bien à la manipulation de bouillies de viscosité élevée (par exemple 10 à 5000

Pa.s), souvent abrasives. Toutefois, outre ces exigen-

ces, un facteur important est l'uniformité de débit.

Etant donné que les opérations de formation, de remplis-

sage et de fermeture des tubes doivent être exécutées

avec un synchronisme approprié, le débit du produit pom-

pé doit être constant et égal à la vitesse à laquelle

le tube est formé et se meut à travers la machine à em-

baller. Cela donne un emballage ferme et utilisable. Si le débit de pompage diminue périodiquement, il se peut que les emballages obtenus soient insuffisamment remplis et flasques. Par contre, si le débit de pompage est ex- cessif, il se peut que les emballages crèvent. Des écarts de débit aussi petits que I à 2 % peuvent créer

des difficultés dans l'utilisation des emballages.

Un débit constant de produit pompé est impor-

tant dans le pompage de nombreux types de produits, outre les explosifs aqueux et les compositions d'ancrage de

boulons de toit. Ils comprennent des produits alimentai-

res, le béton, les liquides de fracturation pour puits de pétrole et de gaz, les bouillies aqueuses de charbon,

les bouillies de déchets nucléaires, l'asphalte, la pein-

ture et les résines d'époxyde chargées.

On dispose de beaucoup de pompes qui ont une bonne aptitude au dosage. Elles comprennent les pompes à

engrenages, les pompes à piston et les pompes à vis. Tou-

tefois, des pompes telles que celles-ci ne manipulent généralement pas bien les bouillies, particulièrement

quand elles sont de haute viscosité et abrasives. En ou-

tre, les pompes à diaphragme connues propres à manipuler des bouillies souffrent toutes d'un inconvénient: elles

n'assurent pas un débit entièrement constant.

Par exemple, la pompe décrite dans le brevet des E.U.A. 2 419 993 comprend deux chambres présentant

chacune un diaphragme flexible qui la sépare en deux com-

partiments contenant le fluide à pomper et le fluide mo-

teur. Toutefois, étant donné la commutation simultanée

des valves dans les tuyaux à fluide moteur, la compres-

sibilité des fluides, la dilatation des corps de pompe

et le mouvement des valves anti-retour utilisées, l'écou-

lement du fluide à pomper, lors de la commutation d'un diaphragme à l'autre, est pulsé. Ainsi, il se produit

pendant chaque cycle deux pulsations de l'écoulement.

De même, dans la pompe à diaphragme décrite dans le bre-

vet des E.U.A. 2 646 000, qui utilise quatre diamètres,

une pulsation de pression est engendrée quand chaque pai-

re de diaphragmes change de sens. Cela, joint à l'action des valves antiretour, cause un écoulement pulsé. La pompe à diaphragmes jumelés décrite dans le

brevet des E.U.A. 2 667 129 est aussi incapable d'assu-

rer un débit constant par suite de ses valves anti-re-

tour et de la liaison mécanique des diaphragmes. Le pom-

lO page cesse momentanément quand le sens de mouvement s'in-

verse. La pompe à boue du type à diaphragme du brevet

des E.U.A. 2 703 055 n'est pas non plus capable d'un dé-

bit constant à cause des valves anti-retour, de la com-

pressibilité des fluides, de la dilatation des corps et de la commutation simultanée d'un corps à l'autre. La variation de volume intérieur dans la commutation des

valves, dans la pompe décrite par le brevet des E.U.A.

3 320 901, empêche de réaliser un débit constant lors de

la commutation d'un cylindre à un autre.

D'autres brevets sur les pompes à bouillie

qui présentent aussi un ou plusieurs des défauts ci-des-

sus comprennent les brevets des E.U.A. 3 637 328,

3 951 572 et 4 321 016.

On pourrait réduire l'inconvénient de l'écou-

lement pulsé rencontré dans les pompes décrites ci-des-

sus en utilisant trois chambres de pompage ou davantage mais cela entraînerait une grande complexité et une grande dépense. En outre, les valves utilisées dans ces pompes sont habituellement indiquées comme étant des valves anti-retour qui nécessitent un écoulement inverse de fluide pour se fermer et qui empruntent de l'énergie au fluide, modifiant ainsi momentanément le débit. En outre, le débit diminue pendant la commutation d'une chambre à l'autre par suite de la compressibilité du

fluide et de la dilatation de l'enveloppe de diaphragme.

Cette diminution de débit peut être notable, particuliè-

rement si la bouillie pompée contient de l'air entrainé (comme ce peut être le cas des explosifs en bouillie) ou

si les pressions sont très élevées.

L'invention apporte un perfectionnement à une pompe à deux groupes (par exemple une pompe à piston à diaphragme roulant) dans laquelle chaque groupe présente un corps divisé, par un moyen d'étanchéité (par exemple un piston coulissant et un diaphragme roulant qui lui

est rattaché) en une chambre à liquide de travail (liqui-

O10 de moteur) à volume variable et une chambre complémen-

taire à liquide pompé (produit) à volume variable et

dans laquelle le refoulement de produit est alternative-

ment commuté d'un corps à l'autre. Le perfectionnement dé l'invention comprend: a) des moyens servant à commander l'afflux de liquides aux chambres et l'écoulement de liquides hors

de celles-ci de façon telle que du liquide pompé soit ad-

mis à l'un des corps et que du liquide de travail soit refoulé hors de celui-ci (cycle de remplissage) pendant que du liquide de travail est admis à l'autre et que du liquide pompé en est refoulé (cycle de refoulement) à des débits tels que le cycle de remplissage soit achevé dans un corps avant que le cycle de refoulement ne soit achevé dans l'autre, les moyens de commande d'écoulement

étant conçus pour être activés de manière à commuter al-

ternativement d'un corps à l'autre l'afflux de liquide pompé et de liquide de.travail aux corps et l'écoulement de liquides hors de ceux-ci, pratiquement sans variation de volume des tuyaux d'entrée et de sortie de liquide; b) des moyens de détection, par exemple une valve à pression différentielle, servant à détecter une différence de pression de liquide dans les deux corps à la fin du cycle de remplissage, et c) des moyens d'égalisation de la pression de liquide dans les deux corps, activés en réponse à une

différence de pression détectée par les moyens de détec-

tion, les moyens d'égalisation étant conçus pour achever

l'égalisation de pression avant que les moyens de com-

mande d'écoulement de liquide ne soient activés pour commuter d'un corps à l'autre l'afflux de liquide pompé et de liquide de travail aux corps et l'écoulement de liquides hors de ceux-ci, de sorte que la commutation s'

accomplit sans variation de débit.

La pompe selon l'invention comprend:

a) deux groupes de pompage, par exemple des ré-

cipients à pression, qui sont conçus pour fonctionner en coopération, chacun de ces groupes comprenant (1) un

corps conçu pour confiner un liquide de travail (ou li-

quide moteur), par exemple de l'huile ou de l'eau et un liquide ou bouillie qui constitue le produit à pomper, par exemple une composition de résine chargée de solides

telle que celle qui est décrite dans le brevet des E.U.A.

4 280 943, servant à ancrer un boulon de renforcement

dans un trou d'un toit de mine, (2) des moyens d'étan-

chéité conçus pour diviser le corps en une chambre à

liquide de travail à volume variable et une chambre com-

plémentaire à liquide pompé, à volume variable, par exem-

ple un piston monté de manière à pouvoir coulisser dans le corps et un diaphragme roulant fixé périphériquement au corps et fixé par son centre à la tète de piston de

manière à former un joint flexible sans frottement en-

tre le liquide de travail et le liquide pompé, (3) des orifices prévus dans le corps pour admettre du liquide

de travail à la chambre à liquide de travail et refou-

ler du liquide de travail de celle-ci et (4) des orifi-

ces prévus dans le corps pour admettre du liquide pompé

à la chambre à liquide pompé et refouler du liquide pom-

pé de celle-ci; b) un tuyau primaire d'entrée de liquide de travail communiquant avec (1) un orifice de chaque corps,

(2) une source de liquide de travail, par exemple un ré-

servoir et (3) un moyen servant à pousser le liquide de travail venant du réservoir à travers le tuyau d'entrée, à un débit constant; c) un tuyau secondaire d'entrée de liquide de travail communiquant avec un orifice de chaque corps et avec une source de liquide de travail, par exemple le mê-

me réservoir qui communique avec le tuyau primaire d'en-

trée de liquide de travail; d) un tuyau de sortie de liquide de travail communiquant avec un orifice de chaque corps; e) des tuyaux d'entrée et de sortie de liquide pompé communiquant avec des orifices de chaque corps;

f) des moyens, par exemple une boule, un bou-

chon ou des valves rotatives à étanchéité par cisaille-

ment, prévus dans les tuyaux d'entrée et de sortie de li-

quide de travail et de liquide pompé pour commander l'af-

flux de liquides aux chambres et l'écoulement de liquides hors de cellesci de façon telle que du liquide pompé soit admis à l'un des corps et que du liquide de travail

en soit refoulé (cycle de remplissage) pendant que du li-

quide de travail est admis à l'autre et que du liquide pompé en est refoulé (cycle de refoulement) à des débits tels que le cycle de remplissage soit achevé dans un corps avant que le cycle de refoulement ne soit achevé dans 1' autre, les moyens de commande d'écoulement étant conçus pour être activés de manière à commuter alternativement

d'un corps à l'autre l'afflux du liquide pompé et du li-

quide de travail au corps et l'écoulement de ces liquides hors des corps, pratiquement sans variation de volume des tuyaux d'entrée et de sortie;

g) des moyens de détection prévus dans les tu-

yaux d'entrée de liquide de travail pour détecter une différence de pression de liquide dans les deux corps à la fin du cycle de remplissage, et h) des moyens, par exemple une valve, prévus dans le tuyau secondaire d'entrée de liquide de travail, pour égaliser la pression de liquide dans les deux corps, et activés en réponse à la détection d'une différence de

pression par les moyens de détection, les moyens d'égali-

sation étant conçus pour réaliser l'égalisation de pres-

sion avant que les moyens de commande d'écoulement de li-

ouide ne soient activés pour commuter d'un corps à l'au- tre l'afflux de liquide pompé et de liquide de travail

aux corps et l'écoulement de ces liquides hors des corps.

Dans un mode d'exécution préférentiel, la pom-

pe est une pompe à piston à diaphragme et le diaphragme

lO de chaque corps est un diaphragme roulant fixé périphéri-

quement au corps et fixé en son centre à la tête de pis-

ton de manière à former un joint flexible sans frotte-

ment, adaptant ainsi la pompe à l'utilisation avec des

bouillies abrasives.

Sur les dessins annexés, les figures 1 à 6 sont

des représentations schématiques d'une pompe de l'inven-

tion, montrant les positions et les réglages de ses di-

vers composants dans une succession complète d'opérations qui commence quand un premier groupe est dans le mode de refoulement de liquide pompé (figures 1, 2 et 3), se poursuit par la préparation de la commutation au deuxième groupe (figures 2 et 3), après quoi le deuxième groupe

est dans le mode de refoulement de liquide pompé (figu-

res 4, 5 et 6) et ensuite s'effectue la préparation d'une

nouvelle commutation au premier groupe pour le refoule-

ment de liquide pompé (figures 5 et 6).

Sur la figure l, un premier groupe de pompage,

désigné par A, est formé d'un corps métallique cylindri-

que formé de deux parties la et lb qui sont maintenues assemblées par une pince 2. Un piston muni d'une tête 3 et d'une tige 4 est monté de manière à pouvoir coulisser dans le corps. Un diaphragme roulant du type décrit dans les brevets des E.U.A. 3 137 215 et 3 373 236 et dans la

brochure D-211-5, Design Manuel 5/78/1QM publiée par Bel-

lofram Corporation, est désigné par la référence 5. Le

diaphragme 5 est formé d'une matière qui est essentiel-

lement une couche d'étoffe spécialement tissée, impré-

gnée d'une mince couche d'un élastomère. La matière est façonnée en forme de chapeau haut-de-forme dont le rebord extérieur est serré sur le corps en 2, entre les parties la et lb et dont le centre est fixé à la tête de piston

3 de toute manière appropriée (non représentée). Le dia-

phragme 5 est retourné sur lui-même quand il est instal-

lé de sorte que pendant la course du piston, il se roule et se déroule alternativement sur la jupe de piston et

la paroi du corps.

La pompe contient aussi un deuxième groupe de

pompage désigné par B, ayant exactement la même structu-

re que le groupe A, les composants 6a, 6b, 7, 8, 9 et 10 du groupe B correspondant respectivement aux composants la, lb, 2, 5, 4 et 5 du groupe A. Aux tiges 4 et 9 sont fixés respectivement des activeurs 11 et 12 qui assurent le contrôle de position des diaphragmes respectifs 5 et

10. Des joints 13 et 14 empêchent le liquide de fuir au-

tour des tiges respectives 4 et 9.

Les diaphragmes 5 et 10 forment un joint flexi-

ble sans frottement entre le liquide pompé DL (produit à pomper) et le liquide de travail WL et divisent ainsi le

corps en une chambre à liquide de travail à volume varia-

ble contenant le piston et une chambre complémentaire à

liquide pompé à volume variable. Du liquide pompé est ad-

mis aux groupes A et B à basse pression, par exemple en-

viron 135 à 450 kPa, par un tuyau d'entrée commun 15 qui communique avec des orifices d'entrée de liquide pompé 16 et 17 des parties respectives de corps la et 6a. Sur le dessin, le liquide pompé, DL, indiqué par des lignes parallèles orientées obliquement est à basse pression

tandis que le DL indiqué par une série de lignes paral-

lèles perpendiculaires à une autre série de lignes pa-

rallèles est à haute pression DL. WL, indiqué par des tiretés horizontaux parallèles, est à basse pression et le WL, indiqué par des signes + alignés horizontalement,

est à haute pression WL.

Le tuyau 15 est muni d'une paire de valves C et D qui sont les moyens de commande de l'afflux de DL aux chambres à DL. Les valves C et D sont d'un type qui ne cause aucune variation de pression lors de l'ouvertu- re ou de la fermeture, par exemple des clapets à boule,

des robinets à boisseau, des valves à étanchéité par ci-

saillement etc. Au premier stade, représenté par la figu-

re 1, la valve C est fermée et la valve D ouverte. Le liquide pompé, par exemple une bouillie, peut être amené

au tuyau 15 lorsque c'est nécessaire par une pompe à dia-

phragme à pulsation telle qu'une pompe Wilden ou simi-

laire. Le liquide pompé est refoulé des groupes A et B par un tuyau de sortie de DL, 21 qui communique avecdes

orifices de sortie de DL 22 et 23 des parties respecti-

ves de corps la et 6a. Le tuyau 21 est muni d'une paire de valves E et F d'un type qui ne cause pas de variation de volume lors de l'ouverture ni de la fermeture. Au

premier stade, la valve E est ouverte et la valve F fer-

mée. Les valves en position ouverte sont marquées * tan-

dis que les valves fermées sont marquées **.

Du liquide de travail est admis aux groupes A et B par un tuyau primaire commun d'entrée de liquide de travail 18 qui communique avec des orifices primaires d'entrée de liquide de travail prévus dans les parties respectives de corps lb et 6b. Le tuyau 18 est muni d' une paire de valves G et H, de l'un 1its types utiles comme valves C, D, E et F. Au premier stade, la valve G est ouverte et la valve H fermée. Le liquide de travail est refoulé des groupes A et B par des tuyaux de sortie de liquide de travail 19 et 20 dont chacun communique avec un orifice de sortie de liquide de travail de la partie respective de corps lb, 6b. Les tuyaux 19 et 20 sont munis de valves respectives L et M. Au stade 1, la

valve L est fermée et la valve M ouverte.

Le tuyau d'entrée de liquide de travail 18 et

les tuyaux de sortie 19 et 20 communiquent avec un réser-

voir à liquide de travail 24. La pompe à débit constant

pompe du liquide du réservoir 24 au tuyau 18, en pas-

sant par le débitmètre 26, et dans la partie. de corps la ou 6a ou dans les deux, selon la position des valves G et H.

La pompe de l'invention présente un tuyau se-

condaire d'entrée de liquide de travail 27 qui communi-

que avec des orifices secondaires d'entrée de liquide de

travail des parties respectives de corps lb et 6b et aus-

si avec le réservoir 24. Le tuyau 27 est muni d'une pai-

re de valves anti-retour J et K. Le tuyau 27 aspire du liquide de travail du tuyau 18 comme représenté et il est pompé par intermittence vers les parties de corps lb et/

ou 6b par la pompe à débit variable 29, selon les be-

soins. L'activation de la pompe 29 sera décrite ci-après.

Au stade 1 (figure 1), le groupe de pompage A est à son cycle de pompage ou de refoulement tandis que le groupe B est à son cycle de remplissage. Les valves E,

G, D et M étant ouvertes et les valves F, H, C et L fer-

mées, du liquide de travail est pompé (par la pompe 25) vers la partie de corps lb. En déplaçant le piston 3, 4

et le diaphragme 5, le liquide à haute pression WL dépla-

ce le liquide pompé DL qui afflue au tuyau 21 à un débit pratiquement égal au débit auquel le liquide de travail s'écoule par le tuyau 18. Les pressions de WL et de DL sont aussi à peu près égales. A mesure que le diaphragme se meut vers le haut, du liquide pompé à basse pression

(fourni par exemple par une pompe à diaphragme à pulsa-

tion), s'écoulant dans le tuyau 15, entre dans la partie

de corps 6a et pousse le diaphragme 10 vers le bas, re-

foulant du liquide de travail dans le tuyau de sortie 20 et à nouveau vers le réservoir 24. Le débit du liquide pompé à basse pression est réglé de façon telle que le diaphragme 10 et le piston 8, 9 atteignent le bas de leur course avant que le diaphragme 5 et le piston 3,4 n'atteignent le sommet de leur course. Cela a pour but de laisser le temps à l'égalisation de pression de se

produire, comme on l'expliquera maintenant.

Au stade 2 (figure 2), le cycle de remplissa-

ge est achevé, le diaphragme 10 et le piston 8, 9 ayant

atteint le bas de leur course, comme l'indique la posi-

tion de l'activeur 12. L'interrupteur de fin de course

, qui a été activé par l'activeur 12 (une came) a cau-

sé la fermeture des valves M et D et le démarrage de la pompe 29. Les valves M et D peuvent être par exemple des clapets à boule ou des robinets à boisseau, actionnés

par air ou électriquement. La pompe 29 peut être une pom-

pe à piston actionnée par air ou toute autre pompe qui convient au pompage de petites quantités de liquide de travail à une pression égale à celle qui est fournie par

la pompe 25. Mais à la différence de la pompe 25, la pom-

pe 29 peut avoir un écoulement pulsé puisque sa seule fonction est d'égaliser les pressions. Des indicateurs de pression de liquide P1 et P2, insérés dans le tuyau 28 qui est une ramification du tuyau 18 et dans le tuyau 27, communiquent avec la valve à pression différentielle 32, par exemple un dispositif à piston flottant avec

capteur magnétique ou tout autre dispositif servant à dé-

terminer le moment o les pressions sont égales entre elles. Au stade 2, P1 et P2 ont été trouvées inégales, par exemple P1 est plus grande que P2. Cet état, qui se rencontre quand l'interrupteur de fin de course 30 a été activé, a pour effet que la valve I s'ouvre et que la pompe 29 fournissent du liquide de travail, par la valve

anti-retour K, à la partie de corps 6b. La valve anti-re-

tour J est fermée. Quand P2 = Pi, la valve à pression

différentielle 32 ferme la valve I et arrête la pompe 29.

(Note: si l'on remplaçait les valves anti-retour J et K par des clapets à boule, la valve K s'ouvrirait lorsque

l'interrupteur de fin de course 30 est activé).

Au point représenté par la figure 2, le piston

3, 4 se déplace encore vers le haut et le corps du grou-

pe B a été mis sous pression de manière à égaler la pres-

sion dans le corps de groupe A. Le groupe B attend main-

tenant que le groupe A atteigne le haut de sa course.

Au stade 3 (figure 3), le diaphragme 5 a pres-

que atteint la limite de sa course et la came 11 a acti-

vé l'interrupteur de fin de course 31 pour mettre en rou-

te le processus suivant:

1) La valve H s'ouvre. A ce moment, il n'af-

flue pas de liquide de travail à la partie d'enveloppe 6b par la valve H parce que les pressions dans les deux

groupes ont été égalisées.

2) La valve F s'ouvre. Il ne s'écoule pas de bouillie du groupe B à ce moment parce que les pressions

sont égales.

3) La valve E se ferme (figure 4) après l'ou-

verture de la valve F. On notera que pendant que la valve E se ferme, l'écoulement de DL se déplace graduellement du groupe A au groupe B et que pendant un court laps de temps (environ une seconde), les deux groupes refoulent effectivement du liquide pompé (figure 5). Toutefois, le débit de DL venant des deux groupes est constant, car le débit de refoulement doit toujours être égal au débit du liquide de travail fourni par la pompe 25 et ce débit

est constant.

4) La valve G se ferme après la fermeture de la

valve E (figure 4).

) La valve L s'ouvre seulement lorsque la val-

ve G est complètement fermée (figure 4).

6) La valve C s'ouvre (figure 4) et du liquide pompé à basse pression afflue à la partie de corps la

*par le tuyau 15.

Le résultat du processus ci-dessus est le sta-

de 4, représenté par la figure 4, o le groupe B fournit du liquide pompé à débit constant et o le groupe A se remplit. Les valves F, Hl, C et L sont ouvertes et les

valves E, G, D et M sont fermées.

Au stade 5 (figure 5), qui est comparable au stade 2, les opérations des groupes étant inversées, le

cycle de remplissage du groupe A est achevé, le diaphrag-

me 5 et le piston 3,4 ayant atteint le bas de leur cour-

se, comme l'indique la position de l'activeur 11. L'in-

terrupteur de fin de course 33, qui a été activé par 1' activeur ll (une came), a causé la fermeture des valves L et C (empêchant le liquide de travail de continuer à

sortir du groupe A et empêchant le liquide pompé de con-

tinuer à affluer à la partie de corps lb) et le démarra-

ge de la pompe 29. La valve I s'est ouverte et la pompe

29 a fourni du liquide de travail, par la valve anti-re-

tour J, à la partie de corps lb. La valve anti-retour K

est fermée. Quand P1 = P2, la valve à pression différen-

tielle 32 ferme la valve I et arrgte la pompe 29. Au mo-

ment indiqué sur la figure 5, le piston 8, 9 se déplace encore vers le haut et le corps du groupe A a été mis sous pression pour égaler la pression du corps du groupe B. Le groupe A attend alors que le groupe B atteigne le

haut de sa course.

Au stade 6 (figure 6), le diaphragme 10 a pres-

que atteint la limite de sa course et la came 12 a acti-

vé l'interrupteur de fin de course 34, de manière à met-

tre en route le processus suivant:

1) La valve G s'ouvre. Il n'afflue pas de li-

quide de travail à la partie d'enveloppe lb parce que

les pressions dans les deux groupes se sont égalisées.

2) La valve E s'ouvre. Il ne s'écoule pas de liquide pompé hors du groupe A parce que les pressions

sont égales.

3. La valve F se ferme (figure 1) après ouver-

ture de la valve E. On notera que pendant que la valve F se ferme, l'écoulement de liquide pompé se déplace graduellement du groupe B au groupe A et que pendant un court laps de temps (environ une seconde), les deux

groupes refoulent effectivement du liquide pompé (figu-

re 6). Le débit de DL venant des deux groupes est toute-

fois constant puisque le débit de refoulement doit tou-

jours être égal au débit de liquide de travail fourni

par la pompe 25 et que ce débit est constant.

4. La valve H se ferme, après fermeture de la

valve F (figure 1).

5. La valve M s'ouvre seulement lorsque la val-

ve H est complètement fermée (figure 1).

6. La valve D s'ouvre (figure 1) et du liqui-

de pompé à basse pression afflue à la partie de corps

Ga par le tuyau 15.

Le résultat du processus ci-dessus est le sta-

de 1, représenté par la figure -l, o le groupe A fournit du liquide pompé à débit constant et o l'unité B se

remplit.

Comme l'indique la description ci-dessus,

dans la pompe selon l'invention, on assure un débit cons-

tant en amenant alternativement un liquide de travail à deux groupes au moyen d'une pompe à débit constant et en égalisant les pressions dans les deux groupes avant que le cycle de pompage ne soit commuté d'un groupe à l'autre. Une source d'énergie extérieure au liquide de travail lui-même, par exemple une pompe placée dans un tuyau auxiliaire ou secondaire à liquide de travail, est utilisée pour égaliser la pression. Cela compensela compressibilité du liquide pompé et l'élasticité du corps. Les valves utilisées pour commander l'écoulement de liquide sont du type qui ne varie pas de volume quand il est activé et l'ordre d'actionnement des valves est tel qu'un débit constant est maintenu. La différence de

pression de part et d'autre des valves est toujours ap-

proximativement nulle pendant la fermeture ou l'ouvertu-

re, excepté pour les valves des tuyaux de sortie de li-

quide de travail.

Le terme "liquide pompé", utilisé ici pour dé-

signer le produit pompé par la pompe de l'invention, dé-

signe des matières totalement liquides d'une large gam-

me de viscosité, par exemple de 1 à 5 000 000 de mPa.s quand la pompe est du type à diaphragme, aussi bien que

des liquides chargés de solides, par exemple des bouil-

lies. Le "liquide pompé" peut aussi être une bouillie abrasive, auquel cas chaque groupe est de préférence une

pompe à piston à diaphragme roulant.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Pompe à deux groupes dans laquelle chaque groupe présente un corps divisé par un moyen d'étanchéité en une chambre à liquide de travail à volume variable et une chambre complémentaire à liquide pompé (produit) à volume variable, du produit étant refoulé de l'un des groupes pendant que l'autre groupe se remplit de produit

et le refoulement de produit étant alternativement com-

muté d'un groupe à l'autre, pompe caractérisée par le fait qu'elle comporte: a) des moyens servant à commander l'afflux de liquides

aux chambres et l'écoulement de liquides hors de celle-

ci de façon telle que du liquide pompé soit admis à l'un des corps et que du liquide de travail soit refoulé hors de celui-ci (cycle de remplissage) pendant que du liquide de travail est admis à l'autre et que du liquide pompé en est refoulé (cycle de refoulement)à des débits tels que le cycle de remplissage soit achevé dans un corps avant que le cycle de refoulement ne soit achevé dans l'autre, les moyens de commande d'écoulement étant conçus pour être activés de manière à commuter alternativement d'un corps

à l'autre l'afflux de liquide pompé et le liquide de tra-

vail aux corps et l'écoulement de liquides hors de ceux-

ci, pratiquement sans variation de volume des tuyaux d'en-

trée et de sortie de liquide;

b) des moyens de détection servant à détecter une diffé-

rence de pression de liquide dans les deux corps à la fin du cycle de remplissage et c) des moyens d'égalisation de la pression de liquide dans les deux corps, activés en réponse à une différence de pression détectée par les moyens de détection, les

moyens d'égalisation étant conçus pour achever l'égali-

sation de pression avant que les moyens de commande d'é-

coulement de liquide ne soient activés pour commuter d'un corps à l'autre l'afflux de liquide pompé et de liquide de travail aux corps et l'écoulement de liquides hors de ceux-ci.

2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée

par le fait que le moyen d'étanchéité est un piston mon-

té de manière à pouvoir coulisser dans le corps et qu'un diaphragme roulant est fixé périphériquement au corps et fixé par son centre à la tête de piston de manière à for- mer un joint flexible sans frottement entre le liquide

de travail et le liquide pompé.

3. Pompe caractérisée par le fait qu'elle com-

prend:

a) deux groupes de pompage qui sont conçus pour fonction-

ner en coopération, chacun de ces groupes comprenant: (1) un corps conçu pour confiner un liquide de travail

et un liquide à pomper (produit), (2) des moyens d'étan-

chéité conçus pour diviser le corps en une chambre à li-

quide de travail à volume variable et une chambre com-

plémentaire à liquide pompé, à volume variable, (3) des orifices prévus dans le corps pour admettre du liquide de travail à la chambre à liquide de travail et refouler du liquide de travail de celle-ci et (4) des orifices prèvus dans le corps pour admettre du liquide pompé à la chambre à liquide pompé et refouler du liquide pompé de celle-ci; b) un tuyau primaire d'entrée de liquide de travail communiquant avec (1) un orifice de chaque corps, (2) une source de liquide de travail et (3) un moyen servant à

pousser le liquide de travail venant de la source à tra-

vers le tuyau primaire d'entrée et dans la chambre à li-

quide de travail, à un débit constant;

c) un tuyau secondaire d'entrée de liquide de travail com-

muniquant avec (1) un orifice de chaque corps, (2) une source de liquide de travail et (3) un moyen servant à

pousser le liquide de travail venant de la source à tra-

vers le tuyau secondaire d'entrée et dans la chambre à liquide de travail; d) un tuyau de sortie de liquide de travail communiquant avec un orifice de chaque corps;

e) des tuyaux d'entrée et de sortie de liquide pompé com-

muniquant avec des orifices de chaque corps; f) des moyens prévus dans les tuyaux d'entrée et de sortie de liquide de travail et de liquide pompé pour commander l'afflux de liquides aux chambres et l'écoulement de liquides hors de celles-ci de façon telle que du liquide pompé soit admis à l'un des corps et que du liquide de travail en soit refoulé (cycle de remplissage) pendant que

du liquide de travail est admis à l'autre et que du li-

quide pompé en est refoulé (cycle de refoulement) à des débits tels que le cycle de remplissage soit achevé dans un corps avant que le cycle de refoulement ne soit achevé dans l'autre, les moyens de commande d'écoulement étant

conçus pour être activés de manière à commuter alternati-

vement d'un corps à l'autre l'afflux du liquide pompé et

du liquide de travail au corps et l'écoulement de ces li-

quides hors des corps, pratiquement sans variation de vo-

lume des tuyaux d'entrée et de sortie; g) des moyens de détection prévus dans les tuyaux d'entrée de liquide de travail pour détecter une différence de pression de liquide dans les deux corps à la fin du cylcle de remplissage, et h) des moyens servant à égaliser la pression de liquide dans les deux corps et activés en réponse à la détection d'une différence de pression par les moyens de détection,

ces moyens d'égalisation étant conçus pour achever l'éga-

lisation de pression avant que les moyens de commande d'é-

coulement de liquide nesient activés pour commuter d'un corps à l'autre l'afflux de liquide pompé et de liquide de travail aux corps et l'écoulement-de ces liquides hors des corps.

4. Pompe selon la revendication 3, caractérisée

par le fait que les moyens de commande d'écoulement com-

prennent: (a) une paire de valves (G, H) prévues dans le tuyau primaire d'entrée de liquide de travail, conçues pour permettre l'afflux de liquide de travail aux corps

quand elles sont ouvertes et empêcher cet afflux quand el-

les sont fermées; (b) une paire de valves (L, M) prévues dans les tuyaux de sortie de liquide de travail pour permettre le refoulement de liquide de travail hors des corps quand elles sont ouvertes et empocher ce refoulement quand elles sont fermées; (c) une paire de valves (C,D) prévues dans le tuyau d'entrée de liquide pompé et conçues pour permettre l'afflux de liquide pompé aux corps quand elles sont ouverte et empocher cet afflux quand elles sont fermées et (d) une paire de valves (E, F) prévues dans la tuyau de sortie de liquide pompé, conçues pour permettre le refoulement de liquide pompé hors des corps quand elles sont ouvertes et empocher ce refoulement quand elles sont fermées, les valves G, L, C et E commandant l'écoulement vers l'un des groupes et hors de celui-ci et les valves H, M, D et F commandant l'écoulement vers l'autre groupe et hors de celui-ci, les valves G et E étant ouvertes et L et C étant fermées pendant le cycle de refoulement du groupe tandis que les valves H et F sont fermées et M et D ouvertes pendant le cycle de remplissage simultané de l'autre groupe, les ouvertures et fermetures de valves

s'inversant quand les cycles commutent d'un groupe à l'au-

tre.

5. Pompe selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le tuyau secondaire d'entrée de liquide de travail communique avec une pompe d'égalisation de

pression et une valve associée (I) qui s'ouvre pour ad-

mettre du liquide de travail de la pompe d'égalisation

de pression au tuyau secondaire d'entrée quand une dif-

férence de pression dans les corps a été détectée par les moyens de détection placés en travers des tuyaux primaire et secondaire à liquide de travail étant muni d'une paire

de valves (J, K) conçues pour admettre du liquide de tra-

vail à l'un des corps ou à tous les deux pour égaliser 25545i5

les pressions dans ceux-ci avant que le cycle de refoule-

ment ne soit commuté d'un groupe à l'autre.

6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle est conçue pour exécuter à répétition le processus suivant: (a) les valves G, E, D et M sont ouvertes et H, F, Ce L

et I fermées pendant qu'un groupe (A) refoule et que l'au-

tre (B) se remplit, les valves M et D sont conçues pour se fermer et la pompe d'égalisation de pression est conçue pour être activée, à l'achèvement du cycle de remplissage du groupe B; (b) la valve I est conçue pour s'ouvrir et les valves J et/ou K fonctionnent de manière à admettre du liquide de travail au(x) corps si une différence de pression est

détectée à ce moment dans les tuyaux primaire et secondai-

re d'entrée de liquide de travail;

(c) la valve I est conçue pour se fermer et la pompe d'é-

galisation de pression pour s'arrêter lorsque des pressions

égales sont détectées dans les tuyaux primaire et secon-

daire d'entrée de liquide de travail;

(d) le cycle de refoulement dans le groupe A étant main-

tenant terminé, successivement, les valves H et F sont conçues pour s'ouvrir, la valve E pour se fermer, la valve G pour se fermer, la valve L pour s'ouvrir et la valve C pour s'ouvrir, de sorte que-les groupes ont commuté les cycles sans variation du débit; (e) les valves L et C sont conçues pour se fermer et la pompe d'égalisation de pression pour 4tre activée quand le cycle de remplissage du groupe A est achevé; (f) la valve I est conçue pour s'ouvrir et les valves J et/ou K fonctionnent de manière à admettre du liquide de

travail au(x) corps si une différence de pression est dé-

tectée à ce moment dans les tuyaux primaire et secondaire d'entrée de liquide de travail;

(g) la valve I est conçue pour se fermer et la pompe d'é-

galisation de pression pour s'arrêter quand des pressions

égales sont détectées dans les tuyaux primaire et secon-

daire d'entrée de liquide de travail; (h) le cycle de refoulement du groupe B étant maintenant terminé, les valves G et E sont conçues pour s'ouvrir, la valve F pour se fermer, la valve H pour se fermer, la valve M pour s'ouvrir et la valve D pour s'ouvrir, de sorte que les groupes ont à nouveau commuté les cycles

sans variation de débit.