FR2633409A1 - Apparatus for calibrated pouring of a liquid to be metered - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREIL PO < :JR LA COULEE CALIBREE D'UN LIQUIDE A DOSER
La présente invention concerne un appareil pour la coulée calibrée d'un liquide à doser.PO <: JR APPARATUS CALIBRATED CASTING OF A DOSING LIQUID
The present invention relates to an apparatus for calibrated pouring of a liquid to be dosed.
Par "liquide", on entend tout fluide susceptible d'être dosé par écoulement à travers une pompe volumétrique, quelle que soit sa viscosité, et qu'il comporte ou non une charge en suspension. By "liquid" is meant any fluid capable of being dosed by flow through a positive displacement pump, whatever its viscosity, and whether or not it comprises a suspended charge.
L'application principale de l'invention, mais non exclusive, concerne le dosage de produits chimiques liquides, susceptibles de se polymériser ou copolymériser avec d'autres composants, pour former diverses matières plastiques, telles que mousses, résines, etc... The main application of the invention, but not exclusive, relates to the dosing of liquid chemicals, capable of polymerizing or copolymerizing with other components, to form various plastics, such as foams, resins, etc.
A titre d'exemple, on peut citer l'obtention de mousses polyuréthane, nécessitant le dosage précis d'un isocyanate et d'un polyol, puis le mélange de ces composants ainsi dosés. By way of example, mention may be made of obtaining polyurethane foams, requiring the precise dosing of an isocyanate and a polyol, then the mixture of these components thus dosed.
Dans ce domaine d'application, on a déjà proposé et la Demanderesse a exploité et exploite un appareil de coulée calibrée, comprenant
- une pompe volumétrique
- un réservoir de stockage du liquide à doser, communiquant avec l'entrée de la pompe
- une chambre de réception ou coulée du liquide, communiquant à la fois avec la sortie de la pompe, et par un circuit de recyclage avec le réservoir de stockage, ladite chambre comprenant un orifice de coulée avec un siège vers une chambre de mélange, et une tige mobile ou pointeau, mobile en translation à l'intérieur et par rapport à la chambre, et agissant par rapport au siège précité
- une chambre de recyclage du; liquide, formant vanne de controle du circuit de recyclage, et par conséquent disposée sur ce dernier, comprenant un orifice de recyclage avec un siège vers le réservoir de stockage, et un pointeau, mobile en translation par rapport et l'intérieur de cette chambre, et agissant par rapport au siège précité
- un organe de commande du pointeau de la chambre de coulée du liquide, pour ouvrir ou fermer l'orifice de coulée, consistant en l'action d'une pression gazeuse sur une membrane dont ledit pointeau est solidaire
- un organe de commande du pointeau de la chambre de recyclage, consistant en l'action d'une pression gazeuse sur une membrane dont ledit pointeau est solidaire.In this field of application, it has already been proposed and the Applicant has operated and operates a calibrated casting apparatus, comprising
- a positive displacement pump
- a reservoir for storing the liquid to be dosed, communicating with the inlet of the pump
a chamber for receiving or pouring the liquid, communicating both with the outlet of the pump, and by a recycling circuit with the storage tank, said chamber comprising a pouring orifice with a seat towards a mixing chamber, and a movable rod or needle, movable in translation inside and relative to the chamber, and acting relative to the aforementioned seat
- a recycling chamber for; liquid, forming a control valve of the recycling circuit, and therefore disposed on the latter, comprising a recycling orifice with a seat towards the storage tank, and a needle, movable in translation relative to and inside this chamber, and acting in relation to the aforementioned seat
a device for controlling the needle of the liquid pouring chamber, for opening or closing the pouring orifice, consisting of the action of a gas pressure on a membrane of which said needle is integral
- A control device of the needle of the recycling chamber, consisting of the action of a gas pressure on a membrane of which said needle is integral.
Chaque organe de commande est construit de la même manière, et est associé à une chambre, de coulée ou recyclage, et comporte
- un corps en deux parties séparées par un premier élément flexible, du type membrane ou soufflet, sur lequel est fixé par tous moyens appropriés, mais de manière étanche, la tete du pointeau
- un deuxième élément flexible, du type membrane ou soufflet, disposé parallèlement et à distance du premier élément flexible, serré entre la paroi de la chambre et la première partie du corps, au travers duquel le même pointeau est également solidarisé de manière étanche.Each control member is constructed in the same way, and is associated with a chamber, for casting or recycling, and comprises
- a body in two parts separated by a first flexible element, of the membrane or bellows type, to which is fixed by any appropriate means, but in a sealed manner, the head of the needle
- A second flexible element, of the membrane or bellows type, arranged in parallel and at a distance from the first flexible element, clamped between the wall of the chamber and the first part of the body, through which the same needle is also secured.
Le deuxième élément flexible sépare donc l'intérieur de la chambre, et une capacité intercalaire délimitée par les deux éléments flexibles etsla première partie du corps. Le premier élément flexible sépare la capacité intercalaire, et une chambre de contrôle délimitée par la deuxième partie du corps et ledit premier élément flexible ; c'est cette chambre. de controle pneumatique qui communique avec une source de pression gazeuse, par exemple air comprimé, et qui controle les déplacements en translation du pointeau, par action de la pression gazeuse sur le premier élément flexible. The second flexible element therefore separates the interior of the chamber, and an intermediate capacity delimited by the two flexible elements etsla first part of the body. The first flexible element separates the intermediate capacity, and a control chamber delimited by the second part of the body and said first flexible element; this is this room. pneumatic control which communicates with a source of gas pressure, for example compressed air, and which controls the translational movements of the needle, by action of the gas pressure on the first flexible element.
Par commande de la pression gazeuse, à partir d'air comprimé par exemple, il est possible, d'une part de commander en ouverture et fermeture les orifices de coulée et recyclage, et d'autre part de réguler la pression du liquide à doser, lorsque chaque orifice de coulée ou recyclage est ouvert. By controlling the gas pressure, for example from compressed air, it is possible, on the one hand to control the opening and closing of the pouring and recycling orifices, and on the other hand to regulate the pressure of the liquid to be metered , when each pouring or recycling opening is open.
Cette commande, pouvant être unique, permet d'obtenir deux phases de fonctionnement distinctes, la première de coulée pendant laquelle l'orifice de coulée est ouvert et l'orifice de recyclage fermé, la seconde de recyclage pendant laquelle l'orifice de coulée est fermé et l'orifice de recyclage ouvert. This command, which may be unique, makes it possible to obtain two distinct operating phases, the first pouring during which the pouring opening is open and the recycling opening closed, the second recycling during which the pouring opening is closed and the recycling port open.
L'action de la pompe volumétrique, en coopération avec la pression régulée du liquide, permet d'obtenir un débit de coulée relativement précis, y compris pour des débits faibles. The action of the positive displacement pump, in cooperation with the regulated pressure of the liquid, makes it possible to obtain a relatively precise flow rate, including for low flow rates.
L'appareil défini précédemment a démontré toute son efficacité pour la coulée calibrée d'un liquide à doser, notamment en termes de précision. Il souffre néanmoins d'un inconvénient particulièrement sensible pour la coulée de débits relativement faibles, de l'ordre de quelques ml par minute par exemple. The device defined above has demonstrated all its effectiveness for the calibrated pouring of a liquid to be dosed, in particular in terms of precision. It nevertheless suffers from a particularly significant drawback for the casting of relatively low flow rates, of the order of a few ml per minute for example.
I1 existe entre la chambre de coulée et la chambre de recyclage un conduit faisant partie du circuit de recyclage, dans lequel la veine liquide passe d'une vitesse donnée, générée par la pompe volumétrique, à une vitesse nulle, lors de chaque transition du dispositif de la phase de recyclage à la phase de coulée. I1 exists between the casting chamber and the recycling chamber a conduit forming part of the recycling circuit, in which the liquid stream passes from a given speed, generated by the positive displacement pump, at zero speed, during each transition of the device from the recycling phase to the casting phase.
D'où un effet "coup de bélier", générant pendants un laps de temps relativement court une surpression à la sortie de la pompe, laquelle va modifier pendant le même laps de temps le débit délivré par la pompe, et donc par l'orifice de coulée vers la chambre de mélange. Hence a "water hammer" effect, generating over a relatively short period of time an overpressure at the outlet of the pump, which will modify during the same period of time the flow delivered by the pump, and therefore by the orifice pouring to the mixing chamber.
De tels coups de bélier ne peuvent être corrigés par les dispositifs traditionnels, du type accumulateur ou soupape de décharge. En effet, de tels dispositifs exercent leur action, en prélevant une partie du débit liquide au moment du coup de bélier, puis en la restituant au circuit. De tels prélèvements puis restitutions sont incompatibles avec un dosage volumétrique précis. Such water hammer cannot be corrected by traditional devices, of the accumulator or relief valve type. Indeed, such devices exert their action, taking part of the liquid flow at the time of the pressure surge, then restoring it to the circuit. Such withdrawals then restitutions are incompatible with a precise volumetric dosage.
La présente invention a donc pour objet de modifier le dispositif défini précédemment, de manière à éviter tout coup de bélier altérant la précision du dosage, lors du passage de la phase de recyclage à la phase de coulée. The present invention therefore aims to modify the device defined above, so as to avoid any water hammer altering the accuracy of the dosage, during the transition from the recycling phase to the casting phase.
Selon l'invention, d'une part l'orifice de recyclage avec son siège sont agencés dans la chambre de réception, ou coulée, et d'autre part le pointeau de la vanne de recyclage est disposé à l'intérieur de, et de manière mobile en translation par rapport à la même chambre de réception. According to the invention, on the one hand the recycling orifice with its seat are arranged in the receiving chamber, or casting, and on the other hand the needle of the recycling valve is disposed inside, and mobile in translation relative to the same receiving chamber.
Autrement dit, selon l'invention, la même chambre de réception sert à la fois de chambre de coulée et de chambre de recyclage, par une disposition appropriée dans cette dernière des orifices de coulée et recyclage, et des pointeaux correspondants, les organes de commande de ces derniers restant par ailleurs les mêmes, et associés à une chambre unique. In other words, according to the invention, the same receiving chamber serves both as a casting chamber and as a recycling chamber, by an appropriate arrangement in the latter of the casting and recycling orifices, and of corresponding needles, the control members. of these remaining otherwise the same, and associated with a single room.
La mise en oeuvre de cette modification a montré toute son efficacité vis-à-vis des coups de bélier discutés précédemment. L'énergie correspondante se trouve en effet directement dissipée dans la chambre de réception formant capacité tampon, et contrecarrée par les membranes des deux organes de commande associés à cette même chambre. The implementation of this modification has shown all its effectiveness with regard to the water hammer previously discussed. The corresponding energy is in fact directly dissipated in the receiving chamber forming a buffer capacity, and counteracted by the membranes of the two control members associated with this same chamber.
L'invention apporte par ailleurs les avantages déterminants suivants. The invention also provides the following determining advantages.
A la différence du dispositif antérieur, où le liquide présent dans la chambre de coulée stagnait pendant la phase de recyclage, la chambre de réception est soumise à une circulation permanente du liquide, quelle que soit la phase de fonctionnement considérée, soit par l'orifice de coulée, soit par l'orifice de recyclage. Unlike the previous device, where the liquid present in the casting chamber stagnated during the recycling phase, the receiving chamber is subjected to a permanent circulation of the liquid, whatever the operating phase considered, either through the orifice pouring, either through the recycling orifice.
Cet avantage est très important lorsqu'on traite un liquide chargé de particules en suspension, susceptibles de décanter, et de se déposer, et en conséquence d'altérer et le fonctionnement et la précision du dispositif.This advantage is very important when treating a liquid loaded with particles in suspension, capable of settling and depositing, and consequently impairing the operation and the precision of the device.
En intégrant la chambre de coulée et la chambre de recyclage en une seule et même chambre, on simplifie la construction et la commande pneumatique du dispositif, ce qui en particulier diminue les risques de panne. By integrating the casting chamber and the recycling chamber into a single chamber, the construction and the pneumatic control of the device are simplified, which in particular reduces the risk of breakdown.
La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé (figure 1), lequel représente de manière schématique, avec arrachements partiels, un appareil conforme à la présente invention. The present invention is now described with reference to the accompanying drawing (Figure 1), which schematically shows, with partial cutaway, an apparatus according to the present invention.
Un appareil selon l'invention comprend
- une pompe volumétrique (1)
- un réservoir de stockage (2) du liquide à doser, communiquant par une sortie (2a), avec l'entrée (la) de la pompe (1)
- une chambre de réception (3) du liquide à doser, servant à la fois de chambre de coulée et de chambre de recyclage, communiquant, d'une part par l'entrée (3a) avec la sortie (lb) de la pompe (1), et d'autre part par un orifice de recyclage (3b), au travers d'un circuit de recyclage (5), avec une entrée (2b) du réservoir de stockage (2) ; la même chambre est pourvue d'un orifice de coulée (3c) vers une chambre de mélange (6)
- un organe de commande (4), permettant comme décrit ci-après, d'ouvrir ou fermer l'orifice de coulée (3c)
- un organe de commande (7), permettant comme décrit ci-après, d'ouvrir ou fermer l'orifice de recyclage (3b) ; comme on le verra ci-après, les organes (4) et (7) sont agencés exactement de la même manière.An apparatus according to the invention comprises
- a positive displacement pump (1)
- a storage tank (2) for the liquid to be dosed, communicating via an outlet (2a), with the inlet (la) of the pump (1)
- a receiving chamber (3) of the liquid to be dosed, serving both as a casting chamber and as a recycling chamber, communicating, on the one hand by the inlet (3a) with the outlet (lb) of the pump ( 1), and secondly by a recycling orifice (3b), through a recycling circuit (5), with an inlet (2b) of the storage tank (2); the same chamber is provided with a pouring orifice (3c) towards a mixing chamber (6)
- a control member (4), allowing, as described below, to open or close the pouring orifice (3c)
- a control member (7), allowing, as described below, to open or close the recycling orifice (3b); as will be seen below, the members (4) and (7) are arranged in exactly the same way.
La chambre (3) présente essentiellement deux perçages cylindriques (3d) et (3e), perpendiculaires l'un à l'autre. En correspondance, elle présente donc deux parois (3f) et (3g) intersécantes, et plus précisément perpendiculaires l'une à l'autre, la première dans laquelle est disposé l'orifice (3b) de recyclage, et la seconde dans laquelle est disposé l'orifice de coulée (3c). La jonction de l'orifice de recyclage (3b) avec le trou cylindrique (3d) forme un épaulement pour un siège (8) de recyclage, fixé par tous moyens appropriés, par exemple une bague élastique (10). The chamber (3) essentially has two cylindrical holes (3d) and (3e), perpendicular to one another. In correspondence, it therefore has two intersecting walls (3f) and (3g), and more precisely perpendicular to each other, the first in which is disposed the orifice (3b) for recycling, and the second in which is arranged the pouring orifice (3c). The junction of the recycling orifice (3b) with the cylindrical hole (3d) forms a shoulder for a recycling seat (8), fixed by any suitable means, for example an elastic ring (10).
La jonction entre l'orifice de coulée (3c) et le trou cylindrique (3e) forme un épaulement pour un siège (9) de coulée, fixé par une bague élastique (11). The junction between the pouring orifice (3c) and the cylindrical hole (3e) forms a shoulder for a casting seat (9), fixed by an elastic ring (11).
Comme indiqué précédemment, chaque organe de commande (4) ou (7) est agencé de manière identique, de telle sorte qu'un seul sera décrit par référence à des lettres, lesquelles correspondront sur l'autre organe, aux mêmes composants ou éléments. As indicated previously, each control member (4) or (7) is arranged in an identical manner, so that only one will be described by reference to letters, which on the other member will correspond to the same components or elements.
L'organe de commande (7) comporte
- un corps substantiellement cylindrique en deux parties (7a) et (7b), adjacent et fixé sur la paroi de la chambre (3), de manière coaxiale au trou cylindrique (3d) ; ces deux parties sont fixées l'une à l'autre et à la paroi de chambre (3) par des moyens non représentés
- une première membrane (7e), serrée entre la paroi de la chambre (3) et la première partie (7a) du corps de l'organe de commande ;
- une deuxième membrane (7d), disposée parallèlement et à distance de la première membrane (7e), serrée entre les deux parties (7a) et (7b) du corps ;
- un pointeau (7f) comportant, du côté de l'orifice de recyclage (3b) une partie conique, et du côté de l'organe de commande (7) une tête, séparée du reste du pointeau par une saillie (7g) ;; un boulon (7j) vissé dans la tête du pointeau serre entre ce dernier et la saillie (7g), successivement une rondelle (7i), la deuxième membrane (7d), une entretoise (7h), et enfin la première membrane (7e) ;
- un ressort (7k), sous forme de boudin disposé dans la chambre de controle pneumatique délimitée par la deuxième membrane (7d) et la deuxième partie (7b) du corps ; ce ressort est comprimé entre la bague (7i) et un embout (71), calé en rotation mais mobile en translation ;
- une vis (7m) tournant de manière étanche dans la deuxième partie (7b) du corps, montée dans un taraudage de l'embout (71).The control member (7) comprises
- a substantially cylindrical body in two parts (7a) and (7b), adjacent and fixed to the wall of the chamber (3), coaxially with the cylindrical hole (3d); these two parts are fixed to each other and to the chamber wall (3) by means not shown
- a first membrane (7e), clamped between the wall of the chamber (3) and the first part (7a) of the body of the control member;
- a second membrane (7d), arranged in parallel and at a distance from the first membrane (7e), clamped between the two parts (7a) and (7b) of the body;
- a needle (7f) comprising, on the side of the recycling orifice (3b) a conical part, and on the side of the control member (7) a head, separated from the rest of the needle by a projection (7g); ; a bolt (7j) screwed into the head of the needle tightens between the latter and the projection (7g), successively a washer (7i), the second membrane (7d), a spacer (7h), and finally the first membrane (7e) ;
- a spring (7k), in the form of a rod placed in the pneumatic control chamber delimited by the second membrane (7d) and the second part (7b) of the body; this spring is compressed between the ring (7i) and a nozzle (71), locked in rotation but movable in translation;
- A screw (7m) turning in leaktight manner in the second part (7b) of the body, mounted in a tapping of the end piece (71).
Il résulte de la description précédente que la première membrane (7e) sépare la chambre (3) d'une chambre intercalaire comprise entre les membranes (7e) et (7d) ; quant à la membrane (7d), elle sépare la chambre intercalaire précitée, et la chambre de controle pneumatique, dans laquelle est disposé le ressort (7k), dont la force d'appui est réglable par l'extérieur de l'organe (7). It follows from the above description that the first membrane (7e) separates the chamber (3) from an intermediate chamber between the membranes (7e) and (7d); as for the membrane (7d), it separates the aforementioned intermediate chamber, and the pneumatic control chamber, in which the spring (7k) is arranged, the bearing force of which is adjustable from the outside of the member (7 ).
Chacun des pointeaux (7f) et (4f) se déplace donc de manière coaxiale dans un trou cylindrique déjà décrit, (3d) ou (3e) respectivement. Ces deux pointeaux, l'un de coulée (4f), et l'autre de recyclage (7f) sont disposés de manière inclinée l'un par rapport à lau- tre, et plus précisément de manière perpendiculaire. Each of the pins (7f) and (4f) therefore moves coaxially in a cylindrical hole already described, (3d) or (3e) respectively. These two needles, one for casting (4f) and the other for recycling (7f) are arranged in an inclined manner with respect to one another, and more precisely in a perpendicular manner.
Selon la représentation du dessin annexé, bien entendu les pointeaux (4f) et (7f) ne sont pas disposés dans le même plan, et il en est en correspondance de même pour les orifices de coulée (3c) et de recyclage (3b).According to the representation of the appended drawing, of course the needles (4f) and (7f) are not arranged in the same plane, and it is in correspondence likewise for the pouring orifices (3c) and recycling (3b).
Les chambres de controle pneumatique des deux organes (4) et (7) sont commandées par un distributeur (12) unicue, la position de ce dernier représentée au dessin annexé correspondant à la phase de recyclage du dispositif, la position représentée à droite du distributeur (12) correspondant à la phase de coulée. The pneumatic control chambers of the two members (4) and (7) are controlled by a single distributor (12), the position of the latter shown in the appended drawing corresponding to the recycling phase of the device, the position shown on the right of the distributor (12) corresponding to the casting phase.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention se déduit de la description précédente. Grâce au dis tributeur (12), il est possible alternativement, de fermer l'orifice de coulée (3c) et ouvrir l'orifice de recyclage (3b), et fermer l'orifice de recyclage (3b) et ouvrir l'orifice de coulée (3c). The operation of the device according to the invention is deduced from the preceding description. Thanks to the distributor (12), it is alternatively possible to close the pouring orifice (3c) and open the recycling orifice (3b), and close the recycling orifice (3b) and open the casting (3c).
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8808786A FR2633409A1 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Apparatus for calibrated pouring of a liquid to be metered |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8808786A FR2633409A1 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Apparatus for calibrated pouring of a liquid to be metered |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2633409A1 true FR2633409A1 (en) | 1989-12-29 |
Family
ID=9367887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8808786A Pending FR2633409A1 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Apparatus for calibrated pouring of a liquid to be metered |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2633409A1 (en) |
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