FR2634826A1 - RECIPROCATING PISTON PUMP, PARTICULARLY MANUAL OPERATION - Google Patents
RECIPROCATING PISTON PUMP, PARTICULARLY MANUAL OPERATION Download PDFInfo
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Abstract
L'invention est relative à une pompe à piston à mouvement alternatif, notamment à actionnement manuel, le piston 12 est monté pour pivoter à va-et-vient autour d'un axe 11 extérieur à la chambre 2 de la pompe. De préférence, cette chambre est en forme de secteur de tore, et l'étanchéité est assurée par une membrane déroulante 10 dont les bords sont fixés aux parois de la chambre et dont la partie centrale 19 est fixée sur le sommet du piston. On obtient ainsi une pompe dont l'actionnement, au moyen d'un levier 32, est moins fatigant pour l'opérateur que les pompes usuelles.The invention relates to a reciprocating piston pump, in particular with manual actuation, the piston 12 is mounted to pivot back and forth about an axis 11 outside the chamber 2 of the pump. Preferably, this chamber is in the form of a torus sector, and the sealing is ensured by a rolling membrane 10 whose edges are fixed to the walls of the chamber and whose central part 19 is fixed to the top of the piston. This gives a pump whose actuation, by means of a lever 32, is less tiring for the operator than conventional pumps.
Description
La présente invention est relative à une pompe à piston en mouvementThe present invention relates to a piston pump in motion
alternatif, notamment actionnable à alternative, especially operable at
la main.the hand.
L'origine de l'invention se trouve dans des recherches pour 1 'amélioration des pompes manuelles pour pulvérisateurs portables utilisés dans l'agriculture et l'horticulture, mais le lecteur comprendra, A la lecture de ce qui suit, que l'invention peut trouver des The origin of the invention is to be found in researches for improving manual pumps for portable sprayers used in agriculture and horticulture, but the reader will understand, on reading the following, that the invention can find some
applications dans beaucoup d'autres domaines. applications in many other areas.
Les pompes manuelles utilisées actuellement pour les pulvérisateurs sont en général des pompes du type comprenant un cylindre à section circulaire dans lequel se déplace à va-et-vient un piston, également circulaire, muni d'un joint d'étanchéité. Une tige d'actionnement, munie d'une poignée, est reliée au piston, et une pièce de guidage est prévue sur le cylindre pour maintenir la tige coaxiale au cylindre. Du côté opposé à la tige, des passages d'admission et d'échappement débouchent dans le piston, ils sont munis de clapets disposés pour ne permettre le passage du fluide que dans un sens, à savoir vers le cylindre pour le clapet d'admission, et vers The manual pumps currently used for sprayers are generally pumps of the type comprising a cylinder with circular section in which moves back and forth a piston, also circular, provided with a seal. An actuating rod, provided with a handle, is connected to the piston, and a guide part is provided on the cylinder to hold the rod coaxial with the cylinder. On the side opposite the rod, intake and exhaust passages open into the piston, they are provided with valves arranged to allow the passage of the fluid only in one direction, namely towards the cylinder for the intake valve. , and towards
l'extérieur du cylindre pour le clapet d'échappement. the outside of the cylinder for the exhaust valve.
Un tel dispositif est si simple qu'il parait difficile à améliorer. Il présente cependant le défaut d'obliger l'opérateur à un déplacement rectiligne de la poignée, et de la main qui l'actionne. Un tel mouvement n'est pas naturel, le corps humain étant plutôt conformé pour exécuter des mouvements en arc-de-cercle. Cela rend nécessaire la pièce de guidage, et occasionne une fatigue Such a device is so simple that it seems difficult to improve. However, it has the defect of forcing the operator to move the handle rectilinearly, and of the hand which actuates it. Such a movement is not natural, the human body being rather shaped to execute movements in an arc. This makes the guide part necessary, and causes fatigue.
non nécessaire de l'opérateur.not required by the operator.
L'inventeur s'est donc posé le problème d'améliorer ce type ancien de pompe, en mettant à profit le fait qu'il est possible maintenant d'obtenir, notamment par moulage de matière plastique, des pièces compliquées à The inventor therefore posed the problem of improving this old type of pump, by taking advantage of the fact that it is now possible to obtain, in particular by plastic molding, complicated parts to
un prix très bas.a very low price.
Pour atteindre ce résultat, l'invention fournit une pompe comprenant une chambre dans laquelle peut se déplacer un piston, des moyens d'étanchéité prévus entre les parois de la chambre et le piston, un conduit d'admission débouchant dans la chambre et pourvu d'une soupape ou clapet d'admission capable de permettre à un fluide de se diriger vers la chambre et de s'opposer au passage de ce fluide en sens inverse, et un conduit d'échappement débouchant dans la chambre et pourvu d'une soupape ou clapet d'échappement capable de permettre audit fluide de sortir de la chambre et de s'opposer au passage du fluide en sens inverse, la pompe comprenant en outre des moyens pour déplacer le piston à va-et-vient, qui présente pour particularité que le piston est-monté pour pivoter à va-et- vient autour d'un axe qui ne pénètre pas To achieve this result, the invention provides a pump comprising a chamber in which a piston can move, sealing means provided between the walls of the chamber and the piston, an intake duct opening into the chamber and provided with '' an intake valve or valve capable of allowing a fluid to flow towards the chamber and to oppose the passage of this fluid in the opposite direction, and an exhaust duct opening into the chamber and provided with a valve or exhaust valve capable of allowing said fluid to exit the chamber and to oppose the passage of the fluid in the opposite direction, the pump further comprising means for moving the piston back and forth, which has the particularity that the piston is mounted to pivot back and forth around an axis which does not penetrate
dans la chambre.in the bedroom.
De préférence, si la pompe est prévue pour être actionnée manuellement à l'aide d'un levier, le piston est monté sur un bras relié à un arbre dont l'axe est l'axe de pivotement du piston, et le levier est solidaire du bras ou de l'arbre, celui-ci étant alors solidaire en rotation Preferably, if the pump is intended to be actuated manually using a lever, the piston is mounted on an arm connected to a shaft whose axis is the pivot axis of the piston, and the lever is integral of the arm or the shaft, the latter then being integral in rotation
du bras.of the arm.
Comme on l'a dit plus haut, une pompe traditionnelle comprend quatre éléments essentiels: le cylindre avec ses conduits d'admission et d'échappement, le piston, la tige de commande et le moyen de guidage. On peut réduire ces éléments à trois, par exemeple en solidarisant l'organe de guidage avec le cylindre ou le piston, mais c'est au prix d'une augmentation du poids ou d'une détérioration des résultats. L'invention permet, au moins en théorie, d'avoir deux pièces seulement, le cylindre portant des paliers sur lesquels peut pivoter As mentioned above, a traditional pump comprises four essential elements: the cylinder with its intake and exhaust ducts, the piston, the control rod and the guide means. These elements can be reduced to three, for example by joining the guide member to the cylinder or the piston, but this is at the cost of an increase in weight or a deterioration in the results. The invention allows, at least in theory, to have only two parts, the cylinder carrying bearings on which can pivot
l'ensemble piston-bras-levier, et cet ensemble. the piston-arm-lever assembly, and this assembly.
Suivant une réalisation particulièrement intéressantes, les moyens d'étanchéité sont constitués par une membrane déroulante dont les bords sont fixés à la paroi de la chambre et dont la partie centrale est fixée According to a particularly advantageous embodiment, the sealing means consist of a rolling membrane whose edges are fixed to the wall of the chamber and whose central part is fixed.
sur le sommet du piston.on the top of the piston.
Dans ce cas, de préférence, le piston a la forme d'un tronçon de tore dont l'axe est l'axe de pivotement du piston, ou porte une chemise ayant cette forme, et la chambre a une forme similaire, mais avec une section un peu plus grande pour permettre le libre jeu de la membrane déroulante. On obtient ainsi la meilleure In this case, preferably, the piston has the shape of a section of torus whose axis is the pivot axis of the piston, or wears a jacket having this shape, and the chamber has a similar shape, but with a slightly larger section to allow free play of the unrolling membrane. We get the best
réduction de l'espace mort.reduction of dead space.
Des pompes & membrane déroulante mais à piston à course rectiligne sont déjà connues. Pour les adapter à un piston & course en arc de cercle, une adaptation est nécessaire. En effet, il faut éviter un déplacement relatif de la partie centrale de la membrane par rapport Pumps & diaphragm but piston with straight stroke are already known. To adapt them to a piston & stroke in an arc, an adaptation is necessary. Indeed, it is necessary to avoid a relative displacement of the central part of the membrane compared
au piston, qui serait source de frottement et d'usure. to the piston, which would be a source of friction and wear.
C'est pour cette raison que la membrane est fixée sur le It is for this reason that the membrane is fixed on the
sommet du piston.top of the piston.
D'autres réalisations sont cependant possibles, par exemple on peut prévoir que le piston a la forme d'un tronçon de tore dont l'axe est l'axe de pivotement du piston, ou porte une chemise ayant cette forme, et les moyens d'étanchéité sont constitués par un joint fixé à la paroi de la chambre et en contact étanche avec la paroi du Other embodiments are however possible, for example it can be provided that the piston has the shape of a section of torus whose axis is the pivot axis of the piston, or wears a jacket having this shape, and the means of sealing consist of a seal fixed to the wall of the chamber and in leaktight contact with the wall of the
piston pendant le déplacement de celui-ci. piston during its movement.
Avantageusement, dans ce cas comme dans le précédent, la pompe comprend un corps de pompe en deux éléments assemblés, un premier élément comprenant une première partie de la chambre en forme de tronçon de tore et les conduits d'admission et d'échappement, ainsi qu'un support pour l'arbre, et le second élément comprend le reste de la chambre. La première partie de la chambre et le reste de celle-ci forment chacun un tronçon de tore d'amplitude angulaire à peu près égale, et le joint, ou le bord de la membrane déroulante, est maintenu par serrage Advantageously, in this case as in the previous one, the pump comprises a pump body made up of two assembled elements, a first element comprising a first part of the chamber in the form of a torus section and the intake and exhaust ducts, as well a support for the tree, and the second element comprises the rest of the chamber. The first part of the chamber and the rest of it each form a section of toroid of approximately equal angular amplitude, and the seal, or the edge of the unwinding membrane, is held by tightening
entre les deux éléments.between the two elements.
On peut aussi prévoir que le piston porte sur sa périphérie un joint d'étanchéité, et la paroi intérieure de la chambre a la forme d'un tronçon de tore ayant pour axe l'axe de pivotement du piston, cette paroi intérieure étant en contact étanche avec le joint It is also possible to provide that the piston carries on its periphery a seal, and the interior wall of the chamber has the shape of a section of torus having as its axis the pivot axis of the piston, this interior wall being in contact waterproof with seal
d'étanchéité pendant le déplacement du piston. seal while moving the piston.
Suivant un mode de fabrication avantageux, au moins une partie du piston est d'une seule pièce avec le According to an advantageous manufacturing method, at least part of the piston is in one piece with the
bras, et obtenue par moulage de matière plastique. arm, and obtained by plastic molding.
L'invention va maintenant être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple pratique, illustré avec les dessins, parmi lesquels: Figure 1 est une coupe verticale d'une pompe selon l'invention, et Figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de The invention will now be explained in more detail using a practical example, illustrated with the drawings, in which: Figure 1 is a vertical section of a pump according to the invention, and Figure 2 is a section according to line II-II of
la figure 1.Figure 1.
La figure 1 montre une pompe, destinée à un dispositif de pulvérisation, et conçue pour faire passer un liquide d'un conduit.d'admission i à un conduit de refoulement 2. Le corps de pompe 3, qui est une pièce de forme complexe, obtenue par moulage, comprend une chambre de pompage 4, en forme de secteur de tore, ouverte vers le bas et s'étendant sur un arc d'environ 30". A la partie supérieure de la chambre 4 débouchent le conduit d'admission 1 et le conduit d'échappement 2. Le conduit d'admission 1 est pourvu d'un clapet d'admission 5. Le conduit d'échappement 2 est pourvu d'un clapet FIG. 1 shows a pump, intended for a spraying device, and designed to pass a liquid from an inlet conduit i to a discharge conduit 2. The pump body 3, which is a piece of complex shape , obtained by molding, includes a pumping chamber 4, in the shape of a torus sector, open downward and extending over an arc of approximately 30 ". At the upper part of the chamber 4 open the intake duct 1 and the exhaust duct 2. The intake duct 1 is provided with an intake valve 5. The exhaust duct 2 is provided with a valve
d'échappement 6.exhaust 6.
A sa partie inférieure, le corps de pompe porte deux prolongements 7, 8, lesquels portent les paliers 9, de l'arbre 11 qui porte le piston 12. Ces pièces At its lower part, the pump body carries two extensions 7, 8, which carry the bearings 9, of the shaft 11 which carries the piston 12. These parts
seront décrites plus loin.will be described later.
La chambre 4 est prolongée vers le bas grâce à une allonge 13, formée d'un segment de tube torique, s'étendant sur environ 30 , et qui porte sur une de ses extrémités un flasque 14. Le bord inférieur de la chambre porte également un flasque 15 pourvu extérieurement d'un filetage 16.- Un collier de serrage 17, fileté intérieurement, serre l'un contre l'autre les flasques 14 et 15, en se vissant sur le filetage 16. Une membrane 18, qui s'étend dans la chambre 4, est serrée par ses bords entre les flasques 14 et 15. Cette membrane 18 qui est un élément important de la pompe, se présente, avant montage, sous la forme d'un plan pourvu, à peu près dans sa partie centrale, d'une partie plus épaisse 19. Cette partie plus épaisse porte, sur une de ses faces, deux tétons 20 et 21 pourvus de saillies d'encliquetage 22. Le piston 12, en forme de disque, présente deux trous destinés à recevoir les tétons 20 et 21, et à fixer ainsi la membrane sur le piston pour son entraînement. Le piston 12 porte une chemise 23, en forme de segment de tore, s'étendent sur envirton 45', et pourvue d'une partie supérieure plane 24 qui vient se poser sur le piston, et qui est également pourvue de trous pour les tétons 20 et 21. Cette chemise 23, immobilisée contre le piston 12 grâce aux tétons 20, 21, avec leurs saillies d'encliquetage 22, est empêchée The chamber 4 is extended downwards by means of an extension 13, formed of a segment of O-tube, extending over approximately 30, and which carries on one of its ends a flange 14. The lower edge of the chamber also carries a flange 15 provided externally with a thread 16. A clamp 17, internally threaded, clamps the flanges 14 and 15 against each other, by screwing onto the thread 16. A membrane 18, which s extends into the chamber 4, is clamped by its edges between the flanges 14 and 15. This membrane 18 which is an important element of the pump, is present, before assembly, in the form of a plane provided, roughly in its central part, with a thicker part 19. This thicker part carries, on one of its faces, two studs 20 and 21 provided with snap projections 22. The piston 12, in the form of a disc, has two holes intended for receive the pins 20 and 21, and thus fix the membrane on the piston for its entry ment. The piston 12 carries a jacket 23, in the shape of a torus segment, extend over envirton 45 ′, and provided with a flat upper part 24 which comes to rest on the piston, and which is also provided with holes for the nipples 20 and 21. This jacket 23, immobilized against the piston 12 by means of the pins 20, 21, with their latching projections 22, is prevented
par eux de pivoter par rapport à l'axe du piston. by them to pivot relative to the axis of the piston.
Le piston 12 est porté par une tige de piston , à section en croix, et en forme d'arc de cercle. A son extrémité opposée au piston, la tige 25 est solidaire d'un bras 26, qui lui est sensiblement perpendiculaire. Le bras 26 est traversé par un alésage carré 27, de dimensions The piston 12 is carried by a piston rod, with cross section, and in the shape of an arc of a circle. At its end opposite the piston, the rod 25 is secured to an arm 26, which is substantially perpendicular to it. The arm 26 is crossed by a square bore 27, of dimensions
adaptées à l'arbre 11, qui est lui-même à section carrée. adapted to the shaft 11, which is itself of square section.
Des coussinets 28 et 29 sont placés entre l'arbre 11 et les paliers 9 et 10. Ces coussinets présentent une surface extérieure cylindrique de révolution, adaptée à celle des paliers 9 et 10, et un alésage intérieur à section carrée, adaptée à celle de Bearings 28 and 29 are placed between the shaft 11 and the bearings 9 and 10. These bearings have a cylindrical outer surface of revolution, adapted to that of the bearings 9 and 10, and an internal bore with square section, adapted to that of
l'arbre 11.tree 11.
L'arbre 11 peut coulisser dans les coussinets 28, 29 et dans l'alésage 27 du bras 26. Il peut en particulier être démonté, pour le transport, enfoncé pour diminuer l'encombrement de l'ensemble, ou placé dans une autre position permettant la mise en action facile. Pour l'immobiliser, dans la position de travail ou dans la position de rangement, les coussinets 28, 29 portent chacun un prolongement conique male 20, sur lequel peut se visser une tige tubulaire de réglage 31, dont l'extrémité est également conique. Le vissage de la tige de réglage 31 sert à serrer les prolongements 30 contre l'arbre 11, et à l'immobiliser en position, les coussinets étant eux-mêmes immobililisés en position axiale par les paliers 9 et 10 The shaft 11 can slide in the bearings 28, 29 and in the bore 27 of the arm 26. It can in particular be disassembled, for transport, pushed in to reduce the size of the assembly, or placed in another position allowing easy activation. To immobilize it, in the working position or in the storage position, the bearings 28, 29 each carry a male conical extension 20, onto which a tubular adjustment rod 31 can be screwed, the end of which is also conical. The screwing of the adjustment rod 31 serves to tighten the extensions 30 against the shaft 11, and to immobilize it in position, the bearings being themselves immobilized in axial position by the bearings 9 and 10
et le bras 26.and arm 26.
On a représenté en 32, aux figures 1 et 2, une partie de la tige du levier d'actionnement qui commande l'arbre 11. Sur la figure 1, on a représenté, en tirets, la position occupée par la tige du levier lorsque le There is shown at 32, in Figures 1 and 2, a portion of the rod of the actuating lever which controls the shaft 11. In Figure 1, there is shown, in dashes, the position occupied by the rod of the lever when the
piston est en position basse.piston is in the down position.
Bien que l'exemple décrit corresponde à un type de réalisation préféré, il convient de préciser que d'autres modes de réalisation sont possibles. En particulier, la forme de la chambre de pompage 4, avec son allonge 13, n'a pas nécessairement la forme d'un segment de tube torique. Cette forme est seulement choisie pour limiter l'importance du volume mort. Il en serait de même si, au lieu de prévoir une membrane déroulante, on utilisait un piston indéformable en forme de segment de tore de longueur convenable, avec un Joint fixe, qui pourrait, par exemple, être serré entre les flasques 14 et 15. Au contraire, si on utilise un piston portant des moyens d'étanchéité glissant sur la surface de la chambre, cette surface devrait nécessairement avoir la forme d'un Although the example described corresponds to a preferred type of embodiment, it should be noted that other embodiments are possible. In particular, the shape of the pumping chamber 4, with its extension 13, does not necessarily have the shape of an O-ring segment. This form is only chosen to limit the importance of the dead volume. It would be the same if, instead of providing a rolling membrane, a non-deformable piston in the form of a torus segment of suitable length was used, with a fixed joint, which could, for example, be clamped between the flanges 14 and 15. On the contrary, if a piston carrying sealing means sliding on the surface of the chamber is used, this surface should necessarily have the shape of a
segment de tore creux.hollow torus segment.
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