FR2681646A1 - Pump including a metering system, and device including such a pump, for injecting an additive into a main liquid - Google Patents
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Abstract
Description
POMPE COMPORTANT UN SYSTèME DE DOSAGE, ET DISPOSITIF
COMPORTANT UNE TELLE POMPE, POUR INJECTION DANS UN
LIQUIDE PRINCIPAL D'UN ADDITIF.PUMP COMPRISING A DOSING SYSTEM, AND DEVICE
COMPRISING SUCH A PUMP, FOR INJECTION INTO A
MAIN LIQUID OF AN ADDITIVE.
L'invention est relative à une pompe comprenant un système de dosage permettant de régler la cylindrée de la pompe, du genre de celles qui comprennent un piston plongeur mobile en translation alternative dans une chemise fermée en partie basse par un clapet d'aspiration, le piston étant porté par une tige de plus faible diamètre, destinée à être liée à des moyens moteurs, et comportant un dispositif d'étanchéité formant clapet, la chemise dans laquelle se déplace le piston étant réglable suivant la direction de l'axe de coulissement du piston pour permettre d'ajuster la cylindrée de la pompe, I'ensemble étant tel que lorsque le piston sort de la chemise une communication s'établit entre les volumes situés de part et d'autre de ce piston. The invention relates to a pump comprising a metering system for adjusting the displacement of the pump, of the type which includes a plunger movable in alternating translation in a jacket closed in the lower part by a suction valve, the piston being carried by a rod of smaller diameter, intended to be linked to motor means, and comprising a sealing device forming a valve, the jacket in which the piston moves being adjustable in the direction of the sliding axis of the piston to allow the displacement of the pump to be adjusted, the assembly being such that when the piston leaves the jacket, communication is established between the volumes located on either side of this piston.
L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, une pompe destinée à être utilisée dans un dispositif pour injecter un additif liquide dans un liquide principal en écoulement, selon une proportion déterminée, ce dispositif comprenant un moteur hydraulique alternatif propre à être entraîné par le liquide principal, et actionnant la pompe. Le moteur hydraulique a une vitesse proportionnelle au débit de fluide principal qui le traverse, de sorte que l'additif injecté par la pompe aura un débit dont la proportion au débit de fluide principal sera déterminée par le dosage de la cylindrée de la pompe. The invention relates more particularly, but not exclusively, to a pump intended to be used in a device for injecting a liquid additive into a main flowing liquid, in a determined proportion, this device comprising an alternative hydraulic motor capable of being driven by the main liquid, and operating the pump. The hydraulic motor has a speed proportional to the flow of main fluid passing through it, so that the additive injected by the pump will have a flow whose proportion to the flow of main fluid will be determined by the dosage of the displacement of the pump.
De telles pompes ont déjà été fabriquées et commercialisées en grand nombre, notamment pour le domaine agricole en vue du dosage des engrais liquides ou du dosage de médicaments injectés dans un abreuvoir pour bétail, ou pour le domaine des industries chimiques. Such pumps have already been manufactured and marketed in large numbers, in particular for the agricultural field for the metering of liquid fertilizers or for the metering of drugs injected into a drinking trough for livestock, or for the chemical industry.
Ces pompes donnent satisfaction d'une manière générale et permettent un réglage du débit d'additif, exprimé en proportion du débit de liquide principal, sur une plage relativement étendue. These pumps are generally satisfactory and allow adjustment of the additive flow rate, expressed as a proportion of the main liquid flow rate, over a relatively wide range.
Toutefois, les opérations nécessaires à une modification du réglage de la cylindrée, et par conséquent du débit d'additif, demandent à être rendues aussi simples et rapides que possible. Il convient de plus que le réglage puisse être effectué avec une bonne précision.However, the operations required to modify the displacement setting, and therefore the additive flow rate, need to be made as simple and quick as possible. The adjustment should also be able to be made with good precision.
L'invention a donc pour but, surtout, de fournir une pompe du type défini précédemment qui permette un réglage aisé, rapide et précis de la cylindrée et cela même sur une plage étendue de réglage. The object of the invention is therefore, above all, to provide a pump of the type defined above which allows easy, rapid and precise adjustment of the displacement and this even over a wide range of adjustment.
Selon l'invention, une pompe du genre défini précédemment est caractérisée par le fait qu'elle comprend une partie en forme de manchon, que la chemise est montée coulissante de manière étanche dans ce manchon et qu'un dispositif de serrage périphérique est prévu à une extrémité de ce manchon pour permettre de bloquer ou de libérer, à volonté, la chemise relativement au manchon. According to the invention, a pump of the kind defined above is characterized in that it comprises a sleeve-shaped part, that the jacket is slidably mounted in a sealed manner in this sleeve and that a peripheral clamping device is provided. one end of this sleeve to allow blocking or releasing, at will, the shirt relative to the sleeve.
Avantageusement, le dispositif de serrage périphérique comprend un organe propre à exercer une force de serrage, sur la chemise, dans le sens radial en réponse à un effort de compression exercé sur cet organe sensiblement parallèlement à l'axe de la chemise par des moyens de compression. Advantageously, the peripheral clamping device comprises a member capable of exerting a clamping force, on the jacket, in the radial direction in response to a compressive force exerted on this member substantially parallel to the axis of the jacket by means of compression.
Ledit organe peut être constitué par une bague fendue, rigide, en appui axial contre l'extrémité inférieure du manchon et présentant une surface extérieure tronconique dont le diamètre augmente progressivement vers le haut. Cette bague fendue est avantageusement en matière plastique. Said member may be constituted by a split, rigid ring, in axial abutment against the lower end of the sleeve and having a frustoconical outer surface whose diameter increases progressively upwards. This split ring is advantageously made of plastic.
Un écrou, est prévu pour coopérer avec un filetage conjugué ménagé sur la surface externe de l'extrémité inférieure du manchon, l'écrou comportant, à son extrémité inférieure, une collerette faisant saillie radialement vers l'intérieur et qui présente une surface interne de forme tronconique conjuguée de la surface externe de la bague fendue. Le vissage de l'écrou permet de serrer progressivement la bague fendue et de réduire la largeur de la fente. A nut is provided to cooperate with a conjugate thread formed on the external surface of the lower end of the sleeve, the nut comprising, at its lower end, a flange projecting radially inwards and which has an internal surface of frustoconical conjugate shape of the external surface of the split ring. Tightening the nut gradually tightens the split ring and reduces the width of the slot.
La chemise peut porter, sur sa surface extérieure, un filetage tandis que la bague fendue porte, sur sa surface interne, un filetage conjugué l'ensemble étant tel que lorsque la bague fendue est suffisamment ouverte, par dévissage de l'écrou, le filetage de la chemise peut échapper au filetage interne de la bague fendue de sorte qu'il est alors possible de déplacer en simple coulissement la chemise par traction ou poussée, tandis que lorsque les deux filetages coopèrent, et que le desserrage est suffisant pour permettre une rotation de la chemise relativement au manchon, un réglage fin peut être obtenu par cette rotation. The liner can have a thread on its outer surface, while the split ring carries, on its inner surface, a thread that is conjugate, the assembly being such that when the split ring is sufficiently open, by unscrewing the nut, the thread of the liner can escape the internal thread of the split ring so that it is then possible to move the liner by simple sliding by pulling or pushing, while when the two threads cooperate, and that the loosening is sufficient to allow rotation of the shirt relative to the sleeve, a fine adjustment can be obtained by this rotation.
L'invention concerne également un dispositif pour injecter un additif liquide dans un liquide principal en écoulement, suivant une proportion déterminée, ce dispositif comprenant un moteur hydraulique alternatif propre à être entrainé par le liquide principal et étant caractérisé par le fait qu'il comprend une pompe à système de dosage telle que définie précédemment, propre à être actionnée par le moteur hydraulique. The invention also relates to a device for injecting a liquid additive into a main flowing liquid, in a predetermined proportion, this device comprising an alternating hydraulic motor capable of being driven by the main liquid and being characterized in that it comprises a pump with metering system as defined above, suitable for being actuated by the hydraulic motor.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with an exemplary embodiment described with reference to the attached drawings, but which is by no means limiting.
La figure 1, de ces dessins, est une vue schématique d'un dispositif pour injecter un additif liquide dans un liquide principal en écoulement, comprenant une pompe conforme à l'invention. Figure 1 of these drawings is a schematic view of a device for injecting a liquid additive into a main flowing liquid, comprising a pump according to the invention.
La figure 2 est une coupe axiale d'une pompe selon l'invention dans une position de réglage où le piston intervient pour le pompage. Figure 2 is an axial section of a pump according to the invention in an adjustment position where the piston intervenes for pumping.
La figure 3 montre, semblablement à la figure 2, la pompe en coupe axiale, réglée pour le dosage minimum, le piston étant mis hors d'action de pompage. Figure 3 shows, similarly to Figure 2, the pump in axial section, adjusted for the minimum dosage, the piston being put out of pumping action.
La figure 4, enfin, est un détail, à plus grande échelle, montrant l'extrémité inférieure du manchon, la bague fendue et l'écrou. Figure 4, finally, is a detail, on a larger scale, showing the lower end of the sleeve, the split ring and the nut.
En se reportant à la figure 1 des dessins, on peut voir une pompe doseuse 1 montée dans un dispositif 2 propre à injecter un additif liquide 3 dans un liquide principal 4 en écoulement dans une canalisation 5, sous une pression suffisante. Referring to Figure 1 of the drawings, one can see a metering pump 1 mounted in a device 2 suitable for injecting a liquid additive 3 into a main liquid 4 flowing in a pipe 5, under sufficient pressure.
L'additif liquide 3 est contenu, par exemple, dans un récipient 6 où plonge un tube de prélèvement 7 branché sur l'orifice d'aspiration 8 de la pompe 1. The liquid additive 3 is contained, for example, in a container 6 into which a sampling tube 7 connected to the suction port 8 of the pump 1 is immersed.
La pompe doseuse 1 est actionnée par un moteur hydraulique, non visible sur le dessin, situé à l'intérieur du carter 9 du dispositif 2, ce moteur hydraulique étant entrainé par le liquide principal 4 qui entre par la canalisation 5 dans le carter 9 et en sort par une canalisation 10. La vitesse du moteur hydraulique est proportionnelle au débit de liquide principal 4. The metering pump 1 is actuated by a hydraulic motor, not visible in the drawing, located inside the casing 9 of the device 2, this hydraulic motor being driven by the main liquid 4 which enters via the pipe 5 in the casing 9 and comes out through a pipe 10. The speed of the hydraulic motor is proportional to the flow rate of the main liquid 4.
L'additif liquide aspiré par la pompe 1 est injecté dans le liquide principal, selon une proportion déterminée, soit à l'intérieur du carter 9 soit, comme illustré sur la figure 1, en aval de ce carter dans la canalisation 10 par l'intermédiaire d'une conduite 11 reliée à la canalisation 10, en aval d'un clapet anti-retour 12. The liquid additive sucked by the pump 1 is injected into the main liquid, in a determined proportion, either inside the casing 9 or, as illustrated in FIG. 1, downstream of this casing in the pipe 10 by the through a pipe 11 connected to the pipe 10, downstream of a non-return valve 12.
Comme visible sur la figure 2, la pompe doseuse 1 comprend un piston plongeur 13 mobile en translation verticale alternative dans une chemise cylindrique 14 fermée, en partie basse, par un clapet d'aspiration 15. Ce clapet comprend un pointeau conique 16 en appui contre un siège 17 avantageusement formé par une bague en matière plastique à ouverture tronconique orientée en sens inverse du pointeau 16. As can be seen in FIG. 2, the metering pump 1 comprises a plunger 13 movable in alternating vertical translation in a cylindrical jacket 14 closed, in the lower part, by a suction valve 15. This valve comprises a conical needle 16 bearing against a seat 17 advantageously formed by a plastic ring with a frustoconical opening oriented in the opposite direction to the needle 16.
Un ressort 18 disposé autour de la tige du pointeau 16 pousse ce dernier dans le sens de la fermeture pour s'opposer à tout refoulement dans la conduite 7. Le siège 17 est prévu sur une embase 19 fixée, de manière démontable, à l'aide d'un écrou 20 vissé sur un filetage externe de l'extrémité 21 de plus fort diamètre de la chemise 14. Le pointeau 16 est maintenu, avec possibilité de coulissement axial, par une cloche 22, munie d'ouvertures de passage pour le liquide. Cette cloche 22 est en appui axial contre un épaulement 21a formé au début de l'extrémité 21.A spring 18 disposed around the rod of the needle 16 pushes the latter in the closing direction to oppose any backflow in the pipe 7. The seat 17 is provided on a base 19 fixed, removably, to the using a nut 20 screwed onto an external thread of the larger diameter end 21 of the jacket 14. The needle 16 is held, with the possibility of axial sliding, by a bell 22, provided with passage openings for the liquid. This bell 22 is in axial abutment against a shoulder 21a formed at the start of the end 21.
L'ajutage d'aspiration 8 est solidaire de l'embase 19. Un écrou conique 23 permet le blocage du tuyau d'aspiration 7 sur cette extrémité 8. The suction nozzle 8 is integral with the base 19. A conical nut 23 allows the suction pipe 7 to be blocked on this end 8.
Le démontage du clapet d'aspiration 15 est extrêmement simple. Il suffit de dévisser l'écrou conique 23 et de retirer le tuyau d'aspiration 7, puis de dévisser l'écrou 20. Disassembly of the suction valve 15 is extremely simple. Simply unscrew the conical nut 23 and remove the suction pipe 7, then unscrew the nut 20.
Le piston 13 comporte, sur sa périphérie, un dispositif d'étanchéité S formant clapet. The piston 13 includes, on its periphery, a sealing device S forming a valve.
Le dispositif d'étanchéité S comprend une rondelle d'étanchéité 24 montée flottante dans une gorge périphérique 25, du piston, dont la largeur est supérieure à l'épaisseur de la rondelle 24. Des rainures longitudinales 26 sont prévues dans le fond de la gorge 25 et débouchent du côté du piston 13 opposé au clapet 15. Ces rainures 26 s'arrêtent en avant de la paroi transversale de la gorge 25 la plus proche du clapet 15. La rondelle 24 frotte, de manière étanche, contre la surface interne de la chemise 14. The sealing device S comprises a sealing washer 24 mounted floating in a peripheral groove 25, of the piston, the width of which is greater than the thickness of the washer 24. Longitudinal grooves 26 are provided in the bottom of the groove 25 and open on the side of the piston 13 opposite the valve 15. These grooves 26 stop in front of the transverse wall of the groove 25 closest to the valve 15. The washer 24 rubs, in a sealed manner, against the internal surface of the shirt 14.
Lorsque le piston 13 se déplace en montant, la rondelle 24, par suite des frottements et de la pression, vient s'appliquer contre la face arrière de la gorge 25, c'est- & dire la face la plus proche du clapet 15, ce qui établit une étanchéité entre les volumes situés de part et d'autre du piston 13. When the piston 13 moves uphill, the washer 24, as a result of friction and pressure, comes to bear against the rear face of the groove 25, that is to say the face closest to the valve 15, which establishes a seal between the volumes located on either side of the piston 13.
Par contre, lorsque le piston 13 descend, la rondelle 24 est appliquée contre la face transversale de la gorge 25 éloignée du clapet 15, de sorte que l'extrémité inférieure des rainures 26 est dégagée ce qui établit une communication entre les volumes situés de part et d'autre du piston 13. By cons, when the piston 13 descends, the washer 24 is applied against the transverse face of the groove 25 away from the valve 15, so that the lower end of the grooves 26 is released which establishes a communication between the volumes located share and other of the piston 13.
Le piston 13 est monté à l'extrémité inférieure d'une tige 27 coaxiale, de plus faible diamètre. The piston 13 is mounted at the lower end of a coaxial rod 27, of smaller diameter.
La pompe comprend une partie supérieure 28, en forme de manchon, avec une surface cylindrique interne 28a coaxiale à la tige 27. Le manchon 28 comporte, à son extrémité supérieure, un étranglement 29 muni d'un joint 30 formant clapet de refoulement, propre à coopérer avec la tige 27. Le joint 30 peut être formé, par exemple, par une rondelle tronconique dont le petit diamètre est situé du côté opposé au piston 13 de sorte que, sous l'effet d'une surpression provenant du côté du piston 13, cette rondelle 30 a tendance à s'ouvrir, et à laisser un passage autour de la tige 27 ; dans le sens inverse la rondelle 30 s'applique contre la tige 27 et empêche le retour du liquide dans la chambre du piston 13. La partie tronconique de la rondelle 30, au niveau de sa grande base, se raccorde à une couronne circulaire plane orthogonale à l'axe du passage.Cette couronne est serrée contre le fond d'un logement du manchon 28 par une bague d'appui p. The pump comprises an upper part 28, in the form of a sleeve, with an internal cylindrical surface 28a coaxial with the rod 27. The sleeve 28 comprises, at its upper end, a throttle 29 provided with a seal 30 forming a discharge valve, clean to cooperate with the rod 27. The seal 30 can be formed, for example, by a frustoconical washer whose small diameter is located on the side opposite the piston 13 so that, under the effect of an overpressure coming from the side of the piston 13, this washer 30 tends to open, and to leave a passage around the rod 27; in the opposite direction, the washer 30 is pressed against the rod 27 and prevents the return of the liquid in the chamber of the piston 13. The frustoconical part of the washer 30, at its large base, is connected to a plane orthogonal circular crown to the axis of the passage. This crown is tightened against the bottom of a housing of the sleeve 28 by a support ring p.
L'étranglement 29 est avantageusement constitué par un trou de passage prévu dans un fond 31 fermant l'extrémité supérieure du manchon 28 et ne constituant qu'une seule pièce avec ce manchon 28. The constriction 29 is advantageously constituted by a through hole provided in a bottom 31 closing the upper end of the sleeve 28 and constituting only one piece with this sleeve 28.
Ledit manchon 28 est ouvert à son extrémité inférieure dans laquelle est engagée la chemise 14, de manière étanche, grâce à un joint d'étanchéité 32 prévu dans une gorge périphérique située en partie haute de la paroi extérieure de la chemise 14. Said sleeve 28 is open at its lower end in which the jacket 14 is engaged, in a leaktight manner, by virtue of a seal 32 provided in a peripheral groove situated in the upper part of the outer wall of the jacket 14.
L'extrémité supérieure de la chemise présente une ouverture évasée 33, formée par une première surface tronconique inférieure 34 d'angle au sommet faible suivie d'une surface tronconique 35 d'angle au sommet plus important. Cette ouverture évasée 33 facilite l'entrée du piston 13 dans la chemise.The upper end of the jacket has a flared opening 33, formed by a first lower frustoconical surface 34 with a weak apex angle followed by a frustoconical surface 35 with a larger apex angle. This flared opening 33 facilitates entry of the piston 13 into the jacket.
Le piston 13 est fixé par vissage sur l'extrémité inférieure filetée de la tige 27. The piston 13 is fixed by screwing on the threaded lower end of the rod 27.
L'extrémité inférieure du piston 13 est agencée sous la forme d'une lame plane 36 dont le plan moyen passe par la tige 27. Cette lame 36 facilite la saisie du piston et sa mise en rotation, notamment pour son démontage. La partie supérieure du piston 13 présente le diamètre le plus important et comporte la rondelle 24 ; cette partie se prolonge, vers le bas, par une partie tronconique 37 dont le diamètre diminue progressivement en direction de la lame 36, puis par une partie cylindrique 38, de plus faible diamètre, qui se raccorde à la lame 36. Le diamètre extérieur de la partie 38 est inférieur au diamètre interne de la chemise 14 tandis que le diamètre extérieur de la partie du piston 13 équipée de la rondelle 24 est égal au diamètre interne de la chemise 14 au jeu de coulissement près.The lower end of the piston 13 is arranged in the form of a flat blade 36, the mean plane of which passes through the rod 27. This blade 36 facilitates the gripping of the piston and its rotation, in particular for its disassembly. The upper part of the piston 13 has the largest diameter and includes the washer 24; this part is extended, downwards, by a frustoconical part 37 whose diameter decreases progressively in the direction of the blade 36, then by a cylindrical part 38, of smaller diameter, which is connected to the blade 36. The outside diameter of the part 38 is less than the internal diameter of the liner 14 while the external diameter of the part of the piston 13 fitted with the washer 24 is equal to the internal diameter of the liner 14 apart from the sliding clearance.
La chemise 14 est montée avec possibilité de coulissement axial dans la surface cylindrique 28a du manchon 28. Le réglage de la position longitudinale de la chemise 14 permet de régler la cylindrée et donc le débit de la pompe en modifiant la longueur de la course active du piston 13, alors que l'amplitude de la course alternative reste constante. The jacket 14 is mounted with the possibility of axial sliding in the cylindrical surface 28a of the sleeve 28. The adjustment of the longitudinal position of the jacket 14 makes it possible to adjust the displacement and therefore the flow rate of the pump by modifying the length of the active stroke of the piston 13, while the amplitude of the alternative stroke remains constant.
La chemise 14 peut être bloquée dans le manchon 28 à l'aide d'un dispositif de serrage périphérique 39. Ce dispositif comprend une bague 40, en appui axial contre l'extrémité inférieure du manchon 28, et comportant une surface extérieure tronconique 41 dont le diamètre augmente progressivement vers le haut. La bague fendue 40 est rigide et présente une élasticité suffisante. Elle est avantageusement réalisée en matière plastique. Un écrou circulaire 42, muni sur sa périphérie extérieure de nervures longitudinales 43 régulièrement espacées, coopère avec un filetage conjugué prévu sur la surface externe de l'extrémité inférieure du manchon 28. The jacket 14 can be locked in the sleeve 28 using a peripheral clamping device 39. This device comprises a ring 40, in axial abutment against the lower end of the sleeve 28, and comprising a frustoconical outer surface 41 of which the diameter gradually increases upwards. The split ring 40 is rigid and has sufficient elasticity. It is advantageously made of plastic. A circular nut 42, provided on its outer periphery with regularly spaced longitudinal ribs 43, cooperates with a conjugate thread provided on the external surface of the lower end of the sleeve 28.
L'écrou 42 comporte, à son extrémité inférieure, une collerette 44 faisant saillie radialement vers l'intérieur et qui présente une surface interne de forme tronconique conjuguée de la surface 41.The nut 42 has, at its lower end, a flange 44 projecting radially inwards and which has an internal surface of frustoconical shape conjugate with the surface 41.
L'ensemble est tel qu'en vissant l'écrou 42 sur l'extrémité inférieure du manchon 28 on provoque la montée progressive de l'écrou et la coopération de la collerette 44 avec des zones de plus en plus épaisses de la bague 40. Il en résulte une diminution de la largeur de la fente f et le serrage de la bague 40 contre la surface extérieure de la chemise 14. The assembly is such that by screwing the nut 42 on the lower end of the sleeve 28, the nut gradually increases and the flange 44 cooperates with increasingly thick areas of the ring 40. This results in a reduction in the width of the slot f and the tightening of the ring 40 against the outer surface of the jacket 14.
L'ensemble est prévu pour assurer un serrage bloquant pratiquement la chemise 14, avant même que l'écrou 42 ne soit en fin de vissage sur l'extrémité inférieure 28. Lorsque cet écrou 42 est dévissé, la bague fendue 40, par élasticité, s'ouvre d'elle-même et la largeur de la fente f augmente, ce qui libère la chemise 14. The assembly is designed to ensure a tightening practically blocking the jacket 14, even before the nut 42 is at the end of screwing on the lower end 28. When this nut 42 is unscrewed, the split ring 40, by elasticity, opens by itself and the width of the slot f increases, which frees the jacket 14.
Avantageusement, la chemise 14 porte, sur sa surface extérieure, un filetage 45 (voir figure 4), par exemple à filet à section semi-circulaire, tandis que la bague fendue 40 porte, sur sa surface interne, un filetage conjugué. L'ensemble est tel que lorsque la bague fendue 40 est suffisamment ouverte, par dévissage de l'écrou 42, le filetage 45 de la chemise 14 échappe au filetage interne de la bague fendue 40 de sorte qu'il est possible de déplacer en simple coulissement la chemise 14 par traction ou poussée. Advantageously, the jacket 14 carries, on its outer surface, a thread 45 (see FIG. 4), for example with a thread of semi-circular section, while the split ring 40 carries, on its internal surface, a conjugate thread. The assembly is such that when the split ring 40 is sufficiently open, by unscrewing the nut 42, the thread 45 of the jacket 14 escapes the internal thread of the split ring 40 so that it is possible to move in simple sliding the jacket 14 by pulling or pushing.
Pour un serrage intermédiaire de l'écrou 42, le filetage 45 de la chemise 14 coopère avec le filetage interne de la bague fendue 40. Il n'est plus possible de déplacer par un simple mouvement de translation la chemise 14, mais on peut faire tourner cette chemise et provoquer, par coopération des filetages, un déplacement axial concomitant, ce qui permet d'assurer un réglage fin de la position de la chemise 14. For an intermediate tightening of the nut 42, the thread 45 of the sleeve 14 cooperates with the internal thread of the split ring 40. It is no longer possible to move the sleeve 14 by a simple translational movement, but it is possible to make rotate this jacket and cause, by cooperation of the threads, a concomitant axial displacement, which makes it possible to ensure a fine adjustment of the position of the jacket 14.
Des graduations g sont prévues sur cette chemise 14 et permettent de lire, en face d'un index prévu par exemple à la partie inférieure de la bague 40, le dosage qui a été réglé, exprimé en proportion du débit de liquide principal, par exemple 0,2 %, 0,3 % ....1 %. Les graduations g sont avantageusement situées sur un méplat longitudinal m formant une sorte de rainure dans le filetage 45. Une bague 46 est prévue dans une gorge interne de la surface 28a, autour de la chemise 14 pour servir d'appui à l'autre bague 40. Graduations g are provided on this jacket 14 and make it possible to read, in front of an index provided for example at the lower part of the ring 40, the dosage which has been adjusted, expressed in proportion to the flow of main liquid, for example 0.2%, 0.3% .... 1%. The graduations g are advantageously located on a longitudinal flat m forming a sort of groove in the thread 45. A ring 46 is provided in an internal groove of the surface 28a, around the jacket 14 to serve as support for the other ring 40.
L'extrémité supérieure du manchon 28 est rendue solidaire, par tout moyen approprié, d'une embase 47 cylindrique, engagée dans le carter 9 du moteur hydraulique. Une partie filetée de l'embase 47 traverse un orifice du carter 9 et est fixée à l'aide d'une bague-écrou 48 vissée sur la partie filetée. De l'autre côté de la paroi du carter 9, une collerette 47a vient en appui contre un épaulement 9a du carter faisant saillie radialement vers l'intérieur. The upper end of the sleeve 28 is made integral, by any suitable means, with a cylindrical base 47, engaged in the casing 9 of the hydraulic motor. A threaded part of the base 47 passes through an orifice of the casing 9 and is fixed using a nut ring 48 screwed onto the threaded part. On the other side of the wall of the casing 9, a flange 47a abuts against a shoulder 9a of the casing projecting radially inwards.
Une bague torique d'étanchéité 49 est prévue entre deux décrochements en vis-à-vis de la surface extérieure du manchon 28 et de la surface interne du logement de l'embase 47. A sealing O-ring 49 is provided between two recesses facing the external surface of the sleeve 28 and the internal surface of the housing of the base 47.
L'embase 47 comporte une sorte de puits 50 limité par une paroi cylindrique 51, coaxial à la tige 27 et situé à l'opposé du manchon 28. La tige 27 traverse ce puits 50 et est reliée à son extrémité haute 27a à un moyen moteur non représenté, propre à déplacer en translation alternative verticale la tige 27. The base 47 includes a kind of well 50 limited by a cylindrical wall 51, coaxial with the rod 27 and located opposite the sleeve 28. The rod 27 passes through this well 50 and is connected at its upper end 27a to a means motor not shown, suitable for displacing rod 27 in vertical alternative translation.
L'ensemble est agencé de manière que le réglage de la chemise 14 permette, pour la position extrême inférieure représentée sur la figure 3, d'éviter l'entrée du piston 13 dans la chemise 14 de sorte que les volumes situés de part et d'autre de ce piston 13 restent en communication. Comme visible sur la figure 3, alors que le piston 13 est à son point mort bas, un passage annulaire subsiste entre la surface tronconique 37 de ce piston et l'extrémité évasée 33 en regard de la chemise 14. Le piston 13 est alors mis hors d'action de pompage. The assembly is arranged in such a way that the adjustment of the jacket 14 allows, for the lower extreme position shown in FIG. 3, to avoid the entry of the piston 13 into the jacket 14 so that the volumes located on both sides and d 'other of this piston 13 remain in communication. As can be seen in FIG. 3, while the piston 13 is at its bottom dead center, an annular passage remains between the frustoconical surface 37 of this piston and the flared end 33 facing the jacket 14. The piston 13 is then put out of pumping action.
La tige 27 comporte une partie 52 de diamètre réduit qui, lorsqu'elle arrive au niveau de la rondelle 30, crée une rupture d'étanchéité et établit une communication entre le puits 50 et la chambre limitée par la surface 28a. La partie 52 arrive au niveau du joint 30 légèrement avant le point mort bas de la course de la tige 27, et a une longueur suffisante pour absorber la fin de course vers le bas de la tige 27 et rester en regard du joint 30. The rod 27 has a portion 52 of reduced diameter which, when it reaches the level of the washer 30, creates a seal rupture and establishes a communication between the well 50 and the chamber limited by the surface 28a. The part 52 arrives at the joint 30 slightly before the bottom dead center of the stroke of the rod 27, and has a length sufficient to absorb the end of travel down the rod 27 and remain opposite the joint 30.
Cette partie 52 de diamètre réduit permet de marquer de façon précise la fin de course efficace, et permet également aux bulles d'air de s'échapper pour faciliter l'amorçage de la pompe en début de fonctionnement. This part 52 of reduced diameter enables precise marking of the effective limit switch, and also allows air bubbles to escape to facilitate priming of the pump at the start of operation.
Le puits 50 comporte dans sa paroi latérale des passages non visibles sur le dessin, pour assurer l'injection de l'additif dans le liquide principal. The well 50 has in its side wall passages which are not visible in the drawing, to ensure the injection of the additive into the main liquid.
La plupart des éléments constitutifs de la pompe peuvent être réalisés en matière plastique. Most of the components of the pump can be made of plastic.
Ceci étant, le fonctionnement de la pompe conforme à l'invention est le suivant. That said, the operation of the pump according to the invention is as follows.
Lorsque la chemise 14 occupe une position axiale correspondant à des débits supérieurs au débit minimal, le piston 13 entre dans cette chemise 14 avant d'atteindre son point mort bas. Sur la figure 1, la chemise 14 occupe la position correspondant au débit maximum. When the jacket 14 occupies an axial position corresponding to flows greater than the minimum flow, the piston 13 enters this jacket 14 before reaching its bottom dead center. In FIG. 1, the jacket 14 occupies the position corresponding to the maximum flow rate.
Dans ces conditions, lorsque le piston 13, à partir de la position basse représentée sur la figure 2, amorce sa course vers le haut, entrainé par la tige 27, la rondelle 24 vient s'appliquer axialement contre la face transversale inférieure de la gorge 25 et couper toute communication entre la chambre située au-dessus du piston 13 et la chambre située au-dessous de ce piston. Under these conditions, when the piston 13, from the low position shown in FIG. 2, begins its upward stroke, driven by the rod 27, the washer 24 is applied axially against the lower transverse face of the groove 25 and cut off all communication between the chamber located above the piston 13 and the chamber located below this piston.
La montée du piston 13 provoque une dépression dans la chambre inférieure et donc l'ouverture du clapet d'aspiration 15 et la montée de l'additif liquide, par le tuyau 7, dans cette chambre inférieure. The rise of the piston 13 causes a depression in the lower chamber and therefore the opening of the suction valve 15 and the rise of the liquid additive, through the pipe 7, in this lower chamber.
Simultanément, l'additif liquide qui se trouvait dans la partie de l'alésage 28a située audessus du piston 13 est chassé, par ce piston, à travers le clapet de refoulement 30 vers le puits 50 de manière à être injecté dans le liquide principal. Simultaneously, the liquid additive which was in the part of the bore 28a situated above the piston 13 is driven, by this piston, through the discharge valve 30 towards the well 50 so as to be injected into the main liquid.
Le volume de liquide déplacé, lors de la course montante du piston 13, est égal à la longueur de la course active de ce -piston multipliée par la différence entre les sections transversales de la chemise 14 et de la tige 27.The volume of liquid displaced, during the rising stroke of the piston 13, is equal to the length of the active stroke of this -piston multiplied by the difference between the cross sections of the jacket 14 and the rod 27.
Lorsque le piston commence à redescendre, le clapet d'aspiration 15 se ferme, tandis que la rondelle 24 se déplace axialement et vient s'appliquer contre la face transversale supérieure de la gorge 25. When the piston begins to descend, the suction valve 15 closes, while the washer 24 moves axially and comes to bear against the upper transverse face of the groove 25.
Une communication s'établit alors à travers les rainures 26 prévues dans le piston, entre la chambre située au-dessous de ce piston et la chambre située au-dessus.A communication is then established through the grooves 26 provided in the piston, between the chamber located below this piston and the chamber located above.
Ainsi, l'additif liquide, qui, lors de la montée du piston, avait été aspiré dans la chambre inférieure, peut transiter dans la chambre supérieure. Thus, the liquid additive, which, when the piston rose, had been sucked into the lower chamber, can pass through the upper chamber.
Au cours de cette descente du piston 13, le volume de liquide passant dans le puits 50 correspond seulement au déplacement de volume provoqué par la tige 27 qui entre dans la chambre.During this descent of the piston 13, the volume of liquid passing through the well 50 corresponds only to the displacement of volume caused by the rod 27 which enters the chamber.
Lors de la course montante suivante du piston 13, on retrouvera l'aspiration dans la chambre inférieure et le refoulement du liquide de la chambre supérieure vers le puits 50. During the next rising stroke of the piston 13, we will find the suction in the lower chamber and the discharge of the liquid from the upper chamber to the well 50.
Lorsque la chemise 14 est réglée pour la position du débit minimum, comme illustré sur la figure 3, position pour laquelle la chemise 14 est sortie au maximum de la partie haute 28, le piston 13 n'entre plus suffisamment dans la chemise 14 pour isoler de manière étanche le volume situé au-dessous du piston 13, du volume situé au-dessus. When the liner 14 is adjusted for the position of the minimum flow rate, as illustrated in FIG. 3, position for which the liner 14 has extended as far as possible from the upper part 28, the piston 13 no longer enters the liner 14 enough to isolate sealingly the volume located below the piston 13, the volume located above.
Dans ces conditions, lors de la course montante du piston 13 et de la tige 27, la variation de volume disponible à l'intérieur de l'espace limité par la surface 28a et la chemise 14 correspond au volume de la tige 27 qui sort de cet espace à travers la rondelle d'étanchéité 30. Ce volume est donc égal à la course de la tige 27, multipliée par la section transversale de cette tige. Under these conditions, during the rising stroke of the piston 13 and of the rod 27, the variation in volume available inside the space limited by the surface 28a and the jacket 14 corresponds to the volume of the rod 27 which leaves this space through the sealing washer 30. This volume is therefore equal to the stroke of the rod 27, multiplied by the cross section of this rod.
La sortie de la tige 27 crée une dépression qui engendre l'ouverture du clapet 15 et l'aspiration d'un volume correspondant d'additif liquide. The outlet of the rod 27 creates a vacuum which generates the opening of the valve 15 and the suction of a corresponding volume of liquid additive.
Lors de la course de descente de la tige 27, le volume disponible dans l'espace considéré va diminuer du fait de l'entrée de la tige 27. Il en résulte qu'un volume correspondant d'additif liquide va être chassé à travers la rondelle 30 dans le puits 50, pour injection dans le liquide principal. Lors de cette course vers le bas de la tige 27, le clapet d'aspiration 15 s'est fermé. During the downward stroke of the rod 27, the volume available in the space considered will decrease due to the entry of the rod 27. As a result, a corresponding volume of liquid additive will be expelled through the washer 30 in well 50, for injection into the main liquid. During this downward stroke of the rod 27, the suction valve 15 is closed.
Il apparat donc que pour le débit minimum, le pompage est assuré par le seul moyen auxiliaire de pompage constitué par la tige 27 coopérant avec le clapet 30, alors que le piston 13 n'intervient plus. It therefore appears that for the minimum flow rate, pumping is ensured by the only auxiliary pumping means constituted by the rod 27 cooperating with the valve 30, while the piston 13 is no longer involved.
Le refoulement s'effectue à la descente de la tige 27.The discharge takes place at the descent of the rod 27.
La précision du débit obtenu est nettement plus élevée que celle qui aurait pu être obtenue avec le piston 13 dont la course active aurait été beaucoup plus faible. Les précisions sur les fins de course sont imposées par les tolérances de fabrication de telle sorte que la course importante de la tige 27 de faible section donne une précision élevée pour le dosage minimum. The accuracy of the flow obtained is significantly higher than that which could have been obtained with the piston 13, the active stroke of which would have been much smaller. The details of the limit switches are imposed by the manufacturing tolerances so that the large stroke of the rod 27 of small section gives high precision for the minimum dosage.
Par exemple, ce dosage minimum sera de 0,2 % du débit de liquide principal. For example, this minimum dosage will be 0.2% of the main liquid flow.
Le réglage de la cylindrée de la pompe, ou réglage du dosage, s'effectue aisément. Adjusting the displacement of the pump, or adjusting the dosage, is easy.
Un premier réglage rapide peut être obtenu en dévissant suffisamment l'écrou 42 de manière à permettre une ouverture de la bague fendue 40 qui libère le filetage 45 prévu sur la face extérieure de la chemise 14. A first rapid adjustment can be obtained by sufficiently unscrewing the nut 42 so as to allow an opening of the split ring 40 which releases the thread 45 provided on the outer face of the jacket 14.
En saisissant la partie inférieure de la chemise 14, l'utilisateur peut déplacer cette chemise dans le sens souhaité soit vers le haut pour une augmentation du dosage soit vers le bas pour une diminution. By grasping the lower part of the shirt 14, the user can move this shirt in the desired direction either up for an increase in the dosage or down for a decrease.
Il est à noter que dans cette configuration, où la chemise 14 peut coulisser librement dans la partie 28, l'utilisateur peut, en vue de faciliter l'amorçage de la pompe, déplacer alternativement la chemise 14 de bas en haut ce qui provoque un pompage de l'additif liquide du fait du mouvement relatif du piston 13 et de la chemise 14. It should be noted that in this configuration, where the jacket 14 can slide freely in the part 28, the user can, in order to facilitate priming of the pump, alternately move the jacket 14 from bottom to top which causes a pumping of the liquid additive due to the relative movement of the piston 13 and the jacket 14.
Pour affiner le réglage du dosage, il suffit de resserrer légèrement l'écrou 42 pour faire coopérer le filetage interne de la bague fendue 40 avec le filetage 45 de la chemise 14. En faisant tourner la chemise 14, on provoque un déplacement axial réduit, défini par le pas du filetage, et un réglage fin du dosage. To refine the dosage adjustment, it suffices to slightly tighten the nut 42 to make the internal thread of the split ring 40 cooperate with the thread 45 of the jacket 14. By rotating the jacket 14, a reduced axial displacement is caused, defined by the thread pitch, and fine adjustment of the dosage.
Lorsque ce réglage fin est terminé, on complète le serrage de l'écrou 42 pour éviter tout dévissage fortuit de la chemise 14. When this fine adjustment is completed, the tightening of the nut 42 is completed to avoid any accidental unscrewing of the jacket 14.
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| Publication number | Publication date |
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| FR2681646B1 (en) | 1995-05-19 |
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