WO1997033090A1 - Pompe doseuse - Google Patents

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WO1997033090A1
WO1997033090A1 PCT/FR1997/000380 FR9700380W WO9733090A1 WO 1997033090 A1 WO1997033090 A1 WO 1997033090A1 FR 9700380 W FR9700380 W FR 9700380W WO 9733090 A1 WO9733090 A1 WO 9733090A1
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metering
piston
enclosure
pump according
metering pump
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PCT/FR1997/000380
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Eddy Kelly
Original Assignee
Societe Civile De Recherche Ody
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/1037—Flap valves
    • F04B53/1047—Flap valves the valve being formed by one or more flexible elements
    • F04B53/106—Flap valves the valve being formed by one or more flexible elements the valve being a membrane
    • F04B53/1067—Flap valves the valve being formed by one or more flexible elements the valve being a membrane fixed at its whole periphery and with an opening at its centre
    • F04B53/107—Flap valves the valve being formed by one or more flexible elements the valve being a membrane fixed at its whole periphery and with an opening at its centre the opening normally being closed by a fixed element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • F04B13/02—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities of two or more fluids at the same time

Definitions

  • the invention relates to improvements in metering pumps of the kind which include:
  • An engine compartment comprising an engine piston, movable in alternating translation in a driving enclosure having an inlet and an outlet for the main liquid, and means for controlling the movements of the piston under the action of the main liquid;
  • a metering compartment comprising a metering piston in a metering enclosure, linked to the driving enclosure and having an auxiliary liquid inlet, the metering piston being driven in alternating translation by the driving piston, and equipped with suction / discharge means, the assembly being such that the flow of auxiliary liquid delivered by the metering compartment is proportional, or substantially proportional, to the flow of main liquid.
  • Dosing pumps of this type are known, in particular from EP-A-0 255 791, or from FR-B- 2 707 350. These pumps are particularly advantageous for the injection of an additive, consisting of auxiliary liquid, in the main liquid which also serves as the working fluid.
  • the applications of such metering pumps are numerous. They make it possible, for example, to carry out a dosage of chlorine (auxiliary liquid) in water (main liquid), or a dosage of medication for livestock in the water of a drinker, or even to prepare drinks for water base (main liquid) and concentrate (fruit juice concentrate or tea concentrate) forming the auxiliary liquid.
  • the proportion of auxiliary product to be added to the main liquid is low; it is relatively difficult to accurately maintain this proportion, in particular due to leaks, even minute, when using a conventional seal through which slides a rod, for example a connecting rod between the driving piston and the metering piston; such a seal does not prevent the entrainment by capillary action of minute quantities of liquid on either side of the seal.
  • the metering accuracy is therefore distorted by these leaks, even very small.
  • a dosing pump of the kind defined above in which the dosing enclosure has its own outlet orifice, separate from that of the driving enclosure, is characterized in that the dosing enclosure is isolated from the driving enclosure by an expandable tubular element, one end of which is tightly fixed to a part integral with the driving enclosure, and the other end of which is tightly fixed to the metering piston.
  • the expandable tubular element is made of a material capable of withstanding variations in the pressure of the auxiliary liquid and the main liquid in the metering and driving chambers, so as to prevent any variation in the volume of the metering chamber. other than that due to the displacement of the metering piston. This ensures precise dosing.
  • Such a material is constituted in particular by a suitable plastic material, in particular polypropylene.
  • the expandable tubular element is advantageously formed by a sort of sheath, the end of which is fixed to the driving enclosure comprises an outer peripheral bead tightly sealed between a bearing surface of a tubular piece integral with the driving enclosure and an element of clamping fixed on this part, in particular by screwing.
  • the other end of the sheath has an inner radial flange traversed by a central hole, this flange being locked against the metering piston by clamping between one end of this metering piston, and a support element integral with a drive rod of the working piston, which rod has a threaded end, which passes through the sealing washer and is screwed into the metering piston.
  • the extensibility of the sheath ensuring sealing is advantageously obtained by folds on the cylindrical part of this sheath so as to achieve longitudinal extensibility by opening the folds.
  • the longitudinal section of the sheath has a zig-zag shape, and the vertices of the zig-zag are arranged to constitute hinges with easy opening and closing, while the faces of the sheath, extending between two vertices of the zig-zag zag are rigid enough not to deform under pressure.
  • the vertices of the zig-zag have a thickness that is less than the faces.
  • Figure 1 of these drawings is a schematic vertical axial section of a metering pump according to the invention.
  • FIG. 2 finally, is a partial vertical schematic section of an alternative embodiment of the dispenser of FIG. 1.
  • a metering pump P or proportional metering, comprising an engine compartment 1 with a piston 2 movable in alternative translation in a driving enclosure 3.
  • the piston 2 is of the differential type, but it could be of another type.
  • the enclosure 3 has an inlet port 4 and an outlet port 5 for the main liquid.
  • the enclosure 3 is closed in the upper part by a hat not shown.
  • Distribution means D are provided for controlling the reciprocating movements of the piston under the action of the main liquid entering through the orifice 4.
  • These distribution means D known for example from EP-A-0 255 791 or FR- B-2 707 350, are only very schematically represented and will not be described in detail. It is simply recalled that these means D can switch from a first to a second position and vice versa. The means D make it possible, in the first position, to move the piston 2 in the direction which moves it away from the inlet orifice 4 with admission of main liquid into the enclosure 1 and, in the second position, to make move the piston 2 in the opposite direction with delivery through the outlet orifice 5 of a determined volume of main liquid.
  • the reversal of the distribution means D is mechanically controlled at the end of each outward or return stroke of the piston 2.
  • the metering pump P also includes a metering compartment 6 with a metering piston 7 movable alternative translation in a metering enclosure 8, coaxial with the driving enclosure 1.
  • the metering enclosure 8 is delimited by a cylindrical wall 9 provided, at its lower end, with a nozzle 10 to which a tube 11 is connected for the suction of the auxiliary product.
  • the tube 11 plunges through its lower end, not shown, into a container containing the auxiliary liquid.
  • a suction valve 12 is mounted in the nozzle 10. The valve 12 is capable of opening when the metering piston 7 moves away from the nozzle 10 and sucks in liquid, while the valve 12 closes when the piston 7 approaches the nozzle 10.
  • the cylindrical wall 9 is fixed, coaxially, to a tubular part 13 open at its two axial ends, this part 13 being integral with the driving enclosure 3.
  • the part 13 forms a kind of cylindrical sleeve comprising on its outer wall, in the upper part, a shoulder 14 coming into axial abutment against the upper end of a seat 15 provided in the bottom of the enclosure 3.
  • the locking in axial translation of the part 13 on the seat 15 can be ensured by a screw 16, oriented transversely to the axis of the seat 15 and the internal end of which is engaged in a recess provided on the surface of the part 13.
  • the lower end of the part 13 projects beyond the base of the enclosure 3 and is preferably provided with a thread 17 on its external surface.
  • the wall 9 is provided, at the top of its external surface, with a thread 18.
  • the assembly of the wall 9 and the part 13 is carried out using an intermediate threaded sleeve 19; the internal volume of the cylindrical wall 9 communicates with the internal space of the part 13.
  • the metering piston 7 comprises a head 20 whose external diameter is equal to the diameter of the bore of the wall 9 and a piston body 21 of diameter more reduced extending from the head 20 to the driving enclosure 3.
  • the head 20 is equipped with a means 22 of suction / discharge.
  • This means 22 is constituted by an annular seal, for example with a square section, placed in a peripheral groove of the head 20.
  • the piston 7 has a recess 23 extending parallel to its axial direction, from the groove in which the valve seal 22 is housed, on the side opposite to the suction valve 12.
  • This recess 23 has a sufficient angular extent to give a certain freedom of movement to the part of the seal 22 located in said recess 23.
  • the metering enclosure 8 has its own outlet orifice 24 separate from the outlet orifice 5 of the drive enclosure.
  • the mixing can be carried out downstream of the pump P by joining the pipes connected respectively to the orifices 5 and 24.
  • the body 21 of the piston 7 is connected by a rod 25 to the differential motor piston 2 which controls the movements of the metering piston 7.
  • the lower end 26 of the rod 25 is threaded and is screwed into a hole coaxial threaded from the upper end of the piston body 21.
  • the metering enclosure 8 is isolated from the driving enclosure 3 by sealing means E with total sealing which comprise an extensible tubular element T, one end 27 of which, namely the upper end according to the representation of the drawing, is fixed sealingly to the part 13 integral with the driving enclosure 3 and the other end 28 of which is fixed in leaktight manner to the metering piston 7.
  • the extensible tubular element T is advantageously constituted by an extensible sheath 29, produced with a material sufficiently rigid to resist the external or internal hydraulic pressure.
  • the extensibility of the sheath 29 is obtained by pleating the cylindrical part of this sheath so as to produce a zig-zag profile suitable for unfolding longitudinally, in the direction of the axis of the tube T, thanks to the hinges, or articulations , formed by the vertices 29a of the profile.
  • the material of the sheath is sufficiently rigid so that the faces 29b of the folds, lying between two vertices 29a, do not deform significantly under the effect of hydraulic pressure. The dosage is therefore not distorted by variations in the volume of the metering enclosure 8 other than those due to the displacement of the piston 7.
  • the flexibility of articulation of the tops 29a can be obtained by a thickness that is less than that of the faces 29b.
  • the sheath 29 is preferably made of a plastic material, in particular polypropylene.
  • the upper end 27 of the sheath 29 forms an external bead 30 clamped in an annular housing of the part 13, against a shoulder of this part, by a cap 31, with central opening for the passage of the rod 25, with interposition of 'a washer.
  • the hat 31 is externally provided with a cylindrical rim with internal thread suitable for being screwed onto an external thread at the upper end of the part 13.
  • the lower end 28 of the sheath 29 is constituted by a flange projecting radially inwards provided with a central hole for the passage of the end 26 of the rod 25. This flange is tightly sealed between the transverse end of the body 21 of piston 7 and a disc 32 secured to the rod 25.
  • the assembly is arranged in such a way that the stroke of the head 20 of the piston 7 takes place exclusively inside the bore of the cylindrical wall 9.
  • valve seal 22 performs a clearance allowing the passage of auxiliary liquid from the chamber located under the piston head 20 to the chamber located above this head, while the valve 12 is closed.
  • the tightness provided by the extensible tubular element T is total so that the problems mentioned initially disappear, such as lime scale deposit on the rod 25 when dosing chlorine in hard water or the development of bacteria in the event that the main liquid is water and the auxiliary liquid is a concentrated sweet drink.
  • the metering piston 107 has a head 120 with a diameter slightly greater than that of the body 121. The relative difference between the diameter of this head and that of the body 121 is smaller than in the example of FIG. 1.
  • the metering piston 107 has, at its end remote from the engine compartment 101, an extension 34 of smaller diameter than the body 121.
  • This extension 34 coaxial, passes through a flexible frustoconical sealing member 35 to penetrate rer in a cylindrical chamber 36 of diameter greater than that of the extension 34.
  • This chamber 36 is located in the end piece 110.
  • the axial length of the extension 34 is greater than the stroke of the piston 107 so that the extension 34 always passes through the frustoconical member 35.
  • This sealing member 35 made for example of elastomeric material, has its small base facing the engine compartment 101, while its large base has an outer radial projecting flange which is clamped between a shoulder of the cylindrical wall 109 and another shoulder of the end piece 110.
  • the frustoconical member 35 tends to open and allow the passing of auxiliary liquid sucked in by the metering piston 107 and its extension 34.
  • the frusto-conical member 35 tends to apply sealingly against the extension 34 and prevents any flow of liquid from the metering enclosure 108 towards the chamber 36.
  • the combination of the extension 34 and the sealing member 35 constitutes a suction means 112 equivalent to the valve 12 of FIG. 1.
  • the overall operation of the metering pump of FIG. 2 is similar to that described in connection of Figure 1.
  • the solution of the unwinding membrane or of the bellows made of elastomeric material may be suitable if one is satisfied with a seal without also wanting high dosing precision.

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Abstract

La pompe doseuse (P) comprend: un compartiment moteur (1) avec un piston moteur (2) mobile dans une enceinte motrice (3) ayant une entrée (4) et une sortie (5) de liquide principal et des moyens de commande (D) des mouvements du piston (2); et un compartiment doseur (6) avec un piston doseur (7) dans une enceinte doseuse (8) liée à l'enceinte motrice (3) et ayant une entrée (10) de liquide auxiliaire, le piston doseur (7) étant entraîné par le piston moteur (2). L'enceinte doseuse (8) comporte son propre orifice de sortie (24), séparé de celui (5) de l'enceinte motrice, et l'enceinte doseuse (8) est isolée de l'enceinte motrice (3) par un élément tubulaire extensible (T) dont une extrémité (27) est fixée de manière étanche à une partie (13) solidaire de l'enceinte motrice (3), et dont l'autre extrémité (28) est fixée de manière étanche au piston doseur (7).

Description

POMPE DOSEUSE
L'invention est relative à des perfectionnements aux pompes doseuses du genre de celles qui comprennent :
- un compartiment moteur comportant un piston moteur, mobile en translation alternative dans une enceinte motrice ayant une entrée et une sortie de liquide principal, et des moyens de commande des mouvements du piston sous l'action du liquide principal;
- un compartiment doseur comportant un piston doseur dans une enceinte doseuse, liée à l'enceinte motrice et ayant une entrée de liquide auxiliaire, le piston doseur étant entraîné en translation alternative par le piston moteur,et équipé de moyens d'aspiration/refoulement, l'ensemble étant tel que le débit de liquide auxiliaire délivré par le compartiment doseur est proportionnel, ou sensiblement proportionnel, au débit de liquide principal.
Des pompes doseuses de ce type sont connues, notamment d'après EP-A-0 255 791, ou d'après FR-B- 2 707 350. Ces pompes sont particulièrement intéressantes pour l'injection d'un additif, constitué par le liquide auxiliaire, dans le liquide principal qui sert en même temps de fluide moteur. Les applications de telles pompes doseuses sont nombreuses. Elles permettent, par exemple, d'effectuer un dosage de chlore (liquide auxiliaire) dans de l'eau (liquide principal), ou un dosage de médicament pour bétail dans l'eau d'un abreuvoir, ou encore de préparer des boissons à base d'eau (liquide principal) et de concentré (concentré de jus de fruits ou concentré de thé) formant le liquide auxiliaire.
Pour certaines applications, telles que le dosage de chlore dans de l'eau, ou de médicaments pour bétail dans de l'eau, la proportion de produit auxiliaire à ajouter au liquide principal est faible; il est relativement difficile de maintenir avec exactitude cette proportion, notamment en raison de fuites, même infimes, lorsqu'on utilise un joint classique au travers duquel coulisse une tige, par exemple une tige de liaison entre le piston moteur et le piston doseur ; un tel joint ne permet pas d'empêcher l'entraînement par capillarité de quantités infimes de liquide de part et d'autre du joint. La précision du dosage se trouve donc faussée par ces fuites, même très faibles.
En plus de l'inexactitude du dosage, ces fuites conduisent à terme à divers autres problèmes, par exemple: au dépôt de tartre sur la tige lors du dosage de chlore dans une eau dure, ou au développement de bactéries lors du dosage d'une boisson concentrée sucrée
(liquide auxiliaire) dans de l'eau (liquide principal) . Ces problèmes ne font que s'accentuer au cours du fonctionnement, car le frottement provoque une usure irrémédiable du joint, qui s'accompagne d'une augmentation du passage de liquide de part et d'autre du joint. L'invention a pour but, surtout, de fournir une pompe doseuse du genre défini précédemment qui ne présente plus les inconvénients rappelés ci-dessus.
Selon l'invention, une pompe doseuse du genre défini précédemment, dans laquelle l'enceinte doseuse comporte son propre orifice de sortie, séparé de celui de l'enceinte motrice, est caractérisée par le fait que l'enceinte doseuse est isolée de l'enceinte motrice par un élément tubulaire extensible dont une extrémité est fixée de manière étanche à une partie solidaire de l'enceinte motrice, et dont l'autre extrémité est fixée de manière étanche au piston doseur.
De préférence l'élément tubulaire extensible est réalisé en une matière propre à résister aux variations de pression du liquide auxiliaire et du liquide principal dans les enceintes doseuse et motrice, de manière à empêcher toute variation du volume de l'enceinte doseuse autre que celle due au déplacement du piston doseur. La précision du dosage se trouve ainsi assurée.
Une telle matière est constituée notamment par une matière plastique appropriée, en particulier du polypropylène.
L'élément tubulaire extensible est avantageusement formé par une sorte de gaine dont l'extrémité fixée à l'enceinte motrice comporte un bourrelet périphérique extérieur serré de manière étanche entre une portée d'une pièce tubulaire solidaire de l'enceinte motrice et un élément de serrage fixé sur cette pièce, notamment par vissage. L'autre extrémité de la gaine comporte une collerette radiale intérieure traversée par un trou central, cette collerette étant bloquée contre le piston doseur par serrage entre une extrémité de ce piston doseur, et un élément d'appui solidaire d'une tige d'entraînement du piston moteur, laquelle tige comporte une extrémité filetée, qui traverse la rondelle d'étanchéité et est vissée dans le piston doseur.
L'extensibilité de la gaine assurant l'étanchéité est avantageusement obtenue par des plis sur la partie cylindrique de cette gaine de manière à réaliser l'extensibilité longitudinale par ouverture des plis. La section longitudinale de la gaine a une forme en zig-zag, et les sommets du zig-zag sont agencés pour constituer des charnières à ouverture et fermeture aisées, tandis que les faces de la gaine, s'étendant entre deux sommets du zig-zag sont suffisamment rigides pour ne pas se déformer sous la pression.
Avantageusement, dans le cas d'une gaine réalisée d'une seule pièce en une même matière, les sommets du zig-zag ont une épaisseur plus faible que les faces .
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' exemples de réalisation particuliers décrits avec référence aux dessins ci- annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs.
La figure 1, de ces dessins, est une coupe schématique verticale axiale d'une pompe doseuse selon l'invention.
La figure 2, enfin, est une coupe schématique verticale partielle d'une variante de réalisation du doseur de la figure 1.
En se reportant à la figure 1 des dessins, on peut voir une pompe doseuse P, ou doseur proportionnel, comprenant un compartiment moteur 1 avec un piston 2 mobile en translation alternative dans une enceinte motrice 3. Dans l'exemple illustré, le piston 2 est du type différentiel, mais il pourrait être d'un autre type. L'enceinte 3 comporte un orifice d' entrée 4 et un orifice de sortie 5 de liquide principal. L'enceinte 3 est fermée en partie haute par un chapeau non représenté.
Des moyens de distribution D sont prévus pour commander les mouvements alternatifs du piston sous l'action du liquide principal entrant par l'orifice 4. Ces moyens de distribution D, connus par exemple d'après EP-A-0 255 791 ou FR-B-2 707 350, ne sont que très schématiquement représentés et ne seront pas décrits en détail. On rappelle simplement que ces moyens D peuvent basculer d'une première à une deuxième position et inversement. Les moyens D permettent, dans la première position, de faire déplacer le piston 2 dans le sens qui l'éloigné de l'orifice d'entrée 4 avec admission de liquide principal dans l'enceinte 1 et, dans la deuxième position, de faire déplacer le piston 2 en sens inverse avec refoulement par l'orifice de sortie 5 d'un volume déterminé de liquide principal. L'inversion des moyens de distribution D est commandée mécaniquement à la fin de chaque course aller ou retour du piston 2. La pompe doseuse P comporte également un compartiment doseur 6 avec un piston doseur 7 mobile en translation alternative dans une enceinte doseuse 8, coaxiale à l'enceinte motrice 1.
L'enceinte doseuse 8 est délimitée par une paroi cylindrique 9 munie, à son extrémité inférieure, d'un embout 10 auquel est raccordé un tube 11 pour l'aspiration du produit auxiliaire. Le tube 11 plonge par son extrémité inférieure, non représentée, dans un récipient contenant le liquide auxiliaire. Un clapet d'aspiration 12 est monté dans l'embout 10. Le clapet 12 est propre à s'ouvrir lorsque le piston doseur 7 s'éloigne de l'embout 10 et aspire du liquide, tandis que le clapet 12 se ferme lorsque le piston 7 se rapproche de l'embout 10.
La paroi cylindrique 9 est fixée, de manière coaxiale, à une pièce tubulaire 13 ouverte à ses deux extrémités axiales, cette pièce 13 étant solidaire de l'enceinte motrice 3. La pièce 13 forme une sorte de manchon cylindrique comportant sur sa paroi extérieure, en partie haute, un épaulement 14 venant en butée axiale contre l'extrémité supérieure d'un siège 15 prévu dans le fond de l'enceinte 3. Le blocage en translation axiale de la pièce 13 sur le siège 15 peut être assuré par une vis 16, orientée transversalement à l'axe du siège 15 et dont l'extrémité interne est engagée dans un évidement prévu à la surface de la pièce 13.
L'extrémité inférieure de la pièce 13 fait saillie au-delà de la base de l'enceinte 3 et est de préférence munie d'un filetage 17 sur sa surface externe. La paroi 9 est munie, en partie haute de sa surface externe, d'un filetage 18. L'assemblage de la paroi 9 et de la pièce 13 est réalisé à l'aide d'un manchon intermédiaire 19 taraudé ; le volume interne de la paroi cylindrique 9 communique avec l'espace interne de la pièce 13. Le piston doseur 7 comporte une tête 20 dont le diamètre extérieur est égal au diamètre de l'alésage de la paroi 9 et un corps de piston 21 de diamètre plus réduit s'étendant de la tête 20 vers l'enceinte motrice 3. La tête 20 est équipée d'un moyen 22 d'aspiration/refoulement. Ce moyen 22 est constitué par un joint annulaire, par exemple à section carrée, disposé dans une gorge périphérique de la tête 20.
Le piston 7 comporte un évidement 23 s'étendant parallèlement à sa direction axiale, à partir de la gorge dans laquelle est logé le joint-clapet 22 , du côté opposé au clapet d'aspiration 12. Cet évidement 23 a une étendue angulaire suffisante pour donner une certaine liberté de débattement à la partie du joint 22 se trouvant dans le dit évidement 23.
Dans ces conditions, lorsque le piston 7 se déplace vers le haut, selon la figure du dessin, le joint 22 est appliqué contre la face transversale inférieure de la rainure formant son logement et maintient l' étanchéité entre les deux espaces situés de part et d'autre de la tête 20. Il y a aspiration de liquide auxiliaire dans la chambre inférieure située au-dessous de la tête 20, dans l'enceinte 8. Par contre, lors du mouvement de descente du piston 20, alors que le clapet 12 s'est fermé, le joint 22 dans la partie de l'évidement 23 va se soulever et permettre le passage de liquide auxiliaire de la chambre inférieure à la chambre située au-dessus de la tête 20 du piston 7.
L'enceinte doseuse 8 comporte son propre orifice de sortie 24 séparé de l'orifice de sortie 5 de l'enceinte motrice. Dans le cas où le liquide auxiliaire est un produit additif à mélanger au liquide principal, le mélange peut s'effectuer en aval de la pompe P en réunissant les canalisations reliées respectivement aux orifices 5 et 24.
Le corps 21 du piston 7 est relié par une tige 25 au piston différentiel moteur 2 qui commande les déplacements du piston doseur 7. L'extrémité inférieure 26 de la tige 25 est filetée et est vissée dans un trou taraudé coaxial de l'extrémité supérieure du corps de piston 21.
L'enceinte doseuse 8 est isolée de l'enceinte motrice 3 par des moyens d'étanchéité E à étanchéité totale qui comprennent un élément tubulaire extensible T dont une extrémité 27, à savoir l'extrémité supérieure selon la représentation du dessin, est fixée de manière étanche à la partie 13 solidaire de l'enceinte motrice 3 et dont l'autre extrémité 28 est fixée de manière étanche au piston doseur 7.
L'élément tubulaire extensible T est avantageusement constitué par une gaine 29 extensible, réalisée avec un matériau suffisamment rigide pour résister à la pression hydraulique externe ou interne. L'extensibilité de la gaine 29 est obtenue en plissant la partie cylindrique de cette gaine de manière à réaliser un profil en zig-zag propre à se déplier longitudinalement, selon la direction de l'axe du tube T, grâce aux charnières, ou articulations, formées par les sommets 29a du profil. Toutefois, la matière de la gaine est suffisamment rigide pour que les faces 29b des plis, comprises entre deux sommets 29a, ne se déforment pas de manière sensible sous l'effet de la pression hydraulique. Le dosage n'est donc pas faussé par des variations de volume de l'enceinte doseuse 8 autres que celles dues au déplacement du piston 7.
Dans le cas d'une gaine 29 réalisée d'une seule pièce , en une même matière, la souplesse d'articulation des sommets 29a peut être obtenue par une épaisseur plus faible que celle des faces 29b.
La gaine 29 est de préférence réalisée en une matière plastique, en particulier en polypropylène.
L'extrémité supérieure 27 de la gaine 29 forme un bourrelet externe 30 serré dans un logement annulaire de la pièce 13, contre un épaulement de cette pièce, par un chapeau 31, à ouverture centrale pour le passage de la tige 25, avec interposition d'une rondelle. Le chapeau 31 est muni extérieurement d'un rebord cylindrique avec filetage interne propre à se visser sur un filetage externe de l'extrémité supérieure de la partie 13. L'extrémité inférieure 28 de la gaine 29 est constituée par une collerette en saillie radiale vers l'intérieur munie d'un trou central pour le passage de l'extrémité 26 de la tige 25. Cette collerette est serrée de manière étanche entre l'extrémité transversale du corps 21 de piston 7 et un disque 32 solidaire de la tige 25. L'ensemble est agencé de telle sorte que la course de la tête 20 du piston 7 s'effectue exclusivement à l'intérieur de l'alésage de la paroi cylindrique 9.
Ceci étant, le fonctionnement de la pompe doseuse est le suivant. Les mouvements de translation alternative du piston moteur différentiel 2 sont transmis par la tige 25 au piston doseur 7.
Lorsque ce piston 7 effectue une course ascendante ( selon la représentation du dessin ) du liquide auxiliaire de l'enceinte 8 est refoulé par la sortie 24, tandis que du liquide auxiliaire, provenant du tube 11, est aspiré à travers le clapet 12 dans la chambre située au-dessous de la tête 20.
Lors de la descente du piston 7, comme expliqué précédemment, le joint-clapet 22 effectue un débattement permettant le passage de liquide auxiliaire de la chambre située sous la tête de piston 20 à la chambre située au- dessus de cette tête, alors que le clapet 12 est fermé.
L'étanchéité assurée par l'élément tubulaire T extensible est totale de telle sorte que disparaissent les problèmes évoqués initialement, tels que dépôt de tartre sur la tige 25 lors du dosage de chlore dans une eau dure ou développement de bactéries dans le cas où le liquide principal est de l'eau et le liquide auxiliaire est une boisson concentrée sucrée.
La précision du dosage est assurée, en particulier grâce à la rigidité suffisante du matériau constituant la gaine plissée T et résistant à la pression hydraulique.
Il n'y a plus de frottement entre l'élément tubulaire d'étanchéité T extensible et la tige 25 de liaison.
En se reportant à la Figure 2 des dessins, on peut voir une variante de réalisation de la pompe doseuse selon l'invention. Les éléments de cette variante semblables à des éléments déjà décrits à propos de la Figure 1, ou accomplissant les mêmes fonctions, sont désignés par des références numériques égales à la somme du nombre 100 et de la référence utilisée sur la Figure 1. La description de ces éléments ne sera pas reprise ou ne sera effectuée que succinctement. La paroi cylindrique 109 et la pièce tubulaire
113 forment une seule et même pièce qui doit être engagée par le haut (selon la représentation de la Figure 2) à travers l'orifice délimité par le siège 115 contre lequel vient en appui axial un épaulement 114 de la partie 113. Cette partie 113 comporte, sur une zone de sa surface extérieure se trouvant au-dessous du siège 115 lorsque l'ensemble est en place, un filetage sur lequel peut être vissé un écrou 33 qui permet le blocage de l'ensemble des parties 109 et 113 sur l'enceinte motrice 103. Le piston doseur 107 présente une tête 120 de diamètre légèrement supérieur à celui du corps 121. La différence relative entre le diamètre de cette tête et celui du corps 121 est moins forte que dans l'exemple de la Figure 1. Le piston doseur 107 comporte, à son extrémité éloignée du compartiment moteur 101, un prolongement 34 de plus faible diamètre que le corps 121. Ce prolongement 34, coaxial, traverse un organe souple d'étanchéité tronconique 35 pour pénétrer dans une chambre cylindrique 36 de diamètre supérieur à celui du prolongement 34. Cette chambre 36 est située dans l'embout 110. La longueur axiale du prolongement 34 est supérieure à la course du piston 107 de telle sorte que le prolongement 34 traverse toujours l'organe tronconique 35. Cet organe d'étanchéité 35, réalisé par exemple en matière élastomère, a sa petite base tournée vers le compartiment moteur 101, tandis que sa grande base comporte une collerette en saillie radiale extérieure qui est serrée entre un épaulement de la paroi cylindrique 109 et un autre épaulement de l'embout 110.
Lorsque le piston 107 monte, selon la Figure 2, l'organe tronconique 35 a tendance à s'ouvrir et à laisser passer du liquide auxiliaire aspiré par le piston doseur 107 et son prolongement 34. Lors de la descente du piston 107, l'organe tronconique 35 a tendance à s'appliquer de manière étanche contre le prolongement 34 et empêche tout écoulement de liquide depuis l'enceinte doseuse 108 vers la chambre 36.
La combinaison du prolongement 34 et de l'organe d'étanchéité 35 constitue un moyen 112 d'aspiration équivalent au clapet 12 de la Figure 1. Le fonctionnement d'ensemble de la pompe doseuse de la Figure 2 est semblable à celui décrit à propos de la Figure 1.
L'utilisation d'une membrane à déroulement, à la place de la gaine tubulaire plissée, permettrait d'assurer une étanchéité, mais poserait des problèmes en raison des courses relativement importantes des pompes doseuses et conduirait à une erreur de dosage du fait qu'une membrane ne présente pas une rigidité suffisante pour résister à la pression hydraulique et se déforme à la manière d'une vessie.
Un simple soufflet en matière élastomère, de réalisation facile par trempage, provoquerait les mêmes erreurs que la membrane évoquée ci-dessus.
La solution de la membrane à déroulement ou du soufflet en matière élastomère peut convenir si l'on se contente d'une étanchéité sans souhaiter en plus une grande précision de dosage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pompe doseuse comprenant: - un compartiment moteur (1,101) comportant un piston moteur (2) mobile en translation alternative dans une enceinte motrice (3,103) ayant une entrée et une sortie de liquide principal et des moyens de commande (D) des mouvements du piston (2) sous l'action du fluide principal; un compartiment doseur (6,106) avec un piston doseur (7,107) dans une enceinte doseuse (8,108) liée à l'enceinte motrice (3,103) et ayant une entrée (10,110) de liquide auxiliaire , le piston doseur (7,107) étant entraîné par le piston moteur (2) , et équipé de moyens (22, 122) d'aspiration/refoulement, l'ensemble étant tel que le débit de liquide auxiliaire délivré par le compartiment doseur est proportionnel, ou sensiblement proportionnel, au débit de liquide principal,
1* enceinte doseuse (8,108) comportant son propre orifice de sortie (24,124), séparé de celui (5,105) de l'enceinte motrice, caractérisée par le fait que l'enceinte doseuse (8,108) est isolée de l'enceinte motrice (3,103) par un élément tubulaire extensible (T) dont une extrémité (27,127) est fixée de manière étanche à une partie (13,113) solidaire de l'enceinte motrice (3,103), et dont l'autre extrémité (28,128) est fixée de manière étanche au piston doseur (7,107) .
2. Pompe doseuse selon la revendication 1 caractérisée par le fait que l'élément tubulaire extensible (T) est réalisé en une matière propre à résister aux variations de pression du liquide auxiliaire et du liquide principal dans les enceintes doseuse (8,108) et motrice (3,103), de manière à empêcher toute variation du volume de l'enceinte doseuse autre que celle due au déplacement du piston doseur.
3. Pompe doseuse selon la revendication 1 ou 2 caractérisée par le fait que la matière de l'élément tubulaire est constituée par une matière plastique.
4. Pompe doseuse selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la matière plastique est du polypropylène.
5. Pompe doseuse selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait que l'élément tubulaire extensible (T) est formé par une sorte de gaine (29,129) dont l'extrémité (27,127) fixée à l'enceinte motrice comporte un bourrelet périphérique extérieur (30,130) serré de manière étanche entre une portée d'une pièce tubulaire (13,113) solidaire de l'enceinte motrice (3,103) et un élément de serrage (31,131) fixé sur cette pièce, notamment par vissage, l'autre extrémité (28,128) de la gaine comportant une collerette radiale intérieure traversée par un trou central, cette collerette (28,128) étant bloquée contre le piston doseur (7,107) par serrage entre une extrémité de ce piston doseur et un élément d'appui (32,132) solidaire d'une tige d'entraînement (25,125) du piston moteur, laquelle tige comporte une extrémité filetée (26,126), qui est vissée dans le piston doseur.
6. Pompe doseuse selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait que l'élément tubulaire extensible (T) est constitué par une gaine (29,129) comportant des plis sur sa partie cylindrique de manière à réaliser l'extensibilité longitudinale par ouverture des plis.
7. Pompe doseuse selon la revendication 6 caractérisée par le fait que la section longitudinale de la gaine
(29,129) a une forme en zig-zag, et les sommets
(29a, 129a) du zig-zag sont agencés pour constituer des charnières à ouverture et fermeture aisées, tandis que les faces (29b,129b) de la gaine s'étendant entre deux sommets du zig-zag sont suffisamment rigides pour ne pas se déformer sous la pression.
8. Pompe doseuse selon la revendication 7 caractérisée par le fait que la gaine (29,129) est réalisée d'une seule pièce en une même matière.
9. Pompe doseuse selon la revendication 8 caractérisée par le fait que les sommets (29a,129a) du zig-zag ont une épaisseur plus faible que les faces (29b, 129b) .
10. Pompe doseuse selon l'une des revendications précédentes caractérisée par le fait que le piston doseur (107) comporte, à son extrémité éloignée du compartiment moteur (101) , un prolongement (34) de plus faible diamètre traversant un organe tronconique d'étanchéité souple (35) dont la petite base est tournée vers le compartiment moteur, la combinaison du prolongement (34) et de l'organe tronconique d'étanchéité (35) formant l'équivalent d'un clapet d'aspiration.
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