WO2004058412A1 - Procede d’integration d’un clapet anti-retour a bille dans un corps de pompe - Google Patents

Procede d’integration d’un clapet anti-retour a bille dans un corps de pompe Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the integration of a ball check valve in a pump body.
  • This type of valve includes a ball cooperating with a seat, generally conical, arranged in the bottom of the pump body.
  • the ball In order to best fulfill its function of non-return valve, the ball must quickly close the seat after pumping the product, and therefore must have a limited range of movement between a first position, in which the valve is open, and a second position in which the valve is closed.
  • a known solution consists in enclosing the ball in a space provided inside the pump body. To prevent the ball from leaving this space, it is frequent to form on the pump body, above the ball, undercuts which define a substantially circular opening of diameter smaller than that of the ball. The movement of the ball is then limited on one side by the valve seat and on the other by said undercuts.
  • the present invention proposes to solve the drawbacks of existing methods and has for its object the integration of a ball check valve in a pump body, characterized in that: a) a pump body is molded by providing on its internal surface, in the vicinity of a valve seat, radial ribs each having a longitudinal edge and an end portion detached from the internal surface, the longitudinal edges defining between them a ball insertion space, in the vicinity of said seat; b) a ball is introduced inside the space provided by said ribs; and c) the end portions of said ribs are plastically deformed towards the interior of the pump body, whereby the ball is trapped inside said space.
  • the pump body is injection molded.
  • the longitudinal edges of said radial ribs are inscribed in a cylindrical surface with a circular base of inscribed diameter slightly greater than that of the ball.
  • the amplitude of the radial movement of the ball inside the defined cylinder of revolution is thus limited so as to promote the axial movement of the ball and thereby optimize the operation of the valve.
  • a tool is used which is inserted axially inside the pump body.
  • This tool may have a flat tip, this simple shape making it possible to easily deform the end portions of the ribs.
  • the tool used can also be heated, the heat emitted promoting the deformation of said portions.
  • a second object of the invention is a molded pump body, in particular during the implementation of the method defined above.
  • a pump body comprises radial ribs on its internal surface, produced in the bottom of the body, each having a longitudinal edge and an end portion detached from the internal surface.
  • said end portion has an upper edge which deviates from said internal surface at an acute angle with her.
  • the above-mentioned angle is measured between the internal surface of the pump body and the mean plane of the upper edge of the end portions.
  • each end portion has a sharp angle between its longitudinal edge and its upper edge.
  • Such a shape is used during step c) of deformation of the end portions of the method described above.
  • the pressure exerted by the tool contributes to folding said end portions towards the inside of the pump body.
  • the grooves define a sort of cage in which the ball is mobile but trapped.
  • Another object of the invention is a pump comprising a pump body as defined above after molding and after plastic deformation.
  • FIG. 1 is a cross section of a molded pump body according to the invention.
  • FIG. 2A is a cross section of the pump body of Figure 1 in which is disposed a ball and in which a tool with a flat tip is introduced;
  • FIG. 2B is a section along the plane AA of Figure 2a.
  • - Figure 3 is a cross section of the same pump body after plastic deformation of the end portions of said grooves, and;
  • FIG. 4 is a cross section of an assembly consisting of a molded pump body and a non-return ball valve.
  • the pump body 1 molded as shown in FIG. 1 comprises, on its internal surface 3 and above the seat of the valve 5 intended to be closed by a ball, radial ribs 7.
  • These ribs 7 each have a longitudinal edge 9 and an end portion 11 detached from the internal surface 3, the upper planar edge 12. of the end portion 11 deviating from the internal surface 3 by forming an angle ⁇ . acute, with it.
  • said end portion 11 has a sharp angle, this angle is defined by its longitudinal edge 9 and its upper edge 12.
  • the aforementioned sharp angle is complementary to the angle ⁇ .
  • a ball 13 is introduced inside the pump body 1.
  • This ball 13 is then housed inside the insertion space defined by the longitudinal edges 9 of the ribs 11, in the vicinity of the valve seat. These edges are preferably part of a cylindrical surface with a circular base, of inscribed diameter slightly greater than that of the ball 1, as shown in FIG. 2B.
  • a tool with a flat tip 15 is then introduced axially inside the pump body 1. • With reference to FIG. 3, the flat tip of the tool 15 comes into contact with the end portions 11 detached from the surface internal 3 and exerts on them a pressure which forces them to fold back towards the interior of the pump body 1. The end portions 11 fold down in this way due to the inclination of their upper edges 12, on which the tool 15 pressure is exerted.
  • FIG. 4 represents the assembly obtained, consisting of the pump body and the valve. integrated ball check valve thus formed.

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Abstract

Procédé d’intégration d’un clapet anti-retour à bille dans un corps de pompe (1) comprenant les étapes suivantes : - on moule un corps de pompe (1) en ménageant, sur sa surface interne (3) dans le fond du corps (1), des nervures (7) possédant chacune une portion d’extrémité (11) susceptible d’être rabattues vers l’intérieur du corps (1), - on introduit une bille 13 à l’intérieur de l’espace fermé par les nervures (7), - on vient rabattre à l’aide d’un outil (15) lesdites portions d’extrémité (11) de manière à emprisonner la bille (13). Application aux pompes munies de clapets anti-retours à bille.

Description

La présente invention a pour objet l'intégration d'un clapet antiretour à bille dans un corps de pompe.
Ce type de clapet comporte une bille coopérant avec un siège, en général conique, aménagé dans le fond du corps de pompe. Afin de remplir au mieux sa fonction de clapet anti-retour, la bille doit venir obturer rapidement le siège après pompage du produit, et par conséquent doit avoir une amplitude de mouvement limitée entre une première position, dans laquelle le clapet est ouvert, et une deuxième position dans laquelle le clapet est obturé. Une solution connue consiste à enfermer la bille dans un espace ménagé à l'intérieur du corps de pompe. Pour empêcher la bille de sortir de cet espace, il est fréquent de former sur le corps de pompe, au-dessus de la bille, des contre-dépouilles qui définissent une ouverture sensiblement circulaire de diamètre inférieur à celui de la bille. Le mouvement de la bille est alors limité d'un coté par le siège du clapet et de l'autre par lesdites contre-dépouilles.
Plus les contre-dépouilles sont importantes, plus le diamètre de l'ouverture qu'elles définissent est faible et meilleure est la retenue de la bille. Or, les procédés de moulage généralement utilisés pour réaliser le corps de pompe, à l'exemple du moulage par injection, interdisent la création directe de contre-dépouilles trop importantes dans ledit corps. Ces dernières se révèlent en effet considérablement gênantes lors de l'étape de démoulage.
Aussi, pour éviter de créer des contre-dépouilles de faible relief qui retiennent mal la bille où des contre-dépouilles trop importantes qui gênent le démoulage, il est fréquent d'avoir recours à une pièce supplémentaire.
Cette pièce disposée au-dessus de la bille remplace les contre- dépouilles en fermant la cavité dans laquelle la bille est mobile, mais emprisonnée. Cependant, la fabrication d'une telle pièce représente un coût de production supplémentaire et son insertion dans le fond du corps de pompe peut s'avérer délicate.
La présente invention se propose de résoudre les inconvénients des procédés existants et a pour objet l'intégration d'un clapet anti-retour à bille dans un corps de pompe, caractérisé en ce que : a) on moule un corps de pompe en ménageant sur sa surface interne, au voisinage d'un siège du clapet, des nervures radiales présentant chacune un bord longitudinal et une portion d'extrémité détachée de la surface interne, les bords longitudinaux définissant entre eux un espace d'insertion de la bille, au voisinage dudit siège ; b) on introduit une bille à l'intérieur de l'espace ménagé par lesdites nervures ; et c) on déforme de façon plastique les portions d'extrémité desdites nervures vers l'intérieur du corps de pompe, par quoi la bille est emprisonnée à l'intérieur dudit espace.
Un tel procédé permet de réaliser sans difficultés le moulage et le démoulage du corps de pompe. De préférence, on moule par injection le corps de pompe. De plus, il n'est plus nécessaire d'avoir recours à une pièce supplémentaire, ce qui facilite le montage du clapet et permet de réduire les coûts de production.
Avantageusement, les bords longitudinaux desdites nervures radiales s'inscrivent dans une surface cylindrique à base circulaire de diamètre inscrit légèrement supérieur à celui de la bille. L'amplitude du mouvement radial de la bille à l'intérieur du cylindre de révolution défini, est ainsi limitée de manière à favoriser le mouvement axial de la bille et par là même optimiser le fonctionnement du clapet.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, on utilise, pour l'étape c) du procédé un outil introduit axialement à l'intérieur du corps de pompe. Cet outil peut présenter un embout plat, cette forme simple permettant de déformer facilement les portions d'extrémité des nervures. L'outil utilisé peut en outre être chauffant, la chaleur émise favorisant la déformation desdites portions.
Un deuxième objet de l'invention est un corps de pompe moulé, notamment lors de la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus. Un tel corps de pompe comprend des nervures radiales sur sa surface interne, réalisées dans le fond du corps, présentant chacune un bord longitudinal et une portion d'extrémité détachée de la surface interne.
De préférence, ladite portion d'extrémité présente un bord supérieur qui s'écarte de ladite surface interne en formant un angle aigu avec elle. L'angle précité est mesuré entre la surface interne du corps de pompe et le plan moyen du bord supérieur des portions d'extrémité.
Avantageusement, chaque portion d'extrémité présente un angle vif entre son bord longitudinal et son bord supérieur. . Une telle forme est utilisée lors de l'étape c) de déformation des portions d'extrémité du procédé décrit précédemment. En effet, en raison de l'inclinaison du bord supérieur, lorsqu'un outil introduit axialement dans le corps de pompe vient au contact dudit bord, la pression exercée par l'outil contribue à rabattre lesdites portions d'extrémités vers l'intérieur du corps de pompe.
Une fois la bille insérée dans le corps de pompe et une fois . lesdites portions d'extrémité repliées, les rainures définissent une sorte de cage dans laquelle la bille est mobile mais emprisonnée. On obtient alors un ensemble constitué d'un corps de pompe et d'un clapet anti-retour à bille, dans lequel le corps de pompe comprend sur sa surface interne, au voisinage du siège du clapet, des nervures radiales présentant chacune un bord longitudinal et une portion d'extrémité détachée de la surface interne déformée plastiquement vers l'intérieur du corps de pompe, esdits bords longitudinaux définissant entre eux un espace d'insertion de la bille, au voisinage dudit siège ; de préférence, cet espace est sensiblement cylindrique à base circulaire et de diamètre inscrit légèrement supérieur à celui de la bille.
Un autre objet de l'invention est une pompe comprenant un corps de pompe tel que défini précédemment après moulage et après déformation plastique.
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention. La description qui suit se réfère aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une coupe transversale d'un corps de pompe moulé selon l'invention ;
- la figure 2A est une coupe transversale du corps de pompe de la figure 1 dans lequel est disposée une bille et dans lequel on introduit un outil à embout plat ;
- la figure 2B est une coupe selon le plan A-A de la figure 2a. - la figure 3 est une coupe transversale du même corps de pompe après déformation plastique des portions d'extrémité desdites rainures, et ;
- la figure 4 est une coupe transversale d'un ensemble constitué d'un corps de pompe moulé et d'un clapet anti-retour à bille.
Le corps de pompe 1 moulé tel que représenté sur la figure 1 comprend, sur sa surface interne 3 et au-dessus du siège du clapet 5 destiné à être obturé par une bille, des nervures radiales 7.
Ces nervures 7 présentent chacune un bord longitudinal 9 et une portion d'extrémité 11 détachée de la surface interne 3, le bord supérieur plan 12. de la portion d'extrémité 11 s'écartant de la surface interne 3 en formant un angle α.aigu, avec elle.
De plus, du côté opposé à la surface interne 3, ladite portion d'extrémité 11 présente un angle vif, cet angle est défini par son bord longitudinal 9 et son bord supérieur 12. Dans l'exemple représenté, l'angle vif précité est complémentaire de l'angle α.
En référence à la figure 2A, on introduit une bille 13 à l'intérieur du corps de pompe 1. Cette bille 13 vient alors se loger à l'intérieur de l'espace d'insertion défini par les bords longitudinaux 9 des nervures 11, au voisinage du siège du clapet. Ces bords s'inscrivent de préférence dans une surface cylindrique à base circulaire, de diamètre inscrit légèrement supérieur à celui de la bille 1, comme représenté sur la figure 2B. Un outil à embout plat 15 est ensuite introduit axialement à l'intérieur du corps de pompe 1. • En référence à la figure 3, l'embout plat de l'outil 15 vient au contact des portions d'extrémité 11 détachées de la surface interne 3 et exerce sur elles une pression qui les force à se replier vers l'intérieur du corps de pompe 1. Les portions d'extrémité 11 se rabattent de cette manière en raison de l'inclinaison de leurs bords supérieurs 12, sur lesquels la pression de l'outil 15 s'exerce.
Une fois déformées plastiquement, les portions d'extrémité 11 enferment la bille 13 à l'intérieur de l'espace défini par les bords longitudinaux 9 des nervures 7. La figure 4 représente l'ensemble obtenu, constitué du corps de pompe et du clapet anti-retour à bille intégré ainsi formé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'intégration d'un clapet anti-retour à bille dans un corps de pompe (1), caractérisé en ce que : a) on moule un corps de pompe (1) en ménageant sur sa surface interne (3), au voisinage du siège du clapet (5), des nervures radiales (7) présentant chacune un bord longitudinal (9) et une portion d'extrémité (11) détachée de la surface interne (3), les bords longitudinaux (9) définissant entre eux un espace d'insertion de la bille (13), au voisinage dudit siège (5) ; b) on introduit une bille (13) à l'intérieur de l'espace ménagé par lesdites nervures (7), et ; c) on déforme de façon plastique les portions d'extrémité (11) desdites nervures (7) vers l'intérieur du corps de pompe, par quoi la bille est emprisonnée à l'intérieur dudit espace.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bord longitudinal (9) s'inscrit dans une surface cylindrique à base circulaire de diamètre inscrit légèrement supérieur à celui de la bille (13).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on moule ledit corps de pompe (1) par injection.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on déforme ladite portion d'extrémité (11) en utilisant un outil (15) à embout plat introduit axialement à l'intérieur du corps de pompe (1).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on déforme ladite portion d'extrémité (11) en utilisant un outil (15) chauffant introduit axialement à l'intérieur du corps de pompe (1).
6. Corps de pompe moulé (1) caractérisé en ce qu'il comprend des nervures radiales (7) sur sa surface interne (3), réalisées dans le fond du corps, présentant chacune un bord longitudinal (9) et une portion d'extrémité (11) détachée de la surface interne (3)
7. Corps de pompe moulé (1) selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque portion d'extrémité (11) présente un bord supérieur (12) qui s'écarte de ladite surface interne (3) en formant un angle aigu (α) avec elle.
8. Corps de pompe (1) selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que chaque portion d'extrémité (11) présente un angle vif.
9. Ensemble constitué d'un corps de pompe (1) et d'un clapet anti-retour à bille (13) "caractérisé en ce que le corps de pompe (1) comprend sur sa surface interne (3), au voisinage du siège du clapet (5), des nervures radiales (7) présentant chacune un bord longitudinal (9) et une portion d'extrémité (11) détachée de la surface interne (3) déformée plastiquement vers l'intérieur du corps de pompe, les bords longitudinaux (9) définissant entre eux un espace d'insertion de la bille (13), au voisinage dudit siège (5).
10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits bord longitudinaux (9) s'inscrivent dans une surface cylindrique à base circulaire de diamètre inscrit légèrement supérieur à celui de la bille (13).
11. Pompe caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de pompe (1) selon la revendication 9 où 10.
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