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Pompe mesureuse à piston, pour la mesure et la di- stribution de liquides quelconques.
L 'invention est relative à une pompe mesureuse à piston servant à mesurer et à distribuer des liquides quelconques, comme par exemple des matières comestibles et des boissons telles que du lait, du vin ou des huiles, ainsi que des matières servant à assurer la marche des automobiles. L'invention a trait en particulier à une pompe qui permet de régler avec précision le volume mesure et d'assurer la distribution ou livraison complète du volume ou quantité mesuré. On obtient aussi conformément
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à l'invention, des constructions faciles à contrôler et de fonctionnement sûr, qui mettent à l'abri des manoeuvres intempestives.
L'invention se rapporte en particulier à des pompes mesureuses à piston avec organe de distribution, dans lesquelles aussi bien le piston que l'organe distributeur contrôlant l'entrée et la sortie du liquide à mesurer sont commandés impérativement par la commande de la pompe, et cela, de préférence, de telle façon qu'une modification dans la distribution ou dans la direction de la livraison ne soit possible qu'après la course du coup de pompe a pris fin, et peut en conséquence être facilement surveillée par le consommateur.
Conformément l'invention, le volume à mesurer, c'est-à-dire le volume à distribuer est rendu indépendant du volume de la course ou cylindrée en ce sens que, pour déterminer le volume à distribuer, on fait usage d'un trop-plein et qu'on donne au cylindre ou corps de pompe des dimensions telles que le volume à distribuer déterminé par un trop-plein du corps de pompe est plus petit que le volume total de la cylindrée. De cette manière, le volume à distribuer est toujours mesuré en plein et est alors indépendant du rendement volumétrique de la pompe, car, à chaque course d'aspiration, une quantité de liquide supérieure au volume distribuer ou à mesurer arrive dans le cylindre mesureur.
La quantité aspirée en excès est
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alors, grâce à une construction spéciale de l'organe distributeur, refoulée dans le réservoir d'approvisionnement ou collecteur, en sorte que n'est refoulée dans le tuyau de sortie de la pompe qu'exactement la quantité effective désirée laquelle a été mesuré dans le corps de pompe.
four pouvoir aussi, en cas de mesurages défectueux qui se manifestent par un mauvais fonctionnement ou même par une cessation de fonctionnement du trop-plein, ramener à l'état indivisé et d'une façon sure, le contenu de la pompe dans le réservoir, on dispose également, conformément à l'invention, un inverseur ou dispositif de renversement branché sur le tuyau de sortie du corps ou cylindre et qui, en dépendance du liquide de trop-plein sortant du cylindre mesureur, commande automatiquement le "soutirage" ou le refoulement" du liquide.
A cet effet l'inverseur peut être par exemple placé sous l'influence d'un relais actionné par le liquide de trop- plein par exemple d'un cylindre, dont le piston, se mouvant de préférence en antagonisme à l'action d'un ressort, ou bien verrouille dans la position de soutirage le dispositif de commande, en cas de remplissage correct du cylindre et au début de la course de refoulement, ou bien libère celui-ci pour lui permettre de prendre cette position.
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On arrive de cette manière à des constructions dans lesquelles, en cas d'imprécision et d'inachèvement du remplis- sage de la pompe, le soutirage se trouve empêché d'une façon absolument sûre. Les manoeuvres qui sont autrement nécessaires pour le refoulement, en cas de mesurage défectueux s'effectuent conformément à l'invention d'une façon entièrement automatique et impérative, sans nécessiter aucune surveillance, contrôle, ou assistance, humain. En outre, l'invention permet de réali- ser une grande économie dans le fonctionnement de la pompe car, en cas de faux mesurages, toute la quantité de liquide qui se trouve dans la pompe revient dans le réservoir d'ap- provisionnement ou tous autres vases ou récipients employés dans ce but,
sans les pertes qui seraient nécessitées s'il fallait recourir à un contrôle visible de trop-plein. Enfin, l'invention permet de simplifier considérablement la cons- truction de la pompe, réduit au maximum le parcours du li- quide et déjoue toute manipulation intempestive de la pompe.
Divers exemples de mise en application du principe de l'invention sont représentés sur le dessin.
Les figures 1 et 2 montrent en vue de c6té et en vue de face et les figures 3 et 4, en coupe longitudinale et en coupe transversale, une pdmpe mesureuse selon l'invention.
Le corps ou cylindre de la pompe monté par exemple dans une enveloppe 20 est désigné par 13, 30 désigne le piston. Comme organes de distribution, on se sert d'un tiroir
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circulaire 25, de préférence de forme conique, qui s'adapte dans une boite 27 prévue sur la tête du corps.
La commande du piston s'effectue impérativement à savoir, dans l'exemple représenté, au moyen de la manivelle 15, des roues dentées 16,17, ainsi que des tiges de piston 31, 32. Le liquide à mesurer est aspiré depuis le réservoir 11, à travers la conduite d'aspiration 12, dans le cylindre et mesureur 13/est refoulé de celui-ci, à travers le conduit 14, vers le/lieu de consommation, en passant par example, vis à vis d'un regard de contrôle 18 et un tuyau souple de soutirage 19 qui y est raccordé. L'enveloppe, ou carter, 20 dans laquelle l'ensemble des organes de la pompe sont renfermés peut être plombée, ce qui met la pompe à l'abri de toute attainte intempestive.
L'admission et la sortie 26 dans le corps de pompe 13 et hors de celui-ci est com- mandée par l'organe distributeur 25 et est reliée alterna- tivement à la conduite d'aspiration 12 et au tuyau de sortie 14. Le tiroir circulaire servant d'organe distributeur pré- sente, entre ses cannaux de commande, la forme d'un Z, par ce fait qu'une pièce centrale remplit dans le sens de sa hauteur la boîte du tiroir, deux disques semi-circulaires se raccordant à cette pièce centrale.
On forme aLnsi les deux chambres 28,29, dans l'une desquelles débouche, au moment considéré, le tuyau d'admission et, dans l'autre, le tuyau de sortie, tandis que l'ouverture 26 est commandée,
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au moment voulu, par les bords de la pièce intermédiaire, dont la largeur correspond au moins à la largeur de l'ou- verture 26. L'organe distributeur présente, en outre, une fraisure 42 qui sert à commander le trop-plein 35 partant du corps de pompe et qui est reliée, d'autre part, à la conduite de refoulement 38.
Dans l'exemple représenté (figures 3 ou 16), l'organe distributeur est monté librement sur l'arbre 21 lequel est relié fermement un disque ou plateau 22 qui, de son côté, entraîne, au moyen d'un taquet d'entraînement 59, l'organe de distribution, lorsqu'il est fait usage de la pompe, de sorte que cet organe coopère d'une façon desmodromique ou impérative au jeu du piston de pompe, par ce fait qu'aux points morts du piston 30, l'âme de la pièce centrale en forme de Z, 25, ferme l'ouverture 26, alors que, dans les phases intermédiaires, l'ouverture 26 communique soit avec l'admission 28, soit avec la sortie 29. Le ressort 23 sert à presser le tiroir circulaire 25 dans l'alésage de la boite de tiroir, en maintenant ainsi hermétiquement appliqué ledit tiroir.
Pour régler avec précision la charge de la pompe, les phases de travail du tiroir circulaire et du piston peuvent être décalées les unes par rapport aux autres, de telle sorte que, par exemple, la fermeture de l'ouverture 26, fig. 3, par le tiroir puisse être avancée dans le temps. Dans ce but et comme le montre la figure 16 laquelle est une coupe suivant
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16-16 de la figure 1, on dispose sur le disque ou plateau 22, un taquet d'entraînement 58 dont l'extrémité 59 est tournée excentriquement et s'engage dans une fente 51 du tiroir cir- culaire, par ce moyen, on a la faculté, en tournant le taquet 58, de déplacer le tiroir 25 par rapport à l'axe 21 et de provoquer ainsi un déplacement entre les jeux du tiroir et du piston.
four permettre d'obtenir ainsi, dans des limites déterminées, un réglage de précision, susceptible d'être mesuré, de la charge de la pompe, on dispose sur le taquet 58, dans l'exemple représenté, un disque ou plateu 48 qui sert de levier à bascule et qui est pourvu de crans de régla- ge par exemple des trous 49 au moyen desquels le disque 48 peut être arrêté au moyen d'une vis 50 sur le disque 22, après que le taquet 58-59 a tourné.
Grâce à cette disposition, on est ainsi à même de régler avec précision le mode de travail de la pompe mesureuse; c'est ainsi, en particulier, que la disposition spéciale du trop-plein à la limite du volume effectif à distribuer donne un mesurage absolument sar du chargement de la pompe mesureuse, mesurage sur lequel il ne peut être agi en aucune manière de l'extérieur* la pompe mesureuse qui est représentée aux figures 1 à 4 est en outre établie, toujours conformément à l'inven- tion, de manière qu'un inverseur ou mécanisme de renversement branché sur le tuyau de sortie du cylindre, en fonction du
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liquide de trop-plein s'écoulant du cylindre mesureur 13 par le trop- plein 35 et le conduit 38, par exemple dans le réser- voir 11,
commande automatiquement le "soutirage" ou le "refoulement" du liquide, ce résultat étant obtenue ici par ce fait qu'un organe de commande, un relais, actionné par le liquide de trop- plein, verrouille dans la position de soutirage le mécanisme de renversement, lorsque la charge du cylindre est correcte et au commencement de la course de refoulement.
Figure 4 montre, à titre d'exemple d'un relais, un cylindre 40 dans lequel le liquide de trop-plein passe pendant la période d'écoulement de trop-plein par la frai- sure 42 de l'organe distributeur et l'orifice 43 pratiqué dans le cylindre 40 et fait mouvoir un piston 41 ainsi qu'un goujon 45 monté sur ce dernier, de préférence en antagonisme à l'action d'un ressort 44.
Comme inverseur ou dispositif de renversement de la pompe, on se sert, par exemple, d'un robinet à trois voies 47 (fig.2) dont l'arbre 46 parte un organe de commande actionné en fonction aussi bien du mouvement de l'organe distributeur 25 que de celui du relais 40, 41. Dans ce but, on dispose, par exemple sur l'arbre 46 du mécanisme de renver- sement 47, un levier double ou levier fourchu dont un des bras 55 s'applique de préférence au moyen d'un coulisseau, d'un galet, ou son équivalent 56 et sous l'influence d'un ressort 57 (fig.2), centre une came 60 montée sur l'arbre 21 de l'organe de distribution 25, tandis que dans le plan de mouvement de l'autre bras 61 peut entrer comme organe
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d'arrêt le goujon 45 monté sur le piston 41.
Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant:
Le liquide de trop-plein, qui dans le refoulement normal est refoulé pendant la période d'écoulement du trop- plein du cylindre de pompe 15, fig.5, par la fraisure 42 de l'organe de distribution 25 et le canal 43, dans le cylindre 40 du relais, chasse devant lui (fig. 4) le piston 41 dont le point mort arrière peut être par exemple limité par une vis 72, jusqu'à ce que le bord inférieur du piston atteigne l'orifice de sortie 75 qui se trouve dans le cylindre 40 et qu'alors le goujon 45 fixé sur le piston 41 prenne la position indiquée en pointillé à la figure 4.
Le robinet à trois voies 47 se trouve pendant cette opération,comme on le voit à la figure 6, sur la position de "soutirage", dans laquelle le levier 55,61 en forme de fourche, monté sur l'arbre 46 du robinet à trois voies 47 prend la position représentée à la figure 1. Le goujon 45 du relais se trouve devant le bras 61 du double levier (fig.2).
Un peu avant la période d'écoulement du trop- plein, le bord à chute brusque 85 de la came 60 a passé le galet 56 et a ainsi libéré celui-ci. toutefois, un mouvement de des- cente de celui-ci et par suite du levier 55, 61, se trouve empêché par le goujon 45, de sorte que le roubinet à trois voies 47 conserve sa position représentée à la figure 6 et que
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le liquide mesuré se trouve refoulé normalement dans la tubu- lure de sortie 14.
Pendant la course d'aspiration qui suit, le levier 55, 61 est ramené par la came 60 à sa position normale diri- gée sur soutirage". Le goujon ou cheville 45 revient à sa position postérieure au point mort, dès que le liquide de trop-plein qui se trouve dans le cylindre a libéré le chemin pour le retour.
Ceci se produit lorsque l'organe de distribution 25, fig.3, a atteint pendant la course d'aspiration suivante après les 3/4 de sa rotation environ, la position qui est représentée à la figure 7. Par l'ouverture 43, la fraisure 42, et le canal 90, le liquide de trop-plein quitte, sous la pression du ressort 44 agissant sur le piston 41, le cy- lindre 40 et arrive dans la conduite de retour 38.
Le goujon 45 arrêtant le levier fourchu 55, 61 demeure ainsi dans la position d'arrêt pendant toute la course de refoulement et une partie de la course d'aspiration sui- vante, de sorte qu'une mise intempestive, subite, sur "refou- lementpendant le tirage, est exclue.
.Si, pour des motifs quelconques, par exemple par sui- te de la mise à sec du réservoir d'approvisionnement, par ar- rachement ou interruption du filet de liquide, ou autre cause équivalente, il se produit un mesurage erroné au cours duquel le corps de pompe 13 ne se remplit pas complètement, il n'es refoulé, au début de la course de refoulement, que très
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peu, voire même pas du tout, de liquide de trop-plein dans le corps ou cylindre de relais 40, et par suite aussi le goujon 45 n'est pas ou nest pas suffisamment chassé du cylindre 40.
par suite, le oras 55 du levier fourchu peut alors, lorsque le galet 56 qu'il porte a atteint le bord 85 de la came 60, descendre ou s'abaisser librement et amener le robinet à trois voies 47, y rleié, à la position qui est représentée à la figure 8.
Lorsque le robinet à trois voies 47 est dans cette position, le liquide à refouler passe pendant la course de refoulement du canal 79, par la fraisure 91 du robinet à trois voies 47, dans le canal de reflux 38 qui mène au réser- voir 11. Ça n'est qu'après achèvement de la course de refoule- ment que le levier de commande 55 est ramené par la came à rampe ascendante progressive 95, fig. 1, à sa position initiale et que, par suite, la vanne ou robinet à trois voies 47 est amené a la postion de "soutirage" représentée à la figure 6.
0 il séparera de préférence complètement les uns des autres les trous de la vanne ou robinet 8 trois voies 47, de manière que, en cas de mesurâmes défectueux, de l'air ne puisse s'entreposer dans la tête de distribution et arriver, dans la continuation du fonctionnement, dans la conduite de soutirage.
Les figures 9 à 11 montrent de face, en vue de côté et en plan, un autre exemple de réalisation du principe de l'invention.
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Sur l'arbre 115 de l'inverseur 111, placé en cas nor- mal sur le refoulement, est monté un levier fourchu 118 dont un bras s'applique, au moyen du galet 119, sur la came 120, tandis qu'à l'autre bras est relié un ressort à engagement brusque qui maintient normalement l'inverseur dans uns posi- tion au point mort correspondant au "refoulement". Sur l' ar- bre 115, est monté un second levier 130 qui s'applique libre- ment contre le goujon 131 du piston de relais 132.
Si au début de la course de refoulement, course de trop-plein, du liquide en excès passe par le conduit 133 dans le cylindre ou barillet de relais 110, le piston 132 se soulève en antagonisme à l'action d'un ressort 134, de sorte que le boulon 131 relié au piston 132 fait mouvoir le levier fourchu 118 de la position au point mort à une positione instable, dans laquelle il est ramené à "soutirage" par la came 120, sous l'action du res- sort à mouvement brusque 125, au début de la course de refou- lement. Au contraire, en cas de mesurage défectueux, il ne passe, dans cet exemple, pas de liquide de trop-plein dans le cylindre ou barillet de relais 110 et par suite, l'inver- seur 111 demeure automatiquement dans sa position de refoule- ment.
'Pour le reste, le fonctionnement du dispositif demeure le même que dans la pompe qui est représentée aux figures 1
Grâce au dispositif selon l'invention, on obtient que sans aucun contrôle visible du trop-plein, c'est-à-dire en évi-
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tant l'emploi de dispositifs nécessaires à cet effet, comme par exemple des regards d'inspection, le corps de pompe est, en cas de mesurages défectueux, toujours relié impérativement la conduite de refoulement, sans que des manoeuvres, commu- tations, etc.. de la part du personnel de service soient néces- saires.
Ainsi, on supprime la possibilité d'exercer une action sur la livraison par une -manoeuvre intempestive à la main au détriment du consommateur. four éviter également que la quantité de liquide cor- rectement mesurée ne soit à son profit tirée en partie par le vendeur d'une façon indue, on peut prévoir un dispositif tel qu'un avertisseur optique ou acoustique qui indique de préfé- rence à la course de refoulement de la pompe de commencement de l'écoulement du trop-plein ou du soutirage.
La figure 1 montre, par exemple, un dispositif dans lequel le compteur 11 disposé à la tête de commande de la pompe fait mouvoir un volet 101, qui, au début du soutirage et pendant celui-ci, empêche d'observer le compteur à travers le regard 103. Par ce moyen, ne sont visibles que les positions du compteur indiquant le commencement et la fin de la course de ref oulement. Le client n'a donc qu'à observer si, au début de la course de refoulement, le compteur est visible et se trouve à zéro.
Un dispositif acoustique servant à indiquer la course de refoulement est représenté schématiquement à la figure 12.
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Dans ce dispositif, on fixe, par exemple sur la conduite de retour 38, une sonnerie 105 qui est mise en action par une cheville de butée 107 fixée à une roue dentée 106, au début ¯ de la course de pression et éventuellement aussi la fin de celle-ci.
Pour éviter que, en cas de mesurage défectueux, dans lequel la cylindrée ou contenu du cylindre selon l'invention revient automatiquement dans le réservoir ou son équivalent, le compteur de quantité ne continue à être actionné par le méoanisme de la pompe, et fournisse ainsi des indications faus- ses sur la livraison réellement effectuée par celle-ci, on prévoit un dispositif au moyen duquel l'inverseur commandé par le liquide de trop-plein commande automatiquement aussi le compteur de volume ou de quantité, de telle sorte que le compteur se trouve mis hors d'action en cas de mesurages défectueux.
Un'exemple de réalisation est représenté la figure 13. Dans celui-ci, 60 désigne de nouveau, comme dans l'exem- ple ;les figures 1 à 4, la commande à came montrée sur l'arbre de l'organe distributeur; 55,61 désigne le double levier soumis à l'influence du relais et monté sur l'erbre de l'in- verseur ou mécanisme de renversement qui, dans la position représentée, se trouve sur "soutirage" et est verrouillé dans cette position par le goujon ou cheville 45 du relais.
136 désigne le disque compteur, ici par exemple un disque rotatif soumis à l'action d'un ressort 137, du mécanisme com-
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pteur de quantité, pourvu sur ses deux faces de chiffres de mesure, de telle sorte qu'il puisse être observé aussi bien par le client que par le vendeur. Sur l'arbre 135 du disque 136 est monté un encliquetage 138. our commander l'enclique- tage 138 ou le cliquet d'avancement 140 et le cliquet d'arrêt 141 s'engageant avec la roue de rencontre 139, il est fait usage d'un levier coudé 145 dont le bras 150 en cas d'écou- lement de trop-plein normal, est commandé par une butée 148 de la came 60 alors que, au contraire, en cas d'écoulement de trop-plein défectueux, ce levier est amené par le bras 55 hors de portée de la came.
Dans l'exemple qui est représen- té, le cliquet d'avancement 140 et le cliquet d'arrêt 141 de l'encliquetage forment un levier double soumis à l'action d'un ressort qui est commandé par un organe d'entraînement 154, n'agissant que dans le sens du déclenchement du cli- quet d'avancement, du levier coudé 145 susceptible d'oscil- ler autour d'un axe commun 156 avec le double levier, tandis que le retour du levier dans le sens de déclenchement du cliquet d'arrêt est assuré par l'action d'un ressort. En manoeuvrant l'encliquetage 138, on fait avancer le disque compteur 136, une course de refoulement correspondant par exemple à chaque dent.
En cas de mesurage défectueux, le double levier 55, 61 prend, à la course de refoulement, comme cela a été
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décrit plus haut, la position indiquée en pointillé. Par suite, le levier coudé 145 oscille, comme cela est également indiqué en pointillé et dans ce cas, sa butée 154 se soulève du double levier 140,141 et fait mouvoir son bras hors de portée de la butée 148.
Si après des courses de refoulement répétées, le disque mesureur est arrivé à sa position finale, il est ramené à sa position initiale au moyen de la petite roue moletée 155, le ressort 137 étant bandé à nouveau.
TJne autre forme de réalisation du compteur mesureur est représentée, à titre d'exemple, aux figures 14 et 15. Con- trairement à ce qui a lieu dans la disposition selon la fig.
13, le disque compteur 116 est ici monté à demeure, tandis qu'un double index 161, qui indique les quantités mesurées des deux c6tés du disque ou cadran 160, est actionné par l'en- cliquetage d'avancement 165. Cet encliquetage comporte un sec- teur de roue de rencontre qui est denté des deux c6tés et avec lequel engrène, d'un c6té, le cliquet d'avancement 166 et, de l'autre coté, le cliquet d'arrêt 167. 1-our ramener l'index ou aiguille double 161 à la position initiale, on se sert d'une poignée 170. La commande du compteur en fonc- tion de l'inverseur s'effectue de la même manière qu'à la figu.re 13.