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THE DORR COMPANY, résidant à STAMFORD-Connecticut (E.U.A.).
POMPE A DIAPHRAGME' AVEC MECANISME DE REGLAGE DE LA COURSE, - La présente invention concerne un mécanisme de commande ou une tête de commande pour Imprimer un mouvement alternatif, par exemple, à la tige de commande d'une pompe à diaphragme; elle se rapporte plus spéciale- ment à un mécanisme de commande qui comprend des moyens de réglage de la course, qui peuvent être actionnés pendant la marche de la pompe, par exem- ple pour varier la course de pompage et donc le débit de refoulement de la pompe.
Un des objets de l'invention est de prévoir une telle tête de commande qui est complète en soi, comportant des moyens de réglage de cour- se qui peuvent être actionnés pendant la marche, laquelle tête de commande doit être très compacte et cependant de fabrication simple et économique, et doit être facile à adapter, se prêtant à des conditions constructives et des buts très divers.
Un autre objet de l'invention est de prévoir, dans une telle tête de commande, des moyens d'adaptation par lesquels une partie spéciale à mouvement oscillatoire ou alternatif du mécanisme peut être combinée ou réunie rapidement et de façon compacte avec le système d'engrenages d'un groupe moteur-botte à engrenages.La prévision de tels moyens d'adaptation permet par exemple de transformer un groupe existant moteur-boite à engrena- ges de façon à pouvoir l'utiliser comme tête de commande spéciale dans le but visé.
Pour ce qui concerne plus spécialement la combinaison d'une telle tête de commande avec une pompe à diaphragme, d'autres objets de 1' invention consistent à établir un groupe de pompe à diaphragme sous la forme d'un groupe vertical ou en colonne, dans lequel une structure ver- ticale de châssis ou colonne porte, à son extrémité inférieure, le bottier de pompe à diaphragme et, à son extrémité supérieure, un mécanisme de com- mande comportant des moyens de réglage de la course et qui, en tant qu'uni- té, est très compacte et de fabrication simple et économique;
et, en outre
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à établir un tel groupe de pompe en formé de colonne, dans lequel une tête de commande, qui est très compacte et simple et efficace aupoint de vue mé- canique, peut, y compris son mécanisme de réglage de la course,'être mon-- tée, en tant qu'unité auxiliaire complète en soi, sur l'extrémité supérieu- re de la structure de châssis en forme de colonne.
Pour atteindre ces buts, l'invention prévoit, à l'extrémité su- périeure d'une structure de châssis en forme de colonne, une tête de comman- de qui comprend un groupe moteur-botte à engrenages, dans lequel l'extrémi- té libre extérieure de l'arbre de sortie ou à petite vitesse s'étend hori- zontalement en dehors de la boite à engrenages. Il est important de noter qu'il est prévu un support d'adaptation creux à bride, qui présente une par- tie centrale en forme de moyeu creux entourant l'extrémité libre de l'arbre horizontal, lequel support d'adaptation est fixé comme un bouclier à la par- tie verticale adjacente de la boite à engrenages.
A l'extrémité ainsi entou- rée de l'arbre est fixé un maneton d'excentrique qui s'étend horizontalement comme cet arbre et qui est relié de façon opératoire à la tige de la pompe pour lui imprimer un mouvement alternatif vertical, c'est-à-dire que ce ma- neton imprime un mouvement oscillatoire ou alternatif à un organe de trans- mission de mouvement qui peut se déplacer suivant une trajectoire déterminée d'avance par rapport au support d'adaptation, ledit organe étant, à son tour, réuni à pivotement à l'extrémité supérieure de la tige de la pompe, de façon à lui communiquer son mouvement de va-et-vient.
Ladite tête de commande comprend, en outre, des moyens de régla- ge de la course, qui sont montés dans la tête et par lesquels la direction générale des mouvements alternatifs ou oscillations de l'organe de transmis- sion de mouvement peut être modifiée, même pendant la marche de la pompe, cette modification pouvant notamment se faire entre deux limites extrêmes, tel qu'entre la direction sensiblement verticale et la direction sensible- ment horizontale. Ainsi, lorsque le mouvement alternatif imprimé à l'extré- mité supérieure de la tige de pompe est sensiblement vertical, la course effective de la pompe et le débit de refoulement atteignent un maximum, tandis que lorsque ce mouvement alternatif est sensiblement horizontal, la course effective de la pompe doit être pratiquement nulle.
De cette façon, le débit de refoulement de la pompe peut être réglé à toute valeur voulue comprise entre le maximum et zéro, en ajustant la direction des oscillations ou mouvements de va-et-vient de l'organe de transmission de mouvement à l'angle approprié compris entre la verticale et l'horizontale. Cela signifie que le débit de refoulement peut être va- rié entre le maximum et zéro par une variation appropriée du rapport en- tre la composante verticale et la composante horizontale du mouvement de 1' organe de transmission de mouvement.
A cet effet, les moyens de réglage de la course prévus dans ladite tête de commande comprennent un organe de support auxiliaire qui est supporté, à position angulaire réglable, par ladite partie centrale en for- me de moyeu du support creux d'adaptation. La position angulaire de l'or- gane de support auxiliaire peut être ajustée par rotation sur ladite partie formant moyeu, dans des limites appropriées, par exemple 90 , et est main- tenue positivement dans toute position de réglage dans ces limites.
Ledit organe de transmission du mouvement oscillatoire ou alternatif est monté à liaison opératoire sur cet organe de support auxiliaire, de façon que tout réglage angulaire de l'organe de support auxiliaire variera en conséquence la direction de mouvement alternatif et variera de ce fait le rapport en- tre la composante verticale et la composante horizontale du mouvement de cet organe, en variant ainsi le débit de refoulement de la pompe.
Selon une particularité de l'invention. l'organe de transmis- sion de mouvement est un organe oscillant qui peut avoir une forme triangu- laire, une partie située à un angle de la base du triangle étant montée à pivotement sur une partie faisant saillie latéralement depuis l'organe de
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support auxiliaire, la partie située à l'autre angle de la base étant reliée à pivotement à la tige de la pompe, tandis que la partie située à l'angle au sommet du triangle ou la partie intermédiaire de l'organe oscillant est re- liée à pivotement à une bielle motrice actionnée par l'excentrique.
Selon une autre particularité de l'invention, l'organe de trans- mission de mouvement est un organe flottant articulé, monté à liaison opé- ratoire sur l'organe de support auxiliaire réglable, au moyen d'une paire de bielles parallèles, une à chaque extrémité de l'organe flottant, la ti- ge de pompe étant reliée à pivotement à une partie intermédiaire de celui- ci.
Selon encore une autre particularité de l'invention, un organe rotatif ou une broche est montée à rotation sur le support d'adaptation et est réunie par une liaison opératoire au support auxiliaire réglable, de telle façon que la rotation de la broche produira un réglage angulaire du support auxiliaire, en variant ainsi le débit de refoulement de la pompe, même pendant la marche de la pompe.
Suivant encore une autre particularité de l'invention, l'excen- trique à l'extrémité extérieure de l'arbre de la boite à engrenages est at- taché à cet arbre, c'est-à-dire que l'excentrique lui-même présente une par- tie d'adaptation cylindrique creuse, en forme de cuvette, qui s'ajuste com- me un chapeau autour et sur l'extrémité extérieure dudit arbre, pour être fixée sur celui-ci. En employant donc ledit support d'adaptation et l'excen- trique ainsi conformé, un groupe moteur-botte à engrenages peut être trans- formé en une tête de commande comportant les susdites particularités selon l'invention.
Dans les dessins annexés :
La figure 1 est une vue de face d'une forme d'exécution de la pompe munie d'une tête de commande selon l'invention;
La figure 2 est une vue latérale suivant la ligne 2-2 de la pompe montrée en Fig. 1 ;
La figure 3 est une vue à plus grande échelle de la tété de commande selon la Fig. 1;
La figure 4 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 4- 4. de la tête de commande selon la Fig. 3. montrant plus spécialement le support d'adaptation portant le mécanisme oscillatoire, ainsi que les moy- ens de réglage de la course de la pompe;
La figure 5 est une vue de détail, à grande échelle, de l'ex- trémité supérieure de la tige de la pompe selon Fig. 4, un index y étant ajouté ;
La figure 6 est une vue d'au-dessus, prise suivant la ligne 6- 6, de la tête de commande selon la Fig. 3 ;
La figure 7 est une vue latérale suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6, montrant plus clairement le support d'adaptation, les autres parties du mécanisme étant omises;
La figure 8 est une vue d'au-dessus du mécanisme selon Fig. 6. ses éléments étant démontés;
Les figures 9 et 10 sont des vues schématiques de la tête de commande, montrant les deux positions extrêmes de réglage, la Fig. 9 mon- trant le mécanisme réglé pour la course maximum de la pompe et un débit de refoulement maximum, tandis que
La figure 10 montre le mécanisme réglé pour la course minimum;
La figure 11 est une vue de face schématique d'un bottier pour le mécanisme oscillatoire, pourvu de moyens pour indiquer tout changement
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apporté au réglage de la course de la pompe, et
Les figures 12 et 13 sont des vues schématiques, similaires aux Figures 9 et 10. mais montrant une modification du mécanisme à mouvement al- ternatif.
Les dessins montrent, à titre d'exemple, une tête de commande D, complète en soi. qui est montée sur l'extrémité supérieure d'une colonne de base C, tandis qu'une pompe à diaphragme P est montée sur l'extrémité infé- rieure de la colonne 0.,une tige de pompe R reliant le diaphragme de la pom- pe (non visible) à la tête de commande D.
La colonne C comprend une plaque de base 10. d'où un élément tubulaire ou en forme de colonne 11 s'étend vers le haut, dont l'extrémité inférieure est soudée à la plaque de base 10, des nervures 12 étant pré- vues pour renforcer et raidir l'assemblage. Une plaque supérieure ou pla- te-forme 13 est soudée à l'extrémité supérieure de la colonne 11, l'assem- blage étant renforcé par les nervures 14.
La pompe à diaphragme P comprend un bottier 14' d'où s'étend latéralement un organe de support en forme de console 15 coopérant avec un organe de serrage 16 pour fixer le bottier de pompe à la colonne tubulaire 11, au moyen des boulons 17.
La tête de commande D comprend une bride de base 18 au moyen de laquelle elle est fixée sur la plate-forme 13 au moyen de boulons 19. La tête de commande D constitue un assemblage complet en soi, qui comprend une partie moteur-boîte à engrenages SI et un mécanisme oscillatoire S2. La par- tie S1 comprend un moteur vertical 20 relié à une boite à engrenages 21 con- tenant un mécanisme réducteur avec un arbre horizontal de sortie ou à fai- ble vitesse 22. La partie S2 comprend un mécanisme attaché à la boite 21 et actionné par l'arbre de sortie 22.
Le mécanisme oscillatoire S2 imprime un mouvement de va-et-vient vertical à la tige de pompe R, et il comprend certains moyens de réglage de la course, par lesquels la course de la pompe peut être variée sans arrêter le fonctionnement. par exemple en faisant tourner une manivelle 23 et donc une broche 24.
Le mécanisme S2 sera décrit d'une façon plus détaillée avec ré- férence aux Figures 3, 4, 6, 7 et 8. Un support creux d'adaptation 25 (Figu- res 4 et 7) constitue l'appui principal de ce mécanisme, comportant une bri- de verticale 26 par laquelle il est fixé à la boite à engrenages 21, le cen- trage et la mise en place mutuelle correcte des éléments étant assuré par un épaulement circulaire 27. Le corps du support 25 comprend ladite bride 26. une partie tronconique creuse 28. appelée partie conique pour la simplicité, qui s'étend horizontalement vers l'extérieur, depuis et concentriquement avec ladite bride, et une partie cylindrique creuse ou moyen 29 qui s'étend hori- zontalement vers l'extérieur depuis la partie tronconique 28.
A la jonction de la partie conique 28 et de la partie cylindrique, deux extensions ou ai- les 30 et 31 s'étendent dans un plan transversal vertical et à leurs extrémi- tés sont prévues des pattes 30a et 31a dans lesquelles peut tourner une bro- che filetée 24 dont le mouvement axial est empêché par un collier 32 et sur une extrémité libre de laquelle est fixée une manivelle 23 pour varier la longueur de la course de la pompe.
Un support auxiliaire 33 est ajusté à coulissement sur la partje formant moyeu 29 et sa position peut être réglée par rotation sur celle-ci, ledit support auxiliaire comprenant un corps central annulaire 34 pourvu de deux bras parallèles fourchus ou fendus 35 et 36 séparés par un espace 37. lesdits bras s'étendant latéralement et vers le haut depuis ledit corps, de façon à enfourcher la broche filetée 24 depuis le bas, les bras 35 et 36
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présentant des fentes en 35a et 36a. La broche filetée 24 porte un écrou carré 38 pourvu de deux chevilles 39 et 39a qui s'étendent l'atéralement de- puis l'écrou. suivant les directions opposées, de façon à s'engager respec- tivement dans les fentes 35a et 36a.
De cette façon. l'écrou carré 38 peut être déplacé horizontalement vers l'avant et vers l'arrière sur la broche 24 sous l'effet d'une rotation imprimée à celle-ci au moyen de la manivelle 23. de sorte que le support au- xiliaire 33 peut être ainsi amené par rotation dans toute position angulai- re voulue dans des limites déterminées par les positions extrêmes de l'écrou sur la broche filetée 24.
Le support auxiliaire réglable 33 présente encore une autre ex- tension latérale ou aile 40 sur laquelle est monté, à pivotement, un organe oscillante de transmission de mouvement ou plaque pivotante 42 de forme sen- siblement triangulaire et pourvue d'une partie formant moyeu 43. située à 1' angle extérieur 44 de la base du triangle et montée à rotation sur une bro- che 45 fixée sur l'aile 40. le moyeu 43 étant maintenu en place sur cette bro- che au moyen d'un écrou 46. L'angle opposé ou intérieur 47 de la base du triangle est relié à pivotement à la tige de pompe R. comme montré en 48. la longueur de cette tige pouvant être réglée en vissant ou dévissant son ex- trémité filetée 49 dans le chapeau 50 qui comprend la connexion pivotante 48 avec l'organe oscillant 42.
Cette connexion comprend un pivot fixé à l'or- gane oscillant 42. par exemple au moyen de la cheville 48a.
Il convient de noter qu'à cause de son moyeu 43. l'organe oscil- lant 42 est écarté d'une distance "d" (Figures 4 et 6 de l'extrémité exté- rieure du support d'adaptation 25. délimitant ainsi un espace dans lequel est logé un organe 51 formant bielle motrice. L'extrémité supérieure ou ex- térieure de celle-ci est reliée à pivotement à la partie intermédiaire de 1 organe oscillant triangulaire 42, notamment avec la partie 52 formant l'angle supérieur de cet organe, cette connexion étant réalisée par un pivot 53 fixé dans l'organe oscillante 42 et un écrou de fixation 54.
L'extrémité inférieure de la bielle 51 est pourvue d'un roulement à billes 55 qui permet sa rotation sur le maneton d'excentrique 56 qui s'é- tend vers l'extérieur depuis l'arbre horizontal de sortie 22 de la boite à engrenages, c'est-à-dire que le maneton 56 est solidaire d'une partie cylin- drique creuse ou en forme de cuvette 57 qui est engagée sur l'extrémité li- bre de l'arbre moteur 22 et y est fixée par exemple par une liaison à rainu- re et clavette.
Dans la construction montrée en Fig. 5. le pivot 45 est pourvu d'un index 59 qui peut se déplacer en va-et-vient dans une fente arquée 60 d'un bottier 61 entourant le mécanisme oscillant et montré schématiquement en Fig. 11.
La Figure 12 montre une modification de la disposition des élé- ments du mécanisme oscillatoire de la Fig. 10, dont le support auxiliaire 33 est remplacé par un support auxiliaire 64 de forme légèrement différente et comportant deux points de pivotement 63 et 64 autour desquels peuvent tour- ner deux bielles parallèles 65 et 66, dont les extrémités extérieures 65a et 66a sont, à leur tour, articulées à un organe flottant 67 à mouvement al- ternatif, qui les relie entre elles. L'extrémité supérieure d'une tige de pompe R' est reliée à pivotement, en 68, à la partie Intermédiaire de l'or- gane flottant 67.
Pour ce qui concerne le fonctionnement de la pompe, si l'on tour- ne la manivelle 23, même pendant la marche de la pompe, la capacité de la pompe peut être variée entre un maximum et zéro. En effet, en tournant la manivelle 23 de façon à amener l'écrou 38 dans la position de droite sur la broche 24 (voir Fig. 9), on amène le point de pivotement 59 de l'organe os- cillant 42 à une distance horizontale "h" à droite de l'extrémité supérieu- re de la tige de pompe R, de sorte que la bielle motrice 51 déplacera la ti-
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ge de pompe R verticalement.en va-et-vient (voir les flèches w1) en donnant ainsi à la pompe la course maximum de pompage.
Par contre, en toùrnant-la manivelle 23 de façon à placer l'écrou 38 dans la position extrême gauche sur la broche 24, on place le point de pivotement 59 à une distance verti- cale "v" au-dessus de l'extrémité supérieure de la tige de pompe R, de sor- te que la bielle motrice 51 déplacera simplement l'extrémité supérieure de la tige de pompe en va-et-vient horizontal (voir flèches w2) en réduisant ainsi la course de la pompe pratiquement à zéro. Par conséquent, en plaçant l'écrou 38 en des positions intermédiaires sur la broche 24. on peut ob- tenir des valeurs intermédiaires correspondantes pour la course de pompa- ge et donc pour le volume de refoulement désiré qui doit être fourni par la pompe.
La variante du mécanisme oscillatoire montrée en figures12 et 13 permet d'obtenir des effets similaires au point de vue du réglage du méca- nisme moteur et de la variation du volume de refoulement. Dans ce cas, la bielle motrice 51a (qui correspond à la bielle 51 des figures 9 et 10) dépla- cera la tige de pompe R' totalement en va-et-vient vertical comme indiqué par les flèches en figure 12, de façon à obtenir une course de pompage ma- ximum, ou bien le mouvement alternatif sera obtenu avec un réglage selon la figure 13, dans lequel cas seulement l'extrémité supérieure de la tige de pompe R' est déplacée en va-et-vient horizontal, comme indiqué par les flè- ches, la course de pompage et donc le volume débité par la pompe étant alors réduits pratiquement à zéro.
avec cette construction , on peut également obtenir tout volume de refoulement intermédiaire en plaçant l'écrou 38a dans des positions intermédiaires sur la broche 24. notamment entre la position extrême droite de la figure 12 et la position extrême gauche de la figure 13.
EMI6.1
REVENDICATIONS.
1 - Une tête de commande comprenant une botte à engrenages en- trainée par un moteur et comportant un arbre moteur à faible vitesse, un mécanisme oscillatoire ou alternatif associé avec l'arbre et entraîné par celui-ci pour imprimer des mouvements oscillatoires ou alternatifs à un ap- pareil commandé, et des moyens de réglage de course pour ledit mécanisme afin de varier la longueur desdits mouvements imprimés audit appareil, ca- ractérisée en ce que le mécanisme est fixé à et supporté par la botte à en- grenages, en entourant l'extrémité extérieure de l'arbre à faible vitesse, de façon à se trouver en liaison opératoire avec celui-ci, ledit mécanis- me comportant un maneton d'excentrique moteur monté sur cet arbre et s' étendant horizontalement comme celui-ci,
un support d'adaptation creux fixé comme un bouclier à la paroi adjacente de la boite à engrenages et pré- sentant une partie cylindrique en forme de moyeu qui entoure l'arbre, un organe de support auxiliaire agencé à position angulaire réglable sur ledit moyeu, des moyens pour maintenir positivement l'organe de support auxiliai- re dans une position réglée par rapport au support d'adaptation, un organe de transmission de mouvement monté sur ledit organe de support auxiliaire pour se déplacer dans un plan vertical et relié à pivotement à une tige de commande d'une pompe, et un organe d'actionnement ou bielle motrice agis- sant entre l'excentrique et l'organe de transmission de mouvement pour im- primer des mouvements alternatifs ou oscillatoires à ce dernier organe et donc au diaphragme de la pompe.
la direction du mouvement alternatif ou os- cillatoire dudit support auxiliaire étant réglable par le réglage de la po- sition angulaire dudit organe de support auxiliaire, ce qui a pour effet de varier la longueur dudit mouvement oscillatoire ou alternatif de l'appareil commandé.