Appareil pour la manaeuvre de fluides en vue de leur pompage, mise en débit, compression etc. La présente invention a pour objet un appareil pour la manoeuvre de fluides en vue de leur pompage, mise en débit, compression etc., comportant au moins un récipient à fluide en matière flexible capable de s'affais ser (se désenfler) partiellement ou totalement, qui est muni d'un dispositif à valve pour le passage de fluide et est combiné avec des moyens de pression pour exercer une pression sur le récipient en vue d'un déplacement de fluide.
Les moyens de pression exerçant une pression sur le récipient pour produire un<B>dé-</B> placement de fluide, la disposition des par ties peut être telle que la pression exercée sur le récipient produise un refoulement de fluide du récipient et due lorsque cette pression est supprimée, le récipient aspire une nouvelle charge de fluide, alors que quand la pression est de nouveau appliquée, le fluide sera de nouveau refoulé hors :du ré cipient.
Un apareil de ce genre peut être utile par exemple pour comprimer l'air servant à gon fler les bandages pneumatiques, pour débiter de l'air de ventilation et également pour dé- biter des liquides. Il va de soi qu'un appareil de ce genre peut être utilisé pour un grand nombre d'emplois variés.
Le récipient en matière flexible peut par exemple avoir la forme d'un tube en caout chouc ou analogue, le fluide de pression des moyens compresseurs étant de préférence de l'huile ou un mélange d'huiles approprié, de préférence un mélange qui ne gèle pas, fourni sous pression à l'aide d'une pompe ac tionnée de façon appropriée. Si l'on emploie un tube de caoutchouc, il sera avantageuse ment recouvert à l'extérieur d'une matière imperméable à l'huile ou traitée de façon à être imperméable, et il peut être renforcé par de la toile ou du tissu, ou de tout autre ma nière appropriée.
Une forme ,d'exécution de l'objet -de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est une élévation latérale, l'ap pareil servant à débiter des quantités mesu rées de liquide, tel que du pétrole, un méca nisme indicateur étant omis, et La fig. 2 en est une élévation de front, partie en coupe; Les fig. 3 et 4 montrent des coupes ver ticales de front et latérale d'un mécanisme in dicateur et enregistreur à plus grande échelle;
La fig. 5 est une vue d'un détail d'un mécanisme !de commande, et La fig. 6 est une vue en plan, partie en coupe, du mécanisme représenté à la fig. 5, également à plus grande échelle.
L'appareil représenté est agencé pour dé biter des quantités mesurées de liquide, tel que -du pétrole. Cet appareil comporte une enveloppe étanche dans laquelle est monté un récipient flexible tubulaire vertical en matière pratiquement non extensible. L'ex= trémité inférieure du récipient qui est ou- verte- est assujettie .à l'extrémité inférieure de l'enveloppe et des soupapes d'admission et de idécharge sont disposées dans la base de l'enveloppe communiquant seulement avec l'intérieur du récipient. Ces soupapes sont re liées à des conduites d'alimentation et de :dé charge ou débit respectivement.
L'extrémité supérieure du récipient, qui est fermée, est reliée à un organe ayant une tige qui passe par un presse-étoupe au sommet de l'enveloppe et est reliée à un mécanisme indicateur et en registreur approprié de façon que les mouve ments de va-et-vient de la tige et par consé quent les opérations de remplissage et de vi dange du récipient seront indiquées et enre gistrées.
Pour appliquer une pression extérieur- afin de comprimer le récipient, on a disposé une pompe à huile à proximité -de l'enveloppe avec sa tubulure de déchargement reliée à l'enveloppe. Cette pompe à huile peut être de tout type approprié, mais de préférence on utilisera une pompe à piston avec des garni tures en cuir embouti supérieure et inférieure, la disposition étant telle que la garniture en cuir supérieure, sera continuellement rendue étanche par l'huile sous pression, comme on le verra plus loin.
Si l'on désire par exemple que la pompe à huile :débite deux litres à chaque course, il faut prévoir dans l'appareil un récipient pouvant contenir au moins deux litres et le mécanisme indicateur est réglé @de façon à marquer le moment où les deux litres ont été déchargés du récipient.
La pompe à huile est alimentée d'huile et actionnée pour remplir le récipient. Lorsque le récipient a été rempli, la pompe est alors actionnée pour le décharger tout en surveil lant le mécanisme indicateur, et lorsque celui-ci marque deux litres, la pompe est ar rêtée et la position de la tige de pompe est notée, le circuit d'huile de la pompe étant fermé.
Un mécanisme,de déclanchement prévu sur la pompe est alors réglé de façon que lorsque la, pompe est actionnée sur sa course de compression pour décharger le récipient, sa course soit toujours arrêtée automatique ment à la position de deux litres et qu'un mou vement ultérieur du mécanisme de commande déplace le piston de pompe sur sa course d'aspiration en dégageant la pression du récipient. Ce mécanisme de déclanchement, une fois réglé, peut être bloqué de manière qu'il ne puisse pas être déréglé par des per sonnes non autorisées.
On comprend que le piston de la pompe à huile aspire sur sa course d'aspiration l'huile de l'enveloppe :du récipient de façon à provoquer une expansion du récipient et à y aspirer une nouvelle quantité @de pétrole.
En se référant d'abord aux fig. 1 et 2, la partie de l'appareil mesurant le liquide comporte un cylindre étanche 7 fermé au sommet par un couvercle 8 et au fond par une plaque à siège conique 9 portant des sou papes. A l'intérieur du cylindre 7, un réci pient tubulaire 10 en matière pratiquement non extensible et pouvant s'affaisser (se désenfler) totalement ou partiellement est serré à son extrémité inférieure ouverte en tre la plaque à siège conique 9 et un siège conique 11 formé .u côté intérieur du cylin dre 7.
L'extrémité supérieure du récipient est également fermée de manière étanche, ses bords étant serrés entre un siège 12 formé sur un bouchon conique 13 inséré dans le ré- cipient et une plaque de couverture 14. Le bouchon 13 est taraudé comme représenté pour recevoir l'extrémité filetée d'une tige creuse 15 qui passe par une ouverture 16 dans la plaque 14 et par un presse-étoupe 17 sur le couvercle 8, de façon que la tige 15 peut coulisser librement, mais que le fluide ne peut pas s'échapper du récipient. L'extré mité de prolongement de la tige 15 est munie d'une plaque de butée 18 et un ressort à bou din 19 est disposé entre la plaque de bu tée et le couvercle 8.
Ce ressort 19 sert à com penser le poids de la tige 15 et des parties y attachées afin de contribuer à l'effet d'expan sion du récipient après qu'il a été désenflé.
Un conduit à air 20 est prévu qui s'étend longitudinalement par la. tige 15 et le bou chon 1,3 et communique avec l'intérieur du récipient dans le but décrit ci-après.
L'extrémité de prolongement de la tige 15 est reliée à un mécanisme indicateur et enre gistreur, comme représenté aux fig. 3 et 4, enfermé dans une enveloppe 21 montée sur le couvercle 8. La plaque à soupapes 9 est munie d'une soupape d'admission 52 reliée par un tuyau 23 à l'alimentation de pétrole et d'une soupape de débit 24 reliée par un tuyau 25 à la conduite. de !débit usuelle non représentée. On notera que les soupapes 22, 24 communiquent avec l'intérieur du réci pient 10 seulement et qu'il n'y a aucune com munication entre le récipient 10 et le cylin dre 7.
'Pour actionner la partie de mesurage de l'ap pareil, on a prévu une pompe à huile reliée à l'intérieur du cylindre 7 par un tuyau 2.6. Cette pompe comporte un vase cylindrique fermé 2:7 contenant une tige à piston 28 pas sant par un presse-étoupe 29 dans le couver cle 30. La tige de piston 28 porte un piston ayant deux garnitures en cuir embouti 31, 3.2 disposées l'une en face de l'autre avec une pièce d'espacement rainurée 33 entre les deux. La pièce d'espacement rainurée contri bue à rendre étanche le piston à l'intérieur du vase, car il est important qu'il n'y ait pas de fuite aux garnitures en cuir.
Le corps de pompe est placé sur un support 84 4 solidaire d'une pièce de fonte 35, cette dernière étant creuse et formant une chambre à. huile et à air 36 qui communique avec le sommet du vase,de pompe par le passage 37, mais qui est autrement fermée. La partie de la tige de pis ton 28 au-dessus du presse-étoupe 29 est mu nie d'un filetage 38 de profil carré.
Pour effectuer-le mouvement de va-et-vient de la tige de piston 28, on a prévu un volant 39 supporté par un support 40 sur la pièce de fonte -<B>315</B> et ayant fixée sur son arbre une roue dentée conique 41. La roue 41 engrène avec une paire de roues coniques 42, 43 montées folles sur la tige filetée 28 et sup portées dans des consoles 44, 45 respective ment sur la pièce de fonte 35. Un écrou 46 (fig. 6) est monté sur la tige 28 au milieu entre les roues 42, 43 et un organe d'accou plement 47 ayant des dents 48 sur ses côtés opposés est monté de façon à pouvoir coulis ser sur l'écrou 46 à l'aide d'une clavette et rainure 49.
Les faces adjacentes des roues co niques 42, 43 sont pourvues de dents 50 dis posées pour engrener avec les dents de l'or gane d'accouplement 47.
Si dans la construction susdécrite la roue 39 est animée d'un mouvement de rota tion toujours dans une même direction et que l'organe d'accouplement 47 soit mû en enga gement avec l'une ou l'autre des roues 42, 43, l'écrou 46 sera mis en rotation dans une direction ou l'autre, ce qui dépend de la roue conique engagée par l'organe d'accou plement, et par conséquent la tige 28 sera mue vers le haut ou vers le bas, actionnant la pompe.
Le mouvement de l'organe d'accouple ment 47 pour déterminer la direction de la course de pompe est effectué comme suit: Un levier à main 51 (fig. 5 et 6) est arti culé à la pièce de fonte 35 en 52 et est pourvu d'une cheville 53 qui pénètre dans une rainure 54 de l'organe d'accouplement 47 et également d'une fourche 55 dans la quelle une tige de déclanchement 56 coulis sant dans des guidages 57 sur les consoles 44, 45 est maintenue à l'aide de deux col lets 58a fixés sur la tige 56.
Sur la tige de piston 28 sont fixés deux taquets de déclen chement réglables 58, 59 (fig. 1), l'un au dessus de la tige de déclanchement 56 et l'au tre au-dessous de celle-ci. Avec cette dispo sition, si le levier à. main 51 est mû autour de son pivot afin d'amener l'organe d'accou plement 47 en engagement avec la roue co nique pour soulever la tige de pompe 28 et le volant 39 étant tourné, la tige montera jus qu'à ce que le taquet de déclenchement 59 rencontre l'extrémité inférieure de la tige de déclenchement 56.
Lorsque ceci se produit, la continuation du mouvement de la tige de pompe obligera. le levier 51 à être poussé plus loin, de façon à amener l'organe d'accouplement 47 à. engrener avec l'autre roue conique en inversant la. com mande et en faisant mouvoir la tige .de pompe vers le bas. Le mouvement vers le bas de la tige 28 continue jusqu'à ce que le ta quet de déclenchement 58 vienne heurter la tige 56 et alors la commande sera de nouveau inversée et la tige de pompe remontera de nouveau.
L'organe -d'accouplement 47 ayant une fois été engagé ainsi avec une des roues 42 et 43, l'action de déclenchement de la pompe est automatique et la commande du levier peut être inversée pour l'emploi à des occa sions particulières seulement comme décrit ci-après.
Pour assurer une inversion rapide de la commande, le levier 51 est pourvu d'un, dis positif-sautoir à ressort. Comme représenté aux fig. 5 et 6, le levier 51 tourne autour d'un pivot 52 porté par la pièce de fonte 35 et porte sur le côté opposé une boîte à ressort 60 de façon que la boîte et le levier peuvent se mouvoir indépendamment l'un de l'autre.
Un bras 61 pivoté au bâti de l'appareil en 62 est pourvu, à une extrémité, d'une cheville 63 qui passe par une fente dans la pièce de fonte 35 et pénètre dans une fente 64 du le vier 51, l'autre extrémité du bras étant ar ticulée en 65 à une pièce d'extrémité 66 montée de façon à pouvoir coulisser dans la boîte à. ressort 60 et servant de butée pour une extrémité d'un ressort à boudin 67 logé dans la boîte. L'autre extrémité de la boîte à ressort est fermée par une pièce d'extrémité coulissante 68 ayant un épaulement 69 qui vient rencontrer le rebord intérieur 70 de la boîte pour en limiter le mouvement coulis sant.
A la pièce d'extrémité 6,8 est fixée de façon à pouvoir pivoter en 71 un doigt 72 ayant à son extrémité une cheville 73, l'ex trémité libre du doigt 72 étant disposée pour chevaucher sur une voie 74 fixée à la pièce de fonte 35 et ayant des faces inclinées et deux encoches 75, 76 formant des assises ou sièges pour la cheville 73.
Si dans la construction susdécrite et avec les parties dans la position représentée à la fig. 5, le levier 51 est tourné autour de son pivot 52 dans la direction de la flèche A, le ressort 67 est comprimé par le mouvement du bras 61. En même temps, la boîte à. ressort 60 est tournée autour de son pivot en compri mant également le ressort 67 par le mouve ment de la pièce d'extrémité 68, le doigt 72 tournant autour de la cheville 73 dans le siège 76. Les positions de point mort du doigt 72 et de la boîte 60 sont atteintes avant les positions de point mort du bras 61 et de la boîte 60. Le ressort 67 se détend maintenant subitement dans une direction vers le bas et fait passer la. boîte 60 et le bras 61 dans leurs positions de point mort.
Le mouvement ulté rieur du levier 51 amène le bras 61 et la. boîte 60 au delà de leurs positions de point mort, le ressort se détend alors subitement dans une direction vers le haut en obligeant la che ville 73 du doigt 72 à quitter le siège 76 et à passer au siège 75, ce mouvement rapide étant également imprimé au levier 51 par la connexion 63.
Il va de soi que l'action susdécrite se pro duit indifféremment par l'actionnement du levier 51 par la tige de déclenchement 65 ou par une commande manuelle.
Aux fig. 3 et 4 on a représenté une forme de mécanisme indicateur et enregis treur s'employant avec la partie de mesurage de l'appareil. Comme représenté, un cadre 80 est monté sur le couvercle 8 du cylindre 7 et est muni d'un cadran 81 visible par un regard vitré 82 de l'enveloppe 21.
Le cadran 81 est gradué en deux séries concentriques de chiffres, la série intérieure 88 représen tant les unités débitées par opération de me- surage, par exemple 2 litres et la série exté- rieure 84 donnant un enregistrement de to talisation permanent de la quantité totale débitée par l'appareil pendant sa période de travail. Un arbre 85 monté dans le bâti porte une aiguille 86, agencée pour indiquer les chiffres de la série 83 du cadran, et éga lement un pignon de commande 87.
L'arbre 85 est entouré d'une douille portant une roue à rochet 88 et une a. bille 87a agencée pour indiquer les chiffres de la série d'en registrement ide totalisation 84 sur le ca- dran.
Le pignon 87 est actionné par une cré maillère 89 montée de façon à pouvoir cou lisser dans le bâti et reliée en 90 à la tige 15 de la partie de mesurage. La roue à ro chet 88 est actionnée par la crémaillère 89 au moyen d'un cliquet 91 monté sur un bras 92 mobile sur l'arbre 85, le bras 92 étant relié par une bielle 93 à une tige 94 pivotée sur le bâti en 95 et ayant une extrémité en taillée 96 enfourchant une cheville 97 pré vue sur la crémaillère.
Avec cette disposi tion, lorsque la tige 15 se meut vers le bas pour décharger la quantité mesurée de li quide, le pignon 87 est mis en rotation et dé place l'aiguille 86 pour indiquer qu'une unité a été débitée, la roue à rochet 88 étant également avancée par le cliquet, de façon à enregistrer l'unité débitée à l'aide de l'ai- guille 87a. A la course de retour de la tige 15, l'aiguille 86 est ramenée, mais le cliquet glisse sur la roue à rochet 88 sans la faire tourner, de façon que l'indication de l'aiguille 87a persiste sur le cadran.
La roue à rochet 88 peut actionner un compteur 98 du type "Veeder" ou d'un autre type connu, de façon que chaque révolution de la roue à rochet sera comptée et visiblement enregistrée. Le compteur 98 n'est indiqué que schématique ment et est visible par un regard 99. Une cheville 100 sur la roue à rochet 88 est re- liée de façon appropriée au idispositif de commande du compteur.
Le fonctionnement de l'appareil complet est le suivant: Le circuit de la pompe à huile étant ali menta d'huile, l'actionnement de la pompe sur sa course de pression à l'aide du volant 39 fait pomper de l'huile dans le cylindre 7 en comprimant ou affaissant le récipient 10 et en mouvant la tige 15 vers le bas, de façon à provoquer un mouvement du mécanisme indicateur comme déjà précédemment décrit, le contenu du récipient 10 étant refoulé par la soupape 24. Par suite de la continuation du mouvement de la pompe, le mécanisme de déclanchement entre en fonction et la mar che de la pompe est renversée, la pompe as pirant alors l'huile du cylindre 7, ce qui fait tomber la pression dans le récipient 10.
Le récipient 10 étant vide, commence à se détendre avec l'assistance du ressort 19 en aspirant une certaine quantité 'de liquide par la valve 22 et en amenant la tige 15 à se soulever et à actionner le mécanisme in dicateur. Le liquide est aspiré jusqu'à. ce que le mécanisme de déclanchement, fonctionnant de nouveau, inverse la marche de la pompe qui met le récipient de nouveau sous pression et le décharge.
On décrira maintenant le montage d'un appareil pour débiter des unités mesurées de 2 litres par exemple. Le mécanisme indica teur est d'abord établi pour indiquer des mul tiples de 1, de 2 litres et est relié ,à un récipient <B>10</B> capable -de renfermer au moins 2 litres. Le circuit d'huile est alors rempli d'une quantité d'huile suffisante pour affaisser le récipient 10 et une fermeture à huile est prévue dans le vase -de pompe 27 au-dessus de la garni ture en cuir supérieure 31.
Comme il y a un passage libre pour l'huile au-dessus de la garniture 31 dans la chambre 36 de la pièce de fonte 35, l'huile sera refoulée lorsque la pompe accomplit sa course d'aspiration, dans la chambre 36, en y comprimant l'air et les bords de la garniture en cuir 31 se ront pressés de façon étanche contre la pa roi du vase de pompe en y éliminant de cette façon toute possibilité de fuite. Il est im portant qu'il n'y ait aucune fuite à travers les garnitures -de cuir et la disposition dé crite d'un dispositif d'étanchéité à pression d'huile est très efficace sous ce rapport. La pompe fonctionne sur un circuit fermé comme il a été déjà mentionné. La. course de la pompe, lorsque le mécanisme de déclen chement est mis hors fonction, devrait être plus que suffisante pour remplir le récipient 10.
En effet, il faut qu'elle soit suffisante pour remplir le récipient et aussi le conduit 20 dans la tige 15 de liquide jusqu'à ce que le liquide déborde à l'extrémité de cette tige. Avec cet arrangement, tout l'air peut être expulsé du récipient 10 lors de la pre mière mise en marche de l'appareil et lors que le liquide s'écoule au sommet de la tige 15, le conduit 20 est fermé avec un bouchon fileté (non représenté) de façon qu'il ne peut plus y rentrer d'air.
On supposera maintenant que tout l'air a été expulsé du récipient 10 et que le réci pient est rempli de liquide et le conduit 20 bouché. La pompe, avec le mécanisme de dé clenchement dégagé, est actionnée pour dé charger le récipient et l'indicateur est sur veillé. Lorsque la marque de 2 litres est at teinte sur l'indicateur, on arrête la pompe et le mécanisme de déclenchement est em brayé pour déclencher la pompe en inversant sa course en ce point de 2 litres.
Ainsi, comme la pompe travaille sur un circuit fermé, le récipient est toujours sou mis à la même pression et comme le récipient est en matière pratiquement non extensible, on obtient avec le réglage de la pompe dé crit ci-dessus un appareil extrêmement pré cis pour débiter des quantités mesurées de li quide.
En outre, le mécanisme indicateur et de déclenchement peut être enfermé dans une enveloppe de façon qu'il ne peut pas être in fluencé par des personnes non autorisées, la roue de commande de la pompe et le levier à main 51 étant seulement rendus acces sibles. L'appareil peut également être utilisé pour débiter des fractions de l'unité pour laquelle il a été construit. Supposons par exemple qu'une quantité -de 0,5 litre doit seulement être délivrée à un client pour une raison quelconque. Le récipient reste alors chargé de 1,5 litre et le mécanisme de dé- clanchement n'a pas fonctionné.
Avant .de débiter alors au prochain client la quantité normale complète, il est nécessaire de mou voir le levier 51 pour amener le mécanisme de déclenchement à renverser la marche de la pompe, de façon que par suite de la conti nuation du mouvement du volant de la pompe, le piston de pompe se soulèvera de nouveau pour parfaire le remplissage du ré cipient 10. Lorsque le récipient 10 est rem pli, le mécanisme de déclenchement fonc tionnera automatiquement pour inverser la commande en amenant la pompe à com mencer sa course de décharge. Par suite de cette opération .de la pompe, l'aiguille 86 est ramenée à 0 et prête à marquer la décharge suivante.
Bien que l'appareil décrit soit spéciale ment destiné à débiter du liquide combus tible pour moteurs à explosions, il va de soi qu'en utilisant un récipient en matière ré sistant aux acides, on pourrait par exemple aussi débiter -des acides.
L'appareil peut également être employé simplement comme pompe, sans débiter par quantités mesurées, et on peut aussi employer un appareil comportant plus d'un récipient 10. Dans son utilisation comme pompe, l'ap pareil présente l'avantage que le récipient 10 peut être placé à toute distance désirée de la pompe .à huile ou d'un autre dispositif compresseur à fluide sous pression.
Bien qu'on ait décrit un appareil ac- tionn6 à la main, il va de soi que le dispo sitif compresseur pour fournir la pression peut aussi être à commande motrice. On pourrait en outre établir un appareil compor tant une pluralité de récipients et .dans un ap pareil de ce genre le dispositif de pression pour rait être actionné de façon à remplir certains récipients, tandis que d'autres récipients se- raient déchargés de manière qu'on obtien drait un débit de fluide constant.
Comme exemple de matières pouvant être employées pour former le récipient flexible, on pourrait mentionner les suivantes: caout chouc, toile ou tissus, coton ou autres tissus textiles à l'état naturel ou imprégnés avec des substances appropriées pour les rendre ré sistants aux acides, aux alcalis ou à. l'huile, suivant les fluides à manier.