EP0885357B1 - Pompe doseuse - Google Patents

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Publication number
EP0885357B1
EP0885357B1 EP97907170A EP97907170A EP0885357B1 EP 0885357 B1 EP0885357 B1 EP 0885357B1 EP 97907170 A EP97907170 A EP 97907170A EP 97907170 A EP97907170 A EP 97907170A EP 0885357 B1 EP0885357 B1 EP 0885357B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
metering
piston
drive
chamber
compartment
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP97907170A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0885357A1 (fr
Inventor
Eddy Kelly
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dosatron International SAS
Original Assignee
Dosatron International SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dosatron International SAS filed Critical Dosatron International SAS
Publication of EP0885357A1 publication Critical patent/EP0885357A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0885357B1 publication Critical patent/EP0885357B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

  • Dosing pumps of this type are known, in particular according to EP-A-0 255 791, or according to FR-B- 2 707 350. These pumps are particularly interesting for injection of an additive, consisting of the liquid auxiliary, in the main liquid which serves at the same engine fluid time. Applications of such pumps numerous. They allow, for example, perform a chlorine (auxiliary liquid) dosage in water (main liquid), or a drug dosage for livestock in the water of a drinker, or prepare water-based drinks (main liquid) and concentrate (fruit juice concentrate or tea) forming the auxiliary liquid.
  • the proportion of auxiliary product to add to the main liquid is weak; he is relatively difficult to accurately maintain this proportion, notably due to leaks, even minute, when using a conventional joint through which slides a rod, for example a connecting rod between the engine piston and the metering piston; such a joint does not prevent the entrainment by capillarity of minute amounts of liquid on either side of the joint.
  • the dosing accuracy is therefore distorted by these leaks, even very small.
  • the object of the invention is, above all, to provide a dosing pump of the kind defined above which does not has the disadvantages mentioned above.
  • a metering pump of the kind defined above in which the metering enclosure has its own outlet, separate from that of the motor enclosure, is characterized by the fact that the metering enclosure is isolated from the driving enclosure by an expandable tubular member, one end of which is tightly fixed to an integral part of the driving enclosure, and the other end of which is fixed tightly to the metering piston.
  • the expandable tubular element is made of a material capable of withstanding variations pressure of the auxiliary liquid and the main liquid in the metering and motor chambers, so that prevent any variation in the volume of the dosing chamber other than that due to the displacement of the metering piston. The dosing accuracy is thus ensured.
  • Such a material is constituted in particular by an appropriate plastic, in particular polypropylene.
  • the expandable tubular element is advantageously formed by a kind of sheath of which the end fixed to the driving enclosure includes a outer peripheral bead tightly tightened between a span of a tubular piece integral with the driving enclosure and a clamping element fixed on this part, in particular by screwing.
  • the other end of the sheath has an inner radial flange crossed by a central hole, this flange being locked against the metering piston by clamping between a end of this metering piston, and a support element secured to a driving piston rod, which rod has a threaded end, which through the sealing washer and is screwed into the dosing piston.
  • the extensibility of the sheath ensuring sealing is advantageously obtained by folds on the part cylindrical of this sheath so as to achieve longitudinal extensibility by opening the folds.
  • the longitudinal section of the sheath has a shape in a zig-zag, and the vertices of the zig-zag are arranged to constitute opening and closing hinges easy, while the faces of the sheath, extending between two vertices of the zigzag are sufficiently rigid so as not to deform under pressure.
  • the peaks of the zig-zag have a lower thickness than the faces.
  • Figure 1 of these drawings is a section axial vertical diagram of a dosing pump according to the invention.
  • Figure 2 finally, is a schematic section partial vertical of an alternative embodiment of the dispenser of figure 1.
  • a dosing pump P or proportional doser, comprising an engine compartment 1 with a piston 2 mobile in alternative translation in an enclosure drive 3.
  • the piston 2 is of the differential type, but it could be of another type.
  • the enclosure 3 has an inlet 4 and a main liquid outlet 5.
  • the enclosure 3 is closed in the upper part by a hat not shown.
  • Distribution means D are provided for control the reciprocating movements of the piston under the action of the main liquid entering through 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. We simply recall that these means D can switch from first to second position and Conversely.
  • the means D allow, in the first position, to move the piston 2 in the direction which away from the inlet 4 with admission of main liquid in enclosure 1 and in the second position, move piston 2 in reverse with discharge through the outlet port 5 of a volume determined main fluid.
  • the inversion of the means of distribution D is mechanically controlled at the end of each return stroke of the piston 2.
  • the P dosing pump also has a metering compartment 6 with a movable metering piston 7 in alternative translation in a metering enclosure 8, coaxial with the driving enclosure 1.
  • the metering enclosure 8 is delimited by a wall cylindrical 9 provided at its lower end with a end piece 10 to which a tube 11 is connected for the suction of the auxiliary product. Tube 11 plunges through its lower end, not shown, in a container containing the auxiliary liquid.
  • a valve suction 12 is mounted in the nozzle 10. The valve 12 can be opened 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 end piece 10.
  • the cylindrical wall 9 is fixed so coaxial, to a tubular piece 13 open to both axial ends, this part 13 being integral with the driving enclosure 3.
  • the part 13 forms a sort 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. Blocking in axial translation of the part 13 on the seat 15 can be secured by a screw 16, oriented transversely to the axis of the seat 15 and of which the internal end is engaged in a recess provided at the surface of the part 13.
  • the lower end of part 13 is protrudes beyond the base of enclosure 3 and is preferably provided with a thread 17 on its external surface.
  • the wall 9 is provided, in the upper part of its surface external, of a thread 18.
  • the assembly of the wall 9 and of part 13 is produced using a sleeve intermediate 19 threaded; the internal volume of the wall cylindrical 9 communicates with the internal space of the Exhibit 13.
  • the metering piston 7 comprises a head 20, the outside diameter is equal to the diameter of the bore of the wall 9 and a piston body 21 of larger diameter reduced extending from head 20 towards the driving enclosure 3.
  • the head 20 is equipped with a means 22 suction / discharge.
  • This plea 22 consists of an annular seal, for example with a square section, arranged 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 the suction valve 12.
  • This recess 23 has a enough angular extent to give some freedom of movement at the joint part 22 found in the said recess 23.
  • the metering enclosure 8 has its own orifice outlet 24 separate from outlet 5 of the driving enclosure.
  • mixing can take place downstream of pump P by bringing together the pipes connected respectively to ports 5 and 24.
  • the body 21 of the piston 7 is connected by a rod 25 to the differential piston engine 2 which controls the displacements of the metering piston 7.
  • the lower end 26 of rod 25 is threaded and screwed into a hole coaxial threaded from the upper end of the body of piston 21.
  • the metering enclosure 8 is isolated from the enclosure drive 3 by sealing means E with sealing total which include an expandable tubular element T of which one end 27, namely the upper end according to the representation of the drawing, is fixed so tight to part 13 integral with the driving enclosure 3 and the other end 28 of which is tightly fixed metering piston 7.
  • the expandable tubular element T is advantageously constituted by an extensible sheath 29, made of a sufficiently rigid material to withstand 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, along 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, between two vertices 29a, do not deform by significantly under the effect of hydraulic pressure. The dosage is therefore not distorted by variations in volume of the metering enclosure 8 other than that due to displacement of the piston 7.
  • the flexibility of articulation vertices 29a can be obtained by a thickness more weak than that of the faces 29b.
  • the sheath 29 is preferably made in one plastic material, in particular polypropylene.
  • the upper end 27 of the sheath 29 forms a external bead 30 clamped in an annular housing of 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 screwing onto a thread outer end of part 13.
  • the lower end 28 of the sheath 29 is constituted by a collar projecting radially inwards provided with a central hole for the passage of the end 26 of rod 25. This flange is tightened so watertight between the transverse end of the body 21 of piston 7 and a disc 32 secured to the rod 25.
  • the assembly is arranged so 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 When lowering the piston 7, as explained previously, the valve seal 22 performs a travel allowing the passage of auxiliary liquid from the chamber located under the piston head 20 to the chamber located above of this head, while the valve 12 is closed.
  • tubular element T expandable The tightness ensured by the tubular element T expandable is total so that disappear the problems raised initially, such as filing scale on rod 25 when dosing chlorine in a hard water or bacteria development in case the main liquid is water and the auxiliary liquid is a concentrated sweet drink.
  • the cylindrical wall 109 and the tubular part 113 form a single piece which must be engaged from above (as shown in Figure 2) at through the hole delimited by seat 115 against which comes to bear axially a shoulder 114 of the part 113.
  • This part 113 comprises, over an area of its surface outside below seat 115 when the assembly is in place, a thread on which can be screwed a nut 33 which allows the blocking of all parts 109 and 113 on the driving enclosure 103.
  • the metering piston 107 has a head 120 of diameter slightly greater than that of the body 121.
  • the relative difference between the diameter of this head and that of body 121 is weaker than in the example of Figure 1.
  • the metering piston 107 has, at its end away from the engine compartment 101, an extension 34 smaller in diameter than the body 121.
  • This extension 34 coaxial, passes through a flexible sealing member frustoconical 35 for entering a cylindrical chamber 36 with a 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 piston 107 so that the extension 34 always crosses the frustoconical organ 35.
  • This organ sealing 35 made for example of material elastomer, with its small base facing the compartment engine 101, while its large base has a outer radial projecting collar which is tight between a shoulder of the cylindrical wall 109 and a other shoulder of the tip 110.
  • the frustoconical member 35 tends to open and allow auxiliary liquid to be drawn in by the piston metering device 107 and its extension 34.
  • the frustoconical member 35 tends to apply tightly against the extension 34 and prevents any flow of liquid from the enclosure dispenser 108 to chamber 36.
  • extension 34 and the organ sealing 35 constitutes a means 112 of suction equivalent to valve 12 in Figure 1.
  • the solution of the unwinding membrane or bellows made of elastomeric material may be suitable if content with a seal without wishing in addition a high dosing accuracy.

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Description

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 entraíné 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'entraínement 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'entraínement 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'éloigne 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 (10)

  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 entraíné 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,
    l' 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'entraínement (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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