FR2566052A1 - Continuous delivery pump - Google Patents
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Abstract
Description
Pompe à refoulement continu
La présente invention a pour objet une pompe alternative du genre de celles qui comportent ue pièce animée d'un mouvement de va-et-vient commandée par une tringlerie ou un vérin.Continuous discharge pump
The present invention relates to an alternative pump of the kind which includes a part driven by a reciprocating movement controlled by a linkage or an actuator.
Les pompes de ce type utilisées actuellement comprennent une pièce mobile qui, en se déplaçant dans un sens, aspire le fluide à faire circuler et, en se déplaçant en sens inverse, refoule le fluide dans un conduit d'évacuation. Ce système présente l'inconvénient que le débit de refoulement est fortement haché puisque le refoulement n'a lieu que dans une seule phase du mouvement de la pièce mobile. Pumps of this type currently used include a moving part which, by moving in one direction, sucks the fluid to be circulated and, by moving in the opposite direction, discharges the fluid into a discharge duct. This system has the disadvantage that the delivery rate is greatly reduced since the delivery takes place only in one phase of the movement of the moving part.
La présente invention a justement pour but de remédier à cet inconvénient en proposant une pompe alternative dans laquelle le débit est beaucoup plus régulier et où le fluide est refoulé dans la canalisation d'évacuation quel que soit le sens de déplacement de la pièce mobile. The object of the present invention is precisely to remedy this drawback by proposing an alternative pump in which the flow is much more regular and in which the fluid is discharged into the evacuation pipe whatever the direction of movement of the moving part.
Selon la principale caractéristique de la pompe objet de l'invention, celle-ci comprend - un corps de pompe muni d'une ouverture pourvue
d'un clapet - une chemise mobile pouvant se déplacer à l'intérieur
du corps de pompe - des moyens, montés sur la chemise mobile, définissant
à l'intérieur du corps de pompe une chambre à volume
variable - un tube de refoulement, fixe par rapport au corps de
pompe, et débouchant à l'intérieur de la chemise mo
bile - des moyens, montés sur le tube de refoulement, défi
nissant à l'intérieur de la chemise mobile une deu
xième chambre à volume variable, le volume maximal de
cette dernière étant inférieur au volume maximal de la chambre à volume variale du corps de pompe
- une ouverture munie d'un clapet prévue sur la che
mise mobile et mettant en communication les deux
chambrez à volume variable ; et
- des moyens permettant de déplacer la chemise mobile à
l'intérieur du corps de pompe.According to the main characteristic of the pump object of the invention, it comprises - a pump body provided with an opening provided
a flap - a movable shirt that can move inside
of the pump body - means, mounted on the movable jacket, defining
inside the pump body a volume chamber
variable - a discharge tube, fixed relative to the body of
pump, and opening inside the mo shirt
bile - means, mounted on the discharge tube, challenge
tying inside the mobile shirt a two
x variable volume chamber, the maximum volume of
the latter being less than the maximum volume of the variable volume chamber of the pump body
- an opening provided with a valve provided on the che
mobile setting and connecting the two
room at variable volume; and
- means for moving the movable folder to
inside the pump body.
Dans un mode préféré de réalisation, les
moyens de déplacement de la chemise mobile comprennent
un vérin différentiel. Dans ce cas, la pompe comporte
- une première canalisation reliant une première cham
bre du vérin différentiel à un espace intérieur à la
chemise mobile, cet espace étant différent de la
chambre à volume variable de la chemise mobile ; et
- une deuxième canalisation reliant la deuxième chambre
du vérin différentiel à un espace extérieur à la che
mise mobile, cet espace étant situé à l'intérieur du
corps de pompe et étant différent de la chambre à
volume variable du corps de pompe.In a preferred embodiment, the
means for moving the movable sleeve include
a differential cylinder. In this case, the pump has
- a first pipe connecting a first cham
bre of the differential cylinder to a space inside the
mobile shirt, this space being different from the
variable volume chamber of the movable liner; and
- a second pipe connecting the second chamber
from the differential cylinder to a space outside the che
mobile setting, this space being located inside the
pump body and being different from the chamber
variable volume of the pump body.
Dans ce cas, on peut prévoir un premier tube
dont au moins une partie entoure le tube de refoule
ment, ce premier tube débouchant dans l'espace inté
rieur de la chemise mobile tandis que la première cana
lisation débouche dans ce premier tube.In this case, a first tube can be provided
at least part of which surrounds the delivery tube
ment, this first tube opening into the interior space
laughing of the mobile shirt while the first cana
The opening leads into this first tube.
Toujours dans le cas où lton utilise un vérin
différentiel pour actionner la pompe, on peut prévoir
en outre un deuxième-tube placé à l'intérieur du corps
de pompe et entourant au moins partiellement la chemise
mobile, tandis que des moyens d'étanchéité montés sur
ce deuxième tube et assurant l'étanchéité entre ce deu
xième tube et la-chemise mobile définissent un espace
extérieur à cette dernière, espace où débouche la deu xième.canalisation. Always in the event that a cylinder is used
differential to activate the pump, we can provide
also a second tube placed inside the body
pump and at least partially surrounding the jacket
mobile, while sealing means mounted on
this second tube and ensuring the seal between this two
xth tube and the mobile shirt define a space
outside this latter, space where the second channel leads.
L'invention apparaitra mieux à la lecture de
la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe vertica
le illustrant le principe de fonctionnement d'une
pompe conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une vue schématique en coupe vertica
le d'un mode de réalisation ou l'on utilise un vérin
différentiel pour actionner la pompe.The invention will appear better on reading
the description which follows, given purely by way of illustration and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which - FIG. 1 is a schematic view in vertical section
illustrating the operating principle of a
pump according to the invention; and - Figure 2 is a schematic view in vertical section
the of an embodiment where a cylinder is used
differential to activate the pump.
Si llon se reporte à la figure 1, on voit que la pompe objet de l'invention se compose d'un corps de pompe 2 de forme sensiblement cylindrique ayant à sa partie inférieure une ouverture 4 d'aspiration de fluide équipée d'un clapet mobile 6. A l'intérieur du corps de pompe 2 se déplace une chemise mobile 8 qui a également la forme d'un cylindre 10 de diamètre inférieur au diamètre du corps de pompe 2. Le cylindre 10 est équipé à sa partie inférieure d'une collerette 12 ayant en son centre une ouverture 14 pouvant être obturée par un clapet 16 situé à l'intérieur du cylindre 10. Un joint 18, monté sur la collerette 12, assure l'étanchéité entre cette dernière et la face interne du corps de pompe 2 et définit à la partie inférieure de celui-ci une chambre à volume variable 20. If we refer to Figure 1, we see that the pump object of the invention consists of a pump body 2 of substantially cylindrical shape having at its lower part an opening 4 for suction of fluid equipped with a valve movable 6. Inside the pump body 2 moves a movable jacket 8 which also has the shape of a cylinder 10 with a diameter less than the diameter of the pump body 2. The cylinder 10 is equipped at its lower part with a flange 12 having in its center an opening 14 which can be closed by a valve 16 located inside the cylinder 10. A seal 18, mounted on the flange 12, seals between the latter and the internal face of the body pump 2 and defines at the lower part thereof a variable volume chamber 20.
Un tube de refoulement 22 pénètre dans le corps de pompe 2 à la partie supérieure de celui-ci, sensiblement suivant son axe, et débouche à l'intérieur de la chemise mobile 8. L'extrémité inférieure du tube de refoulement 22 est équipéé d'une collerette 24 sur laquelle est monté un joint 26 assurant l'étanchéité avec la face interne du cylindre 10. Comme le tube 22 est fixe par rapport au corps de pompe 2, on définit ainsi une chambre à volume variable 28, intérieure à la chemise mobile 8. Cette dernière est actionnée par des moyens de déplacement 30 qui lui communiquent un mouvement alternatif suivant l'axe du corps de pompe 2. A discharge tube 22 penetrates into the pump body 2 at the upper part thereof, substantially along its axis, and opens into the movable jacket 8. The lower end of the discharge tube 22 is equipped with 'a flange 24 on which is mounted a seal 26 ensuring the seal with the internal face of the cylinder 10. As the tube 22 is fixed relative to the pump body 2, a variable volume chamber 28 is thus defined, internal to the movable sleeve 8. The latter is actuated by displacement means 30 which communicate to it an alternating movement along the axis of the pump body 2.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant
Lorsque la chemise mobile 8 est à sa position inférieure, la chambre à volume variable 28 est à son volume maximal tandis que la chambre à volume variable 20 est à son volume minimal. Lorsque les moyens de déplacement 30 sont mis en action afin de soulever la chemise mobile 8, ceci a pour effet de fermer le clapet 16 et le liquide contenu dans la chambre 28 est refoulé dans le tube de refoulement 22. D'autre part, une dépression est créée dans la chambre à volume variable 20, ce qui a pour effet de soulever le clapet 6 et de permettre l'introduction de fluide dans cette chambre 20.Lorsque la chemise mobile 8 est arrivée en haut de sa course et que les moyens de déplacement 30 l'entrat- nent vers le bas, le clapet 6 est fermé par suite de la surpression créée dans la chambre 20 tandis que le clapet 16 est ouvert par suite de la dépression créée dans la chambre 28. Ainsi,- le liquide passe de la chambre 20 à la chambre 28. On voit sur la figure que le diamètre de la chambre 28 est inférieur au diamètre du corps de pompe 2. La conséquence est que le volume maximal de la chambre 28 (position basse de la chemise mobile 8) est inférieur au volume maximal de la chambre 20 du corps de pompe (position haute de la chemise mobile 8).The operation of the device is as follows
When the movable sleeve 8 is in its lower position, the variable volume chamber 28 is at its maximum volume while the variable volume chamber 20 is at its minimum volume. When the displacement means 30 are put into action in order to raise the movable jacket 8, this has the effect of closing the valve 16 and the liquid contained in the chamber 28 is discharged into the discharge tube 22. On the other hand, a depression is created in the variable-volume chamber 20, which has the effect of raising the valve 6 and allowing the introduction of fluid into this chamber 20. When the movable jacket 8 has reached the top of its travel and the means displacement 30 drive it down, the valve 6 is closed due to the overpressure created in the chamber 20 while the valve 16 is opened due to the vacuum created in the chamber 28. Thus, - the liquid passes from chamber 20 to chamber 28. It can be seen in the figure that the diameter of chamber 28 is less than the diameter of the pump body 2. The consequence is that the maximum volume of chamber 28 (low position of the movable jacket 8) is less than the maximum volume of chamber 20 of the pump body (upper position of the movable jacket 8).
Ainsi, pendant la descente de cette dernière, tout le liquide contenu dans la chambre 20 passe dans la chambre 28, mais comme le volume du liquide contenu dans la chambre 20 est supérieur au volume de la chambre 28, une partie du liquide est refoulée dans le tube 22. Le volume de liquide refoulé dans le tube 22 correspond à la différence entre les volumes maximaux des deux chambues. En particulier, si l'on donne à la chemise mobile 8 des dimensions telles que le volume maximal de la chambre 28 est égal à la moitié du volume maximal de la chambre 20, on obtient un débit constant aussi bien à la phase d'aspiration qu'à la phase de refoulement.Thus, during the descent of the latter, all the liquid contained in the chamber 20 passes into the chamber 28, but since the volume of the liquid contained in the chamber 20 is greater than the volume of the chamber 28, part of the liquid is forced back into the tube 22. The volume of liquid discharged into the tube 22 corresponds to the difference between the maximum volumes of the two chambers. In particular, if we give the movable liner 8 dimensions such that the maximum volume of the chamber 28 is equal to half the maximum volume of the chamber 20, a constant flow rate is obtained both at the suction phase than in the repression phase.
La figure 2 illustre un mode de réalisation particulier dans lequel les moyens de déplacement 30 sont constitués par un vérin différentiel ayant une chambre à petite section 32 et une chambre à grande section 34. On retrouve sur la figure 2 le corps de pompe 2 à l'intérieur duquel se déplace la chemise mobile 8 avec la collerette 12 qui définit les chambres à volume variable 20 et 28. Dans le cas particulier décrit ici, le dispositif comporte un tube 36 placé à l'intérieur du corps de pompe 2 et concentriquement à celui-ci, du côté opposé à l'ouverture 4, de sorte que la partie de la chemise mobile 8 opposée à la collerette 12 est mobile à l'intérieur de ce tube 36. Ce dernier a une extrémité fixée de manière étanche sur le fond du corps de pompe 2 opposé à l'ouverture 4 tandis que son autre extrémité est munie d'un joint étanche 38 permettant le coulissement de la chemise mobile 8.On définit ainsi une chambre 40 ou espace extérieur à la chemise mobile, cet espace étant relié par une canalisation 42 à la chambre à grande section 34 du vérin différentiel 30. FIG. 2 illustrates a particular embodiment in which the displacement means 30 are constituted by a differential cylinder having a chamber with a small section 32 and a chamber with a large section 34. FIG. 2 shows the pump body 2 to 1 inside of which the movable sleeve 8 moves with the collar 12 which defines the variable volume chambers 20 and 28. In the particular case described here, the device comprises a tube 36 placed inside the pump body 2 and concentrically with the latter, on the side opposite the opening 4, so that the part of the movable jacket 8 opposite the flange 12 is movable inside this tube 36. The latter has one end fixed in a sealed manner on the bottom of the pump body 2 opposite to the opening 4 while its other end is provided with a leaktight seal 38 allowing the sliding of the movable liner 8. This defines a chamber 40 or space outside the movable liner, this space being connected by a c analysis 42 in the large section chamber 34 of the differential cylinder 30.
On voit encore sur la figure un autre tube 44 qui entoure le tube 22 et débouche au voisinage de la collerette 24, du côté de cette collerette opposé à la chambre 28. L'extrémité de la chemise mobile 8 opposée à l'ouverture 14 est équipée d'un joint coulissant 46 qui permet à la chemise mobile de glisser le long du tube 44. On définit ainsi une chambre ou -espace intérieur à la chemise mobile 8, cet espace portant la référence 48 sur la figure. Enfin, une canalisation 50 relie la chambre à petite section 32 du vérin différen tiel 30 à l'intérieur du tube 44 et permet au fluide du vérin de déboucher-dans la chambre 48. We also see in the figure another tube 44 which surrounds the tube 22 and opens in the vicinity of the flange 24, on the side of this flange opposite to the chamber 28. The end of the movable sleeve 8 opposite the opening 14 is equipped with a sliding seal 46 which allows the movable liner to slide along the tube 44. This defines a chamber or space inside the movable liner 8, this space bearing the reference 48 in the figure. Finally, a pipe 50 connects the chamber with a small section 32 of the differential cylinder 30 inside the tube 44 and allows the fluid of the cylinder to open into the chamber 48.
Le fonctionnement du dispositif de la figure 2 est le suivant
Pendant la phase de compression dans la chambre à petite section 32 du vérin 30, le fluide du vérin est poussé dans la canalisation 50 puis dans l'espace compris entre le tube 44 et le tube de refoulement 22 et,de là, dans l'espace intérieur 48 de la chemise mobile 8. Comme la collerette 24 du tube de refoulement 22 est fixe par rapport au corps de pompe, ceci a pour effet de soulever la chemise mobile 8 et de refouler dans le tube 22 le liquide contenu dans la chambre 28 puisque le clapet 16 est fermé pendant cette phase du fonctionnement. Pendant ce temps, le fluide du vérin contenu dans la chambre 40 a été refoulé dans la canalisation 42 et dans la chambre 34 du vérin.The operation of the device in FIG. 2 is as follows
During the compression phase in the small section chamber 32 of the cylinder 30, the fluid of the cylinder is pushed into the pipe 50 then into the space between the tube 44 and the discharge tube 22 and, from there, into the interior space 48 of the movable jacket 8. As the flange 24 of the delivery tube 22 is fixed relative to the pump body, this has the effect of lifting the movable jacket 8 and of discharging into the tube 22 the liquid contained in the chamber 28 since the valve 16 is closed during this phase of operation. During this time, the fluid of the cylinder contained in the chamber 40 was discharged into the pipe 42 and into the chamber 34 of the cylinder.
Dans la deuxième phase de fonctionnement, lorsque la chambre 34 du vérin est mise à son tour en compression, le fluide qu'elle contient est poussé, à travers la canalisation 42, jusque dans l'espace 40 où il provoque une surpression,. ce qui a pour effet de pousser vers le bas la chemise mobile 8. Au cours de cette descente, le clapet 16 est ouvert tandis que le clapet 6 est fermé et le fluide contenu dans la chambre 20 passe dans la chambre 28 à travers l'ouverture 14. In the second operating phase, when the chamber 34 of the jack is in turn compressed, the fluid which it contains is pushed, through the pipe 42, into the space 40 where it causes an overpressure. which has the effect of pushing down the movable jacket 8. During this descent, the valve 16 is open while the valve 6 is closed and the fluid contained in the chamber 20 passes into the chamber 28 through the opening 14.
Comme le volume de fluide contenu dans la chambre 20 est supérieur au volume de la chambre 28, une partie de ce fluide est refoulée dans le tube 22 au cours de la descente de la chemise mobile 8.As the volume of fluid contained in the chamber 20 is greater than the volume of the chamber 28, part of this fluid is discharged into the tube 22 during the descent of the movable jacket 8.
On voit encore sur la figure 2 des ouvertures 52 prévues dans le corps de pompe 2- et faisant communiquer avec l'extérieur une chambre 54, intérieure au corps de pompe, et délimitée par la surface interne de celui-ci, le tube 36, la chemise mobile 8 et la colle rette 12. Au cours du déplacement de la chemise mobile 8, le volume de l'espace 54 varie, ce qui a pour effet, lors du déplacement de la chemise vers le haut, de comprimer l'air contenu dans l'espace 54. Les ouvertures 52 permettent à l'air de s'échapper et- de diminuer l'énergie nécessaire pour soulever la chemise mobile 8. We also see in FIG. 2 openings 52 provided in the pump body 2- and making communicate with the outside a chamber 54, inside the pump body, and delimited by the internal surface of the latter, the tube 36, the movable folder 8 and the rette glue 12. During the displacement of the movable folder 8, the volume of the space 54 varies, which has the effect, during the displacement of the folder upward, of compressing the air contained in the space 54. The openings 52 allow the air to escape and reduce the energy required to lift the movable jacket 8.
Ainsi, la pompe objet de l'invention présente des avantages particulièrement intéressants dont le principal est qu'elle permet, sinon un débit constant, du moins un refoulement continu puisque le liquide est refoulé aussi bien pendant la montée de la chemise 8 que pendant la descente. De plus, la pompe peut être réalisée à l'aide de tubes de dimensions normalisées du commerce, ce qui diminue le coût de fabrication, et certaines dimensions de tubes permettent de donner à la chambre 20 un volume double de celui de la chambre 28, assurant ainsi un débit constant. Thus, the pump which is the subject of the invention has particularly advantageous advantages, the main one being that it allows, if not a constant flow rate, at least a continuous delivery since the liquid is discharged both during the rise of the jacket 8 and during the descent. In addition, the pump can be produced using tubes of standard commercial dimensions, which reduces the manufacturing cost, and certain dimensions of tubes make it possible to give the chamber 20 a volume twice that of the chamber 28, thus ensuring a constant flow.
Enfin, il est bien entendu que l'invention ne se limite pas au seul mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais qu'on peut envisager des variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, dans le cas où la pompe est actionnee par un vérin différentiel, il n'est pas indispensable d'utilise ser un tube tel que 36 pour définir l'espace 40 extérieur à la chemise mobile 8. On peut par exemple se contenter d'une collerette située auees des ouvertures 52 ou même supprimer cette collerette ainsi que les ouvertures 52, le fluide du vérin envahissant tout l'espace situé au-dessus de la collerette 12 et à l'extérieur de la chemise 8.D'autre part, on peut voir sur la figure 2 qu'une partie du tube 44 se trouve à l'ex- térieur du corps de pompe 2, la canalisation 50 débouchant dans la partie du tube 44 située à l'extérieur du corps de pompe. Cependant, cette disposition n'est pas indispensable, l'essentiel étant que l'autre extrémité du tube 44 débouche sensiblement au voisinage de la collerette 24 du tube 22. D'autre part, il n'est pas indispensable d'utiliser un vérin différentiel pour actionner la pompe et celui-ci peut être remplacé par tout moyen approprié permettant de transformer un mouvement de rotation en un mouvement linéaire tel qu'une came ou un moteur équipé d'une bielle et d'une manivelle. Finally, it is understood that the invention is not limited to the single embodiment which has just been described, but that it is possible to envisage variants without thereby departing from the scope of the invention. For example, in the case where the pump is actuated by a differential cylinder, it is not essential to use a tube such as 36 to define the space 40 outside the movable sleeve 8. We can for example be satisfied a flange located above the openings 52 or even remove this flange as well as the openings 52, the fluid from the actuator invading the entire space located above the flange 12 and outside of the jacket 8. On the other hand, it can be seen in FIG. 2 that a part of the tube 44 is located outside of the pump body 2, the pipe 50 opening into the part of the tube 44 situated outside the pump body. However, this arrangement is not essential, the essential being that the other end of the tube 44 opens substantially in the vicinity of the flange 24 of the tube 22. On the other hand, it is not essential to use a jack differential for actuating the pump and this can be replaced by any suitable means making it possible to transform a rotational movement into a linear movement such as a cam or a motor equipped with a connecting rod and a crank.
Quant aux applications, elles~sont nombreuses et variées et couvrent le pompage de n'importe quel fluide. On peut citer en particulier le pompage d'eau dans une nappe souterraine pour l'irrigation, ou le transfert d'eau depuis une nappe souterraine jusqu'à un château d'eau ou un bassin de reprise réservé à une autre pompe, et pomper tout fluide compatible avec les matériaux constituant la pompe. On peut également utiliser l'appareil pour l'irrigation dans les pays en voie de développement en utilisant des animaux pour actionner le vérin différentiel ou un autre moyen de déplacement de la chemise mobile. As for the applications, they are numerous and varied and cover the pumping of any fluid. Mention may in particular be made of pumping water into an underground aquifer for irrigation, or transferring water from an underground aquifer to a water tower or a catchment basin reserved for another pump, and pumping any fluid compatible with the materials constituting the pump. The apparatus can also be used for irrigation in developing countries using animals to operate the differential cylinder or other means of moving the movable liner.
Claims (5)
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| FR8409396A FR2566052A1 (en) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Continuous delivery pump |
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| FR2566052A1 true FR2566052A1 (en) | 1985-12-20 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8409396A Pending FR2566052A1 (en) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | Continuous delivery pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2566052A1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1984
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