FR2612995A1 - Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump - Google Patents
Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump Download PDFInfo
- Publication number
- FR2612995A1 FR2612995A1 FR8704362A FR8704362A FR2612995A1 FR 2612995 A1 FR2612995 A1 FR 2612995A1 FR 8704362 A FR8704362 A FR 8704362A FR 8704362 A FR8704362 A FR 8704362A FR 2612995 A1 FR2612995 A1 FR 2612995A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- cylindrical wall
- variable volume
- elastically deformable
- pump
- volumetric pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
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
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
-
- 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
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/0009—Special features
- F04B43/0054—Special features particularities of the flexible members
- F04B43/0063—Special features particularities of the flexible members bell-shaped flexible members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
L invention est relative au domaine des pompes pour liquides fonctiomlant par aspiration et refouleent et, plus parti culiêrement aux pompes pour eau, simple et bon marché, destines à l'irrigation des cultures maraîchères dans les pays en voie de developpement. The invention relates to the field of pumps for liquids opertiomlant by suction and repression and, more particularly to pumps for water, simple and cheap, for the irrigation of vegetable crops in developing countries.
La presente invention a pour objet une ponpe volume trique essentiellement à motricite humaine mais susceptible de variantes utilisant la motricité animale -ou mécanique, ne necessitant pas d'entretien, c'est-à-dire exempte de toutes pièces mécaniques complexes telles que piston, cylindre, segment ou roulements à billes, présentant des risques d'usure ou de grippage dans les conditions sévères d'utilisatio locale.The subject of the present invention is a volume pencil, essentially with a human motricite, but capable of variants using animal or mechanical motricity, which does not require any maintenance, that is to say free of all complex mechanical parts such as piston, cylinder, segment or ball bearings, presenting risks of wear or seizure in the severe conditions of local use.
A la lumière de ltexperience, an effet, a été mis an évidence le besoin de disposer d'une pompe simple, ne necessitant pas d'intervention mécanique, car le matériel habituellement utilisé présente de nombreuses pannes dues å un environnement hostile et ne peut être réparé, faute de disponibilité des pièces de rechange ou an raison de l'absence de compétences des utilisateurs, dans le domaine de la mécanique.In the light of experience, the need has been made for a simple pump, which does not require mechanical intervention, since the equipment usually used has many failures due to a hostile environment and can not be repaired, lack of availability of spare parts or because of lack of skills of users, in the field of mechanics.
Pour l'irrigation, il existe plusieurs types de pompes, telles les pompes - à simple ou double effet -, à piston qui présen- tent l'inconvénient de comporter des pièces d'usure, en particulier les segments, qui constituent de fréquentes sources de pannes et ne peuvent être changes simplement, ou telles les pompes à membrane souple - également à simple ou double effet - qui périssent généralement, par rupture de la membrane sous l'effet des sollicitations mécaniques associées à la sécheres- se, à la chaleur et à la pollution par les vents de sable, par exemple.For irrigation, there are several types of pumps, such as pumps - single or double-acting - piston that have the disadvantage of wearing wear parts, especially segments, which are often sources and can not be changed simply, or such flexible diaphragm pumps - also single or double effect - which usually perish, by rupture of the membrane under the effect of the mechanical stresses associated with drying, heat and pollution by sandstorms, for example.
On connaît d'autres réalisations, telles celles décrites dans les brevets européen 199.598 et 111.555, qui fonctionnent sous pression d'air, celles proposées dans les brevets russes 1.147.291 et 1.041.075 qui nécessitent une connection électrique, celles des brevets allemand 3.235.797 et russe 989.844 qui comprennent différents organes mécaniques sensibles ou celles du brevet autrichien 8.435.664 qui comporte un dia parage interne flexible. Other embodiments are known, such as those described in the European patents 199.598 and 111.555, which operate under air pressure, those proposed in the Russian patents 1.147.291 and 1.041.075 which require an electrical connection, those of the German patents 3.235 .797 and Russian 989,844 which comprise various sensitive mechanical members or those of the Austrian patent 8,435,664 which comprises a flexible internal diasage.
L'ensemble de ces dispositifs pressente l'inconvénient majeur de nécessiter, en cas d'avarie, des connaissances suffisantes de l'utilisateur ou d'un dépanneur pour lui permettre de procéder au démontage et au remplacement - lorsqu'il a la pos sibilité de se procurer les pièces de rechange - des organe défaillants, souvent internes au corps de pompe.All these devices have the major disadvantage of requiring, in case of damage, sufficient knowledge of the user or a repairman to allow it to proceed with disassembly and replacement - when it has the posibility to obtain spare parts - failing components, often internal to the pump casing.
L'analyse de l'art antérieur montre, à l'évidence, qu'une pompe ne comportant aucun organe mécanique fragile ou pièce d'usure, susceptible de fonctionner efficacement, de présenter une grande longévité et d'une réparation aisée en cas de panne, n' est pas connue.The analysis of the prior art shows, obviously, that a pump having no fragile mechanical member or wear part, able to function effectively, to have a long life and easy repair in case of breakdown, is not known.
L'objectif de l'invention est donc la mise au point d'une pompe volumétrique simple, présentant les caractéristiques requises pour l'application, - c'est-à-dire capable d'un débit minimal de quatre mètres cubes par heure avec une possibilité d'aspiration dans des puits où la hauteur d'eau atteint au maximum cinq mettes et une nécessité de refoulement à dix mettes -, d'une durée de vie satisfaisante, ne nécessitant aucun entretrien en service, et facile à réparer, avec les moyens locaux, en cas de defaillance. De plus, une telle pompe, pour être accessible aux utilisateurs des pays en voie de développement, doit être peu onéreuse.The objective of the invention is therefore the development of a single volumetric pump, having the characteristics required for the application, that is to say capable of a minimum flow of four cubic meters per hour with a possibility of suction in wells where the water level reaches a maximum of five meters and a need for ten-meter return - a satisfactory service life, requiring no maintenance in service, and easy to repair, with local means, in case of failure. In addition, such a pump, to be accessible to users in developing countries, must be inexpensive.
Pour ce faire, la pompe volumétrique, objet de l'invention est composée, au moins, des éléments ci-apres, assemblés sur un bâti rustique - une chambre à volume variable, de section généralement cir
culaire, à paroi souple élastiquement déformable dans le
sens axial, sous l'effet d'une traction ou d'une compres
sion, sans deformation radiale - deux flasques d'extrémité de ladite chambre, rigides et
comportant l'un un clapet d'aspiration, l'autre un clapet de
refoulement, clapets sur lesquels sont montés, respecti
Veinent, un tuyau d'aspiration et un tuyau de refoulement de
l'eau ;; - un moyen mécanique d'actionnement de la pompe dont la ver
sion la plus simple est constituée d'un levier mais qui peut
également être, à titre d'exemple non limitatif, un excen
trique mû par une manivelle ou un volant. To do this, the volumetric pump, object of the invention is composed, at least, of the following elements, assembled on a rustic frame - a variable volume chamber, usually section cir
flexible elastically flexible wall in the
axial direction, under the effect of a traction or compres
without radial deformation - two end flanges of said chamber, rigid and
having one suction valve, the other a check valve
backflow, valves on which are mounted, respecti
Veinez, a suction pipe and a discharge pipe of
the water ;; a mechanical means for actuating the pump whose worm
the simplest form is a lever but which can
also, as a non-limitative example, an excen
driven by a crank or a steering wheel.
Ces éléments constitutifs composent, ainsi, une pompe volui é- trique à simple effet.These constituent elements thus constitute a single-effect volumetric pump.
Il est possible dans une variante, de réaliser une pompe volumétrique à double effet, qui sera alors munie de deux chambres à volume variable, obturées chacune par deux flasques - équipés l'un d' un clapet d'aspiration, autre d'un clapet de refoulement sur lesquels sont montés, respectivement, les tuyaux d'aspiration et de refoulement - le moyen mécanique d'actionnement de la pompe permettant alors de mettre en oeuvre, simultanément, les deux chambres à volume variable.It is possible in a variant, to make a double-acting volumetric pump, which will then be provided with two variable-volume chambers, each closed by two flanges - equipped with one of a suction valve, other with a flap discharge pipes on which are mounted respectively the suction pipe and discharge - the mechanical means of actuating the pump then to implement, simultaneously, the two variable volume chambers.
Pour des applications où le niveau de l'eau est bas par rapport à celui de l'ouverture du puits, il est possible de munir la pompe volumétrique - qui sera alors introdîlite dans 16 puits - d'un système mécanique de rallonge permettant la transmission du mouvement depuis le moyen mécanique d' action- moment de la pompe jusqu'au flasque de la chambre à volume variable.For applications where the water level is low compared to that of the opening of the well, it is possible to provide the volumetric pump - which will then be introduced into 16 wells - with a mechanical extension system allowing the transmission movement from the mechanical means of action - moment of the pump to the flange of the variable volume chamber.
La paroi cylindrique, élastiquement déformable, de la (ou des > chambre(s) à volume variable de la pompe volumétrique constitue l'organe essentiel de ladite pompe puisqu'elle permet 'es variations de volume de la (ou des) chambre(s) et conditionne, par conséquent, le rendement de la pompe volumétrique.The elastically deformable cylindrical wall of the variable volume chamber (s) of the positive displacement pump constitutes the essential organ of said pump since it allows variations in the volume of the chamber (s). ) and therefore conditions the efficiency of the positive displacement pump.
La réalisation de la paroi cylindrique, élastiquement déformable, en une composition élastomérique, permet à ladite paru cylindrique de se comporter comme un ressort ce qui a pour conséquence de faire absorber, par la chambre à volume variable, de l'énergie utilisable dans la phase active de refoulement. De ce fait, la chambre à volume variable de la pompe volumétrique fonctionne, grâce à sa paroi cylindrique élast- quement déformable, corne un accumulateur d'energie limita, ainsi la dépense physique pour le refoulement d'un même volurat d'eau.The production of the cylindrical wall, elastically deformable, into an elastomeric composition, allows said cylindrical part to behave like a spring, which has the consequence of making the variable volume chamber absorb energy that can be used in the phase. active repression. As a result, the variable-volume chamber of the positive-displacement pump operates, thanks to its cylindrical wall that is highly deformable, with a limited energy accumulator, thus the physical expense for the discharge of the same volume of water.
Pour un bon rendement, il est essentiel que la paroi cylin- drique élastiquement déformable ne présente, sous l'effet la pression interne ou de la dépression, qu'une déformation axiale car une déformation radiale ou un flambage empêcherait le déplacement du volume d'eau contenu dans la chambre G volume variable. For a good yield, it is essential that the cylindrical elastically deformable wall has, under the effect of the internal pressure or the depression, only axial deformation because a radial deformation or buckling would prevent the displacement of the volume of water contained in the room G variable volume.
Il est également important que soit assuree une bonne etan choit au niveau du raccordement sur les flasques et que la paroi cylindrique é lastiquement déformable offre une bonne résistance aux sollicitations dynamiques que provoque, à un rythme d'environ un coup toutes les 1 à 2 secondes, pendant des durées pouvant atteindre 8 à 10 heures par jour, le moyen mécanique d'actionnement de la pompe volumétrique.It is also important that a good seal is provided at the connection on the flanges and that the cylindrical wall that is elastically deformable offers good resistance to the dynamic stresses caused by it, at a rate of approximately one stroke every 1 to 2 seconds. for periods of up to 8 to 10 hours a day, the mechanical means for actuating the positive displacement pump.
Les caractéristiques et variantes de l'invenìon seront mieux comprises à la lecture de la description accompaanant les dessins, dans lesquels - la figure 1 schématise les éléments constitutifs d'une pompe
volumétrique, à simple effet, et illustre son mode de fonc
tionnemet - la figure 2 montre, schématiquement, la constitution d'une
pompe volumétrique à double effet, munie d'un levier
d'actionnement de ladite pompe, à double bras - la figure 3 est relative à la construction de la paroi
cylindrique, élastiquement déformable, de la chambre a
volume variable de la pompe volumétrique - la figure 4 illustre différentes possibilités de montage de
la paroi cylindrique élastiquement déformable sur les flas
ques pour constituer la chambre à volume variable de la
pompe volumétrique - la figure 5 décrit diverses solutions, simples, pour réa
liser le moyen mécanique d'actionnement de la pompe volume trique - la figure 6 propose une variante de la pompe volumétrique
destinée à une utilisation à l'intérieur d'un puits.The characteristics and variants of the invention will be better understood on reading the description accompanying the drawings, in which - FIG. 1 schematizes the elements constituting a pump.
volumetric, single-acting, and illustrates its mode of operation
Figure 2 shows, schematically, the constitution of a
double acting volumetric pump with lever
for actuating said pump, with double arms - FIG. 3 relates to the construction of the wall
cylindrical, elastically deformable, of the chamber a
variable volume of the positive displacement pump - Figure 4 illustrates different mounting possibilities of
the cylindrical wall elastically deformable on the flasks
to constitute the variable volume chamber of the
volumetric pump - Figure 5 describes various solutions, simple, for real
to read the mechanical means of actuation of the tricuspump pump - figure 6 proposes a variant of the volumetric pump
intended for use inside a well.
La figure 1 schématise les éléments constitutifs d'une pompe volumétrique, à simple effet, et illustre son mode de fonctionnement.Figure 1 shows the constituent elements of a positive displacement pump, and illustrates its mode of operation.
La pompe volumétrique est composée, comme le montre la vue la - relative à l'état d'équilibre -, d'une chambre à volume variable (C), comportant une paroi cylindrique (1), élastiquement déformable dans le sens axial sans déformation radiale, montée de façon étanche sur deux flasques (2a) et (2b) qui en constituent les bouchons d'extrémité, - le flasque inférieur (2a) comportant un clapet d'aspiration (3a) , ant-- retour, sur lequel est raccordé un tuyau d'aspiration (4a) qui plonge dans un puits (8) et le flasque supérieur (lob) compor- tant un clapet de refoulement (3b), anti-retour, sur lequel est raccordé un tuyau de refoulement (4b) destiné à l'arrosage des cultures - et, - relié â ladite chambre à volume variable (C) par une articulation à 3 points (7a), (7b) et (7c) -, levier (5) qui constitue le moyen mécanique d'actionnement de la pompe volumétrique.The volumetric pump is composed, as shown in the view la - relative to the state of equilibrium - of a variable volume chamber (C), comprising a cylindrical wall (1), elastically deformable in the axial direction without deformation radial, mounted sealingly on two flanges (2a) and (2b) which constitute the end plugs, - the lower flange (2a) comprising a suction valve (3a), ant-return, on which is connected to a suction pipe (4a) which is immersed in a well (8) and the upper flange (lob) comprising a discharge valve (3b), non-return, to which is connected a discharge pipe (4b) for watering crops - and - connected to said variable volume chamber (C) by a 3-point hinge (7a), (7b) and (7c) - lever (5) which constitutes the mechanical means of actuation of the positive displacement pump.
L'ensemble de ces éléments est monté sur un bâti (6), rudimen- taire, composé de tubes mécano-soudés ou de pièces de boi assemblées, qui permet de placer la pompe volumétrique, à surface du sol, à proximité du puits (8).All of these elements are mounted on a frame (6), rudimentary, composed of mechanically welded tubes or assembled pieces of wood, which allows to place the volumetric pump, surface of the ground, near the well ( 8).
En fonctionnement, comme l'illustre la vue lb, lorsque le bras de levier (5) est actionné vers le haut, jusqu'à la positif: maximale (5a), il s'exerce sur la paroi cylindrique (1), élastiquement déformable, de la chambre à volume variable (C) pa l'intermédiaire du point d'articulation (7b), un effort ce traction, transmis par le point d'articulation (7c), qui provoque un allongement (A) de ladite paroi cylindrique (i; par rapport à sa position d'équilibre initiale représentée t traits discontinus.In operation, as shown in the view lb, when the lever arm (5) is actuated upwards, up to the positive: maximum (5a), it is exerted on the cylindrical wall (1), elastically deformable of the variable volume chamber (C) via the articulation point (7b), a force that traction, transmitted by the articulation point (7c), which causes an elongation (A) of said cylindrical wall (i) with respect to its initial equilibrium position represented as discontinuous lines.
Cet allongement a pour effet de créer, à l'intérieur de chambre variable (C) , une dépression qui provoque la fermetur- du clapet de refoulement (3b) et l'ouverture du clapet d'aspiration (3a) provoquant la montée, par l'intermédiaire du tuyau d'aspiration (4a), de l'eau contenue dans le puits (8) jusqu' la chambre à volume variable (C) de la pompe volumétrique.This elongation has the effect of creating, within a variable chamber (C), a depression which causes the closing of the discharge valve (3b) and the opening of the suction valve (3a) causing the rise, by via the suction hose (4a), the water contained in the well (8) to the variable volume chamber (C) of the positive displacement pump.
Dans la seconde partie du cycle, comme le montre la vue 1c, levier (5) qui était en position maximale (5a) est alor abaissé jusqu'à la position minimale (5b), ce qui a pour effet d'annuler l'allongement (A) en ramenant la paroi cylindrique (1) à sa position d'équilibre puis de provoquer, par l'inte- médiaire des points d'articulation (7b) et (7c), la compression, d'une valeur (B) de la paroi cylindrique (1), entraidant la fermeture du clapet d'aspiration (3a) et l'ouverture du clapet de refoulement (3b). Une partie de l'eau contenue dans la chambre à volume variable (C) de la pompe volumétrique est alors refoulée, pour L'arrosage des cultures, par le tuyau de refoulement (4b).In the second part of the cycle, as shown in the view 1c, lever (5) which was in the maximum position (5a) is then lowered to the minimum position (5b), which has the effect of canceling the elongation (A) returning the cylindrical wall (1) to its equilibrium position and then causing, by means of the articulation points (7b) and (7c), compression, a value (B) the cylindrical wall (1), assisting the closing of the suction valve (3a) and the opening of the discharge valve (3b). Part of the water contained in the variable volume chamber (C) of the positive displacement pump is then discharged, for irrigation of crops, by the discharge pipe (4b).
Le cycle se poursuit en remontant le bras de levier en position (5a). The cycle continues by raising the lever arm to position (5a).
Au cours d'un cycle, la paroi cylindrique (1), élastiquement déformable, se comporte donc comme un ressort et permet à la chambre à volume variable (C) d'accumuler de l'énergie qui est utilisée dans la phase active de refoulement de l'eau.During a cycle, the cylindrical wall (1), elastically deformable, thus behaves like a spring and allows the variable volume chamber (C) to accumulate energy that is used in the active phase of repression some water.
La figure 2 montre, schématiquement, la construction d'une pompe volumetrique à double effet, munie d'un levier d'actionnement de ladite pompe, à double bras.Figure 2 shows, schematically, the construction of a double-acting volumetric pump, provided with an actuating lever of said pump, double arm.
Sur le bati (6) sont placées, l'unie au dessus de l'autre, deux chambres à volume variable (CL) et (C2), constituées, chacune, d'une paroi cylindrique (li, élastiquement déformable, montée de façon étanche sur des flasques d'extrémité.On the frame (6) are placed, one above the other, two chambers variable volume (CL) and (C2), each consisting of a cylindrical wall (li, elastically deformable, mounted so tight on end flanges.
Les flasques inférieurs (2a > ' de la chambre à volume variable (C1) et (2c) de la chambre à volume variable (C2) comportent des clapets d'aspiration, respectivement (3a) et (3c), alors que les flasques supérieurs (2b) de la chambre à volume variable (C1) et (2d) de la chambre à volume variable (C2) comportent des clapets de refoulement, respectivement (3b) et (3d).The lower flanges (2a> 'of the variable volume chamber (C1) and (2c) of the variable volume chamber (C2) have suction valves, respectively (3a) and (3c), while the upper flanges (2b) of the variable volume chamber (C1) and (2d) of the variable volume chamber (C2) comprise discharge valves, respectively (3b) and (3d).
Sur les clapets d'aspiration (3a) et (3c) des chambres à volume variable (C1) et tCSj sont montés des éléments de tuyaux (4al) et (4a2) Qui se réunissent, par un T, pour former le tuyau d'aspiration (4a) permettant d'extraire l'eau du puits (8).On the suction valves (3a) and (3c) of variable volume chambers (C1) and tCSj are mounted pipe elements (4al) and (4a2) which meet, by a T, to form the pipe of suction (4a) for extracting water from the well (8).
De même, sur les clapets de refoulement (3b) et (3d) sont montés des éléments de tuyaux (4bl) et (4b2) qui se rejoignent par un T pour former le tuyau de refoulement (4b).Similarly, on the discharge valves (3b) and (3d) are mounted pipe elements (4bl) and (4b2) which meet with a T to form the discharge pipe (4b).
Lorsque l'on actionne le levier (5), par exemple de manière telle que l'extrémité (El) soit amenée en position haute, l'extrémité (E2) s'abaisse. Ce mouvement entrain, simultanément, par l'intermédiaire, d'une part, des points d'articulation (7a) et (7b) et, d'autre part, du point d'articulation (7c) relié au flasque supérieur (2b) de la chambre à volume variable (cri) et du point d'articulation (7d) relié au flasque inférieur (2c) de la chambre à volume variable (C2), la compression de la paroi cylindrique (1), élastiquement déformable, de la chambre à volume variable (cri) et l'exten- sion de la paroi cylindrique (1) de la chambre à volume variable (C2), ce qui a pour effet, d'une part, l'aspiration de l'eau dans la chambre à volume variable (C2), grâce à la fermeture du clapet d'aspiration (3c) et à la fermeture du clapet de refoulement (3d), clapets portés, respectivement, par les flasques inférieur (2c) et supèrieur'(2d) de ladite chambre à volume variable (C2) et, d'autre part, le refoulement de l'eau contenue dans la chambre à volume variable (Ci), grâce à l'ouverture du clapet de refoulement (3b) et à l'ouverture du clapet d'aspiration (3a), clapets portés, respectivement par les flasques supérieur (2b) et inférieur (2a) de ladite chambre à volume variable (C1). When the lever (5) is actuated, for example in such a way that the end (E1) is brought into the high position, the end (E2) is lowered. This movement goes, simultaneously, through, on the one hand, hinge points (7a) and (7b) and, on the other hand, the hinge point (7c) connected to the upper flange (2b) of the variable volume chamber (cry) and the articulation point (7d) connected to the lower flange (2c) of the variable volume chamber (C2), the compression of the cylindrical wall (1), which is elastically deformable, of the variable volume chamber (cry) and the extension of the cylindrical wall (1) of the variable volume chamber (C2), which has the effect, on the one hand, of drawing water into the variable volume chamber (C2), thanks to the closure of the suction valve (3c) and the closing of the discharge valve (3d), valves carried, respectively, by the lower flanges (2c) and upper '(2d) of said variable volume chamber (C2) and, on the other hand, the discharge of the water contained in the variable volume chamber (Ci), thanks to the opening of the discharge valve (3b) and at the opening of the suction valve (3a), valves carried respectively by the upper flanges (2b) and lower (2a) of said variable volume chamber (C1).
Le processus inverse se produit lorsque l'extrémité (El) du levier (5) est rabaisse, entraînant la remontée de l'extrémité (ES), le cycle se poursuivant selon ce mouvement alternatif des bras du levier (5). L'eau est ainsi aspirée par le tuyau d'aspiration (4a) dans l'une des chambres à volume variable pendant qu'elle est refoulé de l'autre chambre à volume variable par l'intermédiaire du tuyau de refoulement (4b).The opposite process occurs when the end (El) of the lever (5) is lowered, causing the rise of the end (ES), the cycle continuing according to this reciprocating movement of the arms of the lever (5). The water is thus sucked by the suction pipe (4a) into one of the variable volume chambers as it is discharged from the other variable volume chamber through the discharge pipe (4b).
La figure 3 est relative à la construction de la paroi cylindrique élastiquement déformable de la chambre à volume variable de la pompe volumétrique.Figure 3 relates to the construction of the elastically deformable cylindrical wall of the variable volume chamber of the positive displacement pump.
C'est en effet l'organe essentiel de la pompe volumétrique qui est constitué par la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) de la chambre à volume variable, puisque c'est lui qui conditionne la variation du volume de ladite chambre et le déplacement du volume d'eau qui y est contenu.It is in fact the essential organ of the volumetric pump which is constituted by the elastically deformable cylindrical wall (1) of the variable volume chamber, since it is it which conditions the variation of the volume of said chamber and the displacement of the volume of water contained therein.
La vue 3a est une coupe longitudinale de la paroi cylindrique (i), élastiquement déformable.The view 3a is a longitudinal section of the cylindrical wall (i), elastically deformable.
La paroi élastiquement déformable (1) de la chambre à volume variable de la pompe volumétrique est un cylindre creux, de hauteur (H) et de diamètre (D), réalisé dans une composition élastomérique (9) - dont la formulation assure une bonne distance aux sollicitations dynamiques - renforcée par au oins une nappe d'armature (10) constituée de fils ou cables textiles ou métalliques et par un enroulement hélicoïdal (11), en acier à ressort ou en fil synthétique à haut module tel que du polyamide aromatique, par exemple.The elastically deformable wall (1) of the variable volume chamber of the positive displacement pump is a hollow cylinder, of height (H) and diameter (D), made in an elastomeric composition (9) whose formulation provides a good distance with dynamic stresses - reinforced by at least one reinforcing ply (10) consisting of textile or metal threads or cables and with a helical winding (11), spring steel or high modulus synthetic yarn such as aromatic polyamide, for example.
La géométrie de la paroi élastiquement déformable (1) est choisie de manière telle que ladite paroi ne puisse flamber lorsqu'elle est soumise à un effort de compression axiale.The geometry of the elastically deformable wall (1) is chosen such that said wall can not flare when it is subjected to an axial compressive force.
Pour ce faire, le rapport de la hauteur (H) au diamètre (D) de la paroi cylindrique sera choisi au plus Ggal-g i et, préfé- rentiellement égal à 0,8.To do this, the ratio of the height (H) to the diameter (D) of the cylindrical wall will be chosen at most Ggal-g i and preferably equal to 0.8.
On sait, en effet, qu'un cylindre soumis à une compression axiale aura d'autant plus tendance à flamber que sa hauteur sera grande par rapport au diamètre. Par ailleurs, afin que la fatigue accumulée par la chambre à volume variable soit la plus faible possible, il faut que le rapport du débattement sur la hauteur totale prenne une valeur aussi basse que possible. I1 est donc nécessaire de trouver un compromis entre le comportement mécanique et la résistance à la fatigue.It is known, in fact, that a cylinder subjected to axial compression will be all the more likely to flare up as its height will be large relative to the diameter. Moreover, so that the fatigue accumulated by the variable volume chamber is as low as possible, it is necessary that the ratio of the deflection on the total height takes a value as low as possible. It is therefore necessary to find a compromise between the mechanical behavior and the fatigue resistance.
Le meilleur compromis est obtenu lorsque le rapport (H)/(D) est compris entre 0,6 et 1.The best compromise is obtained when the ratio (H) / (D) is between 0.6 and 1.
La paroi cylindrique (1) est réalisée dans une composition élastomérique (9) qui lui confère ses propriétés de déforma- bilité reversible. La composition élastomérique (9) recevra une formulation qui, par le choix de l'élastomère de base et celui des autres composants, lui conférera une bonne résistance mécanique et dynamique garantissant la longévité de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) sous les contraintes des sollicitations, de l'ordre de 0,5 à 1 Hertz, pendant 8 à 10 heures d'utilisation quotidienne.The cylindrical wall (1) is made of an elastomeric composition (9) which gives it its reversible deformability properties. The elastomeric composition (9) will receive a formulation which, by the choice of the base elastomer and that of the other components, will give it a good mechanical and dynamic strength guaranteeing the longevity of the elastically deformable cylindrical wall (1) under the constraints of the solicitations, of the order of 0.5 to 1 Hertz, during 8 to 10 hours of daily use.
Dans l'épaisseur de la composition élastomérique (9) est placée une armature (10), composée d'une ou plusieurs nappes de fils ou cables textiles ou métalliques qui en assure le renforcement.In the thickness of the elastomeric composition (9) is placed an armature (10), composed of one or more plies of textile or metal threads or cables which ensures the reinforcement thereof.
Afin de permettre à la paroi cylindrique élastiquement d & or- mable (1) de s'allonger, lorsqu'elle est mise sous pression, sans déformation radiale qui serait préjudiciable à un bon rendement volumétrique, l'armature (10) est placée sous un angle de pose (P), par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de la paroi cylindrique, au plus égal à 350 et, préférentiellement compris entre 10 et 30Q. In order to allow the elastically expandable cylindrical wall (1) to elongate, when pressurized, without radial deformation which would be detrimental to a good volumetric efficiency, the armature (10) is placed under a laying angle (P), with respect to a plane perpendicular to the axis of the cylindrical wall, at most equal to 350 and preferably between 10 and 30Q.
Si l'angle de pose (P) est voisin de O (ou inférieur à 10-), une seule nappe d'armature (10) est utilisée. Dans le cas contraire, l'armature (10) est constituée d'au moins une paire de nappes, chaque nappe de la paire étant posée avec un angle < P) égal mais de signe contraire à celui de l'autre nappe de la même paire.If the laying angle (P) is close to O (or less than 10-), a single reinforcing ply (10) is used. In the opposite case, the armature (10) consists of at least one pair of plies, each ply of the pair being laid with an angle <P) equal but of opposite sign to that of the other ply of the same ply. pair.
Un renforcement supplémentaire (11), constitué, à titre d'exemples non limitatifs, d'un fil d'acier à ressort ou de fil synthétique à haut module, est destiné à empêcher l'aplatissement de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1), sous l'effet de la dépression interné créée dans la cham- bre à volume variable par l'allongement de ladite paroi cylindrique provoqué par le moyen mécanique d'actionnement de 1a pompe volumétrique.A further reinforcement (11) consisting, by way of non-limiting examples, of a spring steel wire or of high modulus synthetic wire, is intended to prevent the flattening of the elastically deformable cylindrical wall (1). under the effect of the internal depression created in the variable volume chamber by the elongation of said cylindrical wall caused by the mechanical means for actuating the volumetric pump.
Avantageusement, comme illustré, une bande de tissu (12) destinée à limiter les risques de blessure de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) lors du montage des flasques, est place dans l'épaisseur de la composition élastomérique (9), au voisinage des extrémités haute et basse de ladite paroi élastiquement déformable (1), afin d'atténuer les contraintes en cas d'utilisation de moyens de fixation mécanique tels que des bandes de serrage ou des colliers.Advantageously, as illustrated, a strip of fabric (12) intended to limit the risk of injury of the elastically deformable cylindrical wall (1) during assembly of the flanges, is placed in the thickness of the elastomeric composition (9), in the vicinity high and low ends of said elastically deformable wall (1), in order to mitigate the stresses when using mechanical fastening means such as clamping bands or collars.
La (ou les) nappe(s) d'armature (10) sont placées, indifférem- ment, dans l'épaisseur de la composition élastomérique (9) dans une position plus externe ou plus interne que le renf or- cement hélicoïdal (11), ledit renforcement hélicoïdal pouvant même être situé entre deux nappes de l'armature (10).
The reinforcing ply (s) (10) are placed indifferently in the thickness of the elastomeric composition (9) in a more external or internal position than the helical reinforcement (11). ), said helical reinforcement can even be located between two plies of the armature (10).
La vue 3b détaille les caractéristiques de pose de l'armature (10) et du renforcement hélicoïdal (11) de la paroi cylindrique élastiquement déformable.The view 3b details the laying characteristics of the reinforcement (10) and the helical reinforcement (11) of the elastically deformable cylindrical wall.
Lorsque du fil d'acier à ressort est utilisé pour le renforcement hélicoïdal (11), le pas d'enroulement (F), c'est-à-dire la distance séparant deux spires successives de l'hélicoîde, doit être inférieur a 10 fois le diamètre du fil utilisé, faute de quoi la paroi cylindrique élastiquement déformable (i) présenterait, lorsqu'elle serait soumise à une dépres- sion, une déformation radiale se traduisant par un aplatissement. Le pas sera très inférieur, c'est-dire-dire que l'hèlicoïde sera plus serrée, si le renforceient hélicoïdal (il) est réalisé avec un fil synthétique.When spring steel wire is used for the helical reinforcement (11), the winding pitch (F), i.e. the distance separating two successive turns of the helicoid, must be less than 10 the diameter of the wire used, otherwise the elastically deformable cylindrical wall (i) would, when subjected to a depression, a radial deformation resulting in a flattening. The step will be very inferior, that is to say that the helicoid will be tighter, if the reinforcing helical (it) is realized with a synthetic thread.
Le renforcement hélicoïdal (11) est rendu solidaire de la composition élastomérique (9) grâce à un traitemellt d'adhéri- sation, appliqué au matériau constitutif - acier à ressort ou fil synthétique à haut module -, avant la confection de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1), traitement qui établit des liaisons physico-chimiques entre les constituants au moment de la vulcanisation de ladite paroi cylindrique élastiquement déformable.The helical reinforcement (11) is made integral with the elastomeric composition (9) by means of a bonding treatment, applied to the constituent material - spring steel or high modulus synthetic thread - before the elastically cylindrical wall is made up. deformable (1), treatment which establishes physico-chemical bonds between the constituents at the time of vulcanization of said elastically deformable cylindrical wall.
La vue 3c met en évidence l'angle de pose tPj des fils ou cables, textiles ou métalliques, de l'armature (10) destinée à empêcher le gonflement ou la dilatation radiale de la paroi cylindrique élastiquement dèformable, sous l'effet de la pression interne, dans une variante comportant deux nappes (lOa) et (lOb) constituant l'armature (10).The view 3c shows the laying angle tPj of the textile or metal wires or cables of the armature (10) intended to prevent the radial swelling or expansion of the elastically deformable cylindrical wall, under the effect of the internal pressure, in a variant comprising two plies (10a) and (10b) constituting the armature (10).
Pour que la paroi cylindrique (1) présente des caractéristiques de déformabilité axiale reversible, il est nécessaire que l'angle de pose (P) de cablès de l'armature (10) soit inférieur à l'angle communément appelé angle d'équilibre, qui est de 360. In order for the cylindrical wall (1) to exhibit reversible axial deformability characteristics, it is necessary that the laying angle (P) of the wires of the armature (10) is less than the angle commonly called the equilibrium angle, which is 360.
Il est connu que la variation de longueur d'une paroi cylindrique déformable s'accompagne, généralement, d'une variation de diamètre. En effet, lorsque la paroi cylindrique s'allonge, son diamètre diminue alors que lorsqu'elle se contracte, son diamètre augmente.It is known that the variation in length of a deformable cylindrical wall is generally accompanied by a variation in diameter. Indeed, when the cylindrical wall elongates, its diameter decreases while when it contracts, its diameter increases.
Pour éviter une telle variation radiale, les nappes d'armature (iota) et (lOb) sont posées, dans la composition élastomèrique (9) avec un angle (P) aussi différent que possible de l'angle d'équilibre et, dans tous les cas inférieur à 36 , et de telle manière que l'angle (P1) de la première nappe (iota) soit égal mais de signe opposé à l'angle (E2) de la deuxième nappe (10b).To avoid such a radial variation, the reinforcing plies (iota) and (10b) are laid in the elastomeric composition (9) with an angle (P) as different as possible from the equilibrium angle and, in all the cases less than 36, and such that the angle (P1) of the first ply (iota) is equal but of opposite sign to the angle (E2) of the second ply (10b).
Ainsi, la nappe la plus externe (iota) de fils ou cables textiles ou métalliques aura un angle de pose (P1) compris, pré- férentiellement, entre 10 et 300 alors que la nappe la plus interne (10b) aura un angle de pose (P2) de même valeur mais de signe opposé, c'est-à-dire compris entre -10 et -300. Thus, the outermost web (iota) of textile or metallic threads or cables will have a laying angle (P1) preferably between 10 and 300, while the innermost web (10b) will have a laying angle. (P2) of the same value but of opposite sign, that is to say between -10 and -300.
Les nappes (iota) et (10b) de l'armature (10) sont rendues solidaires de la composition élastomérique (9) place à un traitement d'adhérisation, appliqué aux fils ou cables textiles ou métalliques préalablement à la confection de la paroi cylindrique élastiquement déformable, traitement qui etablit, au cours de l'opération de vulcanisatioh de ladite paroi cylindrique, des liaisons physico-chimiques entre les éléments constitutifs.The plies (iota) and (10b) of the reinforcement (10) are made integral with the elastomeric composition (9) placed on an adhesion treatment, applied to the textile or metal threads or cables prior to the making of the cylindrical wall elastically deformable, treatment which establishes, during the vulcanisatioh operation of said cylindrical wall, physicochemical bonds between the constituent elements.
La figure 4 illustre différentes possibilités de montage de la paroi cylindrique élastiquement déformable sur les flasques pour constituer la chambre à volume variable de la pompe volumétrique.Figure 4 illustrates different possibilities of mounting the elastically deformable cylindrical wall on the flanges to form the variable volume chamber of the positive displacement pump.
Les clapets d'aspiration et de refoulement n'y sont pas représentés.Suction and discharge valves are not shown.
La vue 4a montre le montage le plus simple, dans lequel le flasque (2) est choisi d'un diamètre extérieur légèrement supérieur - d'environ 0,3 à 0,5 % - au diamètre intérieur de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) , afin d'être introduit à force - en jouant sur l'élasticité de la composl- tion élastomérique (9) - sur l'extrémité de la paroi cylindrique (1), dont le renforcement hélicoïdal (il) , dans la variante illustrée, .est placé intérieurement dans 1 ' épaisseur de la couche élastomérique (9) par rapport à la nappe d'arma ture (10), ladite extrémité de la paroi cylindrique (1) étant munie d'un tissu protecteur (12).The view 4a shows the simplest arrangement, in which the flange (2) is chosen to have a slightly greater outer diameter - of approximately 0.3 to 0.5% - than the inside diameter of the elastically deformable cylindrical wall (1 ), in order to be introduced by force - by acting on the elasticity of the elastomeric composition (9) - on the end of the cylindrical wall (1), including the helical reinforcement (11), in the illustrated variant It is placed internally in the thickness of the elastomeric layer (9) with respect to the armor ply (10), said end of the cylindrical wall (1) being provided with a protective fabric (12).
Un collier (13) est alors mis en place pour procéder au serrage de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) sur la périphérie du flasque (2), pour parfaire l'étanchéité de la chambre à volume variable (C) ainsi formee.A collar (13) is then put in place to tighten the elastically deformable cylindrical wall (1) on the periphery of the flange (2) to complete the tightness of the variable volume chamber (C) thus formed.
Cette solution de montage, qui présente l'avantage de la sim plicité, nécessite un resserrage, de temps à autre, du collier (13) afin que l'étanchéité soit maintenue malgré les deforma- tions de la paroi cylindrique (1) résultant des sollicitations mécaniques et dynamiques de l'utilisation.This mounting solution, which has the advantage of simplicity, requires the collar (13) to be retightened from time to time so that the seal is maintained despite the deformations of the cylindrical wall (1) resulting from the mechanical and dynamic loads of use.
Le montage, selon la vue 4b, de la paroi cylindrique élasti- quement déformable (1) - dans laquelle l'armature (10) a été place dans l'épaisseur de la composition élastomérique (9) en position intérieure par rapport au renforcement hélicoïdal (ils, dans cette variante - nécessite l'utilisation dun flasque (2) à la périphérie duquel a et ménagée une gorge (14) destinée à recevoir un bourrelet périphérique (15) , créé a l'intérieur de l'extrémité de la paroi cylindrioue (i) r par moulage, au moment de la vulcanisation de ladite paroi cylindrique (1).The mounting, according to the view 4b, of the elastically deformable cylindrical wall (1) - in which the armature (10) has been placed in the thickness of the elastomeric composition (9) in the inner position relative to the helical reinforcement (They, in this variant - requires the use of a flange (2) on the periphery of which has and provided a groove (14) for receiving a peripheral bead (15), created inside the end of the wall cylindrioue (i) r by molding, at the time of vulcanization of said cylindrical wall (1).
Le montage s'opère en forçant l'introduction du flasque (2) sur l'extrémité de la paroi cylindrique (1) jusqu' ce que le bourrelet périphérique (15) - qui constitue un joint intérieur intégré à la paroi cylindrique - vienne se loger dans la gorge (14) dudit flasque (2). Ce montage est souvent - mais non obligatoirement - complété par un serrage grace à un moyen mécanique simple tel qu'un collier (13), l'extrémité de paroi cylindrique (1) étant munie d'un tissu protecteur (12). The assembly is effected by forcing the introduction of the flange (2) on the end of the cylindrical wall (1) until the peripheral bead (15) - which constitutes an internal joint integrated in the cylindrical wall - comes fit in the groove (14) of said flange (2). This assembly is often - but not necessarily - supplemented by a clamping by a simple mechanical means such as a collar (13), the cylindrical wall end (1) being provided with a protective fabric (12).
L'étanchéité ainsi obtenue est excellente et le collier (13) posé à titre de securite - nécessite des resserrages moins fréquents. The seal thus obtained is excellent and the collar (13) placed as a security - requires less frequent tightening.
Une autre variante de montage, qui garantit également une parfaite étanchéité et un excellent accrochage - sans nécessiter d'intervention en cours d'utilisation - est illustrée sur la vue 4c.Another mounting variant, which also guarantees a perfect seal and excellent adhesion - without the need for intervention during use - is illustrated in view 4c.
Ce montage utilise un flasque (2) comportant un filetage (16) à sa périphérie.This assembly uses a flange (2) having a thread (16) at its periphery.
Par ailleurs, l'extrémité de la paroi cylindrique élasti- quement déformable (1) - ici representée avec le renforcement hélicoïdal (11) placez dans l'épaisseur de la composition élas- homérique (9) entre les deux nappes d'armature (lOa) et (10b) - est munie d'une bague taraudée (17.) intégrée au cours de vulcanisation après avoir été mise en place au moment de ia confection de la paroi cylindrique (1).Furthermore, the end of the elastically deformable cylindrical wall (1) - here represented with the helical reinforcement (11) place in the thickness of the elastic-homeric composition (9) between the two reinforcing plies (10a). ) and (10b) - is provided with a threaded ring (17.) integrated during vulcanization after being put in place at the time of making the cylindrical wall (1).
La bague taraude (17) présente un diamètre externe égal ou légèrement supérieur au diamètre interne de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) pour permettre, d'une part, le démontage de ladite paroi cylindrique du mandrin sur lequel elle a été confectionnée et, d'autre part, le vissage, chacune des extrémités de la paroi cylindrique (1), des flasques (2). The tapped ring (17) has an external diameter equal to or slightly greater than the internal diameter of the elastically deformable cylindrical wall (1) to allow, on the one hand, the disassembly of said cylindrical wall of the mandrel on which it was made and, on the other hand, the screwing, each of the ends of the cylindrical wall (1), the flanges (2).
Les bagues taraudées (17j peuvent ètre réalises en métal ou en alliage métallique léger ou, préférentiellement, en matière plastique rigide homogène ou en matériau composite à matrice polymérique, ce qui permet un allégement de la paroi cylindrique (i) ainsi équipée.The threaded rings (17j may be made of metal or light metal alloy or, preferably, homogeneous rigid plastic material or polymeric matrix composite material, which allows a lightening of the cylindrical wall (i) thus equipped.
Les bagues taraudées (17) sont intégrées à la paroi cylindrique (1) en ce sens qu'elles sont placées à l'intérieur des extrémités de ladite paroi cylindrique (1), au moment de la confection, après avoir subi un traitement qui leur assurera, au cours de la vulcanisation de la paroi cylindrique, une liaison physico-chimique ou mécanique avec la composition élastomérique (9) comportant les nappes d'armature (lOai et (lOb) et le renforcement hélicoïdal (11).The threaded rings (17) are integrated in the cylindrical wall (1) in that they are placed inside the ends of said cylindrical wall (1), at the time of manufacture, after being subjected to a treatment which during the vulcanization of the cylindrical wall, ensure a physico-chemical or mechanical connection with the elastomeric composition (9) comprising the reinforcing plies (10a and 10b) and the helical reinforcement (11).
Les risques de blessure de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) au cours du montage des flasques (2) se trouvent éliminés ainsi que les risques d'arrachement ou de désolidarisation, sous l'effet des tractions répétées, desdits flasques (2) puisque l'accrochage s'opère par liaison mécanique - un simple vissaae - dans les bagues taraudes (17) totalement solidaires de l'intérieur de la paroi cylindrique (l). Un tel montage évite donc la mise en place dans l' & ais- seur de la composition élastomérique (9), au voisinage des extrémités de la paroi cylindrique (1) du tissu protecteur et évite, également, l'utilisation d'un collier (13) de serrage.The risks of injury of the elastically deformable cylindrical wall (1) during the mounting of the flanges (2) are eliminated as well as the risk of tearing or uncoupling, under the effect of repeated pulls, said flanges (2) since the attachment is effected by mechanical connection - a simple screw - in the rings taut (17) completely integral with the inside of the cylindrical wall (l). Such an assembly therefore avoids the introduction into the elastomer composition (9) of the vicinity of the ends of the cylindrical wall (1) of the protective fabric and also avoids the use of a collar (13) clamping.
La figure 5 décrit diverses solutions simples pour réaliser le moyen d'actionnement mécanique de la pompe volumétrique.Figure 5 describes various simple solutions to achieve the mechanical actuation means of the positive displacement pump.
La vue 5a schématise le simple levier (5) avec une arti culation (7) à trois points (7a), (7b) et (7c) utilisable avec une pompe à simple effet.The view 5a schematizes the simple lever (5) with a three-point articulating (7) (7a), (7b) and (7c) usable with a single-acting pump.
Le point d'articulation (7a) est celui qui est relié par un élément rigide 1183 à un étrier (19) situé à l'extrémité inférieure de la chambre à volume variable (C) de la pompe volume trique, le point d'articulation (7b) terminant par sa position, l'efficacité du bras de levier (5), le point d'articulation (7c) assurant le mouvement du flasque (2) et, par conséquent, de la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) en fonction du déplacement du levier (5), généralement actionné à la main. The hinge point (7a) is the one that is connected by a rigid element 1183 to a stirrup (19) located at the lower end of the variable volume chamber (C) of the volume control pump, the point of articulation (7b) ending with its position, the effectiveness of the lever arm (5), the articulation point (7c) ensuring the movement of the flange (2) and, consequently, the elastically deformable cylindrical wall (1) in function of the movement of the lever (5), generally operated by hand.
La géométrie et la souplesse de la paroi cylindrique élasti- quement déformable (1) autorisent une éventuelle simplifica- tion du système d'articulation, comme illustre sur la vue 5b. The geometry and the flexibility of the elastically deformable cylindrical wall (1) allow a possible simplification of the articulation system, as shown in the view 5b.
En effet, grâce à la flexibilité de la paroi cylindrique (ii, la chambre à volume variable (t) accepte de légères flexion lorsqu'elle est soumise aux mouvements du bras de levier (5) ce qui permet, sans diminuer l'efficacité de fonctionnement de ramener le système d'articulation, décrit pécédemment, pa trois points (7a), (7b) et (7c) à un système d'articulation, comportant un seul point (7b).Indeed, thanks to the flexibility of the cylindrical wall (ii, the variable volume chamber (t) accepts slight flexion when it is subjected to the movements of the lever arm (5) which allows, without reducing the effectiveness of operation of bringing back the articulation system, described previously, pa three points (7a), (7b) and (7c) to a hinge system, having a single point (7b).
La vue 5c applique le principe de la motricité par levier å une pompe volumetrique à double effet. Le point d'articulatic:. The view 5c applies the principle of leverage to a double acting volumetric pump. The point of articulatic:
(7a) étant fixe, le point d'articulation b) étant placé au milieu du levier (5), les points d'articulation (7c) et (7d assurent la transmission du mouvement, respectivement au flasque supérieur (2b) de la chambre à volume variable (Cl) et au flasque inférieur (2c) de la chambre à volume variable tC2) de la pompe volumétrique.(7a) being fixed, the hinge point b) being placed in the middle of the lever (5), the hinge points (7c) and (7d ensure the transmission of the movement respectively to the upper flange (2b) of the chamber variable volume (Cl) and lower flange (2c) of the variable volume chamber tC2) of the positive displacement pump.
Le levier (5) est généralement actionné, à la main, par deux personnes, situées de part et d'autre de la pompe volumétriqùe et pompant alternativement.The lever (5) is generally actuated, by hand, by two persons, located on both sides of the volumetric pump and pumping alternately.
Cependant, comme il est fatigant d'exercer pendant de longues périodes des efforts répétitifs avec les muscles des bras, moyen mécanique d'actionnement de la pompe volumétrique peut aisément être adapté afin que le mouvement soit donné par jambes des personnes qui pompent. A cet effet, il suffit de munir chaque extrémité du levier (5) d'un siège plastique vu metallique (20) transformant ainsi ledit levier à bras (5i en une balançoire ce qui a pour avantage d'allier l'utilité de pompe volumétrique avec la détente d'un instrument de jeu.However, as it is tiring to exert for repetitive efforts with the muscles of the arms for long periods of time, mechanical actuation means of the positive displacement pump can easily be adapted so that the movement is given by legs of the people who pump. For this purpose, it is sufficient to provide each end of the lever (5) with a metal plastic seat (20) thus transforming said lever arm (5i into a swing which has the advantage of combining the usefulness of volumetric pump with the relaxation of a gaming instrument.
La vue 5 schématise une autre configuration du moyen mécanique d'actionnement de la pompe volumétrique qui permet d'utilisei d'autres types de motricité que la seule force humaine.The view diagrammatically shows another configuration of the mechanical means for actuating the positive displacement pump which makes it possible to use other types of traction than just human force.
Le bras de levier peut, en effet, être remplacé par un excentrique (21) monté sur le flasque (2) de la chambre à volume variable (C), par l'intermédiaire d'une coquille (22), le mouvement de l'excentrique entraînant le déport de la parc cylindrique élastiquement dèformable. The lever arm can, in fact, be replaced by an eccentric (21) mounted on the flange (2) of the variable volume chamber (C), via a shell (22), the movement of the eccentric causing the displacement of the elastically deformable cylindrical park.
L'excentrique est utilisable colmr-e moyen d'actionnement pour des pompes à simple ou double effet.The eccentric is operable as a means of actuation for single or double acting pumps.
La pompe volumétrique peut alors être actionnée, sans bielle ni manivelle, grâce à un volant ou une roue < non représentés) montés directement sur 1 ' excentrique, qui peuvent être mis en mouvement par un numain, un animal (selon le principe d'unt noria) ou un moyen mécanique tel qu'une éolienne, dans les pays où les conditions climatiques y sont favorables, ou encore un moteur.The positive displacement pump can then be actuated, without connecting rod or crank, thanks to a wheel or wheel <not shown) mounted directly on the eccentric, which can be set in motion by a person, an animal (according to the principle of noria) or a mechanical means such as a wind turbine, in countries where the weather conditions are favorable, or an engine.
La figure 6 propose une variante de la pompe volumétrique destinée à une utilisation à l'intérieur d'un puits.Figure 6 shows a variant of the positive displacement pump for use inside a well.
Dans la plupart des régions, en effet, le niveau de l'eau du puits se trouve assez voisin de la surface terrestre pour que la pompe volumétrique décrite précédemment puisse être posée à proximité dudit puits, le tuyau d'aspiration présentant alors une longueur suffisamment faible pour que la pression et les pertes de charge ne nuisent pas de manière significative au rendement de la pompe volumétrique.In most regions, in fact, the water level of the well is close enough to the earth's surface so that the volumetric pump described above can be placed close to said well, the suction pipe then having a length sufficiently low pressure and loss of load do not significantly affect the performance of the positive displacement pump.
Cependant, la baisse du niveau de l'eau dans le puits à la saison sèche nécessiterait l'emploi de tuyaux d'aspiration dont la longueur serait telle que la pompe ne serait plus efficace.However, lowering the water level in the well in the dry season would require the use of suction pipes whose length would be such that the pump would no longer be effective.
Pour compenser cette baisse de niveau, il est possible d'qui per la pompe volumétrique, objet de l'invention, d'une rallonge du système de commande qui permet son utilisation à l'interieur même du puits.In order to compensate for this drop in level, it is possible to have the volumetric pump, object of the invention, of an extension of the control system which allows its use inside the well itself.
La chambre à volume variable (C) est montee, par l'intern,e- diaire d'étriers (19) sur un tube rigide (23) qui constitue un bati et dont la forme, dans la zone (G) permet un accrochage sur les bords extérieurs du puits, par exemple à l'aide de planches de bois.The variable volume chamber (C) is mounted by the intern, with stirrups (19) on a rigid tube (23) which constitutes a frame and whose shape, in the zone (G) allows a hooking on the outer edges of the well, for example using wooden planks.
Le flasque supérieur (2b) de la chambre variable (C) - qui comporte, non représentés, le clapet et le tuyau de refoulement, est muni, par un système d'accrochage mécanique rigide, d'un tube de rallonge rigide (24), généralement métallique, qui est relié, à l'autre extrémité, au moyen mécanique d'actionnement de la pompe et est destine à transmettre à la paroi cylindrique élastiquement déformable (1) de la chambre à volume variable (C) les mouvements et les efforts exercés par ledit moyen mécanique d'actionnement de la pompe volumétrique.The upper flange (2b) of the variable chamber (C) - which comprises, not shown, the valve and the discharge pipe, is provided by a rigid mechanical attachment system, a rigid extension tube (24) , generally metallic, which is connected at the other end to the mechanical actuating means of the pump and is intended to transmit to the elastically deformable cylindrical wall (1) of the variable volume chamber (C) the movements and the forces exerted by said mechanical means for actuating the positive displacement pump.
La description ci-après d'un mode de réalisation de l'invez tion est donnée à titre d'exemple non limitatif. Elle permet de mettre en évidence les avantages de l'invention.The following description of an embodiment of the invention is given by way of non-limiting example. It makes it possible to highlight the advantages of the invention.
Dans ce cas précis, le but est la réalisation d'une pompe ayant un débit de 4 mètres cube par heure avec une-hauteur manométrique totale de 15 mètres. Afin de parvenir à ces valeurs, il a été choisi de réaliser une pompez double effet, telle que schématisée sur la figure 2. Le mouvement alternatif du bras de levier de haut en bas provoque en alternance la contraction et l'allongement des parois cylindriques & asti- quement déformables des deux chambres, produisant un débit constant à la sortie du tube de refoulement et une meilleure répartition des efforts pour les hommes manipulant le bras de levier à chacune de ses extrémités.La fréquence acceptable de travail pour les hommes manipulant cette pompe est de l'ordre de 0,5 à l Hertz soit un cycle toutes les 1 à 2 secondes ce qui provoque pour chacun des parois cylindriques élastiquement formables un mouvement d'aspiration et un mouvement de refoulement. Le diamètre adopté pour ces parois cylindriques est de 300 millimètres, la course du levier au niveau des flasques étant de 30 millimètres. La hauteur de travail des parois cylindriques élastiquement dèformables est de 240 millimètres afin d'éviter tout risque de flambage.En conse- quence, la déformation maximale de la paroi cylindrique sera de 12,5 8 ce qui est une valeur tout à fait acceptable pour une pièce, constituée d'une composition élastomérique adapté, soumise à des sollicitations mécaniques de cette amplitude et sous cette fréquence.In this case, the goal is the realization of a pump with a flow rate of 4 cubic meters per hour with a total head of 15 meters. In order to achieve these values, it has been chosen to perform a double-acting pump, as shown schematically in FIG. 2. The reciprocating movement of the lever arm from top to bottom alternately causes the contraction and elongation of the cylindrical walls. Asymmetrically deformable of the two chambers, producing a constant flow at the outlet of the discharge tube and a better distribution of the forces for the men handling the lever arm at each of its ends. The acceptable working frequency for the men handling this pump is of the order of 0.5 to 1 Hertz is a cycle every 1 to 2 seconds which causes for each of the elastically formable cylindrical walls a suction movement and a discharge movement. The diameter adopted for these cylindrical walls is 300 millimeters, the stroke of the lever at the flanges being 30 millimeters. The working height of the elastically deformable cylindrical walls is 240 millimeters in order to avoid any risk of buckling. As a result, the maximum deformation of the cylindrical wall will be 12.5 8 which is a very acceptable value for a part, consisting of a suitable elastomeric composition, subjected to mechanical stresses of this amplitude and under this frequency.
Dans ces conditions de réalisation, le volume d'eau déplacé a chacun de ces cycles est de 4,2 litres, ce qui conduit à un débit horaire supérieur à 5 mètres cubes.Under these conditions, the volume of water displaced to each of these cycles is 4.2 liters, which leads to an hourly rate greater than 5 cubic meters.
Pour constituer la pompe, la paroi cylindrique élastiquement déformable est réalisée selon les techniques habituellement utilisées dans l'industrie de transformation du caoutchouc pour la fabrication des tuyaux de grande longueur. To form the pump, the elastically deformable cylindrical wall is made according to the techniques commonly used in the rubber processing industry for the manufacture of pipes of great length.
Après vulcanisation de la paroi cylindrique, les flasques, équipés des clapets d'aspiration et de refoulement sont mis en place.After vulcanization of the cylindrical wall, the flanges equipped with suction and discharge valves are put in place.
La chambre à volume variable ainsi constituée est alors monte sur le bati et reçoit, au niveau des clapets correspondants, les tuyaux d'aspiration et de refoulement.The variable volume chamber thus formed is then mounted on the frame and receives, at the corresponding valves, the suction and discharge pipes.
En résumé, il apparait que la pompe volumétrique, à simple ou double effet, ne nécessitant pas d'entretien, qui fait l'objet de l'invention, répond parfaitement aux contraintes de 1 'ut i- lisation, - c est-à-dire qu'elle est capable d'extraire de 5 mètres de profondeur de l'eau qu'elle refoule à 10 mètres environ, avec un débit au moins égal à 4 tes cubes - en apportant, de surcroit, de nombreux avantages par rapport aux solutions connues de l'art antérieur, tels que - un rendement volumétrique proche de l, grâce à la cons truc-
tion de la paroi cylindrique élastiquement déformable dans
le sens axial qui se comporte, par ailleurs, comme un
accumulateur d' énergie, - une grande longévité, en raison du taux de travail limité de
la paroi cylindrique élastiquement déformable de la chambre
à volume variable, paroi cylindrique qui est, d'ailleurs, la
seule pièce sollicitée mécaniquement, - une réduction des risques de panne par l'absence de pièces
mécaniques complexes dont l'entretien ntest pas à la portée
de l'utilisateur local.In summary, it appears that the volumetric pump, single or double effect, not requiring maintenance, which is the subject of the invention, perfectly meets the constraints of 1 uti - lisation, - ie to say that it is capable of extracting 5 meters of water from the water that it discharges at about 10 meters, with a flow rate of at least 4 cubes - bringing, in addition, many advantages over solutions known from the prior art, such as - a volumetric efficiency close to 1, thanks to
of the elastically deformable cylindrical wall in
the axial direction which behaves, moreover, like a
energy accumulator, - a long life, because of the limited labor rate of
the elastically deformable cylindrical wall of the chamber
variable volume, cylindrical wall which is, moreover, the
only mechanically stressed part - reduced risk of failure due to lack of parts
complex mechanics whose maintenance is not within reach
of the local user.
- une grande facilite d'échange de la paroi cylindrique élas-
tiquement déformable, en cas d'avarie, en raison de la sim
licité de montage des flasques, - une sécurite supplémentaire, dans le cas de l'utilisation
d'une pompe à double effet puisque la défaillance (fuite ou
rupture) de la paroi cylindrique de l'une des chambres à
volume variable n'empêcherait pas le fonctionnement de la
pompe volumétrique qui se comporterait, alors, comme une
pompe à simple effet, - l'absence totale des risques de corrosion des organes
constitutifs, - la versatilité des moyens de atotricite qui permettent
d'adapter la pompe volumétrique aux conditions locales, - la mise en oeuvre de matériaux et de moyens de production
permettant la réalisation d'une pompe économiuue, dont les
éléments constitutifs s'assemblent aisément, sans nécessiter
de compétence en mécanique et dont le cb-ùt est accessible à
l'équipement des pays en voie de développement
et - la possibilité d'associer les régions utilisatrices à la
fabrication de la pompe volumétrique par production locale
du bâti, rustique. réalisable en tubes mécano-soudés ou en
bois.- a great ease of exchange of the cylindrical wall élas-
deformable, in case of damage, because of the sim
permissible mounting of the flanges, - an additional safety, in the case of the use
a double-acting pump since the failure (leakage or
rupture) of the cylindrical wall of one of the chambers
variable volume would not prevent the operation of the
volumetric pump that would behave, then, as a
single-acting pump, - the total absence of the risk of corrosion of the organs
constituent parts, - the versatility of the means of atotricity which allow
to adapt the volumetric pump to local conditions, - the use of materials and means of production
allowing the realization of an economical pump, whose
components can be assembled easily, without requiring
of mechanical competence and whose cb-ùt is accessible to
equipment of developing countries
and - the possibility of associating the user regions with the
production of the volumetric pump by local production
built, rustic. can be made in mechanically welded tubes or
wood.
Parmi tous ces avantages, ceux qui concourent à la sécurité de fonctionnement sont essentiels pour les cultures, une absence d'arrosage de quelques heures pouvant compromettre gravement ou même anihiler tout espoir de récolte. La pompe volumetrique, à double effet, sera donc particulièrement recommandée pour des régions isolées, d'accès difficile ou pour celles où les conditions climatiques sont particulièrement sévères.Among all these advantages, those that contribute to operational safety are essential for crops, an absence of watering a few hours that can seriously compromise or even annihilate any hope of harvest. The double-acting volumetric pump will therefore be particularly recommended for isolated areas with difficult access or for those where climatic conditions are particularly severe.
Les pompes volumétriques du type décrit sont destinées à l'aspiration et au refoulement des liquides à partir de réser- voirs ayant quelques mètres de profondeur et, principalement, à l'arrosage des cultures dans les pays en voie de dévelop piment pour iesquels le coût d'acquisition et la rusticité du fonctionnement - exempt d'entretien - sont des atouts essentiels.Volumetric pumps of the type described are intended for the suction and discharge of liquids from reservoirs having a depth of a few meters and, mainly, for irrigating crops in developing countries for which the cost Acquisition and hardiness of operation - maintenance-free - are essential assets.
L'homme de l'art peut, bien entendu, apporter à la pompe volumétrique à simple ou double effet ne nécessitant pas d'entretien, objet de l'invention, et à ses variantes illustrées à titre d'exemples non limitatifs, diverses modifications, sans sortir du cadre de l'invention. Those skilled in the art can, of course, make the volumetric pump single or double effect not requiring maintenance, object of the invention, and its variants illustrated by way of non-limiting examples, various modifications , without departing from the scope of the invention.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8704362A FR2612995A1 (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump |
| LU86832A LU86832A1 (en) | 1987-03-27 | 1987-04-01 | VOLUMETRIC PUMP |
| OA59309D OA08823A (en) | 1987-03-27 | 1988-03-25 | Maintenance free single or double acting positive displacement pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8704362A FR2612995A1 (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2612995A1 true FR2612995A1 (en) | 1988-09-30 |
Family
ID=9349538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8704362A Withdrawn FR2612995A1 (en) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2612995A1 (en) |
| LU (1) | LU86832A1 (en) |
| OA (1) | OA08823A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002006670A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Gerhard Jesse | Dosing pump |
| CN106640604A (en) * | 2016-10-21 | 2017-05-10 | 罗伟 | Natural energy water pumper |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH222183A (en) * | 1939-02-28 | 1942-07-15 | J Jenny | Pump for spraying and fertilizing vines and trees. |
| DE1046515B (en) * | 1957-07-27 | 1958-12-11 | Rau Swf Autozubehoer | Hand pump for windscreen washer, especially for motor vehicles |
| CH379923A (en) * | 1961-01-27 | 1964-07-15 | Kelston Engineering Company Li | Reciprocating pump |
| BE724307A (en) * | 1967-11-24 | 1969-05-02 | ||
| AU434930B2 (en) * | 1969-08-21 | 1973-04-17 | Barton Penchard Norman | Fluid pump |
| DD97713A1 (en) * | 1972-07-04 | 1973-05-14 | ||
| FR2275663A2 (en) * | 1974-06-21 | 1976-01-16 | Vergnet Marc | PERFECTED PUMP |
-
1987
- 1987-03-27 FR FR8704362A patent/FR2612995A1/en not_active Withdrawn
- 1987-04-01 LU LU86832A patent/LU86832A1/en unknown
-
1988
- 1988-03-25 OA OA59309D patent/OA08823A/en unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH222183A (en) * | 1939-02-28 | 1942-07-15 | J Jenny | Pump for spraying and fertilizing vines and trees. |
| DE1046515B (en) * | 1957-07-27 | 1958-12-11 | Rau Swf Autozubehoer | Hand pump for windscreen washer, especially for motor vehicles |
| CH379923A (en) * | 1961-01-27 | 1964-07-15 | Kelston Engineering Company Li | Reciprocating pump |
| BE724307A (en) * | 1967-11-24 | 1969-05-02 | ||
| AU434930B2 (en) * | 1969-08-21 | 1973-04-17 | Barton Penchard Norman | Fluid pump |
| DD97713A1 (en) * | 1972-07-04 | 1973-05-14 | ||
| FR2275663A2 (en) * | 1974-06-21 | 1976-01-16 | Vergnet Marc | PERFECTED PUMP |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002006670A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Gerhard Jesse | Dosing pump |
| CN106640604A (en) * | 2016-10-21 | 2017-05-10 | 罗伟 | Natural energy water pumper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LU86832A1 (en) | 1988-12-13 |
| OA08823A (en) | 1989-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2515023C (en) | Sleeve with insert for repairing high-pressure fluid pipes | |
| US445250A (en) | Flexible piping for pneumatic brakes | |
| EP3017229B1 (en) | Flexible pipe comprising connection end-piece with a spacing member and associated mounting method | |
| WO2014206959A1 (en) | Connection end-piece of a flexible pipe, associated flexible pipe and method | |
| FR2588325A1 (en) | PRESSURE TANK | |
| EP1440269A1 (en) | Flexible tubular pipe for hydrocarbon transport with carcass consisting of an elongated element stapled with a band iron | |
| CH500379A (en) | Device with a jack and having a hinge, intended to transform a fluid pressure into an angular movement or conversely an angular movement into a fluid pressure and use of this device | |
| CA2755872C (en) | Protective sleeve for a flexible pipe | |
| WO2003083343A1 (en) | Device for limiting the lateral buckling of armouring plies of a flexible pipe | |
| FR3009037A1 (en) | SEALING DEVICE FOR PISTON | |
| FR2569462A1 (en) | FLEXIBLE HIGH PRESSURE HOSE HAVING MULTIPLE NESTED LAYERS | |
| FR3013068A3 (en) | TENT FRAME WITH INFLATABLE TUBES INTERCONNECTED IN THEIR CROSSING POINTS | |
| CA2946466A1 (en) | End-of-stroke expander for piston-type pressure converter | |
| FR2875286A1 (en) | Oil well or pipeline sealing device for petroleum industry, has fibrous annular structure with fibers, having high mechanical resistance, helically wounding around inner membrane to reduce fiber density from ends towards central portion | |
| FR2567967A1 (en) | DEVICE FOR EXTRACTING WAVE ENERGY IN A VOLUME OF LIQUID | |
| FR2657941A1 (en) | ARTICULATED REINFORCEMENT REINFORCEMENT FRAME FOR A TUBULAR STRUCTURE REINFORCING HEEL AND A SOFT TUBULAR STRUCTURE HAVING SUCH A REINFORCING REINFORCEMENT FRAME. | |
| FR2612995A1 (en) | Single- or double-acting maintenance-free volumetric pump | |
| FR2524592A1 (en) | PNEUMATIC SPRING IN BELL | |
| FR2566055A1 (en) | FLEXIBLE PISTON PUMP | |
| WO2012175892A1 (en) | Spring device | |
| EP1561061B1 (en) | Flexible tubular pipe for fluid transport | |
| FR3003003A1 (en) | METHOD OF MOUNTING A FLEXIBLE DRIVING TIP AND PRE-ASSEMBLY THEREFOR | |
| FR2978215A1 (en) | Closed hydraulic system for hybrid vehicle, has pressure reduction jack whose chamber provided with small section is connected to high pressure part and chamber provided with large section is connected to low pressure part | |
| CA2949729A1 (en) | High-pressure rotary seal-plug assembly with expandable continuous ring | |
| WO2020193298A1 (en) | Pressure vessel with circumferential reinforcing elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |