FR2741945A1 - Pompe de mesure a diaphragme ayant une construction modulaire - Google Patents
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Abstract
Une pompe de mesure à diaphragme nouvelle et perfectionnée est équipée d'un ensemble d'entraînement amovible modulaire. L'ensemble d'entraînement amovible entraîne en rotation un arbre d'excentrique à l'intérieur de la pompe, et est disposé à l'extérieur des paliers rotatifs pour l'arbre d'excentrique et à l'extérieur des éléments d'étanchéité contenant le fluide hydraulique dans le carter de pompe. Dans un mode de réalisation préféré, une cartouche de soupape de remplissage hydraulique actionnée mécaniquement et facilement accessible est prévue pour équilibrer hydrauliquement le diaphragme. Dans un mode de réalisation préféré, un aérateur à amorçage par poussoir est prévu pour permettre l'amorçage automatique du système hydraulique sans nécessiter la déconnexion d'une quelconque soupape. La pompe est conçue pour recevoir de manière interchangeable un certain nombre d'ensembles de diaphragme, notamment un diaphragme de détection de fuite perfectionné et un diaphragme de détection de fuite à double face. Dans un mode de réalisation préféré, une fenêtre de diagnostic est prévue pour permettre un examen visuel de l'état de fonctionnement des différentes soupapes reliées au système hydraulique.
Description
Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne de façon
générale des pompes de mesure à diaphragme permettant d'alimenter un flux de traitement ou un autre récipient en des quantités commandées d'un liquide provenant d'une source d'alimentation. Plus précisément, elle concerne une nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée ayant une construction modulaire polyvalente comportant un système d'entraînement et d'excentrique séparés permettant d'améliorer la durabilité, ainsi que d'autres
caractéristiques avantageuses de commande hydrauliques.
Les pompes de mesure à diaphragme sont connues et sont utilisées pour transférer des fluides d'un endroit à un autre. En général, les pompes à diaphragme comportent une zone de refoulement comportant une chambre de produit et une chambre hydraulique séparées
par un élément à diaphragme pouvant être déplacé.
L'entrée et la sortie de la chambre de produit sont munies de clapets anti-retour à une voie. Lorsque le diaphragme est déplacé vers le côté hydraulique, le clapet anti-retour de sortie se ferme sous une pression réduite, le clapet anti-retour d'entrée s'ouvre et le fluide entre dans la chambre de produit. Par la suite, lorsque le diaphragme est déplacé du côté hydraulique au côté produit, la pression du fluide de la chambre de produit augmente, ce qui provoque la fermeture du clapet anti- retour d'entrée, l'ouverture du clapet anti-retour de sortie et le passage forcé du fluide contenu dans la chambre de produit vers la sortie. En fonctionnement l0 continu, une pompe à diaphragme pompe le fluide dans le
côté produit par impulsions.
Le déplacement du diaphragme est obtenu en faisant varier la pression du fluide hydraulique du côté hydraulique en utilisant un piston alternatif disposé en communication de fluide avec la chambre hydraulique. Un fonctionnement à long terme approprié nécessite un équilibre hydraulique du diaphragme. L'apparition d'une pression excessive sur l'un ou l'autre des côtés du diaphragme peut entraîner un pompage irrégulier et des déplacements excessifs du diaphragme, ce qui peut provoquer une défaillance catastrophique du diaphragme ou une réduction de sa durée de vie. Un procédé fréquemment utilisé pour empêcher que se produisent des déplacements excessifs du diaphragme consiste à prévoir des plaques incurvées autour du côté hydraulique et de produit du diaphragme afin de limiter de façon positive le déplacement du diaphragme en établissant une barrière
physique qui empêche un déplacement trop important.
Des efforts antérieurs visant à fournir une pompe à diaphragme équilibrée hydrauliquement ont consisté à utiliser un détendeur de pression à ressort disposé en communication de fluide avec la cavité hydraulique. Les détendeurs de pression sont conçus pour s'ouvrir lorsque le niveau de pression du fluide dans la chambre hydraulique dépasse une valeur prédéterminée. Le détendeur de pression s'ouvre pour retirer une certaine quantité de fluide hydraulique contenu dans la chambre hydraulique de façon à réduire la pression à l'intérieur de celle-ci. Cela empêche que se produise un surdéplacement indésirable du diaphragme vers le côté du
produit au cours du pompage.
De plus, si le volume ou la pression du fluide hydraulique contenu dans la chambre hydraulique sur la course d'aspiration du piston est trop faible, le diaphragme peut être déplacé de manière excessive dans la chambre hydraulique. Dans ces conditions, il faut introduire plus de fluide hydraulique dans la chambre hydraulique pour équilibrer le diaphragme. Des soupapes sensibles à la pression sont souvent utilisées à cette fin. On a proposé de fournir une soupape à champignon située sur la plaque incurvée du côté hydraulique, ce qui est efficace pour ajouter du fluide hydraulique d'appoint dans la chambre hydraulique lorsque le déplacement du diaphragme devient suffisamment important pour établir un contact physique avec et appliquer une pression sur la soupape à champignon. Ces soupapes à champignon, qui sont actionnées mécaniquement, sont utiles mais les pompes de la technique antérieure présentent un inconvénient majeur en ce que les soupapes à champignon ne sont pas accessibles sans démonter la
pompe et grand nombre des raccords étanches de celle-ci.
En outre, aucune information décelable concernant l'état de ces soupapes n'est donnée dans la plupart des systèmes, de sorte que le fonctionnement approprié de la
soupape est difficile à déceler ou à diagnostiquer.
Un autre facteur pouvant influencer l'équilibre hydraulique du système est l'apparition ou la présence de gaz dans le fluide hydraulique du côté hydraulique du diaphragme. La présence de gaz dans la chambre hydraulique peut entraîner un pompage irrégulier. Par exemple, l'action du piston peut comprimer un gaz présent dans la chambre hydraulique plutôt que d'entraîner le diaphragme. Par conséquent, un aérateur est généralement prévu dans une partie supérieure de la chambre hydraulique. L'aérateur peut être prévu sous la forme d'un clapet anti-retour à navette qui permet à des volumes discrets d'air ou de fluide d'être retirés de la chambre hydraulique à chaque course de compression vers l'avant du piston pour maintenir la cavité hydraulique
exempte de bulles d'air.
Un problème majeur qui découle des efforts antérieurs visant à fournir des diaphragmes hydrauliquement équilibrés concerne l'amorçage du système pour le démarrage. Par le passé, nombre de ces soupapes devaient être retirées et le fluide hydraulique chargé manuellement dans la chambre. Par la suite, les pompes devaient être mises en marche pendant quelques instants afin d'éliminer tout l'air contenu dans le système et permettre au système d'arriver à un état d'équilibre hydraulique. Au cours de la procédure de démarrage, toutes les soupapes doivent être activées et la pompe commence généralement à fonctionner d'une façon déséquilibrée pendant quelques instants, ce qui provoque des contraintes sur et une usure indésirables du diaphragme et des autres pièces qui composent le système. Les mécanismes d'entraînement employés pour déplacer le piston emploient généralement la rotation d'un arbre fournie par un moteur électrique qui est transformée en un mouvement linéaire de va-et- vient du piston. Bien que de nombreux agencements de liaison entre l'arbre d'entraînement et la tige de piston aient été utilisés, on obtient plus fréquemment un mouvement de va-et-vient du piston au moyen d'une surface de came d'excentrique prévue sur l'arbre en rotation qui est combinée à une contre-came à ressort sur la tige de piston. Avec ces agencements antérieurs, l'arbre d'entraînement d'excentrique a fréquemment été prévu sous une forme assemblée, plusieurs composants étant montés sur l'arbre. Les éléments d'excentrique et autres montés sur l'arbre, étant données les pressions présentes dans le système, peuvent fréquemment prendre du jeu en cours d'utilisation, ce qui nécessite une intervention. Le rotation de l'arbre d'excentrique est généralement assurée par une combinaison de vis sans fin et de transmission à vis sans fin dans laquelle la transmission à vis sans fin est prévue sur l'arbre d'excentrique. Cet agencement présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, le lubrifiant nécessaire aux connexions par engrenage entre la transmission à vis sans fin et la vis sans fin doit être de première qualité. Le mécanisme hydraulique nécessite un fluide hydraulique de viscosité différente. Par le passé, puisque ces deux caractéristiques étaient combinées sur le même arbre, un fluide de mélange était utilisé et celui-ci n'était pas pleinement satisfaisant pour aucune de ces deux fonctions. En outre, lorsque la transmission à vis sans fin et à excentrique se trouvent sur le même arbre, l'espacement du support de palier de l'arbre d'excentrique est plus important, ce qui provoque des contraintes de fléchissement de l'arbre. En conséquence, la durée de vie du palier peut être réduite du fait d'un mauvais alignement angulaire de l'arbre d'excentrique provoqué par le fléchissement. Ces systèmes d'entraînement de la technique antérieure peuvent subir une usure précoce et ne possèdent pas la durabilité souhaitée pour un fonctionnement à long terme du système d'entraînement. Un autre effort déployé pour assurer un fonctionnement sans encombres et à long terme de pompes à diaphragme a mené à l'utilisation d'un diaphragme bicouche. L'utilisation des deux couches de diaphragme assure une meilleure protection contre la contamination du produit ou du fluide d'entraînement dans le cas d'une fuite ou d'une défaillance du diaphragme puisqu'il est peu probable que les deux diaphragmes tombent en panne en même temps. Selon cet agencement, le diaphragme de rechange est présent pour empêcher une contamination non
voulue du fluide.
On a également proposé de fournir un système de détection de fuites adapté à des agencements de diaphragmes doubles dans lesquels l'interstice existant entre les diaphragmes est éliminé pour réduire la pression et la pression dans l'interstice est surveillée. Si une fuite du diaphragme se produit, la pression réduite dans l'interstice augmente, ce qui sera détecté par un moyen de surveillance de la pression tel qu un mano-contact ou indicateur de pression. Avec les systèmes de détection de fuites de la technique antérieure, après évacuation, les parties centrales des diaphragmes sont contractées, ce qui répare réellement les petites fuites détectées. Par conséquent, ces systèmes sont incapables de détecter des fuites minimes dans les zones centrales des diaphragmes. De plus, le frottement des surfaces adjacentes des diaphragmes peut parfois provoquer la formation de débris de particules dans l'interstice, ce qui peut obturer les canaux de détection situés entre l'interstice et le moyen de détection. Si cela se produit, les fuites peuvent ne pas être détectées par le système de surveillance. Par conséquent, un système de détection de fuites capable de détecter des fuites de façon précoce n'importe o sur la surface du diaphragme non susceptible de s'obturer est souhaité. Les pompes à diaphragme de la technique antérieure prévoient en général le système d'entraînement à l'intérieur du carter de pompe, ce qui requiert que le carter présente une taille importante et donc indésirable. La grande taille de ces pompes peut limiter le positionnement et le placement des pompes, ce qui
représente un inconvénient majeur de leur utilisation.
De plus, les pompes de la technique antérieure utilisaient des tubulures externes pour raccorder plusieurs soupapes à plusieurs réservoirs et chambres, ce qui est non seulement peu intéressant, mais également indésirable du fait des emmêlements, des enchevêtrements
et des fuites externes.
Afin de surmonter les inconvénients des pompes à diaphragme de la technique antérieure, un objet de la présente invention consiste à proposer une pompe à diaphragme équilibrée hydrauliquement pouvant être amorcée automatiquement et de l'intérieur sans qu'il soit nécessaire de retirer les soupapes au moment du
démarrage.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer une pompe à diaphragme équilibrée hydrauliquement ayant une soupape d'appoint de fluide hydraulique actionnée mécaniquement du côté hydraulique qui est prévue dans une cartouche facilement accessible
permettant une inspection et un entretien faciles.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer une pompe à diaphragme dans laquelle l'état de chacune des soupapes employée pour l'équilibrage hydraulique peut être observée visuellement pendant le
fonctionnement de la pompe.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un nouveau système d'entrainement perfectionné dans lequel le réducteur à engrenage et le carter de pompe sont séparés de sorte que chacun d'eux puisse être
lubrifié par ses propres lubrifiants appropriés.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un carter de pompe à diaphragme plus petit ayant des caractéristiques modulaires de sorte que les raccords d'entrainement puissent être effectués selon plusieurs orientations de façon à répondre à plusieurs
exigences de poids et d'espace.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer une nouvelle pompe à diaphragme perfectionnée ayant un assemblage à deux diaphragmes qui fournit un procédé permettant de détecter des fuites dans les
diaphragmes en utilisation.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer une pompe de mesure à diaphragme modulaire conçue pour accepter des commandes soit manuelles, soit électroniques permettant de réguler le fonctionnement de
la pompe.
Résumé de l'invention Selon ces objets ainsi que d'autres, la présente invention propose une pompe de mesure à diaphragme perfectionnée présentant un certain nombre de caractéristiques avantageuses. Plus précisément, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée selon la présente invention comprend une pompe de mesure à diaphragme comportant un arbre d'excentrique et un système d'entraînement amovible, dans laquelle le système d'entraînement amovible est disposé à l'extérieur des paliers rotatifs pour l'arbre d'excentrique et à l'extérieur des éléments de joint
contenant le fluide hydraulique.
Selon un mode de réalisation, une pompe selon l'invention peut comprendre un carter de pompe comportant une extrémité avant ayant une ouverture, une extrémité arrière opposée et une paire de parois latérales espacées et parallèles se prolongeant entre et raccordant l'extrémité avant et l'extrémité arrière. Un élément formant cylindre creux allongé ayant une extrémité avant ayant une ouverture et une extrémité arrière ayant une ouverture est monté de façon étanche
dans l'ouverture d'extrémité avant du carter de pompe.
Le carter de pompe peut en outre comporter une cavité d'excentrique ouverte sur la partie supérieure. Un couvercle ou élément formant cache amovible peut être prévu pour fermer l'ouverture supérieure de la cavité excentrique. Une paire d'ouvertures de montage d'excentrique alignées est prévue dans chaque paroi latérale adjacente à l'extrémité arrière du carter de
pompe qui communique avec la cavité d'excentrique.
Selon un mode de réalisation, la pompe de mesure à diaphragme selon la présente invention comprend en outre une tête de pompe comportant une extrémité avant ayant une ouverture, une extrémité arrière opposée à celle-ci ayant une ouverture arrière et une chambre hydraulique se prolongeant entre l'ouverture avant et l'ouverture d'extrémité arrière. La tête de pompe est montée de façon étanche et amovible sur l'extrémité avant du carter de pompe de sorte que l'ouverture d'extrémité arrière est superposée à l'ouverture d'extrémité avant
du carter de pompe.
Un piston est engagé de façon étanche dans l'élément formant cylindre du carter de pompe. Le piston
est monté de façon à effectuer un mouvement de va-et-
vient à l'intérieur de l'élément formant cylindre entre une position se prolongeant vers l'avant, dans laquelle le piston est adjacent à l'extrémité avant de l'élément formant cylindre, et une position rétractée vers l'arrière, dans laquelle le piston est espacé vers l'arrière de l'extrémité avant de l'élément formant cylindre. Selon un mode de réalisation, la pompe comprend en outre un élément formant diaphragme souple et élastique ayant des première et deuxième surfaces principales opposées. Le diaphragme est monté sur l'extrémité avant de la tête de pompe et il est engagé de façon étanche avec celle-ci de sorte que la première surface principale du diaphragme ferme l'ouverture d'extrémité avant de la tête de pompe menant à la cavité hydraulique. Selon un mode de réalisation, la pompe comporte en outre une tête de produit ayant une extrémité avant, une extrémité arrière opposée ayant une ouverture et un passage de flux de fluide défini dans celle-ci. Le passage de flux de fluide se prolonge entre une extrémité d'entrée ayant un clapet anti-retour à une
voie et une extrémité de sortie ayant un clapet anti-
retour à une voie. Une partie intermédiaire du passage de flux de fluide communique avec l'ouverture de l'extrémité arrière de la tête de produit, définissant ainsi une chambre de produit. La tête de produit est montée de façon étanche et amovible sur l'extrémité avant de la tête de pompe et de l'élément formant diaphragme, de sorte que la deuxième surface principale du diaphragme ferme l'ouverture de l'extrémité arrière
de la tête de produit.
Selon la présente invention, un carter de réducteur à engrenage séparé est prévu. Selon un mode de il réalisation, le carter de réducteur à engrenage comporte une extrémité avant ayant une ouverture, une vis sans fin montée de façon à pouvoir tourner autour d'un premier axe et une transmission à vis sans fin. La transmission à vis sans fin comporte une paire de prolongements de moyeu faisant saillie vers l'extérieur à partir du côté opposé de la transmission à vis sans fin et définissant une partie de moyeu creuse se prolongeant à travers la transmission à vis sans fin. La partie de moyeu comporte des dents d'engrenage dirigées vers l'intérieur. La transmission à vis sans fin est montée de façon à effectuer un mouvement de rotation autour d'un deuxième axe généralement perpendiculaire au premier axe. L'engrenage de la transmission à vis sans fin est engagé avec l'engrenage placé sur la vis sans fin. Le carter de réducteur à engrenage est monté de façon étanche et amovible sur le carter de pompe de sorte que l'ouverture d'extrémité avant du carter de réducteur à engrenage est alignée avec l'une des ouvertures de montage d'excentrique prévues dans le
carter de pompe.
Selon un mode de réalisation, la pompe comporte en outre un élément formant arbre d'excentrique allongé unitaire ayant une première extrémité munie d'une partie cannelée, une deuxième extrémité opposée et un solide d'excentrique ayant une surface de came placée entre les première et deuxième extrémités. La première extrémité de l'élément formant arbre est logée, de façon étanche et à pouvoir tourner, par l'ouverture de montage d'excentrique et l'ouverture avant du carter de réducteur à engrenage, de sorte que la partie cannelée de celui-ci s'engage avec les dents de l'engrenage de la partie de moyeu de la transmission à vis sans fin. Le solide d'excentrique est disposé à l'intérieur de la cavité d'excentrique du carter de pompe. La deuxième extrémité de l'élément formant arbre est disposée dans l'ouverture de montage d'excentrique qui lui fait face prévue dans le carter de pompe. Une plaque recouvrant l'ouverture comportant une partie de manchon cylindrique faisant saillie se prolongeant à partir de son côté est montée de façon étanche et amovible sur l'ouverture de montage d'excentrique opposée de sorte que la deuxième extrémité de l'élément formant arbre d'excentrique est engagée de façon à pouvoir tourner avec la partie de
manchon cylindrique faisant saillie.
Selon un mode de réalisation, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée selon la présente invention comporte en outre une tige de crosse de piston allongée dans la cavité d'excentrique dont une première extrémité est raccordée à un côté arrière du piston, une deuxième extrémité opposée comportant un galet de contre-came et une bride se prolongeant dans le sens radial ayant une surface portante radiale faisant face à la première extrémité et à la deuxième extrémité de la
tige de crosse de piston.
Selon un mode de réalisation, un ressort ou autre élément d'inclinaison est disposé entre l'extrémité avant de l'élément formant cylindre et la surface portante radiale de la bride située sur la tige de crosse de piston. L'élément d'inclinaison incline la bride et l'écarte de la tête de pompe, ce qui maintient le galet de contre-came en contact avec au moins une partie de l'arc de la surface de came du solide à
excentrique pendant la rotation de l'excentrique.
L'élément d'inclinaison pousse également le piston pour
qu'il retrouve une position rétractée normale.
Selon un mode de réalisation, la pompe comporte en outre un fluide hydraulique disposé dans la chambre hydraulique et de préférence également dans un réservoir
de fluide hydraulique prévu dans le carter de pompe.
Selon un mode de réalisation préféré, deux joints à lèvres radiaux sont prévus entre le carter de pompe et le carter de réducteur à engrenage pour assurer une isolation et une étanchéité excessive entre le lubrifiant de l'engrenage et le fluide hydraulique. Cela permet à des huiles alimentaires d'être employées comme fluide hydraulique de sorte que la pompe peut être utilisée dans les applications de production alimentaire. Le lubrifiant de l'engrenage peut être prévu dans le carter du réducteur à engrenage qui est fermé et étanche de sorte qu'il n'a pas de contact avec
le fluide hydraulique du carter de pompe.
Selon un mode de réalisation, la pompe comporte également un moyen permettant de faire tourner la vis sans fin pouvant être, par exemple, soit un moteur électrique à courant continu ou alternatif soit un autre type de moteur. Le moteur peut être monté sur le carter de réducteur à engrenage au moyen d'un berceau de moteur qui couple le moteur à la vis sans fin pour permettre la
rotation de la vis sans fin.
Selon un mode de réalisation, la rotation de la vis sans fin provoque la rotation de la transmission à vis sans fin dans le carter de réducteur à engrenage. La rotation de la transmission à vis sans fin au moyen de l'agencement cannelé et du moyeu transmet la rotation à l'arbre d'excentrique. La rotation de l'arbre d'excentrique provoque un mouvement de va-et-vient de la tige de crosse de piston contre le moyen d'inclinaison qui provoque également un mouvement de va-et-vient du piston entre les positions rétractée et étendue. Le mouvement du piston contre le fluide hydraulique provoque le déplacement du diaphragme de sorte que, lorsque le piston passe de la position rétractée à la position étendue, le diaphragme est déplacé vers l'avant dans l'ouverture d'extrémité arrière de la tête de
produit. Cela est efficace pour ouvrir le clapet anti-
retour de sortie, fermer le clapet anti-retour d'entrée et forcer le fluide présent dans le passage du flux de
fluide à sortir par l'extrémité de sortie de celui-ci.
Lorsque le piston passe de la position étendue à la position rétractée, le diaphragme est déplacé vers o10 l'arrière dans l'ouverture d'extrémité avant de la tête de pompe, ce qui est efficace pour fermer le clapet anti-retour de sortie, ouvrir le clapet anti-retour d'entrée et faire passer le fluide d'aspiration par
l'extrémité d'entrée dans le passage du flux de fluide.
Lorsque le piston passe ensuite de la position rétractée à la position étendue, le fluide du passage du flux de fluide est pompé par l'extrémité de sortie et, de cette façon, une pompe à diaphragme capable de déplacer le
fluide par le passage du flux de fluide est prévue.
Selon un mode de réalisation préféré, les ouvertures de montage d'excentrique prévues dans le carter de pompe et la face avant du carter de réducteur à engrenage présentent une configuration octogonale d'accouplement. Au moyen de cet agencement, le carter de réducteur à engrenage peut être fixé à l'un ou l'autre des côtés du carter de pompe tel que cela peut être demandé par l'utilisateur final. De plus, l'orientation relative du berceau du moteur peut être réglée à souhait en faisant tourner la face octogonale du carter de réducteur à engrenage d'incréments de rotation de 45 pour configurer le mécanisme d'entraînement de la pompe de façon à répondre à toutes les exigences du client en matière d'espace. Selon une autre caractéristique préférée, le moyeu à deux côtés de la transmission à vis sans fin permet le duplexage ou le multiplexage de sorte que deux arbres d'excentrique de deux carters de pompe
sont entrainés par le même mécanisme d'entraînement.
Selon une autre caractéristique préférée, l'agencement de montage de la transmission à vis sans fin à l'intérieur du carter de réducteur à engrenage est plus simple et possède des paliers moins onéreux. Le remplacement de l'engrenage peut également être
facilement effectué par le client.
Selon un mode de réalisation, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention comporte en outre une fenêtre de diagnostic située sur le dessus du carter de pompe permettant d'effectuer facilement un contrôle visuel de différents aspects du fonctionnement de la pompe lorsque la pompe est en cours d'utilisation. Selon le présent mode de réalisation, un détendeur de pression est prévu en communication de fluide avec la chambre hydraulique dont la sortie est en raccord de fluide avec un orifice placé à l'intérieur de la fenêtre de visualisation du carter de pompe. Tout déchargement de fluide hydraulique par le détendeur de pression pourra ainsi être observé grâce à la fenêtre de diagnostic. De plus, la pompe est de préférence munie d'un aérateur permettant de retirer l'air et le fluide de la partie supérieure de la chambre hydraulique qui débouche également à l'intérieur par un orifice adjacent à la fenêtre de diagnostic. De préférence, l'aérateur est un clapet anti-retour à navette comportant une soupape à boulet qui oscille entre les sièges supérieur et inférieur. A chaque course de la pompe, une petite quantité de fluide ou d'air peut être retirée du système hydraulique et expulsée par le clapet, qui débouche sur la fenêtre de diagnostic. La présence de bulles d'air ou de fluide hydraulique s'écoulant l'orifice peut donner facilement une indication de l'état du système hydraulique. De plus, selon le présent mode de réalisation préféré, la pompe est de préférence munie d'une soupape de remplissage hydraulique actionnée mécaniquement présentant une configuration de cartouche modulaire qui est facilement installée dans une plaque profilée prévue dans la tête du carter de pompe. La soupape de cartouche est de préférence un système de soupape à champignon munie d'un nouveau joint d'arbre perfectionné permettant un fonctionnement sans fuites plus fiable. Selon le présent mode de réalisation, une fuite dans la soupape de remplissage, le cas échéant, peut également être détectée au niveau de la fenêtre de diagnostic. Plus précisément, une fuite autour de la soupape de remplissage provoque l'apparition d'un flux continu de fluide hydraulique au niveau de l'orifice de sortie du détendeur de pression situé dans la fenêtre de diagnostic. De plus, la fenêtre de diagnostic peut également être munie d'un indicateur présentant le niveau de remplissage en fluide hydraulique du réservoir hydraulique. Selon un autre mode de réalisation, la nouvelle pompe à diaphragme perfectionnée est munie d'un ensemble de diaphragme équipé d'un système de détection de fuites. Plus précisément, selon le présent mode de réalisation, l'ensemble de diaphragme comporte des premier et deuxième diaphragmes généralement circulaires attachés ou fixés ensemble, un élément d'écartement
périphérique intermédiaire étant placé entre les deux. Un tube est placé dans l'élément d'écartement pour communiquer avec
l'interstice situé entre les surfaces des deux diaphragmes. L'espace interne situé entre les diaphragmes peut ensuite être éliminé en lui conférant une pression réduite ou en le transformant en vide afin de contracter les surfaces opposées du diaphragme de sorte que la plupart des aires de surface des diaphragmes se déplacent ensemble, telle une unité unique. Un indicateur de pression et/ou un mano-contact peut être raccordé au système d'évacuation pour indiquer le moment o la pression réduite ou le vide décelés entre les deux diaphragmes sont perdus, ce qui indique une perforation de l'une des surfaces du diaphragme ou
une défaillance du diaphragme.
Selon un mode de réalisation préféré, les surfaces de contact se faisant face vers l'intérieur des diaphragmes sont munies d'une rainure en spirale qui est efficace pour assurer et maintenir la communication de fluide entre les surfaces de fonctionnement centrales des diaphragmes et le moyen de surveillance de la pression, ce qui permet une détection précoce des fuites
en n'importe quel point des surfaces des diaphragmes.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, l'ensemble de diaphragme comporte trois couches de diaphragme ayant deux interstices de détection de
fuites situés sur chaque côté d'un diaphragme central.
L'espace qui sépare chaque diaphragme extérieur du diaphragme central est éliminé et surveillé grâce à un indicateur de pression ou mano-contact permettant d'annoncer quel côté du diaphragme présente une défaillance. Cette caractéristique offre un moyen de déterminer qu'une fuite s'est produite ou non dans le diaphragme et que la fuite s'est produite soit du côté
produit soit du côté fluide hydraulique du diaphragme.
Selon un mode de réalisation, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente
invention est munie d'un aérateur à poussoir d'amorçage.
Selon le présent mode de réalisation, un clapet anti-
retour aérateur à navette est muni d'une tige de soupape pouvant être déplacée jusqu'à atteindre une position qui empêche la soupape à boulet de reposer sur le siège supérieur. Cela transforme le clapet anti-retour à navette en un clapet anti-retour à une voie. Ainsi, à chaque course vers l'avant du piston de la pompe, de grandes quantités de fluide hydraulique ou d'air peuvent
être évacuées par l'aérateur en position de retour.
Lorsque le piston redescend au cours de la course d'aspiration, la soupape se place sur le siège inférieur et un nouveau fluide hydraulique est aspiré dans le système hydraulique par la soupape d'appoint de remplissage. Les autres courses du piston permettent au système hydraulique, la soupape étant maintenue dans cette position, d'être automatiquement rempli sans que soit nécessaire l'évidement de la soupape pour remplir
le système hydraulique.
Selon un mode de réalisation préféré, la soupape de remplissage est en raccord de fluide avec un réservoir de fluide hydraulique situé dans le carter de pompe. Le réservoir de fluide hydraulique peut être rempli simplement en retirant le cache de la fenêtre de
diagnostic et en remplissant directement avec le fluide.
Selon le présent aspect de l'invention, un système
hydraulique à auto-amorçage est proposé.
Selon un autre mode de réalisation, la nouvelle pompe à diaphragme perfectionnée de la présente invention comporte un ensemble de réglage de la longueur de course qui est conçue de façon modulaire pour loger des commandes soit électroniques soit manuelles. Selon le présent mode de réalisation, la longueur de course du piston peut être raccourcie, ce qui réduit la quantité de fluide qui entre par l'entrée de produit à chaque course d'aspiration du piston. Le réglage de la longueur de course est effectué en limitant le trajet vers l'arrière de la bride de crosse de piston, ce qui limite le déplacement vers l'arrière du piston au moyen d'une perte de mouvement obtenue en comprimant l'élément d'inclinaison. Selon le présent mode de réalisation, lorsque le piston et la crosse de piston reviennent en position rétractée sous l'influence du ressort d'inclinaison, une tige de vérin peut être déplacée jusqu'à ce qu'à ce qu'elle bute contre la bride radiale de l'élément formant crosse de piston, ce qui empêche un prolongement du déplacement vers l'arrière du piston et de la crosse de piston. Le fait de limiter le déplacement vers l'arrière de la crosse de piston fait en sorte que, pour une partie de la révolution de l'excentrique, le galet de contre-came situé sur l'extrémité de la tige de crosse de piston n'est pas
engagé sur la surface d'excentrique.
Selon le présent mode de réalisation, l'ensemble de réglage de la longueur de course est assuré par une paroi latérale verticale à trois côtés placée dans la cavité d'excentrique qui coopère avec la paroi latérale de la cavité d'excentrique pour définir un passage vertical. Un arbre fileté est monté de façon à pouvoir effectuer une rotation bidirectionnelle continue à l'intérieur du passage vertical. Un élément formant came ayant une ouverture filetée est engagé par filetage sur les filets de l'arbre pouvant tourner. L'élément formant came monte et descend à l'intérieur du passage vertical lorsque l'arbre pouvant tourner tourne dans l'un des sens. Le corps de came présente une surface de came angulaire lui faisant face vers l'avant. Une tige de vérin est montée de façon à effectuer un mouvement latéral de va-et- vient par le panneau avant de la paroi verticale définissant le passage vertical. Une extrémité avant de la tige de vérin bute contre la bride sur la tige de la crosse de piston. Une extrémité arrière de la tige de vérin est munie d'un galet de contre-came qui est placé sur la surface de came angulaire de l'élément formant came à l'intérieur du passage vertical. La rotation de l'élément formant arbre vertical déplace le solide de came vers le haut et vers le bas à l'intérieur du passage, ce qui provoque le placement du galet de contre-came sur la surface angulaire de façon à déplacer la tige de vérin vers l'avant et vers l'arrière afin de régler la limite de déplacement vers l'arrière de la crosse de piston et du piston, ce qui assure le réglage de la longueur de course. Ainsi, la longueur de course peut être réglée vers le bas entre 100% et tout incrément de pourcentage inférieur de longueur de course souhaitée. Le moyen permettant de faire tourner l'arbre fileté pouvant tourner à l'intérieur du passage vertical peut être manuel ou électronique. Selon un mode de réalisation manuel, un bouton d'activation manuelle à ressort peut être prévu pour transmettre un mouvement de rotation à l'élément formant arbre fileté. Le bouton manuel fléchit jusqu'à une position de blocage pour maintenir un réglage déterminé. Selon une autre solution, un vérin de moteur synchrone peut être prévu pour faire tourner de façon réglable l'élément formant arbre vertical pour obtenir un réglage de la longueur de course, qui peut être raccordé de façon interactive à un
dispositif de commande du système formant pompe.
Selon un mode de réalisation, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée présente une configuration modulaire qui assure une flexibilité d'utilisation et une durabilité accrues. Selon un mode de réalisation préféré, la pompe de mesure à diaphragme comporte un certain nombre de soupapes reconfigurées conçues pour un fonctionnement perfectionné. Une fenêtre de diagnostic permet un contrôle visuel facile de différents aspects du fonctionnement de la pompe. La plupart des opérations de pompage peuvent être effectuées sous le contrôle du dispositif de commande logique numérique qui peut réguler la vitesse du moteur, la longueur de course ainsi que la durée du fonctionnement. Le réglage du fonctionnement et la programmation peuvent être assurés par un simple clavier équipé d'un affichage à cristaux liquides connecté au dispositif de commande logique numérique ce qui rend la pompe plus conviviale. La configuration modulaire de la pompe permet un assemblage facile et est conçue en particulier pour permettre le démontage partiel et l'accès à différentes pièces sans qu'il soit nécessaire de démonter les principaux composants étanches de la pompe, afin de faciliter l'inspection, les remplacements de pièces et l'entretien. Toutes ces caractéristiques se combinent pour fournir une nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée capable d'assurer un
fonctionnement de haute qualité et plus durable.
D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de
la description détaillée suivante de l'invention, prise
conjointement avec les dessins, parmi lesquels:
Brève description des dessins
La figure 1 est une vue en perspective de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée selon un mode de réalisation préféré de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation latérale de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention selon le mode de réalisation de la figure 1, les parties de tête de pompe et de tête de produit ayant été retirées; La figure 3 est un vue en plan de dessus de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention telle que représenté sur la figure 2; La figure 4 est une vue en perspective éclatée de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention selon le mode de réalisation préféré de la figure 1; La figure 5 est une vue en coupe transversale en élévation de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention selon le mode de réalisation préféré de la figure 1, représenté avec une autre tête de produit ayant un système de détection de fuites; La figure 6 est une vue en coupe transversale en élévation fragmentaire de la partie d'extrémité avant de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention selon le mode de réalisation de la figure 1, représentant la pompe dans sa position d'aspiration; La figure 7 est une vue en coupe transversale en élévation fragmentaire de la partie d'extrémité avant telle que celle de la figure 6, représentant la pompe dans sa position de déchargement; La figure 8 est une vue en élévation latérale de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention selon un deuxième mode de réalisation ayant un système de commande électronique, les parties de tête de pompe et de tête de produit ayant été retirées; La figure 9 est une vue en plan de dessus de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée représentée sur la figure 8; La figure 10 est une vue en coupe transversale en élévation de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la figure 8 également représentée avec une tête de produit facultative équipée d'un système de détection de fuites du diaphragme; Les figures 11(a) à 11(d) sont des vues en élévation latérale de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la figure 1, illustrant plusieurs configurations de pompe rendues possibles par la conception modulaire des composants de la pompe; Les figures 12(a) à 12(b) sont des vues en élévation latérale de la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la figure 8, illustrant plusieurs configurations de pompe rendues possibles par la conception modulaire des composants de la pompe; La figure 13 est une vue en coupe transversale en élévation du nouveau carter de cartouche de soupape de remplissage hydraulique perfectionné selon un mode de réalisation préféré; La figure 14 est une vue en élévation latérale du nouvel ensemble de tiges de soupape à champignon perfectionné pouvant être utilisé dans la cartouche de soupape de remplissage hydraulique selon un mode de réalisation préféré; La figure 15 est une vue en coupe transversale en élévation du nouveau joint d'arbre perfectionné pouvant être utilisé dans la cartouche de soupape de remplissage hydraulique selon un mode de réalisation préféré; La figure 16 est une vue en coupe transversale en élévation du nouveau siège de soupape perfectionné pouvant être utilisé dans la cartouche de soupape de remplissage hydraulique selon un mode de réalisation préféré; La figure 17 est une vue en coupe transversale en élévation de la nouvelle cartouche de soupape de remplissage hydraulique assemblée perfectionnée selon un mode de réalisation préféré représenté lors des premières étapes d'installation dans une plaque profilée hydraulique représentée en pointillés; La figure 18 est une vue en coupe transversale en élévation de la nouvelle cartouche de soupape de remplissage hydraulique perfectionnée selon un mode de réalisation préféré semblable à celui de la figure 17 représentant la cartouche de soupape dans sa position complètement installée; La figure 19 est une vue en coupe transversale en élévation du nouvel ensemble d'aérateur à poussoir d'amorçage selon un mode de réalisation préféré; La figure 20 est une vue en coupe transversale fragmentaire agrandie du nouvel ensemble d'aérateur à poussoir d'amorçage représenté en position fermée, ce qui se produit lorsque la pompe est en mode aspiration; La figure 21 est une vue en coupe transversale fragmentaire agrandie de l'ensemble d'aérateur à poussoir d'amorçage représentée en une deuxième position fermée, ce qui se produit lorsque la pompe est en mode déchargement; La figure 22 est une vue en coupe transversale fragmentaire agrandie de l'ensemble d'aérateur à poussoir d'amorçage représentée dans un premier état ouvert; La figure 23 est une vue en plan de dessus fragmentaire de la nouvelle fenêtre de diagnostic perfectionnée selon un mode de réalisation préféré; La figure 24 est une vue en coupe transversale fragmentaire en élévation représentant les détails de montage d'un élément à diaphragme à couche unique pouvant être utilisé dans la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée de la présente invention; La figure 25 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de diaphragme de détection de fuites selon un mode de réalisation préféré; La figure 26 est une vue en coupe transversale fragmentaire en élévation représentant les détails de montage de l'ensemble de diaphragme de détection de fuites de la figure 25; La figure 27 est une vue en coupe transversale en élévation d'une tête de produit et d'une tête de pompe assemblées ainsi que d'un ensemble de diaphragme de détection selon un mode de réalisation préféré; La figure 28 est une vue en coupe transversale fragmentaire en élévation représentant les détails de montage d'un ensemble de diaphragme de détection de fuites à deux côtés selon un autre mode de réalisation préféré; La figure 29 est une vue en plan de dessus d'un élément formant diaphragme préféré pouvant être utilisé avec la présente invention, comportant une rainure d'évidement en spirale de fluide dans une surface
principale de celui-ci.
La figure 30 est une vue en coupe transversale fragmentaire en élévation de l'élément formant diaphragme préféré représenté sur la figure 29; La figure 31 est un organigramme représentant les connexions électriques d'une pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré; La figure 32 est un organigramme représentant les pièces constituantes d'un système de réglage de la longueur de course commandé manuellement ou commandé électroniquement selon un mode de réalisation préféré; La figure 33 est un schéma du circuit électronique de commande de la vitesse du moteur selon un mode de réalisation préféré; La figure 34 est un schéma d'un circuit électronique de commande d'un relais avertisseur selon lo un mode de réalisation préféré; La figure 35 est un schéma représentant la sortie des signaux selon un mode de réalisation préféré; La figure 36 est une vue en plan de dessus fragmentaire, partiellement en coupe, représentant les détails de montage des composants assemblés à l'intérieur du carter de réducteur à engrenage selon le mode de réalisation de la figure 1; La figure 37 est une vue en plan de dessus du nouveau module d'affichage et de clavier perfectionné de la pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré; La figure 38 est une vue en plan de dessus d'une nouvelle plaque de connecteur perfectionnée du dispositif de commande logique numérique de la pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré; La figure 39 est une vue en plan de dessus d'une nouvelle pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré; La figure 40 est une vue en plan de dessus d'un tableau de connexions d'un dispositif de commande logique numérique de la pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré; et La figure 41 est un organigramme de la logique de relais du dispositif de commande logique numérique de la pompe de mesure à diaphragme commandée électroniquement selon un mode de réalisation préféré;
Description détaillée des modes de réalisation préférés
En référence à présent aux figures 1 à 3, la nouvelle pompe de mesure à diaphragme perfectionnée selon un premier mode de réalisation, généralement
désignée par le numéro de référence 10, est représentée.
Sur la figure 1, la pompe 10 est représentée complètement assemblée, prête à être utilisée en étant montée sur une console de montage 12. Tel que représenté sur les figures 1 à 3, la pompe 10 comporte un moteur électrique 14 monté sur un berceau de moteur 16 qui est à son tour monté sur le carter de réducteur à engrenage 18. Le carter de réducteur à engrenage 18 est monté sur un côté du carter de pompe 20, adjacent à la partie d'extrémité arrière de celui-ci. La partie supérieure du carter de pompe 20 est recouverte par un élément formant couvercle 22. Un bouton d'activation manuel à ressort 24 de réglage de la longueur de course fait saillie à partir d'une surface supérieure du couvercle 22. Un cadran 26 qui indique le pourcentage de longueur de course déterminé par le bouton manuel 24 est également disposé sur la surface supérieure du couvercle 22 dans le mode de réalisation préféré représenté. Une plaque de protection 28 ayant une ouverture de montage d'excentrique est représentée montée sur le côté du carter de pompe 20, à l'opposé du carter de réducteur à engrenage 18. La pompe 10 comporte également de préférence une fenêtre de diagnostic 30 disposée près de
l'extrémité avant supérieure du carter de pompe 20.
Tel que représenté sur la figure 1, une tête de pompe 32 comportant un aérateur à poussoir d'amorçage 34
est montée sur l'extrémité avant du carter de pompe 20.
La tête de produit 36 comporte une entrée de produit 38 ayant un clapet anti-retour d'entrée 40 et une sortie de
produit 42 ayant un clapet anti-retour de sortie 44.
Tel que représenté sur la figure 3, la nouvelle pompe perfectionnée 10 présente une construction modulaire. Le moteur 14, le berceau de moteur 16 et le carter de réducteur à engrenage 18 peuvent être montés de façon qu'ils fonctionnent sur l'un des côtés du carter de pompe 20, tel que représenté en pointillés. En plus du montage sur l'autre côté, ces pièces peuvent être montées sur le carter de pompe 20 dans plusieurs positions en rotation pour permettre n'importe quelle configuration de pompe requise pour répondre aux exigences des clients en matière d'encombrement. La souplesse conférée par la construction modulaire de la pompe 10 constitue un avantage majeur qui sera décrit
plus en détails par la suite.
Plus précisément, et en référence à présent aux figures 4 et 5, le carter de pompe 20 comporte une extrémité avant 46 ayant une ouverture 48 ayant un épaulement en gradins 50. Un élément formant cylindre creux 52 ayant une partie de montage en gradins dirigée vers le bas 54 et une partie de manchon cylindrique 56 se prolongeant vers l'arrière sont logés dans l'ouverture avant 48 de sorte que la partie de montage 54 repose fermement et est engagée de façon étanche au moyen d'un joint torique d'étanchéité 58 placé sur l'épaulement en gradins 50. Le carter de pompe 20 comporte en outre une extrémité arrière opposée 60 et une paire de parois latérales parallèles espacées 62 et 64 qui se prolongent entre, et raccordent, l'extrémité avant 46 et l'extrémité arrière 60. Une cavité d'excentrique 66 ouverte en haut est définie dans la partie intérieure du carter de pompe 20. Une paire d'ouvertures de montage d'excentrique alignées 68 et 70 est prévue dans les parois latérales 62 et 64, respectivement, adjacente à l'extrémité arrière 60. Les ouvertures de montage d'excentrique 68 et 70 sont chacune munies d'un évidement de montage 72 leur faisant face, dirigée vers l'extérieur et ayant une configuration octogonale. Les ouvertures de montage d'excentrique 68 et 70 communiquent avec la cavité d'excentrique 66. Selon le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4 et 5, le carter de pompe 20 comporte de plus une fenêtre de diagnostic 30 ainsi qu'une cloison verticale 74 définissant un passage vertical 76 conçu pour loger un ensemble de réglage de la longueur de course 340; ces deux éléments seront décrits plus précisément par la suite. Le carter de pompe 20 est de préférence en métal non ferreux coulé et un alliage d'aluminium fondu 380 est préféré bien que
d'autres matières puissent également être utilisées.
L'ensemble du réducteur à engrenage est logé à l'intérieur du carter de réducteur à engrenage 18. Le carter de réducteur à engrenage 18 comprend une première partie cylindrique horizontale creuse 78 ayant des faces de montage octogonales 80 et 82 situées sur les extrémités opposées de celle-ci. Une deuxième partie faisant saillie, cylindrique, creuse et orientée verticalement 84 fait saillie à partir d'un côté de la partie cylindrique 78 située au milieu de celle- ci. Le passage intérieur 86 de la partie cylindrique horizontale 78 et le passage intérieur 88 de la partie cylindrique verticale 84 se coupent. Un arbre à vis sans fin 90 comportant une section de vis sans fin filetée en spirale 92 est monté de façon à pouvoir tourner sur la partie de cylindre verticale 84 ayant les paliers de galet supérieur et inférieur 94 et 96. Une extrémité supérieure 98 de l'arbre à vis sans fin 90, comportant une pièce plate 100, se prolonge vers le haut et vers le bas à partir de l'ouverture supérieure de la partie cylindrique verticale 84. Tel que mieux représenté sur la figure 5, le berceau de moteur 16 comporte une partie de corps en forme de coupelle 102 ayant une ouverture supérieure agrandie 104 et une extrémité de fond 106 comportant une ouverture centrale 108 munie d'un joint d'arbre rotatif 110. Une bague cylindrique faisant saillie vers le bas 112 est disposée radialement vers l'extérieur à partir de l'ouverture centrale 108 dans l'extrémité de fond 106. Lorsque le berceau de moteur 16 est monté sur l'extrémité supérieure de la partie de cylindre verticale 84, l'extrémité supérieure 98 de l'arbre à vis sans fin 90 passe par l'ouverture centrale 108 et le joint d'arbre 110 à l'intérieur du berceau de moteur 16. La bague qui fait saillie vers le bas 112 est logée de façon télescopique dans l'ouverture supérieure de la partie de cylindre verticale 84 et repose sur le palier de galet supérieur 94 afin de pousser l'arbre à vis sans fin 90 et le palier de galet inférieur 96 jusqu'à s'insérer complètement à l'intérieur de la partie de cylindre verticale 84. Un couplage d'amortissement de moteur 114 peut être prévu pour raccorder l'extrémité supérieure 98 de l'arbre à vis
sans fin 90 à un arbre 116 du moteur 14.
L'extrémité ouverte 118 de la partie de cylindre horizontale 78 est conçue pour loger et monter de façon étanche une plaque de protection 120 ayant une configuration octogonale, semblable à la plaque de protection d'ouverture 28. La plaque de protection 120 comporte une partie de manchon 122 cylindrique, creuse, faisant saillie vers l'extérieur et placée au centre, conçue pour loger de façon télescopique un premier palier cylindrique 124 ayant une bride radiale 126 à l'une de ses extrémités. La bride radiale 126 est munie de rainures transversales 128 permettant l'entrée du lubrifiant qui permet de lubrifier le palier. Une transmission à vis sans fin 130 est prévue et comporte une partie à engrenage cylindrique agrandie 132, des dents de la transmission à vis sans fin faisant saillie vers l'extérieur 134 étant définies le long du bord périphérique de celle-ci. La transmission à vis sans fin présente également une paire de parties de moyeu cylindrique 136 et 138 faisant saillie vers l'extérieur qui se prolongent à partir des côtés opposés de la partie 132 et définissent un moyeu central 140 creux et allongé. Les surfaces internes du moyeu 140 sont munies de dents d'engrenage 142 faisant saillie vers l'intérieur. La partie du moyeu 136 faisant saillie est conçue pour être logée, de façon télescopique et à
pouvoir tourner, dans le premier palier cylindrique 124.
Un deuxième palier cylindrique 144 semblable au palier 124 est logé, de façon télescopique et à pouvoir
tourner, dans la partie du moyeu 138 faisant saillie.
Tel que représenté sur les figures 4 et 36, l'ensemble de transmission à vis sans fin comportant la transmission à vis sans fin 130 et les paliers 124 et 144 est inséré dans l'extrémité ouverte opposée 146 de la partie cylindrique horizontale 78 jusqu'à ce que le palier 124 soit logé dans la partie de manchon 122 sur la plaque de protection 120. L'extrémité ouverte 146 est
munie de filets internes 148.
Un élément formant chapeau vissé cylindrique 150 est muni de filets externes 152. Une face d'extrémité interne 154 de l'élément formant chapeau 150 est munie d'une partie de manchon cylindrique 155 faisant saillie conçue pour loger de façon télescopique une extrémité du palier cylindrique 144. Une face d'extrémité externe 153 de l'élément formant chapeau 150 est munie d'un évidement en gradins 151. L'évidement 151 coopère avec l'extérieur de l'ouverture de montage d'excentrique 68 pour définir une poche de joint permettant de loger une paire de joints à lèvres radiaux 157, 159. Lorsque l'élément formant chapeau 150 est inséré dans l'extrémité ouverte 146 et mis en rotation, les filets externes 152 engagent les filets internes 148 et l'élément formant chapeau 150 progresse dans l'extrémité ouverte 146 pour reposer fermement sur les paliers 124 et 144 dans la partie de manchon 122 sur la plaque de protection et pour monter la transmission à vis sans fin de façon qu'elle puisse tourner. En position de blocage, le chapeau vissé bloque la transmission à vis sans fin montée de façon à pouvoir tourner pour empêcher un déplacement axial de celle-ci ou éliminer le jeu le
long de l'axe du moyeu.
Le berceau de moteur 16 et le carter de réducteur à engrenage 18 sont également de préférence coulés dans le même alliage métallique que celui du carter de pompe 20 ou dans un alliage différent. Le berceau de moteur 16 ainsi que la partie cylindrique verticale 84 et la partie cylindrique horizontale 78 du carter de réducteur à engrenage sont de préférencepercés et taraudés en plusieurs points, tel qu'indiqué en 162 et 164 pour permettre aux carters d'être remplis ou vidés de lubrifiant d'engrenage. Un avantage majeur offert par la présente invention est que l'ensemble de réducteurs à engrenage et la cavité d'excentrique sont séparés dans différents carters modulaires étanches, ce qui permet d'utiliser des lubrifiants individuels dans chaque
endroit, plutôt qu'un système de lubrifiants mélangés.
Par conséquent, une pompe 10 peut être munie de fluide hydraulique consistant en de l'huile alimentaire et peut être approuvée pour être utilisée pour la production alimentaire. De plus, une pluralité de transmissions à vis sans fin interchangeables ayant des rapports d'engrenage différents peuvent être fournies et facilement installées pour des remplacements rapides de pièces. Les remplacements de pièces et l'entretien de l'ensemble de réducteurs à engrenage peuvent également être assurés indépendamment de la cavité d'excentrique
du carter de pompe 20.
Le système d'entraînement de la nouvelle pompe perfectionnée 10 représenté sur les figures 4 et 5
comporte en outre un arbre d'excentrique allongé 166.
L'arbre d'excentrique 166 comporte une première extrémité 168 munie d'une partie cannelée 170 et une deuxième extrémité opposée 172. Un solide d'excentrique 174 est défini sur l'arbre 166 ayant une surface de came périphérique 176 entre la première extrémité 168 et la deuxième extrémité 172. Une paire d'épaulements bosselés 174 et 176 peut être prévue pour placer de façon positive les paliers de galet 178 et 180 sur l'arbre 166. Selon la présente invention, la distance qui sépare les paliers de galet 178 et 180 est, de façon souhaitable, petite, ce qui réduit les contraintes de fléchissement de l'arbre exercées sur l'arbre 166 ce qui améliore la durabilité du système d'entraînement. La première extrémité 168 de l'arbre d'excentrique 166 est insérée par l'ouverture de montage d'excentrique 68 dans la paroi latérale 62 du carter de pompe 20, par les joints à lèvres radiaux 157, 159 et l'ouverture étanche centrale de l'élément formant chapeau vissé 150 et le palier 144 jusqu'à ce que la partie cannelée 170 soit complètement insérée dans la partie du moyeu faisant saillie 138 et engagée avec les dents du moyeu 142. La face de montage octogonale 80 du carter de réducteur à engrenage 18 peut ensuite être montée de façon étanche au moyen du joint de face 182 dans l'ouverture de montage d'excentrique 68. N'importe quel matériel de montage approprié comme des boulons filetés peut être utilisé. Dans cette position de montage partiel, le solide d'excentrique 174 est disposé dans la cavité d'excentrique 66 et la deuxième extrémité 172 est disposée dans l'ouverture de montage d'excentrique opposée 70. Le palier de galet 180 peut être inséré de façon télescopique dans la deuxième extrémité de l'arbre 166. Par la suite, la plaque de protection de montage d'excentrique 28 comportant un manchon cylindrique faisant saillie vers l'intérieur 182 peut être monté de façon étanche sur l'ouverture de montage d'excentrique et rendu étanche par le joint de face 184 de sorte que le palier de galet 180 est logé de façon
télescopique à l'intérieur du manchon 182.
Selon un mode de réalisation préféré, l'arbre d'excentrique 166 est un arbre en acier forgé d'une pièce. Différents arbres d'excentrique ayant différents décalages d'excentrique pour permettre différentes
longueurs de course peuvent être prévus.
La pompe 10 comporte en outre un piston et un ensemble de vérins à tige de crosse de piston permettant de transformer un mouvement de rotation de l'arbre 166 en un mouvement linéaire de va-et-vient du piston pour déplacer le diaphragme. Plus précisément, selon le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4 et , une tige de crosse de piston allongée 186 est prévue et comporte une extrémité arrière 188 équipée d'un galet de contre-came 190, représenté sur la figure 5. La tige de crosse de piston 186 comporte une extrémité avant opposée 192 ayant une partie filetée faisant saillie vers l'extérieur 194. Une bride radiale 196 est disposée adjacente à l'extrémité avant 192. La bride radiale 196 comporte une surface de palier faisant face vers l'avant
198 et une surface faisant face vers l'arrière 200.
Selon le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4 et 5, le piston est un élément en deux pièces comportant une partie de corps 202 et une partie d'extrémité avant 204. La partie de corps 202 présente une configuration généralement cylindrique comportant une extrémité arrière 206 comportant une ouverture filetée à l'intérieur 208 et une extrémité avant 210 ayant un évidement à épaulement 212 ayant une ouverture filetée à l'intérieur 214. La partie d'extrémité avant 204 présente une configuration cylindrique en gradins, dont une partie est conçue pour être logée dans l'évidement 212. Une ouverture traversant le montage 216 est prévue dans la partie d'extrémité avant 204 de sorte qu'un boulon fileté 218 peut traverser la partie d'extrémité avant 204 et s'engager par filetage dans l'ouverture filetée à l'intérieur 214 sur la partie de corps 202. Un épaulement périphérique en gradins dirigé vers l'intérieur 220 est défini dans l'extrémité avant 210 pour loger le joint de piston 222 tel que représenté, tel que le joint de piston excité par un ressort en forme de U, piégé entre la partie de piston avant 204 et l'épaulement 220. Le piston assemblé est raccordé à l'extrémité avant 192 de la tige de crosse de piston 186 par engagement de filetage des filets prévus dans l'ouverture arrière 208 de la partie filetée faisant saillie 194. D'autres types de pistons peuvent
également être utilisés.
Le piston et la tige de crosse de piston assemblés sont positionnés dans le carter de pompe 20, de sorte que le galet de contre-came 190 et l'extrémité arrière 188 de la tige de crosse de piston 186 sont logés dans
l'ouverture 48 d'extrémité avant du carter de pompe 20.
Un élément d'inclinaison tel qu'un ressort à boudin 224 est placé pardessus l'extrémité avant 192 de la tige de crosse de piston 186, de sorte que le piston, comportant une partie de corps 202 et une partie avant 204, y est logé de manière télescopique. La partie de corps de piston 202 et la partie avant 204 sont logées de manière coulissante, étanche et télescopique dans une ouverture d'extrémité arrière 226 dans la partie de manchon cylindrique 56 de l'élément formant cylindre 52. Le ressort à boudin 224 est ainsi disposé entre une surface orientée vers l'arrière de la partie de montage avant 54 située sur l'élément formant cylindre 52, et la surface orientée vers l'avant 198 située sur la bride radiale 196. Dans la position installée du piston 202, 204 et du cylindre 52 dans l'ouverture d'extrémité avant 48 du carter de pompe, le galet de contre-came 190 situé sur l'extrémité arrière 188 de la tige de crosse de piston 186 est positionné de manière à engager la surface de came 176 sur le solide d'excentrique 174 lors de la rotation de l'arbre d'excentrique 166. Le galet de contre-came 190, incliné vers l'arrière par le ressort à boudin 224, peut être positionné de manière à couvrir la totalité de la surface de came 176 par révolution complète de l'arbre d'excentrique 166. Cependant, de préférence, la pompe 10 est une pompe à mouvement de perte qui fait en sorte que, dans une position complètement rétractée vers l'arrière de la tige de crosse de piston 186, le galet de contre-came 190 est adjacent à la surface de came 176 et n'engage que les points hauts de la surface de came 176 pendant la rotation de l'arbre d'excentrique 166. Comme indiqué sur les figures 4-5, la pompe 10 comporte en outre une tête de pompe 32 nouvelle et perfectionnée. La tête de pompe 32 présente une configuration en forme de trou de serrure inversé comportant une partie inférieure 224 généralement cylindrique et une partie supérieure 226 rectangulaire faisant saillie. La tête de pompe 32 comporte une extrémité avant 228 présentant une ouverture 230 et une extrémité arrière 232 opposée présentant une ouverture 234. Une chambre hydraulique 235 est définie à l'intérieur, et se prolonge à partir de l'ouverture avant 230 jusqu'à l'ouverture arrière 234. L'ouverture avant 230 comporte un épaulement 236 de montage de diaphragme périphérique à gradins. Une plaque profilée 238 concave orientée vers l'intérieur est prévue dans
l'ouverture avant 230 adjacente de la tête de pompe 32.
La plaque profilée 238 comporte une pluralité de perforations d'écoulement 240 ainsi qu'une ouverture taraudée 242 ayant une position centrale, adaptée pour loger en montage un ensemble 244 de soupape de cartouche
de remplissage hydraulique.
Une extrémité de fond de la partie inférieure 224 de la tête de pompe comporte un orifice taraudé 246 adapté pour loger par filetage une soupape à boulet filetée 248. La soupape 248 est prévue pour empêcher le reflux. Comme illustré sur la figure 5, la tête de pompe 32 est munie d'un canal vertical 248 se prolongeant entre l'ouverture centrale 242 sur la plaque profilée 238 et l'orifice de fond 246. La tête de pompe 32 comporte également un court canal horizontal 250 défini entre l'orifice de fond 246 et une ouverture inférieure 252 définie dans l'extrémité arrière 232. L'ouverture inférieure 252 est alignée avec une ouverture inférieure 254 correspondante comportant un évidement périphérique 256 destiné à recevoir un joint torique 258 défini dans l'extrémité avant 46 du carter de pompe 20. Un canal 260 d'alimentation de remplissage de fluide hydraulique est prévu dans l'extrémité inférieure du carter de pompe 20 qui se prolonge à partir de l'ouverture inférieure 254 jusqu'à une ouverture d'extrémité arrière 262 communiquant avec un réservoir de fluide hydraulique 264
prévu dans le carter de pompe 20.
A nouveau comme représenté sur les figures 4-5, la tête de pompe 32 comporte un orifice taraudé haut 266 qui est adapté pour loger par filetage un ensemble d'aérateur 34 à poussoir d'amorçage. Comme représenté sur la figure 5, un canal vertical 268 se prolonge entre la chambre hydraulique 235 et l'orifice haut 266. Un canal de sortie 270 se prolonge entre l'orifice haut 266 et une ouverture de sortie 272 disposée à l'extrémité supérieure de l'extrémité arrière 232 de la tête de pompe. L'ouverture de sortie 272 est alignée avec un orifice avant central 274 défini dans la partie
supérieure de l'extrémité avant 46 du carter de pompe.
L'orifice central 274 communique avec un canal 276 en forme de L comportant un orifice de sortie 278 adjacent
à la fenêtre de diagnostic 30.
La tête de pompe 32 comporte en outre un autre orifice taraudé, non représenté mais indiqué sur les figures 4 et 5, défini dans une surface latérale 280 de la partie supérieure 226 de la tête de pompe 32. Cet orifice latéral est adapté pour recevoir un ensemble de détendeur de pression 282 à ressort, classique, pouvant être réglé manuellement. L'orifice latéral comporte une ouverture latérale communiquant avec un canal dont une ouverture de sortie est disposée dans l'extrémité arrière 232 adjacente à l'ouverture de sortie 272. Cette ouverture de sortie est alignée avec un autre orifice 284 adjacent à l'orifice central 274. L'orifice 284 est également raccordé à un canal en forme de L, similaire à 276, qui se termine également dans l'orifice de sortie
286 adjacent à la fenêtre de diagnostic 30.
La pompe 10 comprend en outre un diaphragme ou un ensemble de diaphragme 288 et une tête de produit 36. La tête de produit 36 comporte une entrée de produit
inférieure 38 et une sortie de produit supérieure 42.
Plus en détail, et en se référant à nouveau aux figures 4 et 5, la tête de produit 36 comporte une extrémité avant 290 et une extrémité arrière 292 opposée présentant une ouverture 294. Un passage de flux de fluide 296 se prolonge dans la tête de produit, à partir d'une ouverture d'entrée 298 située à l'entrée 38 jusqu'à une ouverture de sortie 300 située à la sortie 42. Une partie intermédiaire du passage 296 coupe l'ouverture arrière 294 pour définir une chambre de produit 302. Un clapet anti-retour 40 à une voie d'entrée est disposé sur l'ouverture d'entrée 298. Un
connecteur de tuyau ou tubes 304 couvre le clapet anti-
retour d'entrée 40 et présente une ouverture intérieure taraudée adaptée pour recevoir un couplage fileté à l'extrémité d'un tuyau ou d'un tube (non représenté) dont l'autre extrémité est disposée en communication de fluide avec une source d'alimentation en produit telle qu'un conteneur de produit. Le connecteur 304 et le clapet anti-retour 40 sont montés de façon fixe sur l'ouverture d'entrée 298 au moyen d'une attache à quatre boulons 306. Des ouvertures de montage taraudées 308
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sont prévues dans les extrémités supérieure et inférieure de la tête de produit 36 et logent les boulons de montage 310 par filetage. L'attache 306 est serrée au moyen d'écrous 312 pour comprimer de manière étanche les joints toriques 314 entre l'ouverture d'entrée 298 et le clapet anti-retour d'entrée 40, et entre le clapet anti-retour 40 et le connecteur 304, ainsi que les éléments de clapet du clapet anti-retour d'entrée 40. Le clapet anti-retour d'entrée 40 comporte un siège de soupape 316, une soupape à boulet 318, un guide de soupape 320 à rainures à quatre palettes, et un joint torique 322. Le guide de soupape à rainures 320 contribue à assurer un repositionnement rapide et précis
de la soupape à boulet 318 sur le siège de soupape 316.
Les structures prévues à la sortie de produit 42 de la tête de produit 36 sont sensiblement les mêmes que pour l'entrée de produit 38 comme représenté sur les figures 4-5. Pour assembler l'extrémité avant de la pompe 10 pour utilisation, la tête de pompe 32 est montée de manière étanche sur l'extrémité avant du carter de pompe au moyen de boulons filetés 324 passant par des ouvertures de montage 326 prévues dans une face de montage 328 définie dans l'extrémité avant 46 du carter de pompe. Les boulons 324 sont engagés par filetage dans les ouvertures de montage taraudées (non représentées) prévues dans l'extrémité arrière 232 de la tête de pompage. Lorsque les boulons 324 sont serrés, l'extrémité arrière 232 de la tête de pompe 32 s'engage avec l'extrémité avant 46 du carter de pompe 20. La poursuite du serrage sert à comprimer les différents joints disposés entre ces éléments, notamment le joint torique 258, le joint de face 326 et le joint de face à trois orifices 328. Cela sert également à complètement mettre en place et étancher l'élément formant cylindre 52 et son joint torique 58 dans l'ouverture d'extrémité
frontale 48 du carter de pompe 20.
L'ensemble de diaphragme 288 étant positionné dans un évidement de montage 552 pour diaphragme annulaire prévu dans l'extrémité arrière 292 de la tête de produit, la tête de produit 36 peut être montée de manière étanche sur l'extrémité avant 228 de la tête de pompe 32. Une pluralité d'ouvertures de montage taraudées 320 sont prévues dans l'extrémité avant 228, disposée périphériquement autour de l'ouverture d'extrémité avant 230. Une pluralité d'ouvertures de montage 332 d'écoulement alignées passent dans la tête de produit 36. Les boulons de montage filetés 334 passent par les ouvertures 332 et se prolongent dans les ouvertures taraudées 330 pour fixer solidement la tête de produit 36 à la tête de pompe 32. En position complètement montée, l'ensemble de diaphragme 288 est engagée de façon étanche entre l'ouverture d'extrémité arrière 294 de la tête de produit 36 et l'ouverture d'extrémité avant 230 de la tête de pompe 32. Le diaphragme 288 couvre efficacement chacune desdites ouvertures 294 et 230 et forme une cloison souple élastique séparant la chambre de produit 302 et la
chambre hydraulique 235.
Lorsque la pompe 10 fonctionne, le moteur 14 fait tourner l'arbre à vis sans fin 90 qui à son tour fait tourner la transmission à vis sans fin 130. La transmission à vis sans fin 130 fait tourner l'arbre d'excentrique 166. La rotation de l'arbre d'excentrique 166 fait tourner le solide d'excentrique 174, de sorte
que la surface de came 176 engage le galet de contre-
came 190. La poursuite de la rotation du solide d'excentrique 174 pousse la tige de crosse de piston 186 contre le ressort à boudin, ce qui fait avancer l'ensemble de piston 202, 204 dans l'élément formant cylindre 52. La poursuite de la rotation du solide d'excentrique 174 permet progressivement à la tige de crosse de piston 186 de se déplacer vers l'arrière, là encore sous l'action du ressort à boudin 224, qui rétracte vers l'arrière l'ensemble de piston 202, 204 dans l'élément formant cylindre 52. Le fluide hydraulique présent dans la chambre hydraulique 235 se déplace vers l'avant et vers l'arrière avec l'ensemble de piston 202, 204 pour fournir des déplacements de
pompage au diaphragme 288.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 6 et 7, celles-ci représentent respectivement les modes d'aspiration et de déchargement de la pompe à diaphragme 10. Comme représenté sur la figure 7, lorsque l'ensemble de piston 202, 204 est rétracté vers l'arrière dans l'élément formant cylindre 52, la pression du fluide hydraulique dans la chambre hydraulique 235 est réduite, ce qui déplace le diaphragme 288 dans l'ouverture avant 230 de la tête de pompe 32. Le déplacement vers l'intérieur du diaphragme 288 réduit la pression sur le produit dans la chambre de produit 302, ce qui ferme le clapet anti- retour de sortie 44. Le clapet anti-retour d'entrée 40 est ouvert et la poursuite du déplacement vers l'intérieur du diaphragme 288 aspire le produit par le clapet anti-retour d'entrée 40 dans la chambre de
produit 302.
Lorsque l'ensemble de piston 202, 204 se déplace vers l'avant, de sa position rétractée à sa position étendue représentée sur la figure 8, la pression du fluide dans la chambre hydraulique 237 augmente, ce qui déplace le diaphragme 288 vers l'avant dans la chambre de produit 302. La pression du fluide dans la chambre de produit 302 augmente en conséquence, ce qui a pour effet de fermer le clapet anti-retour d'entrée 40 et d'ouvrir le clapet anti-retour de sortie 44. La poursuite du déplacement vers l'avant du diaphragme 288 dans la chambre de produit 302 fait sortir le produit contenu dans la chambre de produit 302 par le clapet anti-retour
de sortie 44.
La pompe de mesure à diaphragme 10 nouvelle et perfectionnée présente un grand nombre de caractéristiques et systèmes préférés comprenant la modularité, un ensemble 340 d'ajustement de longueur de course, une fenêtre de diagnostic 30, un aérateur 34 à poussoir d'amorçage, une soupape de cartouche de remplissage hydraulique 244 et diverses options
d'ensemble de diaphragme 288, 540, 542, 544.
En ce qui concerne la modularité, le système d'entraînement de la pompe 10 est constitué d'éléments symétriques et modulaires qui permettent au moteur 14, au berceau de moteur 16 et au boîtier de réducteur à engrenage 18 d'être montés dans l'une ou l'autre des
ouvertures de montage d'excentrique 68 et 70.
L'évidement de montage octogonal 72 entourant des ouvertures de montage 68 et 70 et les faces de montage octogonales 80 et 82 situées sur le boîtier 18 du réducteur à engrenage permettent au boîtier 18 du réducteur à engrenage d'être monté sur le carter de pompe 20 avec une pluralité d'orientations de rotation de 45 incrémentielles, comme représenté sur les figures 11(a)-ll(d). En conséquence, la structure assemblée de la pompe 10 peut prendre un certain nombre de configurations pour s'adapter à toute restriction
d'espace qui peut se présenter à un endroit donné.
Si l'on se réfère à nouveau aux figures 4-5, la pompe 10 est de préférence munie d'un ensemble de réglage de longueur de course, généralement désigné par le numéro de référence 340. L'ensemble 340 de réglage de longueur de course est adapté pour être logé et monté de manière télescopique dans un passage vertical 76 défini entre la cloison 74 et la paroi latérale 64 du carter de pompe 20. La cloison 74 comporte une partie de panneau avant 342 présentant un manchon de montage 344 cylindrique défini à l'intérieur comme représenté sur la figure 5. La cloison 74 comporte en outre une partie de panneau latéral 346 et une partie de panneau arrière 348. Une embase rotative 350 est disposée dans le fond
du passage vertical 76.
L'ensemble 340 de réglage de longueur de course comporte un élément 352 formant arbre fileté présentant une extrémité supérieure 354 cannelée et une extrémité inférieure 356 opposée. Un solide de came 358 présentant une ouverture taraudée 360 est adapté pour être engage par filetage sur l'élément formant arbre 352 et pour se déplacer vers le haut et vers le bas dans le passage vertical 76 lors de la rotation de l'élément formant arbre 352 dans des sens alternatifs. Une surface de came angulaire 362 est prévue pour l'arbre 352 de montage rotatif dans le passage vertical 76. Une tige de vérin 366 est montée de manière coulissante dans le manchon de montage 344. La tige de vérin 366 présente une extrémité avant 368 adaptée pour venir en butée contre la surface orientée vers l'arrière sur la bride radiale 196 de la crosse de piston, et une extrémité arrière 370 opposée présentant un galet de contre-came 372 adapté pour s'engager et se déplacer sur la surface de came angulaire 362. Comme illustré sur les figures 4-5, la rotation de l'élément formant arbre 352 permettant de soulever le solide de came 358 à l'intérieur du passage 76 pousse la tige de vérin vers l'avant, contre la bride
196, ce qui sert à comprimer le ressort à boudin 224.
L'extrémité avant 368 joue le rôle d'une butée positive pour limiter le déplacement vers l'arrière de l'ensemble de la tige de crosse de piston et du piston. Lorsque la tige de vérin 366 se déplace vers l'avant, la position rétractée du piston est déplacée vers le diaphragme, de sorte que la longueur de course définie entre les positions étendue et rétractée est raccourcie. Des longueurs de course plus petites diminuent le débit de produit dans la tête de produit. En conséquence, l'ensemble de réglage de longueur de course fournit un procédé pour régler le débit, généralement vers le bas, pour un rapport d'engrenage donné et un paramétrage
donné de la vitesse du moteur.
Suivant le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4-5, l'ensemble de réglage de longueur de course 340 est muni d'un moyen manuel pour assurer la rotation de l'arbre 352. Comme indiqué ici, la commande manuelle du réglage de longueur de la course est assurée par un bout d'arbre 374 télescopique à ressort dont une extrémité inférieure, présentant une ouverture dentée, est adaptée pour être logée de manière télescopique sur, et s'engager avec l'extrémité cannelée 354 de l'arbre 352. Une extrémité supérieure du bout d'arbre 374 présente une partie cannelée 376 et une ouverture 378 recevant une vis. Une bride intermédiaire 377 est prévue, ainsi qu'une bride à engrenage 379 sur le bout
d'arbre 374.
Suivant le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4-5, l'élément formant couvercle 22 qui couvre la cavité d'excentrique 66 comporte un évidement 380 recevant un cadran cylindrique supérieur, un évidement 382 recevant une roue d'engrenage inférieure,
et une partie faisant saillie 384 de support de manette.
* La partie faisant saillie 384 de support de manette comporte une ouverture centrale 386 et, dans sa partie inférieure, un évidement 388 à engrenage intérieur adapté pour se mettre en prise avec la bride à engrenage 379. L'ensemble 340 de réglage de longueur de course comprend également un couvercle de cadran 392, un cadran 394 ayant des dents d'engrenage 396 périphériques dépendantes, une roue d'engrenage 398 comportant des dents d'engrenage 400 autour du bord périphérique et une partie de moyeu 402 faisant saillie muni également de dents d'engrenage 404. La roue d'engrenage 398 est montée de façon à pouvoir tourner dans l'évidement de la roue d'engrenage 382 par une goupille de montage 406. Le cadran 394 est monté de façon à pouvoir tourner dans l'évidement 382 et le couvercle de cadran télescopique ayant une fenêtre 408 est fixé dessus par la vis de montage 410. En position montée, les dents de bord de la roue d'engrenage 398 peuvent s'engager sur les dents de la bride à engrenage 379 lorsque le bouton est pousse vers le bas, ce qui fait sortir la bride à engrenage 379 de l'engrènement verrouillé dans l'évidement à engrenage 388 du couvercle 22. Les dents 404 du moyeu 402 s'engagent sur les dents 396 du cadran dépendantes, de sorte qu'après la poussée vers le bas, la rotation du bout d'arbre 374 fait tourner la roue d'engrenage 398
qui entraîne en rotation le cadran 394.
L'extrémité 376 cannelée supérieure du bout d'arbre 374 est logée de manière télescopique et rotative dans le couvercle 22 et l'ouverture centrale 386 de la partie faisant saillie 384 de support de manette. Un élément formant ressort 412 ayant des queues 414 angulaires dépendantes est placé sur l'extrémité supérieure du bout d'arbre 374. Un bouton de manette 24 dont une surface sous-jacente présente une ouverture 416 dentée centrale est logé de manière télescopique sur la partie cannelée 376, et l'ensemble est serré et maintenu par des vis de montage filetées. La rondelle-frein 412 incline la bride à engrenage 379 vers le haut en position verrouillée dans l'évidement à engrenage 388 pour empêcher une rotation inopinée du bout d'arbre 374 et de l'arbre 352 à cause de vibrations ou similaire. Cette arrêt de rotation positif peut être surmonté en poussant le bouton 24 vers le bas, pour libérer la bride à engrenage 379 de l'évidement 388 de telle sorte que, lorsque le bouton 24 tourne, le bout d'arbre 374 et l'arbre 352 tournent, ainsi que le cadran 394, jusqu'à ce que le bouton soit relâché, reverrouillant les arbres, le
bouton et le cadran.
Une autre caractéristique préférée de la pompe 10 est l'ensemble 34 d'aérateur à poussoir d'amorçage. Des détails de la construction et du fonctionnement de l'aérateur 34 à poussoir d'amorçage sont représentés sur les figures 19-22. Plus particulièrement, comme représenté sur la figure 19, l'aérateur 34 comprend un carter 420 comportant une ouverture d'extrémité avant 422, un corps de sortie latéral 424, une partie de montage filetée 426, une ouverture centrale 428, un alésage supérieur 430 agrandi, une goupille de soupape 432 chargée, un élément d'inclinaison optionnel tel qu'un ressort à boudin 434, un chapeau 436 à bouton poussoir et une soupape à boulet 438. Une chambre 440 de soupape à boulet à navette comportant un siège inférieur 442 et un siège supérieur 444 est placé à distance entre l'ouverture d'extrémité avant 422 et l'ouverture 424 de
sortie latérale.
Le mode de fonctionnement normal de l'aérateur 34 à
poussoir d'amorçage est représenté sur les figures 20-
21. En mode de fonctionnement normal, la soupape 34 joue le rôle d'un aérateur classique. Lors de la course d'aspiration du piston, représentée sur la figure 20, la soupape à boulet 438 repose sur le siège inférieur 442, fermant l'aérateur. Lors de la course de déchargement, représentéesur la figure 21, la soupape à boulet 438 se déplace vers le haut jusqu'à ce qu'elle repose contre le
siège supérieur 444, fermant à nouveau l'aérateur 34.
Lorsque la soupape à boulet 438 se déplace du siège inférieur 442 au siège supérieur 444, l'aérateur 34 est ouvert temporairement, ce qui permet de retirer une petite quantité de fluide ou d'air de la chambre hydraulique 235 avec chaque course du piston. L'air et le fluide sortant de l'aérateur 34 par l'ouverture de sortie 424 passe dans l'orifice central 274 et sort de l'orifice de sortie central 278 en direction de la
fenêtre de diagnostic 30.
En mode de fonctionnement à amorçage par poussoir, le poussoir 436 est appuyé vers le bas. Dans cette position, l'extrémité de la goupille de soupape 432 n'exécute pas un mouvement complet vers le haut, et maintient la soupape à boulet 438 hors du siège supérieur 444, laissant l'aérateur ouvert, comme représenté sur la figure 22. Dans ce mode, à chaque course de déchargement vers l'avant de la pompe, de grandes quantités d'air ou de fluide hydraulique sont évacuées par l'aérateur 34 non fermé. Lors de la course d'aspiration vers l'arrière, la soupape à boulet 438 repose sur le siège inférieur 442 lorsqu'une nouvelle quantité de fluide hydraulique est aspirée dans la chambre hydraulique par l'ensemble 244 de soupape de cartouche de remplissage hydraulique. La caractéristique nouvelle et perfectionnée d'amorçage par poussoir permet au système hydraulique d'être amorcé à chaque fois que la pompe tourne sans qu'il soit nécessaire de retirer des pièces quelconques. Lorsque la pompe tourne, le mode d'amorçage par poussoir peut être maintenu jusqu'à ce qu'il soit observé dans la fenêtre de diagnostic 30 qu'un flux de fluide, exempt de bulles d'air, sort de l'orifice de sortie central 278. L'élément d'inclinaison 434 est en option et peut être utilisé pour des
conditions de forte aspiration.
L'ensemble 244 de soupape de cartouche de remplissage hydraulique, nouveau et perfectionné, pour utilisation dans la pompe 10, est représenté en détail sur les figures 5 et 13-18. Plus particulièrement, l'ensemble 244 de soupape de remplissage hydraulique comporte une cartouche de carter de soupape 446, représentée sur la figure 13, comportant une extrémité avant 448 présentant une partie filetée 450 externe et une ouverture d'entrée 452 évasée communiquant avec un évidement 454 logeant un ressort. Une extrémité arrière 456 opposée du carter de cartouche 446 comporte une grande ouverture d'extrémité arrière 458 présentant un premier évidement 460 logeant un siège plus étroit et un deuxième évidement 462 logeant un siège encore plus petit. Le carter de cartouche 446 présente en outre une partie médiane 464 définie entre la partie filetée 450 de l'extrémité avant 448 et l'extrémité arrière 456. Une paire de rainures 466, 468 pour joints toriques, placées à distance, recevant une paire de joints toriques 470, 472 sont réalisées sur une surface extérieure de la partie médiane 464. Un canal 474 de fluide hydraulique périphérique se prolonge vers l'intérieur à partir de la surface extérieure de la partie médiane 464, entre les joints toriques 470, 472, en direction d'une ouverture d'entrée 476 de soupape annulaire intérieure communiquant avec l'évidement 460 logeant le siège. Le carter de cartouche 446 comporte en outre un passage central 478 se prolongeant entre l'évidement 454 logeant
le ressort et l'évidement de joint 462.
La soupape de remplissage hydraulique 244 comporte en outre un vérin à champignon 478, un dispositif d'étanchéité d'arbre 480 et un siège de soupape 482,
représentés respectivement sur les figures 14, 15 et 16.
Comme illustré sur la figure 14, le vérin à champignon 478 comporte une queue de soupape 484 cylindrique allongée présentant une extrémité avant 486 filetée, une section de transition 488 tronconique munie d'une rainure 487 et d'un joint torique 489, et une extrémité arrière 490 de diamètre plus grand. Un élément formant champignon 492, qui comporte une surface 494 d'engagement du diaphragme vers l'avant et une partie de montage 496 de diamètre plus petit vers l'arrière dont une ouverture filetée 498 est engagée par filetage sur
l'extrémité avant 486 de la queue de soupape 484.
Comme illustré sur la figure 15, la soupape de remplissage hydraulique 224 comporte un dispositif d'étanchéité d'arbre 480 nouveau et perfectionné assurant une étanchéité sans suintement. Le dispositif d'étanchéité d'arbre 480 comporte une partie de base cylindrique 500 dont une queue centrale loge l'ouverture 502 et dont une partie en coupelle évasée 504 définit une ouverture d'extrémité arrière 506 effilée
communicant avec l'ouverture 502 logeant la queue.
Le siège de soupape 482, représenté sur la figure 16, comporte une partie de corps 508 cylindrique ayant une ouverture d'extrémité avant 510 de grand diamètre et une ouverture d'extrémité arrière 512 effilée vers l'intérieur. La soupape 244 de cartouche de remplissage hydraulique est assemblée en positionnant le ressort à boudin 514 dans l'évidement 454 logeant le ressort, en installant à force le dispositif d'étanchéité d'arbre 480 dans l'évidement de joint 462 et le siège de soupape 482 dans l'évidement logeant le siège. L'extrémité avant de la queue de soupape 484 est insérée à travers l'ouverture d'extrémité arrière 458, le siège de soupape 482, le dispositif d'étanchéité d'arbre 480, le passage central 478 et l'évidement de ressort 454, jusqu'à ce que la partie fileté avant 486 se prolonge depuis l'ouverture d'entrée évasée 452. Ensuite, l'élément formant champignon 492 est vissé sur la partie filetée 450 de la queue de soupape 484. A l'état assemblé, la soupape est maintenue dans une position normalement fermée dans laquelle le joint torique 489 est engagé de manière étanche dans l'ouverture arrière 512 du siège de soupape 482, et les surfaces coniques du début de la section de transition 488 sont engagées de manière étanche dans l'ouverture arrière 506 et la partie en coupelle 504. La soupape est ouverte en utilisation lorsque le diaphragme pousse contre la surface avant 494 de l'élément formant champignon 492, ce qui déplace la queue de soupape 484 vers l'arrière par compression du ressort à boudin 514. Le mouvement vers l'arrière de la queue de soupape 484 met la section de transition 488 à distance du dispositif d'étanchéité d'arbre 480 et du siège de soupape 482, ouvrant ainsi un canal continu pour l'écoulement du fluide hydraulique à partir de l'ouverture de soupape annulaire 476 jusqu'à la chambre hydraulique 235 en passant par le siège de soupape 482 et l'ouverture d'extrémité arrière 458 du carter de
soupape 446.
L'installation simple de la soupape de remplissage hydraulique 244 dans l'ouverture taraudée 242 centrale de la plaque profilée 238 est représentée sur les figures 17-18. Comme illustré sur la figure 17, l'extrémité avant 448 de la soupape de remplissage 244 est introduite dans l'ouverture centrale 242 depuis l'arrière, jusqu'à ce que la partie filetée extérieure
450 s'engage avec la partie taraudée de l'ouverture 242.
La soupape 244 tourne pour faire avancer le carter de soupape 446 dans sa position de logement et d'installation complète comme représenté sur la figure 18. A l'état complètement installé, l'ouverture de soupape 476 annulaire est disposée en alignement étanche avec l'ouverture supérieure du canal vertical 248 qui est en communication de fluide avec le réservoir 264 de fluide hydraulique. Un avantage réalisé suivant l'invention est que la tête de produit et la tête de pompe peuvent être retirées d'une seule pièce de l'extrémité avant du carter de pompe pour fournir un
accès à la soupape de remplissage hydraulique 244.
Toutefois, l'accès est assuré sans désassembler un grand
nombre de connections étanches de la pompe.
La fenêtre de diagnostic 30 réalisée dans la pompe 10 est une autre caractéristique préférée suivant la présente invention. Suivant le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 4-5 et 23, la fenêtre de diagnostic 30 est réalisée dans la partie du carter de pompe 20 adjacente à l'extrémité avant 46. La fenêtre de diagnostic 30 comporte un élément formant couvercle 516 transparent qui couvre une zone de puits 518 contenue à l'intérieur d'une paroi avant 520 biétagée et une paroi arrière 522 à distance. L'extrémité inférieure 524 de la zone de puits 518 est ouverte et communique avec le réservoir 264 de fluide hydraulique dans la cavité d'excentrique 66. La paroi avant 520 étagée comporte une première surface horizontale 526 qui comporte trois orifices de sortie 286, 278 et 528 espacés. L'orifice de sortie 286 communique, par un canal en forme de L, avec un orifice 284 de l'extrémité avant 46, et reçoit un flux de fluide sortant par le détendeur de pression 282. L'orifice de sortie 278 central communique, par le canal 276 en forme de L, avec l'orifice avant 274 central et reçoit l'air et le fluide
sortant de l'aérateur 34 à poussoir d'amorçage.
L'orifice de sortie 528 n'est actuellement pas affecté, mais il communique également, par l'intermédiaire d'un canal en forme de L, avec un orifice avant 530 de l'extrémité avant 46. Une surface en pente 532 se prolonge entre la surface horizontale 526 et une deuxième surface horizontale 534. La deuxième surface horizontale 534 comporte une ouverture de montage taraudée 536 pour recevoir l'extrémité de la vis de montage 538 pour fixer le couvercle 516 en place. La surface en pente 532 est réalisée pour révéler si un flot de fluide continu est en train de sortir et de se répandre à partir des orifices de sortie 286, 278 et 528. Un flux continu, au contraire d'un flux intermittent discret provenant de l'orifice de sortie 286, par exemple, indiquerait que la soupape de remplissage hydraulique 244 peut être bloquée en position ouverte, indiquant ainsi une condition de fonctionnement de la soupape. La présence de bulles d'air à l'orifice de sortie 278 indique que de l'air est présent dans la chambre hydraulique 235, de sorte qu'une opération de purge à amorçage par poussoir devrait être exécutée. Finalement, un tube optique 534 présentant une lentille bombée 536 dans une extrémité supérieure est montée dans le couvercle 516. L'extrémité inférieure 538 opposée du tube optique 534 se prolonge dans l'extrémité inférieure 524 ouverte du puits 518, pour être immergée dans le fluide hydraulique présent dans le réservoir hydraulique 264. Si l'extrémité inférieure 538 vient en contact avec du fluide hydraulique coloré, un point coloré apparaît dans la lentille bombée 536, indiquant qu'il y a une quantité suffisante de fluide hydraulique dans le réservoir 264. Si l'extrémité inférieure 538 n'entre pas en contact avec le fluide, la lentille bombée 536 apparaît claire et non colorée, indiquant que du fluide hydraulique devrait être ajouté au réservoir 264. Les diaphragmes ou ensembles de diaphragme 288 pour utilisation dans la pompe 10 nouvelle et perfectionnée
sont représentés plus en détail sur les figures 24-30.
Les diaphragmes 288 ont une configuration en forme de disque généralement circulaire. Ils sont généralement faits de matériaux souples élastiques comportant des élastomères et autre matériaux thermoplastiques tels que des polymères fluorés. Le diaphragme peut être composé d'un matériau de polymère fluoré du type Téflon- solide ou peut comporter un matériau élastomère revêtu de Téflon-. Les diaphragmes peuvent être constitués d'une seule couche standard, comme les diaphragmes 540 représentés sur les figures 6-7 et 24; d'un diaphragme 542 de détection de fuite en deux couches, représenté sur les figures 25-27; ou d'un diaphragme 544 de détection de fuite à double face et en trois couches,
comme illustré sur la figure 28, ce qui est préféré.
Comme illustré sur la figure 24 et ailleurs sur les autres figures, le diaphragme 540 en une couche comporte un disque généralement circulaire de matériau de diaphragme comportant une première surface 546 principale adaptée pour faire face à la chambre hydraulique 235 et une deuxième surface 548 principale opposée adaptée pour faire face à la chambre de produit 302. Une partie formant saillie 550 de lèvre annulaire exhaussée est définie sur la surface 548 adjacente à un bord périphérique du diaphragme 540. Comme représenté sur la figure 24, la partie faisant saillie 550 de lèvre est engagée de façon étanche dans un évidement 552 trapézoïdal annulaire réalisé dans l'extrémité arrière 292 de la tête de produit 36. L'extrémité avant 228 de la tête de pompe 32 peut être munie d'une paire de nervures exhaussées 552 et 554 disposées autour de l'ouverture avant 230 pour fournir une force de maintien perfectionnée lorsque le diaphragme 540 est coincé entre
la tête de produit 36 et la tête de pompe 32.
Suivant un mode de réalisation préféré, le diaphragme est un ensemble 542 de diaphragme en deux couches muni d'un système de détection de fuite. Plus particulièrement, et en se référant maintenant aux figures 25-27, l'ensemble de diaphragme 542 comporte un diaphragme antérieur 556, une entretoise annulaire 558, une paire de tubes 560, 562 en forme de L, et un diaphragme postérieur 564. A l'état assemblé représenté sur les figures 26 et 27, un interstice 568 est réalisé entre le diaphragme antérieur 556 et le diaphragme postérieur 564. Le diaphragme antérieur 556 et le diaphragme postérieur 564 sont fixés de manière étanche à l'entretoise 558 par un adhésif. Une extrémité de chaque tube creux 560 et 562 est disposée dans l'interstice 568 et l'extrémité opposée se prolonge dans la partie faisant saillie 550 de lèvre pour se raccorder aux canaux 570 et 572 prévus dans une tête de produit 574 modifiée représentée sur la figure 27. La dimension d'épaisseur radiale de la projection de lèvre 550 est suffisamment grande pour assurer une meilleure performance d'étanchéité et un meilleur support mécanique pour les tubes 560, 562. La tête de produit 574 modifiée comporte un carter 576 qui se prolonge
depuis l'extrémité avant 290 sur la tête de produit 574.
Un indicateur 578 de pression ou de vide, un commutateur 580 sensible à la pression ou au vide ou les deux, en communication de fluide avec le canal 570, peuvent être réalisés dans le carter 576. Le carter 576 peut comporter une ouverture de sortie 582 pour permettre de réaliser une connexion de signal ou une connexion électrique à partir du commutateur de vide 580 à un circuit d'alarme, à un commutateur d'invalidation du moteur ou à un système de commande logique numérique faisant fonctionner la pompe 10. Un orifice de vide 582
inférieur pouvant être fermé est raccordé au canal 572.
Une pompe à vide peut être raccordée à l'orifice 582 et un vide ou au moins une pression réduite peut être créée
dans l'interstice 568. L'orifice 582 est alors fermé.
Dans des conditions de vide, les parties centrales du diaphragme antérieur 556 et du diaphragme postérieur 564 sont mises en contact en face à face. Une partie périphérique de l'interstice 568 adjacent à l'entretoise 558 demeure même après que le vide ait été fait. Si soit le diaphragme antérieur 556, soit le diaphragme postérieur 564 se perfore ou laisse passer une fuite, la pression réduite ou le vide dans l'interstice 568 sera perdu(e), ce qui déclenchera le commutateur de vide 580
et/ou sera indiqué sur le manomètre 578.
Comme indiqué sur les figures 26 et 27, l'extrémité arrière de la tête de produit et l'extrémité avant de la tête de pompe sont munies chacune respectivement d'un évidement 582, 584 rectangulaire annulaire aligné, adapté pour loger les portions de bord du jonc de retenue 566. Un anneau 586 adaptateur annulaire est également prévu, pour fermer l'espace compris entre la tête de produit et la tête de pompe, dû à la dimension
d'épaisseur accrue de l'ensemble de diaphragme 540.
Suivant un mode de réalisation préféré, au moins l'une des surfaces orientées vers l'intérieur du diaphragme 556 ou du diaphragme 564, ou des deux, est munie d'une rainure 588 en spirale, comme représenté sur les figures 28-29. La rainure en spirale 588 fonctionne de manière à réaliser une communication de fluide entre les parties centrales des diaphragmes et le commutateur de vide 580 et/ou l'indicateur de vide 578, pour assurer une détection précoce et fiable d'une perte de vide due
à une défaillance du diaphragme.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 28, celle-
ci représente l'ensemble 544 de diaphragme de détection de fuite à double face en trois couches. L'ensemble de diaphragme 544 comporte un diaphragme central 590, un diaphragme antérieur 592 et un diaphragme postérieur 594. Deux entretoises, telles que 558, et deux tubes 596 en forme de L supplémentaires sont ajoutés entre le diaphragme central 590 et le diaphragme antérieur 592, qui sont reliés aux canaux en forme de L réalisés dans une tête de pompe modifiée. Un deuxième carter de manomètre/indicateur de pression et orifice de sortie peut être fixé aux sorties latérales prévues dans la tête de pompe, comme le comprendront facilement les spécialistes de la technique. Dans la plupart des autres aspects, les composants et la construction de l'ensemble de diaphragme 544 sont similaires à l'ensemble de diaphragme 542 décrit ci-dessus. L'ensemble 544 de diaphragme de détection de fuite à double face et en trois couches offre l'avantage supplémentaire d'identifier lequel des diaphragme fuit. Suivant le mode de réalisation préféré, au moins un diaphragme de chaque paire est muni d'une rainure en spirale 588. Un avantage essentiel de la présente invention est que les différents diaphragmes peuvent être interchangés et
montés facilement dans la même tête de produit.
En se référant maintenant aux figures 8-10, 12(a) et 12(b), celles-ci représentent une pompe de mesure à diaphragme nouvelle et perfectionnée suivant un autre mode de réalisation de l'invention, désignés généralement par le numéro de référence 600. La pompe 600 est similaire à la pompe dans presque tous les détails, à l'exception du fait que la pompe 600 est
munie d'un système de commande électronique.
Plus particulièrement, comme représenté sur les dessins, la pompe 600 comporte un boîtier électrique 602 se prolongeant vers l'arrière à partir de, et monté sur l'extrémité supérieure du carter de pompe 20 et un bloc de touches utilisateur 604 monté le long de l'extrémité avant du carter de pompe 20. Le bloc de touches utilisateur 604 comporte une partie 606 à touches
d'entrée de données et une interface utilisateur-
machine, telle qu'un affichage à cristaux liquides 608.
Le fonctionnement de la pompe est pris en charge par un système de commande 610 logique numérique basé sur un microprocesseur et monté à l'intérieur du boîtier électrique 602. Le système de commande 610 logique numérique (DLC) comporte une pluralité de cartes à circuits imprimés 612 et une pluralité de composants montés sur la carte, désignés généralement par 614, comportant différents connecteurs d'entrée/sortie et, bien sûr, un microprocesseur. Dans un mode de réalisation préféré, le DLC 610 comporte un connecteur de carte à perforations marginales destiné à loger une carte à perforations marginales d'utilisateur, de sorte que des commandes du système peuvent être envoyées et reçues d'une source utilisateur éloignée, telle qu'un ordinateur portable, un ordinateur ou un autre système de commande communiquant par l'intermédiaire d'un modem
ou similaire.
Le DLC 610 peut être muni des entrées et sorties représentées sur les figures 31 et 35. Par exemple, comme représenté sur la figure 34, une entrée de signal venant du commutateur à vide 580 peut être fournie pour indiquer le moment o s'est produite une défaillance du diaphragme. En réponse à une défaillance, le DLC 610
peut arrêter le moteur 12 et faire entendre une alarme.
Un détecteur de niveau de tambour réalisé dans un tambour de produit peut fournir un signal lorsque le niveau du produit est faible ou lorsque le tambour est vide. En réponse, le DLC 610 peut actionner une alarme ou arrêter le moteur de pompe 17, ou les deux. Un débitmètre peut être installé à la sortie de produit 42 pour fournir au DLC 610 des informations de signaux concernant la quantité de fluide pompé ou le débit en gallons/heure ou litres/heure. En cas d'absence d'écoulement ou d'écoulement faible, le DLC 610 peut actionner une alarme, arrêter la pompe ou les deux. Les informations de signaux venant d'un débitmètre peuvent également être utilisées pour étalonner la pompe, pour donner une courbe d'étalonnage du débit réel en fonction de la vitesse du moteur ou en pourcentage de la longueur
de course, ou les deux.
Un tachymètre optique peut être utilisé pour fournir des informations de signaux concernant la vitesse du moteur, qui peuvent être utilisées par le DLC 610 pour réguler la vitesse du moteur, comme représenté
sur la figure 33.
Comme représenté sur la figure 32, l'ensemble de réglage de longueur de course peut également être commandé électroniquement par le DLC 610. Le DLC 610 peut envoyer des signaux à un moteur synchrone présentant un codeur pour faire tourner l'arbre 352 pour
régler la longueur de course.
Suivant un mode de réalisation préféré, le fonctionnement de la pompe 600 peut être commandé électroniquement pour mettre la pompe sous tension ou hors tension à certains instants et/ou pour des périodes de temps souhaitées. La pompe 600 peut être paramétrée pour fonctionner en fournissant une quantité totale de fluide. Selon une autre possibilité, elle peut être paramétrée pour ajouter des quantités commandées de fluide en incréments de temps, sous la forme d'un traitement par lots. La pompe peut également être paramétrée pour fournir du fluide à un premier débit pendant une première période de temps, suivie d'un deuxième débit pendant une deuxième période. On comprendra qu'une telle commande électronique fournie par le DLC 610 améliore la simplicité et la souplesse
d'utilisation de la pompe 600.
Plus en détail, et en se référant maintenant aux figures 36-41, le fonctionnement de la pompe 600 est pris en charge par un système de commande 610 logique numérique basé sur un microprocesseur et monté dans une enceinte 602. Le système de commande logique numérique (DLC) et son enceinte sont conçus tous les deux pour ne
fonctionner correctement que lorsqu'ils sont montés au-
dessus de la pompe de mesure à diaphragme 600 nouvelle
et perfectionnée.
Le système de commande 610 logique numérique (DLC) est constitué de préférence par quatre cartes imprimées 612 interconnectées, de composants électroniques 614 montés sur ces cartes, d'un afficheur à cristaux liquides 608 disponible dans le commerce, présentant sa propre carte imprimée, d'un bloc de touches 604 à neuf touches, d'un moteur synchrone, et d'un codeur de valeur absolue. Tous ces éléments sont intégralement logés dans l'enceinte 602 affectée à cet effet, de telle sorte que des matériaux étrangers ne peuvent pas s'infiltrer ou
pénétrer dans des conditions de fonctionnement normales.
La figure 39 fournit la vue de dessus du DLC 610 dans son enceinte, monté sur une pompe 600 de mesure à diaphragme. La figure 39 indique le contour du DLC 610 en gras. Le bloc de touche 604 et l'afficheur 608 visibles sont sur un niveau plus élevé que le reste de
l'enceinte 602.
Le DLC 610 est conçu pour commander le débit de pompe en réglant précisément l'arbre 352 de longueur de course rotatif se prolongeant à partir de la pompe. Le vérin de longueur de course est constitué d'un moteur synchrone alimenté par le DLC pour fonctionner de manière bidirectionnelle, de façon à atteindre la position précise de la longueur de course. Le signal retour de position est obtenu à l'aide d'un codeur de valeur absolue incorporé. Cette relation est représentée schématiquement sur la figure 33. L'afficheur à cristaux liquides 608 peut être commandé pour indiquer le flux de
la pompe sous forme de pourcentage ou d'unités du débit.
Le bloc de touches 604 permet à l'utilisateur d'agir sur
le fonctionnement de la pompe de différentes manières.
Le fonctionnement du moteur est illustré sur la figure 34. La configuration DLC standard permet au moteur de pompe d'être alimenté par un entraînement de moteur CA. Lorsqu'il est configuré en usine pour commander un moteur CC pour entraîner la pompe 600, le DLC peut atteindre une plus grande précision de réduction du flux de pompe en réglant à la fois la
position de longueur de course et la vitesse du moteur.
La commande de vitesse du moteur CC est une option à la configuration DLC standard, et utilise un signal en
retour de tachymètre optique.
L'une des quatre cartes imprimées 612 incorporées indiquée comme étant la carte de connecteur 620 permet au client d'établir des connexions par câblage de champ. La carte de connecteur 620 est logée dans la partie arrière de l'enceinte, comme représenté sur la figure 39. Du matériel de tuyauterie 622 est prévu à cet endroit pour le passage de toutes les connexions par
câblage de champ. Une partie de l'enceinte située au-
dessus de la carte de connecteur 620 est constituée par une plaque 624 amovible. La plaque 624 est maintenue en place pendant le fonctionnement normal, tandis que l'alimentation électrique se fait de manière à empêcher
une infiltration ou pénétration de corps étrangers.
Lorsqu'il n'y a pas d'alimentation électrique, la plaque 624 peut être retirée par le client, pour avoir accès
aux connexions par câblage de champ.
Lorsqu'il n'y a pas d'alimentation électrique, le DLC 610 et l'enceinte 602 peuvent être séparées en deux parties en enlevant les boulons maintenant l'enceinte à la pompe 600. Le corps principal du DLC 610 peut être
séparé de la carte de connecteur 620.
La sérigraphie de la carte de connecteur est représentée sur la figure 38. La carte de connecteur 620 comporte un socle de carte à perforations marginales à l'emplacement J9. Cela assure l'interface avec le tableau de connexions représenté sur la figure 40. Le tableau de connexions est fixé au corps principal de l'enceinte du DLC, de telle manière qu'il est maintenu par le corps principal en cas de déconnexion. Ce procédé de déconnexion permet de remplacer le corps principal du DLC par des unités de DLC de qualité supérieure ou en parfait état. Ce procédé de déconnexion fournit une modularité de conception car il permet de débrancher le corps principal de la carte de connecteur sans déranger les connexions en câblage de champ. Ce procédé de déconnexion réduit l'implication du client dans la réparation des défaillances ou de dommages occasionnés aux composants électroniques. Normalement, l'utilisateur ne devrait pas accéder au corps principal de l'enceinte
pour quelque raison que ce soit.
Si l'on se réfère à nouveau à la figure 38, les points de connexion à haute tension se trouvent à droite du centre de la carte. Les points de connexion de basse tension se trouvent à gauche du centre de la carte. Le connecteur J1 permet à la source de courant d'être connectée. Le connecteur J2 permet à un relais en option d'être alimenté comme réponse àun état d'alarme. Le connecteur J3 permet au moteur de pompe être fixé à et alimenté par le DLC. Dans des conditions de fonctionnement normales, le DLC active le moteur et le relais de pompe comme dicté par le logiciel incorporé du constructeur. Le connecteur de basse tension J4 permet l'entrée de: un signal de traitement analogique tel qu'un signal de 4 à 20 milliampères; une entrée de détection de fuite pour l'alarme de défaillance du diaphragme de pompe; un indicateur de niveau pour des états d'alarme de bas niveau de tambour; une entrée de débitmètre. Le connecteur de sortie J5 à basse tension permet: un signal de sortie analogique tel qu'un signal de 4 à 20 milliampères; un indicateur de statut d'alarme pour une utilisation potentielle avec des systèmes de commande logiques programmables. Le connecteur J6 permet la fixation d'un tachymètre pour les unités DLC qui sont configurées pour commander la vitesse d'un moteur CC pour entraîner la pompe. Les jacks modulaires J7 et J8 permettent la connexion de lignes de communication en série à des ordinateurs personnels, des portables, des modems, ou autres unités DLC. La figure 36 illustre le bloc de touches 604 et l'afficheur 608 du DLC. Le bloc de touches 604 et l'afficheur 608 comportent l'interface utilisateur complète pour une commande locale du fonctionnement de la pompe. L'afficheur est constitué par un écran à 2x16
caractères (deux lignes de seize caractères par ligne).
L'afficheur est éclairé par derrière de sorte que les informations peuvent être vues même lorsqu'il y a peu de lumière. Le bloc de touches se trouve sous l'afficheur et comporte neuf touches: Motor (moteur), Menu, Units (unités), Batch (lot), Calibration (étalonnage), Mode, Up Arrow (flèche haut), Down Arrow (flèche bas) et Enter (Entrée). Ces touches lancent toutes les opérations de
commande locale.
Le DLC présente un programme logiciel incorporé qui permet aux utilisateurs d'établir des configurations
souples pour satisfaire aux exigences de leur système.
Un organigramme illustrant la logique de relais est donné sur la figure 41. Le DLC, avec le logiciel, peut
exécuter un grand nombre de fonctions et d'opérations.
La touche Moteur permet à l'utilisateur
d'activer/désactiver le moteur de pompe à tout instant.
Cela a pour but d'améliorer la convivialité du système.
Normalement, lorsqu'un interrupteur d'arrêt de sécurité est nécessaire, il ne devrait pas être remplacé par
autre chose.
La touche Menu permet à l'utilisateur d'accéder à un grand nombre de paramètres DLC. Ces paramètres comportent: les enregistrements de diagnostic des défaillances du système; les paramètres de date et de temps; les réponses désirées à la défaillance de signal d'entrée analogique; la réponse désirée à la détection de fuite; la réponse désirée à un faible niveau de tambour; la réponse désirée à une défaillance de l'alimentation électrique; le statut normal du relais d'alarme; un numéro de broche de sécurité, pour empêcher un accès non autorisé; un format décimal pour les styles américain ou européen; le contraste de l'afficheur à cristaux liquides; une vitesse et une adresse de communication en série; le choix de la langue: anglais, français, allemand ou espagnol; une
commande de remise à zéro usine.
La touche Unités permet à l'utilisateur de basculer entre les unités affichées du débit. Les unités sont affichées en Gallons Par Heure (GPH), Litres Par Heure (LPH), Centimètres Cubes Par Heure (CCH), Gallons Par Minute (GPM), Litres Par Minute (LPM), Centimètres Cubes
Par Minute (CCM) et pourcentage du flux maximal (%).
La touche Lot permet à l'utilisateur d'accéder à la constitution des lots. Jusqu'à trois lots séparés peuvent être configurés pour la date et le temps préréglés. Chaque lot peut être individuellement paramétré à une vitesse et une durée de débit souhaitées. Chaque lot peut être configuré individuellement pour se répéter après une durée de
temps écoulé spécifique.
La touche Etalonnage permet à l'utilisateur d'étalonner le flux de pompe affiché, le signal d'entrée analogique et le signal de sortie analogique. Le flux de
pompe est étalonné en usine avant l'expédition.
L'utilisateur peut réétalonner le flux de pompe affiché sur une plage allant de un à cinq points. L'utilisateur précise le nombre de points auquel le flux de pompe doit être étalonné. Lorsque la totalité des cinq points est choisie, l'étalonnage se fait aux positions de longueur
de course correspondant à 10%, 25%, 50%, 75% et 100%.
Pour chaque point, le DLC se règle à la position de longueur de course correspondante puis ferme automatiquement le moteur de pompe. Un message demande à l'utilisateur de mesurer un volume spécifié et d'appuyer sur la touche Entrée lorsqu'il est prêt. Lorsque la touche Entrée est enfoncée, le moteur de pompe est activé pendant une minute, durée pendant laquelle un compteur régressif est affiché. Après une minute, un message demande à l'utilisateur d'entrer le volume qu'il vient de mesurer. Cette procédure est répétée pour chaque point d'étalonnage. Après achèvement et confirmation de tous les points, le DLC calcule automatiquement, par une méthodologie de régression linéaire, la courbe de ligne droite linéaire la plus
proche pour toutes les valeurs.
L'étalonnage du signal d'entrée analogique est obtenu au moyen d'un message à l'utilisateur lui demandant d'entrer le signal analogique pour un débit de pompe de 0% suivi du signal analogique pour un débit de pompe de 100%. Dans une application typique, de 4 à 20 milliampères, l'utilisateur entre 4 milliampères au message de signal 0% et 120 milliampères au message de signal de 100%. Des signaux d'action inverse sont obtenus en inversant cet ordre (c'est-à-dire que le signal le plus élevé est appliqué au message 0%). Pour
des plages fractionnées, on utilise la même procédure.
Par exemple si un signal de 4 à 12 milliampères doit spécifier une gamme complète, alors 4 milliampères est
entré pour 0% et 12 milliampères est appliqué à 100%.
Une commande logométrique est effectuée en ajustant le flux de sortie en pourcentage à l'entrée analogique maximale. Par exemple, l'entrée analogique maximale de milliampères est diminuée à 50%. Toute entrée analogique inférieure ou égale à 20 milliampères correspond à un réglage du flux de pompe jusqu'à 50%. Ce procédé d'étalonnage permet une plus grande souplesse en termes d'exigences utilisateur. Il facilite également considérablement l'étalonnage du flux de pompe par l'enregistrement des valeurs de signal analogique entrées en appuyant simplement sur un bouton. Les potentiomètres ne sont plus nécessaires pour étalonner des plages de signaux analogiques. L'affichage d'entrée de courant en unités de milliampères est également révolutionnaire. Cela supprime la nécessité d'équipements supplémentaires, tels que des multimètres
ou des ampèremètres.
Le signal de sortie analogique peut être calibré pour faire varier l'intensité de sortie de signal à 0%
et 100%.
La touche Mode permet à l'utilisateur de basculer entre les modes manuel et analogique. En mode manuel, l'utilisateur modifie le débit de pompe en appuyant sur les touches Flèche haut ou Flèche bas. En mode analogique, le signal d'entrée analogique commande le
débit de pompe à partir d'une source extérieure.
La présente invention a été décrite en faisant référence à certains modes de réalisation préférés, mais des modifications ou des changements peuvent y être apportés par les spécialistes de la technique sans s'écarter de la portée et de l'esprit de la présente
invention comme définie par les revendications jointes.
Claims (11)
1. Pompe de mesure à diaphragme comportant: une section de pompage avant comportant un élément formant diaphragme disposé entre une ouverture dans un passage de flux de produits à une voie et une chambre hydraulique (235) remplie de fluide hydraulique, un piston et un cylindre disposé en communication de fluide avec la chambre hydraulique (235) pour faire varier la pression hydraulique dans la chambre hydraulique (235) afin de provoquer des déplacements de pompage de l'élément formant diaphragme (288); une section de mécanisme de piston arrière comportant un carter de pompe (20) présentant des paliers rotatifs espacés, un arbre d'excentrique (166) monté de manière à pouvoir tourner dans les paliers rotatifs, une tige de crosse de piston (186) dont une
première extrémité, munie d'un galet de contre-
came(190), est positionnée pour s'engager avec une surface de came (176) fournie sur l'arbre d'excentrique (166) lors de la rotation de l'arbre d'excentrique(166), la tige de crosse de piston (186) présentant une extrémité opposée reliée au piston et aux éléments d'étanchéité prévus dans le carter de pompe (20) pour contenir le fluide hydraulique dans le carter de pompe (20); et un ensemble d'entraînement pouvant être raccordé à l'arbre d'excentrique (166) pour faire tourner l'arbre d'excentrique (166) afin de provoquer des déplacements
de pompage de l'élément formant diaphragme (288).
2. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, dans laquelle ledit ensemble d'entraînement est monté de manière amovible sur le carter de pompe (20) présentant un raccord d'entraînement avec l'arbre d'excentrique (166) qui est disposé hors des paliers rotatifs et des éléments d'étanchéité.
3. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 2, dans laquelle l'arbre d'excentrique (166) comporte une extrémité dont une partie cannelée se prolonge hors du carter de pompe (20), et dans laquelle l'ensemble d'entraînement amovible comporte un engrenage à vis sans fin (132) présentant un moyeu denté s'engageant de manière amovible sur la partie cannelée, un arbre à vis sans fin rotatif s'engageant avec l'engrenage à vis sans fin et un moteur pour faire
tourner les vis sans fin.
4. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément formant diaphragme (288) comporte des première et deuxième couches de diaphragme espacées (542, 544), avec un interstice (558) étanche entre elles, et un moyen de contrôle de la pression du fluide, disposé en communication de fluide avec l'interstice, la pression régnant dans l'interstice pouvant être diminuée à une pression réduite, et toute augmentation de la pression de l'interstice provoquée par une fuite des couches du diaphragme pouvant être détectée par le moyen de
contrôle.
5. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, dans laquelle les première et deuxième couches de diaphragme (542, 544) comportent chacune une surface principale orientée vers l'intérieur et une rainure en spirale (588), se prolongeant à partir d'une partie centrale de la surface à un bord périphérique de ladite surface étant définie dans au moins l'une desdites surfaces principales orientées vers l'intérieur.
6. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, comportant en outre une soupape de remplissage hydraulique disposée en communication de fluide avec la chambre hydraulique (235) raccordée à une source d'alimentation en fluide hydraulique, et fonctionnant de manière à introduire du fluide hydraulique dans la chambre hydraulique (235) lorsque la pression du fluide contenu dans la chambre hydraulique
(235) tombe en-dessous d'une limite inférieure.
7. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, comportant en outre un aérateur (34) du type à navette disposé en communication de fluide avec une extrémité supérieure de la chambre hydraulique (235), et fonctionnant lors du mouvement vers l'avant du piston vers l'élément formant diaphragme (288) pour libérer une petite quantité d'air ou de fluide hydraulique de la chambre hydraulique (235), ledit aérateur (34) présentant en outre un moyen pour maintenir la soupape à l'état ouvert de manière que le mouvement vers l'avant du piston libère de la chambre hydraulique (235) une quantité relativement importante d'air ou de fluide hydraulique, ce qui alors fait entrer une nouvelle quantité de fluide hydraulique dans la chambre hydraulique (235) par l'intermédiaire de la soupape de remplissage hydraulique lors du mouvement vers l'arrière du piston, ce qui fournit une chambre
hydraulique à auto-amorçage automatique.
8. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, comportant en outre un détendeur de pression (282) disposé en communication de fluide avec la chambre hydraulique (235), fonctionnant de manière à libérer du fluide hydraulique de la chambre hydraulique (235) lorsque la pression du fluide contenu dans la
chambre hydraulique (235) dépasse une limite supérieure.
9. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, dans laquelle l'élément formant diaphragme (288) comporte des première et deuxième couches de diaphragme (542, 544) espacées et une troisième couche de diaphragme intermédiaire disposée entre elles, un premier interstice étanche défini entre la première couche de diaphragme et la couche de diaphragme intermédiaire, un deuxième interstice étanche défini entre la couche de diaphragme intermédiaire et la deuxième couche de diaphragme, et un moyen indépendant pour contrôler la pression du fluide, disposé en communication de fluide avec les premier et deuxième interstices étanches, la pression régnant dans les premier et deuxième interstices étanches pouvant être diminuée à une pression réduite et toute augmentation de la pression d'interstice due à une fuite dans la première ou la deuxième couches de diaphragme pouvant
être détectée par le moyen de contrôle associé.
10. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, comportant en outre une fenêtre de diagnostic (30) prévue dans le carter de pompe (20) et présentant un orifice de sortie, ledit orifice de sortie étant en communication de fluide avec une ouverture de sortie d'une soupape en communication de fluide avec la chambre hydraulique (235), les informations concernant l'état de la soupape étant fournies par un examen visuel de l'orifice de sortie réalisé dans la fenêtre de
diagnostic (30).
11. Pompe de mesure à diaphragme suivant la revendication 1, dans laquelle le fonctionnement de la pompe est commandé électroniquement par un système de
commande logique numérique.
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