FR2585414A1 - PUMP FOR DISPENSING A FLUID CONTAINED IN A CONTAINER - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE DISTRIBUTRICE D'UN FLUIDE CONTENU DANS UN RECIPIENT 12, COMPRENANT: UN CORPS QUI DEFINIT UNE CHAMBRE DE POMPAGE DONT LA COMMUNICATION AVEC LE RECIPIENT EST REGULEE PAR UNE PREMIERE SOUPAPE; UN PISTON MOBILE DANS LA CHAMBRE ENTRE DEUX POSITIONS EXTREMES, EN AYANT TENDANCE A SE MAINTENIR DANS CELLE QUI DETERMINE UN VOLUME MAXIMAL DE LA CHAMBRE DE POMPAGE SOUS L'ACTION D'UN PREMIER RESSORT 24; UNE SECONDE SOUPAPE 28 QUI REGULE LA COMMUNICATION ENTRE LA CHAMBRE DE POMPAGE ET L'EXTERIEUR, ET DES MOYENS ELASTIQUES QUI ONT TENDANCE A LA MAINTENIR FERMEE, AVEC EN OUTRE UN ORGANE D'OUVERTURE 46 QUI OUVRE LA SECONDE SOUPAPE 28 QUAND LE PISTON SE TROUVE DANS LA POSITION QUI DETERMINE UN VOLUME MINIMAL DE LA CHAMBRE DE POMPAGE.THE INVENTION RELATES TO A PUMP DISPENSING A FLUID CONTAINED IN A CONTAINER 12, INCLUDING: A BODY WHICH DEFINES A PUMPING CHAMBER WHOSE COMMUNICATION WITH THE CONTAINER IS REGULATED BY A FIRST VALVE; A MOVABLE PISTON IN THE CHAMBER BETWEEN TWO EXTREME POSITIONS, TENDING TO KEEP IN THAT WHICH DETERMINES A MAXIMUM VOLUME OF THE PUMPING CHAMBER UNDER THE ACTION OF A FIRST SPRING 24; A SECOND VALVE 28 WHICH REGULATES THE COMMUNICATION BETWEEN THE PUMPING CHAMBER AND THE EXTERIOR, AND ELASTIC MEANS WHICH TEND TO KEEP IT CLOSED, WITH IN ADDITION AN OPENING BODY 46 WHICH OPENS THE SECOND VALVE 28 WHEN THE PISTON IS LOCATED IN THE POSITION WHICH DETERMINES A MINIMUM VOLUME OF THE PUMPING CHAMBER.
Description
L'invention concerne une pompe distributrice d'un fluide contenu dans unThe invention relates to a pump for distributing a fluid contained in a
récipient, comprenant: un corps définissant une chambre de pompage; une première soupape pour réguler la communication entre le récipient et la chambre de pompage; un piston apte à se déplacer à l'intérieur de la chambre de pompage entre une première position déterminant un volume maximal de la chambre de pompage et une seconde position déterminant un volume minimal de ladite chambre; un premier ressort qui tend à maintenir ledit piston dans ladite première position; une seconde soupape pour réguler la communication entre la chambre de pompage et l'extérieur; et des moyens élastiques qui tendent container, comprising: a body defining a pumping chamber; a first valve for regulating communication between the container and the pumping chamber; a piston able to move inside the pumping chamber between a first position determining a maximum volume of the pumping chamber and a second position determining a minimum volume of said chamber; a first spring which tends to hold said piston in said first position; a second valve for regulating communication between the pumping chamber and the outside; and elastic means which tend
à maintenir ladite seconde soupape fermée. keeping said second valve closed.
Les pompes du type décrit peuvent donner lieu à un inconvénient important concernant l'alimentation de la pompe quand la chambre de pompage est occupée uniquement par de l'air. Dans cette situation, le déplacement du piston entraîne la compression de l'air se trouvant dans la chambre et lors de son recul, le piston, au lieu d'aspirer le fluide Pumps of the type described can give rise to a significant drawback concerning the supply of the pump when the pumping chamber is occupied only by air. In this situation, the displacement of the piston causes the compression of the air being in the chamber and during its retraction, the piston, instead of sucking the fluid
du récipient, se limite à remettre l'air à la pression normale. of the container, is limited to returning the air to normal pressure.
On connaît divers systèmes pour éviter cet inconvénient. Dans l'un d'entre eux, le piston principal ou un piston secondaire rencontre pendant sa course descendante un anneau torique de diamètre important ou bien un épaulement ("verrue") sur la surface interne de la chambre de pompage, dont le résultat est que les pressions dans le récipient et dans la chambre s'égalisent du fait que l'air peut passer entre le piston et la paroi de la chambre de pompage. Ce système est onéreux car la décompression est rendue indépendante de l'obturation et les moyens qui sont généralement utilisés pour l'obturation sont coateux. Dans un système de ce type, la décompression a lieu du fait qu'une partie du piston est déformable et permet, au contact avec la "verrue", le passage de l'air, alors qu'en général le système d'obturation est Various systems are known to avoid this drawback. In one of them, the main piston or a secondary piston encounters during its downward stroke an O-ring of large diameter or else a shoulder ("wart") on the internal surface of the pumping chamber, the result of which is the pressures in the container and in the chamber are equalized because the air can pass between the piston and the wall of the pumping chamber. This system is expensive because decompression is made independent of the obturation and the means which are generally used for obturation are costly. In a system of this type, the decompression takes place because a part of the piston is deformable and allows, in contact with the "wart", the passage of air, whereas in general the obturation system is
rigide pour déterminer une bonne étanchéité. rigid to determine a good seal.
Dans un autre des systèmes auxquels il a été fait allusion, quand le piston parvient à la fin de sa course, le volume de la chambre de pompage est tellement réduit que l'air se trouvant a l'intérieur atteint une pression qui est capable d'ouvrir la seconde soupape, du In another of the systems to which reference has been made, when the piston reaches the end of its stroke, the volume of the pumping chamber is so reduced that the air inside it reaches a pressure which is capable of '' open the second valve, from
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fait que sa force, quand elle s'applique sur l'obturateur de la seconde soupape, est supérieure à celle des moyens élastiques qui tendent à maintenir ladite seconde soupape fermée. Nonobstant, dans ces systèmes, le force des moyens élastiques que l'on emploie pour obturer la seconde soupape ne peut pas être très élevée du fait que s'il en était autrement il serait pratiquement impossible de l'ouvrir en raison de la simple compression de l'air présent dans la chambre de pompage, car même si cette chambre est très bien dessinée il subsiste toujours des fact that its force, when it is applied to the valve of the second valve, is greater than that of the elastic means which tend to keep said second valve closed. However, in these systems, the force of the elastic means which are used to close the second valve cannot be very high since if it were otherwise it would be practically impossible to open it due to simple compression. air present in the pumping chamber, because even if this chamber is very well designed there are still
espaces morts dans celle-ci qui y permettent l'accumulation de l'air. dead spaces in it which allow the accumulation of air.
Cette limitation apportée à la force d'obturation des moyens élastiques This limitation brought to the shutter force of the elastic means
a un effet négatif sur l'étanchéité. has a negative effect on sealing.
On signalera enfin l'existence d'un troisième système dans lequel la seconde soupape s'ouvre mécaniquement lors de l'initiation de la course du piston. On peut obtenir avec ce système une bonne étanchéité, mais une fois amorcée l'alimentation de la pompe il ne peut travailler comme un système à précompression du fait que dès le début la chambre Finally, note the existence of a third system in which the second valve opens mechanically during the initiation of the piston stroke. We can get a good seal with this system, but once the power supply to the pump has started, it cannot work as a precompression system since the chamber
de pompage a été mise en communication avec l'extérieur. pumping was put in communication with the outside.
L'invention se propose de perfectionner une pompe du type décrit cidessus avec laquelle on évite d'une part l'inconvénient indiqué concernant son alimentation, et ceci grace à des moyens de grande simplicité et économiques, et avec laquelle on évite en outre les The invention proposes to improve a pump of the type described above with which, on the one hand, the disadvantage indicated concerning its supply is avoided, and this is achieved by means of great simplicity and economy, and with which, in addition, the
inconvénients cités des systèmes habituellement connus. cited disadvantages of commonly known systems.
A cette fin, la pompe selon l'invention se caractérise en ce qu'elle dispose d'un organe d'ouverture qui, dans ladite seconde position du piston, ouvre ladite seconde soupape, surmontant lesdits moyens élastiques et établissant la communication entre la chambre de To this end, the pump according to the invention is characterized in that it has an opening member which, in said second position of the piston, opens said second valve, overcoming said elastic means and establishing communication between the chamber of
pompage et l'extérieur.pumping and outside.
Quand ledit piston est solidaire d'une tige tubulaire alignée avec le piston et s'étendant dans le sens opposé à ladite chambre de pompage, une paroi transversale séparant ladite tige tubulaire de ladite chambre de pompage, l'invention est en outre caractérisée en ce que ladite seconde soupape comprend un siège de soupape et un obturateur, ledit siège de soupape étant constitué dans ladite paroi; ledit obturateur étant apte à se déplacer à l'intérieur de ladite tige tubulaire; et lesdits moyens élastiques étant disposés à l'intérieur de When said piston is integral with a tubular rod aligned with the piston and extending in the opposite direction to said pumping chamber, a transverse wall separating said tubular rod from said pumping chamber, the invention is further characterized in that that said second valve comprises a valve seat and a valve, said valve seat being formed in said wall; said shutter being able to move inside said tubular rod; and said elastic means being arranged inside
ladite tige tubulaire.said tubular rod.
De préférence et selon l'invention, lesdits moyens élastiques sont en matière plastique et forment un élément d'un seul tenant avec l'obturateur et avec une couronne de calage dans la pièce de ladite tige tubulaire. Selon un autre développement de l'invention, ladite couronne présente à l'extérieur une surface sensiblement transversale qui détermine un gradin annulaire dont le bord a un diamètre légèrement supérieur au diamètre intérieur de la tige tubulaire, une partie cylindrique de la couronne dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre intérieur de la tige tubulaire étant située sur un côté du gradin, alors que sur l'autre côté de ce gradin de la couronne est prévue une partie de ladite couronne qui présente une surface extérieure tronconique avec un diamètre allant en diminuant depuis le bord du gradin, le bord de ce gradin s'enfonçant dans ladite tige tubulaire, et lesdits moyens élastiques étant constitués par au moins deux sections de configuration sensiblement hélicoïdale s'étendant Preferably and according to the invention, said elastic means are made of plastic and form an element in one piece with the shutter and with a wedging ring in the part of said tubular rod. According to another development of the invention, said crown has on the outside a substantially transverse surface which determines an annular step whose edge has a diameter slightly greater than the inside diameter of the tubular rod, a cylindrical part of the crown whose diameter is substantially equal to the internal diameter of the tubular rod being located on one side of the step, while on the other side of this step of the crown is provided a part of said crown which has a frustoconical outer surface with a diameter decreasing from the edge of the step, the edge of this step going into said tubular rod, and said elastic means being constituted by at least two sections of substantially helical configuration extending
entre la partie tronconique de la couronne et l'obturateur. between the frustoconical part of the crown and the shutter.
En variante et selon l'invention, l'organe d'ouverture est solidaire de l'obturateur dont il constitue un prolongement, ou bien Alternatively and according to the invention, the opening member is integral with the shutter which it constitutes an extension, or else
ledit organe d'ouverture est réuni audit corps. said opening member is joined to said body.
Pour faciliter la compréhension de ce qui précède, référence est faite dans ce qui suit aux planches de dessins qui accompagnent la To facilitate understanding of the above, reference is made in the following to the drawing boards which accompany the
présente description, ces planches, du fait de leur fonction present description, these boards, because of their function
explicative, devant être considérées comme sans aucun caractère limitatif concernant le champ d'application de la protection légale qui est demandée. Sur les dessins: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une pompe distributrice de fluide selon l'invention, pourvue de moyens pour son rattachement au récipient, ainsi que de moyens d'actionnement qui, de leur coté, comprennent un conduit à l'extérieur, le piston de la pompe étant dans la position qui détermine un volume maximal de la chambre et l'organe d'ouverture étant solidaire du corps de la pompe, la figure 2 est une vue en coupe analogue à la précédente, le piston de la pompe étant dans la position déterminant un volume minimal explanatory, to be considered without any limiting character concerning the field of application of the legal protection which is requested. In the drawings: FIG. 1 is a view in axial section of a fluid dispensing pump according to the invention, provided with means for its attachment to the container, as well as actuation means which, on their side, comprise a duct outside, the piston of the pump being in the position which determines a maximum volume of the chamber and the opening member being integral with the body of the pump, FIG. 2 is a sectional view similar to the previous one, the pump piston being in the position determining a minimum volume
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de la chambre de pompage, et une partie du profil du récipient étant représentée en tiretés, la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, correspondant à une autre forme de réalisation dans laquelle les moyens d'actionnement comprennent un dispositif pulvérisateur et l'organe d'ouverture est une prolongation de l'obturateur de la seconde soupape, la figure 5 est une vue en coupe analogue à la précédente, le piston de la pompe étant dans la position qui détermine un volume minimal de la chambre de pompage, la figure 6 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un mode of the pumping chamber, and part of the profile of the container being shown in dashed lines, FIG. 3 is a sectional view along the line III-III of FIG. 1, FIG. 4 is a sectional view similar to that of the Figure 1, corresponding to another embodiment in which the actuating means comprise a spraying device and the opening member is an extension of the shutter of the second valve, Figure 5 is a sectional view similar to the previous one, the piston of the pump being in the position which determines a minimum volume of the pumping chamber, FIG. 6 is a sectional view on a larger scale of a mode
de réalisation de la seconde soupape. of the second valve.
La pompe qui fait l'objet de l'invention comprend un corps 2 qui définit une chambre de pompage 4, qui présente à son extrémité inférieure une première soupape 6 constituée par un siège de soupape 8 formé dans le corps 2 proprement dit et par une sphère 10; cette soupape 6 est apte à réguler la communication entre la chambre de pompage 4 et le récipient 12 qui est représenté partiellement et de façon esquissée par les lignes en tiretés à la figure 2. Sous la soupape 6 est disposée une conduite 11 (représentée partiellement) qui permet par elle-même ou en étant accouplée à un tube-sonde, non représenté, la communication entre la chambre de pompage et le fond du The pump which is the subject of the invention comprises a body 2 which defines a pumping chamber 4, which has at its lower end a first valve 6 constituted by a valve seat 8 formed in the body 2 proper and by a sphere 10; this valve 6 is able to regulate the communication between the pumping chamber 4 and the container 12 which is shown partially and sketched by the dashed lines in Figure 2. Under the valve 6 is arranged a pipe 11 (shown partially) which allows by itself or by being coupled to a probe tube, not shown, the communication between the pumping chamber and the bottom of the
récipient 12.container 12.
Un piston 14 est apte à se déplacer à l'intérieur de la chambre de pompage 4. Le piston comprend une partie 16 adaptée à la surface interne du corps 2 et une gorge annulaire 22 apte à recevoir l'extrémité d'une premier ressort 24 dont l'autre extrémité est A piston 14 is able to move inside the pumping chamber 4. The piston comprises a part 16 adapted to the internal surface of the body 2 and an annular groove 22 capable of receiving the end of a first spring 24 whose other end is
appliquée sur la partie transversale ou fond 26 du corps 2. applied to the transverse part or bottom 26 of the body 2.
Dans ce mode de réalisation, la seconde soupape 28 comprend un siège de soupape 32 constitué dans une paroi 34 du piston 14 qui est intercalée entre la chambre de pompage 4 et une tige tubulaire 30 solidaire du piston et s'étendant dans le sens opposé à la chambre de pompage. La soupape 28 comprend un obturateur 36 apte à se déplacer à l'intérieur de la tige tubulaire 30, alors qu'en outre sont prévus des In this embodiment, the second valve 28 comprises a valve seat 32 formed in a wall 34 of the piston 14 which is interposed between the pumping chamber 4 and a tubular rod 30 integral with the piston and extending in the opposite direction to the pumping chamber. The valve 28 comprises a shutter 36 able to move inside the tubular rod 30, while in addition are provided
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moyens élastiques 68 (auxquels on se référera plus loin) qui tendent à maintenir l'obturateur 36 appliqué contre le siège de soupape 32, elastic means 68 (which will be referred to below) which tend to keep the shutter 36 applied against the valve seat 32,
c'est-à-dire à maintenir la soupape 28 fermée. that is to say to keep the valve 28 closed.
La course du piston 14 est limitée dans un sens par la compression du ressort 24 et dans le sens opposé par la pénétration d'un anneau de retenue 38 dans une gorge annulaire supérieure 20. Cet anneau 38 dispose de moyens pour recevoir le bouchon fileté 40 qui permet de son The stroke of the piston 14 is limited in one direction by the compression of the spring 24 and in the opposite direction by the penetration of a retaining ring 38 into an upper annular groove 20. This ring 38 has means for receiving the threaded plug 40 which allows her
côté de relier la pompe au récipient 12. side to connect the pump to the container 12.
L'extrémité supérieure de la tige 30 est raccordée à ajustage serré à des moyens d'actionnement du piston qui facilitent l'application d'une force manuelle dans le sens axial de la pompe. Ces moyens d'actionnement ne constituent pas un objet de la présente invention et peuvent comprendre soit un ajutage 42 spécialement apte à distribuer des fluides (figures 1 et 2), soit un pulvérisateur 44 (figures 4 et 5) adapté à des liquides. Il est évident que la pompe selon l'invention n'est absolument pas conditionnée par les moyens d'actionnement. Selon l'invention, la pompe comprend un organe d'ouverture qui, dans la position du piston 14 correspondant à un volume minimal de la chambre de pompage 4, agit sur la seconde soupape 28 en l'ouvrant après avoir surmonté les moyens élastiques et en établissant de ce fait la The upper end of the rod 30 is tightly connected to piston actuating means which facilitate the application of manual force in the axial direction of the pump. These actuating means do not constitute an object of the present invention and may comprise either a nozzle 42 specially capable of dispensing fluids (Figures 1 and 2), or a sprayer 44 (Figures 4 and 5) suitable for liquids. It is obvious that the pump according to the invention is absolutely not conditioned by the actuating means. According to the invention, the pump comprises an opening member which, in the position of the piston 14 corresponding to a minimum volume of the pumping chamber 4, acts on the second valve 28 by opening it after having overcome the elastic means and thereby establishing the
communication entre la chambre de pompage 4 et l'extérieur. communication between the pumping chamber 4 and the outside.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'ouverture 46 (figures 1 à 3) est réuni au corps 2 au moyen de pieds 48 solidaires d'une rondelle 50 qui se dispose dans la partie transversale 26 du corps 2. Entre les deux pieds 48, l'organe 46 comprend une ailette longitudinale 52 qui empêche que la bille ou la sphère 10 se sépare trop fortement du siège According to one embodiment, the opening member 46 (Figures 1 to 3) is joined to the body 2 by means of feet 48 secured to a washer 50 which is arranged in the transverse part 26 of the body 2. Between the two feet 48, the member 46 comprises a longitudinal fin 52 which prevents the ball or the sphere 10 from separating too strongly from the seat
de soupape 8.valve 8.
Selon un autre mode de réalisation, l'organe d'ouverture 54 est According to another embodiment, the opening member 54 is
solidaire de l'obturateur 36 dont il constitue un prolongement. integral with the shutter 36 which it constitutes an extension.
Il est préférable que les moyens élastiques correspondant à la seconde soupape 28 soient en matière plastique et forment un élément d'un seul tenant avec l'obturateur 36 et avec une couronne de calage de It is preferable that the elastic means corresponding to the second valve 28 are made of plastic and form an element in one piece with the shutter 36 and with a timing ring of
l'ensemble dans la tige tubulaire 30. the assembly in the tubular rod 30.
De préférence, la couronne 56 présente à l'extérieur (figure 6) une surface 58 sensiblement transversale qui détermine un gradin annulaire 60 dont le bord 62 a un diamètre légèrement supérieur au Preferably, the crown 56 has on the outside (FIG. 6) a substantially transverse surface 58 which determines an annular step 60 whose edge 62 has a diameter slightly greater than the
diamètre intérieur de la tige tubulaire 30. inside diameter of the tubular rod 30.
Sur le c8té situé au-dessus du gradin 60 est prévue une partie cylindrique 64 de la couronne, alors que le côté situé au-dessous du gradin présente une surface tronconique 66 de diamètre décroissant. Par conséquent, la couronne peut être introduite dans la tige par son embouchure supérieure jusqu'à ce qu'elle parvienne à la position désirée, le recul de la couronne étant pratiquement impossible en raison du fait que le bord 62 du gradin s'enfonce dans la surface On the side situated above the step 60, a cylindrical part 64 of the crown is provided, while the side located below the step has a frustoconical surface 66 of decreasing diameter. Consequently, the crown can be introduced into the stem through its upper mouth until it reaches the desired position, the retraction of the crown being practically impossible due to the fact that the edge 62 of the step sinks into the surface
interne de la tige tubulaire 30.internal of the tubular rod 30.
De leur côté, les moyens élastiques sont de préférence constitués par deux ou plusieurs sections 68 de configuration sensiblement For their part, the elastic means preferably consist of two or more sections 68 of substantially configuration
hélicoïdale et s'étendant entre la couronne 56 et l'obturateur 36. helical and extending between the crown 56 and the shutter 36.
Le fonctionnement de la pompe est facile à comprendre à la lecture de l'exposé qui vient d'être fait. La pompe est montée sur le récipient au moyen du bouchon fileté 40, et la chambre de pompage 4 n'est occupée The operation of the pump is easy to understand on reading the presentation which has just been made. The pump is mounted on the container by means of the threaded plug 40, and the pumping chamber 4 is occupied
uniquement que par de l'air.only by air.
Ensuite, on appuie sur les moyens d'actionnement 42, 44 dans le sens longitudinal de la pompe. La première soupape 6 se ferme et l'air contenu dans la chambre de pompage 4 se comprime. Quand le piston 14 atteint la position qui correspond au volume minimal de ladite chambre, l'organe d'ouverture 46, 54 provoque le recul de l'obturateur 36 qui fait que la seconde soupape 28 s'ouvre, établissant la communication entre la chambre de pompage et l'extérieur, le résultat étant que la pression de l'air dans la chambre de pompage devient égale à la Then, the actuating means 42, 44 are pressed in the longitudinal direction of the pump. The first valve 6 closes and the air contained in the pumping chamber 4 is compressed. When the piston 14 reaches the position which corresponds to the minimum volume of said chamber, the opening member 46, 54 causes the shutter 36 to retreat, which causes the second valve 28 to open, establishing communication between the chamber and outside, the result being that the air pressure in the pumping chamber becomes equal to the
pression extérieure.external pressure.
Lorsqu'on cesse d'appuyer sur les moyens d'actionnement 42, 44, la force du ressort 24 provoque la montée du piston 14 d'o résulte une dépression dans la chambre de pompage 4; pour cette raison, la soupape 6 s'ouvre et le fluide contenu dans le récipient parvient dans la When the pressure on the actuating means 42, 44 is stopped, the force of the spring 24 causes the piston 14 to rise, resulting in a vacuum in the pumping chamber 4; for this reason, the valve 6 opens and the fluid contained in the container reaches the
chambre de pompage en passant par la conduite 11. pumping chamber passing through line 11.
Lorsqu'on comprime à nouveau la chambre de pompage par une nouvelle descente du piston 14, la pression hydraulique propre au fluide contenu dans la chambre est capable d'ouvrir la seconde soupape When the pumping chamber is again compressed by a new descent of the piston 14, the hydraulic pressure specific to the fluid contained in the chamber is capable of opening the second valve
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28, d'o il résulte que ledit fluide parvient à l'extérieur en passant 28, from which it follows that said fluid reaches the outside by passing
par la tige tubulaire.by the tubular rod.
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