Pompe à membrane. La présente invention a pour objet une pompe à membrane, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une membrane dans l'épaisseur de la partie centrale de laquelle est noyée une tête métallique par l'intermé diaire de laquelle la membrane est attelée à un dispositif d'aetionnement.
On sait que dans les pompes à membrane connues, une difficulté important: réside dans l'attelage de la membrane à son dispo sitif d'actionnement. Pour repousser la mem brane pendant la phase de compr.assion, il suffit de prévoir un bouclier agissant par pression, mais pour assurer l'aspiration sous une pression égale ou inférieure à la pression atmosphérique, il est nécessaire de tirer la membrane,
ce qui exige que sa partie centrale soit figée au dispositif d'actionnement. Cette fixation nécessite des trous qui affaiblissent la matière dont est faite la membrane et cons, tituent de dangereuses amorces de rupture. Ces trous risquent également de créer des fuites et ils laissent des parties métalliques exposées' à l'action corrosive éventuelle du fluide comprimé.
Dans la pompe suivant l'invention, ces inconvénients sont totalement évités, puisque l'attelage entre la membrane et le dispositif d'actionnement est assuré par la tête métal lique qui, étant noyée dans l'épaisseur de la dite membrane, n'exige aucune perforation traversant de part en part.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, diverses formes d'exécution de l'inven tion. Fig. 1 est une coupe longitudinale d'une première forme, d'exécution avec membrane unique et actionnement par bielle.
Fig. 2 est une coupe longitudinale d'une seconde forme d'exécution comportant une membrane principale et une membrane de guidage, avec actionnement par bielle.
Fig. 3 est une coupe longitudinale d'une troisième forme d'exécution comportant deux membranes principales accouplées par entre toises, l'une d'entre elles .étant actionnée par bielle.
Fig. 4 est une coupe longitudinale d'une quatrième forme d'exécution comportant deux membranes principales et deux membranes de guidage, l'accouplement se faisant par entre toises et l'une des membranes principales étant actionnée par bielle.
Fig. 5 est une coupe transversale suivant V-V (fig. 3 ou 4), indiquant la disposition des entretoises dans les formes d'exécution suivant fig. 3 ou 4.
Fig. 6 et 7 indiquent en coupe longitu dinale deux autres formes d'exécution avec deux membranes accouplées par entretoises, dans lesquelles l'actionnement est assuré par une came circulaire agissant sur des glissières ou poussoirs.
La pompe représentée en fig. 1 comporte une membrane 1 dans l'épaisseur de la par tie centrale de laquelle est noyée une tête métallique 2 de forme aplatie avec angles. ar rondis, cette tête se prolongeant par une queue 3 qui dépasse hors de l'épaisseur de la membrane 1 et reçoit un bouclier profilé 4, conformé de manière à appliquer la. mem brane contre la culasse 10.
Sur l'cxirém.ité de la queue 3 est vissée une chape 5 dans la quelle s'articule le pied d'une bielle 6 dont la -tête est montée sur un bouton 7 solidaire ,d'un plateau tournant 8 monté sur l'arbre d'un moteur approprié, ou sur un arbre indé pendant relié à un moteur par tout dispositif intermédiaire approprié.
La périphérie de la membrane 1 est serrée entre un corps 9, de toute forme appropriée, et la culasse 10 comportant un logement 11 destiné à recevoir des soupapes d'aspiration et de refoulement non figurées.
Lorsque le plateau 8 tourne, il fait oscil ler la bielle 6. La chape 5, fixée à la tête 2, c'est-à-dire au centre de la membrane 1, ne peut pratiquement se déplacer que longitudi nalement, tout comme si elle était guidée par des glissières rigides. Elle prend donc un mouvement longitudinal alternatif avec le bouclier 4 et la membrane 1, ce qui assure le fonctionnement de la pompe.
Lors de la course d'aspiration, la mem brane est tirée positivement par la tête 2, tout comme si elle était boulonnée par son centre avec la chape 5. Cependant, la face de la membrane tournée vers la culasse 10 n'est pas perforée et ne comporte aucune pièce métallique exposée au fluide comprimé. Il n'y a donc aucun risque ni de fuite par défaut d'étanchéité à un joint, ni d'amorce de rup ture, ni de corrosion par im fluide attaquant les métaux usuels.
La membrane 1 est avantageusement réa lisée en matière plastique et/ou élastique moulée, par exemple en caoutchouc naturel ou synthéîtique.
Dans la forme d'exécution de la fig. 2, il est prévu une membrane auxiliaire de guidage 12, dïsposée entre la, chape 5 et le bouclier 4 et séparée<B>de</B> ce dernier par une entretoise 13 montée sur la. queue 3 dont la longueur est prévue en conséquence. Les périphéries des membranes 1 et 12 sont également main tenues à une distance appropriée par un an neau intermédiaire 14.
Bien entendu, la mem brane auxiliaire 12 est perforée @de part en part pour le passage de la queue 3, mais il est éventuellement possible d'armer cette tra versée en noyant dans la membrane, un man chon métallique approprié.
Le fonctionnement reste le même que dans le cas de fig. 1, mais la membrane auxiliaire 12 assure un meilleur guidage de la chape 5. Elle réduit les efforts radiaux imposés à la membrane principale 1 et, d'autre part, elle protège celle-ci contre les projections d'huile provenant des paliers ou des articulations de la bielle. On notera encore que la queue 3, guidée par les deux membranes 1 et 12 écar tées l'une de l'autre, est mieux maintenue à l'encontre des efforts parasites tendant à la faire basculer.
Dans la forme d'exécution ,de fig. 3, la pompe comprend une partie gauche sembla ble à la construction représentée en fig. 1. Mais le corps 9, de section cylindrique, se prolonge vers la droite au -delà du plateau 8 et vient porter un second ensemble compre nant une membrane l', un bouclier 4' attelé à la membrane l' par l'intermédiaire d'une tête noyée 2', et une culasse 10'.
Toutefois, la queue 3' solidaire de la tête 2' ne porte pas de chape pour l'articulation d'une bielle et le bouclier 4' est accouplé avec le bouclier 4 de l'ensemble de .gauche par l'intermédiaire de deux entretoises pleines ou tubulaires 15 fixées par goupillage, vissage, soudure, bra sure ou autrement dans des bossage,, <I>4a, 4'a</I> des boucliers 4 et 4'.
En fig. 3, pour la com modité du dessin, on, a supposé que les entre toises 15 étaient disposées dans un même plan vertical axial, mais en réalité, il est avanta geux de les disposer dans un plan axial légè rement -oblique, comme le montre la coupe de fig. 5, de telle manière qu'elles ne gênent pas le mouvement de la tête de la bielle 6, tête qui peut être relativement volumineuse quand elle est montée sur roulement à billes ou à galets.
On comprend que le mouvement alterna tif du bouclier 4 est transmis par les entre toises 15 .au bouclier 4' qui actionne la mem brane l'. Le compresseur fonctionne ainsi pour l'aller et pour le retour de la bielle uni- que 6. L'ensemble des deux boucliers et des entretoises d'accouplement 15 forme un tout rigide qui, étant donné l'écartement des deux membranes 1 et l', ne présente absolument aucune tendance à basculer, même si la bielle 6 est relativement courte. On réalise ainsi un appareil très simple et de fonctionnement particulièrement sûr.
Il va sans dire que le nombre des entre toises 15 peut varier suivant les cas.
Dans la forme d'exécution de fig. 4, il est également prévu deux membranes princi- pales avec boucliers accouplés par entretoises, comme dans le -cas de fig. 3, mais à. chaque membrane 1 ou l' est associée une mem brane auxiliaire de guidage 12 ou 12', le montage étant comparable à celui indiqué en fig. 2.
Bien entendu, les entretoises 15 doi vent traverser les membranes auxiliaires qui sont serrées sur elles par des écrous 15a, 15'a. On notera, d'ailleurs, .que la membrane auxiliaire 12' n'est solidaire de l'ensemble mobile que par l'intermédiaire desdites entre toises. Comme dans la forme d'exécution sui vant fig. 3, les entretoises 15 sont préféra- blement dans un plan axial oblique, comme montré en fig. 5.
La pompe représentée en fig. 6 est à deux membranes principales accouplées par des entretoises 15, mais chacune de ces dernières est en deux pièces assemblées par un système du genre connu sous le nom de "tendeur d'avion", comprenant un manchon 16 à deux filets de pas opposés et -deux .écrous de blo cage 17. Ce dispositif permet d'ajuster très exactement la longueur des entretoises.
De plus, les queues 3 et 3' des deux têtes 2 et 2' noyées dans les membranes portent à leur extrémité -des pièces 18 formant glissières verticales parallèles entre lesquelles tourne un galet excentré 19 monté sur l'arbre d'en traînement. On comprend que, moyennant un réglage judicieux de la longueur des entre toises 15 -et 15', le galet 19 peut tangenter les deux glissières 18 et, par conséquent, assurer le mouvement axial alternatif de l'ensemble mobile.
Pour réduire les frottements, le galet 19 peut être remplacé par un roulement à billes monté sur une portée excentrée. On peut prévoir des mentonnets de guidage latéral ou encore profiler les faces en contact, par exemple, munir le galet d'une gorge trian gulaire ou trapézoïdale et conformer les glis sières 18 en conséquence.
Dans la forme d'exécution de fig. 7, le galet 19 coopère non pas avec des glissières verticales, mais avec deux billes 20 montées folles dans les pièces de butée 21. Le galet attaque alors tantôt l'une des billes. tantôt l'autre; il y a donc des chocs, mais ils sont de peu d'importance, surtout si la vitesse de rotation est réduite; en outre, on peut les supprimer ou les réduire considérablement en prévoyant un ressort de poussée derrière cha que bille 20, de telle manière qu'elle reste tou jours en contact avec le galet.
Diaphragm pump. The present invention relates to a diaphragm pump, characterized in that it comprises at least one diaphragm in the thickness of the central part of which is embedded a metal head through which the diaphragm is coupled to a aeration device.
It is known that in known diaphragm pumps, a major difficulty lies in the coupling of the diaphragm to its actuation device. To push back the membrane during the compression phase, it is sufficient to provide a shield acting by pressure, but to ensure suction under a pressure equal to or less than atmospheric pressure, it is necessary to pull the membrane,
which requires that its central part be fixed to the actuating device. This fixation requires holes which weaken the material of which the membrane is made and constitute dangerous initiators of rupture. These holes also risk creating leaks and they leave metal parts exposed to the possible corrosive action of the compressed fluid.
In the pump according to the invention, these drawbacks are completely avoided, since the coupling between the membrane and the actuating device is provided by the metal head which, being embedded in the thickness of said membrane, does not require no through perforation.
The accompanying drawing shows, by way of example, various embodiments of the invention. Fig. 1 is a longitudinal section of a first form, of execution with a single membrane and actuation by a connecting rod.
Fig. 2 is a longitudinal section of a second embodiment comprising a main membrane and a guide membrane, with actuation by a connecting rod.
Fig. 3 is a longitudinal section of a third embodiment comprising two main membranes coupled by between rods, one of them being actuated by a connecting rod.
Fig. 4 is a longitudinal section of a fourth embodiment comprising two main membranes and two guide membranes, the coupling being effected by between height bars and one of the main membranes being actuated by a connecting rod.
Fig. 5 is a cross section along V-V (fig. 3 or 4), indicating the arrangement of the spacers in the embodiments according to fig. 3 or 4.
Fig. 6 and 7 show in longitudinal section two other embodiments with two membranes coupled by spacers, in which the actuation is provided by a circular cam acting on slides or pushers.
The pump shown in fig. 1 comprises a membrane 1 in the thickness of the central part of which is embedded a metal head 2 of flattened shape with angles. ar rondis, this head extending by a tail 3 which protrudes outside the thickness of the membrane 1 and receives a profiled shield 4, shaped so as to apply the. mem brane against the cylinder head 10.
On the cxirém.ité of the tail 3 is screwed a yoke 5 in which is articulated the foot of a connecting rod 6 whose -head is mounted on a button 7 integral with a turntable 8 mounted on the shaft of a suitable motor, or on an independent shaft connected to a motor by any suitable intermediate device.
The periphery of the membrane 1 is clamped between a body 9, of any suitable shape, and the cylinder head 10 comprising a housing 11 intended to receive suction and discharge valves (not shown).
When the plate 8 rotates, it oscillates the connecting rod 6. The yoke 5, fixed to the head 2, that is to say to the center of the membrane 1, can practically only move longitudinally, just as if it was guided by rigid slides. It therefore takes an alternating longitudinal movement with the shield 4 and the membrane 1, which ensures the operation of the pump.
During the suction stroke, the diaphragm is positively pulled by the head 2, just as if it were bolted by its center with the yoke 5. However, the face of the diaphragm facing the cylinder head 10 is not perforated. and has no metal parts exposed to the compressed fluid. There is therefore no risk of leakage by lack of sealing at a joint, nor of the initiation of a breakage, nor of corrosion by a fluid attacking common metals.
The membrane 1 is advantageously made of a molded plastic and / or elastic material, for example of natural or synthetic rubber.
In the embodiment of FIG. 2, there is provided an auxiliary guide membrane 12, disposed between the, yoke 5 and the shield 4 and separated <B> from </B> the latter by a spacer 13 mounted on the. tail 3, the length of which is planned accordingly. The peripheries of membranes 1 and 12 are also kept at an appropriate distance by an intermediate ring 14.
Of course, the auxiliary mem brane 12 is perforated right through for the passage of the tail 3, but it is possibly possible to reinforce this trap by embedding in the membrane, an appropriate metal sleeve.
The operation remains the same as in the case of fig. 1, but the auxiliary diaphragm 12 provides better guidance of the yoke 5. It reduces the radial forces imposed on the main diaphragm 1 and, on the other hand, it protects the latter against oil projections from the bearings or connecting rod joints. It will also be noted that the tail 3, guided by the two membranes 1 and 12 separated from each other, is better maintained against the parasitic forces tending to make it tilt.
In the embodiment, of fig. 3, the pump comprises a left part similar to the construction shown in FIG. 1. But the body 9, of cylindrical section, extends to the right beyond the plate 8 and comes to carry a second assembly comprising a membrane l ', a shield 4' coupled to the membrane l 'by means of 'a flooded head 2', and a cylinder head 10 '.
However, the tail 3 'integral with the head 2' does not carry a yoke for the articulation of a connecting rod and the shield 4 'is coupled with the shield 4 of the left assembly by means of two spacers solid or tubular 15 fixed by pinning, screwing, welding, bra sure or otherwise in bosses ,, <I> 4a, 4'a </I> of the shields 4 and 4 '.
In fig. 3, for the com modity of the drawing, it has been assumed that the rods 15 were arranged in the same axial vertical plane, but in reality, it is advantageous to have them in a slightly oblique axial plane, as shown the section of fig. 5, in such a way that they do not hinder the movement of the head of the connecting rod 6, which head can be relatively bulky when it is mounted on a ball or roller bearing.
It will be understood that the reciprocating movement of the shield 4 is transmitted by the beams 15 to the shield 4 'which actuates the mem brane the. The compressor thus operates for the outward and return of the single connecting rod 6. The assembly of the two shields and the coupling spacers 15 forms a rigid whole which, given the spacing of the two membranes 1 and 1 ', has absolutely no tendency to tilt, even if the connecting rod 6 is relatively short. This produces a very simple device and particularly safe operation.
It goes without saying that the number of gauges 15 may vary depending on the case.
In the embodiment of FIG. 4, two main membranes are also provided with shields coupled by spacers, as in the case of fig. 3, but at. each membrane 1 or 1 'is associated with an auxiliary guide membrane 12 or 12', the assembly being comparable to that shown in FIG. 2.
Of course, the spacers 15 must pass through the auxiliary membranes which are clamped to them by nuts 15a, 15'a. It will be noted, moreover, that the auxiliary membrane 12 'is only secured to the movable assembly by means of said beams. As in the embodiment following fig. 3, the spacers 15 are preferably in an oblique axial plane, as shown in FIG. 5.
The pump shown in fig. 6 has two main membranes coupled by spacers 15, but each of the latter is in two parts assembled by a system of the type known under the name of "aircraft tensioner", comprising a sleeve 16 with two threads of opposing pitch and -two locking cage nuts 17. This device enables the length of the spacers to be adjusted very exactly.
In addition, the tails 3 and 3 'of the two heads 2 and 2' embedded in the membranes carry at their end -des pieces 18 forming parallel vertical slides between which turns an eccentric roller 19 mounted on the drive shaft. It will be understood that, with a judicious adjustment of the length of the rods 15 -and 15 ', the roller 19 can tangential the two slides 18 and, consequently, ensure the reciprocating axial movement of the movable assembly.
To reduce friction, the roller 19 can be replaced by a ball bearing mounted on an eccentric seat. It is possible to provide lateral guiding chins or else to profile the surfaces in contact, for example, to provide the roller with a triangular or trapezoidal groove and to shape the slides 18 accordingly.
In the embodiment of FIG. 7, the roller 19 cooperates not with vertical slides, but with two balls 20 mounted idly in the stop pieces 21. The roller then sometimes attacks one of the balls. sometimes the other; there are therefore shocks, but they are of little importance, especially if the speed of rotation is reduced; moreover, they can be eliminated or reduced considerably by providing a thrust spring behind each ball 20, so that it always remains in contact with the roller.