FR2517378A1

FR2517378A1 - Pompe a membrane

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Publication number: FR2517378A1
Application number: FR8220339A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-11-28
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1983-06-03
Also published as: US4594059A; JPH0448947B2; GB2110312A; GB2110312B; FR2517378B1; JPS58104379A

Abstract

UNE POMPE A MEMBRANE EST MUNIE D'UNE COMMANDE DU DEBIT AGISSANT PAR DES MOYENS QUI RELEVENT DE LA MECANIQUE DES FLUIDES. LE RACCORD D'ENTREE12 COMMUNIQUE AVEC UN CLAPET D'ASPIRATION6 ET EGALEMENT AVEC UNE CHAMBRE D'AMORTISSEMENT10. LE VOLUME DELIQUIDE QUI PENETRE DANS CETTE CHAMBRE PEUT ETRE LIMITE AU MOYEN D'UNE MEMBRANE D'AMORTISSEMENT13 ET IL EST VARIABLE POUR ATTENUER LE CARACTERE PULSATOIRE DE L'ECOULEMENT DU LIQUIDE DANS LA ZONE D'ASPIRATION. CE VOLUME PEUT AUSSI ETRE MODIFIE EN AGISSANT SUR UNE SECTION DE PASSAGE A L'ENTREE DE LA CHAMBRE D'AMORTISSEMENT. SUIVANT QUE L'EFFET DE LA CHAMBRE D'AMORTISSEMENT EST PLUS OU MOINS GRAND, DES QUANTITES PLUS OU MOINS GRANDES DE LIQUIDE ASPIRE S'ECOULENT VERS LA CHAMBRE DE REFOULEMENT A CHAQUE ASPIRATION. ON PEUT DONC, EN MODIFIANT LE VOLUME DE LA CHAMBRE D'AMORTISSEMENT10 AUGMENTER OU DIMINUER LE DEBIT DE LA POMPE. CE REGLAGE S'EFFECTUE DE FACON TRES SIMPLE ET TRES SURE EN TOURNANT UN BOUTON21.

Description

2 S 17378

La présente invention concerne une pompe à membrane

pour liquides, munie d'une commande du débit.

On connaît déjà des pompes à membrane, dans lesquel-

les le débit peut être régle; par exemple, dans une pompe équipée d'un mécanisme à manivelle, en modifiant la course de l'élément déplaceur Ce type de réglage est toutefois

mécaniquement complexe, sujet à des pannes de fonctionne-

ment et coûteux D'autres solutions connues prévoient en-

tre autres un variateur de vitesse mécanique ou une régula-

tion électrique ou électronique de la vitesse de rotation

de la pompe, ce qui est également complexe et coûteux.

L'invention a donc pour objet de réaliser une pompe à membrane, dans laquelle il est possible de modifier le

débit de façon simple, sans recourir aux moyens de régula-

tion complexes utilisés jusqu'ici.

A cet effet, la pompe à membrane selon l'invention comporte une chambre ou autre capacité d'amortissement, pour absorber les coups de bélier du fluide transporté

dans la zone d'aspiration, et la contenance de cette cham-

bre est réglable dans le sens d'une modification de l'af-

flux du fluide à la pompe.

On connaît des pompes qui comportent une chambre d'

amortissement; cette dernière y est toutefois prévue pres-

que exclusivement pour atténuer le caractère pulsatoire du

cycle aspiration-refoulement Dans la pompe selon l'inven-

tion, au contraire, la chambre d'amortissement est agencée pour qu'on puisse en modifier la contenance et la section d'écoulement de manière à réguler aussi, de façon simple, le débit de la pompe La chambre d'amortissement peut donc être utilisée avantageusement à plusieurs fins: elle peut

servir à atténuer le caractère pulsatoire du fluide arri-

vant à la pompe et ài augmenter le débit au refoulement, son effet pouvant être modifié sciemment et éventuellement ramené à zéro, ce qui permet de régler le débit par des

moyens qui relèvent de la mécanique des fluides.

Dans une forme d'exécution avantageuse de l'inven-

tion, le volme de la chambre d'amortissement est limité

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par une membrane réglable Dans la zone de cette membrane,

la chambre d'amortissement présente une bonne déformabili-

té élastique pour amortir les coups de bélier et, d'autre

part, son volume peut se modifier sous l'effet d'une pres-

sion extérieure et modifier ainsi le débit de la pompe.

La pression extérieure peut être exercée sur la fa-

ce de la membrane tournée vers l'opposé de la chambre au

moyen d'un poinçon dont la position relativement à la mem-

brane est réglable ou d'un autre élément similaire déplaça-

ble Le volume intérieur de la chambre d'amortissement va-

rie avec la position de ce poinçon.

La pompe à membrane selon l'invention sert au dépla-

cement de liquides Dans le mode de réglage du débit qui-

vient d'être décrit, on obtient dans la chambre de refoule-

ment, par course du mécanisme à manivelle, un volume de liquide refoulé qui diffère suivant le réglage La membrane de pompage s'adapte automatiquement dans certaines limites aux variations de ce volume Pour obtenir une plage de réglage aussi large que possible, sans qu'il en résulte des phénomènes secondaires gênants, comme la cavitation, il est prévu, dans une autre forme d'exécution avantageuse de I' invention, d'adapter l'une à l'autre la plage de variation du volume de liquide refoulé et celle de réglage de la chambre d'amortissement Ceci signifie que la grandeur de

l'influence de la variation possible de la chambre d'amor-

tissement sur le débit de la pompe est adaptée à la gran-

deur du volume couvert par le déplacement de la membrane de

pompage à chaque course De cette façon, par exemple, lors-

que l'influence des variations de volume de la chambre d' amortissement est éliminée, la diminution de débit qui en résulte n'est pas telle que le débit minimum ainsi obtenu puisse produire une dépression dangereuse Cette adaptation peut être obtenue par un dimensionnement approprié de la

partie élastiquement déformable de la membrane de pompage.

Celle-ci prend alors une forme qui correspond à la quantité

minimale refoulée par course de la pompe.

Notamment dans les pompes de petites dimensions, il 7378 peut être avantageux que la membrane de pompage soit une membrane moulée qui, dans sa partie centrale, au moins sur sa face tournée vers la chambre de refoulement, est fixée sans serrage sur la bielle du mécanisme à manivelle, de préférence par l'intermédiaire d'un élément de raccorde-

ment noyé dans la membrane lors de sa vulcanisation On é-

vite ainsi la présence d'un disque de fixation monté sur

la face de la membrane tournée vers la chambre de refoule-

ment Cet agencement présente non seulement l'avantage de supprimer la présence sur la face précitée de la membrane

de pièces métalliques, par exemple des vis, qu'il est en-

suite difficile, sinon impossible de protéger efficacement

contre l'action du liquide pompé, mais permet aussi, notam-

ment dans les pompes de faibles dimensions, d'éviter que

la partie centrale de la membrane, dans laquelle cette der-

nière est serrée entre la tête de bielle et le disque de

fixation, soit grande au point de réduire à une zone de fai-

ble étendue, le cas échéant trop petite, la partie élasti-

quement déformable de la membrane, par laquelle celle-ci peut s'adapter aux variations du volume refoulé par course

dans la plage de réglage du débit Le phénomène de cavita-

tion peut alors se produire.

De toute façon, l'invention sera bien comprise a 1 '

aide de la description qui suit, en référence au dessin

schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non.

limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cette pompe: Fig t est une vue de côté et partiellement en coupe d'une pompe à membrane selon l'invention;

Fig 2 est un graphique dans lequel la vitesse d'é-

coulement dans la conduite d'aspiration est portée en fonction de l'angle décrit par le mécanisme à manivelle;

Fig 3 est une vue similaire à celle de fig 1, mon-

trant une forme d'exécution légèrement différente de la pompe à membrane selon l'invention; Fig 4 montre la pompe de fig 3, dans une position correspondant à un réglage différent du débit; Fig 5 est une vue de côté et partiellement en coupe d'une variante de réalisation de la pompe à membrane de

fig 3.

La pompe >à membrane 1 représentée à la figure 1 com-

porte comme organe de pompage-une membrane 3 liée à une tê-

9 te de bielle 2 Au-dessus de cette membrane se trouve la chambre de refoulement 4, délimitée par une culasse 5,

dans laquelle sont montés le clapet d'aspiration 6 et ce-

lui de refoulement 7 Comme obturateur pour ces clapets 6

et 7, il est prévu une plaque 8, munie de languettes d'ob-

turation 26 et 27 de type courant Au-dessus de la culasse est prévue à l'intérieur de la tête de pompe 9 une cham- bre d'amortissement 10, qui fait partie de l'invention et communique par un canal en T 11 avec le raccord 12 et le clapet 6 de l'aspiration La chambre d'amortissement 10 est limitée sur un côté par une membrane 13 et, sur les autres

côtés, par la culasse 5 et la plaque 14 qui en fait partie.

La membrane 13 est serrée entre le bord périphérique de la plaque 14 et la face en bout annulaire 15 d'un couvercle 16

en forme de cuvette -

Dans les formes d'exécution représentées aux figures 1, 3 et 4, la face 28 de la plaque 14 qui est tournée vers la chambre d'amortissement 10 a une forme concave, de sorte que lorsque la culasse a une section circulaire, la chambre a la forme d'une calotte sphérique A l'intérieur du

couvercle 16 est monté un poinçon 17 ou autre élément simi-

laire apte à exécuter une course, au moyen duquel la membra-

ne 13 est déplacée par une pression qui s'exerce sur sa fa-

ce tournée vers l'opposé de la chambre 10 Ce poinçon 17, qui est déplaçable relativement à la membrane 13 et à la plaque 14, a sensiblement la forme d'un champignon, dont le pied est constitué par une tige filetée 18, qui se visse

dans un taraudage 20 prévu au centre du fond 19 du couver-

cle 16 A l'aide d'un bouton 21 monté à l'extrémité exté-

rieure de la tige 18, on peut ainsi régler la position en

hauteur du poinçon 17 dans le sens de la double flèche Pfl.

La face 22 du poinçon 17 tournée vers la membrane d' amortissement 13 a un profil correspondant a celui de la

face 28 de la plaque 14 De ce fait, le volume de la cham-

bre d'amortissement 10 peut être pratiquement ramené à zé-

ro, la membrane 13 étant alors appliquée contre la face concave 28 de la plaque 14 et maintenue dans cette position par le poinçon 17 (cf fig 4) Le canal en T 11 peut être remplacé par une autre forme de conduit à deux branches

faisant communiquer la chambre 10 d'une part, avec le rac-

cord d'aspiration et, de l'autre, avec le clapet d'aspira-

tion 6 (cf fig 5).

Dans les formes d'exécution représentées aux fig 1,

3 et 4, la membrane d'amortissement 13 est faite de préfé-

rence d'un matériau élastique, par exemple du caoutchouc, de sorte que le volume de la chambre 10 peut varier par

déformation élastique de cette membrane suivant les impul-

sions de pression qui arrivent par le raccord d'aspiration 12, lorsque cette membrane n'est pas immobilisée par le poinçon 17 contre la face concave 28 de la plaque 14 La membrane 13 peut donc, lorsqu'elle oscille élastiquement (fig 1 et 3) contribuer avec la chambre 10 et le canal en T il à atténuer le caractère pulsatoire de l'écoulement

à l'aspiration On obtient ainsi une amélioration du rende-

ment de la pompe, l'énergie cinétique du liquide aspiré é-

tant mieux utilisée En effet, le courant de liquide qui circule dans le raccord 12 pendant l'aspiration n'est plus arrêté par la fermeture du clapet 6, mais il est détourné vers la chambre d'amortissement 10, o il est conservé

sous une pression initiale jusqu'à ce que le clapet d'as-

piration 6 s'ouvre de nouveau Le liquide stocké dans la

chambre d'amortissement 13 et celui arrivant par le rac-

cord d'aspiration 12 peuvent alors s'écouler dans la cham-

bre de refoulement 4, de sorte que celle-ci se remplit plus rapidement que si le raccord 12 était relié uniquement au clapet 6 et à la chambre 4, sans liaison avec la chambre d'

amortissement 10 La figure 2 montre clairement comment é-

volue la relation volume aspiré/volume refoulé avec le ré-

glage du volume de la chambre d'amortissement 10 Dans ce

graphique, la vitesse d'écoulement V dans le canal d'aspi-

23 est portée en ordonnée, tandis que la position de la membrane de pompage 3, représentée par l'angle de rotation du mécanisme à manivelle, est portée en abscisse Au point zéro des deux coordonnées, le mécanisme à manivelle se trouve au point mort haut Lorsque le volume de la chambre

d'amortissement 10 est amené à zéro par appui de la membra-

ne 13 contre la face concave 28 de la plaque 14 et n'a pra-

tiquement plus aucune influence (cf fig 4), la courbe est

celle tracée en trait continu à la figure 2 On voit claire-

ment qu'au début de la course de la membrane de pompage 3, il n'y a qu'un faible courant de liquide qui pénètre dans la chambre de refoulement 4 Le spécialiste en pompes sait que le liquide qui se trouve dans la zone d'aspiration doit tout d'abord être mis en mouvement par le déplacement de la

membrane de pompage 3 Ensuite, la vitesse d'écoulement aug-

mente progressivement jusqu'au point mort bas, représenté aux figures 1, 3 et 4, o elle retourne à zéro par suite de la fermeture du clapet d'aspiration 6 La surface hachurée

F 1 délimitée par la courbe en trait continu indique le vo-

lume Vlaspiré par la pompe à membrane 1, lorsque celle-ci fonctionne pratiquement sans chambre d'amortissement 10; ceci correspond au mode de fonctionnement avec section d'

écoulement 45 fermée, à la figure 5.

Lorsque la chambre d'amortissement 10 est adaptée

de façon optimale aux conditions d'écoulement à l'aspira-

tion, la courbe prend alors l'allure représentée en trait mixte à la figure 2 On reconnaît que dès le début de la phase d'aspiration il se produit une augmentation rapide du courant de liquide vers la chambre 4, de sorte que le volume de liquide V 2 aspiré entre le point mort haut et

le point mort bas est beaucoup plus grand (cf fig 3).

Avec ce réglage, on obtient par course de travail un volu-

me total aspiré représenté par les deux surfaces F 2 et F 1 à la figure 2 Dans la pompe à membrane selon l'invention, il est particulièrement avantageux que, outre le fait que

le caractère pulsatoire de l'aspiration est atténué de fa-

çon simple par modification du volume de la chambre d'a-

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mortissement 10 (fig 1, 3 et 4) ou de la section de passa-

ge correspondante 45 (fig 5), on obtient aussi une modifi-

cation du débit pour une même vitesse de rotation de la pom-

pe Une position intermédiaire est représentée en trait dis-

continu à la figure 2.

La pression sur la face de la membrane d'amortisse-

ment tournée vers l'opposé de la chambre d'amortissement ne doit pas nécessairement être exercée mécaniquement par un poinçon 17, comme cela est décrit en détail dans la forme d'exécution représentée Elle peut l'être, par exemple, par un coussin de gaz Il est préférable toutefois que l'espace intérieur 24 du couvercle 16 communique avec

l'extérieur par un alésage 25, afin que la pression atmos-

phérique agisse sur la face en question de la membrane 13.

Le cas échéant, cet alésage 25 peut être obturé et l'espa-

ce 24 amené à des pressions différentes.

Suivant l'utilisation qui est faite de la pompe 1 et les exigences posées aux propriétés d'amortissement et de réglage du débit de la chambre 10, la membrane 13 peut être faite des matériaux les plus divers Notamment lorsque le

liquide pompe est chimiquement agressif, il peut être avan-

tageux que la membrane soit en polytétrafluoréthylène, un

matériau qui est souple, chimiquement neutre, très résis-

tant aux variations de la température et qui présente en

outre une grande résistance mécanique La membrane d'amor-

tissement peut être aussi métallique, ce qui peut être a-

vantageux aux températures élevées et aux fortes pressions initiales ou de service, en raison de la bonne résistance

mécanique des métaux L'utilisation d'une membrane d'amor-

tissement 3 en caoutchouc ou en matière plastique ou élas-

tique présente l'avantage d'une amplitude de réglage rela-

tivement grande et d'une grande rapidité de réaction de la membrane Il en résulte une plage de réglage plus large,

pour des conditions de travail identiques Lorsqu'on utili-

se pour la membrane 13 des matériaux non élastiques ou peu élastiques, il peut être prévu dans la membrane des profils susceptibles d'allongement, par exemple sous la forme d'

(>t 5 concenitritques, qui améliorent La déformabilité élasti-

que de( la membrane.

Lorsqu'on munit une pompe à membrane d'une chambre l'amortissement 10, on obtient par exemple une pompe 1 (fig t et 2) dans laquelle le volume refoulé secondaire est réglable par variation du volume de ladite chambre 10, sans qu'il soit nécessaire de modifier la course de la

bielle ou la vitesse de rotation du mécanisme a manivelle.

Sa flexibilité propre permet à la membrane de pompage 3 de s'adapter automatiquement, dans des limites déterminées,

à différents volumes aspirés.

Dans une forme d'exécution plus élaborée de I'in-

vention, on peut cependant élargie encore davantage la pla-

ge de réglage de la pompe ou faire en sorte qu'à l'inté-

rieur de la plage de réglage qu'il est possible de mettre en oeuvre, les phénomènes indésirables comme la cavitation

soient rendus tout à fait impossibles A cet effet, on a-

dapte la-plage des volumes aspirés à celle de réglage du volume de la chambre d'amortissement 10 On y parvient par

diverses mesures décrites en référence à la forme d'exécu-

tion représentée aux figures 3 et 4 d'une pompe à membrane la. Dans chacune de ces deux figures, la bielle 32 est représentée au point mort bas En même temps, la membrane

d'amortissement 13 doit avoir une certaine liberté d'oscil-

lation, correspondant à la position occupée par le poinçon

17 et, pour ce réglage, le remplissage de la chambre de re-

foulement 4 doit être optimal, avec un volume aspiré V 2 pour chaque course de la membrane de pompage La pompe la fonctionne avec le plus grand débit possible par unité de temps, correspondant a l'addition des surfaces F t et F 2 A la figure 2 Si l'on veut diminuer ce débit par unité de temps, on amène le poinçon dans la position représentée a la figure 4 De ce fait, la chambre d'amortissement 10 est

rendue totalement inopérante La pompe fonctionne alors a-

vec un volume aspiré 1 considérablement inférieur, re-

présenté a la figure 4 Un examen de la membrane moulée 3 a aux figures 3 et 4 montre comment celle-ci s'adapte par sa

zone élastique 33 au petit volume aspiré V 1 (fig 4) Com-

me toutes les membranes de pompes à membrane ont une zone 33 déformable par élasticité et/ou flexibilité, il existe dans les pompes à membrane une certaine aptitude naturelle

à s'adapter aux variations du volume aspirée à chaque cour-

se Suivant le dimensionnement de la pompe 1 et de sa cham-

bre d'amortissement 10, et suivant les conditions d'écoule-

ment à l'entrée du liquide dans la chambre de refoulement

4, il pourrait toutefois arriver qu'une diminution du dé-

bit crée dans le fonctionnement une situation, dans laquel-

le le volume aspiré V 1 (fig 4) est si faible que la zone élastiquement déformable 33 de la membrane de pompage 3 ou

3 a ne peut plus s'y adapter Par son mouvement, cette mem-

brane offre alors au liquide plus de place que celui ne

peut en occuper La pompe a tendance alors à créer une dé-

pression qui donne naissance à des phénomènes de cavitation.

Pour y remédier, on adapte les volumes aspirés à la plage

de réglage de la chambre d'amortissement 10 ou vice versa.

On y parvient notamment en donnant de grandes dimensions à la partie élastiquement déformable 33 de la membrane de pompage 3 Ceci peut être réalisé, par exemple, sous la

forme d'une membrane moulée 3 a, dans laquelle la zone élas-

tiquement déformable 33 est relativement grande Toutes les autres conditions étant inchangées, on obtient le résultat recherché en fixant la membrane moulée 3 a àt la bielle 32

par sa partie centrale 31 de façon que la face de la mem-

brane tournée vers la chambre de refoulement 4 reste sans serrage Dans la forme d'exécution représentée aux figures 3 et 4, la membrane moulée 3 a est munie en son centre d'un

organe de raccordement 35 tourné vers la bielle, dans le-

quel est noyé à la vulcanisation un organe de fixation 36.

Ce dernier présente une chaville 37, par laquelle il est re-

lié à la tige 38 de la bielle Grace à cet agencement, ob-

tient, non seulement que la face de la membrane 3 a tournée

vers la chambre de refoulement 4 soit exempte de pièces mé-

tallique ou le cas échéant soit munie d'un revêtement parti-

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culierement résistant aux agressions chimiques (sommaire-

ment indiqué en trait mixte à la fig 3 et désigné par la référence 100), mais aussi que la présence d'un disque de fixation 29 (fig 1) maintenu sur la tête de bielle 2 a 1 ' aide d'une vis 30, qui rend indéformable une grande partie

de la zone centrale de la membrane, soit éliminée.

Une autre forme d'exécution avantageuse consiste a

fixer sur la bielle 32 une couronne de soutien 39 Celle-

ci et-sa face d'appui annulaire 40 sont disposés vers le milieu du rayon de la zone élastiquement déformable 33 de la membrane 3 ou 3 a Elle ne touche pas la face de cette

membrane tournée vers la bielle dans les conditions norma-

les de fonctionnement, mais elle peut cependant soutenir cette face 41 en cas de besoin, afin que la membrane ne puisse se bomber vers le bas On est ainsi assuré que la

membrane 3, conservera au voisinage de la chambre de refou-

lement 4 une forme plate (fig 3) ou bombée en direction de cette chambre (fig 4) On évite ainsi une instabilité de

la membrane 3 et ses répercussions défavorables sur le vo-

lume aspiré V 1 ou V 2.

On peut voir clairement aux figures 3 et 4 que la couronne de soutien 39 est reliée à la tige 38 de la bielle

32 par une embase 42 en forme de godet On peut avantageu-

sement utiliser pour cette liaison l'organe de fixation 36

e't sa cheville 37 On peut voir a la figure 3 que le diamè-

tre D 1 de la chambre d'amortissement 10 est à peu près é-

gal à celui P 2 de la chambre de refoulement 4 Des essais ont montré qu'avec une telle conformation de la chambre d' amortissement, dont la réalisation concrète de présente pas

de difficultés, on peut obtenir au niveau du raccord d'en-

trée 12, du clapet d'aspiration 6 et de la chambre d'amor-

tissement 10 elle-même des conditions d'écoulement qui per-

mettent un bon réglage du débit de la pompe à membrane 1

ou la par unité de temps.

La figure 5 représente une autre forme d'exécution, légèrement différente, d'une pompe à membrane lb Tandis que dans les formes d'exécution précédemment décrites en référence aux figures 1, 3 et 4, le volume de liquide qui trouve place dans la chambre d'amortissement 10 à chaque aspiration dépend à la fois de la position du poinçon 17 et de la déformabilité élastique de la membrane 13, dans la variante de réalisation représentée à la figure 5, ce volume de liquide qui, à chaque aspiration, pénètre dans la chambre d'amortissement l Ob peut être modifié grâce à une section de passage réglable 45 A cet effet, le canal à deux branches 46, qui part du raccord d'aspiration 12 et aboutit, d'une part au clapet d'aspiration 6 et, dé 1 ' autre, à la chambre d'amortissement lob, est conformé de telle façon que sa branche 47, qui dessert cette chambre, se termine au centre d'une face de fermeture 48, elle-même

située avantageusement au centre de la chambre d'amortisse-

ment lob Cette face de fermeture 48 coopère avec un élé-

ment d'obturation réglable 49, lequel fait partie d'un or-

gane de réglage 50 relié par la tige filetée 18 au bouton de réglage 21 L'organe de réglage 50 traverse la membrane

d'amortissement 13 b en son centre en serrant son bord inté-

rieur de façon étanche L'élément d'obturation 49, qui fait partie de l'organe 50 et a la forme d'un obturateur

plat, se trouve sur le côté de la membrane 13 b qui est tour-

né vers la chambre d'amortissement lob En tournant le bou-

* ton 21, on peut rapprocher ou éloigner plus ou moins l'élé-

ment d'obturation 49 de la face de fermeture 48 dans le

sens de la double flèche Pf 2 (fig 51 et augmenter ou di-

minuer ainsi la section d'écoulement 45 dont dispose le li-

quide qui arrive par impulsions successives par la branche 47 du canal 46 L'effet déjà décrit en relation avec les

figures 1 à 4 du principe de la boite à vent variable ser-

vant à augmenter ou à diminuer le débit du liquide arrivant au clapet d'aspiration 6 est, dans la forme d'exécution de la membrane 13 b représentée à la figure 5, obtenu notamment en faisant intervenir des moyens relevant de la mécanique des fluides, à savoir la fermeture ou l'ouverture plus ou

moins grande de la section de passage 45.

Un tel agencement présente les avantages suivants: j, -:jxir-ir:)lt, ala plage ile iage:'u lbi t de

a pompe à membrane lb, i suffit que la miembrane d'amor-

tissement 13 b puisse exécuter des muvements d'une amplitu-

de relativement faible Si l'on utilise pour fabriquer cet-

te membrane 13 b un matériau chimiquement inerte, comme le

polytetrafluoréthylène, ce qui est désirable dans la majori-

te des cas, cette faible amplitude des mouvements de la mem-

brane évite a celle-ci des sollicitations excessives, notaim-

ment en traction, ce qui est intéressant quand on sait que les matériaux comme le polytetrafluoréthylène sont flexibles, mais n'ont qu'une faible capacité d'allongement élastique

et tendent à fluer à froid lorsqu'ils sont fortement solli-

cités L'agencement représenté à lla figure 5 permet d'évi-

ter les fortes sollicitations d'allongement de la membrane

d'amortissement que montre une comparaison entre les figu-

res 3 et 4 Les explications fournies à l'appui de la figu-

re 2 s'appliquent d'une manière analogue à la forme d'exé-

cution qui vient d'être décrite en référence à la figure 5.

Dans la chambre d'amortissement lob, à la figure 5, l'im-

portant est moins la modification du volume de la chambre proprement dite que celle du volume de liquide qui pénètre dans cette chambre A chaque aspiration, volume qui varie avec la section de passage 45 Les formes d'exécution 1, la

et lb de la pompe a membrane selon l 'invention ont en com-

mun que la quantité de liquide qui, a chaque aspiration de la pompe, pénètre dans la chambre d'amortissement 10, lob

ou en sort peut être réglée l volonté, ce qui permet de ré-

gler le débit de la pompe indépendamment de sa vitesse de rotation. La pompe a membrane selon l'invention, telle qu'elle vient d'être décrite sous ses formes 1, la et lb peut être utilisée avantageusement pour des pompages à faible débit, de préférence entre 0,2 1/min et 20 /min Les moyens de

commande du débit incorporés à cette pompe sont très sim-

pies et relèvent de la mécanique des fluides; leur présence a pour effet supplémentaire d'améliorer le comportement de

la pompc dans des plages de fonctionnement essentielles.

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En effet, l'utilisation de la chambre d'amortissement pour agir sur l'écoulement du liquide pompé permet de couvrir une plage de débit située au-dessus du"débit normal" de la pompe, c'est-à-dire du débit normalement assuré par elle en l'absence de la chambre d'amortissement On peut réaliser ainsi des pompes de dimensions relativement faibles, peu coûteuses et dont le débit peut être augmenté de façon

simple et réglable en faisant intervenir la chambre d'amor-

tissement réglable.

La pompe 1 et sa membrane de pompage 3 sont évidem-

ment toujours dimensionnées de façon que pour un volume de la chambre 10 réduit à zéro, elles puissent fonctionner

sans incidents, ni phénomènes de cavitation.

Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui pré-

cède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécution qui-viennent d'être décrites à titre d'exemples seulement; elle en embrasse, aucontraire, toutes les variantes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS -

1. Pompe à membrane pour liquides, munie d'une commande de son débit, caractérisée en ce qu'elle comporte

une chambre ou autre capacité d'amortissement ( 10) pour ab-

sorber les "coups de bélier" du fluide déplacé dans la zo-

ne d'aspiration, et en ce que le volume de cette chambre

( 10) est réglable dans le sens d'une modification de l'af-

flux du liquide à la pompe.

2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le volume de la chambre d'amortissement ( 10) peut

être modifié au moyen d'une membrane d'amortissement régla-

ble ( 13).

3. Pompe selon la revendication 1 ou la revendica-

tion 2, caractérisée en ce que la chambre d'amortissement ( 10) est située dans la tête ( 9) du corps de pompe et en

ce que le raccord d'aspiration ( 12) communique, de préfé-

rence par un canal en T ( 11) ou autre similaire ( 46) avec la chambre d'amortissement ( 10) et le clapet d'aspiration

( 6) à l'entrée de la chambre de refoulement ( 4).

4 Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisée en ce que la face de la membrane d'a-

mortissement ( 13) tournée vers l'opposé de la chambre d'a-

mortissement ( 10) peut être soumise à des pressions de pré-

férence différentes.

5 Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisée en ce que la face de la membrane d'a-

mortissement ( 13) tournée vers l'opposé de la chambre d'a-

mortissement ( 10) est ou peut être soumise à une pression de gaz et en ce qu'il est prévu pour cela de préférence la

pression atmosphérique.

6. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 ài 5, caractérisée en ce qu'il est prévu pour exercer une pression sur la face de la membrane d'amortissement ( 13) tournée vers l'opposé de la chambre d'amortissement ( 10) un

poinçon ( 17) ou autre élément similaire déplaçable relati-

vement à la membrane et qui sert en particulier à modifier

le volume de la chambre d'amortissement ( 10).

7. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 A 6, caractérisée en ce que la chambre d'amortissement

( 10) est limitée, d'une part, par une plaque ( 14) qui re-

couvre la chambre de refoulement ( 4) et, d'autre part, par la membrane d'amortissement, le bord périphérique de la

membrane étant de préférence serré entre le bord périphéri-

que de la plaque ( 14) et la face en bout annulaire ( 15) d'

un couvercle ( 16) en forme de cuvette.

8. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 à 7, caractérisée en ce que le poinçon ( 17) est monté A l'intérieur du couvercle ( 16) et en ce que sa face tournée

vers la membrane d'amortissement ( 13) a un profil de pré-

férence correspondant A celui de la face de la plaque ( 1 < 4

tournée vers le poinçon.

9 Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 A 8, caractérisée en ce que le poinçon a sensiblement la forme d'un champignon dont le pied est formé par une tige filetée centrale ( 18), vissée dans un taraudage( 20) du fond ( 19) du couvercle ( 16) et dont la position est réglable en

hauteur.

10. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 à 9, caractérisée en ce que la membrane d'amortissement ( 13) est faite de caoutchouc ou autre matériau élastique, ou, notamment lorsque le liquide déplacé est chimiquement

agressif, de polytétrafluoréthylène ou autre matériau fle-

xible similaire ou éventuellement de métal.

11. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 A 10, caractérisée en ce que la membrane d'amortissement ( 13) est faite d'un matériau dont l'élasticité est nulle ou faible et présente des profils susceptibles d'allongement, par exemple des ondulations concentriques qui entourent le

centre de la membrane.

12. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 à 11, caractérisée en ce qu'elle est conformée en pompe de petite ou très petite taille, avec un débit compris entre

0,2 et 20 1/min, environ, la commande du débit étant incor-

porée de préférence au bloc de pompe ( 5,14,16).

17378

it'

1 ' i e soloel I ' queltonque des revendications

I,1 12, carac trisc eon cet que ta p ige de ses differents v,l umos asp 3 irés (V 1, V 2, etc) et la plage de:-églage du volume de la hambre d':nortissement ( 10 O sont adaptées l'

tune a l 'autre.

14. Pompe se'on l'une quelconque des revendications

I A 13, caractérisée en ce que la plage des différents vo-

lumes aspirés (V 1, V 2) est élargie, de préférence en aug-

mentant en proportion les dimensions de la partie élastique-

ment déformable ( 331 de la membrane de pompage ( 3, 3 a).

15. Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 A 14, caractérisée en ce que sa membrane de pompage est une m(:nbrane moulée ( 3 a) qui, dans sa partie centrale ( 31) est fixée A la bielle sans serrage, du moins sur sa face tournée vers la chambre de refoulement ( 4), de préférence au moyen d'un organe de fixation ( 361 noyé dans la membrane

A la vulcanisation.

16. Pompe selon l'une quelconque des revendications

, caractérisée en ce que sur la bielle ( 32) est fixée une couronne de soutien ( 39) pour la membrane de pompage ( 3, 3 a), qui, par une face d'appui annulaire ( 40), soutient en cas de besoin la face extérieure ( 41) de la membrane

avantageusement au milieu du rayon de la partie élastique-

ment déformable.

17 Pompe selon la revendication 16, caractérisée en ce que la couronne de soutien ( 39) est reliée A la tige ( 38) de la biellle par une embase (/42) en forme de godet, de préférence au moyen de l'organe de fixation ( 36) de la

membrane de pompage ( 3 a).

18 Pompe selon l'une quelconque des revendications

1 Ai 17, caractérisée en ce que le diamètre int 6 rieur (DI) de la chambre d'amortissement ( 10) est A peu près égal au

diamètre intérieur maximum (D 2) de la chambre de refoule-

ment (i)

19 Pompe selon l'une quelconque des revendications

1, et 9 A 18, caractérisée en ce que le volume de liqui-

de qui pénètre dans la chambre d'amortissement ( 10 d) est

modifié en modifiant une section de passage ( 45) du liqui-

de vers la chambre d'amortissement.

20. Pompe selon la revendication 19, caractéris 6 e en ce qu'elle comporte un élément ( 49) réglable au moyen d'un bouton extérieur ( 21), qui coopère avec l'orifice de

sortie de la branche ( 47) du canal ( 46) qui relié le rac-

cord d'aspiration ( 12) a la chambre d'amortissement (lob)

pour définir la section de passage ( 45).

21. Pompe-selon la revendication 19 ou la revendi-

cation 20, caractérisée en ce que la membrane d'amortisse-

ment ( 13 d) est traversée et maintenue, de préférence en son centre, par un organe ( 50) dont la partie tournée vers la chambre d'amortissement (l Od) est formée de préférence par

l'élément réglable ( 49) qui modifie la section de passage.