FR2566054A1 - Diaphragm pump with intermediate hydraulic chamber and device for compensating for leaks from the control chamber - Google Patents
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- F04B43/009—Special features systems, control, safety measures leakage control; pump systems with two flexible members; between the actuating element and the pumped fluid
Abstract
Description
La présente invention concerne une pompe à membrane à commande hydraulique c'est-à-dire dans laquelle le mouvement de la membrane, qui engendre la variation de volume d'une chambre de pompage, est transmis hydrauliquement par déplacement du volume d'un fluide contenu dans une chambre fermée au moyen d'un piston. Certaines de ces pompes, pour convenir à des utilisations bien spécifiques comportant deux étages hydrauliques de transmission et donc deux membranes, la première membrane séparant la chambre hydraulique de commande, dans laquelle évolue le piston, d'une chambre intermédiaire, également remplie de liquide et limitée par une seconde membrane qui l'isole de la chambre de pompage. The present invention relates to a diaphragm pump with hydraulic control, that is to say in which the movement of the diaphragm, which generates the variation in volume of a pumping chamber, is transmitted hydraulically by displacement of the volume of a fluid. contained in a chamber closed by means of a piston. Some of these pumps, to suit very specific uses comprising two hydraulic transmission stages and therefore two membranes, the first membrane separating the hydraulic control chamber, in which the piston operates, from an intermediate chamber, also filled with liquid and limited by a second membrane which isolates it from the pumping chamber.
On sait, par ailleurs, que dans ce type de pompes, notamment lorsqu'elles fonctionnent à haute pression, il se produit des fuites dans la chambre hydraulique de commande qui peuvent engendrer des troubles dans le fonctionnement de la pompe (perte de débit, cavitation dans lachambre hydraulique, perforation de la membrane...), si la compensation de ces fuites n'est pas prévue. I1 existe plusieurs dispositifs de compensation de ces fuites, l'un d'eux, automatique, résidant dans la mise en oeuvre d'un clapet de fermeture d'une canalisation d'alimentation de la chambre de commande, dont l'ouverture est commandée par la membrane de commande (ou de travail, lorsqu'elle est seule) si elle dépasse la position normale qu'elle doit prendre par rapport à une plaque d'appui arrière. We know, moreover, that in this type of pumps, in particular when they operate at high pressure, leaks occur in the hydraulic control chamber which can cause disturbances in the operation of the pump (loss of flow, cavitation in the hydraulic chamber, perforation of the membrane ...), if compensation for these leaks is not provided. There are several devices for compensating for these leaks, one of them, automatic, residing in the use of a valve for closing a supply pipe to the control chamber, the opening of which is controlled. by the control diaphragm (or working diaphragm, when it is alone) if it exceeds the normal position it must take in relation to a rear support plate.
Dans le cas particulier des pompes à chambre hydraulique intermédiaire, la membrane de travail a toujours été, jusqu'à présent, limitée en mouvement lors de l'aspiration par une plaque d'appui perforée sur laquelle elle vient reposer pour des questions de sécurité. Cette disposition présente l'inconvénient de nuire ambon fonctionnement du clapet de compensation automatique car la venue en butée de la membrane de travail sur sa plaque d'appui bloque le déplacement de la membrane de commande vers le clapet, qui de ce fait n'est plus actionne. Jusqu'à présent on palliait cet inconvénient en apportant un très grand soin au remplissage de la chambre hydraulique intermédiaire pour assurer un réglage initial aussi parfait que possible. In the particular case of pumps with an intermediate hydraulic chamber, the working diaphragm has always been, until now, limited in movement during aspiration by a perforated support plate on which it comes to rest for safety reasons. This arrangement has the drawback of adversely affecting the functioning of the automatic compensation valve because the abutment of the working membrane on its support plate blocks the movement of the control membrane towards the valve, which therefore is not more operates. Up to now, this drawback has been overcome by taking great care in filling the intermediate hydraulic chamber to ensure that the initial adjustment is as perfect as possible.
Cette opération est cependant consommatrice de temps donc grévant le prix de revient de la pompe tout en ne remédiant pas au problème posé par le déréglage ultérieur toujours possible en fonctionnement par suite des variations de volume incontrolées (fuites, influence de la température, présence de gaz...) de la chambre intermédiaire.However, this operation consumes time, therefore increasing the cost price of the pump while not remedying the problem posed by the subsequent adjustment always possible in operation due to uncontrolled volume variations (leaks, influence of temperature, presence of gas). ...) of the intermediate chamber.
La présente invention entend proposer une solution définitive à ce problème. A cet effet, elle a pour objet un perfectionnement à une pompe à membranes comportant une chambre de pompage:, une chambre de commande hydraulique et une chambre hydraulique intermédiaire isolée de la chambre de pompage par une membrane de travail et de la chambre de commande par une membrane de commande, la membrane de commande étant disposée entre une plaque d'appui avant perforée et une plaque d'appui arrière perforée et pourvue d'un dispositif de compensation automatiqué des fuites dans la chambre de commande, à savoir que la pompe est dépourvue de plaque d'appui arrière pour la membrane de travail, la plaque d'appui avant de la membrane de commande étant disposée et/ou conformée de manière à posséder une face tournée vers la membrane de travail toujours située à distance de cette dernière quelle que soit sa position. The present invention intends to propose a definitive solution to this problem. To this end, it relates to an improvement to a diaphragm pump comprising a pumping chamber :, a hydraulic control chamber and an intermediate hydraulic chamber isolated from the pumping chamber by a working membrane and from the control chamber by a control diaphragm, the control diaphragm being arranged between a perforated front support plate and a perforated rear support plate and provided with an automatic compensation device for leaks in the control chamber, namely that the pump is devoid of rear support plate for the working membrane, the front support plate of the control membrane being arranged and / or shaped so as to have a face facing the working membrane always situated at a distance from the latter which whatever its position.
I1 sera avantageux que les membranes-de travail et de commande soient semi-rigides en forme, au repos, de calotte, afin de délimiter de manière indéformable le volume de la chambre hydraulique intermédiaire et d'en permettre le remplissage de manière aisée et sûre. It will be advantageous if the working and control membranes are semi-rigid in the shape, at rest, of a cap, in order to define in a non-deformable manner the volume of the intermediate hydraulic chamber and to allow it to be filled easily and safely. .
Dans une variante de réalisation de ladite plaque d'appui, celle-ci est constituée par une simple tôle perforée de forme correspondant à cette prise par la membrane de commande en fin de course de refoulement de la pompe. In an alternative embodiment of said support plate, it consists of a simple perforated sheet of shape corresponding to this grip by the control membrane at the end of the delivery stroke of the pump.
Ladite tôle est alors bordée à sa périphérie par un anneau de montage et de pincement des membranes pourvu d'orifices de remplissage et de purge de ladite chambre intermédiaire. Said sheet is then bordered at its periphery by a ring for mounting and clamping the membranes provided with filling and bleeding orifices of said intermediate chamber.
L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre indicatif et non limitatif d'un exemple de réalisation qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. The invention will be better understood during the description given below by way of indication and without limitation of an exemplary embodiment which will make it possible to identify the advantages and the secondary characteristics thereof.
I1 sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'une pompe
équipée du dispositif selon l'invention,
- la figure 2 illustre par une vue de détail, une
variante de réalisation de l'invention.Reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic view of a pump
equipped with the device according to the invention,
- Figure 2 illustrates in a detail view, a
variant embodiment of the invention.
En se reportant tout d'abord à la figure 1, on voit une pompe à membranes qui comporte une chambre de pompage 1 équipée d'un clapet d'aspiration 3 et d'un clapet de refoulement 2, une membrane de travail 4 séparant la chambre de pompage 1 d'une chambre hydraulique intermédiaire 5, une membrane de commande 6 isolant la chambre 5 d'une chambre hydraulique de commande 7 dans laquelle' pénètre un piston 8 susceptible d'être animé d'un mouvement alternatif par un mécanisme d'entraînement non repré senté. Le carter 9 enveloppe ce mécanisme d'entraînement (ou de transmission) et constitue un réservoir d'huile duquel est issue une conduite de réalimentation 10 -de la chambre 7. Referring first to Figure 1, there is shown a diaphragm pump which comprises a pumping chamber 1 equipped with a suction valve 3 and a discharge valve 2, a working membrane 4 separating the pumping chamber 1 of an intermediate hydraulic chamber 5, a control membrane 6 isolating the chamber 5 from a hydraulic control chamber 7 into which a piston 8 penetrates capable of being reciprocated by a mechanism training not shown. The casing 9 envelops this drive (or transmission) mechanism and constitutes an oil reservoir from which a make-up pipe 10 -from the chamber 7 comes.
La membrane de commande 6 évolue entre une plaque d'appui avant 11 située dans la chambre hydraulique intermédiaire 5 et qui est perforée pour l'écoulement du fluide au travers elle, et une plaque d'appui arriere 12. Ces plaques limitent le débattement de la membrane et permettent d'éviter à celle-ci d'être sollicitée au-delà de ses possibilités de déformation, ce qui pourrait conduire à des déchirures. The control membrane 6 evolves between a front support plate 11 located in the intermediate hydraulic chamber 5 and which is perforated for the flow of the fluid through it, and a rear support plate 12. These plates limit the movement of the membrane and make it possible to avoid it being stressed beyond its possibilities of deformation, which could lead to tears.
En outre la plaque d'appui arrière 12 est équipée en son centre d'un mécanisme de compensation automatique des fuites dans la chambre 7. Ce mécanisme, représenté schématiquement, comporte un clapet 13 d'obturation de l'extrémité 10a de la conduite de réalimentation maintenu par un ressort en position fermée. Le clapet 13 est soli daire d'une pièce d'actionnement 14 dont la face frontale forme la surface centrale de la plaque d'appui 12, en continuité avec la surface annulaire fixe de cette dernière. In addition, the rear support plate 12 is equipped at its center with an automatic compensation mechanism for leaks in the chamber 7. This mechanism, shown diagrammatically, comprises a valve 13 for closing off the end 10a of the make-up maintained by a spring in the closed position. The valve 13 is attached to an actuating part 14 the front face of which forms the central surface of the support plate 12, in continuity with the fixed annular surface of the latter.
On voit ainsi que s'il manque du fluide dans la chambre hydraulique de commande, lorsque le piston 8 approche de sa fin de course arrière, la membrane 6 est tirée plus en arrière qu'en fonctionnement normal et appuie par sa partie centrale sur la pièce ou coupelle 14 ouvrant ainsi le clapet 13 et autorisant une introduction supplémentaire d'huile dans la chambre 7 ; la membrane 6 n'est alors plus sollicitée vers l'arrière et conserve une position acceptable. On signalera que seul le principe de fonctionnement du dispositif de compensation est ici exposé, des dispositions constructives particulières non représentées permettant de prendre en compte les problèmes particuliers que pose cette compensation notamment en relation avec une soupape de sécurité 7a de la chambre 7.It can thus be seen that if there is a lack of fluid in the hydraulic control chamber, when the piston 8 approaches its rear end-of-travel, the membrane 6 is pulled further back than in normal operation and presses by its central part on the part or cup 14 thus opening the valve 13 and authorizing an additional introduction of oil into the chamber 7; the membrane 6 is then no longer urged backwards and retains an acceptable position. It will be noted that only the operating principle of the compensation device is set out here, particular constructive provisions not shown making it possible to take into account the particular problems posed by this compensation, in particular in relation to a safety valve 7a of the chamber 7.
Dans ce cadre, les dispositions spécifiques de l'invention résident dans le fait que la plaque d'appui avant 11 de la membrane 6 ne constitue pas plaque d'appui arrière de la membrane 4. En effet, si cela était le cas, comme dans l'art antérieur, le placage de la membrane 4 sur la face avant de la plaque 11 interdirait tout mouvement ultérieur vers l'arrière de la membrane -6 et par là toute possibilité à celle-ci de venir actionner le clapet 13. In this context, the specific provisions of the invention reside in the fact that the front support plate 11 of the membrane 6 does not constitute a rear support plate of the membrane 4. Indeed, if this were the case, as in the prior art, the plating of the membrane 4 on the front face of the plate 11 would prohibit any subsequent movement towards the rear of the membrane -6 and thereby any possibility for the latter to come to actuate the valve 13.
Ainsi en éloignant de la membrane 4 la face avant lla de la plaque 11, on est certain de conserver, dans tous les modes de fonctionnement, à la membrane 6, son rôle d'actionneur du dispositif de compensation. La figure 1 illustre cette disposition. En effet la membrane 4 est représentée dans sa position extrême vers l'arrière, le piston 8 étant en fin de course d'aspiration et on voit qu'un espace e reste présent entre ladite face îla et la membrane 4.Thus, moving the front face 11a of the plate 11 away from the membrane 4, it is certain to retain, in all operating modes, the membrane 6, its role as actuator of the compensation device. Figure 1 illustrates this arrangement. In fact, the membrane 4 is shown in its extreme rearward position, the piston 8 being at the end of the suction stroke and it can be seen that a space e remains present between said face and the membrane 4.
Il sera préféré de mettre en oeuvre des membranes 4 et 6 préformées en calotte en matériau semi-rigide du type élastomère recouvert sur une face au moins d'une couche de matière plastique du type tétrafluoréthylène. Ces membranes, de forme stable au repos délimitent de manière indéformable la chambre hydraulique intermédiaire 5, ce qui permet d'une part de régler facilement le seuil de déclenchement du dispositif de compensation et d'autre part de remplir aisément la chambre hydraulique 5 au moyen des orifices de purge et d'alimentation 15 et 16. It will be preferred to use membranes 4 and 6 preformed into a cap of semi-rigid material of the elastomer type covered on one side at least with a layer of plastic material of the tetrafluoroethylene type. These membranes, of stable shape at rest, deformably define the intermediate hydraulic chamber 5, which allows on the one hand to easily adjust the triggering threshold of the compensation device and on the other hand to easily fill the hydraulic chamber 5 by means purge and supply ports 15 and 16.
Sur la figure 2, la plaque d'appui avant de la membrane 6 est constituée par une simple tôle perforée 17 en forme générale de calotte, fixée à ses bords par tout moyen connu (soudage notamment) sur un anneau de montage 18 qui coopère à la fixation par pincement des membranes et qui est pourvu des orifices 15 et 16 susdits. In FIG. 2, the front support plate of the membrane 6 is constituted by a simple perforated sheet 17 in the general shape of a cap, fixed to its edges by any known means (welding in particular) on a mounting ring 18 which cooperates with fixing the membranes by pinching and which is provided with the aforesaid holes 15 and 16.
Cette variante de construction est de construction extrêmement simple par le fait qu'elle met en oeuvre des usinages élémentaires. This construction variant is of extremely simple construction by the fact that it implements elementary machining.
L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des pompes à membrane. The invention finds an interesting application in the field of diaphragm pumps.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8409204A FR2566054B1 (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | MEMBRANE PUMP WITH INTERMEDIATE HYDRAULIC CHAMBER AND DEVICE FOR COMPENSATING FOR LEAKS FROM THE CONTROL CHAMBER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8409204A FR2566054B1 (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | MEMBRANE PUMP WITH INTERMEDIATE HYDRAULIC CHAMBER AND DEVICE FOR COMPENSATING FOR LEAKS FROM THE CONTROL CHAMBER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2566054A1 true FR2566054A1 (en) | 1985-12-20 |
| FR2566054B1 FR2566054B1 (en) | 1988-09-09 |
Family
ID=9304945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8409204A Expired FR2566054B1 (en) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | MEMBRANE PUMP WITH INTERMEDIATE HYDRAULIC CHAMBER AND DEVICE FOR COMPENSATING FOR LEAKS FROM THE CONTROL CHAMBER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2566054B1 (en) |
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