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carac
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Polymer
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Polytetrafluoroethylene
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517378A1
Family ID 5042398
Probable Assignee Becker Erich
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title POMPE A MEMBRANE
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 presente invention concerne une pompe a membrane pour liquides,
munie d'une commande du debit.
On connait deja des pompes a membrane, dans lesquel- les le debit peut
etre regle; par exemple, dans une pompe equipee d'un mecanisme a
manivelle, en modifiant la course de l'element deplaceur Ce type de
reglage est toutefois mecaniquement complexe, sujet a des pannes de
fonctionne- ment et couteux D'autres solutions connues prevoient en-
tre autres un variateur de vitesse mecanique ou une regula- tion
electrique ou electronique de la vitesse de rotation de la pompe, ce
qui est egalement complexe et couteux.
L'invention a donc pour objet de realiser une pompe a membrane, dans
laquelle il est possible de modifier le debit de facon simple, sans
recourir aux moyens de regula- tion complexes utilises jusqu'ici.
A cet effet, la pompe a membrane selon l'invention comporte une
chambre ou autre capacite d'amortissement, pour absorber les coups de
belier du fluide transporte dans la zone d'aspiration, et la
contenance de cette cham- bre est reglable dans le sens d'une
modification de l'af- flux du fluide a la pompe.
On connait des pompes qui comportent une chambre d' amortissement;
cette derniere y est toutefois prevue pres- que exclusivement pour
attenuer le caractere pulsatoire du cycle aspiration-refoulement Dans
la pompe selon l'inven- tion, au contraire, la chambre d'amortissement
est agencee pour qu'on puisse en modifier la contenance et la section
d'ecoulement de maniere a reguler aussi, de facon simple, le debit de
la pompe La chambre d'amortissement peut donc etre utilisee
avantageusement a plusieurs fins: elle peut servir a attenuer le
caractere pulsatoire du fluide arri- vant a la pompe et ai augmenter
le debit au refoulement, son effet pouvant etre modifie sciemment et
eventuellement ramene a zero, ce qui permet de regler le debit par des
moyens qui relevent de la mecanique des fluides.
Dans une forme d'execution avantageuse de l'inven- tion, le volme de
la chambre d'amortissement est limite
17378 par une membrane reglable Dans la zone de cette membrane, la
chambre d'amortissement presente une bonne deformabili- te elastique
pour amortir les coups de belier et, d'autre part, son volume peut se
modifier sous l'effet d'une pres- sion exterieure et modifier ainsi le
debit de la pompe.
La pression exterieure peut etre exercee sur la fa- ce de la membrane
tournee vers l'oppose de la chambre au moyen d'un poincon dont la
position relativement a la mem- brane est reglable ou d'un autre
element similaire deplaca- ble Le volume interieur de la chambre
d'amortissement va- rie avec la position de ce poincon.
La pompe a membrane selon l'invention sert au depla- cement de
liquides Dans le mode de reglage du debit qui- vient d'etre decrit, on
obtient dans la chambre de refoule- ment, par course du mecanisme a
manivelle, un volume de liquide refoule qui differe suivant le reglage
La membrane de pompage s'adapte automatiquement dans certaines limites
aux variations de ce volume Pour obtenir une plage de reglage aussi
large que possible, sans qu'il en resulte des phenomenes secondaires
genants, comme la cavitation, il est prevu, dans une autre forme
d'execution avantageuse de I' invention, d'adapter l'une a l'autre la
plage de variation du volume de liquide refoule et celle de reglage 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 debit de la pompe est adaptee a la gran- deur du volume couvert
par le deplacement de la membrane de pompage a chaque course De cette
facon, par exemple, lors- que l'influence des variations de volume de
la chambre d' amortissement est eliminee, la diminution de debit qui
en resulte n'est pas telle que le debit minimum ainsi obtenu puisse
produire une depression dangereuse Cette adaptation peut etre obtenue
par un dimensionnement approprie de la partie elastiquement deformable
de la membrane de pompage.
Celle-ci prend alors une forme qui correspond a la quantite minimale
refoulee par course de la pompe.
Notamment dans les pompes de petites dimensions, il 7378 peut etre
avantageux que la membrane de pompage soit une membrane moulee qui,
dans sa partie centrale, au moins sur sa face tournee vers la chambre
de refoulement, est fixee sans serrage sur la bielle du mecanisme a
manivelle, de preference par l'intermediaire d'un element de raccorde-
ment noye dans la membrane lors de sa vulcanisation On e- vite ainsi
la presence d'un disque de fixation monte sur la face de la membrane
tournee vers la chambre de refoule- ment Cet agencement presente non
seulement l'avantage de supprimer la presence sur la face precitee de
la membrane de pieces metalliques, par exemple des vis, qu'il est en-
suite difficile, sinon impossible de proteger efficacement contre
l'action du liquide pompe, mais permet aussi, notam- ment dans les
pompes de faibles dimensions, d'eviter que la partie centrale de la
membrane, dans laquelle cette der- niere est serree entre la tete de
bielle et le disque de fixation, soit grande au point de reduire a une
zone de fai- ble etendue, le cas echeant trop petite, la partie
elasti- quement deformable de la membrane, par laquelle celle-ci peut
s'adapter aux variations du volume refoule par course dans la plage de
reglage du debit Le phenomene de cavita- tion peut alors se produire.
De toute facon, l'invention sera bien comprise a 1 ' aide de la
description qui suit, en reference au dessin schematique annexe,
representant, a titre d'exemples non. limitatifs, plusieurs formes
d'execution de cette pompe: Fig t est une vue de cote et partiellement
en coupe d'une pompe a membrane selon l'invention;
Fig 2 est un graphique dans lequel la vitesse d'e- coulement dans la
conduite d'aspiration est portee en fonction de l'angle decrit par le
mecanisme a manivelle;
Fig 3 est une vue similaire a celle de fig 1, mon- trant une forme
d'execution legerement differente de la pompe a membrane selon
l'invention; Fig 4 montre la pompe de fig 3, dans une position
correspondant a un reglage different du debit; Fig 5 est une vue de
cote et partiellement en coupe d'une variante de realisation de la
pompe a membrane de fig 3.
La pompe and #x003E;a membrane 1 representee a la figure 1 com- porte
comme organe de pompage-une membrane 3 liee a une te-
9 te de bielle 2 Au-dessus de cette membrane se trouve la chambre de
refoulement 4, delimitee par une culasse 5, dans laquelle sont montes
le clapet d'aspiration 6 et ce- lui de refoulement 7 Comme obturateur
pour ces clapets 6 et 7, il est prevu une plaque 8, munie de
languettes d'ob- turation 26 et 27 de type courant Au-dessus de la
culasse est prevue a l'interieur de la tete 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 limitee sur un cote par une membrane 13
et, sur les autres cotes, par la culasse 5 et la plaque 14 qui en fait
partie.
La membrane 13 est serree entre le bord peripherique de la plaque 14
et la face en bout annulaire 15 d'un couvercle 16 en forme de cuvette
-
Dans les formes d'execution representees aux figures 1, 3 et 4, la
face 28 de la plaque 14 qui est tournee 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
spherique A l'interieur du couvercle 16 est monte un poincon 17 ou
autre element simi- laire apte a executer une course, au moyen duquel
la membra- ne 13 est deplacee par une pression qui s'exerce sur sa fa-
ce tournee vers l'oppose de la chambre 10 Ce poincon 17, qui est
deplacable relativement a la membrane 13 et a la plaque 14, a
sensiblement la forme d'un champignon, dont le pied est constitue par
une tige filetee 18, qui se visse dans un taraudage 20 prevu au centre
du fond 19 du couver- cle 16 A l'aide d'un bouton 21 monte a
l'extremite exte- rieure de la tige 18, on peut ainsi regler la
position en hauteur du poincon 17 dans le sens de la double fleche
Pfl.
La face 22 du poincon 17 tournee 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 etre
pratiquement ramene a ze- ro, la membrane 13 etant alors appliquee
contre la face concave 28 de la plaque 14 et maintenue dans cette
position par le poincon 17 (cf fig 4) Le canal en T 11 peut etre
remplace par une autre forme de conduit a 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'execution representees aux fig 1,
3 et 4, la membrane d'amortissement 13 est faite de prefe- rence d'un
materiau elastique, par exemple du caoutchouc, de sorte que le volume
de la chambre 10 peut varier par deformation elastique de cette
membrane suivant les impul- sions de pression qui arrivent par le
raccord d'aspiration 12, lorsque cette membrane n'est pas immobilisee
par le poincon 17 contre la face concave 28 de la plaque 14 La
membrane 13 peut donc, lorsqu'elle oscille elastiquement (fig 1 et 3)
contribuer avec la chambre 10 et le canal en T il a attenuer le
caractere pulsatoire de l'ecoulement a l'aspiration On obtient ainsi
une amelioration du rende- ment de la pompe, l'energie cinetique du
liquide aspire e- tant mieux utilisee En effet, le courant de liquide
qui circule dans le raccord 12 pendant l'aspiration n'est plus arrete
par la fermeture du clapet 6, mais il est detourne vers la chambre
d'amortissement 10, o il est conserve sous une pression initiale
jusqu'a ce que le clapet d'as- piration 6 s'ouvre de nouveau Le
liquide stocke dans la chambre d'amortissement 13 et celui arrivant
par le rac- cord d'aspiration 12 peuvent alors s'ecouler dans la cham-
bre de refoulement 4, de sorte que celle-ci se remplit plus rapidement
que si le raccord 12 etait relie uniquement au clapet 6 et a la
chambre 4, sans liaison avec la chambre d' amortissement 10 La figure
2 montre clairement comment e- volue la relation volume aspire/volume
refoule avec le re- glage du volume de la chambre d'amortissement 10
Dans ce graphique, la vitesse d'ecoulement V dans le canal d'aspi-
23 est portee en ordonnee, tandis que la position de la membrane de
pompage 3, representee par l'angle de rotation du mecanisme a
manivelle, est portee en abscisse Au point zero des deux coordonnees,
le mecanisme a manivelle se trouve au point mort haut Lorsque le
volume de la chambre d'amortissement 10 est amene a zero 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 tracee
en trait continu a la figure 2 On voit claire- ment qu'au debut de la
course de la membrane de pompage 3, il n'y a qu'un faible courant de
liquide qui penetre dans la chambre de refoulement 4 Le specialiste en
pompes sait que le liquide qui se trouve dans la zone d'aspiration
doit tout d'abord etre mis en mouvement par le deplacement de la
membrane de pompage 3 Ensuite, la vitesse d'ecoulement aug- mente
progressivement jusqu'au point mort bas, represente aux figures 1, 3
et 4, o elle retourne a zero par suite de la fermeture du clapet
d'aspiration 6 La surface hachuree
F 1 delimitee par la courbe en trait continu indique le vo- lume
Vlaspire par la pompe a membrane 1, lorsque celle-ci fonctionne
pratiquement sans chambre d'amortissement 10; ceci correspond au mode
de fonctionnement avec section d' ecoulement 45 fermee, a la figure 5.
Lorsque la chambre d'amortissement 10 est adaptee de facon optimale
aux conditions d'ecoulement a l'aspira- tion, la courbe prend alors
l'allure representee en trait mixte a la figure 2 On reconnait que des
le debut 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 aspire entre le point mort haut et le point mort bas
est beaucoup plus grand (cf fig 3).
Avec ce reglage, on obtient par course de travail un volu- me total
aspire represente par les deux surfaces F 2 et F 1 a la figure 2 Dans
la pompe a membrane selon l'invention, il est particulierement
avantageux que, outre le fait que le caractere pulsatoire de
l'aspiration est attenue de fa- con simple par modification du volume
de la chambre d'a-
17378 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
debit pour une meme vitesse de rotation de la pom- pe Une position
intermediaire est representee en trait dis- continu a la figure 2.
La pression sur la face de la membrane d'amortisse- ment tournee vers
l'oppose de la chambre d'amortissement ne doit pas necessairement etre
exercee mecaniquement par un poincon 17, comme cela est decrit en
detail dans la forme d'execution representee Elle peut l'etre, par
exemple, par un coussin de gaz Il est preferable toutefois que
l'espace interieur 24 du couvercle 16 communique avec l'exterieur par
un alesage 25, afin que la pression atmos- pherique agisse sur la face
en question de la membrane 13.
Le cas echeant, cet alesage 25 peut etre obture et l'espa- ce 24 amene
a des pressions differentes.
Suivant l'utilisation qui est faite de la pompe 1 et les exigences
posees aux proprietes d'amortissement et de reglage du debit de la
chambre 10, la membrane 13 peut etre faite des materiaux les plus
divers Notamment lorsque le liquide pompe est chimiquement agressif,
il peut etre avan- tageux que la membrane soit en
polytetrafluoroethylene, un materiau qui est souple, chimiquement
neutre, tres resis- tant aux variations de la temperature et qui
presente en outre une grande resistance mecanique La membrane d'amor-
tissement peut etre aussi metallique, ce qui peut etre a- vantageux
aux temperatures elevees et aux fortes pressions initiales ou de
service, en raison de la bonne resistance mecanique des metals
L'utilisation d'une membrane d'amor- tissement 3 en caoutchouc ou en
matiere plastique ou elas- tic presente l'avantage d'une amplitude de
reglage rela- tivement grande et d'une grande rapidite de reaction de
la membrane Il en resulte une plage de reglage plus large, pour des
conditions de travail identiques Lorsqu'on utili- se pour la membrane
13 des materiaux non elastiques ou peu elastiques, il peut etre prevu
dans la membrane des profils susceptibles d'allongement, par exemple
sous la forme d'
( and #x003E;t 5 concenitritques, qui ameliorent La deformabilite
elasti- que de(la membrane.
Lorsqu'on munit une pompe a membrane d'une chambre l'amortissement 10,
on obtient par exemple une pompe 1 (fig t et 2) dans laquelle le
volume refoule secondaire est reglable par variation du volume de
ladite chambre 10, sans qu'il soit necessaire de modifier la course de
la bielle ou la vitesse de rotation du mecanisme a manivelle.
Sa flexibilite propre permet a la membrane de pompage 3 de s'adapter
automatiquement, dans des limites determinees, a differents volumes
aspires.
Dans une forme d'execution plus elaboree de I'in- vention, on peut
cependant elargie encore davantage la pla- ge de reglage de la pompe
ou faire en sorte qu'a l'inte- rieur de la plage de reglage qu'il est
possible de mettre en oeuvre, les phenomenes indesirables comme la
cavitation soient rendus tout a fait impossibles A cet effet, on a-
dapte la-plage des volumes aspires a celle de reglage du volume de la
chambre d'amortissement 10 On y parvient par diverses mesures decrites
en reference a la forme d'execu- tion representee aux figures 3 et 4
d'une pompe a membrane la. Dans chacune de ces deux figures, la bielle
32 est representee au point mort bas En meme temps, la membrane
d'amortissement 13 doit avoir une certaine liberte d'oscil- lation,
correspondant a la position occupee par le poincon
17 et, pour ce reglage, le remplissage de la chambre de re- foulement
4 doit etre optimal, avec un volume aspire V 2 pour chaque course de
la membrane de pompage La pompe la fonctionne avec le plus grand debit
possible par unite de temps, correspondant a l'addition des surfaces F
t et F 2 A la figure 2 Si l'on veut diminuer ce debit par unite de
temps, on amene le poincon dans la position representee a la figure 4
De ce fait, la chambre d'amortissement 10 est rendue totalement
inoperante La pompe fonctionne alors a- vec un volume aspire 1
considerablement inferieur, re- presente a la figure 4 Un examen de la
membrane moulee 3 a aux figures 3 et 4 montre comment celle-ci
s'adapte par sa zone elastique 33 au petit volume aspire V 1 (fig 4)
Com- me toutes les membranes de pompes a membrane ont une zone 33
deformable par elasticite et/ou flexibilite, il existe dans les pompes
a membrane une certaine aptitude naturelle a s'adapter aux variations
du volume aspiree a chaque cour- se Suivant le dimensionnement de la
pompe 1 et de sa cham- bre d'amortissement 10, et suivant les
conditions d'ecoule- ment a l'entree du liquide dans la chambre de
refoulement
4, il pourrait toutefois arriver qu'une diminution du de- bit cree
dans le fonctionnement une situation, dans laquel- le le volume aspire
V 1 (fig 4) est si faible que la zone elastiquement deformable 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 a creer une depression qui donne naissance a des
phenomenes de cavitation.
Pour y remedier, on adapte les volumes aspires a la plage de reglage
de la chambre d'amortissement 10 ou vice versa.
On y parvient notamment en donnant de grandes dimensions a la partie
elastiquement deformable 33 de la membrane de pompage 3 Ceci peut etre
realise, par exemple, sous la forme d'une membrane moulee 3 a, dans
laquelle la zone elas- tiquement deformable 33 est relativement grande
Toutes les autres conditions etant inchangees, on obtient le resultat
recherche en fixant la membrane moulee 3 a at la bielle 32 par sa
partie centrale 31 de facon que la face de la mem- brane tournee vers
la chambre de refoulement 4 reste sans serrage Dans la forme
d'execution representee aux figures 3 et 4, la membrane moulee 3 a est
munie en son centre d'un organe de raccordement 35 tourne vers la
bielle, dans le- quel est noye a la vulcanisation un organe de
fixation 36.
Ce dernier presente une chaville 37, par laquelle il est re- lie a la
tige 38 de la bielle Grace a cet agencement, ob- tient, non seulement
que la face de la membrane 3 a tournee vers la chambre de refoulement
4 soit exempte de pieces me- tallique ou le cas echeant soit munie
d'un revetement parti-
17378 culierement resistant aux agressions chimiques (sommaire- ment
indique en trait mixte a la fig 3 et designe par la reference 100),
mais aussi que la presence d'un disque de fixation 29 (fig 1) maintenu
sur la tete de bielle 2 a 1 ' aide d'une vis 30, qui rend indeformable
une grande partie de la zone centrale de la membrane, soit eliminee.
Une autre forme d'execution avantageuse consiste a fixer sur la bielle
32 une couronne de soutien 39 Celle- ci et-sa face d'appui annulaire
40 sont disposes vers le milieu du rayon de la zone elastiquement
deformable 33 de la membrane 3 ou 3 a Elle ne touche pas la face de
cette membrane tournee 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 assure que la membrane 3, conservera au voisinage de la
chambre de refou- lement 4 une forme plate (fig 3) ou bombee en
direction de cette chambre (fig 4) On evite ainsi une instabilite de
la membrane 3 et ses repercussions defavorables sur le vo- lume aspire
V 1 ou V 2.
On peut voir clairement aux figures 3 et 4 que la couronne de soutien
39 est reliee a 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 diame- tre D 1 de la chambre
d'amortissement 10 est a peu pres e- gal a celui P 2 de la chambre de
refoulement 4 Des essais ont montre qu'avec une telle conformation de
la chambre d' amortissement, dont la realisation concrete de presente
pas de difficultes, on peut obtenir au niveau du raccord d'en- tree
12, du clapet d'aspiration 6 et de la chambre d'amor- tissement 10
elle-meme des conditions d'ecoulement qui per- mettent un bon reglage
du debit de la pompe a membrane 1 ou la par unite de temps.
La figure 5 represente une autre forme d'execution, legerement
differente, d'une pompe a membrane lb Tandis que dans les formes
d'execution precedemment decrites en reference aux figures 1, 3 et 4,
le volume de liquide qui trouve place dans la chambre d'amortissement
10 a chaque aspiration depend a la fois de la position du poincon 17
et de la deformabilite elastique de la membrane 13, dans la variante
de realisation representee a la figure 5, ce volume de liquide qui, a
chaque aspiration, penetre dans la chambre d'amortissement l Ob peut
etre modifie grace a une section de passage reglable 45 A cet effet,
le canal a deux branches 46, qui part du raccord d'aspiration 12 et
aboutit, d'une part au clapet d'aspiration 6 et, de 1 ' autre, a la
chambre d'amortissement lob, est conforme de telle facon que sa
branche 47, qui dessert cette chambre, se termine au centre d'une face
de fermeture 48, elle-meme situee avantageusement au centre de la
chambre d'amortisse- ment lob Cette face de fermeture 48 coopere avec
un ele- ment d'obturation reglable 49, lequel fait partie d'un or-
gane de reglage 50 relie par la tige filetee 18 au bouton de reglage
21 L'organe de reglage 50 traverse la membrane d'amortissement 13 b en
son centre en serrant son bord inte- rieur de facon etanche L'element
d'obturation 49, qui fait partie de l'organe 50 et a la forme d'un
obturateur plat, se trouve sur le cote de la membrane 13 b qui est
tour- ne vers la chambre d'amortissement lob En tournant le bou-
* ton 21, on peut rapprocher ou eloigner plus ou moins l'ele- ment
d'obturation 49 de la face de fermeture 48 dans le sens de la double
fleche Pf 2 (fig 51 et augmenter ou di- minuer ainsi la section
d'ecoulement 45 dont dispose le li- quide qui arrive par impulsions
successives par la branche 47 du canal 46 L'effet deja decrit en
relation avec les figures 1 a 4 du principe de la boite a vent
variable ser- vant a augmenter ou a diminuer le debit du liquide
arrivant au clapet d'aspiration 6 est, dans la forme d'execution de la
membrane 13 b representee a la figure 5, obtenu notamment en faisant
intervenir des moyens relevant de la mecanique des fluides, a savoir
la fermeture ou l'ouverture plus ou moins grande de la section de
passage 45.
Un tel agencement presente les avantages suivants: j, -:jxir-ir:)lt,
ala plage ile iage:'u lbi t de a pompe a membrane lb, i suffit que la
miembrane d'amor- tissement 13 b puisse executer des muvements d'une
amplitu- de relativement faible Si l'on utilise pour fabriquer cet- te
membrane 13 b un materiau chimiquement inerte, comme le
polytetrafluoroethylene, ce qui est desirable dans la majori- te des
cas, cette faible amplitude des mouvements de la mem- brane evite a
celle-ci des sollicitations excessives, notaim- ment en traction, ce
qui est interessant quand on sait que les materiaux comme le
polytetrafluoroethylene sont flexibles, mais n'ont qu'une faible
capacite d'allongement elastique et tendent a fluer a froid lorsqu'ils
sont fortement solli- cites L'agencement represente a lla figure 5
permet d'evi- 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 a l'appui de la figu- re 2
s'appliquent d'une maniere analogue a la forme d'exe- cution qui vient
d'etre decrite en reference a la figure 5.
Dans la chambre d'amortissement lob, a la figure 5, l'im- portant est
moins la modification du volume de la chambre proprement dite que
celle du volume de liquide qui penetre dans cette chambre A chaque
aspiration, volume qui varie avec la section de passage 45 Les formes
d'execution 1, la et lb de la pompe a membrane selon l 'invention ont
en com- mun que la quantite de liquide qui, a chaque aspiration de la
pompe, penetre dans la chambre d'amortissement 10, lob ou en sort peut
etre reglee l volonte, ce qui permet de re- gler le debit de la pompe
independamment de sa vitesse de rotation. La pompe a membrane selon
l'invention, telle qu'elle vient d'etre decrite sous ses formes 1, la
et lb peut etre utilisee avantageusement pour des pompages a faible
debit, de preference entre 0,2 1/min et 20 /min Les moyens de commande
du debit incorpores a cette pompe sont tres sim- pies et relevent de
la mecanique des fluides; leur presence a pour effet supplementaire
d'ameliorer le comportement de la pompc dans des plages de
fonctionnement essentielles.
17378
En effet, l'utilisation de la chambre d'amortissement pour agir sur
l'ecoulement du liquide pompe permet de couvrir une plage de debit
situee au-dessus du"debit normal" de la pompe, c'est-a-dire du debit
normalement assure par elle en l'absence de la chambre d'amortissement
On peut realiser ainsi des pompes de dimensions relativement faibles,
peu couteuses et dont le debit peut etre augmente de facon simple et
reglable en faisant intervenir la chambre d'amor- tissement reglable.
La pompe 1 et sa membrane de pompage 3 sont evidem- ment toujours
dimensionnees de facon que pour un volume de la chambre 10 reduit a
zero, elles puissent fonctionner sans incidents, ni phenomenes de
cavitation.
Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui pre- cede,
l'invention ne se limite pas aux formes d'execution qui-viennent
d'etre decrites a titre d'exemples seulement; elle en embrasse,
aucontraire, toutes les variantes de realisation.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS -
1. Pompe a membrane pour liquides, munie d'une commande de son debit,
caracterisee en ce qu'elle comporteune chambre ou autre capacite
d'amortissement (10) pour ab-sorber les "coups de belier" du fluide
deplace dans la zo-ne d'aspiration, et en ce que le volume de cette
chambre(10) est reglable dans le sens d'une modification de l'af-flux
du liquide a la pompe.2. Pompe selon la revendication 1, caracterisee
en ce que le volume de la chambre d'amortissement (10) peutetre
modifie au moyen d'une membrane d'amortissement regla-ble (13).3.
Pompe selon la revendication 1 ou la revendica-tion 2, caracterisee en
ce que la chambre d'amortissement (10) est situee dans la tete (9) du
corps de pompe et ence que le raccord d'aspiration (12) communique, de
prefe-rence par un canal en T (11) ou autre similaire (46) avec la
chambre d'amortissement (10) et le clapet d'aspiration(6) a l'entree
de la chambre de refoulement (4).4 Pompe selon l'une quelconque des
REVENDICATIONS 1 a 3, caracterisee en ce que la face de la membrane
d'a-mortissement (13) tournee vers l'oppose de la chambre
d'a-mortissement (10) peut etre soumise a des pressions de pre-ference
differentes.5 Pompe selon l'une quelconque des REVENDICATIONS 1 a 4,
caracterisee en ce que la face de la membrane d'a-mortissement (13)
tournee vers l'oppose de la chambre d'a-mortissement (10) est ou peut
etre soumise a une pression de gaz et en ce qu'il est prevu pour cela
de preference lapression atmospherique.6. Pompe selon l'une quelconque
des REVENDICATIONS 1 ai 5, caracterisee en ce qu'il est prevu pour
exercer une pression sur la face de la membrane d'amortissement (13)
tournee vers l'oppose de la chambre d'amortissement (10) unpoincon
(17) ou autre element similaire deplacable relati-vement a la membrane
et qui sert en particulier a modifierle volume de la chambre
d'amortissement (10).7. Pompe selon l'une quelconque des
REVENDICATIONS 1 A 6, caracterisee en ce que la chambre
d'amortissement(10) est limitee, 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 peripherique de lamembrane etant de
preference serre entre le bord peripheri-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 a 7, caracterisee en
ce que le poincon (17) est monte A l'interieur du couvercle (16) et en
ce que sa face tourneevers la membrane d'amortissement (13) a un
profil de pre-ference correspondant A celui de la face de la plaque (1
and #x003C; 4tournee vers le poincon.9 Pompe selon l'une quelconque
des REVENDICATIONS 1 A 8, caracterisee en ce que le poincon a
sensiblement la forme d'un champignon dont le pied est forme par une
tige filetee centrale (18), vissee dans un taraudage(20) du fond (19)
du couvercle (16) et dont la position est reglable enhauteur.10. Pompe
selon l'une quelconque des REVENDICATIONS 1 a 9, caracterisee en ce
que la membrane d'amortissement (13) est faite de caoutchouc ou autre
materiau elastique, ou, notamment lorsque le liquide deplace est
chimiquementagressif, de polytetrafluoroethylene ou autre materiau
fle-xible similaire ou eventuellement de metal.11. Pompe selon l'une
quelconque des REVENDICATIONS 1 A 10, caracterisee en ce que la
membrane d'amortissement (13) est faite d'un materiau dont
l'elasticite est nulle ou faible et presente des profils susceptibles
d'allongement, par exemple des ondulations concentriques qui entourent
lecentre de la membrane.12. Pompe selon l'une quelconque des
REVENDICATIONS 1 A 11, caracterisee en ce qu'elle est conformee en
pompe de petite ou tres petite taille, avec un debit compris entre0,2
et 20 1/min, environ, la commande du debit etant incor-poree de
preference au bloc de pompe (5,14,16).17378it'1 ' i e soloel I '
queltonque des revendicationsI,1 12, carac trisc eon cet que ta p ige
de ses differents v,l umos asp 3 ires (V 1, V 2, etc) et la plage
de:-eglage du volume de la hambre d':nortissement (10 O sont adaptees
l'tune a l 'autre.14. Pompe se'on l'une quelconque des revendicationsI
A 13, caracterisee en ce que la plage des differents vo-lumes aspires
(V 1, V 2) est elargie, de preference en aug-mentant en proportion les
dimensions de la partie elastique-ment deformable (331 de la membrane
de pompage (3, 3 a).15. Pompe selon l'une quelconque des
REVENDICATIONS 1 A 14, caracterisee en ce que sa membrane de pompage
est une m(:nbrane moulee (3 a) qui, dans sa partie centrale (31) est
fixee A la bielle sans serrage, du moins sur sa face tournee vers la
chambre de refoulement (4), de preference au moyen d'un organe de
fixation (361 noye dans la membraneA la vulcanisation.16. Pompe selon
l'une quelconque des revendications, caracterisee en ce que sur la
bielle (32) est fixee 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 exterieure (41) de la membraneavantageusement
au milieu du rayon de la partie elastique-ment deformable.17 Pompe
selon la revendication 16, caracterisee en ce que la couronne de
soutien (39) est reliee A la tige (38) de la biellle par une embase
(/42) en forme de godet, de preference au moyen de l'organe de
fixation (36) de lamembrane de pompage (3 a).18 Pompe selon l'une
quelconque des REVENDICATIONS 1 Ai 17, caracterisee en ce que le
diametre int 6 rieur (DI) de la chambre d'amortissement (10) est A peu
pres egal audiametre interieur maximum (D 2) de la chambre de
refoule-ment (i)19 Pompe selon l'une quelconque des REVENDICATIONS 1,
et 9 A 18, caracterisee en ce que le volume de liqui-de qui penetre
dans la chambre d'amortissement (10 d) estmodifie en modifiant une
section de passage (45) du liqui-de vers la chambre
d'amortissement.20. Pompe selon la revendication 19, caracteris 6 e en
ce qu'elle comporte un element (49) reglable au moyen d'un bouton
exterieur (21), qui coopere avec l'orifice desortie de la branche (47)
du canal (46) qui relie le rac-cord d'aspiration (12) a la chambre
d'amortissement (lob)pour definir la section de passage (45).21.
Pompe-selon la revendication 19 ou la revendi-cation 20, caracterisee
en ce que la membrane d'amortisse-ment (13 d) est traversee et
maintenue, de preference en son centre, par un organe (50) dont la
partie tournee vers la chambre d'amortissement (l Od) est formee de
preference parl'element reglable (49) qui modifie la section de
passage.
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