Pompe <B>à</B> membrane La présente invention a pour objet une pompe à membrane comprenant une enceinte divisée en deux chambres par une membrane circulaire oscillant perpen diculairement à son plan sous l'action d'un fluide com- primé affluant périodiquement dans la première cham bre, la seconde chambre étant en liaison par l'intermé diaire d'une soupape, alternativement, avec au moins un conduit d'amenée du fluide à pomper et avec au moins un conduit de refoulement de ce fluide,
dans lequel les ouvertures d'accès aux deux chambres se font face et sont disposées de part et d'autre de la partie centrale de la membrane.
Le fonctionnement de telles pompes n'est évidemment possible que si la membrane est montée dans son boîtier de façon absolument étanche et surtout si elle ne crève pas sous l'action d'une brusque dépression. Une telle dépression peut notamment se produire lorsque la pom pe a été mise en action tout en maintenant fermée la vanne commandant le débit du conduit d'amenée du flui de à pomper.
La présente invention a pour but d'obvier à cet in convénient, et à cet effet la pompe selon l'invention est caractérisée par le fait que la membrane est munie, en regard de chaque ouverture de l'enceinte,
d'un élément rigide de dimension supérieure à celle des ouvertures et que les parois de l'enceinte sont formées par deux surfa ces de forme tronconique s'étendant chacune entre la partie périphérique de la membrane et l'une des ouvertu res.
L'unique figure du dessin annexé représente, à titre d'exemple, une coupe longitudinale dans une pompe objet de la présente invention.
Cette pompe comprend une cloche 1, formant carter, fermée de manière étanche par une bride 2 dont la par tie supérieure est recouverte par un couvercle 3 sur le couronnement 3' duquel sont fixées deux pièces 4 et 5 permettant de relier à la pompe un conduit d'amenée du fluide, par la pièce 4, et un conduit de refoulement du fluide -pompé, par la pièce 5.
La bride 2 présente sur sa face inférieure un manchon 6 formant cylindre pour un piston 7 fixé à une bielle 8 articulée de manière excentrée sur un disque 9 suscepti ble d'être entraîné en rotation.
L'espace compris entre les parois internes de la clo che 1, la paroi externe du manchon 6 et la face inférieu re du piston 7 est rempli d'huile comme d'ailleurs l'es pace disposé au-dessus du piston 7 dont nous parlerons par la suite.
Les faces en regard de la bride 2 et du couvercle 3 présentent un aspect identique. Toutes deux sont en ef fet planes en 2a et 3a sur leurs parties en contact mu tuel ; en outre elles présentent chacune une rainure annu laire 2b et 3b de section droite arrondie, dont le bord externe coïncide avec le bord interne de leur partie pla ne 2a et 3a,
et s'étendent ensuite selon un profil tronco nique en 2c et 3c jusqu'à un passage cylindrique 2d et 3d pratiqué dans leurs parties centrales et dont l'embou chure est évasée tronconiquement en 2e et 3e.
Le passage 2d débouche à sa partie inférieure dans une chambre tronconique 6b découpée dans la bride 2 au-dessus du manchon 6 et en communication avec l'in térieur de ce manchon.
Entre la bride 2 et le couvercle 3 est disposée une membrane discoïde 10 présentant sur son pourtour un bourrelet annulaire 11 de section droite supérieure à celle de la gorge qui est formée par les rainures 2b et 3b dans laquelle la membrane est engagée et pincée. Cette membrane 10 est percée dans son centre par une ouverture donnant passage à une douille 12 sur la quelle sont montés deux anneaux métalliques 13 et 14 enserrant la membrane sous l'action d'un écrou 15 vissé sur une partie filetée de cette douille 12.
Les anneaux 13 et 14 présentent un profil et des di mensions radiales correspondant à celles des dégage ments tronconiques 2e et 3e.
La douille 12 est reliée au piston 7 par l'intermédiaire d'une tige 16, munie à son extrémité supérieure d'une tête 16a, et d'un ressort 17 tendu entre cette tête 16a et un épaulement 12a que présente la douille à sa partie inférieure. La membrane 10 délimite donc deux chambres dis tinctes dans l'espace formé par les surfaces tronconiques 2c et 3c de la bride 2 et du couvercle 3. La chambre inférieure qui est directement en con tact avec l'intérieur du cylindre 6, est donc remplie d'hui le.
La chambre supérieure est susceptible d'être reliée alternativement avec la pièce 4, et le conduit d'amenée du liquide à pompes et avec la pièce 5, et son conduit de refoulement, au travers de deux soupapes dont seule la bille d'obturation 18a et la pièce formant siège 18b,
res pectivement 19a et 19b ont été représentées au dessin. La soupape comprenant les éléments 18a et 18b est agencée de manière à mettre en communication l'inté rieur de la pièce 4 avec -la chambre disposée au-dessus de la membrane 10 lorsque la pression régnant dans cette chambre est inférieure à celle du liquide alimenté par la tubulure reliée à la pièce 4. Cette liaison est bien entendu interrompue dès que cette précision devient supérieure.
La valve comprenant les éléments 19a et 19b est au con traire agencée de manière à relier la chambre supérieure de la pompe avec l'intérieur de la pièce 5 et la tubulure d'évacuation lorsque le liquide contenu dans cette cham bre est à une pression supérieure à celle régnant dans le conduit de refoulement.
Le fonctionnement de la pompe décrite est identique à celui de toute pompe similaire. Rappelons simplement que le volume des chambres délimitées par la membra ne 10 entre les pièces 2 et 3 varie à chaque instant en fonction de la déformation de la membrane c'est-à-dire de la position du piston 7 dans son cylindre. Lorsque la piston 7 est poussé en direction de la membrane 10 et qu'il obture les orifices 6a pratiqués dans le cylindre 6, le volume d'huile contenu entre le piston 7 et la membrane 10 est soumis à une pression croissant au fur et à mesure du mouvement de ce piston et qui de vient à un certain moment suffisante pour produire une déformation de la membrane en direction du couron nement 3' du couvercle 3.
Si l'espace compris entre ce couronnement 3' et cette membrane est rempli d'un fluide, gazeux ou liquide, ce fluide est à son tour com primé et provoque la fermeture étanche de la valve 18a, 18b et l'ouverture de la valve 19a, 19b de sorte que le fluide peut s'échapper en direction de la tubulure de re foulement.
La déformation maximum en service normal que subit la membrane 10 s'obtient lorsque le piston 7 at teint son point mort supérieur. A partir de cet instant la membrane est tirée vers le bas, au dessin, par le piston 7 avec un certain amortissement fonction des caracté- ristiques du ressort 17 reliant la tige 16_ et. la douille 12. Cette membrane tend d'abord à reprendre la posi tion illustrée au dessin et ensuite à se déf onmer vers le bas.
La membrane 10 se déforme donc périodiquement au-dessus et en dessous d'un plan fictif correspondant à celui de jonction de la bride 2 et du couvercle 3.
En service normal, les différences de pression exis tant dans les chambres supérieure et inférieure de la pompe. sont telles que cette membrane ne peut que diffi- cilement se déformer jusqu'à venir s'appuyer sur les faces 2c et 3c.
Une telle déformation, quoique exceptionnelle n'est cependant pas exclue: il se pourrait par exemple que l'on ait oublié d'ouvrir la vanne disposée en amont de la pompe qui produirait au-dessus de la membrane une dé pression telle que cette membrane serait littéralement aspirée vers le haut.
Même si un tel accident devait se produire, la pompe décrite n'en subirait aucune consé quence à l'encontre de ce qui se produit avec les pom pes connues: en particulier il est impossible de faire cre ver la membrane 10 puisque celle-ci prendra alors appui sur la face tronconique 3 c du couvercle 3 et que sa par tie centrale, réputée la plus faible, serait protégée par les bagues 13 et 14, la bague 14 venant s'appuyer sur le siège que cônstitue l'évasement 3e.
Il en serait de@ même \ au cas où une surpression de vrait se produire par accident dans la chambre inférieure de la pompe, la membrane 10 venant alors s'appuyer sur la face tronconiqué 2c<B>de</B> la bride 2 et étant protégée par appui de l'anneau 13 sur la paroi de l'évasement 2e.
Pour éviter toute production accidentelle de surpres sion en dessous de la membrane 10, la pompe est mu nie d'une soupape 20 disposée à l'extrémité d'un passage 21 que cette soupape est destinée à relier au carter 1.