Brevet FR2051865A1 — publié le 19710409

La présente invention concerne un système de clapets à plateaux disposé entre l'enceinte d'aspiration, l'enceinte,de travail et l'enceinte de refoulement d'une pompe à piston ou à membrane. De tels systèmes de clapets sont nécessaires pour faire pénétrer le fluide véhiculé par la pompe, lors de la course d'aspiration de celle-ci, dans l'enceinte de travail, tandis que simultanément la communication entre l'enceinte de travail et l'enceinte de refoulement est interrompue. Lors de la course de refoulement de la pompe, le système de clapets provoque un passage de fluide de l'enceinte de travail dans l'enceinte de refoulement, tandis que simultanément la communication entre l'enceinte de travail et l'enceinte d'aspiration est interrompue. Dans de tels systèmes de clapets connus jusqu'à présent il est fait usage d'au moins un clapet d'admission et un clapet de refoulement. Ces clapets ont déjà aussi été réunis pour constituer une unité de montage, mais cela de façon telle que les pièces nécessaires au fonctionnement des clapets sont restées séparées. Les clapets des systèmes connus sont donc fabriqués et fournis séparément. L'invention a donc pour but de réduire le nombre de pièces individuelles et le coût de la fabrication du système de clapets interposé entre l'enceinte d'aspiration, l'enceinte de travail et l'enceinte de refoulement de pompes à piston ou à membrane. Pour s'assurer ces avantages, l'invention prévoit essentiellement d'une part que le-clapet d'admission et le clapet de sortie de l'enceinte de travail sont réunis en une unité de montage concentrique comportant des pièces communes à ces deux clapets, d'autre part qu'un plateau formant clapet pour l'admission et un plateau formant clapet pour la sortie sont disposés coaxialement sur un goujon de guidage commun, et qu'à l'état de repos un ressort commun aux deux clapets repousse les deux plateaux de clapet sur leur siège respectif. Une cloison est disposée entre l'enceinte de travail de la pompe d'une part, les enceintes d'aspiration et de refoulement d'autre part. Egalement selon l'invention, l'enceinte d'aspiration est, au moins dans la zone du système de clapets, dis pose concentriquement autour de l'enceinte de refoulement. La cloison tubulaire entre l'enceinte d'aspiration et l'enceinte de refoulement est rendue étanche au moyen d'une portée d'étanchéité annulaire qui se trouve sur la cloison de l'enceinte de travail. De préférence, le système de clapets se trouve dans l'axe central des trois enceintes de la pompe. La cloison entre l'enceinte de travail de la pompe d'une part, les enceintes d'aspiration et de refoulement d'autre part, comporte un alésage central de guidage dans lequel le goujon de guidage du système de clapets peut coulisser avec un faible jeu. Concentriquement autour de l'alésage de guidage ménagé dans la cloison, il est prévu des orifices de passage faisant communiquer l'enceinte de travail et l'enceinte de refoulement, et il est en outre prévu, sur un cercle de plus grand diamètre concentrique à celui le long duquel ces orifices de passage sont disposés, d'autres orifices de passage entre l'enceinte de travail et l'enceinte d'aspiration. Le plateau constituant le clapet d'admission est disposé du côté de la cloison tourné vers l'enceinte de travail. Ce plateau est fixé au goujon de guidage central et son diamètre est tel Tu'il recouvre les orifices d'admission prévus dans la cloison En outre, ce plateau comporte des orifices de passage du fluide véhiculé, disposés selon un cercle concentrique autour du goujon de guidage. Le plateau constituant le clapet de refoulement est disposé du côté de la cloison tourné vers l'enceinte de refoulement. Ce disque comporte un alésage central destiné à recevoir le goujon de guidage avec possibilité de glissement axial. Le diamètre de ce plateau est calculé de façon qu'il recouvre les orifices de sortie. Le goujon de guidage associé au plateau constituant le clapet d'admission comporte, à son extrémité située dans l'en- ceinte de refoulement, une cuvette de ressort dans laquelle sont ménagés des orifices et/ou des fentes. Un ressort de clapet prend appui d'un côté contre-cette cuvette, de l'autre côté contre le clapet de refoulement. Dans le but de faciliter le montage il y a intérêt à ce que la cuvette de ressort soit constituée sous forme d'une rondelle d'arret. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit ciaprès avec référence au dessin sur lequel - la figure 1 est une vue enélévation latérale, avec arraché, de la partie supérieure d'une pompe à membrane conçue selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe des parties de la pompe essentielles pour l'invention. Sur ces deux figures, les mêmes pièces portent les mêmes repères numériques. Le corps de pompe 1, dont la partie inférieure n'a pas été représentée, est recouvert et obturé par le couvercle 2. A l'intérieur de la pompe se trouve la tige 3 qui, en service, décrit un mouvement de va-et-vie-nt dans le sens vertical; la commande de cette tige n'a pas été représentée. A l'extrémité supérieure de la tige 3 est fixé de façon hermétiquement étanche une membrane imperméable 4, au moyen des plateaux de membrane 5 et 6. Une première cloison circulaire 7 et une seconde cloison 8 également circulaire et comportant une tubulure 9 subdivisent la partie supérieure de la pompe en trois enceintes, à savoir une enceinte de travail 10, une enceinte d'aspiration 11 et une enceinte de refoulement 12. L'enceinte d'aspiration 11 est disposée concentriquement autour de la tubulure 9 de l'enceinte de refoulement 12. L'enceinte de travail 10 se trouve au-dessous des enceintes d'aspiration et de refoulement. Le système de clapets 13 est situé dans l'axe central de ces trois enceintes de la pompe. Une vue détaillée à plus grande échelle en est donnée à la fig. 2. La cloison 7 comporte un alésage de guidage central 14 dans lequel coulisse avec un faible jeu le goujon de guidage 15 du système de clapets 13. Des orifices de passage 16 entre l'enceinte de travail 10 et l'enceinte de refoulement 12 sont disposés concentriquement autour de cet alésage de guidage dans la cloison 7. Deux de ces orifices sont représentés au dessin. Disposés sur un plus grand cercle concentrique autour de ces orifices sont prévus d'autres orifices de passage 17 entre l'encein- te de travail 10 et l'enceinte d'aspiration 11, deux de ces ori fices 17 sont représentés au dessin. Le plateau du clapet d'admission 18 est solidaire du goujon ae guidage 15. Au repos, ce plateau recouvre les orifices de passage 17. Il comporte en outre, disposés en cercle, des orifices 19 de passage du fluide véhiculé par la pompe, en direction des orifices de passage 16 dans la cloison 7 vers l'enceinte de travail. A son extrémité située dans enceinte de refoulement le goujon de guidage 15 porte une cuvette de ressort 20 conçueen tant que rondelle d'arrêt et dans laquelle sont ménagés des orifices et des fentes. Le ressort 21 commun ala deux clapets prend appui d'une part contre cette cuvette de ressort, d'autre part contre le clapet de refoulement 22 Du côté de l'enceinte de refoulement le plateau du clapet de refoulement 22- recouweD à l'état de repos, les orifices de passage 16 dans la cloison 7 en direction de l'enceinte de travail. Ce plateau comporte un alésage central 23 destiné à recevoir le goton de guidage 15 avec possibilité de glissement. L'enceinte d'aspiration 11 est séparée de façon étant che de l'enceinte de refoulement 12 par le fait que l'extrémité de la tubulure qui prolonge la cloison 8 est rabattue en forme de collerette et est appliquée contre le joint d'étanchéité annulaire 24 disposé sur le côté de la cloison 7 opposé à l'en cte de travail. Le système de clapets selon l'invention fonctionne de la Maçon décrite ci-après Dès que la tige 3 descend, l'enceinte de travail 10 augmente de volume . Simultanément, il se crée dans cette enceinte une digression qui a pour effet d'éloigner ae son siège le clapet d'admission 1k en comprimant le ressort 21, et de dégager les orifices de passage 17. Le fluide véhiculé arrive par la tubulure dgadmission 25 dans l'enceinte d'aspiration ll et de là dans enceinte de travail 10 en traversant les orifices 17. Au point mort bas du déplacement de la tige 3 la dépression dans l'enceinte de travail 10 a suffisamment diminué pour que le clapet d'admission 18 referme les orifices de passage 17. Lors de la remontée de-la tige 3 il se produit dans l'enceinte de travail 10 une surpression qui, par l'intermédiaire des orifices 19 et 16, agit sur le clapet de refoulement 22 et le soulève de son siège en comprimant le ressort 21, de sorte que le fluide véhiculé peut pénétrer dans l'enceinte de refoulement 12 et de là sortir par la tubulure de sortie 26. Au point mort haut du déplacement de la tige 3, les pressions différentielles sont suffisamment réduites pour que les deux plateaux de clapet soient à nouveau appliqués sur leur sie- ge respectif, fermant ainsi les orifices de passage. Le cycle de pompage peut alors se répéter, Parmi les avantages particuliers de l'invention il faut compter la disposition centrale, concentrique, l'encombrement réduit, l'utilisation d'un unique goujon de guidage et d'un unique ressort de clapet. La disposition concentrique des enceintes d'aspiration et de refoulement simplifie l'étanchéification de ces deux enceintes l'une par rapport à l'autre et la réalisation des cloisons. L'espace mort dans l'enceinte de travail de la pompe est réduit au minimum, ce qui permet de prévoir de très petites courses de travail. REVENDICATIONS 1.- Système de clapets à plateaux disposé entre l'enceinte d'aspiration, l'enceinte de travail et l'enceinte de refoulement d'une pompe à piston ou à membrane, ce système étant remarquable d'une part en ce que le clapet d'admission et le clapet de sortie de l'enceinte de travail sont réunis en une unité de montage concentrique comportant des pièces communes à ces deux clapets, d'autre part en ce qu'un plateau formant clapet pour l'admission et un plateau formant Gapet pour la sortie sont disposés coaxialement sur un goujon de guidage commun, et en ce qu'à l'état de repos un ressort commun aux deux clapets repousse les deux plateaux de clapet sur leur siège respectif. 2.- Système de clapets à plateaux selon la revendication 1, remarquable en ce que l'enceinte d'aspiration est, au moins dans la zone du système de clapets, disposée concentriquement autour de 1-' enceinte. de refoulement, en ce que la cloison tubulaire entre l'enceinte d'aspiration et l'enceinte de refoulement est rendue étanche-au moyen d'une portée d'étanchéité annulaire qui se trouve sur la cloison de l'enceinte de travail; et en ce que le système de clapets se trouve dans l'axe central des trois enceintes de la pompe. 3.- Système de clapets à plateaux selon les revendications 1 et 2, remarquable en ce que la cloison entre enceinte ae travail de la pompe d'une part, les enceintes d'aspiration et de refoulement d'autre part, comporte un alésage central de guidage dans lequel le goujon de guidage du système de clapets peut coulisser avec un faible jeu. 4.- Système de clapets à plateaux selon les revendications 1, 2 et 3, remarquable en ce qu'il est prévu, concentriquement autour de l'alésage de guidage ménagé dans la cloison, des orifices de passage faisant communiquer l'enceinte de travail et l'enceinte de refoulement, cependant que sur un cercle de plus grand diamètre concentrique à celui le long duquel ces orifices de passage sont disposés, dSautres orifices de passage sont prévus entre l'enceinte de travail et enceinte d'aspiration. 5.- Système de clapets à plateaux selon les revendications 1, 2, 3 et 4, remarquable en ce que le plateau constituant le clapet d'admission est disposé du côté de la cloison tourné vers l'enceinte de travail et est fixe au goujon de guidage dis posé au centre, le diamètre de ce plateau étant tel qu'il recouvre les orifices d'admission ménagés dans le cloison, et en ce que ce plateau comporte des orifices disposés concentriquement autour du goujon de guidage. 6.- Système de clapets à plateaux selon les revendications l, 2, 3, 4 et 5, remarquable en ce que le plateau constituant le clapet de refoulement est disposé du côté de la cloison tourné vers l'enceinte de refoulement et comporte un alésage central destiné à recevoir le goujon de guidage avec possibilité de glissement axial, le diamètre de ce plateau étant calculé de façon qu'il recouvre les orifices de sortie ménagés dans la cloison. 7.- Système de clapets à plateaux selon l'une quelconque des revendications précédentes, remarquable en ce que le goujon de guidage associé au plateau constituant le clapet d'admission comporte, à son extrémité située dans enceinte de refoulement, une cuvette de ressort dans laquelle sont ménagés des orifices et/ou des fentes, et en ce qu'un ressort de clapet prend appui d'un côté contre cette cuvette, de l'autre côté contre le clapet de refoulement. 8.- Système de clapets à plateaux selon la revendication 7, remarquable en ce que la cuvette de ressort est conçue sous forme de rondelle d'arrêt.