Brevet FR2240366A1 — publié le 19750307

l'invention concerne une pompe à membrane à pression commande comportant des organes pour commander et contrôler la pression de la ou des chambres sous pression relises à la pompe9 ces organes étant raccordés à sa conduite d'aspiration et/ou d'échappement. De telles pompes sont mises en application partout où il s'agit de contrôler une pression ou de commander dans des limites déterminées, une surprssion ou une dépression dans une chambre sous pression raccordée à la pompe. Dans les installations Connues la pompe à membrane et les organes de commande et de contrOle de pression sont constitués par des unités de construction distinctes qui doivent être reliées par des conduites de liaisons parcourues par un agent hydraulique. Cette réalisation est sujette aux pannes et prend une place inutile. Â cela s'ajoute que pour le montage de telles installations, il faut une dépense de main d'oeuvre considérable et beaucoup de temps. L'invention a pour but d'éviter les inconvenients ci-dessus et de créer une pompe à men- brane à pression commandée de construction compacte pouvant être mise en oeuvre dans les cas d'application les plus divers sans dépense de montage importante. Xtinvention concerne à cet effet une pompe du type ci-dessus caractérisée en ce que les organes de commande et de contrôle sont réunis constructivement avec la pompe à membrane pour former une unité de car- ter pouvant être constituée en construction sandwich, cette unité se composant d 'un élément de carter de pompe à membrane, d'au moins un élément de carter intermédiaire pour conduites et d'un ou plusieurs éléments de carter pour organes de com- mande. On obtient ainsi que la pompe à membrane est réunie avec les organes de commande pour former une unité de cons- truction compacte et qu'on n'a pas besoin de travaux paticuliers de mise en place et de montage pour les conduites de liaison.On obtient ainsi en même temps une augmentation considérable de la sécurité de fonctionnement et une faible sensibilité vis-à-vis des dommages et des perturbations provenant de l'extérieur. B cela s'ajoute l'économie de place dans les cas où les conditions de place sont restreintes. la réalisation constructive des éléments dé carter individuels caractérisée dans les revendications 2 et 9 permet d'adapter individuellement la pompe à membrane conforme à l'invention et les organes de commande aux applications envisagées sans renoncer à la conception lde base de la construction compacte, ni à la possibilité de montage sous forme d'ensemble ferm4. An moyen des commutateurs électriques conformes à la revendication 4 et comportant des bras de commutation qui s'avancent dans le trajet du capteur réglable, il est possible d'effectuer toute opération de commande voulue par réglage du capteur. En disposant un seul commutateur, il est possible de mettre en circuit ou hors circuit, au moyen de ce commutateur, le moteur d'entraîne- ment de la pompe à membrane lors du franchissement inférieur ou supérieur dune pression fixée par réglage du capteur. du moyen de deux commuta- teurs, on peut établir un domaine de pression avec une valeur maximale et une valeur minimales également avec mise en circuit et hors circuit correspondante du moteur de la pompe. Des commutateurs électriques disposés en plus ou en censé- quence peavent sertir à commander à volonté d'autres fonc- tions ou encore à fournir un signal. L'étranglement disposé conformément aux revendications 5 et 6 empêche la production dans la chambre de commande de chocs de pression indésirables Les revendications 7 et 8 caractérisent les agencements particuliers pour l'utilisation de la pompe à membrane conforme à l'invention d'une part pour contrôler une surpression et d'autre part pour contrôler une dépression. On obtient un mode de réalisation particulièrement judicieux de l'invention cof@rmé- ment aux revendications 9 et 10 pour une pompe destinée à contrôler une surpression, en ce que l'organe de commande est agencé sous forme de dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions. Conformément à l'invention, ce dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions est réalisé de façon simple sans renoncer au concept unitaire de base. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à des exemples de réalisa- tion de l'invention, dessins dans lesquels # - la figure 1 est une vue en coupe semi-schématique d'une pompe a' membrane munie d'un organe de commande réalisé pour commander une surpression s la figure 2 est une vue en coupe semi-schématique d'une pompe à membrane munie d'un organe de commande réalisé pour commander une dépression. la figure 3 est une vue en coupe semi-schématique dune pompe à membrane munie d'un dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions. Sur toutes les figures, les références numériques 1 à 6 désignent une pompe à membrane en soi connue de construction simple. Cette pompe se compose d'un moteur d'entraînement 1, d'un excentriqu muni d'une bielle ?, d'une membrane avec son support 3, de l'élé- ment de carter 4 et de clapets de retenue d'aspiration et d'échappement 52 6. Sur l'élément de carter 4 de la pompe à membrane est monté un élément de carter 7 pour les conduites dans lequel sont disposées une conduite d'aspiration 8 et une conduite d'échappement 9. Ces conduites peuvent être reliées à la chambre sous pression devant être alimentée et contrôlée en pression ou en dépression par la pompe à membrane.Elles peuvent aussi être reliées à l'atmosphère. Du côté dirigé vers l'élément de carter de pompe 49 la conduite d'aspiration 8 et la conduite d'échappement 9 viennent en face des tubulures d'aspiration et d'échappement 8', 9' de la pompe à membrane dans l'élément de carter 4. Sur l'élément de carter 7 contenant les conduites est fixée la partie inférieure 10 d'un élément de carter contenant l'organe de commande. La partie supérieure 11 de cet élément de carter forme une cavité destinée à recevoir une membrane de commande 12. La membrane de commande 12 est maintenue de façon étanche aux gaz et aux liquides entre la partie inférieure 10 et la partie su- périeure 11 de l'élément de carter. Une chambre de commande 12' est formée entre la membrane de commande 12 et la partie inférieure 10.La chambre de commande 12' est reliée, par une conduite de commande 17 et un branchement 16 qui vient en face dans g élément de carter 7 pour les conduites à la conduite d'échappement 9 (figure i) ou à la conduite d'aspi- ration 8 (figure 2). La membrane 12 porte un poussoir I qui porte un capteur 14 réglable sur lui. La membrane est soumise à la poussée d'un ressort 15 qui, conformément à la figure 1 (contrôle dtune surpression), presse la membrane 12 vers le bas dans la chambre de commande 12'. Conformément à la figure 2 (contrôle d'une dépression), la membrane est soumise à la poussée d'un ressort 15' tendant à presser la membrane 12 vers le haut hors de la chambre de commande 12f. Sur le trajet du capteur réglable 14 se trouvent des bras de commutation 18t appartenant à des commutateurs électriques 18, 19 (le bras de commutation correspondant n'est pas représenté), ces commutateurs étant disposés sur la partie supérieure 11 de l'élément de carter contenant l'organe de commande. Pour éviter les chocs de pression un étranglement 17' est prévu dans la conduite de commande 17. Cet étranglement 17t peut aussi être disposé de façon correspondante dans le branchement 16 se troirw-ant dans 1 élément de carter 7 conte- nant les conduites Les pompes à membrane fonc- tionnent comme indiqué ci-après. tors de l'utilisation, conformément à la figure 1, pour contrôler une surpression, une surpression s'établit dans la conduite d'échappement 9 après la mise en service de la pompe à vide I à 6. Cette surpres- sion est transmise par le branchement 16 et la conduite de commande 17 munie de l'étranglement 17' dans la chambre de commande 12" et agit ainsi sur la membrane 12e Lorsque la pression dans la chambre de commande 12' atteint la valeur déterminée par la caractéristique du ressort 15, la membrane 12 est soulevée en opposition à la force de compression de ce ressort 15.Il en résulte que, par l'intermédiaire du poussoir 13 et du capteur 14, les bras de commutation 18' des commutateurs de commande 189 19 ou d'autres commutateurs électriques prévus en conséquence sont actionnés. Les contacts électriques qui se trouvent dans les commutateurs électriques de commande sont fermés ou ouverts, suivant les interrupteurs choisis pour le processus de commande. On peut effectuer un réglage précis des interrupteurs au moyen du capteur réglable 14. Pour l'application la plus simple que l'on explique à titre d'exemple, le moteur 1 de la pompe à membrane est mis hors circuit par le commutateur élec- trique 189 lorsqu'on atteint une surpression prédéterminée. torsque la surpression dans la conduite d'échappement 9 et dans la chambre sous pression raccordée, et par suite dans la chambre de commande 12', s'abaisse jusqu'à une valeur minimale, le moteur 1 est remis en circuit par le commutateur 19 dont le bras de commutation est disposé dans une position correspondante par rapport au capteur 14. Dans le cas d'utilisation pour contrôler une dépression, conformément à la figure 29 la chambre sous pression à contrôler est raccordée à la conduite d'aspiration 8. Celle-ci est raccordée à la chambre de commande 12' par le branchement 16 et la conduite de commande 17 munie de l'étranglement 17'. Au moyen de la membrane 12 sollicitée par le ressort 15' en sens inverse de celui de la figure 1, la pompe est commandée par les commutateurs 18 et 19 lorsqu'il se produit une dépression réglée en fonction de la caractéris- tique du ressort 15' Toutes les autres fonctions et possibilités sont les mêmes que celles qui ont été -décrites en liaison avec la figure 1. On remarquera au préalable que l'on peut utiliser les mêmes éléments de carter 7 pour conduites dans les formes de réalisation suivant la figure | et suivant la figure 2 Si la conduite d'aspiration 8 et la conduite d'aspiration 9 sont munies chacune d'un branchement 16 o Dans chaque casp le branchement non utilisé est recouvert par la partie inférieure 10 de l'élément de carter de l'organe de commander Dans la mesure où il faut un dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions dans la pompe à membrane décrite dans le cas d'application considéré, on peut suivant la réalisation de la figure 3 constituer une soupape de sûreté vis-à-vis des surpressionspratiquement avec les mêmes éléments de construction. Dans ce case la membrane de commande 12 est munie d'un obturateur de soupape 20 qui forme un conduit d'évent 21 relié à l'atmosphère. Ce conduit d'évent 21 est formé dans un autre élément de carter 19 pour conduites disposé entre les éléments de carter 7 et 10. L'élément de carter 19 comporte en même temps un conduit de liaison 22 qui vient en face du branchement 16 et de la conduite de commande 17. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, le ressort 15 s'appuie sur une vis de réglage 23 de la partie supérieure Il du carter de commande. Après la mise en service de la pompe à membrane 1 à 6, il s'établit dans la conduite d'échappement, c' eeest-à-dire dans la conduite de refoulement 9 raccordée à la chambre sous pression à contrôler, une surpression qui paraient à ia chambre de commande 12' par les eonduites 16, 222 17; Suivant le réglage et le choix du res- sort de compression 15, la membrane 12 et l'obturateur de soupape 20 sont soulevés lorsqu'on atteint une pression d6- terminée. il en résulte que la chambre sous pression raccordée est reliée à l'atmosphère par le conduit d'évent 21. La réalisation en tant que dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions suivant la figure 3 peut aussi être combinée avec la réalisation suivant la figure t. Dans ce cas la membrane 12 porte en même temps le poussoir 13 muni du capteur 14 pour commander les commutateurs 18. .19 et l'obturateur de soupape 20. Suivant le cas d'application considéré, il y a lieu de veiller, par exemple en donnant une conformation correspondante à l'obturateur de soupape 20, que le dispositif de sécurité vie-à-vis des surpressions répond après le commutateur 18 qui met le moteur 1 hors circuit Bien tendus l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Pompe à membrane à pres- sion commandée comportant des organes pour commander et con trôler la pression de la ou des chambres sous pression reliées à la pompe, ces organes étant raccordés à sa conduite d'aspiration et/ou d'échappement, pompe caractérisée en ce que les organes de commande et de contrôle sont réunis avec la pompe à membrane (1 à 6) en une seule unité de carter pouvant être constituée en construction sandwich, se composant d'un élément de carter (4) de pompe à membrane9 d'au moins un élément de carter intermédiaire (7, 19) pour conduites d'un ou plusieurs éléments de carter (10,11) pour organe de commande0 20) Pompe a membrane suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de carter (7) pour conduites contient la conduite d'aspiration et la conduite d'échappement (8p 9) pouvant 8fre reliées à la cham- bre sous pression à raccorder ou à l'atmosphère, ces conduites étant d'autre part en coïncidence avec les tubulures d'aspiration et d'échappement (8,, 9') de la pompe à membrane suivant la face du carter reposant sur l'élément de carter (4) de la pompe à membrane9 la conduite d'aspiration ou la conduite d'échappement (8, 9) comportant un branchement (16) venant en coïncidence avec la conduite de commande (17) de l'organe de commande suivant la face de l'élément de carter (7) pour conduites qui repose sur l'élément de carter (10) de l'organe de commande. 30) Pompe à membrane suivant l'une ou l'autre des revendications t et 2, caractérisée en ce que l'élément de carter de l'organe de commande et formé par une partie inférieure (10) et une partie supérieure (11) entre lesquelles est insérée de façon étanche aux gaz et aux liquides une membrane de commande (12) limitant une chambre de commande (12') dans la partie inférieure et étant chargée par un ressort, cette membrane portant un poussoir (13) muni alun capteur réglable (14) agissant sur un ou plusieurs orga nes de commutation (18,19), la conduite de commande (17) qui vient en coïncidence avec le branchement (16) de l'élément de carter (7) pour conduites débouchant dans la chambre de commande (12'). 40) Pompe à membrane suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les organes de commutation sont des commutateurs électriques (189 19) disposés sur la partie supérieure (11) du carter de l'organe de commande et dont les bras de commutation (189) pénètrent dans le trajet du capteur réglable (1 4). 50) Pompe à membrane suivant la revendication 29 Caractérisée en ce qu'un étranglement (17') est disposé dans le branchement (16). 6 ) Pompe à membrane suivant la revendication 39 caractérisée en ce qu'un étranglement (17') est disposé dans la conduite de commande (17). 7 ) Pompe à membrane suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 et prévue pour contrôler une suppression dans la chambre sous pression raccordée, pompe caractérisée en ce quelle comporte un élément de carter (7) pour conduites dans lequel le branchement (16) est prévu sur la conduite d'échappement (9) et un élément de carter de l'organe de commande dans lequel le ressort (15) qui sollicite la membrane de commande (12)j presse cette membrane (12) vers la chambre de commande (121) en réduisant son volume. 80) Pompe à membrane suivant l?une quelconque des revendications j à 6 et prévue pour contrOler une dépression dans la chambre sous pression raccor- déeg pompe caractérisée en ce qu'elle comporte un élément de carter pour conduites dans lequel le branchement (16) est prévu sur la conduite d!aspiration (8) et un élément de car- ter de l'organe de commande dans lequel le ressort (15') qui sollicite la membrane de commande (12) presse la membrane à l'opposé de la chambre de commande en augmentant son volume. 90) Pompe à membrane suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7 et comportant un dispositif de sécurité vis-à-vis des surpressions, pompe ca ractérisée en-ce qu'un conduit d'évent (21) est prévu dans la partie inférieure (1 O) du carter de l'organe de commande, ce conduit reliant la chambre de commande (12') à l'atmosphère, la membrane de commande (12) portant un obturateur de soupape (20) qui ferme le conduit d'évent (21). 10 ) Pompe à membrane suivant la revendication 9, caractérisée en ce quelle comporte un autre élément de carter (19) pour conduites contenant un con duit de liaison qui vient en coïncidence avec le branchement (16) et la conduite de commande (17) ainsi quun conduit qui relie le conduit d'évent (21) à l'atmosphère.