Brevet FR2324903A1 — publié le 19770415

La présente invention concerne les pompes à membrane actionnées par fluide sous pression et, plus particulièrement, du genre comprenant un corps divisé en deux chambres par une membrane élastique, dont la première chambre est munie de clapets d'aspiration et de refoulement, tandis que la seconde est mise cycliquement en communication avec une alimentation de fluide sous pression par un circuit de fluide à opérateur monostable et dont le conduit d'admission est relié à l'alimentation de fluide sous pression et dont les deux conduits d'échappement sont reliés, l'un, à la seconde chambre de pompe et, l'autres à l'atmosphère. Une pompe de ce genre est décrite dans le brevet britannique nO 1 269 240. L'invention a donc pour objet une pompe du genre spécifié c-dessus, de construction particulièrement simple et fiabilité très élevée, ct qui comporte un circuit de fluide à faible nombre-de conduits. La pompe suivant l'invention est caractérisée en ce qu'un des deux canaux de commande de l'élément fluidique monostable est relié au canal d'alimentation à travers une résistance tandis que l'autre canal de commande, qui est situé sur le c8té du canal de sortie relié à la pompe, est relié à un premier orifice de commande, préw dans la partie centrale du fond de la seconde chambre de la pompe et adapté pour étre obturé par la membrane à la fin de phase d'aspiration de la pompe. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une pompe suivant l'invention raccordée au circuit de fluide ; - la figure 2 est une vue, à échelle agrandie, d'une partie de la figure 1 - les figures 3 à 6 sont des coupes longitudinales analogues à celle de la figure 1 de la pompe > dans diverses phases de son fonctionnement. La pompe. 10 à membrane, représentée sur la figure 1, comprend un corps 101 à l'intérieur duquel est montée à joint étanche une membrane 102 qui délimite deux chambres 103 et 104. ta première chambre 103, qui est la chambre de travail, est reliée à un réservoir 12 contenant le fluide à refouler, par un orifice 105 et un clapet d'aspiration 106, lequel peut être un disque qui coopère avec un siège 107, de manière à ne laisser le fluide s'écouler que dans le sens du réservoir 12 vers la chambre 103. Cette chambre 103 est en outre reliée à un appareil récepteur 104 par un orifice 108 et un clapet de refoulenent 109, qui peut être constitué par exemple par un disque coopérant avec un siege 109a de manibre à ne laisser le fluide s'écouler que dans le sens de la chambre 103 vers l'appareil 114. Un opérateur monostable 30 à fluide alimenté en air comprimé, tel que par un compresseur 16, pilote la pompe a membrane 10. Cet opérateur 30 comporte un canal t'alimentation 306, deux canaux de commande 308 et 309 et deux canaux de sortie 302 et 303. Le compresseur 16 alimente le canal 36 à travers un étranglement réglable R1 ; un étranglement R est intercalé entre le canal de commande 309 et le canal d'alimentation 306. Le canal de commande 308 est relié par un conduit 322 å un premier orifice de commande 111, agencé dans la partie centrale du fond de la seconde chambre 104 de la pompe et qui peut autre obturé par la membrane 102 ; le canal 303 est relié par un conduit 318 à un deuxième orifice de commande 110 de la chambre 104 de pompe. Dans l'opérateur 30, dont la figure 3 est une coupe schématique, les canaux de sortie 302, 303 sont dissymétriques par rapport à l'axe central- X-X du corps 301 de cet éliment, cette dissymétrie étant obtenue en donnant des inclinaisons différentes aux deux conduits de sortie par rapport à l'axe longitudinal X-X. En particulier, le conduit de sortie 303 présente une inclinaison supérieure à celle du canal de sortie 302; du fait de cette conformation, le jet principal est dirigé en -position stable vers le canal de sortie 302 pendant le fonctionnement. Une autre particularité de construction de l'amplificateur considéré est l'absence de canal de déchargera l'atmosphère dans le canal 303 situé sur le côté opposé à celui où est raccorde le jet d'alimentation. Dans cet opérateur monostable, lorsqu'une certaine pression est appliquée au canal d'alimentation, le jet principal vient heurter la paroi de gauche 304, du fait de sa géométrie particulière et reste opposé à cette paroi. Dans le canal de sortie 303, opposé à celui qui est heurté par le jet, des entratnements ét des effets tangentiels produits dans le courant principal engendrent une dépression qui, n'étant pas annulée par un canal d'équilibrage, appelle de l'air dans le canal de sortie 303. Il s'établit en conséquence un courant 305 qui se déverse dans le jet principal. Une autre dépression apparat dans le canal de décharge 310. La seule pression atmosphérique dans le canal de commande de gauche 309 étant insuffisante pour provoquer la déviation du jet, un signal continu de pression (pression de polarisation) est envoyé dans le canal de commande 309. Pendant le fonctionnement de l'amplificateur, dans 1; phase pour laquelle le jet principal se trouve à la sortie de cette mFme partie du canal de polariiNtionw le grdient.de pression établi entre les deux canaux de conrerarpk par la polarisation ne doit pas Outre de nature à faire dévier le jet.La déviation ne se produit que lorsque lecanal de commande 308 ou canal de droite est fermé ; la pression de polarisation transmise dans le canal de commande 309 ne sert donc qu'à aider la commutation. Le jet principal revient s'écouler dans le canal de sortie 302 au moment où le canal de co-andel308, précédel;ent obturé, est relié à nouveau avec la seconde chaire 104 de la pompe, où sont donc établies des conditions identiques aux conditions. initiales. On décrira maintenant le principe de fonctionnement de la pompe fluidique suivant l'invention en se reportant aux figures. L'air sous pression pénètre par le canal d'alimentation 306 et sort par le canal 302. Dans ce cas, et ainsi qu'il est bien connu, une dépression s'établit dans le canal 303 et dans le conduit 318, laquelle est transmise à la chambre 108 en attirant la membrane 102, comme représenté sur la figure 3, pour aspirer le fluide du réservoir 12 jusqu'à ce que la membrane vienne s'appuyer sur le siege 112. Dans cette position, représentée sur la figure 4, l'orifice de commende 111 est fermé, ce qui provoque une modification de pression dans le canal de commande 308.A cet instant, et comme déja indiqué, dans le fonctionnement de l'opérateur monostable, le courant principal est dévié vers le canal 303, en établissant dans ce canal, ainsi que dans le conduit 318 et par conséquent dans la chambre 104, une impulsion de pression qui soulève la membrane 102 du siège 112, et dégage l'orifice 111, comme représenté sur la figure 5. La membrane ast infléchie vers la chambre 103, en refoulant ainsi le fluide sous pression vers l'appareil récepteur 14i à travers le clapet de refoulement 109. En même temps, la variation de la pression, apparaissant dans le conduit 322 et dans le canal 308, agit sur le courant principal et dévie le jet vers le canal 302, de sorte que, dans cette position, qui est représentée sur la figure 6,1e cycle est terminé et un cycle suivant est déclenché par un processus identique à celui ci-dessus. Naturellement, la fréquence de comtation et d'oscillation de la membrane et, par conséquent, le débit de la pompe, dépendent non seulement des caractéristiques intrinsèques du circuit, du diamètre des canaux, des inclinaisons des canaux, etc. mais egalement de la pression d'alimentation du canal 306, pression que lion peut régler au moyen de l'élément réglable RI de restriction. On peut conclure de la description qui précede que la membrane 102 effectue seulement des petites oscillations autour de sa position de courbure martiale r.prés.nte sur la figure 6, ce qui serait inexact parce que l'élément opérateur présente une certaine hystérésis et que les résistances et capacités des conduits du circuit de commande de droite introduisent un retard de commutation. C'est-à-dire qu'on utilise les alternances de pressions et dépressions, qui s'établissent dans le canal de sortie de droite de l'amplificateur monostable à commutation lente et retard élevé, pour piloter la pompe alternative a membrane. Bien entendu, diverses modifications pourront titre apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient autre décrit uniquement à titre d'exemple- non limitatif, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pompe à membrane actionnée par fluide sous pression du genre comprenant un corps divisé en deux chambres par une membrane élastique, dans lequel la première chambre est munie de clapets d'aspiration et de refoulement, la seconde chambre étant mise cycliquement en communication avec une alimentation de fluide sous pression par un circuit comprenant un opérateur monostable à fluide dont le canal d'admission est relié à l'alimentation et dont les deux canaux de sortie sont reliés, l'un à ladite seconde chambre et l'autre à l'atmosphère, cette pompe étant caractérisée en ce que l'un des deux canaux de commande de l'opérateur monostable est relié au canal d'alimentation à travers un étranglement, tandis que l'autre canal de commande est situé sur le ctté du canal de sortie qui est relié à la pompe par un premier orifice de commande ménagé dans la partie centrale du fond de la seconde chambre obturée par la membrane en fin de phase d'aspiration. 2. Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le canal de sortie relié à la pompe présente une inclinaison sur l'axe central longitudinal de l'opérateur supérieure à celle du canal de sortie communiquant avec l'atmosphère, et en ce que seul celui des deux canaux de sortie qui est à l'atmosphère est muni d'un canal de décharge.