Brevet FR2392255A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne des pompes à rotors lobés comportant des soupapes de décompression, ainsi que ces soupapes elles-mêmes. tes pompes- à rotor à lobes comprennent un carter présentant une entrée et une sortie de fluide, ce carter renfermant un ou plusieurs rotors qui peuvent y tourner. Ces rotors ont pour r8le d'aspirer le fluide à pomper par l'orifice d'entrée et de le chasser, sous une pression plus forte, par l'orifice de sortie, la pompe agissant comme une pompe de déplacement. L'un des problèmes qui se posent avec de telles pompes réside dans le fait que, par exemple, lorsque des soupapes situées en aval de la pompe sont fermées, il est impossible au fluide sous pression de s'échapper de la conduite de sortie. Par conséquent la pression du fluide du cSté de la sortie de la pompe augmente, ce qui risque d'étire dangereux.C'est pourquoi les pompes à rotors lobés comportent fré- quemment des soupapes de décompression constituées par des soupapes de dérivation qui agissent normalement 8 l'encontre de ressorts, ainsi que des dispositifs classiques de clapets d boule. De telles soupapes de décompression sont en général d'une construction plutdt complexe. En outre, une certaine partie du matériau A pomper peut titre retenue dans des poches ou des coins de la soupape de dérivation et si de telles pompes sont utilisées au cours de la fabrication et/ou de l'emballage de produits alimentaires ou de boissons par exemple, ces poches ou ces coins risquent de constituer des foyers de développement de bactéries, ce qui est particulièrement anti-hygiénique. De plus, les pompes à rotors lobés ont leurs problèmes propres de vibrations et de pulsations. L'invention a pour objet une pompe à rotors lobés comprenant un logement qui comporte une chambre munie d'une entre et d'une sortie de fluide, un rotor à lobes qui peut tourner dans cette chambre pour pomper le fluide de l'entrée jusqu'à la sortie, une soupape de décompression munie d'une membrane ou diaphragme qui constitue au moins une partie d'une paroi extrtme de ladite chambre et qui peut se déplacer élastiquement suivant la direction longitudinale du rotor à l'encontre de la pression de fluide qui règne dans la chambre, le montage étant tel que la pression en excès de la valeur prédéterminée de la pression du fluide de pompage peut être abaissée sous l'effet du déplacement de la membrane. La membrane peut se déplacer à l'encontre d'une paroi élastique constituée par exemple par un ressort ou un fluide sous pression, de sorte que lorsque la pression d la sortie de la pompe atteint une valeur prédéterminée, cette membrane se ddplace ce qui assure la mise en dérivation du fluide en travers des rotors qui annule toute formation de pression en aval de la pompe, L'invention a également pour objet une soupape de décompression pour une pompe à faible pression, ladite soupape comprenant un bottier qui peut être fixé à une extrémité ouverte de la pompe et une membrane fixée à ce bottier de manière à constituer, lorsque ce bottier est mis en place sur la pompe, au moins une partie d'une paroi qui obture l'extrémité ouverte de la pompe, cette membrane pouvant se déplacer élastiquement par rapport à ce bottier de manière à abaisser la pression du fluide de pompage. De façon avantageuse, on peut régler la pression à laquelle la soupape permet une dérivation du fluide. De préférence, il est prévu des moyens servant à empêcher la membrane, dans son déplacement longitudinal, de venir réellement au contact des rotors, ces moyens pouvant comporter, par exemple, une pièce noyée dans la membrane et munie d'un prolongement longitudinal présene tant une butée servant à empêcher tout déplacement vers l'inté- rieur. Entre la membrane et le bottier, qui est situé longitudinalement-du catie extérieur de cette membrane, est inséré un ressort réglable permettant de régler la pression pour laquelle se produit la décompression. En plus du fait qu'elle s'oppose à toute montée de pression dans la pompe, la soupape peut avoir pour rôle d'amortir les vibrations propres à la pompe ainsi que les pulsations qui se produisent dans le fluide de pompage. Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemples purement illustractifs et non limitatifs, deux modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe schématique d'une pompe selon l'invention munie d'une soupape de décompression conforme à l'invention - la figure 2 représente une autre forme de réalisation de la pompe selon l'invention ; et - la figure 3 représente une soupape selon l'invention. La pompe telle que représentée sur la figure 1, comprend une chambre principale 2 dans laquelle peuvent tourner deux arbres parallèles 3 et 4, qui sont cannelés et portent deux rotors à lobes 5 aptes à tourner dans des sens opposés. Un orifice d'entrée (non référencé) est délimité par les deux arbres 3 et 4, derrière les rotors comme on le voit sur le dessin et un orifice de sortie (non référencé) est situé du côté rapproché des rotors. Ces rotors sont tout à fait classiques et ils peuvent comporter deux, trois, quatre ou un nombre convenable quelconque de lobes. Ces rotors peuvent, en fait, être construits comme des roues d'e g enages de sorte que la pompe est plutôt une pompe à engrenages telle qu'une pompe à huile d'une voiture automobile. La paroi longitudinale extr & e de gauche de la chambre de pompage balayée par les rotors 5 consiste en une membrane 6 en caoutchouc, plus épaisse dans sa partie centrale et comportant, dans cette partie plus épaisse, une plaque 7 munie d'un prolongement longitudinal 9, lui-meme muni d'une tête 10. Ce prolongement longitudinal 9 traverse une ouverture pratiquée dans une paroi extra Il du logement de la pompe, cette paroi extrême 11 étant écartée du restant du logement par une bague d'écartement 12. On notera que la tête 10 comporte une partie filetée 13 de plus petit diamètre, qui se visse dans un taraudage correspondant du prolongement 9.Pour effectuer le montage de l'ensemble, on présente donc la membrane vers l'extrémité de la chambre 2, avec son prolongement 9 faisant saillie dans la direction longitudinale. On applique un ressort 14, du type hélicoïdal à compression, par dessus le prolongement 9 ; on met en place la bague d'écartement 12, puis la paroi extrême 11 du logement, que l'on fixe ainsi que les autres pièces déjà citdes, au moyen de boulons (non représentés). On visse ensuite la toute 10 dans le prolongement 9 par sa partie filetée 13. On peut effectuer le réglage de la pression du ressort, au moyen d'un écrou 15 de forme annulaire muni d'un filetage externe, cet écrou 15 entourant le prolongement 9 et présentant par exemple, des évidements (non indiqués) destinés à un outil de serrage. Une fois la tête 10 convenablement mise en place par vissage dans le prolongement 9, on peut régler le déplacement longitudinal de la membrane vers l'intérieur de maniète qu'elle ne touche pas les rotors mais vienne à très faible distance de ces derniers (à une distance de lgordre de 25 microns), comme cela est courant pour la paroi extrême. Bien entendu, le ressort 14 maintient la membrane dans cette position jusqu'd ce qu'il se produise, à l'intérieur de la pompe, une montée de la pression au-dessus de la valeur préalablement fixée par le ressort 14. Lorsque cette pression est dépassée, la membrane se déplace légèrement vers la gauche, ce qui laisse un jeu entre cette membrane et les rotors 5, de sorte qu'il se forme un conduit de dérivation qui a pour effet dlabaisser la pression. La figure 2 représente une pompe munie d'une soupape de décompression selon un autre mode de réalisation. Dans ce mode de rdalisation, le retour de la membrane 6, lorsque cette dernière a été déplacée de sa position normale, est assuré par des moyens pneumatiques ou hydrauliques ; la figure 2 ne comporte pas de détails sur la pompe elle-m8me, étant donné qu'ils sont identiques à ceux de la pompe de la figure 1. Dans ce mode de réalisation, le ressort 14 est remplacé par un compartiment 16, délimité par la face de gauche de la membrane 6 (telle que représentée sur les figures 1 et 2), par la bague d'écartement 12 et par la face de droite de la paroi 11 ; ce compartiment 16 est relié à une source 17 de fluide sous pression.Dans cet exemple de réalisation, le fluide sous pression procure l'avantage que la pression exercée sur toute la surface de la membrane est constante, de sorte que cette membrane, lorsqu'elle se déplace, est entrarnée de la même manière en tous ses points en direction des extrémités longitudinales des rotors. La figure 3 représente une soupape 18, qui peut être fixée à l'extrémité ouverte d'une pompe, par exemple au moyen de boulons (non représentés) ; cette soupape 18 comprend un bottier 19 muni d'une membrane 6' en caoutchouc qui constitue une paroi extrême de ce boîtier, de sorte que cette membrane 6' peut jouer, dans la pompe, le r81e d'une paroi mobile par élasticité. Cette soupape 18 comporte une plaque 7', un prolongement 9' et une tette 10' ainsi que d'autres caractéristiques qui sont les mimes que dans le cas de la figure 1. Dans les modes de realisatioide la soupape décrits cidessus, la membrane a pour r8le de supprimer tout excès de pression qui a pu se former dans la pompe, cette membrane revenant à sa position voisine de l'extrémité des rotors des que la pression du fluide de pompage est revenue à une valeur normale. La membrane peut en outre avoir pour rôle d'amortir les pulsations du fluide de pompage et d'annuler tous les effets des vibrations de l'un quelconque des éléments constituant la pompe, par exemple les rotors 5 ou la chambre principale 2. I1 est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont aucunement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. C'est ainsi par exemple que l'on peut prévoir d'autres moyens du réglage du ressort, ainsi que d'autres moyens pour garantir que la membrane ne se déplace pas plus vers l'intérieur qu'il n'est prévu. REVENDICATIONS 1 - Pompe à rotor à lobes comprenant un logement qui comporte une chambre munie d'une entrée et d'une sortie de fluide, un rotor à lobes qui peut tourner dans cette chambre et une soupape de décompression, caractérisée par le fait que la soupape comporte une membrane qui constitue au moins une partie d'une paroi extrtme de ladite chambre et qui peut se déplacer élasti- quement dans la direction longitudinale du rotor à l'encontre de la pression de fluide qui règne dans la chambre, de façon à abaisser toute pression de fluide en excès à une valeur prédéterminée. 2 - Pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la chambre renferme deux rotors en prise l'un avec l'autre, ces rotors tournant dans des sens opposés. 3 - Pompe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la membrane est en caoutchouc. 4 - Pompe selon l'une des revendications 1 à 3, caractdri- sée par le fait que dans cette membrane est noyée une plaque munie d'un prolongement qui la relie au logement de façon à limiter le déplacement de cette membrane en direction du ou des rotors.- 5 - Pompe selon l'une des revendications 1 à 4, caractéri- sée par le fait qu'un compartiment, délimité par le logement et par la membrane, renferme un fluide sous pression servant à faire revenir à sa position initiale la membrane lorsqu'elle a été déplacée. 6 - Pompe selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'un ressort est inséré entre ledit logement et la membrane, ce ressort ayant pour ralle d'assurer le retour de cette membrane lorsqu'elle a été déplacée. 7 - Pompe selon l'une des revendications 4 et 6, carac térisée par le fait qu'un ressort est disposé autour du prolongement de la plaque, entre le logement et la membrane. 8 - Pompe selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'il est prévu des moyens servant à régler la tension dudit ressort. 9 - Pompe selon la revendication 8, caractérisée par le fait qu'un écrou de forme annulaire muni d'un filetage extérieur est disposé dans le logement et entoure ledit prolongement. 10 - Pompe selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait qu'il est prévu une tête munie d'un filetage vissé dans la partie du prolongement la plus éloignée de la plaque cette tête venant en butée contre une surface extérieure du logement de façon à assurer le réglage de la distance entre le logement et la membrane.