Brevet FR2418352A1 — publié le 19790921

La présente invention concerne le domaine des membranes de pompes, et plus particulièrement les membranes du type de celles utilisées dans les pompes à essence et les pompes de reprise de carburateurs de véhicules automobiles. Les membranes actuelles de ce type sont en général réalisées à partir d'élastomères toilés. Il est classique de réaliser une membrane de pompe à essence en toile caoutchoutée mince, ladite toile étant équipée d'une part d'un cadre périphérique, en général collé, dont la fonction est d'assurer l'étanchéité et la rigidité nécessaire à la fixation, et d'autre part de deux coupelles centrales, à raison d'une sur chaque face, servant de raidisseurs et permettant la fixation d'un organe d'entraînement.Outre l'inconvénient de la présence obligatoire de plusieurs pièces d'équipement, de telles membranes sont difficilement adaptables a;x pompes de carburateurs en raison des caractéristiques physico-chimiques des élastomères toilés : en effet, la température maximale à supporter est beaucoup plus sévère, puisqu'on demande en général une tenue à 700C pour les pompes à essence et à 1200C pour les pompes de carburateurs, ce qui exige alors l'emploi d'élastomères du type silicone très onéreux. La présente invention a pour objet de proposer une membrane de pompe de conception radicalement simplifiée, présentant des caractéristiques de résistance mécanique et chimique au moins égales à celle des membranes existantes, et adaptable aussi bien aux pompes à essence qu'aux pompes de carburateurs. Il s'agit plus particulièrement d'une membrane de pompe, caractérisée par le fait qu'elle constitue un ensemble monobloc en matière synthétique comprenant une portion périphérique d'épaisseur suffisante pour assurer l'étanchéité et la rigidité, une portion centrale d'épaisseur suffisante pour recevoir un organe d'entrainement, et une portion intermédiaire de convolution reliant les portions périphérique et centrale et d'épaisseur générale plus faible que celle desdites portions. La membrane de pompe selon l'invention peut présenter en outre l'une au moins des caractéristiques suivantes - la portion intermédiaire de convolution présente une épaisseur essentiellement constante ; en outre, avantageusement, les portions périphérique et centrale ont sensiblement la mime épaisseur, le rapport entre ladite épaisseur et l'épaisseur de la portion intermédiaire de convolution étant essentiellement compris entre 3 et 5, - la portion périphérique est de forme générale circulaire et la portion intermédiaire de convolution présente des nervures radiales saillantes en pattes d'araignée ; avantageusement, l'épaisseur des nervures radiales et l'épaisseur des secteurs de la portion intermédiaire de convolution délimités par lesdites nervures sont essentiellement constantes, et le rapport entre l'épaisseur des nervures radiales et l'épaisseur des secteurs délimités par lesdites nervures est essentiellement compris entre 2 et 5, le rapport entre l'épaisseur de la portion centrale et l'épaisseur des secteurs délimités par les nervures radiales étant par ailleurs de préférence au moins égal à 5, - le raccordement de la portion intermédiaire de convolution aux portions périphérique et centrale s'effectue au voisinage d'un bord desdites portions1 - la portion intermédiaire de convolution présente une seule ondulation, - la membrane est réalisée à partir d'une matière synthétique injectable du type polyester. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, en référence aux figures du dessin annexé où La figure 1 est une coupe transversale d'une membrane de pompe conforme à l'invention, - les figures 2 et 3 illustrent deux modes d'entraînement correspondant à des applications différentes d'une membrane conforme à l'invention, - la figure 4 est une vue en plan d'une variante de membrane présentant des nervures radiales saillantes en pattes d'araignée, - la figure 5 est la coupe selon V-V de la figure 4. Figure 1, une membrane conforme à l'invention constitue un ensemble monobloc 1 en matière synthétique comprenant une portion périphérique 2 d'épaisseur suffisante pour assurer l'étanchéité et la rigidité, une portion centrale 3 d'épaisseur suffisante pour recevoir un organe d'entraînement (voir ci-après la description des figures 2 et 3), et une portion intermédiaire de convolution 4 reliant les portions périphérique 2 et centrale 3 et d'épaisseur générale plus faible que celle desdites portions. Une telle membrane présente donc l'énorme avantage de supprimer les pièces d'équipement des membranes existantes. En effet, la portion périphérique 2 remplace le cadre rapporté qui était nécessaire pour l'étanchéité et la fixation de la membrane, et la portion centrale possède une rigidité propre suffisante pour recevoir directeient un organe d'entrainenent, sans nécessiter la présence de coupelles rapportées : pour une pompe de carburateur, qui est plus précisément une pompe de reprise, un orifice 5 pratiqué dans la portion centrale 3 permet le passage d'un axe d'entraîttement 6 connu en soi dont la tête prend appui sur une face de ladite portion centrale tandis qu'un ressort de rappel 7 prend appui sur l'autre face, ainsi que représenté figure 2, alors que pour une pompe à essence, un organe d'accrochage 8 sur lequel vient se monter un axe de commande (non représenté) est disposé, par exemple par collage, sur une face de la portion centrale 3 tandis qu'un ressort régulateur de pression 9 prend appui sur l'autre face, ainsi que représenté figure 3. On peut encore prévoir un organe d'entraînement faisant corps avec la portion centrale et obtenu directement au moulage de la membrane. Le dimensionnement relatif des différentes portions constituant la membrane doit permettre d'obtenir les caractéristiques de résistance requises, mais doit également être de préférence compatible avec une fabrication en grande série par injectioh. Une matière préférée est du type polyester, et plus particulièrement celui commercialisé sous la dénomination "Hytrel". Pour les réalisations des figures 1 à 3, la portion intermédiaire de convolution 4 présente une épaisseur essentiellement constante, et les portions périphérique 2 et centrale 3 ont sensiblement la même épaisseur, le rapport entre ladite épaisseur et l'épaisseur de la portion intermédiaire de convolution étant essentiellement compris entre 3 et 5 : on pourra par exemple choisir 1,1 mm et 0,3 mm pour ces épaisseurs. Selon une variante de l'invention, illustrée aux figures 4 et 5, la portion périphérique 2 est de forme générale circulaire, et la portion intermédiaire de convolution 4 présente des nervures radiales saillantes 10 en pattes d'araignée. En effet, une membrane circulaire se déforme en fonctionnement à la manière d'un parapluie. Si le matériau choisi est facilement compressible, le retournement est aisé ; mais les matériaux préférés ici, précédemment désignés, sont en général difficilement compressibles : alors on peut diminuer l'épaisseur des portions, mais les possibilités seront vite limitées, ou on peut plus avantageusement prévoir une variante en pattes d'araignée. En effet, il est hautement préférable d'avoir une alimentation unique pour l'injection si l'on veut garder une qualité élevée de raccords entre portions d'épaisseurs différentes. Si de plus l'épaisseur désirée est très faible, l'injection à très haute pression devient par trop délicate. Aussi, cette variante en pattes d'araignée présente l'avantage considérable de pouvoir choisir une épaisseur très faible pour les secteurs délimités par les nervures radiales, puisque l'injection est facilitée-par la présence des nervures plus épaisses, tout en offrant une résistance mécanique élevée due à la présence du jeu circonférentiel au voisinage du raccordement à la portion périphérique. L'épaisseur des nervures radiales 10 et l'épaisseur des secteurs 11 de la portion intermédiaire de convolution délimités par lesdites nervures sont essentiellement constantes. Préférentiellement, le rapport entre l'épais- seur des nervures radiales 10 et l'épaisseur des secteurs 11 est essentiellement compris entre 2 et 5, et le rapport entre l'épaisseur de la portion centrale 3 et l'épaisseur des secteurs 11 est au moins égal à 5. Par exemple, on choisira au moins 1 mm pour la portion centrale, 0,4 mm pour les nervures radiales et 0,1 à 0,15 mm pour les secteurs minces : cette dernière épaisseur met bien en évidence l'avantage de la variante, car, sans la présence de nervures radiales, il serait difficile de descendre en-dessous de 0,2 mm. Pour ce qui est du raccordement de la portion intermédiaire de convolution aux portions périphérique et centrale, le critère à retenir est que l'orientation soit de nature à éviter toute compression de matière lors du fonctionnement on pourra, comme cela a été illustré, prévoir un raccordement effectué au voisinage d'un bord desdites portions. Signalons enfin que la portion intermédiaire de convolution a été représentée avec une seule ondulation, mais ceci ne doit pas être considéré comme limitatif. La membrane de pompe selon l'invention présente ainsi de nombreux avantages - la membrane est constituée d'une pièce unique monobloc, ce qui supprime les opérations auparavant nécessaires de thermoformage, de collage d'un cadre rigide, et de mise en place des coupelles, - la fabrication est aisée, l'injection pouvant produire des cadences élevées (de tordre de 15 secondes par cycle environ), - le choix de la constitution et de la matière permet une remarquable adaptabilité aussi bien aux pompes à essence qu'aux pompes de carburateurs, - l'ensemble débouche sur une rentabilité élevée et une économie importante pour la commercialisation de telles membranes. Il va de soi que la présente invention n'est nullement limitée aux exemples qui en ont été donnés à titre illustratif, mais comprend toute variante reprenant avec des moyens équivalents la définition générale de l'invention telle que revendiquée. REVENDICATIONS 1/ Membrane de pompe, caractérisée par le fait qu'elle constitue un ensemble monobloc en matière synthétique comprenant une portion périphérique (2) d'épaisseur suffisante pour assurer l'étanchéité et la rigidité, une portion centrale (3) d'épaisseur suffisante pour recevoir un organe d'entraînement (6, 8), et une portion intermédiaire de convolution (4) reliant les portions périphérique et centrale et d'épaisseur générale plus faible que celle desdites portions. 2/ Membrane de pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la portion intermédiaire de convolution présente une épaisseur essentiellement constante. 3/ Membrane de pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les portions périphérique et centrale ont sensiblement la même épaisseur, le rapport entre ladite épaisseur et l'épaisseur de la portion intermédiaire de convolution étant essentiellement compris entre 3 et 5. 4/ Membrane de pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la portion périphérique est de forme générale circulaire et que la portion intermédiaire de convolution présente des nervures radiales saillantes (10) en pattes d'araignée. 5/ Membrane de pompe selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'épaisseur des nervures radiales (10) et l'épaissur des secteurs (11) de la portion intermédiaire de convolution délimités par lesdites nervures sont essentiellement constantes. 6/ Membrane de pompe selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le rapport entre l'épaisseur des nervures radiales et l'épaisseur des secteurs délimités par lesdites nervures est essentiellement compris entre 2 et 5. 7/ Membrane de pompe selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée par le fait que le rapport entre l'épaisseur de la portion centrale et l'épais- seur des secteurs délimités par les nervures radiales est au moins égal à 5. 8/ Membrane de pompe selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le raccordement de la portion intermédiaire de convolution aux portions périphérique et centrale s'effectue au voisinage d'un bord desdites portions. 9/ Membrane de pompe selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la portion intermédiaire de convolution présente une seule ondulation. 10/ Membrane de pompe selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée à partir d'une matière synthétique injectable du type polyester.