Brevet FR2568635A1 — publié le 19860207

POMPE A MOUVEMENT ALTERNATIF. L'invention est relative à une pompe à mouvement alternatif, du genre de celles qui sont actionnées par un poussoir en appui unilatéral contre un organe de poussée, notamment formé par une came rotative, et qui comportent un électro-aimant pour assurer le maintien en appui du poussoir contre la came. Les pompes de ce genre sont connues, notamment d'après le brevet FR 1 405 088. De telles pompes permettent, d'une manière simple, par coupure de l'alimentation de l'électro-aimant, de faire cesser l'action de pompage. Toutefois, les solutions proposées, jusqu'à ce jour, pour l'implantation de l'électro-aimant conduisent à un encombrement relativement important et à modifier le poussoir dans certains cas. L'invention a pour but, surtout, de fournir une pompe à mouvement alternatif, du genre défini précédemment, qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, soit d'un encombrement réduit, tout en étant d'un fonctionnement sûr. Selon l'invention, une pompe à mouvement alternatif, du genre défini précédemment, est caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une pompe à membrane et que l'électro-aimant comporte une bobine logée dans une chambre limitée, d'un côté, par la membrane de la pompe, cette chambre étant située du côté opposé au fluide. De préférence, un ressort de rappel est disposé, dans la susdite chambre, de manière à solliciter le poussoir dans un sens qui l'éloigne de l'organe de poussée. Ce ressort est généralement constitué par un ressort en hélice monté autour du poussoir et prenant appui, d'un côté, contre une butée prévue sur le corps de pompe et, de l'autre côté, contre une pièce liée au poussoir. Ainsi, sans précaution particulière, lorsque l'électro-aimant n'est pas excité, la came ne peut user le poussoir par contact avec celui-ci. La membrane est serrée, dans sa partie centrale, entre deux pièces. Avantageusement, la pièce située du côté de la bobine de l'électro-aimant forme l'armature mobile. Cette pièce peut être constituée par une coupelle en forme de cloche en acier enveloppant la bobine1 un entrefer étant formé à l'extrémité axiale de la paroi cylindrique de cette coupelle, avec un support pour la bobine de l'électro- aimant. On appréciera qu'il est possible d'utiliser un grand nombre de constituants d'une pompe standard. En outre, la fabrication de la susdite coupelle n'est pas onéreuse. Le support de la bobine de l'électro-aimant est, de préférence, de révolution, la méridienne ayant une forme en angle droit, un côté de cet angle étant parallèle au poussoir tandis que l'autre côté s'étend radialement, à l'opposé de la membrane. Un entrefer peut être formé entre l'extrémité du support tournée vers la membrane et le fond de la coupelle. Ainsi, le poussoir peut être en un matériau conduisant le flux magnétique ou en un matériau amagnétique, ne conduisant pas le flux. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence au dessin ci-annexé, mais qui n'est nullement limitatif. La figure unique, de ce dessin, montre une pompe à mouvement alternatif conforme à l'invention. En se reportant au dessin, on peut voir une pompe 1 , par exemple de lave-glace, à mouvement alternatif, actionnée par un poussoir 2, ici en forme de tige, en appui unilatéral contre un organe de poussée 3 formé, par exemple, par une came rotative 4 entraînée en rotation autour d'un axe G parallèle à l'axe A du poussoir 2, par exemple par le moteur d'un essuie-glace. Dans l'exemple représenté sur le dessin, la came 4 présente une face frontale 5 dotée d'au moins une partie inclinée par rapport à l'axe G et exerce une "poussée axiale", c'est-à-dire parallèle à l'axe G sur le poussoir 2. il est clair que le poussoir 2 pourrait être actionné d'une manière différente, par exemple à l'aide d'une came agissant radialement, l'axe de la came étant alors orthogonal à celui du poussoir 2. Le poussoir 2 est constitué par une tige cylindrique 6 guidée en coulissement par un alésage 7 prévu dans le corps inférieur 8 de pompe. Ce poussoir peut être en matière plastique ou métallique. La pompe 1 est une pompe à membrane 9 dont le bord périphérique est serré entre le corps inférieur 8 et le corps supérieur 10 comportant les clapets d'aspiration Il et de refoulement 12. De préférence, le corps inférieur 8 est en matériau amagnétique, par exemple, en un alliage léger à base d'aluminium en étant venu de fonderie et le corps supérieur 10 moulé, avantageusement en matière plastique. La chambre de pompage 13 est limitée par la membrane 9 et le corps supérieur 10 elle le volume de cette chambre 13 est vari- able au cours des déplacements alternatifs du poussoir 2, ce qui engendre l'action de pompage. La membrane 9 est serrée, dans sa partie centrale, entre deux pièces 14, 15. La pièce 14 située dans la chambre 13 est constituée par un disque dont le rayon est inférieur à celui de la membrane 9 de telle sorte que la zone annulaire de la membrane située radialement à l'extérieur de ce disque 14 soit suffisante pour subir les déformations nécessaires lors des mouvements du piston 2. La pièce 15, située du côté de la membrane 9 opposé à la pièce 14, comporte un fond 16 circulaire ayant sensiblement le même diamètre extérieur que la pièce 14. Le bord périphérique de ce fond 16 est recourbé suivant une collerette tronconique 17 du côté opposé à la membrane 9 de manière à libérer un espace suffisant 18 pour permettre une bonne déformation de cette membrane. Cette collerette 17 se raccorde, par une partie annulaire orientée radialement 19, à une enveloppe cylindrique 20 s'étendant axialement vers le fond 21 de la chambre C limitée par la membrane 9 et située du côté opposé à la chambre 13 dans laquelle circule le fluide pompé. La pièce 15 constitue donc une coupelle en forme de cloche. Elle-estavantageusement réalisée en acier conduisant le flux magnétique. Les pièces 14 et 15 sont solidaires du poussoir 2. La bobine 22 d'un électro-aimant 23 est logée dans la chambre C et est entourée par l'enveloppe 20. Cette bobine 22 est montée sur un support 24, généralement de révolution. La méridienne du support 24 a une forme en angle droit dont une branche correspond à une couronne 25 dont le plan est orthogonal à l'axe A et dont l'autre branche correspond à un manchon cylindrique 26 coaxial au poussoir 2. Ce support 24 est également réalisé en acier, et plus généralement en matériau magnétique. Un entrefer 27 est créé entre l'extrémité frontale de l'enveloppe 20 éloignée de la membrane 9 et le bord radial externe de la couronne 25. Un autre entrefer 28 est créé entre l'extrémité frontale du manchon 26 tournée vers la membrane 2 et le fond 16 de la pièce 15. Le circuit des lignes de flux magnétique engendré par la bobine 22, coaxiale à l'axe 2, passe par le support 21, l'entrefer 27, la pièce 15 et se ferme par l'autre entrefer 28. En variante, dans le cas où le poussoir est réalisé en acier conduisant le flux magnétique le champ peut se fermer également par le poussoir. Lorsque la bobine 2 est mise sous tension, la pièce 15 qui constitue l'armature mobile de l'électro-aimant a tendance à se déplacer dans le sens qui provoque la diminution des entrefers 27 et 28, c'est-à-dire, selon la représentation du dessin, vers le bas. Le poussoir 2, dans ces conditions, est appliqué contre l'organe de poussée 3 lorsque l'électro-aimant 23 est mis sous tension Un ressort 29 est prévu pour rappeler le poussoir 2 dans le sens qui éloigne ce poussoir de l'organe de poussée 3. Selon la représentation du dessin, le ressort 29 a donc tendance à déplacer le poussoir 2 vers le haut.Ce ressort 29 est disposé dans la chambre C ; il est avantageusement constitué par un ressort en hélice monté autour de la tige 2 et prenant appui, d'une part, contre une butée 30 prévue sur le corps inférieur de pompe et, d'autre part, contre une butée liée au poussoir 2. On appréciera que la butée 30 est formée à l'extrémité d'une saillie ou cheminée du corps inférieur de pompe, cette cheminée assure donc plusieurs fonctions, à savoir une fonction de butée, une fonction de guidage du poussoir 2 (l'alésage 7 étant en partie pratiqué dans la cheminée), une fonction de positionneur pour le support 24 et éventuellement permet la fermeture des lignes de flux magnétique. Dans le cas présent, le ressort 29 prend appui directement contre le fond 16.La face 31 de la bobine 22 tournée vers le fond 16 présente une forme complémentaire de la surface intérieure de la pièce 15. L'effort développé par l'électro-aimant 23, lorsqu'il est mis sous tension, est supérieur à l'effort contraire exercé par le ressort 29. Le fonctionnement de la pompe résulte immédiatement des explications précédentes. Si l'électro-aimant 23 n'est pas alimenté, aucune force d'origine électromagnétique n'agit sur la pièce 15. Le ressort 29 repousse les pièces 15 et 14, ainsi que le poussoir 2, vers le corps supérieur de pompe 10 à l'encontre de l'action plus faible exercée par la membrane C. Le poussoir 2 est décollé de la came 4. Le poussoir 2 reste dans cette position et ne subit aucun mouvement de translation alternatif si la came 4 tourne. Toute action de pompage est supprimée et la pompe peut être considérée comme mise hors service. Par contre, lorsque la bobine 22 est mise sous tension, la pièce 15 est attirée vers le support 24 qui est fixé sur le corps inférieur 8. Le ressort 29 est comprimé et le poussoir 2 est appliqué contre la came 4. La rotation de cette came développe une force supérieure à celle exercée par l'électro-aimant de telle sorte que le poussoir 2 va subir, au cours de la rotation de la came, des déplacements en translation alternatifs qui vont engendrer l'effet de pompage. Ainsi le refoulement de la pompe est engendré par la rotation de la came et donc le fonctionnement du moteur d'essuie-glace tandis que l'aspiration est due à l'action exercée par l'électro-aimant à l'encontre de l'action exercée par le moteur. La pompe conforme à l'invention est d'un encombrement réduit ; pratiquement, le fait de loger l'électroaimant 23 dans la chambre C ne modifie pas l'encombrement radial de la pompe car les pompes à membrane ont un diamètre généralement suffisant pour la bobine 22 nécessaire. La membrane 9 assure une étanchéité pratiquement parfaite de telle sorte que le fonctionnement de cette pompe est fiable puisqu'il n'y a pas à craindre de fuites de liquide vers la chambre C. REVENDICATIONS 1. Pompe à mouvement alternatif, actionnée par un poussoir en appui unilatéral contre un organe de poussée, notamment formé par une came rotative , et comportant un électro-aimant pour assurer le maintien en appui du poussoir contre la came, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une pompe à membrane (9) et que l'électroaimant (23) comporte une bobine (22) logée dans une chambre (C) limitée, d'un côté, par la membrane, cette chambre (C) étant située du côté opposé au fluide. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un ressort (29) est prévu dans la chambre (C) où est logée la bobine (22) d'électro-aimant, ce ressort agissant sur le poussoir (2) dans le sens qui écarte ce poussoir (2) de l'organe de poussée (3). 3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le ressort (29) est un ressort en hélice monté autour du poussoir 2 et en appui, d'un côté, contre une butée (30) prévue sur le corps de pompe (8) et de l'autre, contre une butée (16) liée au poussoir (2). 4. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle la membrane est serrée, dans sa partie centrale, entre deux pièces solidaires du poussoir, caractérisée par le fait que la pièce (15) située dans la chambre (C) où se trouve la bobine (22) de l'électro-aimant constitue l'armature mobile de cet électro-aimant. 5. Pompe selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la pièce (15) située dans la chambre (C) où se trouve la bobine (22) est constituée par une coupelle formant cloche, en acier, comprenant une enveloppe cylindrique (20) qui entoure la bobine, un entrefer (27) étant formé entre l'extrémité axiale de cette enveloppe cylindrique (20) et un support (24) de la bobine (22). 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le support (24) notamment de révolution, comporte un manchon cylindrique (26) entourant le poussoir (2) et formant un entrefer (28) situé entre son extrémité axiale et le fond (16) de la pièce (15), le support (24) comportant en outre une couronne (25) contre le fond (21) de la chambre (C). 7. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le fond (16) de la pièce (15) située dans la chambre (C) où se trouve la bobine (22) a une forme circulaire ayant sensiblement le même diamètre que l'autre pièce (14) en forme de disque, ce fond (16) ayant un bord recourbé (17) en forme de collerette, s'éloignant de la membrane (9). 8. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bord périphérique de la membrane est serré entre un corps supérieur et un corps inférieur délimitant la chambre dans laquelle est logée la bobine de l'électro-aimant, caractérisée par le fait que le corps inférieur (8) est en matériau amagnétique.