Brevet FR2913732A1 — publié le 20080919

POMPE DE DOSAGE A MEMBRANE ISOLANTE D'UNE DE SES PAROIS OU FLASQUE D'EXTREMITE DE LA CHAMBRE DE DOSAGE. L'invention concerne une pompe de dosage à membrane isolante d'une de ses parois ou flasque d'extrémité de la chambre de dosage. On sait que dans ces pompes de dosage, le fluide est véhiculé à travers la tête ou chambre de dosage, étant mis en mouvement par l'intermédiaire d'un piston animé d'un mouvement alternatif. Le fluide à pomper est soit directement en contact avec le piston (piston plongeur), soit isolé du piston par une membrane assurant une barrière chimique avec les parties mécaniques de la pompe. Les fluides traversant le corps de pompe sont très souvent des fluides chimiquement agressifs, obligeant le constructeur à utiliser des matériaux nobles pour les pièces en contact avec le fluide : aciers inoxydables austénitiques, alliages spéciaux, titane, etc. Il est donc particulièrement intéressant de limiter les quantités de matière utilisées pour les pièces de la tète de dosage, et notamment pour la pièce la plus massive : le corps de la tête de dosage. L'invention a donc pour objet une pompe de dosage notamment pour fluide chimiquement réactif, comportant un corps pourvu d'une chambre de dosage apte à comporter ledit fluide et destinée à entraîner ledit fluide entre une partie d'entrée et une partie de sortie de ladite chambre de dosage, et d'un organe d'entraînement du fluide dans la chambre de dosage, caractérisée en ce que la chambre de dosage est pourvue au moins d'une membrane isolante fixée solidairement à une de ses parois ou flasque. Ladite paroi ou flasque de la chambre de dosage peut être un flasque destiné à obturer ladite chambre de dosage à une extrémité du corps de la pompe. Il résulte de cette disposition que ladite paroi ou flasque est isolé du fluide véhiculé par ladite membrane isolante et peut donc être réalisé dans une matière moins onéreuse que celle constitutive du corps ou de la partie principale de la chambre de dosage (matière facile à usiner et/ou non apte à résister chimiquement au caractère réactif du fluide véhiculé). Ledit organe d'entraînement du fluide dans la chambre de dosage peut être un piston apte à être animé d'un mouvement alternatif destiné à faire varier le volume de ladite chambre de dosage. Le piston peut être apte à être mis en contact direct avec le fluide mais il peut de préférence être apte à être isolé dudit fluide par au moins une membrane mobile. Ledit flasque est une pièce rigide, par exemple à forme de disque circulaire et apte à résister à la pression de refoulement du fluide véhiculé par la pompe. Ladite membrane isolante peut être une membrane en matière synthétique d'épaisseur, de 0,5 à 5 mm et de préférence de 1 à 3 mm selon les dimensions de la pompe, et apte à résister au fluide véhiculé par la pompe. Ladite membrane isolante est avantageusement en polytétrafluorure d'éthylène (P.T.F.E). Ladite membrane isolante est maintenue plaquée contre la surface de ladite paroi ou flasque, éventuellement par un élément adhésif (couche adhésive par exemple) ou de préférence par une matière lubrifiante (des traces d'huile par exemple), ce qui réduit en outre le frottement de contact inévitable entre ladite paroi ou flasque et la membrane isolante et donc réduit l'usure de celle-ci. De préférence, ladite paroi ou flasque a une forme galbée régulière, par exemple à surface courbe convexe vers l'intérieur de la chambre de dosage, ce qui contribue à plaquer naturellement la membrane isolante sur ladite paroi ou flasque, lui conférant ainsi une rigidité de positionnement plus importante qu'une membrane plane et donc une résistance accrue à la dépression. La membrane isolante est fixée sur ladite paroi ou flasque dans la chambre de dosage, étant pincée serrée par sa périphérie entre le bord (de périphérie) de ladite paroi ou flasque et le bord opposé complémentaire du corps de la tête de dosage, le serrage étant réalisé par exemple par une série de vis disposées régulièrement sur la périphérie de ladite paroi ou flasque et vissées dans ladite paroi ou flasque et la chambre de dosage. En outre, lesdits bords (de périphérie) de ladite paroi ou flasque et du corps de la chambre de dosage en contact avec la membrane peuvent comporter des stries circulaires (à faible profondeur) favorisant l'adhérence de pincement de la membrane isolante. Un trou de perçage traversant formant purge est réalisé dans ladite paroi ou flasque, de préférence à la périphérie de ladite paroi ou flasque, afin de permettre un dégazage de l'air éventuellement présent dans la zone comprise entre la membrane isolante et ladite paroi ou flasque lors du montage. Ce trou de perçage est obturé par un bouchon étanche (après mise en pression de la chambre de dosage). Le dégazage empêche le déplacement de la membrane, qui pourrait résulter de la présence d'air entre ladite paroi ou flasque et la membrane isolante avec les fluctuations de la pression, voire dépression, au sein de la chambre de dosage, et qui engendrerait une perte de rendement de la pompe. De plus, ledit trou de perçage peut recevoir un clapet anti-retour apte à assurer le dégazage automatique en service de l'air éventuel compris entre ladite paroi ou flasque et la membrane isolante. Ledit trou de perçage peut également être relié à un manomètre ou pressostat (éventuellement relié au clapet anti-retour) apte à mesurer une pression de fluide issue de la chambre de dosage et à relever une défaillance de la membrane isolante (fuite). En outre, ladite membrane isolante peut recevoir sur sa face opposée à ladite paroi ou flasque une plaque fine rigide fixée dans la chambre de dosage. La rigidité de la plaque fine, éventuellement appliquée en légère pression contre ladite paroi ou flasque empêche le mouvement de la membrane isolante (immobilisée contre ladite paroi ou flasque et ladite plaque fine) et permet de s'affranchir d'un dégazage entre la membrane et ladite paroi ou flasque. L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'exemples de réalisation et en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale de la chambre ou tête de dosage d'une pompe de dosage à membrane mobile selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de la chambre ou tête de dosage d'une pompe de dosage à piston mobile selon l'invention, le piston étant dans ce mode de réalisation en contact direct avec le fluide, et - la figure 3 est une demi-coupe axiale montrant une variante de réalisation. Sur la figure 1, seule la chambre ou tête de dosage 1 d'une pompe à membrane mobile a été représentée, les autres éléments de la pompe demeurant classiques. Cette chambre de dosage 1 comporte essentiellement un corps de tête de pompe cylindrique 3 (faisant partie du corps de la pompe) dans lequel un fluide 5 est apte à être véhiculé, des boîtes à clapet de cheminement du fluide, respectivement une boîte à clapet d'admission 7 de fluide au niveau inférieur (bas de la planche de dessin) et une boîte à clapet de sortie 9 du fluide au niveau supérieur, un flasque d'extrémité circulaire 11 obturant la chambre de dosage 1 à l'extrémité du corps de pompe et une membrane mobile 13 animée par un piston non représenté et faisant varier le volume de la chambre de dosage 1 de manière à entraîner le fluide 5. Le flasque 11 est recouvert sur sa face interne 25 d'une fine membrane 15 également circulaire en polytétrafluorure d'éthylène (PTFE). Son épaisseur est constante, à savoir 1 mm ou 2 mm par exemple selon les dimensions de la pompe. Cette membrane 15 est fixée étanche dans la chambre de dosage 1 par pincement de son bord périphérique 17 contre un bord périphérique 19 de corps de tête (à forme de couronne plane perpendiculaire à l'axe de la tête de pompe) et le bord opposé complémentaire 21 du flasque. Elle est serrée au moyen de vis représentées seulement par leur axe de serrage 23 (en trait mixte), disposées régulièrement sur le bord de périphérie du flasque 11 et en prise dans le corps de tête 3 et/ou la pièce 4 de corps de pompe. Le flasque 11 comporte une face interne galbée 25 en saillie vers l'intérieur de la chambre de dosage 1 dont la surface courbe peut être sphérique par exemple ou d'une autre forme. Ainsi, la membrane fine isolante 15 se plaque contre le flasque 11 en service et les éventuelles traces d'air qui auraient pu être insérées au montage entre le flasque 11 et la membrane 15 sont chassées vers la périphérie et évacuées à l'extérieur au moyen d'un trou de purge traversant 27 ménagé à la périphérie du flasque 11. Ce trou de purge 27 peut être fermé par un bouchon 29 (en trait interrompu) après que l'air ait été purgé à la mise en pression de la pompe. Il est relié à un clapet antiretour 31 (à bille par exemple) purgeant automatiquement la membrane 15 en service, et éventuellement à un manomètre ou à un pressostat 33, disposé à la suite du clapet 31 et permettant de détecter une fuite éventuelle du fluide véhiculé 5 et donc une défaillance de la membrane fine 15. La membrane fine 15 isole par conséquent le flasque 11 du fluide véhiculé 5, lequel peut être chimiquement réactif, et permet ainsi d'utiliser un flasque 11 en matériau métallique non nécessairement chimiquement résistant au fluide véhiculé, plus facile à former et moins onéreux. Naturellement et comme représenté à la figure 2, le principe de l'invention peut s'appliquer à l'identique de l'exemple de réalisation précité à une pompe de dosage dont le fluide est véhiculé dans une chambre de dosage 1' pourvue d'un flasque 11' et d'une membrane fine 15', le fluide étant en contact non pas avec une membrane mobile mais avec un piston mobile 34 ou un élément d'entraînement du fluide anologue (pompe à élément rotatif par exemple). De plus et comme représenté dans la tête de dosage en variante de réalisation de la figure 3, la membrane isolante 15" peut recevoir sur sa face interne opposée au flasque 11" une plaque fine relativement rigide 35 fixée dans la chambre de dosage 1" de manière à plaquer la membrane 15" contre le flasque Il". Cette plaque fine 35 est fixée par son bord périphérique, lequel est pincé par serrage sur un côté entre un bord périphérique en épaulement complémentaire 37 du corps de la chambre de pompe 1" et de l'autre côté contre la membrane fine 15". Cette disposition permet éventuellement de s'affranchir d'un dégazage entre le flasque et la membrane et si l'on forme un orifice de purge 27", celui-ci peut rester ouvert et recevoir éventuellement un pressostat à la demande pour la détection d'anomalies. L'invention apporte ainsi une pompe de dosage de fluide, notamment chimiquement réactif, de conception simple et économique. REVENDICATIONS 1. Pompe de dosage notamment pour fluide (5) chimiquement réactif, comportant un corps pourvu d'une chambre de dosage (1, 1', l') apte à comporter ledit fluide et destinée à entraîner ledit fluide (5) entre une partie d'entrée et une partie de sortie de ladite chambre de dosage (1, 1' ,1"), et d'un organe d'entraînement du fluide (5) dans la chambre de dosage (1, 1', 1"), caractérisée en ce que la chambre de dosage (1, 1', 1") est pourvue au moins d'une membrane isolante (15, 15', 15") fixée solidairement à une de ses parois ou flasque (11, 11', 11"). 2. Pompe de dosage, selon la revendication 1, telle que ladite paroi (11, 11', 11") est un flasque destiné à obturer ladite chambre de dosage (1, 1', 1"), à une extrémité du corps de la pompe. 3. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 1 ou 2, telle que ledit organe d'entraînement du fluide (5) dans la chambre de dosage (1, 1', 1") est un piston apte à être animé d'un mouvement alternatif destiné à faire varier le volume de ladite chambre de dosage (1, 1', 1"). 4. Pompe de dosage, selon la revendication 3, telle que le piston est apte à être mis en contact direct avec le fluide (5). 5. Pompe de dosage, selon la revendication 3, telle que le piston est apte à être isolé du fluide (5) par au moins une membrane mobile (13). 6. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 2-5, telle que ledit flasque (11, 11', 11") est une pièce rigide, à forme de disque circulaire par exemple, et apte à résister à la pression de refoulement du fluide (5) véhiculé par la pompe. 7. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que ladite membrane isolante (15, 15', 15") est en matière synthétique apte à résister au fluide véhiculé par la pompe, et d'épaisseur de 0,5 à 5 mm et de préférence de 1 à 3 mm. 8. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que ladite membrane isolante (15, 15', 15'1 est en polytétrafluorure d'éthylène (P.T.F.E). 9. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que ladite membrane isolante (15, 15', 15") est maintenueplaquée contre la surface de ladite paroi ou flasque (11, 11', 11"), éventuellement par un élément adhésif. 10. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 1 à 8, telle que ladite membrane isolante (15, 15', 15") est maintenue plaquée contre la surface de ladite paroi ou flasque (11, 11', 11'), éventuellement par une matière lubrifiante. 11. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que ladite paroi ou flasque (11, 11') a une forme galbée régulière, à surface courbe convexe vers l'intérieur de la chambre de dosage (1, 1'). 12. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que la membrane isolante (15) est fixée dans la chambre de dosage (1), étant pincée serrée par sa périphérie entre le bord de périphérie (21) de ladite paroi ou flasque et le bord opposé complémentaire (19) du corps de la chambre de dosage (3). 13. Pompe de dosage, selon la revendication 12, telle que la membrane isolante (15) est fixée serrée par une série de vis (23) disposées régulièrement sur la périphérie de ladite paroi ou flasque (11) et vissées dans ladite paroi ou flasque (11) et la chambre de dosage (1). 14. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 12 ou 13, telle que lesdits bords de ladite paroi ou flasque et du corps de la chambre de dosage en contact avec la membrane isolante (15) comportent des stries circulaires favorisant l'adhérence de pincement de la membrane isolante (15). 15. Pompe de dosage, selon l'une des revendications précédentes, telle que ladite paroi ou flasque (11) comporte un trou de perçage traversant (27) afin de permettre un dégazage de l'air éventuellement passant dans la zone comprise entre la membrane isolante (15) et ladite paroi ou flasque (11), ce trou de perçage étant obturé par un bouchon étanche (29). 16. Pompe de dosage, selon la revendication 15, telle que ledit trou (27) est réalisé dans la périphérie de ladite paroi ou flasque (11). 17. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 15 ou 16, telle que ledit trou (27) reçoit un clapet anti-retour (31) apte à assurer le dégazage automatique en service de l'air éventuel compris entre ladite paroi ou flasque (11) et la membrane isolante (15). 18. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 15-17, telle que ledit trou de perçage (27) est relié à un manomètre ou pressostat (33), éventuellement relié audit clapet anti-retour (31) et apte à mesurer une pression de fluide (5) issue de la chambre de dosage (1) et à relever d'une défaillance de la membrane isolante (15). 19. Pompe de dosage, selon l'une des revendications 1-10, telle que ladite membrane isolante (15") reçoit sur sa face opposée à ladite paroi ou flasque (Il") une plaque fine rigide (35) fixée dans la chambre de dosage (1' .