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L'invention concerne les pompes du genre dans lequel une membrane dé- formable recevant sur un côté l'action d'un fluide moteur lui imprimant un mou- vement de va-et-vient, déplace par son côté opposé un fluide conduit, l'inversion de l'action du fluide moteur étant commandée directement par le mouvement de la membrane
On sait que de telles pompes présentent de nombreux avantageso En premier lieu, la membrane sépare, d'une façon simple et efficace le fluide moteur du fluide conduite ce qui rend ces pompes particulièrement aptes au transfert de fluides qui sont dangereux soit par leur nature, soit par le rayonnement qu'ils sont susceptibles d'émettre,
de sorte qu'un isolement complet des organes de com- mande et de réglage du dispositif de pompage de l'installation dans laquelle cir- cule le fluide nocif-est nécessaire. D'autre part9 la membrane déformable, qui constitue un variateur volumétrique, est toujours équilibrée, étant donné que les forces agissant sur ses deux faces opposées sont toujours sensiblement égaleso
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux pompes à membrane du genre visé, dans le but: d'une part, de permettre, d'une fa- çon très simple, un réglage du volume débité; d'autre part, d'augmenter le volume débité malgré un encombrement réduit de la pompe;
et aussi de permettre le fonc- tionnement de ces pompes par groupes, l'une d'elles étant utilisée comme pulsa- teur actionnant les autres pompes du groupe destinées, notamment à fonctionner en cascadeo Un tel fonctionnement peut, par exemple, présenter de l'intérêt dans des installations chimiques dans lesquelles il s'agit d'introduire, dans une tour de réaction, successivement des produits détermines, dans un ordre et dans des quantités déterminés
Suivant 1?invention, l'inversion du mouvement de la membrane est com- mandée à l'aide de deux butées montées, d'une façon réglable, sur un élément par- ticipant au mouvement de la membrane,et actionnant un dispositif distributeur du fluide de commande
Suivant une autre caractéristique de l'invention,
les butées d'inver- sion de marche actionnent un interrupteur électrique contrôlant un circuit de commande du fluide moteuro
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tubulures d'as- piration et de refoulement du fluide conduit sont raccordées à une conduite uni- que reliée à la tubulure d'admission du fluide moteur d'au moins une autre pompe à membrane, de sorte que la première pompe fonctionne en pulsateur commandant la deuxième pompes dite pompe réceptrice, qui effectue alors le transport d'un fluide conduit
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une seule pompe fonctionnant en pulsateur commande simultanément plusieurs pompes réceptrices, la somme des volumes déplacés par les pompes réceptrices étant égale au volume dé- placé par le pulsateur, les pompes réceptrices fonctionnant soit simultanément,
soit en cascade
Suivant une autre caractéristique de l'invention, lors d'un fonction- nement en cascade de plusieurs pompes réceptrices commandées par une pompe for- mant pulsateur,chaque pompe réceptrice comporte un distributeur contrôlant l'ad- mission du fluide moteur à la pompe suivante, ledit distributeur étant commandé par la membrane et coopérant avec un dispositif de verrouillage taré qui ne per- met son déplacement que lorsque la force tendant à le déplacer dépasse une valeur déterminée
Suivant une autre caractéristique de 1?invention, le tarage des dis- positifs de verrouillage des tiroirs de plusieurs pompes réceptrices destinées à fonctionner successivement est échelonné suivant l'ordre de fonctionnement désiré.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la membrane peut être composée de plusieurs membranes individuelles disposéesde préférence, soit
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coaxialement, soit suivant des axes parallèles.
Suivant une autre caractéristique de l'inventiondans le cas d'une membrane composée, l'une des membranes individuelles peut être une membrane pla- ne, tandis que les autres membranes individuelles sont des soufflets.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'une des membranes individuelles forme le pilote et commande le mouvement de l'ensemble des membra- nes individuelles, par la commande de l'admission du fluide moteur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre ; se référera au dessin annexé, dans lequel:
Fig. 1 montre schématiquement, en coupe axiale, une pompe à membrane perfectionnée suivant l'invention;
Figo 2 est une vue de détail montrant le réglage volumétrique;
Figo 3 montre schématiquement un ensemble de trois pompes réceptrices commandées par une pompe,du genre représenté à la Figo 1, fonctionnant en pul- sateur ;
Fig. 4 montre schématiquement un ensemble constitué par une membrane plane et une membrane tubulaire
La figure 1 représente, en coupe, une vue d'une pompe-pulsateur éta- blie conformément à l'invention.
Elle comprend un carter 1 fermé par un fond 2, comportant un piquage 3 destiné au raccordement de la canalisation 3a dans laquelle on peut établir al- ternativement soit le vide, soit une pression à l'aide d'un distributeur, tel qu'une électro-valve EV de modèle connu. Axialement au fond 2 est disposée une douille 4 munie d'un coussinet étanche 5 maintenu dans son logement par un écrou 6. Dans ce coussinet coulisse une tige 7 comportant une collerette 11 maintenue constamment appuyée sur l'appendice 8a d'un fond 8 solidaire, de manière étanche, d'une membrane déformable 9 constituée, dans l'exemple représenté, par un tube plissé en forme d'accordéon. La pression d'appui de la collerette 11 sur l'ap- pendice 8a est assurée par un ressort 10.
L'extrémité de la tige 7 opposée à la collerette 11 est filetée pour recevoir deux butées réglables 12 et 13 arrêtées respectivement par des contre-écrous 12' et 13'. Chacune de ces butées réglables 12 et 13 porte un faisceau de lames élastique 14 et 14' destinées à provoquer l'ouverture ou la fermeture d'un circuit électrique contrôlé par un interrupteur à deux positions 16 muni, à cet effet, de deux poussoirs opposés 17 et 17'. Cet interrupteur est fixé entre les deux butées 12 et 13, par une pièce de forme ap- propriée 18, sur le fond 20
Comme déjà exposé, l'une des extrémités de la membrane élastique 9 est rendue solidaire par soudure étanche du fond 8, tandis que l'autre est soudée sur une embase 19 pratiquée à l'intérieur du carter 1.
Ce dernier est muni d'une tubulure 20 pour le raccordement au dispositif de soupapes contrôlant l'aspira- tion ou le refoulement du liquide conduito
Ce dispositif est constitué par une boite 21 comportant dans sa par- tie médiane, un siège 22 avec lequel coopère la soupape d'aspiration 23, la sou- pape de refoulement 24 coopérant avec un siège 25 pratiqué dans la lanterne inté- rieure26 vissée à sa partie supérieure dans la boîte 21 de façon à être appliquée sur un siège 31.
La levée de la soupape de refoulement 24 est limitée par une tige 27 dont la position est définie par la came d'appui 28 qu'on peut faire pivoter au- tour de l'axe 29 à l'aide du levier 300 La lanterne intérieure 26 est percée se- lon ses génératrices d'orifices radiaux 34 permettant au liquide refoulé de pas- ser dans la chambre annulaire délimitée par la lanterne 26 et la boite extérieure 21. Sur cette boîte sont disposées les tubulures 32 et 33 destinées au raccorde-
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ment des conduits d'aspiration et de refoulement du liquide conduit.
La figure 2 représente un dispositifde réglage d'amplitude par dé- placement simultané des butées 12 et 13 dont l'éloignement ou le rapprochement sont assurés par deux filetages inverses droite et gauche, pratiqués sur une douille 40 tourillonnée librement sur la tige 79 cette douille étant arrêtée axia- lement par une butée 41 et maintenue par un écrou 42 vissé sur l'extrémité de la. tige 7.
La rotation de la douille 40 est assurée par deux pignons 43 et 449 en- grenant l'un avec l'autre et commandés par un dispositif appropriée
Le dispositif si-dessus fonctionne comme suite
On suppose que le micro-rupteur 16 a coupé le circuit d'excitation de l'électro-valve E.V. et que celle-ci établit alors la communication avec la sour- ce de vidéo Une dépression s'exerce donc sur l'ensemble de la membrane 9 et du fond 8 et l'aspire. Il s'ensuit une augmentation du volume de la chambre délimi- tée par le fond 8 et le fond du carter 1, la soupape 23 se soulève et le liquide conduit passe dans cette chambre. Lors de son déplacement le fond 8 entraîne la tige 7 ainsi que les butées 12 et 13.
La butée 12 se rapproche alors du pous- soir 17' du micro-rupteur 16 et finalement le repousses ce qui établit le courant sur 1'électro-valve E.V. Celle-ci coupe alors la communication avec la source de vide et l'établit avec la source de pression, le fond 8 est donc repoussé et chasse le liquide préalablement aspiréo Le clapet 23 se referme tandis que le clapet 24 se soulevé de son siège 25 d'une hauteur déterminée par le jeu donné par le positionnement de la tige 27 appuyée sur la came 28.
De ce fait, la va- leur de la section de passage du fluide à travers ce clapet 24 règlera le temps d'écoulement du fluide et aussi la fréquence des impulsionso En effet, la vites- se de déplacement de l'ensemble mobile de la pompe dépend de la vitesse d'écoule- ment du liquide conduit,la pression du fluide moteur étant constanteo D'autre part, l'inversion du mouvement de cet ensemble mobile est commandée par cet en- semble lui-même, à l'aide des butées 12, 13. Il s'ensuit que la fréquence des pulsations est de zéro pour la position fermée du clapet 24 et maximum pour la- levée totale de ce clapet
Dans son déplacement le fond 8 entraîne la tige 7 jusqu'au moment où la butée 13 vient couper le circuit électrique contrôlé par l'interrupteur 16.
Le vide se rétablit alors à nouveau, et le cycle recommencée
Le réglage de la fréquence des pulsations peut être effectué non seu- lement par la position de la case 28 mais aussi par le réglage de l'écartement des butées 12 et 13. Pour modifier en marche cet écartement, il suffira de pro- voquer la rotation du pignon 44 (Figo 2)o Celui-ci, par son engrènement avec le pignon 43, provoque la rotation de la douille 40 et, par suite, des deux pas de vis inversés, ce qui modifie l'écartement des butées 12 et 13 actionnant l'inter- rupteur 160
La pompe ci-dessus peut aussi être utilisée comme pulsateuro Les tu- bulures 32 et 33 sont alors connectées ensemble sur un conduit unique 80 aboutis- sant à la pompe réceptricecomme représenté en traits mixtes aux Figs.1 et 3.
La figure 3 représente, en coupe, une pompe réceptrice destinée à ac- tionner successivement plusieurs -récepteurs à partir d'un même pulsateuro Dans cette réalisation, le carter 50 est muni de deux clapets 51 et 52 de modèle connue destinés à 1 adduction et au refoulement du fluide conduite
A l'intérieur de ce carter est disposé un tube plissé en accordéon 53.
Ce tube est fixé, par soudure, sur une tête 54 qui constitue le cylindre 56 du distributeur,qui comporte un manchon cylindrique 55 coulissant à l'intérieur du cylindre 560 Sur ce cylindre sont disposés, selon deux génératrices opposées les piquages 57 et 589 le piquage 57 contenant un dispositif de verrouillage à rupture brusque, constitué par une bille 68 poussée par un ressort 59 dans l'une ou l'autre de deux gorges circulaires 60 et 60a pratiquées dans le manchon 55 et
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dont le rôle sera exposé plus loin. Le piquage 58 est destiné au montage de la canalisation reliant la première pompe à la tubulure 67' de la seconde. La par- tie supérieure du oylindre 56 comporté un raccord 67 pour la canalisation reliant la pompe au pulsateur de la Fig. 1.
Le manchon distributeur 55 comporte un canal axial 68a s'ouvrant, à une extrémité, dans le cylindre 53 et, à l'autre extrémité, par les orifices 61 et 62, à l'intérieur de l'enceinte délimitée par la tête 54, le tube plissé 53 et le fond 63. L'entraînement du distributeur 55 est assuré au moyen d'une fourchet- te 64 solidaire du fond 63 et se déplaçant entre deux butées 65 et 66 montées sur un prolongement du manchon 55.
Le manchon comporte encore un orifice radial 81 faisant communiquer le canal 68a avec le piquage 58 lorsque le manchon se trou- ve dans sa position basse représentée sur le dessino
L'ensemble de pompes réceptrices selon le schéma de la Fig. 3, fonc- tionne de la façon suivante:
Le pulsateur étant relié à la première pompe par la canalisation 80, et le manchon 55 étant dans sa position supérieure, la pression du fluide arrive à la tubulure 67. Cette pression passe par le canal central 68a du manchon 55 et, par les orifices 61-62 envahit la chambre interne de la membrane 53 fermée par le fond 63, et ce fond! La chambre inférieure 82 délimitée par le fond 63 et le carter 50 diminue de volume et expurge le liquide conduit par le clapet de re- foulement 51.
Ce déplacement du fond 63 entraîne la fourchette 64 qui, au bout d'une certaine course, attaque la butée inférieure 66 du manchon 55. Celui-ci est alors entraîné jusqu'au moment où l'orifice 81 débouche dans la tubulure 58 raccordée à la tubulure 67' de la deuxième pompe, comme représenté à la Figo 3.
Cette dernière, à son tour,sera soumise au même fonctionnement que la pompe précé- dente. Lorsque la deuxième pompe aura atteint le point final de sa course des- cendante, la tubulure 58' de la deuxième pompe correspondant à la turbulure 58 de la première sera en communication avec la tubulure 67" de la troisième pompe, et ainsi de suiteo Bien entendu, l'ensemble des volumes déplacés par les pompes réceptrices est égal à celui engendré par le pulsateuro
Lorsqu'à la fin de course du pulsateur, l'interrupteur 16 inverse le sens de marche de celui-ci, le fluide moteur est mis en dépression dans la con- duite 800 Par conséquent, les membranes 53-63 des trois pompes réceptrices sont aspirées et commencent une course ascendante Après une certaine course ascen- dante ayant pour effet l'aspiration d'un nouveau volume du fluide conduit dans chaque pompe,
à travers le clapet 52, la fourchette 64 bute contre la butée supé- rieure 65 dans les trois pompeso A cause du verrouillage des tiroirs par les bil- les 57 soumises à la force des ressorts 599 le mouvement des trois membranes s'ar- rête jusqu'à ce que la dépression progressivement croissante dans la conduite 80 permette aux membranes 53-63 de surmonter la résistance opposée par le tiroir ver- rouillé 55.
Il est à noter que les ressorts 59 sont tarés de telle façon que c'est le ressort de la pompe devant fonctionner la dernière lors de la course en dé- pression qui est le plus fort. On supposera que c'est la pompe de gauche de la Fig. 3 qui doit fonctionner la dernière lors de la course en dépression, et que, par conséquent, son ressort 59 soit plus fort que celui de la pompe médiane dont le ressort de verrouillage est, à son tour, plus fort que le ressort de verrouil- lage de la pompe de droite. Dans ce cas, c'est la membrane de la pompe de droite, qui surmonte la première la résistance du dispositif de verrouillage de son tiroir de distribution.
Lorsque cette pompe est arrivée à la fin de sa course d'aspira- tion, la dépression s'exerçant sur les membranes 53-63 des deux autres pompes devient suffisante pour permettre à la membrane de la pompe médiane d'amener son tiroir dans la position supérieure dans laquelle il interrompt la communication avec la pompe de droiteo Le tiroir de la pompe de gauche, par contre, est tou- jours maintenu dans la position représentée jusqu'à ce que la membrane de la pompe médiane ait terminé sa course ascendante.
Ce n'est qu'à ce moment que la dépres-
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sion agissant sur la membrane de la pompe de gauche permet à celle-ci de ramener le tiroir 55 à sa position supérieure, dans laquelle il coupe la communication avec la pompe médianeo
Le pulsateur inverse alors son sens de marche de façon à rétablir une pression dans la conduite 80. La pompe de gauche recommence alors sa course descendante assurant l'expulsion du fluide conduit à travers le clapet 51.
Tou- tefois les autres pompes ne sont alimentées en fluide moteur que lorsque la mem- brane 53-63 de la pompe de gauche amène, à la fin de sa course descendante, le tiroir dans la position représentéeo Ce déplacement du tiroir provoque l'alimen- tation de la pompe médiane;, tandis que l'alimentation de la troisième pompe reste coupée jusqu'à ce que le tiroir de la deuxième pompe soit également amené dans sa position inférieure
La figure 4 est une coupe schématique d'un dispositif susceptible également de fonctionner9 soit comme pompe, soit comme pulsateur, et dans lequel on utilise les déplacements simultanés d'une membrane plane ondulée 74 et d'un tu- be.plissé en accordéon 75 fixé par soudure concentriquement à la membrane plane 74 pour obtenir un volume déplacé plus important.
Dans cette réalisation, le tube plissé central 75 commande l'organe d'adduction du fluide. A cet effet, un élément lenticulaire 70, constituant le carter, est muni de tubulures 71 et 72 servant à l'arrivée et à la sortie du fluide conduite et comportant chacune un clapet de retenueo Ce carter est fermé par un couvercle 73 serrant de manière étanche la membrane plane ondulée 740 Sur le fond du tube 75, est appuyée une tige 76 coulissant dans un guide 77, cette tige 76 actionnant, par le dispositif déjà décrit en référence à la figure 1, l'interrupteur contrôlant l'électro-valve du fluide moteur (vide-pression) ladite valve étant raccordée par une canalisation (non représentée) à un orifice 79 pratiqué dans le couvercle 730
Bien entendu,
les modes de réalisation décrits ci-dessus et représen- tés sur le dessin ne sont donnés qu'à titre de simples exemples non limitatifs et on peut modifier de toute façon convenable la nature,la disposition, le mon- tage et la forme de leurs éléments, sans.9 pour cela, sortir du cadre de l'inven- tion. Ainsi, la commande de la came 28 et celle du pignon 44 réglant le fonction- nement de la pompe peuvent être asservies à tout phénomène désirée D'autre part, dans le cas d'une membrane composée9 celle-ci peut comporter plus de deux membra- nes individuelles,et notamment une membrane plane associée à plusieurs membranes ayant la forme de soufflets et,disposé concentriquement par rapport à la membrane plane
REVENDICATIONS.
1. - Pompe à membrane caractérisée en ce que l'inversion du mouve- ment de la membrane est commandée à l'aide de deux butées montées, d'une façon réglablesur un élément participant au mouvement de la membrane et actionnant un dispositif distributeur du fluide de commande.