FR2659696A1 - Pompe a membrane avec une membrane faconnee. - Google Patents

Abstract

Dans une pompe à membrane comportant une membrane façonnée qui est renforcée, dans sa région centrale (10), dans la direction du déplacement, qui possède, concentriquement à cette région, une région de bordure (21), à peu près en forme d'anneau circulaire et qui est serrée, par un bord de serrage (35) de cette région de bordure (21), sur le carter de pompe (10) et peut être déviée dans une position de point mort haut et une position de point mort bas, au moyen d'une bielle (3), il est prévu, suivant l'invention, que, sur le bord extérieur (7, 7') de la région centrale (10) de la membrane (2), une zone de pivotement (11) à peu près annulaire forme la transition entre la région centrale (10) et la région de bordure de la membrane (21) et que des nervures (12 ou 13), orientées vers la face inférieure de la membrane (14), se trouvent sur la face inférieure de la membrane (14), au moins dans sa région centrale (10) ou dans sa région de bordure (21).

Description

Pompe à membrane avec une membrane façonnée La présente invention concerne

une pompe à membrane comportant une membrane façonnée qui est renforcée dans sa région centrale, dans la direction du déplacement, qui possède, concentriquement à cette région, une région de bordure, à peu près en forme d'anneau circulaire et qui est serrée, par un bord de serrage de cette région de bordure, sur le carter de pompe et peut être déviée dans une position de point mort haut et une position de point mort bas, au moyen d'une bielle, ou moyens de déplacement similaires, agissant sur sa région centrale, la paroi de l'enceinte de pompe, adjacente à la face supérieure de la membrane et la face supérieure de la membrane étant adaptées géométriquement l'une à l'autre, dans leur région

centrale correspondante.

Dans les pompes à membrane connues de ce type, la paroi de l'enceinte de pompe, tournée vers la membrane façonnée, est de forme à peu près sphérique dans sa région centrale et la région centrale correspondante de la membrane est adaptée géométriquement, en ce qui concerne sa face supérieure, à cette région d'enceinte de pompe sphérique, ce qui fait que la face supérieure de la membrane épouse,au moins presque totalement, la paroi de l'enceinte de pompe, dans la position de point mort haut, au moins dans sa région centrale L'espace mort qui se produit à chaque course de travail de ces pompes peut ainsi être maintenu relativement petit Elles sont donc utilisées

comme pompes à vide.

Mais ces pompes ont toutefois encore de grands inconvénients C'est ainsi qu'on ne peut pas produire,avec elles, un vide très poussé L'une des raisons en est que la région de bordure élastique et mince de la membrane façonnée qui se rapproche,en dernier,de la paroi d'enceinte de pompe, lors de la course d'expulsion, peut se plier relativement facilement en direction du carter-moteur Le volume nuisible de la pompe à membrane devient donc relativement grand lors de la course d'expulsion En règle générale, les pompes connues de ce type ne permettent

d'obtenir un vide que de l'ordre de 75 torr.

Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été réalisé une pompe à membrane du type précité (voir DE-AS 22 11 096) dans laquelle la paroi de l'enceinte de pompe tournée vers la membrane, présente une courbure faisant légèrement saillie dans l'enceinte de pompe, dans la région dans laquelle la membrane s'approche en dernier du point

mort haut de l'enceinte de pompe L'espace mort supplémen-

taire qui résulte du fait que la membrane se plie, est ainsi presque totalement éliminé et, dans cette position de fonctionnement aussi, la membrane façonnée épouse bien la

paroi d'enceinte de pompe, dans la pratique.

Ces pompes avec membrane façonnée ont donné de bons résultats dans la pratique, à bien des égards Mais elles ont pour inconvénient que la membrane façonnée présente encore une accumulation de matière relativement importante, notamment dans sa région centrale et qu'à chaque course de travail, il faut produire un travail de foulage non négligeable qui conduit, entre autres, à un échauffement de la membrane façonnée, mais surtout à son usure prématurée En outre, ces membranes façonnées donnent encore lieu à des déformations relativement importantes pendant la course de travail, ce qui,pratiquement,réduit le volume d'aspiration maximal Un autre inconvénient réside, par exemple,dans une fabrication plus complexe de la paroi de l'enceinte de pompe, tournée vers la membrane, lorsque cette paroi doit présenter une courbure faisant légèrement

saillie dans l'enceinte de pompe.

L'invention se propose donc de réaliser une pompe à membrane du type précité qui, tout en évitant les inconvénients des pompes à membrane connues, maintienne aussi réduits que possible le travail de foulage de la membrane façonnée et la complexité de fabrication de la paroi d'enceinte de pompe, voisine de celle-ci, et qui permette,par ailleurs,de maintenir un volume d'aspiration relativement grand En particulier, la durée de vie de la

membrane façonnée qui constitue une pièce d'usure relative-

ment sensible des pompes à membrane, doit être aussi longue que possible Le domaine d'application de la pompe suivant l'invention ne doit pas être limité aux pompes à vide; éventuellement adaptées, elles doivent pouvoir être utilisées,par exemple, aussi pour produire des pressions

supérieures pour les gaz et les liquides à faire circuler.

Partant d'une pompe du type précité, ce but est atteint,suivant 1 'invention,par le fait que sur le bord extérieur de la région centrale de la membrane, une zone de pivotement à peu près annulaire forme la transition entre le région centrale et la région de bordure de la membrane et en ce que des nervures ou des parties saillantes de stabilisation similaires, orientées vers la face inférieure delamembrane, sont prévues sur la face inférieure de membrane, au moins dans sa région centrale ou dans sa région de bordure Grâce à cette configuration de la

membrane façonnée (dénommée ici aussi en abrégé: "membra-

ne"f), l'épaisseur de paroi de la membrane est inférieure, les autres conditions étant, par ailleurs égales, ce qui conduit à réduire le travail de foulage et à augmenter la durée de vie de la membrane; ceci a en outre pour effet de réduire la puissance d'entraînement nécessaire à la pompe à membrane ainsi que son poids Ce dernier conduit à réduire le balourd ou à simplifier l'équilibre des masses en cas de balourd Il en résulte une diminution des vibrations de la pompe à membrane, le parcours de vibration pouvant être,

par exemple,inférieur ou égal à 0,2 mm.

Une variante avantageuse de la pompe à membrane suivant l'invention réside dans le fait que les nervures ou parties saillantes de stabilisation similaires, placées sur la face inférieure de membrane, sont prévues sous la région centrale ainsi que sous la région de bordure de la membrane La membrane peut ainsi avoir une épaisseur de paroi relativement réduite, sur tout son diamètre soumis à la course, et avoir un poids relativement faible, ce qui

favorise encore les avantages déjà cités.

Pour le fonctionnement de la pompe à membrane en dépression comme en surpression, il est avantageux que les nervures ou similaires, placées sur la face inférieure de la région centrale de la membrane, soient des appuis de pression pour cette région centrale de la membrane, pour la course de pression ainsi que des éléments de traction pour

la course d'aspiration de la membrane et soient dimension-

nées en conséquence Grâce à ces nervures, la région centrale de la membrane est moins sensible aux oscillations et surtout moins bruyante, en cas de fonctionnement simultané ou alterné en dépression et surpression Il en va de même lorsque non seulement les nervures ou similaires placées sur la face inférieure de la région centrale, mais

aussi les autres placées sur la membrane, sont dimension-

nées suffisamment grandes, en particulier pour la course de

pression.

Une variante avantageuse de l'invention prévoit, sur la face inférieure de la membrane, un appui indéformable, côté manivelle, relié au corps de bielle ou similaire, qui empêche, au moins en grande partie, que la membrane ne se

plie en direction de la bielle, lors de sa course d'expul-

sion, les nervures ainsi que l'appui ayant une forme adaptée l'une à l'autre Ce moyen facilite l'utilisation de la pompe à membrane en fonctionnement sous pression, notamment, aussi, lorsque des pressions moyennes agissent

déjà sur la membrane et qui, sans cet appui, entraîne-

raient des déformations indésirables de la membrane.

D'autre part, la membrane façonnée peut être conçue de manière à pouvoir travailler sans cet appui, pour d'autres cas de charge La pompe à membrane peut être réalisée en un "bloc", ce qui veut dire que le nombre des pièces de

rechange à tenir en stock peut être limité.

Selon une autre variante de l'invention, il est prévu que la région de bordure de la membrane présente une épaisseur de paroi inférieure à l'épaisseur de paroi moyenne de sa région centrale On obtient ainsi une membrane d'épaisseur de paroi relativement réduite qui donne lieu aussi à un travail de foulage limité, sans qu'il en résulte des inconvénients pratiques, concernant l'obtention d'un volume de déplacement aussi grand que

possible et d'un vide poussé.

Etant donné que la face supérieure de la membrane porte un revêtement mince, continu et adapté au fluide à faire circuler, par exemple une couche chimiquement inerte en PTFE, la face supérieure de la membrane s'adapte facilement à la paroi d'enceinte de pompe voisine, notamment dans la région centrale, ce qui permet d'obtenir un vide aussi grand que possible de même qu'un volume de

déplacement maximal.

Du fait que sa zone de pivotement, placée entre la région centrale et la région de bordure de la membrane, est épaissie par rapport à la face inférieure de la-membrane et s'étend, de préférence, environ jusqu'au bord inférieur adjacent des nervures voisines respectives, la région de la membrane qui est soumise à un travail de foulage plus important, est maintenue petite et la

construction de l'enceinte de pompe s'en trouve simplifiée.

Selon une autre variante de pompe à membrane avec un noyau de stabilisation de forme, dans la région centrale de la membrane, il est prévu, que dans cette dernière, le noyau de stabilisation de forme est totalement entouré par le matériau de la membrane, vers le haut et,de préférence, latéralement et qu'il possède un élément de raccord avec le corps de bielle Ceci permet de minimiser encore la déformation de la membrane dans sa région

centrale et d'autoriser un volume de déplacement maximal.

Selon une autre variante de l'invention, il est prévu que le noyau d'entraînement ainsi que la partie de raccord, reliée à celui-ci, menant à la bielle, est en forme de T Cette disposition des nervures favorise, notamment avec la zone de pivotement annulaire, une configuration relativement uniforme de la membrane façonnée notamment de sa zone centrale, ce qui favorise,entre autres, un fonctionnement uniforme, des dilatations réduites, un travail de foulage réduit, une plus longue durée de vie et une puissance d'entraînement moindre pour la pompe à membrane Ces mêmes avantages s'obtiennent si l'on prévoit que les nervures ou parties saillantes de stabilisation similaires, situées sous la région de bordure de la membrane, sont placées dans les prolongements radiaux des nervures ou parties saillantes de stabilisation similaires,

se trouvant sous la région centrale.

Grâce au fait que la membrane possède un bord de serrage dans lequel l'épaisseur de bordure de la membrane est supérieure à l'épaisseur de la couche de membrane, dans la zone de sa région de bordure, entre les nervures radiales qui s'y trouvent, le bord extérieur de la membrane est bien fixé dans le carter de pompe Il en résulte,entre autres,que la membrane est moins sensible aux

oscillations et que le bruit produit est moins important.

Diverses autres caractéristiques de l'invention

ressortent de la description détaillée qui suit Des modes

de réalisation de l'invention sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale en partie en coupe d'une pompe à membrane connue du type précité, la figure 2 représente une variante de la

membrane façonnée de la figure 1, modifiée suivant l'inven-

tion, la figure 3 est une vue de dessus de la membrane de la figure 2, à plus petite échelle, la figure 4 est une vue latérale,en partie en coupe, d'une membrane façonnée selon la figure 2 ainsi qu'une vue partielle de la pompe à membrane correspondante, la bielle, le carter-moteur et le couvercle ayant été partiellement supprimés et au-dessous de la membrane façonnée se trouvant un appui indéformable et cette membrane se trouvant en position centrale, la figure 5 est une vue latérale partielle, en partie en coupe, de la pompe à membrane représentée sur la figure 4, dans laquelle la membrane se trouve à peu près dans sa position pivotée au maximum, la figure 6 est une vue latérale partielle en partie en coupe de la pompe à membrane des figures 4 et 5, la membrane se trouvant au point mort haut et la figure 7 est une vue latérale partielle en partie en coupe de la pompe à membrane des figures 4 à 6,

la membrane se trouvant au point mort bas.

La figure 1 représente une pompe à membrane 101 déjà connue qui sert à produire un vide De l'ensemble du carter de pompe il a été représenté, légèrement schématisé, le carter-moteur 4 et le couvercle D placé dessus, entre les bords desquels est serrée une membrane façonnée, également connue, désignée,dans son ensemble,par 102 Dans le couvercle D se trouve un canal d'entrée E et un canal de sortie A Ceux-ci débouchent, par leurs extrémités côté manivelle, dans l'enceinte de pompe 5 Dans ces pompes à membrane 101, il est prévu, au-dessus du couvercle D, de manière connue, une plaque de soupape et une plaque de tête qui ne font pas partie de la présente invention et qui ne sont pas représentées sur le dessin La membrane façonnée 102 connue est épaissie en continu dans sa région centrale qui est désignée, dans la vue en coupe de la figure 1, par les références 107, 108, 107 ' et est relativement rigide Concentriquement à cette région centrale 107, 108, 107 ', la membrane façonnée 102 connue possède une région de bordure mince et élastique à laquelle correspondent, sur la figure 1, les parties 106, 107 ou 107 ', 106 ' Cette région de bordure élastique, mince et en a forme d'anneau circulaire continu selon la figure 1 est désignée ci-après en abrégé par "zone élastique EZ"' Dans la région centrale, la membrane façonnée 102 possède, sur son côté tourné vers le carter-moteur K, une tubulure de raccord 25 en forme de moyeu qui est réalisée d'une seule pièce, par vulcanisation, sur un élément métallique non représenté qui est relié avec la bielle, désignée dans son ensemble par 3 La paroi du couvercle D, tournée vers la membrane façonnée 102, désignée ci-après en abrégé par "paroi d'enceinte de pompe 1041 ', forme avec la face supérieure de la membrane 20, l'enceinte de pompe 5 La paroi d'enceinte de pompe 104 est sphérique, dans sa région centrale,et son rayon Ri est égal à la distance R 2 séparant le centre M du palier de bielle et la face supérieure de la membrane 20, dans la région centrale de la membrane façonnée 102 La paroi d'enceinte de pompe 104 est donc adaptée, dans sa région centrale, à la face supérieure de la membrane façonnée 102 dans sa région centrale, ce qui fait que le volume nuisible en position de point mort haut est presque totalement supprimé La figure 1 représente une position intermédiaire de la bielle 3 entre son point mort haut et son point mort bas, la bielle 3 (voir flèche 15) et en conséquence la membrane façonnée 102 se déplaçant dans le sens de l'expulsion du fluide à faire circuler Avant que la course d'expulsion ne soit achevée, cette membrane façonnée 102 connue s'écarte légèrement en direction du carter-moteur K, dans la région par laquelle la membrane façonnée s'approche, en dernier, de la paroi d'enceinte de pompe 104 Dans la pompe à membrane connue 101 selon la figure 1, il est prévu,sur la paroi d'enceinte de pompe 104, une courbure 104 ' faisant saillie dans l'enceinte de

pompe 5, afin d'éviter l'espace mort qui se forme ainsi.

Cette courbure est destinée à compenser la flexion décrite plus haut de la zone élastique de la membrane façonnée 102,

de manière que l'espace mort supplémentaire, dû à l'affais-

sement d'une certaine partie de la membrane façonnée 102, soit presque totalement éliminé Même dans la position de fonctionnement, juste avant que le point mort haut ne soit atteint, la face supérieure 20 de la membrane façonnée 102 vient presque totalement épouser la paroi d'enceinte de pompe 104, conçue en conséquence, par la courbure saillante 104 ' La membrane façonnée 102 connue selon la figure 1 a été dessinée, pour plus de clarté, à une distance plus grande du point mort haut; mais on voit,à partir du tracé de la courbure des zones élastiques EZ, dans la région du canal d'entrée E et du canal de sortie A, de quelle manière agit la flèche indésirable de la partie gauche de la zone élastique de la membrane façonnée 102 et par quel type de

courbure 1041, ceci peut être compensé La coupe transver-

sale de la membrane façonnée 102 et les problèmes exposés

précédemment montrent que, dans des circonstances or-

dinaires, la membrane façonnée 102 ne doit pas présenter des sections transversales plus faibles, car, dans ce cas, le phénomène défavorable, décrit précédemment, de la

flexion d'une zone élastique EZ en direction du carter-

moteur K, serait encore accentué Il est souhaité,aussi,que la région centrale de la membrane façonnée 102 soit aussi indéformable que possible et c'est pourquoi il est prévu, par exemple dans la réalisation selon la figure 1, une

garniture de renfort 123 dans la région centrale.

Les pompes à membrane 101, telles que celles décrites précédemment en référence à la figure 1, ont donné de bons résultats à bien des égards, notamment pour produire un vide poussé Mais,comme il a déjà été dit plus haut, le travail de foulage que ces membranes façonnées 102 doivent accomplir est encore relativement important et entraîne les inconvénients cités En conséquence, la pompe à membrane 1 suivant l'invention et en particulier sa membrane façonnée 2 suivant l'invention,sont conçues de la façon suivante: Une pompe à membrane 1 est représentée dans une vue en coupe longitudinale partielle dans la région de sa membrane façonnée 2, sur la figure 2 Comme pour la figure 1, il a été représenté, au-dessous de cette membrane façonnée 2 suivant l'invention, désignée également ciaprès en abrégé par "membrane 2 ", la partie supérieure d'un cartermoteur K et au-dessus de la membrane 2, une partie du couvercle 2, comme sur la figure 1 La membrane 2 est renforcée dans sa région centrale 10, dans la direction du déplacement (voir double flèche 16) et concentriquement à cette région centrale 10 se trouve une région de bordure 21 mobile, en forme d'anneau circulaire Cette région se prolonge, radialement vers l'extérieur, par un bord de serrage 35 qui est serré entre le couvercle 10 et le bord supérieur du carte-moteur K Sur le côté de la région centrale 10 de la membrane 2, voisin du carter moteur, un corps de bielle 3 a agit sur la membrane 2, par une tige filetée 17 qui est reliée à celle-ci, de la même manière qu'indiqué sur la figure 1 Au lieu d'une bielle 3, mobile autour d'un point excentré (voir figure 1), un autre moyen de déplacement peut agir sur la face inférieure de la membrane 14 et déplacer celle-ci dans une position de point mort haut et une position de point mort bas La face supérieure delamefnbrane 20 est la face qui est tournée vers l'enceinte de pompe 5 et qui dans le couvercle D, fait face à la paroi 4 (en abrégé: paroi d'enceinte de pompe 4) voisine de la membrane 2 Cette paroi d'enceinte de pompe 4 est en forme de partie de sphère creuse, dans sa région centrale et au

moins adaptée à peu près à la courbure de la face supér-

ieure de la membrane 20, dans sa région centrale 10 correspon-

dante. Selon l'invention, il est prévu, dans le bord extérieur 7, 7 ' de la région centrale 10 de la membrane 2, une zone de pivotement il à peu près annulaire qui forme une transition entre la région centrale 10 et la région de bordure de la membrane 21 et sur la face inférieure de la membrane 14, il est prévu,au moins dans sa région centrale ou, sur la face inférieure de sa région de bordure 21, il des nervures 12 ou 13, orientées vers la face inférieure de la membrane 14 Par "face inférieure de la membrane 14 " on entend la face plate de la membrane 2 qui est tournée vers le carter-moteur K Au lieu de nervures, telles que celles qui sont bien visibles sur les figures 2 et 3, il est possible de prévoir, aussi, d'autres parties saillantes de stabilisation, orientées vers la face inférieure dela membrane 14, par exemple des bourrelets Les nervures avec des flancs de délimitation 18 ou 19, au moins à peu près parallèles (voir figure 3), ont,toutefois,cet avantage de présenter des surfaces relativement grandes qui favorisent

une évacuation de la chaleur.

La région de bordure 21 continue de la membrane 2, en f orme d'anneau circulaire, présente seulement une épaisseur de paroi d plus mince que l'épaisseur moyenne dm de la région centrale 10 de la membrane 2, les dimensions de la tubulure de raccord de la membrane 25 n'étant pas prises

en compte pour le calcul de cette épaisseur moyenne dm.

Comme le montrent les figures 2 et 3, des nervures 12 et 13

sont prévues sur la face inférieure de la membrane 14, au-

dessous de la région centrale 10 ainsi qu'au-dessous de la région de bordure 21 La zone de pivotement il de la membrane 2, située entre la région centrale 10 et la région de bordure 21, est surépaissie en direction de la face inférieure de la membrane 14, sous la forme d'un bourrelet 27 continu En direction de la face inférieure dela membrane 14, cette zone de pivotement s'étend à peu près jusqu'au bord inférieur 12 a et 13 a adjacent des nervures 12 ou 13 voisines Dans la région centrale 10 de la membrane 2, est logé un noyau de stabilisation de forme qui est prévu,en même temps,comme un noyau d'entraînement 23 et qui est totalement entouré par le matériau de la membrane, vers le haut ainsi que latéralement Comme matériau de membrane on a recours, de manière connue, à du caoutchouc ou à un

matériau caoutchouteux (élastomère) Le noyau d'entraîne-

ment 23 possède un élément de raccord 24 à l'extrémité 1 n libre duquel, orientée vers le carter-mojeur K, se trouve la tige filetée 17 sur laquelle doit être fixé le corps de bielle 3 a (voir figures 2 et 1) En choisissant les dimensions du noyau de stabilisation de forme qui sert en même temps de noyau d'entraînement 23 pour la région centrale 10, il est possible d'influencer en même temps la rigidité voulue ou une certaine déformabilité résiduelle de la région centrale de la membrane 2 Dans l'ensemble, le noyau d'entraînement 23, de préférence circulaire vu de dessus, en liaison avec son élément de raccord 24 et la tige filetée 17, est à peu près en forme de T dans son profil latéral, le noyau d'entraînement 23 vu en coupe transversale correspondant à l'élément transversal du "'T", étant logé dans la partie médiane de la région centrale 10 (voir figure 2) Ceci permet de transmettre les forces de traction comme les forces de cisaillement dans

cette région centrale 10.

Les nervures 12, placées dans la région centrale 10, s'étendent, par leur face inférieure, à peu pres depuis la face inférieure de la tubulure de raccord de membrane 25 jusqu'à la face inférieure 26 de la zone de pivotement annulaire 11 Ceci s'effectue sous un angle

d'inclinaison W d'environ 300 par rapport au plan d'orien-

tation longitudinal L de la membrane 2, le plan d'orienta-

tion longitudinal L étant perpendiculaire à l'axe central 28 de la membrane 2 (figure 2) Comme il ressort tout particulièrement de la figure 3, les nervures 13, situées au-dessous de la région de bordure 21 de la membrane 2, se trouvent dans le prolongement radial des nervures 12, situées au-dessous de la région centrale 10 L'angle d'inclinaison W doit être opportunément choisi tel que, pour un diamètre donné de la zone de pivotement, les forces puissent être transmises de manière optimale par les nervures Ceci implique une déformation élastique aussi réduite que possible des nervures et de la zone centrale,

jusqu'au diamètre de la zone de pivotement.

Comme le montrent clairement les figures 2 et 3, la membrane 2 possède un bord de serrage 35 dans lequel l'épaisseur de bordure d 2 est supérieure à l'épaisseur voisine d de la membrane 2, dans la région de bordure, entre les nervures 13 radiales qui s'y trouvent Il est avantageux,dans ce cas, que l'épaisseur d 2 de la région de bordure soit égale à l'épaisseur totale de la membrane et

des nervures 13 dans la région de bordure 21 ou à l'épais-

seur analogue de la membrane 2 dans la zone de pivotement 11 La figure 3 montre plus particulièrement, notamment en liaison avec la figure 2, que, dans la région de bordure 21 de la membrane 2 et du bord de serrage 35, 'sur la face inférieure de la membrane 2 (figure 2), une pluralité d'appuis 28 à peu près trapézoïdaux forment une ossature

désignée,dans son ensemble,par 36, qui se compose essen-

tiellement du bourrelet 27 formant la zone de pivotement 11, de la surépaisseur de membrane 34 se trouvant sur le bord de serrage 35, avec l'épaisseur d 2 ainsi qu'avec les

nervures 13 de la région de bordure 21 de la membrane 2.

Sur la face supérieure de la m 6 mbrane 20, la membrane 2, présentant l'épaisseur d réduite prévue à cet endroit, se prolonge, par cette ossature 36, jusqu'au bord de serrage L'épaisseur d de la membrane façonnée 2 proprement dite, continu, est égale à 1,25 mm dans la région de bordure 21 Par rapport au diamètre total Dl de la membrane totale 2 (figure 3), il en résulte un rapport Dl/d compris entre 60 est 120 mm environ Grâce aux moyens prescrits, notamment aux moyens rendant rigide la région centrale 10, avec le noyau d'entraînement 23 et les nervures 12, faisant partie de la région centrale 10 ainsi qu'à la zone de pivotement 11 en forme de bourrelet, faisant partie de l'ossature 36 précitée, on obtient, d'une part, une région centrale 10 relativement indéformable et, d'autre part, la région de bordure 21, nécessaire aux mouvements de montée et de descente de la membrane façonnée 2, avec une stabilité de forme et une résistance suffisantes de l'ensemble de la membrane façonnée et en même temps une configuration mince de la couche de membrane 29 continue, d'épaisseur réduite d La coopération de ces moyens contribue à réduire considérablement le travail de foulage dans la membrane façonnée 2. A l'extérieur,radialement,du bord de serrage 35 de la membrane 2, il est prévu un anneau d'ancrage 37 continu, faisant saillie,à la manière d'un bourrelet,sur la face inférieure de lamembrane 14 Cet anneau est assemblé, d'une seule pièce,avec l'ensemble de la membrane façonnée 2 et, dans la partie du carter-moteur K, entourant la membrane 2, il est prévu un évidement 38 adapté à cet anneau d'ancrage 37 (figure 2) Il en résulte, que dans la direction radiale aussi, la membrane 2 est bien fixée dans

le carter de pompe D, K, ce qui favorise un bon fonctionne-

ment Sur la face supérieure de la membrane 20, il peut être prévu un revêtement 22 mince, continu et adaptable au fluide à faire circuler Ce revêtement peut consister,par

exemple,en une couche chimiquement inerte de polytétrafluo-

roéthylène et avoir, par exemple, une épaisseur de 0,25 mm.

Le revêtement 22 n'est représenté qu'en partie sur la

figure 4 et à plus petite échelle.

Avec la pompe à membrane 1 suivant l'inven-

tion, on obtient un volume mort particulièrement réduit dans la position de point mort haut de la membrane façonnée 2, si le rayon de sphère R 2 dela région centrale de la membrane 2 correspond au rayon de sphère RI de la région centrale correspondante de la paroi d'enceinte de pompe 4 et si, en outre,la paroi d'enceinte de pompe 4 se prolonge comiquement, latéralement à cette région centrale, de manière que la partie d'enveloppe conique 50 se prolonge tangentiellement par la zone sphérique de la région centrale de la paroi d'enceinte de pompe 4 Il est possible, alors,d'éviter une découpe 104 ' telle que celle qui était nécessaire dans les pompes à membrane connues (voir figure 1) pour réduire l'espace mort La conception décrite précédemment de la région de bordure 21 de la membrane 2 ainsi que de son bord de serrage 35, en liaison avec la fixation correspondante sur le carter de pompe D, K, y

contribuent aussi.

Il s'est avéré qu'une pompe à membrane 1 du type précité peut aussi être utilisée comme pompe sous pression, par exemple aussi pour la circulation de gaz et de liquides Ceci s'applique en particulier lorsque les nervures 12, placées sur la face inférieure de la région centrale 10 de la membrane 2, sont conçues comme appuis de pression pour la région centrale 10, pour la course de pression ainsi que comme éléments de traction, pour la course d'aspiration de la membrane 2 et sont dimensionnées en conséquence Pour conserver les bonnes caractéristiques de refoulement de la pompe à membrane, y compris sous de fortes pressions, il est prévu, suivant une variante particulière de l'invention, de placer, sur la face inférieure 14 de la membrane 2, un appui 40 indéformable, côté manivelle, pour la face inférieure de la membrane, relié au corps de bielle 3 Lors de la course d'expulsion Pf 1 (figure 4), cet appui s'applique contre des parties de la face inférieure 14 de la membrane 2, les nervures 12 et 13

ainsi que l'appui 40 étant adaptés les uns aux autres.

Comme le montre clairement la figure 4, l'appui 40 s'applique, par sa surface annulaire supérieure 41, contre la face arrière de la membrane 2, dans une zone de bordure de la région centrale Cette surface annulaire supérieure 41 de l'appui 40 est placée dans la région du bourrelet 27 qui fait partie de la zone de pivotement 11 L'appui 40 est en forme de clef et son bord de clef 42, voisin de la membrane, présente la surface annulaire supérieure 41 précitée qui soutient, au moins partiellement, la face inférieure de la-membrane 14, dans la région de la zone de pivotement 11 Le bord de clef 42 de l'appui 40 se prolonge encore, radialement,par la zone de pivotement il en forme de bourrelet et,à cet endroit, ce bord de clef 42 est adapté dans son profil latéral, au moins par endroits, à la face inférieure 43 des nervures 13, telle qu'elle correspond à la position de point mort haut (figure 6) Dans ce cas, le bord de clef 42, radialement extérieur, descend vers le carter-moteur K, suivant la position oblique des faces inférieures 43 des nervures 13 situées à cet endroit Les figures 4 à 7 représentent différentes positions de travail de la membrane 2, en liaison avec les positions respectives de l'appui 40 et en particulier la coopération du bord de

clef 42, extérieur, chanfreiné en direction du carter-

moteur, en coopération avec les faces inférieures 43 des

nervures 13.

La pompe à membrane 1 décrite peut donc être équipée uniquement de la membrane façonnée 2 ou en plus de l'appui 40, lorsque ceci est souhaitable compte tenu de la

pression à laquelle est soumise la membrane 2.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Pompe à membrane comportant une membrane façonnée qui est renforcée, dans sa région centrale ( 10),

dans la direction du déplacement, qui possède, concentri-

quement à cette région, une région de bordure ( 21), à peu près en forme d'anneau circulaire et qui est serrée,par un bord de serrage ( 35) de cette région de bordure ( 21), sur le carter de pompe ( 10) et peut être déviée dans une position de point mort haut et une position de point mort bas, au moyen d'une bielle ( 3) ou moyens de déplacement similaires, agissant sur sa région centrale ( 10), la paroi de l'enceinte de pompe ( 5) (paroi d'enceinte de pompe 4), adjacente à la face supérieure de la membrane( 20) et la face supérieure de la membrane ( 20) étant adaptées géométriquement l'une à l'autre,dans leur région centrale correspondante, caractérisée en ce que,sur le bord extérieur ( 7, 7 ') de la région centrale ( 10) de la membrane ( 2), une zone de pivotement ( 11) à peu près annulaire forme la transition entre le région centrale ( 10) et la région de bordure de la membrane( 21) et en ce que des nervures ( 12 ou 13) ou des parties saillantes de stabilisation similaires, orientées vers la face inférieure de la membrane( 14), sont prévues sur la face inférieure de Sa membrane ( 14), au moins dans sa

région centrale ( 10) ou dans sa région de bordure ( 21).

2 Pompe à membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que la région de bordure ( 21) de la membrane ( 2) présente une épaisseur de paroi (d) inférieure à l'épaisseur de paroi (dm) moyenne de sa région centrale

( 10).

3 Pompe à membrane selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les nervures ( 12, 13) ou parties saillantes de stabilisation similaires, placées sur la face inférieure de lamembrane( 14), sont prévues sous la région centrale ( 10) ainsi que sous la région de bordure

( 21) de la membrane ( 2).

l 8 4 Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le rayon de

sphère (R 2) de la région centrale de la membrane ( 2) cor-

respond au rayon de sphère (Ri) de la région centrale correspondante de la paroi d'enceinte de pompe ( 4) et en ce que la paroi d'enceinte de pompe se prolonge,de préférence, coniquement, sur le côté de sa région centrale, la partie d'enveloppe conique ( 50) se prolongeant, opportunément, tangentiellement par la zone sphérique de la région

centrale de la paroi d'enceinte de pompe.

Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisée en ce que sa zone de

pivotement ( 11), placée entre la région centrale ( 10) et la région de bordure ( 21) de la membrane ( 2), est épaissie par rapport à la face inférieure de la membrane ( 14) et s'étend, de préférence, environ jusqu'au bord inférieur ( 12 a, 13 a)

adjacent des nervures ( 12, 13) voisines respectives.

6 Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 5, avec un noyau de stabilisation de

forme dans la région centrale de membrane, caractérisée en ce que,dans la région centrale ( 10) de la membrane ( 2), le noyau de stabilisation de forme est prévu comme un noyau d'entraînement ( 23) qui est entièrement entouré par le matériau de la membrane, vers le haut et,de préférence, latéralement et possède un élément de raccord ( 24) pour le

corps de bielle ( 3 a).

7 Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les nervures

( 12), situées dans la région centrale ( 10) de la membrane ( 2), s'étendent, par leur face inférieure, à peu près depuis une tubulure de raccord de membrane ( 25) jusqu'à la face inférieure ( 26) de la zone de pivotement ( 11) annulaire et vues en direction de la face inférieure de la membrane ( 14) S 'étendent, de préférence, à peu près en étoile à partir de la tubulure de raccord de la membrane ( 25), radialement vers un bourrelet ( 27), formant la zone de pivotement ( 11), faisant saillie sur la face inférieure de la jjjemnbrane ( 14) 8 Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les nervures

( 13) ou parties saillantes de stabilisation similaires, situées sous la région de bordure ( 21) de la membrane ( 2), sont placées dans les prolongements radiaux des nervures ( 12) ou parties saillantes de stabilisation similaires, se

trouvant sous la région centrale ( 10).

9 Pompe à membrane selon l'une quelconque des

revendications 1 à 8, caractérisée en ce que sa membrane

( 2) possède un bord de serrage ( 35) dans lequel l'épaisseur de bordure (d 2) de la membrane ( 2) est supérieure à l'épaisseur (d) de la couche de membrane ( 29), dans la zone de sa région de bordure ( 21), entre les nervures radiales

( 13) qui s'y trouvent.

Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 9, caractérisée en ce, que dans sa

région de bordure extérieure vue à partir de la face inférieure de la membrane ( 14) une pluralité d'appuis ( 28) trapézoïdaux forment une ossature ( 36) qui se compose essentiellement du bourrelet ( 27) formant la zone de pivotement ( 11), de la surépaisseur de membrane (d 2) se trouvant sur le bord de serrage ( 35) ainsi que des nervures ( 13) de la région de bordure ( 21) et en ce que la face supérieure de la mémbrane ( 20) se prolonge, par cette ossature ( 36), jusqu'au bord de serrage ( 35), l'épaisseurde la membrane (d) étant réduite et la couche de membrane ( 29)

étant relativement mince.

11 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'il est

prévu, de préférence radialement à l'extérieur du bord de serrage ( 35) de la membrane ( 2), un anneau d'ancrage ( 37)

continu, en forme de bourrelet, faisant saillieopportuné-

ment,de la face inférieure de la membrane( 14), lequel anneau est relié d'une seule pièce à la membrane ( 2) et en ce qu'il est prévu un évidement ( 38) adapté à l'anneau d'ancrage ( 7), dans la partie du carter de pompe (D; K),

entourant la membrane ( 2).

12 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la face

supérieure de la membrane ( 20) porte un revêtement ( 22) mince, continu et adapté au fluide à faire circuler, par

exemple une couche chimiquement inerte en PTFE.

13 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les

nervures ( 12) ou parties saillantes de stabilisation similaires, placées sur la face inférieure de la région centrale ( 10) de la membrane ( 2), sont conçues comme des appuis de pression pour la région centrale ( 10), pour la course de pression et comme éléments de traction pour la

course d'aspiration de la membrane ( 2) et sont dimension-

nées en conséquence.

14 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'il est

prévu, sur la face inférieure de la membrane ( 14), un appui ( 40) indéformable, côté manivelle, relié au corps de bielle ( 3) ou similaire, qui empêche,au moins en grande partie,que la membrane ( 2) ne se plie en direction de la bielle ( 3), lors de sa course d'expulsion (Pf 1), les nervures ( 12 et/ou 13) ainsi que l'appui ( 40) ayant une forme adaptée

l'une à l'autre.

Pompe à membrane selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'appui ( 40) est en forme de clef et soutient au moins des parties de la face inférieure de la membrane ( 14), par un bord de clef ( 41) proche de la membrane, de préférence dans la région du bourrelet de la membrane ( 27), faisant partie de la zone de pivotement

( 11).

16 Pompe à membrane selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que le bord de clef ( 42) de l'appui ( 40) dépasse radialement la zone de bordure ( 11) en forme de bourrelet et présente, à cet endroit, un profil descendant, de préférence vers l'enceinte de manivelle (K), adapté,au moins par endroits,à la face inférieure ( 43) des nervures ( 13) de la région de bordure ( 21), de manière à soutenir ces nervures,au moins radialement par endroits,

dans leur position supérieure.

17 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le noyau

d'entraînement ( 23) ainsi que la partie de raccord ( 24), reliée à celuici, menant à la bielle ( 3), est en forme de T. 18 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que les faces

inférieures ( 44) des nervures ( 12), situées dans la région centrale ( 10), partant à peu près de la tubulure de raccord ( 25) de la membrane ( 2), forment un angle de montée (W) qui est choisi,de préférence, tel qu'il puisse se produire une bonne transmission de la force, par les nervures ( 13), par

exemple un angle de 30 '.

19 Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que l'épais-

seur (d 2) de la membrane ( 2), dans le bord de serrage ( 34), correspond, au moins à peu près,à l'épaisseur de la couche de membrane ( 29) adjacente, augmentée de l'épaisseur des

nervures ( 13) situées à cet endroit.

Pompe à membrane selon l'une quelconque

des revendications 1 à 19, caractérisée en ce que les

flancs latéraux ( 18, 19) des nervures ( 12, 13) sont essentiellement formés par des surfaces de délimitation

planes.