Dispositif de détection de rupture d'une membrane de pompe à membrane

Abstract

 La gorge (13) de détection d'un fluide entre les membranes (1,2), signe de la rupture de l'une d'elles, est profilée en ogive pour éviter l'extrusion des membranes sous l'effet de la pression de pompage.

Description

[0001] Il est connu de séparer, dans une pompe à membrane, la chambre de travail de la chambre hydraulique de commande par une double paroi souple, constituée par deux membranes parallèles. Cette disposition augmente la sécurité de fonctionnement par le fait que la rupture d'une membrane n'entraîne pas la propagation du fluide pompé dans les orga­nes mobiles de la pompe. Cette propagation est à éviter compte tenu de la nature souvent corrosive du fluide véhiculé par la pompe.

[0002] Afin de disposer d'un moyen de surveillance de l'état des membranes, on met l'espace qui les sépare en com­munication avec l'extérieur de la pompe au moyen d'une cana­lisation pourvue d'une soupape de décharge . Ainsi un écou­lement dans la canalisation est-il le signe de la rupture d'une membrane.

[0003] La réalisation pratique de cette détection de rupture comporte une entretoise annulaire intercalée entre les parties périphériques des deux membranes. Un conduit radial est ménagé dans cette entretoise pour aboutir à l'es­pace entre les membranes. Afin que le débouché de ce conduit ne soit pas obturé par les membranes - entre lesquelles le volume a été réduit au minimum pendant le fonctionnement de la pompe - on ménage dans la surface intérieure de l'entre­toise, une gorge qui forme l'extrémité périphérique de cet espace, et au fond de laquelle débouche le conduit susdit.

[0004] De manière courante également, les deux membra­nes et l'entretoise intercalaire, prise en sandwich entre elles, sont fixées au corps de pompe par pincement entre une portée annulaire ménagée sur le corps de pompe (côté chambre de commande hydraulique) et une portée annulaire ménagée sur la tête de la pompe (côté chambre de travail) lorsque la tête et le corps sont assemblés. Plus précisément, ces portées sont ménagées sur les grilles avant et arrière d'appui des membranes à chacun des points extrêmes de leur débattement.

[0005] L'une des conséquences de ce mode de fixation et du vide réalisé entre les membranes par la pression exté­rieure est que chacune d'elle a tendance au cours des débat­tements à s'extruder dans la gorge de l'entretoise annulaire. Cette tendance est un facteur important de détérioration des membranes conduisant rapidement à la rupture.

[0006] L'invention entend remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de détection de rupture de membra­ne amélioré et en outre plus facile à fabriquer et de coût plus faible.

[0007] A cet effet l'invention a pour objet un dispo­sitif de détection de rupture d'une membrane de pompe à mem­brane actionnée hydrauliquement, constitué par une entre­toise annulaire disposée en sandwich entre les zones périphé­riques d'au moins deux membranes adjacentes, l'ensemble étant serré périphériquement entre deux éléments du corps de pompe, l'entretoise annulaire comportant au moins un conduit radial assurant la communication de l'espace délimité par les deux membranes et l'extérieur de la pompe, dans lequel le conduit radial débouche dans une gorge ménagée dans la face interne de l'entretoise annulaire, les parois de la gorge étant convergentes vers le centre de l'anneau.

[0008] Il est avantageux de prévoir le profil extérieur en section droite axiale de l'entretoise en forme d'ogive au niveau de la gorge, pour épouser la courbure de chacune des membranes lors de leur déflection pendant le pompage.

[0009] Le dispositif selon l'invention est de fabrica­tion aisée car, à partir d'une ébauche tournée, il suffit de procéder à une opération de repoussage des deux flancs de la gorge l'un vers l'autre, pour leur donner le profil extérieur désiré tout en retrécissant leur écartement afin d'interdire la pénétration du matériau des membranes dans cette gorge.

[0010] L'invention sera mieux comprise au cours de la description donnée ci-après à titre purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires.

[0011] Il sera fait référence au dessin annexé qui représente dans une figure unique par une vue partielle en coupe, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention.

[0012] En se reportant à cette figure, on voit deux membranes 1 et 2 montées de manière classique dans un corps de pompe 3, c'est-à-dire par pincement entre une grille d'appui arrière 4 et une grille d'appui avant 5, avec une entretoise annulaire 6 interposée. Les grilles d'appui 4 et 5 sont elles-mêmes pincées entre l'élément 7 du corps de pom­pe appartenant à la tête de pompage et l'élément 8 du corps constituant le bâti de la pompe. L'élément 7 définit la cham­bre 9 de pompage alors que l'élément 8 délimite la chambre 10 hydraulique d'actionnement de la pompe ; ces éléments sont bridés l'un contre l'autre avec les grilles et l'entre­toise annulaire entre eux, ainsi que des joints d'étanchéité 11.

[0013] Ce montage courant peut souffrir de nombreuses variantes de réalisation, notamment en ce qui concerne la présence l'absence ou la forme de l'une ou l'autre des grilles. Les dispositions spécifiques de l'invention qui sont décrites ci-dessus, s'appliquent à toutes ces variantes de réalisation.

[0014] L'entretoise annulaire 6 comporte une gorge in­terne 13 dont le volume est en communication avec l'espace intérieur délimité par les membranes 1 et 2. Cette gorge 13 communique par au moins un conduit radial 14 avec une cana­lisation extérieure qui n'est pas représentée mais qui peut être raccordée à l'entretoise au moyen d'une connexion vissée ou soudée dans l'orifice 15, avec, si nécessaire, l'interpo­sition d'un clapet de non-retour. Cette canalisation exté­rieure peut conduire à un détecteur de rupture de membrane constitué par exemple sous la forme d'une alarme.

[0015] On remarque que les parois latérales 13a, 13b de la gorge 13 sont repoussées l'une vers l'autre. La fente de communication de la gorge avec l'espace inter-membrane est de ce fait d'une largeur plus faible que la largeur du fond de la gorge 13. Il s'ensuit une impossibilité pour l'une ou l'autre des membranes de pénétrer dans la gorge 13 sous l'effet de la pression régnant dans l'une ou l'autre des chambres 9,10. En outre, la surface extérieure de chaque paroi 13a, 13b est incurvée ce qui confère au profil de l'en­tretoise 6 dans la zone de la gorge 13, tel qu'il apparaît dans la coupe axiale de la figure, la forme d'une ogive.

[0016] Ainsi dans la zone où la membrane est très forte­ment sollicitée en fatigue, les parois 13a et 13b forment un appui de forme adaptée à la courbure de la membrane qui inter­dit une flexion de celle-ci sur un trop petit rayon de cour­bure.

[0017] L'intérêt de cette forme particulière, outre les avantages décrits ci-dessus, réside également dans le fait que la fabrication de l'entretoise 6 est très simple. En effet, après avoir réalisé par tournage une ébauche dans laquelle les parois latérales de la gorge 13 sont parallèles, il suffit de repousser celles-ci au tour ou par fluotournage pour obtenir une gorge 13 profilée. Cette fabrication évite d'utiliser une entretoise en deux parties pour obtenir le même résultat.

[0018] Enfin, l'entretoise possède sur ses flancs des rainures circulaires 16, dans lesquelles la matière des mem­branes flue lors du pincement de celles-ci. Les plaques d'appui peuvent comporter des rainures semblables pour également ac­cueillir la matière qui flue. Cette matière peut être du poly­tétrafluoréthylène (PTFE) ou dans le cas de membranes composites une couche de (PTFE) et une couche d'élastomère. Ainsi les membranes sont cramponnées dans la structure de support et de fixation et l'étanchéité assurée est parfaite.

[0019] L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des pompes à membrane.

Revendications

1. Dispositif de détection de rupture d'une membrane de pompe à membrane actionnée hydrauliquement, constitué par une entretoise (6) annulaire disposée en sand­wich entre les zones périphériques d'au moins deux membranes (1,2) adjacentes, l'ensemble étant serré périphériquement entre deux éléments (7,8) du corps de pompe, l'entretoise an­nulaire (6) comportant au moins un conduit radial (14) assu­rant la communication de l'espace délimité par les deux membra­nes et l'extérieur de la pompe, caractérisé en ce que le conduit radial (14) débouche dans une gorge (13) ménagée dans la face interne de l'entretoise annulaire, les parois (13a, 13b) de la gorge (13) étant convergentes.

2. Dispositif selon la revendication 1 caracté­risé en ce que le profil extérieur en section droite axiale de l'entretoise (6) est, au niveau de la gorge (13), de forme ogivale.

3. Dispositif selon l'une quelconque des reven­dications précédentes caractérisé en ce que l'entretoise annulaire (6) est obtenue par usinage puis déformation pour profiler la zone de ladite gorge (13).

4. Dispositif selon l'une quelconque des reven­dications précédentes caractérisé en ce que les faces d'extré­mités parallèles de l'entretoise sont rainurées (16) circu­lairement.

Dessins