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Patent 1317576 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1317576
(21) Application Number: 1317576
(54) English Title: POMPE A VIDE INTEGRALEMENT SECHE ET ETANCHE A MOUVEMENT RECTILIGNE DE COMPRESSION ALTERNATIVE
(54) French Title: COMPLETELY DRY AND SEALED, STRAIGHT DISPLACEMENT AND RECIPROCATING COMPRESSOR PUMP
Status: Expired and beyond the Period of Reversal
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • F4B 45/02 (2006.01)
  • F4B 37/14 (2006.01)
  • F4B 41/06 (2006.01)
(72) Inventors :
  • POTTIER, DANIEL (France)
  • LECLAIRE, REMI (France)
  • VULLIEZ, PAUL (France)
(73) Owners :
  • N O R M E T E X
(71) Applicants :
  • N O R M E T E X (France)
(74) Agent: NORTON ROSE FULBRIGHT CANADA LLP/S.E.N.C.R.L., S.R.L.
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1993-05-11
(22) Filed Date: 1985-07-23
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
84.11 652 (France) 1984-07-23

Abstracts

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
La pompe à vide intégralement sèche et étanche à
compression rectiligne alternative comporte, selon l'inven-
tion, au moins une chambre de pompage définie entre deux
pièces rigides axialement en regard, animées l'une vis-à-
vis de l'autre d'un mouvement axial rectiligne alternatif
et reliées entre elles par au moins un organe axialement
flexible de raideur radiale appropriée ; chaque organe com-
porte une portion radialement externe assujettie à une pre-
mière desdites pièces, la première pièce rigide est conformée
en regard axialement dudit organe avec un profil en coupe
diamétrale qui est sensiblement complémentaire du profil en
coupe diamétrale que cet organe tend à prendre, du fait de
sa raideur, en configuration rapprochée des pièces rigides.
Application notamment au pompage de gaz corrosifs ou radio-
actifs tels que du tritium.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.

13
Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit de propriété ou de privilège est
revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Pompe à vide poussé intégralement
sèche et étanche comportant au moins une chambre de
pompage à volume variable reliée à une tubulure
d'aspiration et à une tubulure de refoulement et des
moyens anti-retour agencés pour assurer un
écoulement de fluide en sens unique depuis ladite
tubulure d'aspiration jusqu'à ladite tubulure de
refoulement, ladite chambre comportant une paroi
d'extrémité axiale fixe et une paroi d'extrémité
axiale mobile, caractérisée en ce que ladite chambre
de pompage comporte au moins un organe métallique
circulaire flexible axialement et présentant une
certaine raideur radiale, en ce que cet organe a sa
partie extérieure fixée à une partie rigide de
ladite chambre de pompage et est rendu solidaire
d'un ensemble mobile assujetti à un mouvement axial
alternatif entre une configuration écartée et une
configuration rapprochée desdites parois d'extrémité
axiale et en ce que l'une desdites parois
d'extrémité axiale fixe et mobile a sensiblement le
même profil diamétral courbe, à un très petit jeu
près, que celui dudit organe métallique pour ladite
configuration rapprochée, de façon qu'un espace
résiduel faible existe entre ledit organe métallique
flexible et cette paroi d'extrémité axiale lui
faisant face.
2. Pompe à vide selon la revendication
1, caractérisée en ce que la ou chaque chambre de
pompage comporte un unique organe métallique
circulaire précité dont la partie extérieure est
reliée de façon étanche à ladite paroi d'extrémité
14
axiale fixe et dont une partie centrale est fixée
audit ensemble mobile.
3. Pompe à vide selon la revendication
1, caractérisée en ce que la ou chaque chambre de
pompage comporte deux organes métalliques précités,
réunis entre eux par des parties centrales
semblables de façon que leurs profils diamétraux
respectifs soient sensiblement symétriques par
rapport à un plan transversal, en ce que les parties
extérieures de ces
deux organes métalliques sont respectivement reliées de façon
étanche à ladite paroi d'extrémité axiale fixe et à ladite
paroi d'extrémité axiale mobile et en ce qu'un passage est
défini dans Lesdites parties centrales assemblées.
4. Pompe à vide selon la revendication 1, caractérisée
en ce que l'organe métallique circulaire précité a une confi-
guration annulaire à section droite sensiblement torique, ou-
verte extérieurement pour définir deux bords circulaires exter-
nes respectivement reliés à des parties rigides de la paroi
d'extrémité axiale fixe et de la paroi d'extrémité axiale mo-
bile, ces parois comportant des zones annulaires évidées de
profil diamétral correspondant sensiblement à celui que prend
une partie adjacente de l'organe métallique voisin dans une
configuration rapprochée précitée.
5. Pompe à vide selon la revendication 4, caractérisée
en ce que ledit organe métallique circulaire est formé de deux
diaphragmes annulaires métalliques souples reliés dos à dos,
par leurs bords circulaires internes.
6. Pompe à vide selon la revendication 1, carac-
térisée en ce que le ou les organes métalliques de
la ou chaque chambre de pompage sont entourés par un soufflet
métallique relié axialement de façon étanche, d'une part, à
une partie rigide fixe et, d'autre part, à une partie rigide
mobile de la pompe, de façon à définir une chambre annulaire
de sécurité séparant ladite chambre do pompage du milieu ex-
térieur.
7. Pompe à vide selon la revendication 6, caractérisée
en ce que la ou les chambres annulaires de sécurité précitées
sont en communication avec des moyens de mesure de pression.
8. Pompe à vide selon la revendication 6 ou 7, caractéri-
sée en ce que la ou les chambres annulaires de sécurité préci-
tées sont portées à une pression notablement plus faible que
la pression dudit milieu extérieur.
16
9. Pompe a vide selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que le profil diamétral de l'organe métal-
lique circulaire précité résulte de l'application d'une pres-
sion hydrostatique prédéterminée sur un disque métallique
maintenu à sa périphérie et sur une partie centrale, pour ob-
tenir une flexibilité axiale optimale.
10. Pompe à vide selon la revendication 1, ca-
ractérisée en ce que: l'ensemble mobile précité est
entraîne dans un mouvement rectiligne alternatif par un agen-
cement du type excentrique à cadre.
11. Pompe à vide selon la revendication 1, ca-
ractérisée en ce qu'elle est montée: en association
avec une pompe à vide intégralement sèche et étanche, du sen-
re comportant une spirale mobile imbriquée dans une spirale
fixe et adaptée pour décrire, dans cette spirale fixe, un
mouvement de translation circulaire commandé par trois excen-
triques de même excentricité et solidaire de trois arbres
parallèles dont l'un est attelé à un moteur et que ledit dis-
positif excentrique du type à cadre est monté sur un arbre
disposé dans le prolongement de celui des trois arbres qui est
entraîné par ledit moteur, ledit dispositif à excentrique
étant entraîné en rotation à partir dudit arbre.
12. Pompe à vide selon la revendication 1, caractérisée
en ce qu'elle est utilisée pour le pompage d'au moins un
produit toxique.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.

~31~76
Polnpe ~ vide inté~ralement sèclle et étanche à mouvement
rectili~ne de compression alternati~e.
La présente invention concerne une pompe à vide intégra-
lement sèche et étanche.
On connaît dejà des pompes inté~ralement sèches du type
a spirales et à étanchéité par soufflets métalliques. De tel-
tes pompes sont notamment décrites dans les brevets français
FR-2.141.402 et FR-2.153.129 de Monsieur Paul W LLI~Z et leurs
correspondants DE-2.2Z5.327 et US-3.802.809. Ces pompes sont
capables de refouler à la pression atmosphérique tout en at-
teignant un vide limite résiduel de 10 Pa (10 millibars)
environ.
Ces brevets proposent entre autre d'associer ces pompes
sèchcs à spirales à des pompes à membranes synthétiques, ce
qui permet d'atteindre un vide limite de 10 Pa (10 3 milli-
bars) environ. Cette solution est cependant limitée au pompa-
ge de saz compatibles avec la nature de la membrane synthéti-
que ; elle nlest pas applicable au pompage de gaz corrosifs
ou radio-actifs, tels ceux utilisés, par exemple, dans les
procédés d'enrichissement d'uranium ou de fuRion thermonuclé-
aire où seull'emploi d'organes de pompase entièrement métal-
liques est admissible.
On connait par ailleurs des pompes a vide sèches faisantintervenir une compres~ion alternative de soufflets métalli-
ques qui, en association avec des pompes à spirales du type
précité, permettent le pompage de gaz corrosifs ou radio-
actif~ jusqu'à un vide limite de mêllle ordre (10 1 Pa)O Lesperformances de ces pompes à soufflets restent toutefois li-
mitées en raison des volumes résiduels qui subsistent imman-
quablement au voisinage de ces soufflets.
On connait enfin d'autres types de pompes à membrane dé-
crits par exemple dans le brevet français N~ 1.~57.688 ou lebrevet américain N~ 2.021.156.
Les dispositifs décrits dans ces brevets sont munis d'une
ou plusieurs basues ri~ides montées flottantes dans le ou les
replis internes de la membrane. Outre les inconvénients,men-
~ionnés ci-dessus, résultant dans certains cas de l'utili~a-
tion de membranes synthétiques, la présence des bagues entrai-
3~
2 13~7~7~
ne une usure rapide de la membrane rendant ce ~enre de dis-
positif inutilisable pour les usases plus particulierement
en~isa~és dans le cadre de l'invention.
La présente invention a pour objet un nouveau type de
pompe à vide dont les organes de pompage sont métalliques et
qui présente de meilleures per~ormances. L'invention vise ain-
si une nouvelle pompe sèche à mouvement rectiligne de compres-
sion alternative permettant, avec une construction simple et
r~buste et un fonctionnement exempt d'aléas, l'obtention de
bon~es performances en vide limite grâce pour chaque cycle de
compression à une expulsion quasi complète du saz pompé.
L'invention vise aussi une pompe sèche à compression al-
ternative qui, en association avec une pompe sèche à spirales
du type précité, permette le pompage de tous ~az, y compris
corrosifs et radio-actifs, avec une amélioration sensible du
vide lilnite et de la pression de refoulement par rapport aux
pompes sèches connues.
Dans cet esprit, l'invention concerne une pompe à vide
intégralement sèche et étanche comportant au moins une cham-
bre de pompase à volume variable reliée à une tubulure d'as-
piration et à une tubulure de refoulement et des moyens anti-
retour agencés pour assurer un écoulement de fluide en sens
unique depuis ladite tubulure d'aspiration jusqu'à ladite tu-
bulure de refoulement, ladite chambre comportant une paroi
d'extrémité axiale fixe et une paroi d'extrémité axiale mobi-
le, caractérisée en ce que ladite chambre de pompage comporte
au moins un or~ane métallique circulaire flexible axialement
et présentant une certaine raideur radiale, en ce que cet or-
sane a sa partie extérieure fixée ~ une partie riside de la
dite chambre de pompase et est rendu solidaire d'un ense.nble
mobile assujetti à un mouvement axial alternatif entre une
configuration ocartée et une confisuration rapprochée desdi-
tes parois d'extrémité axiale et en ce que ledit orsane métal-
lique et la paroi d'extrémité axiale contre laquelle il vient
5 ~ appliquer ont sensiblement le même profil diamétral, dans
ladite confisuration rapprochée, pour que l'espace résiduel
entre ledit orsane metallique flexible et cette paroi d'extré-
mité axiale lui faisant face soit le plus réduit possible.
3 1 317~76
L'adéquation du proril des parties risides de la chambre
de pompa~e avec le profil que prend l'organe luétallique flexi-
ble en con~iguration rapprochée permet une expulsion presque
totale du gaz ~itué dans la chambre de pompase, le volume
résiduel de celle-ci étant ainsi réduit au minimum.
L'invention vise encore une pompe sèche avec une double
isolation métallique par rapport à l'ambiance atmosphérique
réalisée par l'installation d'un soufflet de sécurité placé
autour de l'organe métallique flexible et relié aux pièces
ri~ides. L'établissement dans le volume annulaire étanche ain-
si créé d'une pression judicieusement choisie et notablement
inférieure à la pression atmosphérique permet d'obtenir d'une
facon simple les deux résultats remarquables suivants :
1/ Le contrôle de toute fuite accidentelle à l'un des
orsanes métalliques flexibles par la mise en communi-
cation de ce volume étanche avec un pressostat de con-
trôle et d'alarme.
2/ La réduction des effets de fatigue supportés par l'or-
gane métallique flexible de pomRage lorsque ses parties
externes sont soumises directement à la pression atmos-
phérique.
L'orsane métallique flexible de pompage peut se présen-
ter sous la forme annulaire avec une section droite sensible-
ment torique, il peut dan~ ce cas atre fabriqué en une seule
pièce, tel un élément de soufflet, ou encore en d~ux pièces
par l'as-~embla~e et suivant leurs bords internes de deux dia-
phragmes métalliques préformés suivant une section droite
sensiblement demi-torique, c'est-à-dire ouverte radialement
vers l'extérieur (fisure 1 et fisure 2). Ce senre d'or$ane
flexible de forme sensiblement torique convient mieux à de
faibles courses de l'organe mobile de pompase et à l'obten-
tion de pressions de refoulement relativement élevées.
Avantaseusement ce type de pompe sèche peut être équipé
avec un autre modèle d'orsane métallique flexible obtenu à
partir d'un disque circulaire préformé en position libre,sui-
vant un profil diamétral donnant les meilleures performances
de flexibilité axiale pour un ninimum d'effort de fatigue.La~
réunion dos à dos de deux de ces disques dans leur
1317~7~
partie centrale permet tout en conservant pour une mame cour-
se de chacun d'eux les avantages de rlexibilité, de doubler
le volume de chaque chambre de pompage. Dans ce cas l'assem-
blase central de ces deux disques doit comporter un trou de
communication entre les deux parties d'une même chambre de
pompase .
Comme déjà si~nalé l'utilisation de la pompe à vide sui-
vant l'invention trouve un intérêt tout particulier lorsqu'
elle est associée avec les pompes à spirales ci-dessus men-
tionnées.
Dans ce cas le vide limite risoureusement sec obtenupeut atteindre 10 à 10 3 Pa tlO à 10 5 millibars) et ceci
conjointement avec l'obtention d'une pression de refoulement
notable suivant le type d'orsane flexible employé.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor-
tiront de la description qui va suivre de formes d'exécution
décrites à titre d'exemple en référence aux dessins annexés
dans lesquels :
la fisure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'
une partie d'une pompe suivant l'invention dans laquelle l'or-
sane métallique flexible de pompage constitué par un élément
annulaîre do section droite sensiblement torique réalisé par
l'assemblage de deux diaphrasmes est disposé entre, d'une
partt une paroi rigide fixe et, d'autre part, une paroi risi-
de mobile de manière à assurer un pompase de l'espace compri~entre l'élément annulaire et 1QS deux pièces risides ;
la fisure 2 est une vue analosue à la fisure 1, dans la-
quelle la partie de pompe représentée à la fisure 1 est dou-
blée de telle facon que l'une des chambres de pompage se trou-
ve au volume minimal, tandis que l'autre est au volume maxi-
mal, ce qui permet un pompase en ~érie ;
la fisure 3 est une vue en coupe diamétrale d'un organe
métallique flexible de pompase obtenu par le préformase d'un
seul disque métallique ;
la figure 4 est e~alement une vue en coupe diamétrale
d'un orsane métallique fle~ible constitué par l'assemblase
de deux or~anes identiques à celui de la fi~ure 3 ;
la fisure 5 est une vue schématique en coupe axiale
-- 1317576
d'une pompe analogue à celle représentée figure 2 mais où
chacune des deux chambres de pompage est équipée avec un or-
gane métallique flexible simple tel que représenté figure 3.
Sur cette fi.gure est également représenté un agencement de
5 soupapes différent de celui de la figure 2;
la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 mais avec
un organe métallique flexible double tel que représenté figu-
re 4;
la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII
10 de la figure 8 d'un groupe de pompage intégralement sec et
étanche réalisé par couplage d'une pompe selon la figure 5
avec une pompe à spirale à mouvement de translation circulai-
re; et
la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne brisée
15 VIII-VIII de la figure 7.
La figure 1 présente, à titre d'exemple non limitatif,
une partie de pompe à vide intégralement sèche et étanche à
mouvement rectiligne de compression alternative, adaptée se-
lon l'invention à pomper toutes sortes de milieux, même corro-
20 sifs ou radio-actifs.
Cette partie de pompe comprend une chambre de pompage 1
dont le volume variable est compris à l'intérieur radiale-
ment d'un organe métallique circulaire plus particulièrement
ici annulaire à section droite sensiblement torique, ouverte
25 extérieurement, flexible axialement et formé ici de deux dia-
phragmes annulaires métalliques souples 2 et 3 reliés dos à
dos, par leurs bords circulaires internes 4. Cette chambre
est par ailleurs délimitée par deux pièces rigides 5 et 6
axialement en regard définissant les parois d'extrémité axia-
30 le de la chambre de pompage et animées, l'une par rapport àl'autre, d'un mouvement axial alternatif rectiligne, suivant
un axe A-A, entre une configuration écartée et une configura-
tion rapprochée. L'élément annulaire 2-3 est raccordé suivant
ses bords circulaires externes 7 et 8, par exemple par soudu-
35 re, à chacune des deux pièces rigides, respectivement. Cespièces rigides présentent axialement, en regard, des surfaces
centrales g et 10 de profils complémentaires, et entre cel-
les-ci et les lignes de fixation de l'élément annulaire, des
~,
1317~76
z~nes annulaires évidées 9A et ]OA. Le profil de ces zones
9A et lOA doit être extrêmement précis pour qu'en confi~ura-
tion rapprocllée il puisse parfAitclnent correspondre à un petit
jeu près a celui quc prend alors l'élément annulaire flexible
2, 3, les surfaces centrales 9 et 10, représentées planes dans
l'exemple de la figure 1, venant ésalel~ent s'épouser au l~ême
petit jeu près. Grâce à ces dispositions le volu~e résiduel
de la chambre 1 est ainsi réduit au minimum.
Dans la partie de pornpe représentée à titre d'exemple à
la fi~ure 1, la pièce rigide supérieure 5 est fixée sur un
bâti B.
La partie rigide inférieure 6 appartient à un équipa~e
mobile ~l entraîné en mouvement à l'aide d'un dispositif à
excentrique 11 du type "à cadre", dont l'axe X-X croise l'axe
A-A à angle droit. Tol que représenté, le dispositif 11 com-
prend un arbre d'entraînement llA, alisné selon l'axe X-X,
solidaire d'un disque excentré llB ensagé dans un roulement
à billes llC. La pièce riside mobile 6 comporte deux plases
d'appui 6a et 6b parallèles a la surface centrale 10, entre
lesquelles est en~asée avec jeu la piste externe du roulement
à billes llC.
Lors de la rotation de l'excentrique 11 à partir de sa
position basse représentée ~ la fiSure 1, celui-ci exerce sur
l'équipase ~ une poussée axialc vers le haut, toute composan-
te radiale de frottement étant éliminée srâce à la coopéra-
tion par roulement du roulement à billes llC avec la plase
d'appui 6a. Ce mouvement ascendant se poursuit jusqu'à la po-
sition c~rrespondant à la confisuration rapprocllée, plliS la
rotation de l'excentrique 11 produit un mouvement descendant
de l'équipase mobile M ot cela se poursuit dc manière cycli-
que. Le débattement axial de l'équipase M est défini par 1'
excentricité "e" de l'excentriquc 11.
Dans les pièces risides 5 et 6 sont disposées des sou-
papes anti-retour du type à billes 12 et 13 assurant un écou-
lement de fluide à sens unique dans une tubulure 14 compre-
nant un tronçon d'aspiration 14A et un tronçon de refoulement
14B.
En fonctionnement, lors du mouvement ascendant de l'équi-
7 1317~76
pase mobile ~I, l'élément annulaire flexible 2-3 est prosres-
sivement amené à épouser à un tros petit jeu prcs les surfa-
ces des ~ones 9A et lOA de la chambre de pompa~e en même temps
que les surfaces centrales 9 et 10 de cette meme charabre
5 s'épousent é~alement ~ un très petit jeu près. Le saz est
ainsi expulsé dans sa presque totalité au travers de l'orifi-
ce de refoulement.
La fi~ure 2 représente ~e pompe selon l'invention qui
comporte deux chambres de pompage 1 et 1' du type précité,
mais disposées tête-bêche. Les mêmes signes de référenee ont
été utilisés pour désisner, à propos de la chambre supérieure
de pompage 1, les mêmes éléments qu'~ la fisure 1, et des si-
snes de référenccs analosues, mais sui~is d'un indice "prime"
pour désigner les éléments correspondants de la chambre infé-
rieure de pompase 1'.
Ces chambres 1 et 1' sont centrées et ali~nées sur lemême axe A-A et les pièces mobiles 6 et 6' qui contribuent,
avec les pièce~ risides fixes 5 et 5' et les éléments annu-
laires 2-3 et 2'-3', à les définir sont toutes deux solidai
res de l'équipase mobile M dont le guidase axial par rapport
au bâti B est assuré par les éléments annulaires 2-3 et 2'-3'
grâce en particulier à leur raideur radiale. De la sorte,ces
chambres suivent des cycles de compression en opposition de
phase, d'où un pompage en série de la chambre 1' vers la cham-
bre 1.
La tubul.ure 14A qui travorse l'équipase mobile M consti-
tue une tubulure d'admission pour la chambrc de pompase 1,
mais une tubulure de refoulement pour la chambre de pompage
1', laquelle reçoit une tubulure d'aspiration lI~C qui est
avantageu~eIllellt dans le prolonscment des tubuluros ll~A et l~B
qui constitue la tubulure de refoulcment de la chambre 1.
Pour des mesures de sécurité, chacun des éléments annu-
laires ou or~anes métalliques flcxibles de pompaSe 2-3 et
2'-3' est~ de façon préférentielle, entouré par un soufflet
métallique 15 ou 15', fixé aux pièces ri$ides fixe et mobile
5,6 au,xquelles est fixé ledit élément annulaire. Ces éléments
annulaires et ces soufflets définissent des chambres annulai-
res de sécurité 15A et 15'A qui assurent ~ne isolation des
1317S~6
chambres de pompa~e vis-a vis dc l'extérieur, Ces chambres
annulaires ~ont avanta$eusement reliées, par des tubulurcs
17A et 17B de liaison à un pressostat 16 adapté à contraler
que la pression du saz temoin contenu dans ces chambres reste
entre deux valeurs ]imites, et a déclencher tout système de
contrôle et de sécurité lorsque cette pression sort de cette
plage de valeurs admissibles. Le pressostat permet ainsi de
détecter toute rupture soit d'un élement annulaire, soit d'un
soufflet, sans qu'aucunc communication directe n'ait été éta-
blic entre l'intérieur des chambres de pompage et l'extérieur.Il en résulte une bonne sécurité dans le cas du pompase de
gaz dan~ereux,
Avantaseusement cette même disposition permet en mainte-
nant le saz témoin dans les chambres 15A et 15'A a une valeur
de pression notablement plus faible que la pression atmospl~é-
rique de diminuer d'autant les efforts de fatisue supportés
par les organes métalliques flexibles de pompase 2-3 et 2'-3'
lorsque leurs faces externes sont directement sou~nises à la
pression atmosphérique. Cet avanta~e appréciable se traduit
par une au~mentation de durée de vie de l'or~ane métallique
flexible de pompage, donc de fiabilité de l'ensemble de la
pompe.
La fisure 3 montre un orsane métallique flexible de pom-
pe lo obtenu à partir d'un disque plein et préformé suivant
un profil diamétral permettant une flexibilité axiale optima-
le, c'est-~-dire le meilleur déplac~ment axial pour le mini-
mum d'effort axial correspondant,
Plus précisément, la forme souhaitoe de l'orsane métalli-
que 18 est déterminée en soumettant l'une des faces d'un dis-
que métallique plein a unc pression hydrostatiquo prédétermi-
née, le disque étant ~naintenu à sa pcriphérie et sur une par-
tie centralc 33 circulaire. Le processus de forma~e simple
permet d'obtenir le profil diamétral donnant la flexibilité
axiale optimale mais il n'est pas forcé~nent utilisé industriel-
lement pour produire les orsanes flexibles lo. Ces dernierspeuvent atre par exemple obtenus par emboutissa$e de disques
semblables au moyen d'outils de presse conformés pour repro-
duire le profil souhaité, déterminé de la façon indiquée ci-
9 1317~7G
dessus. Cet orsane de pompase 18 est destiné a être raccordé
suivant son bord extérieur 7 à la pièce riside fixc 5 et à
l'equipase mobile 'I (figure 5) par une fixation centrale en
33, par tout moyen approprié.
La fiOure ~ montre un org~ne métallique flexible consti~
tué par deux or$anes 1~ identiques à celui de la fi~ure 3, et
réunis par leurs parties centrales 33 respectives, de façon
que leurs profils diamétraux soient sensiblement symétriques
par rapport à un plan tra~sversal à la direction axiale de
déplacement. Les bords extérieurs 7 et ô sont destinés à êtreraccordés de façon étanche, par exemple par soudure à chacune
des pièces rigides 5 et 6 respectivement et la partie centra-
le 33 comporte un passase 3~ pour la mise en communication
des deux parties de la chambre de pompase ainsi créée.
La fisure 5 représente un monta$e de pompe sèche similai-
re à celui représenté fi~ure 2, mais où les deux chambres de
pompase 1 et 1' sont comprises entre les pièces risides 5 et
5' et les organes flexibles de pompage constitués par deux
disques métalliques préformés tels que représentés fisure 3.
Ces organes unitaires 18 et 18' sont réunis par leurs bords
extérieurs 7 et 7' aux pièces rigides 5 et 5', et leur mouve-
ment axial alternatif leur est transmis par l'action de l'é-
quipase mobile M duquel elles sont solidaires par leur liai-
son en 33 et 33'. Dans cet agencement, l'orsane flexible 18
forme en quelque sorte la paroi d'cxtrémité axiale mobile de
la chambre à volume variable. Cet exemple de construction
comporte les détails déjà décrits fisure 2 et se rapportant
en particulier à l'établissement de la double enveloppe par
les soufflets 15 et 15' au contrôle des espaces 15A et 15'A
par le pressostat lG, et aux piaces tel l'excentrique 11
constituallt l'ensemble de l'excentrique à case. Contrairement
à la fisure 2, les tubulures 1l~ d'aspiration et dc refoule-
ment des saz sont situées a l'extérieur du corps de pompe et
elles sont munies de soupapes anti-retour ll~a du type à cla-
pets ou lamelles suivant les solutions classiques propres àun pompa~e alternatif.
La fiabilité et les perfornances de ce type de pompe
intésralcment sèche sont dues à la srande souplesse axiale
lo ~ 3~757~
des or~anes fle~ibles tels que 1~ et à la réduction des ef-
fets ~e fatisue qu'ils supportent par la mise sous faiblc
pression dans les esp~ces annulaires étanches 15A et 15lA,de
leurs surfaces extérleures.
La fisure 6 est une construction de pompe sèche identi-
que à celle représentée figure 5 mais avec l'adaptation d'un
organe de po~npage constitué de deux organes 18 réunis entre
eux par leur partie centrale 33 et tels que représentés fisu-
re 4. Ces orsanes doubles 18 et 18' sont raccordés par leurs
bords extérieurs 7-7' et 8-8' respectivement aux parties ri-
sides fixes 5 et 5' et à la pièce 6 qui fait partie de l'en-
semble mobile ~I, lequel SOU9 11 action de l'excentrique à cage
transmet à ces organes flexibles leur mouvement alternatif
axial.
On remarquera que pour un ~nême travail à chacun des 2
éléments d'un même orsane 18 ainsi constitué, le volume de la
chambre de pompage 1 se troove doublé par rapport au volume
d'une cllambre équipée con~e figure 5 d'un seul élément 18 non
doublé. Entre la confisuration écartée et la confisuration
rapprocllée de l'organe 18 le trou d'intercommunication 34 en-
tre les deux parties de la chanlbre 1 pernlet l'expulsion de la
totalité des gaz. La présente construction bénéficie des di-
verses dispositions avantaseuses déjà mentionnées pour la
construction suivant fisures 2 et 5.
Quoiqu~une pompe intégralement seche et étanche du type
précité puisse être utilisée seule, il est avantaseux de lui
associer une autre pompe, par exemple du type à spirales pré-
cédemment ;nentionné. Les fisures 7 et 8 representent une tel-
le pompe ~ spirales l9A associée à une pompe 19B du type dé-
crit a propos de la fisure 5 ci-dessus.
La pompe a spirales 19A, dont le principe est maintcnant
bien connu d'après les brevets précites de ~lonsieur Paul
VULLIEZ (~R-2.141.402 et FR-2.153.129 ; DE-2.225.327 ou US-
3.802.809, nota~nment) ne sera décrite ci-dessous que de façon
sommaire.
Elle comporte, dans unc enceinte fermée par une cloche
26 et un ensemble à double soufflet 27, une spirale fixe 24
solidaire par ~ne plaque 24A d~un canon 25 d'aspiration de
ll ~31~7~
~az et, im~ri~uee dans celle-ci, une spirale mob-ile 22 entrai-
nee dans un r.lcuv¢~lent de translati.on circulaire exacte adaptc
à lui faire lon~er radialement et axialement, respectivement,
avec un tr~s petit jeu constant, la spirale fixe 2~ et la pla-
que de base 2~A associée. Le mouvement de translation circulai-
re est commanclé par trois excentriques 23 de même excentricité
"e" , solidaires de *rois arbres parallèles 20 et en~ages ~u
moyen de roulements dans des cavités amcnasées axialement dans
la pièce 22A portant la spirale mobile 22.
L'un, 20A, des trois arbres 20 est entraîné en rotation
par un moteur 21, les autres arbres ne servant qu'à assurer
un guidage rigoureux de la spirale mobile 22. L'ensemble est
disposé dans un bâti Bl.
Les gaz à pomper sont aspirés, par une tubulure de liai-
son ~ l'enceinte a vider (non représentée) dans la tubulure 28
du canon 25, pénètrent entre les spirales à leur périphérie
et par compression entre ces spirales, sont refoulés vers 1'
axe dans une chambre annulaire 29 comprise entre le canon 25
et l'ensemble 27 à double soufflet.
Ces saz sont ensuite aspirés par une tubulure 30 vers les
chambres de po~npase 1 et 1' de la pompe 19B,
Cette pompe 19B est analosuc a la pompe de la figure 5
mais représentée a la figure 7 selon un plan de coupe perpen-
diculaire à celui de cette figure 5 ; les éléments correspon-
dants portent les mêmes chiffres que sur cette figure 5.Cette
pompe, de la maniere prccédcmn~ent décrite, refoule lesdits
gaz, soit à l'atmosphère, soit dans uno capacit~ ou dans un
circuit où ils peuvcnt, selon l'in.vontion, et suivant le type
d'orsane flexible utilise ~tre transfores a une prossion supé-
rieure a la prcssion atmosp1~orique.
On notera que l'entraincment de l'excentrique 11 dc lapompe l9B (excentricito ~'cl~) est assuré par la rotation d'un
arbre 32 disposé dans .le prolongement de l'arbre 20A entraîné
par le moteur 21. La liaison entre les arbres 20 ct 32 peut
être faite, soit directe~nent, soit à travers tout système ré-
ducteur de vitesse, la pompe 19B à compression alternative
conservant suffisamment d'efficacité a des vitesses réduites,
compte tenu du faible débit-masse des gaz à pomper aux pres-
12 1317576
sions où l'esscntiel du pompage est confié ~ la pompe à spira-
les.
De ;manière ~vanta~euse le volume situé entreles deux
soufflets de l'en.semble à double sou~flet 27 est ImiS en conmlu-
nication (par une tubulure 17C), co~ e les volumcs 15A et
15'A situés entre les or~anes flexibles 18 et 18' et les souf-
flets 15 et 15', avec un pressostat 16 adapté au contrôle de
toute fuite éventuelle aux or~anes flexibles 27, 16-18',
15-15'.
L'établissement pour ce contrôle d'une pression limitée
à quelques dizaines de millibars dans les espaces annulaires
étanches 15A et 15'A permet tout aussi avantaseusement de di-
minuer notablement les effets de fatisue sur les orsanes fle-
xibles 18 dont les ~aces externes sont ainsi soustraites à
l'action de la pression atmosphérique.
Il va de soi que la description qui précède n'a été pro-
poséequ'à titre illustratif et que de nombreuses variantes
peuvont être proposées par l'homme de l'art, notamment par
combinaison des diverses dispositions précitées, sans sortir
du cadre de l'invention, notamMent en ce qui concerne la struc-
~ture particuli.ère des orsanes métalliques flexibles de pompa-
~e, l'a~encetnent des diverses chambres de pompase au sein
d'une même pompe ou lc mode d'accouplement d'une pompe selon
l'invention à une autre pompe, notaolment du type à spirales
mais pas nécessairement.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Event History

Description Date
Time Limit for Reversal Expired 2008-05-12
Letter Sent 2007-05-11
Grant by Issuance 1993-05-11

Abandonment History

There is no abandonment history.

Fee History

Fee Type Anniversary Year Due Date Paid Date
MF (category 1, 5th anniv.) - standard 1998-05-11 1998-05-06
MF (category 1, 6th anniv.) - standard 1999-05-11 1999-05-10
MF (category 1, 7th anniv.) - standard 2000-05-11 2000-04-11
MF (category 1, 8th anniv.) - standard 2001-05-11 2001-05-09
MF (category 1, 9th anniv.) - standard 2002-05-13 2002-04-09
MF (category 1, 10th anniv.) - standard 2003-05-12 2003-04-24
MF (category 1, 11th anniv.) - standard 2004-05-11 2003-12-18
MF (category 1, 12th anniv.) - standard 2005-05-11 2005-05-04
MF (category 1, 13th anniv.) - standard 2006-05-11 2006-04-27
Owners on Record

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PAUL VULLIEZ
REMI LECLAIRE
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Cover Page 1994-01-21 1 14
Claims 1994-01-21 4 121
Drawings 1994-01-21 5 223
Abstract 1994-01-21 1 21
Descriptions 1994-01-21 12 562
Representative drawing 2001-07-31 1 24
Maintenance Fee Notice 2007-06-25 1 173
Fees 2005-05-03 1 39
Fees 2006-04-26 1 37
Fees 1997-04-06 1 53
Fees 1996-03-25 1 50
Fees 1995-04-25 1 51
PCT Correspondence 1993-02-14 1 34
Prosecution correspondence 1992-07-30 4 169
Prosecution correspondence 1992-04-24 4 156
Courtesy - Acknowledgment of Acceptance of Amendment after Notice of Allowance 1991-11-25 3 67
Prosecution correspondence 1988-09-26 4 150
Courtesy - Acknowledgment of Acceptance of Amendment after Notice of Allowance 1988-06-12 1 75
Prosecution correspondence 1987-11-24 3 62
Courtesy - Acknowledgment of Acceptance of Amendment after Notice of Allowance 1987-07-28 1 73
Prosecution correspondence 1992-12-17 1 25
Prosecution correspondence 1992-03-24 4 150
Prosecution correspondence 1992-12-17 1 28