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Sommaire du brevet 2276848 

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Disponibilité de l'Abrégé et des Revendications

L'apparition de différences dans le texte et l'image des Revendications et de l'Abrégé dépend du moment auquel le document est publié. Les textes des Revendications et de l'Abrégé sont affichés :

  • lorsque la demande peut être examinée par le public;
  • lorsque le brevet est émis (délivrance).
(12) Demande de brevet: (11) CA 2276848
(54) Titre français: DIAPHRAGM PUMP
(54) Titre anglais: POMPE A MEMBRANE
Statut: Réputée abandonnée et au-delà du délai pour le rétablissement - en attente de la réponse à l’avis de communication rejetée
Données bibliographiques
(51) Classification internationale des brevets (CIB):
  • F4B 43/06 (2006.01)
  • B41J 2/175 (2006.01)
  • F4B 9/125 (2006.01)
  • F4B 9/133 (2006.01)
(72) Inventeurs :
  • PAGNON, ALAIN (France)
  • GARCIN, JEAN DENIS (France)
(73) Titulaires :
  • IMAJE S.A.
(71) Demandeurs :
  • IMAJE S.A. (France)
(74) Agent: LAVERY, DE BILLY, LLP
(74) Co-agent:
(45) Délivré:
(22) Date de dépôt: 1999-06-23
(41) Mise à la disponibilité du public: 1999-12-29
Requête d'examen: 2003-10-07
Licence disponible: S.O.
Cédé au domaine public: S.O.
(25) Langue des documents déposés: Français

Traité de coopération en matière de brevets (PCT): Non

(30) Données de priorité de la demande:
Numéro de la demande Pays / territoire Date
98 08224 (France) 1998-06-29

Abrégés

Abrégé français


La présente invention concerne une pompe à
membrane qui comprend un mécanisme de commande
entièrement pneumatique, ce mécanisme de commande
comportant un vérin double effet (18) auquel est reliée
une membrane (19), le refoulement étant obtenu par la
mise en pression de plusieurs chambres (15, 16, 17),
l'admission étant obtenue par la mise en pression d'une
première chambre (15), les autres chambres (16, 17)
étant à la pression atmosphérique.


Revendications

Note : Les revendications sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


20
REVENDICATIONS
1. Pompe à membrane, caractérisée en ce
qu'elle comprend un mécanisme de commande entièrement
pneumatique, ce mécanisme de commande comportant un
vérin double effet (18) auquel est reliée une membrane
(19), le refoulement étant obtenu par la mise en
pression de plusieurs chambres (15, 16 et 17),
l'admission étant obtenue par la mise en pression d'une
première chambre (15), les autres chambres (16 et 17)
étant à la pression atmosphérique.
2. Pompe à membrane selon la revendication 1
dont la commande est réalisée au moyen d'une seule
électrovanne 2 voies/2 positions complétée par la
présence d'un orifice calibré permettant la
dépressurisation des chambres (16 et 17).
3. Pompe à membrane selon la revendication 1
comprenant un corps (2) dans lequel sont creusés deux
cavités (3, 4) et des canaux de communication, un
piston de commande (18) en deux parties (5, 6), la
membrane (19) étant solidaire de la première des deux
parties (5) du piston.
4. Pompe à membrane selon la revendication 3
comprenant deux joints (7, 8) disposés entre le corps
(2) et le piston (18), l'un (7) étant solidaire du
corps (2), l'autre (8) étant solidaire de la deuxième
partie (6) du piston, le positionnement du piston (18),
muni de la membrane (19) à l'intérieur de ces deux
cavités (3 et 4) permettant de réaliser une grande
chambre en deux parties isobares (16 et 17), une petite
chambre (15), ainsi qu'une chambre d'accès (9)
auxquelles permettent d'accéder, respectivement,
différents orifices (26, 27), et notamment deux
orifices d'aspiration / refoulement (28 et 29).

21
5. Pompe à membrane selon l'une quelconque
des revendications 1 à 4 équipée d'un capteur de
pression et de température (53), ce dernier étant
directement en contact avec le fluide situé à
l'intérieur de la pompe(14).
6. Circuit hydraulique équipé de la pompe à
membrane selon l'une quelconque des revendications 1 à
5.
7. Circuit hydraulique selon la revendication
6 comportant des moyens de surveillance de la pression
source située en sortie du régulateur (30).
8. Circuit hydraulique selon la revendication
6 comportant des moyens de détermination du colmatage
d'un filtre (24) situé à son refoulement.
9. Circuit hydraulique selon la revendication
6 comportant des moyens de vérification de l'étanchéité
des composants de ce circuit.
10. Circuit hydraulique selon la
revendication 6 comportant des moyens de réalisation de
la fonctionnalité débitmètre des différentes quantités
de fluides consommés.
11. Imprimante à jet d'encre équipée d'un
circuit d'encre selon la revendication 6.

Description

Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.


CA 02276848 1999-06-23
1
POMPE A MEMBRANE
DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne une pompe à
membrane.
Etat de la technictue
Un document de l'art antérieur, le brevet US-A-
4 862 192, décrit une imprimante par points à jet
d'encre, avec un circuit à encre qui comprend un
dispositif de transfert pour transférer de l'encre
épaisse d'un premier réservoir d'alimentation et,
indépendamment de celui-ci, de l'additif d'un second
réservoir d'alimentation, dans une chambre d'encre. De
l'encre provenant de cette chambre d'encre est fournie
sous pression à une tête d'écriture. De l'encre est
retournée dans la chambre d'encre à travers un canal de
récupération, traversant la tête d'écriture et
récupérant les gouttelettes d'encre qui n'ont pas été
déviées pour des besoins d'écriture. Le dispositif de
transfert utilise de l'air pressurisé pour transporter
l' encre entre un réservoir d' encre, connecté à la tête
d'écriture, un réservoir de mélange, connecté aux
réservoirs d'alimentation, et un réservoir de
récupération, connecté au canal de récupération. Le
réservoir de mélange peut être alternativement connecté
à une ligne d'aspiration ou à une ligne de refoulement.
Dans cette imprimante de l'art connu, le
transfert d'encre est donc assuré par un réservoir
intermédiaire qui est, soit en dépression pour
récupérer l'encre se trouvant dans le réservoir de
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2
récupération, soit en pression lors de la phase
d'alimentation du réservoir (accumulateur) relié à la
tête d'impression.
La figure 1 montre le schéma de principe d' une
telle imprimante. Dans celle-ci la présence d'un volume
intermédiaire est source de problèmes. En effet les
dimensions de ce volume ne sont pas négligeables. Le
volume et la surface d'échange air/encre entraînent:
* une consommation d'air importante due aux
gonflages et dégonflages successifs de ce
volume intermédiaire ;
* une dissolution de l'air dans l'encre car le
volume de mélange n'est pas équipé d'un
séparateur air/encre ;
* un surdimensionnement et une multiplication
des composants pneumatiques (trois
régulateurs de pression, des vannes deux et
trois voies...).
Ces différents problèmes entraînent la mise en
oeuvre sur ces machines d'un système différent de celui
présenté ci-dessus. En effet sur les machines
commercialisées on peut observer que:
le transfert d'encre se fait avec une pompe à
membrane située entre le réservoir de mélange
et l'accumulateur ;
* le réservoir de mélange est en permanence en
dépression et devient en fait le réservoir de
récupération, qui d'ailleurs disparaît du
circuit primaire.
La figure 2 montre un schéma de principe du
système équipant les machines. Ce système, plus simple
et mieux adapté à une imprimante à jet d'encre, utilise
une pompe à membrane. Pour ce nouveau circuit,
l'admission de liquide est assurée par un ressort
intégré dans une pompe, qui plonge directement dans
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l'encre. Le ressort nécessite des guidages et centrages
qui augmentent de façon significative la taille de
celui-ci. La cylindrée d'une telle pompe est importante
et oblige la présence d'un régulateur mécanique de
précision de pression d'air sur l'accumulateur. Le
volume interne de la pompe étant important, un tel
système présente de nombreux inconvénients lors d'un
changement rapide de couleur de l'encre (la surface à
nettoyer est importante). Cette imprimante de l'art
connu n'utilise pas la pompe de manière
bidirectionnelle, si bien que l'on retrouve des clapets
à l'aspiration et quelquefois au refoulement des
pompes . Le principe de cette imprimante de l' art connu
est simple mais limité pour des applications d'avenir
(maîtrise des volumes transférés, facilité du rinçage
machine, changement de couleur, ajout d'encre et
d'additif par la pompe). I1 faut noter que sur cette
machine la pompe n'a qu'un nombre très limité de
fonctionnalités.
L'invention a pour objet une pompe à membrane
permettant de pallier ces différents inconvénients.
Exposé de l'invention
La présente invention décrit une pompe à
membrane comprenant un mécanisme de commande
entièrement pneumatique, ce mécanisme de commande
comportant un vérin double effet auquel est reliée une
membrane, le refoulement étant obtenu par la mise en
pression de plusieurs chambres, l'admission étant
obtenue par la mise en pression d'une première chambre,
les autres chambres étant à la pression atmosphérique.
Avantageusement la commande de cette pompe à
membrane est réalisée au moyen d'une seule électrovanne
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2 voies/2 positions complétée par la présence d'un
orifice calibré permettant la dépressurisation des
chambres.
Avantageusement cette pompe à membrane comprend
un corps dans lequel sont creusés deux cavités et des
canaux de communication, un piston de commande en deux
parties, la membrane étant solidaire de la première des
deux parties du piston. Elle comprend, de plus, deux
joints disposés entre le corps et le piston, l'un étant
solidaire du corps (joint de tige), l'autre étant
solidaire de la deuxième partie du piston (joint de
piston). Le positionnement du piston muni de la
membrane à l'intérieur de ces deux cavités permet de
réaliser une grande chambre en deux parties isobares,
une petite chambre, ainsi qu'une chambre d'accès
auxquelles permettent d'accéder, respectivement,
différents orifices, et notamment deux orifices
d'aspiration / refoulement.
De plus cette pompe
de l'invention ne
ncessite
plus l'utilisation d'un ressort pour le retour de la
pompe, comme dans le document de l'art antrieur. Ce
ressort est, en effet, un composant mcanique
calibrer, sujet des dispersions de caractristiques:
le ressort ne doit
pas tre trop fort
pour permettre
dans tous les cas
la commande de refoulement
et
suffisamment fort pour aussi permettre dans tous les
cas la commande d'aspiration. Une telle difficult
d'adaptation de ce composant aux conditions de
fonctionnement n' existe pas avec la pompe de
l'invention. En ef fet la pompe de l'invention s'adapte
toute volution de pression de fonctionnement. Ainsi
ce type de pompe a une forte capacit de dpression
indpendante de se s performances en pression. En effet
l'effort mis en jeu pour crer la dpression est
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directement associé au produit de la pression régnant
dans la petite chambre du vérin multipliée par la
surface de cette petite chambre. La dépression maximale
possible s'obtient en divisant l'effort par la surface
5 de la membrane. La pression régnant dans la petite
chambre est en permanence la pression source, on a
donc:
Dépression maximale = Pression source * (section petite
chambre / section membrane)
L'effort mis en jeu pour créer la pression est
associé directement au produit de la pression régnant
dans la grande chambre du vérin multipliée par la
surface de la membrane. La pression de refoulement
maximale possible avec ce type de pompe est donc la
pression source.
Si on note S la surface de la grande chambre, s
la surface de la petite chambre, S membrane la surface
de la membrane. Le montage peut se schématiser comme
illustré sur la figure 3. Lors du refoulement la
pression motrice s'applique sur (S membrane - s
tige + S) et pratiquemnt la même pression s'applique
sur s. On peut remarquer que . s tige = S - s, et
donc .
Effort de refoulement=Pression*((S membrane-(S-s)+S)-s)
soit .
Effort de refoulement = Pression * S membrane
L'effort moteur du refoulement est bien
indépendant de la section de la petite chambre du
vérin.
Avantageusement la pompe à membrane de
l' invention est équipée d' un capteur de pression et de
température, ce dernier étant directement en contact
avec le fluide situé à l'intérieur de la pompe.
L'invention concerne également un circuit
hydraulique équipé de cette pompe.
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6
Avantageusement celui-ci comporte .
- des moyens de surveillance de la pression
source située en sortie du régulateur ;
- des moyens de détermination du colmatage d'un
filtre situé à son refoulement ;
- des moyens de vérification de l'étanchéité
des composants du circuit d'encre ;
- des moyens de réalisation de la
fonctionnalité débitmètre des différentes quantités de
fluides consommés.
L'invention concerne aussi une imprimante à jet
d'encre équipée de ce circuit d'encre.
La pompe de l'invention présente de nombreux
avantages .
- simplicité ;
- faible nombre de pièces ;
- volumes morts très faibles ;
- fiabilité de fonctionnement.
Brève description des dessins
Les figures 1 et 2 représentent deux exemples
de réalisation de dispositifs de l'art antérieur ;
- la figure 3 précise les surfaces concernées
pour le calcul des forces mises en jeu pendant un cycle
de refoulement de la pompe de l'invention ;
- La figure 4 illustre la pompe à membrane de
l'invention ;
- la figure 5 illustre le schéma
hydropneumatique d'un circuit d'encre mettant en oeuvre
la pompe de l'invention ;
- les figures 6 et 7 correspondent au signal
pression de la pompe dans un cycle typique
d'aspiration / refoulement.
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7
Exposé détaillé de modes de réalisation
La pompe à membrane de l'invention, comme
représentée sur les figures 4 et 5, est formée d'un
corps 2 dans lequel sont creusés des canaux de
communication, et deux cavités 3, 4 dans lesquelles se
déplacent les deux parties 5, 6 d'un piston 18, une
membrane 19 étant solidaire de la première 5 de ces
deux parties. Deux joints 7, 8 sont disposés entre le
corps 2 et le piston 18, l'un 7 étant solidaire du
corps 2, l'autre 8 étant solidaire de la deuxième
partie 6 du piston. Le positionnement du piston 18,
muni de la membrane 19 à l'intérieur de ces deux
cavités 3 et 4 permet de réaliser une grande chambre en
deux parties isobares 16 et 17 reliées entre elles, une
petite chambre 15, ainsi qu'une chambre d'accès 9
auxquelles permettent d'accéder, respectivement, des
orifices 26, 27, et deux orifices d'aspiration /
refoulement 28 et 29.
Dans la pompe à membrane de l'invention le
diamètre d'encastrement sur le piston 18 est défini de
manière à minimiser l'énergie totale de déformation
élastique (critère de Von Mises) . De plus le piston 18
comporte une zone d'appui de la membrane 19 utilisée
lors de la séquence de refoulement. Cette zone d'appui
permet de minimiser la déformation de la membrane.
L'épaisseur de la membrane 19 peut être importante car
l'énergie motrice nécessaire au mouvement est faible
(en fait l' énergie de déformation de la membrane étant
minimisée, l'énergie nécessaire pour la mouvoir est
faible). On peut également noter que l'énergie
pneumatique ne présente pas les problèmes de couple
moteur et de stabilité de vitesse de rotation
(vibrations) que l'on peut rencontrer avec un moteur
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électrique (pas à pas en particulier). La commande en
air est donc beaucoup plus douce.
L'augmentation de l'épaisseur de membrane 19
permet d'obtenir une excellente durée de vie de la
pompe (supérieure à trois ans de fonctionnement en 2x8,
300 jours par an d'après les résultats d'essais).
Les formes internes à la pompe de l'invention
restent simples de manière à ne pas créer des zones de
rétention difficiles à nettoyer.
Une caractéristique originale de la pompe de
l'invention réside dans son mécanisme de commande
entièrement pneumatique. Le refoulement est obtenu par
la mise en pression de la membrane. L'aspiration
(admission) est aussi obtenue par la mise en pression
d'une surface reliée à la membrane.
En fait la membrane est reliée à un vérin de
commande (piston 18). Ce vérin est un vérin double
effet pour lequel la pression est toujours présente
dans la petite chambre 15. Lorsque les autres surfaces
(membrane et grande chambre du vérin) sont laissées à
la pression atmosphérique, on peut assurer l'aspiration
de liquide. En mettant en pression la membrane et la
grande chambre du vérin, on peut refouler.
La petite chambre 15 du vérin est reliée en
permanence avec la pression source et une seule
électrovanne deux voies/deux positions est suffisante
pour pouvoir mettre en pression les autres surfaces,
afin de créer le déplacement du vérin et donc par
conséquent le pompage.
La course de ce type de pompe est associée à la
différence de deux dimensions géométriques. La première
dimension sépare les faces B3 et B4 de la pièce 6 et la
deuxième dimension sépare les faces Bl et B2 de la
pièce 2 (voir la figure 4). La reproductibilité de
cette dimension est très bonne et ne dépend en fait que
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9
de la qualité de réalisation de la pièce 2 et de la
pièce 6 (en moulage ou en usinage). Cette
reproductibilité de la course permet d'obtenir des
pompes ayant une cylindrée (volume déplacé à chaque
coup de pompe) identique. Pour une imprimante à jet
d'encre on peut alors utiliser la pompe comme
débitmètre et mesurer, par exemple, les consommations
d'encre et de solvant ainsi que le débit du jet.
Pour ce type de pompe le choix d'une course
faible (de l'ordre de 1 mm) apporte plusieurs intérêts:
* la déformation de la membrane ainsi que
l'énergie de déformation restent faibles.
Cette caractéristique est très importante et
permet d'obtenir une durée de vie de la
membrane compatible avec plusieurs années
d'utilisation d'une imprimante à jet
d'encre ;
* les étanchéités associées au vérin de
commande sont ainsi très faciles à réaliser.
Deux joints toriques standard (les joints 7
et 8 sur la figure 4) permettent d'assurer la
fonctionnalité étanchéité avec en plus deux
avantages primordiaux .
a)Dans le déplacement relatif du piston par
rapport à la pièce 2 (voir la figure 4 ) le
mouvement se fait pratiquement sans
frottement. Le déplacement étant faible, le
joint se déforme et roule dans son logement
sans frotter. On observe que l'usure des
joints est pratiquement inexistante et que
l'effort nécessaire au déplacement du vérin
est négligeable devant les pressions mises
en jeu. La durée de vie de l'étanchéité est
supérieure à 50 millions de manoeuvres
d'après les résultats de test.
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b)Le coût de la fonctionnalité étanchéité est
faible grâce à l'utilisation d'éléments
standards utilisés en masse dans une
majorité de composants pneumatiques.
5
Pour résumer la fonctionnalité étanchéité vérin
pour ce type de pompe est simple, peu coûteuse et d'une
durée de vie très intéressante.
Pour une utilisation sur imprimante à jet
10 d'encre les matériaux en contact avec l'encre sont
choisis en fonction de leur compatibilité chimique avec
les fluides (encre , solvant). Ainsi un axe 5 en acier
inoxydable et une membrane 19 en téflon (0.5 mm
d'épaisseur par exemple) sont bien adaptés à
l'utilisation sur une imprimante à jet d'encre. Un
surmoulage de la membrane sur l'axe est d'ailleurs
possible et a été réalisé pour essai.
Dans un exemple de mise en oeuvre, la pompe de
l'invention 14 est utilise dans un circuit d'encre tel
que reprsent sur la figure 5. Celui-ci comprend une
cartouche d'encre 10, une cartouche d'additif 11, un
rservoir de rcupration 12 et un accumulateur 13,
chacun de ces diffrents lments tant reli la
pompe de l'invention 14, qui permet un transf ert
d'encre, des filtres air 31 et 44, un filtre en cre
24, un rgulateur de pression 30, un condenseur 45 et
son radiateur, des canaux de liaison sur lesquels s ont
disposes des lectrovannes 20, 21, 22, 23, 25, 34, 37,
40, 43, et une carte lectronique de commande de ces
diffrents lments.
Les parties basses de la cartouche d'encre 10,
de la cartouche d'additif 11, les parties haute et
basse de l'accumulateur 13 sont relies un m me
orifice d'aspiration / refoulement de la pompe 14 au
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11
travers respectivement d'lectrovannes 20, 21, 22 et
23. Un filtre 24 dit "principal" est dispos entre le
bas de l'accumulateur 13 et l'lectrovanne 23. Le bas
de l'accumulateur 13 est galement reli la tte de
projection d'encre. La partie basse du rservoir de
rcupration 12 est relie un second orifice de
refoulement / aspiration de la pompe 14 travers une
lectrovanne 25.
Le circuit d'encre comprend galement un
rgulateur de pression 30 reli en entre au rseau
d'air comprim (5-10 bars) au travers d'un filtre air
31 et en sortie aux balayages lectronique et circuit
d' encre au travers de deux orifices calibrs 32 et 33.
La sortie du rgulateur de pression 30 est rel ie
galement:
- la pressurisation de tte au travers d' une
lectrovanne 34 et d'un orifice calibr 35 ;
- l'accumulateur 13 au travers d' une
lectrovanne 34, d'une lectrovanne 43 et d'un orif ice
calibr 35a ;
- la grande chambre de la pompe 14 et un
orifice de dcompression 38 au travers d' une
lectrovanne 37 ;
- la petite chambre 15 de la pompe 14 ;
- un rejet extrieur au travers d' une
lectrovanne 40, d'un orifice calibr rglable 41 et
d'un venturi 42, le bas du filtre 31 tant galement
reli ce rejet extrieur au travers d'un orif ice
calibr 46.
La partie haute de l'accumulateur 13 est reliée
au point commun à l'électrovanne 34 et à l'orifice
calibré 35 par une électrovanne 43 au travers de
l'orifice calibré 35a.
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12
La partie haute du réservoir de récupération 12
est reliée au ventûri 42 au travers d'un filtre 44 et
d' un condenseur 45, et sa partie basse à l' aspiration
de la gouttière encre située à la base de la tête de
projection d'encre. Un capteur de niveau, par exemple
un détecteur 50 sans contact, est fixé sur la paroi du
réservoir de récupération 12. Un capteur de température
et de pression 53 est situé dans la pompe 14.
La pression en sortie du régulateur de pression
30 est légèrement supérieure à la pression dans
l'accumulateur 13.
La petite chambre 15 de la pompe est reliée à
la pression régulée présente en sortie du régulateur de
pression 30 et la grande chambre à une même pression au
travers de l'électrovanne 37.
Lorsque l'électrovanne 37 est fermée, la
membrane 19 est "tirée" . il y a "aspiration" par
rapport au liquide situé de l'autre côté (volume 9). Le
piston vient en butée arrière B1.
Lorsque l'électrovanne 37 est ouverte, la
grande chambre 16, 17 est à une pression légèrement
inférieure à celle de la petite chambre 15, du fait de
l'existence de l'orifice de décompression 38. La
surface du piston 18 sur laquelle s'applique la
pression de la grande chambre 16, 17 est beaucoup plus
grande que celle sur laquelle s'applique la pression de
la petite chambre 15. Le piston vient donc, comme
représenté sur la figure 1, en butée avant B2. Il y a
"refoulement".
Le piston 18 a un fonctionnement classique, en
utilisant l'orifice de décompression 38. Lorsque l'on
veut aspirer, le système se « dégonfle » à travers cet
orifice 38. La membrane ne vient jamais en butée. La
compressibilité de l'air permet d'obtenir un mouvement
souple évitant en particulier les phénomènes de chocs
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13
et de coups de bélier. La durée de vie de la membrane
19 est donc améliorée par rapport au dispositif de
l'art antérieur décrit plus haut.
L'accumulateur 13 permet une double
régulation .
~ En fonctionnement normal .
- l'électrovanne 43 est fermée ;
- on introduit de l'encre par à coups dans
l'accumulateur 13 qui a, grâce à sa poche d'air située
en partie supérieure, un rôle antipulsatoire
hydraulique permettant de lisser la courbe de débit.
Les dimensionnements des volumes de la chambre de la
pompe 14 et de la poche d'air de l'accumulateur 13 sont
tels que l'ajout instantané d'un volume de pompe dans
l'accumulateur ne vient pas modifier de manière
significative la pression de cet accumulateur.
Typiquement un rapport de 200 entre le volume de la
poche d'air et le volume de chambre de la pompe est une
limite inférieure acceptable. En tenant compte de ce
rapport 200 et de la géométrie de l'accumulateur (au
moins 80 cm3 d'air en partie haute) une cylindrée de
pompe de 0.4 cm3 est très bien adaptée à une
utilisation de ce type de pompe pour une imprimante à
jet d'encre ;
on mesure la pression en permanence à l'aide
du capteur 53 ;
- on effectue un ajout élémentaire d'encre à
l'aide de la pompe 14 pour remplacer cycliquement
l'encre consommée par le jet. Pour l'utilisation
standard (une seule buse de diamètre 72 microns)
l'ajout élémentaire d'encre a lieu environ toutes les 6
secondes (10 coups par minute) ;
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14
~ Lorsque 1a cartouche d'encre 10 et 1e réservoir de
récupération 12 sont vides .
- on ne passe plus par la pompe 14 ; on vérifie
la pression à l'aide du capteur 53 ;
- étant donné que l'on ne peut plus ajouter
d'encre, du fait que la cartouche 10 et le réservoir de
récupération 12 sont vides, l'accumulateur se vide
doucement et la pression dans celui-ci aurait tendance
à diminuer. Aussi, l'électrovanne 34 étant ouverte, on
ouvre l'électrovanne 43 par intermittence pendant des
temps très courts, ce qui permet de maintenir la
pression dans l'accumulateur 13 ; on rajoute autant
d'air que de perte de volume en liquide.
Les transferts de fluide entre les différents
volumes se font par la pompe de l'invention 14 située
au centre du circuit. Cette pompe 14 joue le rôle de
« gare de triage ». Elle est équipée d'un capteur de
pression 53. On a ajouté la fonctionnalité mesure de
température au capteur de manière à pouvoir gérer plus
correctement la qualité de l'encre (mesure de la
température de l'encre au coeur du système). La double
mesure pression/température se fait par contact direct
du fluide situé à l'intérieur de la pompe avec
l'élément sensible du capteur. Le capteur de
pression/température est vraiment intégré dans la pompe
sans aucune séparation pompe/capteur.
La seule condition de fonctionnement de la
pompe 14 est que la pression régnant en sortie du
régulateur 30 soit supérieure à la pression de
fonctionnement. Il suffit donc de régler la pression en
sortie du régulateur 30 avec une marge de sécurité par
rapport à la pression de fonctionnement (+ 500 mBar par
exemple) pour s'affranchir de tout risque de
dysfonctionnement du système. Du point de vue
industriel, ceci représente un avantage énorme car
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l'ensemble des machines d'une gamme d'imprimantes
pourra être équipé d'un seul type de pompe. La pompe 14
se comporte comme un élément auto-adapté aux conditions
de fonctionnement.
5 En fait pour un circuit à encre la seule
différence pour la pompe entre les différentes machines
d'une gamme est le taux d'utilisation de la pompe. On
peut noter un taux d'utilisation d'environ trois coups
par minute pour une tête d'un premier type P, à environ
10 cinquante coups par minute pour une tête comportant
quatre jets d'un second type G ou 8 jets d'un troisième
type M. La marge de fonctionnement de ce type de pompe
reste importante car des tests en laboratoire menés sur
des prototypes ont montré qu'un taux d'utilisation de
15 cent vingt coups par minute ne présente pas de
difficulté. On peut d'ailleurs noter que le
fonctionnement de la pompe n'influence pas les
capacités de récupération du venturi. En effet le fait
que les volumes 16 et 17 soient faibles et que
l'électrovanne de commande 37 soit flasquée contre la
pompe entraîne des variations de pression en sortie du
régulateur 30 qui restent faibles. Ces variations
restent faibles alors que le régulateur 30 est de
petite dimension. En effet on choisit un régulateur de
petite dimension (par exemple le plus petit de la gamme
pneumatique soit environ 6 Nm3/h) avec un volume de
cuve très faible et un diamètre de passage faible
(environ trois mm) .
Cette pompe 14 permet , grâce à des cycles
particuliers, la surveillance de certains éléments du
circuit. Ainsi on peut:
* contrôler la pression source ( pression en
sortie du régulateur 30) . la pompe étant en
butée fin de cycle d'aspiration ( piston sur
la face Bl . voir la figure 4), les
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électrovannes 20, 21, 22, 23, 25 étant
fermées, on ouvre alors l'électrovanne 37, la
mesure du capteur 53 donne alors la valeur de
la pression source ;
* contrôler le niveau de colmatage du filtre
24 . on mesure le travail nécessaire à la
pompe 14 pour transférer sa cylindrée à
travers le filtre. La mesure de ce travail de
transfert est associée au calcul faisant
intervenir les pressions dynamiques. En effet
ce travail traduisant la difficulté pour la
pompe à refouler à travers le filtre est une
information que l'on peut trouver dans le
diagramme pression en fonction du temps.
L'allure du signal de pression lors de la phase
de transfert est illustrée sur la figure 7
(l'intégralité d'un cycle d'aspiration / refoulement
étant donnée en figure 6).
Le travail de transvasement est donné par la
surface repérée Sl sur le graphe pression/temps. Du
point de vue mathématique le calcul exact de cette
surface est donné par l'intégrale:
t2
J Pression-Pression accumulateur~.dt
t1
En fait on peut remarquer .
* que le temps to (ouverture de l'électrovanne
accumulateur) est très proche du temps tl
(équilibre des pressions pompe et
accumulateur)
* que la surface exacte Sl peut être approchée
par la surface S2.
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La surface de S2 se calcule facilement et vaut:
( t2-ti) * ( P maxi - P accumulateur)
En confondant les temps tl et to on remarque que
le colmatage du filtre se trouve finalement dans le
terme (t2-to) * ( P maxi - P accumulateur) .
Le calcul de ce terme et sa comparaison à une
limite permettent de fixer un degré de colmatage
acceptable du filtre avant son changement. De plus une
valeur d'alerte permet d'informer l'utilisateur sur une
nécessité de changement prochain de ce filtre.
Une autre fonctionnalité de ce type de pompe
est sa capacité à contrôler les étanchéités. Pour une
application jet d'encre la pompe est l'élément central
du circuit. Cette position particulière associée à la
présence d'un capteur de pression permet la
surveillance de l'ensemble des composants voisins à la
pompe. Ainsi on peut contrôler:
* l'étanchéité de l'électrovanne 43 . alors que
l'accumulateur est à une pression proche de
la pression atmosphérique et que toutes les
électrovannes sont fermées, on ouvre les
électrovannes 34 et 23. La pression lue par
le capteur doit alors rester constante. Si la
pression évolue (augmentation) alors
l'électrovanne 43 présente un défaut
d'étanchéité ;
* l'étanchéité de l'accumulateur . après s'être
assuré de l'étanchéité de l'électrovanne 43,
on ouvre cette électrovanne pour mettre en
pression l'accumulateur. Après une
temporisation de gonflage de quelques
secondes on ferme l'électrovanne 43. La
pression lue par le capteur doit alors rester
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constante. Si la pression volue (diminution)
alors l'accumulateur 13 prsente un dfaut
d'tanchit ;
* l'tanchit des lectrovannes 22 et 23 de la
pompe . aprs s'tre assur des tanchits
de l'lectrovanne 43 et de l'accumulateur 13
on ferme l'lectrovanne 23 et on ouvre
l'lectrovanne 25. Aprs une temporisation
d'attente (quelques secondes) on ferme
l'lectrovanne 25 et on ouvre l'lectrovanne
23. La pression lue par le capteur doit alors
tre identique celle mesure lors de la
phase de contrle de l'tanchit
accumulateur. Si la pression a volu
(diminution) alors l'lectrovanne 23 ou
l'lectrovanne 22 (ou les deux) prsentent un
dfaut d'tanchit ;
* l'tanchit des lectrovannes 25,20 et 21 de
la pompe . aprs s'tre assur des
tanchits des lectrovannes 43,23 et 24 et
de l'accumulateur_ 13 on ferme l'lectrovanne
23. La pression lue par le capteur doit alors
rester constante la valeur de la pression
accumulateur. Si la pression volue
(diminution) alors l'lectrovanne 25 ou/et
l'lectrovanne 21 ou/et l'lectrovanne 20
prsentent) un dfaut d'tanchit.
* l'tanchit de l'lectrovanne 40 . alors que
l'accumulateur est une pression proche de
la pression atmosphrique et que toutes les
lectrovannes sont fermes, on ouvre
l'lectrovanne 25. Le signal de pression doit
alors avoir une valeur proche de la pression
atmosphrique. Si la valeur lue par le
capteur est infrieure celle de la pression
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atmosphérique alors l'électrovanne 40
présente un défaut d'étanchéité et vient
alimenter le venturi.
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Dessin représentatif
Une figure unique qui représente un dessin illustrant l'invention.
États administratifs

2024-08-01 : Dans le cadre de la transition vers les Brevets de nouvelle génération (BNG), la base de données sur les brevets canadiens (BDBC) contient désormais un Historique d'événement plus détaillé, qui reproduit le Journal des événements de notre nouvelle solution interne.

Veuillez noter que les événements débutant par « Inactive : » se réfèrent à des événements qui ne sont plus utilisés dans notre nouvelle solution interne.

Pour une meilleure compréhension de l'état de la demande ou brevet qui figure sur cette page, la rubrique Mise en garde , et les descriptions de Brevet , Historique d'événement , Taxes périodiques et Historique des paiements devraient être consultées.

Historique d'événement

Description Date
Inactive : CIB de MCD 2006-03-12
Demande non rétablie avant l'échéance 2005-06-23
Le délai pour l'annulation est expiré 2005-06-23
Réputée abandonnée - omission de répondre à un avis sur les taxes pour le maintien en état 2004-06-23
Modification reçue - modification volontaire 2004-01-22
Lettre envoyée 2003-10-29
Requête d'examen reçue 2003-10-07
Toutes les exigences pour l'examen - jugée conforme 2003-10-07
Exigences pour une requête d'examen - jugée conforme 2003-10-07
Demande publiée (accessible au public) 1999-12-29
Inactive : Page couverture publiée 1999-12-28
Inactive : CIB en 1re position 1999-08-27
Inactive : CIB attribuée 1999-08-27
Inactive : CIB attribuée 1999-08-27
Lettre envoyée 1999-08-12
Inactive : Certificat de dépôt - Sans RE (Français) 1999-08-12
Demande reçue - nationale ordinaire 1999-08-11

Historique d'abandonnement

Date d'abandonnement Raison Date de rétablissement
2004-06-23

Taxes périodiques

Le dernier paiement a été reçu le 2003-05-16

Avis : Si le paiement en totalité n'a pas été reçu au plus tard à la date indiquée, une taxe supplémentaire peut être imposée, soit une des taxes suivantes :

  • taxe de rétablissement ;
  • taxe pour paiement en souffrance ; ou
  • taxe additionnelle pour le renversement d'une péremption réputée.

Les taxes sur les brevets sont ajustées au 1er janvier de chaque année. Les montants ci-dessus sont les montants actuels s'ils sont reçus au plus tard le 31 décembre de l'année en cours.
Veuillez vous référer à la page web des taxes sur les brevets de l'OPIC pour voir tous les montants actuels des taxes.

Historique des taxes

Type de taxes Anniversaire Échéance Date payée
Taxe pour le dépôt - générale 1999-06-23
Enregistrement d'un document 1999-06-23
TM (demande, 2e anniv.) - générale 02 2001-06-25 2001-05-17
TM (demande, 3e anniv.) - générale 03 2002-06-24 2002-05-17
TM (demande, 4e anniv.) - générale 04 2003-06-23 2003-05-16
Requête d'examen - générale 2003-10-07
Titulaires au dossier

Les titulaires actuels et antérieures au dossier sont affichés en ordre alphabétique.

Titulaires actuels au dossier
IMAJE S.A.
Titulaires antérieures au dossier
ALAIN PAGNON
JEAN DENIS GARCIN
Les propriétaires antérieurs qui ne figurent pas dans la liste des « Propriétaires au dossier » apparaîtront dans d'autres documents au dossier.
Documents

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Liste des documents de brevet publiés et non publiés sur la BDBC .

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Description du
Document 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Nombre de pages   Taille de l'image (Ko) 
Dessin représentatif 1999-12-09 1 32
Description 1999-06-22 19 738
Revendications 1999-06-22 2 70
Abrégé 1999-06-22 1 15
Dessins 1999-06-22 5 124
Page couverture 1999-12-09 1 53
Courtoisie - Certificat d'enregistrement (document(s) connexe(s)) 1999-08-11 1 140
Certificat de dépôt (français) 1999-08-11 1 175
Rappel de taxe de maintien due 2001-02-25 1 112
Accusé de réception de la requête d'examen 2003-10-28 1 173
Courtoisie - Lettre d'abandon (taxe de maintien en état) 2004-08-17 1 175
Taxes 2003-05-15 1 35
Taxes 2002-05-16 1 38
Taxes 2001-05-16 1 39