Brevet FR2005450A1 — publié le 19691212

L'invention concerne une pompe actionnée par un dispositif hydraulique, et destinée à refouler des produits à haute viscosité, en particulier du "béton, pris dans' un récipient de réserve ou de mélangeage, dans une canalisation de refoule-5 ment qui est liée à la pompe par un tiroir destiné à alimenter alternativement ladite, canalisation, à partir de deux cylindres de refoulement. les cylindres, à course relativement longue, d'une telle pompe comportent deux pistons alternativement attaqués sur 10 leur face arrière par un liquide sous pression, chacune desdites faces arrière étant attachée à un câble de traction pouvant s'enrouler sur un tambour, lesdits tambours, logés dans les chambres contiguës aux cylindres de refoulement et alternativement alimentées par le liquide sous pression, étant reliés l'un à l'autre 15 par des transmissions mécaniques de telle sorte que le déplacement vers l'avant (course de refoulement) de l'un des pistons provoque le déplacement vers l'arrière (course d'aspiration) de l'autre piston. Au cours de la course de refoulement, le béton est poussé dans la canalisation de refoulement, tandis qu'au 20 cours de la course d'aspiration le béton est pris par aspiration dans le récipient de réserve ou de mélangeage pour passer alternativement dans un cylindre ou l'autre. On connaît des pompes de ce,type dans lesquelles le rappel du piston décrivant, au moment considéré, la course 25 d'aspiration se fait au moyen d'un organe de traction, souple, qui relie directement les deux pistons, actionnés alternativement. Comme les deux chambres contiguës aux cylindres de refoulement doivent être séparées l'une de l'autre par une paroi étan-che à la pression, l'organe de traction, guidé sur des galets ou 30 des patins doit traverser par un joint étanche la paroi précitée, qui sépare les deux chambres de pression. Mais il. est très difficile de rendre étanche l'orifice prévu dans la cloison. De plus, avec ce mode de construction, il est malaisé de procéder à l'échange, nécessaire de temps en temps, de l'organe de traction. 55 On connaît également des pompes de refoulement de ce type dans lesquelles on monte à rotation, dans la cloison prévue entre les deux chambres, un arbre portant un tambour dans chacune des deux chambres de pression. Bans ce cas, les deux organes de traction viennent s'enrouler en sens opposés sur les 40 deux tambours. Mais, comme les deux organes de traction doivent 6910024 • 2 2005450 être disposés dans l'axe des cylindres de refoulement, il est nécessaire de prévoir un renvoi des organes de traction dans les chambres de pression, ou une disposition oblique de l'arbre par rapport au plan des deux cylindres de .refoulement, ou. encore un 5 décalage des cylindres l'un par rapport à l'autre. Dans tous les cas, la construction devient par là plus difficile, et, en particulier, les tambours prennent de plus grandes dimensions, en raison de l'écartement qu'il est nécessaire, pour d'autres raisons de donner aux cylindres. 10 Pour éviter ces difficultés on propose, selon l'invention, de monter les deux tambours disposés dans les chambres de pression sur des arbres parallèles entre eux, et de fixer sur chacun des bouts d'arbre, qui font saillie hors des chambres de pression, une roue dentée ou un pignon à chaîne dont le 15 mouvement de rotation est transmis au bout d'arbre de l'arbra monté dans l'autre chambre de pression par une courroie crantée, une chaîne ou une roue intermédiaire de façon que les pistons se déplacent en sens opposés. Il est avantageux de disposer sur l'organe qui 20 transmet le mouvement de rotation d'un arbre à l'autre arbre au moins une came, un téton ou un organe semblable au moyen duquel} par l'intermédiaire d'un palpeur, on commande un tiroir-pilote qui actionne un tiroir à quatre voies commandant l'arrivée de l'huile bous pression dans l'une ou l'autre des chambres dee 25 deux cylindres et la sortie de l'huile de la chambre du cylindre opposé. Il est avantageux de disposer ce tiroir à quatre voies dans un couvercle à bride bornant vers l'arrière le compartiment situé derrière les deux chambres# Il est également avantageux d*obtenir une struc-50 ture particulièrement ramassée en utilisant les canalisations reliant le compartiment où est logé le tiroir à quatre voies à la pompe à liquide sous pression, pour constituer une partie de la cloison séparant les deux chambres de pression de sorte que la pompe à liquide sous pression peut être logée entre les deux cy-35 lindres ou en dessous d'eux» Il faut assurer un déphasage constant entre les deux pistons de sorte qu'il est nécessaire que l'organe transmettant à l'un des tambours le mouvement de rotation de l'autre soit toujours tendu à bloo, ce que l'on obtient en faisant a"b-40 taquer ledit organe par un galet tendeur rappelé par un ressort® 69100/4 3 2005450 Il est avantageux de faire appuyer sur le bria, réunissant directement les deux tambours, dudit organe de transmission un galet palpeur rappelé par ressort et actionnant un contact interrompant l'entraînement de la pompe lorsqu'il a pris un cer-5 tain décalage. Il est également avantageux de coupler la commande, assurée par un cylindre hydraulique, du tiroir destiné au fluide sous pression à la commande du tiroir assurant alternativement l'aspiration du béton pris dans le récipient de mélan-10 geage et l'expulsion du béton vers la canalisation de refoulement. Chacun des deux tiroirs est actionné par un cylindre hydraulique raccordé à une pompe à huile placée au centre» Afin d'éviter que le piston d'un des cylindres n'effectue un mouvement vers l'arrière sans être tiré par la 25 corde qui lui est fixée l'espace constitué par les cylindres, les chambres de pression, la pompe et les canalisations de raccordement est fermé et peut être isolé de l'extérieur. Si par exemple un piston pouvait être repoussé en arrière sous l'action de la pression du béton qui se trouverait dans une canali-20 sation de refoulement tournée vers le haut, sans que la corde dudit piston soit enroulée sur le tambour correspondant, la corde tomberait du tambour et entraînerait un grave dérangement. On peut combattre ce danger eu montant les tambours enroulant la corde de traction sur des axes disposés horizontalement, ce gg qui exige toutefois des dépenses supplémentaires pour la transmission du mouvement de l'un des tambours à l'autre. Comme ledit dérangement pourrait également se produire si, pour une raison quelconque, il se produisait une dépression à l'arrière du piston d'un des cylindres de refou-30 lement, les espaces remplis du liquide sous pression - de l'eau de préférence - qui se trouvent entre la pompe à eau et chacun des deux cylindres sont mis chacun en communication avec l'air extérieur par une soupape antiretour de rentrée d'air qui s'ouvre lorsqu'il se produit une dépression. 35 Comme les pistons ne sont pas montés sur une ti ge de piston guidée, mais tirés en arrière par un cordon soumis à une flexion constante et résistant mal aux surcharges, il faut garantir aux pistons un guidage précis et sans frottement# Ces derniers ne doivent pas non plus se déverser lorsqu'ils 40 chassent des- matières bétonneuses qui tendent à former bourrage 6910024 4- 2005450 dans las cylindres, ni endommager la paroi en coinçant du sable, ou des particules de gravier, entre des surfaces frottantes métalliques» Ces incidents sont empêchés selon l1invention,du 5 fait que les pistons sont constitués par une jupe de piston, é-lastique sur sa périphérie, et par une bague de guidage glissant, en matériau mou, dont la distance mutuelle correspoad sensiblement au diamètre du piston. Il est avantageux de constituer la bague de gui-10 dage glissant par une simple bande de plastique logée dans une rainure périphérique de la pièce-guide. La jupe de piston, ou sa plaque d'appui, sera a-vantageusement montée dans un centrage d'une plaque de fixation de jupe, et immobilisée par une plaque avant de piston fixée 15 sur la plaque de fixation par des vis de serrage. Il est avantageux de relier par un tube, disposé axialement, les éléments de fixation de la jupe de piston au guidage glissant. Au milieu de la plaque avant du piston, qui serre la jupe, il est avantageux de fixer deux oreilles percées de trous, qui pénètrent dans le 20 tube central du piston et reçoivent entre elles l'extrémité en forme de boucle du cordon de traction, qui entoure une broche introduite librement. Pour limiter la course du piston vers l'avant, on fixe sur la face avant de la plaque avant du piston une tige qui, 25 lorsque le piston dépasse la limite avant de sa course normale, vient rencontrer une butée du compartiment avant de la pompe. On évite ainsi des détériorations du piston au cas où le changement de marche ne se produirait pas automatiquement en bout de course. Il est nécessaire, pour éviter de surcharger les 30 cordons tirant les pistons, que les canalisations de liquide sous pression dans lesquelles le sens du mouvement varie soient aussi courtes que possible. On diminue ainsi notablement la charge appliquée aux cordons de tirage pour accélérer le fluide sous pression dans le sens opposé» On propose donc, selon l'invention, 35 de monter une vanne à quatre voies, en soi connue, servant à relier alternativement les raccords d'aspiration et de refoulement de la pompe à liquide sous pression aux chambres ou cylindres de pression dans un couvercle I bridé rabattable suffisamment grand pour couvrir les faces arrière des deux chambres de pression» 40 II n'y a plus alors entre la vanne à quatre voies et les cham 6910024 5 2005450 bres de pression de canalisations de liaison dans lesquelles le sens du mouvement" du fluide sous pression s'inverse» En outre, une fois le couvercle rabattable ouvert, la vanne à quatre voies est aisément accessible pour les examens et les répara-5 tions.Si de plus les canalisations, allant de la vanne à quatre voies aux raccords d'aspiration et de refoulement de la pompe à liquide sous pression sont disposées, de préférence, parallèlement à l'axe des cylindres, le long de la paroi séparant les chambres de pression et traversent celle-ci pour aller à la pom-10 pe, il n'est plus nécessaire pour échanger la vanne à quatre voies ou pour ouvrir le couvercle à bride de démonter des raccords tubulaires. On obtient ainsi une structure compacte, ramassée et simple. Le dessin représente un exemple d'exécution du 15 dispositif selon l'invention, sous forme schématique : la Figure 1 représente un schéma fonctionnel de tous les organes coopérant avec la double pompe ; la figure 2 une coupe verticale d'un eylindre de refoulement, suivant II-II de la figure 3 ; 20 la figure 3 une vue de dessus de la moitié gauche et une coupe axiale horizontale de la moitié droite du dispositif de la figure 2 ; la figure 4 une coupe verticale partielle et a-grandie du dispositif, suivant IY-IV de la figure 2 ; 25 la figure 5 une coupe partielle verticale et a- grandie du dispositif, menée suivant Y-Y de la figure 4 ; la figure 6 une coupe horizontale d'un piston \ . la figure 7 une coupe verticale d'un piston, menée suivant "Î1I-YII de la figure 6 \ 30 la figure 8 une vue frontale du carter qui re çoit les chambres de pression, le couvercle à bride étant enlevé la figure 9 une vue de dessus de la chaîne, soumi se à l'action d'un galet tendeur et d'un galet palpeur, qui sert à transmettre le. mouvement de rotation d'un pignon à chaîne 35- à l'autre» , Le carter de pompe est constitué par les deux cylindres de refoulement 1 et 2, par les deux chambres de pression 3 et 4 contiguës à l'extrémité arrière de ceux-ci, et par la culotte intermédiaire 5, qui réunit les cylindres 1 et 2 et 40 loge un tiroir à quatre voies» A chacun des pistons 6 et 7 6910024 6 2005450 s'attache une Gorde de traction 8 et 9 qui s'enroule sur un tambour 10 ou s'en déroule. Chacun des tambours 10 est fixé sur un arbre 11, les arbres 11 étant tourillonnés dans la plaque supérieure et dans la plaque inférieure des chambres de pres-5 sion 3 et 4» Les bouts d'arbre qui font saillie au-dessus de la plaque supérieure portent des pignons à chaîne 12 reliés par une chaîne 14 tendue par un galet tendeur 13? Cette chaîne porte des broches d'entraînement 15 qui coopèrent avec le palpeur 16 lequel, par la tringlerie d'un palonnier 17 agit sur un tiroir-10 pilote 18 grâce auquel les cylindres hydrauliques 19 et 20 sont alimentés en huile sous pression de telle sorte que le tiroir à quatre voies 21, pour le liquide sous pression, et le tiroir rotatif 22, pour le béton, sont actionnés à la môme cadence. La commutation se fait toujours en fin de course en avant d'un des 15 pistons. Comme on le voit, en particulier, sur les figures 4 et 5, on a disposé au-dessus du carter 5 du tiroir rotatif un récipient d'alimentation 23 dans lequel on a prévu un organe 24 servant à la propulsion ou au mélangeage. Le récipient 23 est 20 relié par un orifice au carter 5 du tiroir de sorte que la matière visqueuse à refouler est aspirée dans l'un des cylindres de refoulement ou dans l'autre selon la position du tiroir rotatif 22. Ce dernier est monté sur un arbre sur lequel est fixé un levier de commande 26. On a prévu sur le carter 5 du tiroir, à sa 25 partie inférieure, une autre ouverture en face de l'ouverture supérieure» Cette ouverture permet au produit refoulé de passer dans un coude 27, bridé sur le carter 5, de la canalisation de refoulement» Les pistons présentent un tube central 61 sur le-30 quel sont fixés une plaque de fixation 62 et, par l'intermédiaire de rayons 63, une bague 64» On a prévu, sur la plaque de fixation une plaque d'appui annulaire,.65» qui porte la jupe 66 du piston, munie de lèvres tournées vers l'avant et vers l'arrière, qui en assurent 1*étanchéité. Cette jupe est serrée sur sa face avant, 35 par l'intermédiaire de la plaque avant du piston, contre la plaque d'appui 65, la plaque avant 67 étant liée à la plaque de fixation 62 par des vis 68» La plaque avant 67 porte sur sa face avant une tige de butée 69 limitant la Gourse vers l'avant» On a soudé sur la face arrière de la plaque avant 67 deux oreilles 40 de traction 70 présentant chacune un trou circulaire dans lequel H. 6910024 7 2005450 on insère une broche 71 qui est entourée par l'extrémité en forme de "boucle de l'organe de traction 8» Une "bande annulaire 72 est logée dans une rainure périphérique de la bague 64 ; elle guide le piston. ^ En disposant le tiroir à quatre voies 21, destiné au liquide sous pression, dans un couvercle bridé rabattable commun prévu sur la face arrière des chambres de pression 3 et 4, on peut, ce qui est avantageux, constituer, comme on le voit sur la figure 8, les canalisations 34 et 35 qui vont du tiroir à 20 quatre voies au côté aspiration et au côté refoulement de la poape à liquide sous pression, par des éléments de la cloison 36 séparant les deux chambres de pression 3 et 4* Les sorties de ces canalisations dans le couvercle bridé 33 et celles du tiroir à quatre voies 21 dans les deux chambres de pression 3 et 4 sont 25 aisément rendues étanches, tant vers l'extérieur que d'une canalisation à l'autre, par des bagues toriques insérées dans le couverele bridé» le couvercle bridé 33 lui-môme peut être fixé,par une simple articulation et une fermeture rapide à levier, de fa-20 ÇOQ à pouvoir être aisément détaché. On facilite ainsi l'accès à l'intérieur des chambres de pression 3 et 4, ce qui est avantageux, en particulier pour vérifier et remplacer les cordons de traction 8 et 9 mais aussi pour entretenir le tiroir à quatre voies 21 ou remplacer ses garnitures. Il est donc aucunement né-25 cessaire de démonter de grosses canalisations qui iraient à la pompe. On peut également remplacer aisément le tiroir à quatre voies 21 ou tout le couvercle bridé 33 s'ils sont endommagés. Comme on le voit sur la figure 9, le brin sollicité à la traction de la chaîne 14, entre les pignons â chaîne 30 12, est au contact d'un galet palpeur 28.Ce galet palpeur est rappelé par un ressort 29 de façon à avoir tendance à déplacer la chaîne dans le sens opposé au galet tendeur 13<> Lorsque la chaîne 14 est sous tension, en raison des forces résultant du recul des pistons de refoulement, elle reste relativement rec— 35 tiligne. Mais, dès que pour les raisons précédemment exposées une corde de traction cesse d'être tendue , et dépasse quelque peu le pignon à chaîne correspondant, le galet palpeur 28 peut céder à la contrainte exercée par son ressort et dévier la chaîne 14. Une tige de contact 30 vient alors toucher un contact 40 31, ce qui déclenche une mesure s'opposant à la cause du manque 6910024 8 2005450 de tension de la corde,. Cette mesure peut consister à injecter, par une pompe d'alimentation, du liquide sous pression, ou,si la pompe à liquide est alimentée par une soupape anti-retour à partir d'un réservoir, à mettre en service pendant quelques 5 instants la pompe de refoulement du liquide sous pression jusqu'à ce que la réserve de liquide augmente dans une mesure suffisante pour retendre les cordes de traction. Cet agencement entraîne une amélioration notable de la sécurité en service, en particulier si la machine est servie par du personnel incompé-10 tent, ou insuffisamment entretenir Si la languette 30 vient toucher le contact 32, situé plus loin, l'entraînement de la pompe est supprimé. «E3P — - 6910024 9 2005450 REVENDICATIONS 1 • Pompe actionnée par tin dispositif hydraulique et destinée à refouler des produits à haute viscosité, en particulier du béton, pris dans un récipient de réserve ou de mélangeage, dans une canalisation de refoulement reliée à la pompe 5 par un tiroir à quatre voies, ladite pompe comportant deux cylindres de refoulement à longue course, disposés parallèlement à côté l'un de l'autre, dans lesquels se déplacent deux pistons, alternativement attaqués sur leur face arrière par un liquide sous pression, chacune desdites faces arrière étant attachée à 10 un cordon de traction qui peut s'enrouler sur un tambour, et les-dits tambours, logés dans les chambres contigtles aux cylindres de refoulement et alternativement alimentées par le liquide sous pression, étant reliés l'un à l'autre par des transmissions mécaniques de telle sorte que le déplacement vers l'avant (course 15 de refoulement) de l'un des pistons provoque le déplacement vers l'arrière (course d'aspiration) de l'autre piston, caractérisée en ce que les deux tambours disposés dans les chambres de pression sont montés sur des arbres parallèles l'un à l'autre et que, sur chacun des bouts d'arbres sortant d'un côté des 20 chambres de pression, est montée une roue dentée ou un pignon à chaîne dont le mouvement est transmis par une courroie crantée, une chaîne ou une roue dentée intermédiaire, au bout d'arbre de l'arbre parallèle, de façon à assurer que les deux pistons se déplacent en sens opposés. 25 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on dispose sur l'organe transmettant le mouvement de rotation une ou plusieurs cames, broches ou organes similaires grâce auxquels on commande par l'intermédiaire d'un palpeur un tiroir-pilote au moyen duquel on actionne, par l'intermédiaire d'un 30 cylindre hydraulique un tiroir à quatre voies qui commande l'arrivée du liquide sous pression dans les chambres des deux cylindres et la sortie dudit liquide desdites chambres. 3. Pompe selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tiroir à quatre voies est disposé dans un convercle 35 bridé monté à pivotement qui limite vers l'arrière l'espace situé derrière les deux chambres de pression. 4. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les canalisations partant du compartiment qui reçoit le tiroir et allant à la pompe de liquide 6910024 10 2005450 sous pression forment une partie de la cloison séparant les deux chambres. 5. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que l'organe qui transmet le mouvement 5 de rotation de l'un des tambours à l'autre est sous l'action d'un galet tendeur rappelé par ressort et qu'un galet palpeur rappelé par un ressort porte sur le brin, réunissant directement les deux tambours, de l'organe de transmission, ledit galet palpeur étant associé à une languette de contact qui, pour un 10- décalage suffisant du galet palpeur coopère avec des contacts. 6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la commande hydraulique actionnant le tiroir à quatre voies destiné au liquide sous pression est couplée à la commande du tiroir assurant l'aspiration alternée du béton 15 pris dans le récipient de mélangeage et l'expulsion du béton dans la canalisation de refoulement. 7. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que l'espace constitué par les cylindres, les chambres de pression, la pompe à liquide sous pression et 20 les canalisations réunissant ces parties est agencé comme un espace fermé pouvant être isolé de l'extérieur. 8. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que les espaces remplis de liquide sous pression et situés entre la pompe et chacun des cylindres com- 25 portent une soupape de rentrée d'air s'ouvrant en cas de dépression. 9. Pompe selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les pistons comportent une jupe et une bande annulaire dont l'écartement mutuel correspond environ à leur diamètre 30 extérieur. 10. Pompe selon la revendication 9 caractérisée en ce que le squelette iu piston est constitué par un tube central, une plaque de fixation, fixée à celui-ci et une bague de guidage également fixée à celui-ci par des rayons.