Brevet FR2002777A1 — publié le 19691031

La présente invention concerne une pompe à mouvement alter natif pour liquides, un procédé pour sa fabrication et son application. le but de l'invention est de créer une pompe d'une conception et d'une fabrication simples, qui nécessite aussi peu d'entretien que possible et qui présente une capacité élevée. En outre, des moyens doivent être prévus pour un réglage simple et rapide de la capacité de la pompe et ses organes individuels doivent être facilement accessibles et remplaçables. Un autre but de l'invention est de créer une pompe d'une fabrication peu coûteuse et de dimensions réduites par rapport à sa capacité de pompage. La pompe à mouvement alternatif suivant l'invention est caractérisée par un arbre d'entraSnement comportant un excentrique qui est supporté en rotation dans le carter de la pompe, tandis que plusieurs pistons interchangeables sont disposés dans le sens de la périphérie du carter et s'étendent radialement depuis l'arbre dentraSnement, un organe de réglage en forme de disque plan étant disposé parallèlement aux pistons de la pompe et fixé dans le carter; des passages étant prévus dans la surface du disque. Le procédé de fabrication de la pompe à mouvement alternatif suivant l'invention est caractérisé par le fait que le régulateur en forme de disque de même que ses passages sont faconnés en utilisant un procédé d'usinage sans enlèvement de copeaux, que le disque est bridé sur le carter de la pompe, que des pistons dont le diamètre correspond à la capacité de pompage désirée sont insérés dans le carter de la pompe et qu'un filtre comportant un couvercle est monté de façon amovible sur le carter. Cette pompe à mouvement alternatif est utilisée conformément à l'invention dans des brûleurs à mazout pour des installations de chauffage central. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe longitudinale de la pompe. La fig. 2 est une élévation de face, partie en coupe, de la pompe. les fig. 3 et 4 représentent l'un et l'autre côté d'un régulateur en forme de disque. La fig. 5 est une coupe suivant la-ligne V-V de la fig. 3 La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 3o La fig. 7 montre le coté intérieur d'une partie du carter se trouvant à proximité du régulateur en forme de disque. Un arbre d'entraînement 3 formant une partie d'un rotor 4 de moteur électrique 5 est supporté en rotation dans le roulement à billes 2 à l'intérieur du carter 1 de la pompe L'extrémité libre de l'arbre d'entrarnement 3 porte, de façon excentrique, un roulement à billes 60 Trois bouchons amovibles 7 comportant chacun un piston 8 sont répartis sur la périphé- rie du carter 1. Les pistons sont pressés vers l'intérieur dans le sens radial, sous l'effet d'un ressort, et peuvent se déplacer successivement radialement vers l'extérieur pendant la rotation de l'excentrique 3, 6. les pistons 8 sont disposés perpendiculairement par rapport à l'arbre d'entrarnement 3. Des joints 9 et 10 sont disposés entre les bouchons 7 et le carter 1. Sur la surface extérieure de chaque bouchon débouchent un passage d'aspiration il et un passage de refoulement 12. Les deux passages il et 12 sont séparés l'un de l'autre par une soupape à ressort 13. Le passage d'aspiration il communique avec le passage d'aspiration 14 et le passage de refoulement 12 communique avec un passage de refoulement 15. Sur le côté 16 du carter 1 débouchent par conséquent les trois passages 14 et les trois passages 15 associés avec chacun des pistons 8 qui sont répartis udformEment dans le sens de la périphérie du carter. Ces passages se présentent sous forme de trous axiaux. Entre la partie 1 du carter et a partie 17 de celui-ci se trouve un régulateur 18 en forme de disque. Des diaphragmes flexibles 19 et 20 sont disposés de part et d'autre du régulateur 18 et sont, en partie, agencés pour constituer un joint entre les parties 1 et 18 et les parties 17 et 18 et, en partie, comme expliqué ci-dessous, agencés comme des joints pour soupapes à des points individuels mobiles. les diaphragmes 19 et 20 s'étendent sur toute la surface du régulateur. 18. La partie 17 du carter est fixée à la partie 1 de celui-ci au moyen de plusieurs vis 21. Au centre du régulateur 18 se trouve un axe 22 qui fait saillie et porte un écrou 23.Un disque fil trant plat 24 et un couvercle a5 sont maintenus par l'axe 22. entre le couvercle 25 et le filtre 24 se trouve une cavité 26, tandis qu'une cavité 27 se trouve entre le filtre 24 et le régulateur 18. La cavité 25 est en communication avec la cavité 27, par l'intermédiaire du filtre 24 seulement. le ré gulateur 18, la partie du cater 17 formée comme une bride, le filtre 24 et le couvercle 25 du carter sont disposés coaxialement les uns par rapport aux autres. La bride 17 comporte un raccord 28 pour une arrivée et des raccords 29 et 30 pour des sorties (fig. 2). le régulateur 18 en forme de disque peut être en métal ou en matière plastique et présente sur ses deux côtés des pas ss oui sont en communication les uns avec les autres, par l'intermédiaire de plusieurs passages de liaison. Be côté 51 du régulateur 18 présente un passage 32 qui débouche dans un espace 33. hu centre de ce dernier se trouve un passage de liaison 34 s'étendant jusqu'à l'autre c8té 35 du régulateur 18 en forme de disque. lans le côté 31 trowrant, en outre, deux passages courts 36 et 37 qui sont en liaison avec les passages de communication 38 et 39 s'étendant également jusque l'aurore coté du régulateur. vans le coté 31 se trouvent deux Klbres espaces 40 et 41 dont les passages de communication 42, 44 se trouvant au centre de ces espaces s'étendent également jusqu'à l'autre c8té 35 du disque. Au centre du régulateur 18 se trouve également un espace 44 de faible hauteur qui constitue la deuxième cavité 27 illustrée à la fig. 1. Le régulste 18 présente trois autres passages de communication 45, 46 et 47 qui sont répartis uniformément dans les sens de la périphérie. l'autre c8té du régulateur 18 en forme de disque (voir fig. 4) comporte un passage 48 qui s'étend sur toute la périphérie et présente des parties élargies radialement vers l'intérieur 49, 53. Les parties élargies 52 et 53 sont en liaison par les passages de communication avec les espaces 40 et 41 se trouvant de l'autre c8té du régulateur. Le c8té 35 comporte, en outre, des passages 54 et 55 disposés suivant une trajectoire circulaire. le passage de réglage 54 est en liaison avec les passages 33, 42 et 34 et le passage 55 est en liaison avec les passages 39 et 43. Sur le cEtU 35 se trouvent également trois orifices 56 ppur l'aspiration du fluide qui sont répartis uniformément sur la périphérie.Ces orifices L sont en liaison avec l'espace 44 par les trous 57. Les pas- sages 32, 33, 56-58 communiquent avec le c8té d'aspiration et les passages 34, 36, 37, 40, 41, 42, 43, 48-55 avec le cet de refoulement. Le diaphragme 20 agit comme une soupape dans les zonecouvrant les espaces 33, 40 et 41 du côté 31 du disque a réglage 180 la communication entre espace 35 et le trot est, par conséquent, supprimée lorsque la soupape est ferme il en va de même pour l'espace 40 et le trou 42 et pour l'espace 41 et le trou 43 (fig. 3). Lorsque les soupapes s'ouvrent, le passage 33 communique, par conséquent, avec le trou 34, le passage 4P avec le trou 42 et le passage 4 avec le trou 43. Le passage 33 menant au trou 34 peut (;re maintenu ouvert ou fermé au moyen d'une vis 34' accessible de l'extérieur.La soupape 40, 41 qui agit comme une soupape :e réduction de la pression peut être réglée au moyen d'une autre vis 42' qui est également accessible de l'extérieur. La soi pape 41, 43 peut dtre réglée pour différentes pressions au moyen d'une vis 43' qui est également accessible de l'extérieur. le passage d'aspiration 28 se trouvant dans la partie 17 du carter de la pompe débouche dans un orifice 60 (voir f:,.7) le passage 29 présente, de façon analogue, un orifice 61 et le raccord 30 a un orifice 62. les trous taraudés 42z e- 45" permettent l'insertion des deux soupapes commandées par les trois 42t et 43'. le trou 43" est prévu pour permettre l'accès à la vis de réglage 34l. Dans la partie 17 du carter (voir fig 7) se trouve, en outre, un passage 64 qui débouche dans le ps sage de communication 63. le passage 64 est également vi à la fig. 1 et forme une liaison entre l'espace 33 et l'autre cavité 260 Lorsque la pompe est utilisée pour des~brûleurs à mazout, elle peut être prévue pour un système à un tuyau ou un système à deux tuyaux qui sont connus en eux-mêmes. Il est connu que toute présence d'air dans les systèmes à un tuyau peut provoquer des perturbations , étant donné que l'air ne peut pas s'échapper de la pompe. Pour cette raison, on utilise fréquemment le système à deux tuyaux qui présente une conduite de dérivation vers le réservoir de mazout. La conduite de dérivation passe, au contraire, à travers la pompe dans le système à un tuyau. La pompe suivant l'invention peut être utilisée tant pour le système à un tuyau que pour des systèmes à deux tuyaux. lorsqu'elle doit fonctionner dans un système à un tuyau, le diaphragme 20 est maintenu par la vis 34' à une distance du trou 34, de sorte que l'espace 33 communique en permanence avec le trou 34. Lorsque la pompe est utilisée dans un système à deux tuyaux, le diaphragme 20 est pressé par la vis de réglage 34' de façon à obturer le trou 34 et tout écoulement depuis l'espace 33 vers le trou 34 est alors rendu impossible. L'écoulement dans un système à deux tuyaux s'effectue depuis la pompe à partir du passage 29 vers le réservoir, non illustré, (fig. 2).Dans le cas d'un système à un tuyau, un bouchon est inséré dans le raccord 29. le tuyau d'aspiration venant du réservoir est relié dans les deux systèmes avec le raccord 2 & Le raccord 30 est prévu pour la liaison d'une conduite de refoulement menant à la buse du brûleur à mazout, tant dans un système à un tuyau que dans un système à deux tuyaux. le mode de fonctionnement de la pompe est le suivant. Lorsaue la pompe est utilisée dans un système à un tuyau un bouchon est inséré dans le raccord 29 et l'espace 33 est en communication avec le trou 34. Le liquide entre dans le carter de la pompe par le raccord 28 et passe par la liaison 60 dans le passage 32 du régulateur par le passage 64 (voir fig. 7) vers la cavité 26 illustrée à la fig. 1 et, de là, par le filtre 24 vers la cavité 27, puis par le passage de liaison 57 aux orifices 56. Ce fluide aspiré s'écoule par conséquent à travers un trou 14 dans le carter 1 vers l'espace entre le bouchon 7 dans les parties élargies 49 et 50 ou 51 dans le passage 48 du régulateur et, de là, à travers les parties élargies 52 et 53 vers les espaces 40 et 41 du distributeur 18 en forme de disque.La soupape 41 et 43 dtermine, en coopération avec le diaphragme 20, la pression minimale que doit présenter le fluide avant la buse du brûleur afin d'obtenir une combustion satisfaisante et pour éviter également l'obturation lente de la buse, c'est-à-dire pour effectuer un mouvement d'ouverture ou de fermeture. La soupape 41, 43, 20 est réglée, par exemple, de sorte qu'elle est toujours ouverte dès que la pression du fluide est supérieure à 4 kg/cm 2; 12 soupape 41, 43, 20 se ferme dès que la pression tombe au-d- sous de ce niveau. L'autre soupape 40, 42, 20 est une soupape de réduction de la pression et détermine la pression maximale du fluide.Cette soupape est réglée, par exemple, de façon à rester fermée jusqu'à une pression de fluide de fluide de 8 cm2; le passage de dérivation est ouvert lorsque cette pressest dépassée et constitue alors dans un système à un tuyau m- > voie de retour par le passage 54 du régulateur et la soupape 33, 34 vers les passages d'aspiration de la pompe. Toutefois, lorsque la soupape 40, 42, 20 est fermée, le fluide sous presm sion passe par la soupape 41, 43, 20, laquelle est ouverte lorsque le bradeur à mazout est en service vers le passage 55 du distributeur illustré à la fig. 4 et, de là, par le trou 39 au passage 37 du distributeur. Le fluide sous pression est ensuite amené par un passage 65 du distributeur et un passage oblique 62 à la partie de liaison 30 (fig. 2). La soupape 33, 34, 20 est fermée dans un système à deux tuyaux et, lorsque la pression du fluide dépasse, par exemple, 8 kg/cm2, la soupape 40, 42 s'ouvre et le fluide sous pression s'écoule par les passages associés du distributeur vers le passage 61 pour retourner à la partie de liaison 29 et au réservoir. En utilisant la pompe conforme à l'invention, le choix entre un système à un ou à deux tuyaux présente seulement un intérêt par le fait que la pompe de l'invention peut être utilisée dans les systèmes à un ou deux tuyaux existants. Au contraire, le système à un tuyau qui est plus simple peut être utilisé dans les installations nouvelles comportant un brûleur à mazout, sans qu'une telle installation présente les inconvénients provoqués par les pompes connisa. l'un des inconvénients du système à un tuyau comportant des pompes connues réside dans le fait queiair se trouvant à l'intérieur des tuyaux peut seulement être enlevé moyennant des difficultés importantes ou ne pas être enlevé du tout. En utilisant la pompe suivant l'invention, tout air se trouvant dans les tuyaux, même dans un système à un tuyau, est amené naturellement et éliminé par la buse du brûleur. Ceci provient du fait que la pompe suivant l'invention est une pompe à mouvement alternatif. La pompe suivant l'invention présente des dimensions réduites et est compacte, de sorte qu'elle peut très bien être bridée sur un moteur électrique 5. En outre, un partie du carter de la pompe peut avantageusement former une partie du carter du moteur. Le distributeur 18 en forme de disque métallique ou plastique est fabriqué par un usinage sans enlèvement de copeaux, par exemple par moulage. Pour modifier la capacité de la pompe, il suffit de remplacer les bouchons 7 comportant les pistons 8 et insérés radialement dans le carter de la pompe 1. Les diaphragmes 20 et 19 servent de joint entre les parties 1, 17, 18 et de partie mobile pour les soupapes 40, 42 et 41, 43 ou de joint pour la partie de passage 33, 34. La plaque filtrante 24 peut être enlevée et nettoyée par le simple dévisae de l'écrou 23 et l'enlèvement du couvercle 25 dans le sens axial. le distributeur 18 en forme de disque est monté coaxialement par rapport à l'arbre d'entraînement, de même que le filtre 24, le couvercle 25 et la partie 17 du carter de la pompe. L'ensemble de la pompe permet, par conséquent, un montage et un démontage aisés. Elle est seulement composée par un faible nombre de parties qui sont toutes facilement accessibles et interchangeables. Etant donné que le joint entre les chambres d'aspiration et la chambre de refoulement est constitué par les pistons de la pompe, il n'est pas nécessaire d'utiliser des joints à labyrinthe coûteux, comme cela est le cas dans les pompes connues. Les pompes connues comportant des joints à labyrinthe présentent, en outre, une forte résistance à la rotation. La pompe suivant l'invention tourne, au contraire, de façon très souple et peut être entraînée par un moteur électrique présentant une puissance relativement faible. Un ensemble moteur-pompe peut, par conséquent, être fabriqué à des frais relativement faibles REVENDICATIONS 1 - Pompe à mouvement alternatif pour fluides, caractéri sée par un arbre d'entraînement 3, 4 supporté en rotation dans le carter 1, 17 de la pompe et présentant un excentrique 6, plusieurs pistons interchangeables 8 étant répartis sur la périphérie du carter et s'étendant radialement par rapport à l'arbre d'entratnement, un régulateur 18 en forme de disque plan étant disposé parallèlement aux pistons de la pompe et étant fixé dans le carter, les deux côtés du distributeur en forme de disque présentant des passages 32-34, 36-43, 46-59. 2 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendicaticn 1, caractérisée en ce que des diaphragmes flexibles 19, 20 sont montés de part et d'autre du régulateur en forme de disque 1 @@ disque et des points localement élargis des passages 33, 40 orc soupapes a diaphragme 41 et 2 ou des @@- sages de fluide 33,34 qui sont maintenus alternativement lietat d'ouverture ou de fermeture 3 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les pistons 8 se trouvent sous l'effet de ressorts dans les parties interchangeables 7 placées radia- lement par rapport à l'arbre d'entraînement 3, que les parties interchangeables sont vissées dans le carter 1 pour constituer une fermeture étanche et que des passages d'écoulement 11, 12, 14, 15 débouchent tant à la surface extérieure des parties interchangeables que dans les trous percés dans le carter pour la réception des parties interchangeables 7 et se trouven en liaison les unes avec les autres pour le c8té aspiration ct pour le côté refoulement. 4 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendicatien i caractérisée en ce que le c8té 31 du régulateur 18 en foxime de disque présente un passage 32 qui est en liaison avec l'entrée 28 pour le fluide et enferme une première cavité 27 disposee radialement dans ce passage 32, entre le côté 31 et l'un des côtés d'un filtre plat- 24, que le passage 32 communique à travers le filtre avec une deuxième cavité 26 se trouvant de l'autre c8té du filtre et que le régulateur en forme de disque présente des passages 57 reliant ses deux côtés 31,35, l'une des extrémités des passages débouchant dans la première cavité27 5 - Pompe à mouvement alternatif suivant les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que la deuxième cavité 26 se trouvant à csté du filtre 24 est délimitée par les parois amovibles 17,25 du carter de la pompe et que les deux cavités 26,27 sont en communication l'une avec l'autre par le filtre 24 seulement. 6 - Pompe à mouvement alternatif suivant les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que le régulateur 18 en forme de disque, une bride 17 formant partie du carter et présentant des raccords d'entrée et de sortie 23-30, le filtre 24 et un couvercle 25 du carter fixé contre la bride 17 et délimitant la deuxième cavité 26 sont disposés coaxialement les uns par rapport aux autres. 7 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le régulateur 18 en forme de disque porte dans son axe longitudinal une tige 22 qui dépasse du carter 1,17 de la pompe et sur laquelle sont monts le filtre 24 et le couvercle 25 du carter, tandis qu'un écrou 23 vissé sur la tige 22 maintient de façon amovible les autres parties 1,17 du carter. 8 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie du carter de la pompe forme une seule pièce avec au moins une partie du carter du moteur. 9 - Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre d'entrarnement 3 forme une partie du rotor 4 du moteur électrique 5. 10 - Procédé de fabrication de la pompe à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur en forme de disque ainsi que ses passages sont faconnés suivant un procédé d'usinage sans enlèvement de copeaux, qu'il est bridé sur le carter de la pompe coaxialement par rapport à l'arbre d'en trainement, que des pistons dont le diamètre correspond à la capacité désirée de la pompe sont insérés dans le carter de la pompe et qu'un filtre avec un couve cl sont fixés de façon amovible sur le carter de la pompe. Il - Application de la pompe à mouvement alternatif suivant la revendication 1, dans des bradeurs à mazout d'installations de chauffage central.