Brevet FR2236099A1 — publié le 19750131

L'invention a pour objet un transformateur de pression comportant un piston rappelé par un ressort et séparant une chambre à basse pression dtune chambre à haute pression. Ces transformateurs de pression sont utilisés principalement pour effectuer un serrage; ils sont employés d'une façon très générale dans la construction de dispositifs de fixation ou de compression, et aussi, par exemple pour des canons de contre-pointe et des dispositifs d'avance les les machines-outils. Grâce à ces appa- reils, il est possible, au moyen dtun fluide à basse pression, en particulier d'huile d'un circuit hydraulique, de mettre sous une pression plus élevée un autre fluide, identique ou de nature différente. Le circuit à basse pression du transformateur est alimenté, par exemple, par une pompe à huile d une machine-outil; il est donc peu sensible aux pertes par défaut d'étanchéité. Le circuit à haute pression, par contre, est entièrement clos et contient un volume déterminé d'huile. Les pertes par défaut d'étanchéité qui s1y produisent doivent nécessairement être compensées si l'on désire assurer un fonctionnement correct de lon gue durée. On connatt déjå un moyen consistant à prévoir un réservoir spécial de réalimentation qui entoure le cylindre--à haute pression avec lequel il communique par ltintermédiaire d'une lumière.Nais avec ce mode de réalimentation, il faut que le niveau d'huile du réservoir soit constamment surveillé; de plus, les joints dtétanchéité sont soumis à une usure prématurée du fait qu'ils doivent glisser sur les lumières. L'invention a pour but d'apporter un transformateur de pression dans lequel les pertes dthuile par défaut dtétanchéité dans la chambre à haute pression sont compensées automatiquement, sans qu'il faille prévoir une surveillance spéciale et sans que les joints soient soumis à usure prématurée. Pour atteindre ce résultat, 1 t invention prévoit de disposer dans le piston une soupape de retenue comportant un organe mobile qui vient s'appliquer de façon étanche sur un siège, cette soupape s 1ouvrant vers la chambre à basse pression et se fermant vers la chambre de haute pression lors du mouvement du piston. De cette manière, la nécessité d'un réservoir séparé de réalimentation disparate, la surveillance spéciale est supprimée, les joints d'étanchéité du piston s appliquent uniquement sur les parois lisses du cylindre, ce qui leur assure une longue durée de vie. Après la course active du piston, le coté basse pression est automatiquement mis en communication avec le coté haute pression, les différences de pression sont éliminées et les pertes d'huile par défaut d'étanchéité sont compensées.L'ensemble est d'une construction particulièrement simple et compacte. I1 est préférable de loger la soupape de retenue dans le piston à basse pression, qui est relativement gros et peut facilement recevoir un bouchon vissé, par exemple, dans un trou ménagé dans sa face extrême pour servir de siège de soupape. I1 se crée ainsi, entre le bouchon et le fond du trou, à l'intérieur du piston à basse pression, une chambre de soupape communiquant avec le cylindre à haute pression par une lumière relativement étroite, par exemple de0,8 mm de diamètre, de telle sorte que, malgré l'ouverture initiale de la soupape de retenue, le piston se met immédiatement en mouvement dès que la pression s rétablit du coté basse pression; dès lors, la soupape se referme aussitôt en verrouillant de façon étanche la communication entre les cotés haute pression et basse pression. Cette communication ntest rétablie, de façon sure, qu'après la course active du piston, lorsque le ressort a ramené ce dernier à sa position de départ. En effet, il existe un organe de commande qui ouvre la soupape de retenue dans cette position. Au lieu d'un bouchon, on peut utiliser aussi un ensemble composant une unité et comprenant un siège de soupape, un ressort et un organe mobile, que l'on introduit dans le piston à basse pression. Une construction particulièrement compacte, peu encombrante et facile à fabriquer s'obtint en réalisant les cylindres par des alésages coaxiaux pratiqués dans un corps de cylindre allongé, le cylindre à basse pression étant obturé à une extrémité par un chapeau ayant un orifice de raccordement tandis qu'un autre orifice de raccordement est prévu àltextrémité du cylindre à haute pression. On obtient ainsi, à 11 extrémité du cylindre à haute pression, une butée servant au ressort et ayant des canaux qui relient le cylindre à l'orifice de raccordement, ainsi qu'une tige de guidage sur laquelle repose le ressort, ce dernier étant, à 11 état détendu, enfoncé, pour une moitié environ, dans un trou du piston. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description donnée ci-après titre 1e;.er le, pour mieux faire comprendre l'invention, des dew. modes de realisation d'un transfor.lateur de pression selon l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : -- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un pre mier mode de réalisation d'un transformateur de pression conformément à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la partie inférieure d'un second mode de réalisation d'un transformateur de pression conformément à 11 invention. Dans un corps allongé 1 se trouvent deux alésages de diamètres étagés qui y eréent un cylindre à haute pression 2 et un cylindre à basse pression 3. Dans ces cylindres 2 et 3 coulisse un piston 4 corps d'un piston à haute pression 5 et d'un piston à basse pression 6, ces pistonsétant rigidement réunis l'un à l'autre. Le piston 4 est soumis à l'faction d'un ressort 7 qui prend appui sur une butée 8 pourvue d'une tige de guidage 9. Le ressort 7, au repos, entoure par une moitié de ses spires la tige 9, tandis que autre moitié entre-dans un trou 10 pratiqué dans le piston 4. Dans la butée 8 se trouvent des lumières 11 oui débouchent dans un orifice 12 dans lequel on peut, par exemple, visser un raccord d'une tubulure qui constitue avec le cylindre 5 une chambre à haute pression 13. Dans le piston à basse pression 6 est logée une soupape de retenue 14 composée d'un bouchon vissé 15 et d'un organe mobile 16. Ainsi que le montre la figure 1, l'organe mobile 16 peut, par exemple, comprendre un plateau 17 prenant appui, du coté de l'admission, sur un siege 18 ménagé sur le bouchon 15 et assurant une obturation étanche La soupape 14 est maintenant ouverte dans la position de fin de course du piston visible sur la figure 1, grâce à un organe de commande 19 qui est, dans le mode d'exécution de la figure 1, un poussoir 20 disposé entre le plateau 17 et une goupille ?1, cette dernière étant logée dans le fond d'un chapeau 22 fermant le cylindre à basse pression 3 où elle occupe une position diamétrale par rapport à un autre orifice 23 constitué par un trou fileté. Le poussoir 20 est guidé dans un passage 24 pratiqué dans le bouchon 15. A 11 orifice 23, on peut raccorder une conduite reliée généralement à une pompe, cette conduite constituant avec le cylindre à basse pression 3, la chambre à basse Pression 25. La chambre de soWap,e 26, limitée eiltre le bouchon 15 et le fond de l'alésage pratiqué dans le piston basse pression 6 pour y loger ce bouchon, est reliée par une lumière 27 à la chambre à haute pression 13. Une entaille 35 pratiquée dans le plateau 17 empêche que, dès le début de l'admission du fluide, la lumière 27 ne soit ooturée par ce plateau. Le piston à haute pression 5 est pourvu d1 un joInt d'étanchéité 28, le cylindre à basse pression 6 d'un joint d'étarchéité 29 et le corps 1 d'un joint d'étanchéité 30 qui 1 'iso- le du chapeau 22, de façon que la chambre à haute pression 13 soit parfaitement isolée de la chambre à basse pression 25 et qu'une étanchéité sûre soit assurée vers l'extérieur. Selon le mode d'exécution de la figure 2, l'organe mobile 16 est un corps sphérique 31 qu'un ressort )2 pousse contre le siège de soupape 18. Ce ressort 32 est déterminé pour que la pression à l'ouverture ne dépasse pas un bar et même lui soit inférieure. Le poussoir 20 est alors partie intégrante du chapeau 22. Dans cet exemple d'exécution, le poussoir fait saillie à partir d'un disque 33 logé- dans un évidement du chapeau 22. La communication avec l'orifice 23 est assurée par des lumières 34. Toutefois, le poussoir 20 peut aussi se trouver directement, sans disque, au centre du chapeau 22, l'orifice 23 étant alors déporté par rapport à l'axe. Lorsque le coté basse pression est mis sous pression par l'orifice 23, 11 étroitesse relative de la lumière 27, qui a par exemple un diamètre de 0,8 mm, fait qu1 il ne passe qu'une très faible quantité de fluide par l'ouverture de la soupape de retenue 14 pour pénétrer dans la chambre à haute pression 13, laquelle est ainsi constamment alimentée et maintenue complétement remplie.Le piston à basse pression 6 décolle immédiatement, provoquant la fermeture de la soupape de retenue 14. la compression commence alors à se produire dans la chambre à haute pression 13, selon le rapport des diamètres des pistons 5 et 6.Après la fin de sa course active, le piston 4 est ramené par le ressort 7 à sa position de dé-part, la soupape de- retenue 14 est ouverte au plus tard à la fin de la course du piston, par l'organe de commande 19, afin que les pressions des chambres 13 et 25 s'qui librent et que les pertes d'huile par défaut d1étanchéité ou par entratnement soient compensées automatiquement par la conduite d'alimentation, sans qu'il soit nécessaire de prévoir une surveillance quelconque. Ainsi qu'il ressort des explications et de la descrip- tion qui précèdent, il est remarquable que la chambre à haute pression et la chambre à basse pression sont mises en communs cation par un passage; c1 est dans ce passage qu'est disposée la soupape de retenue. R E V E N- D I C A T I O N S 1. Transformateur de pression pourvu d'un piston rappelé par un ressort et séparant une chambre à basse pression d'une chambre à haute pression, caracterisé en ce que la chambre à haute pression communique par un passage avec la chambre à basse pression, une soupape de retenue est disposée entre ces deux chambres dans le passage de communication, cette soupape ayant un organe mobile apte à s1 appliquer de manière etanche sur un siège de soupape, ladite soupape étant fermée pendant que le piston se déplace en direction de la chambre à haute pression. 2. Transformateur de pression selon la revendication 1 comprenant un piston à deux étages dont l'un est un piston à basse pression coulissant dans un cylindre à basse pression tandis que l'autre est un piston à haute pression coulissant dans un cylindre à haute pression, caractérisé en ce que la soupape de retenue est logée dans le piston à basse pression. 3. Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le siège de la soupape fait partie d'un bouchon introduit dans la face frontale du piston à basse pression. 4. Transformateur de pression selon les revendications 2 et 3 réunies, caractérisé en ce que, entre le bouchon et le piston à basse pression est ménagée une chambre de soupape qui communique avec le cylindre à haute pression par une lumière. 5. Transformateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il existe un organe de -commande qui ouvre la soupape de retenue lorsque le piston atteint sa position de fin de course soUs l'action du ressort de rappel. 6. Dransformateur de pression selon les revendications 3 et 5 réunies, caractérisé en ce que le bouchon est pourvu d'un passage par lequel passe l'organe de commande. 7. Transformateur de pression selon la revendication 2, caractérisé en-ce que les cylindres sont des alésages coaxiaux pratiqués dans un corps allongé, le cylindre à basse pression etant fermé en bout par un chapeau ayant un orifice de raccordement tandis qu'en bout du cylindre à haute pression se trouve un autre orifice de raccordement. 8. Transformateur de pression selon les revendications 6 et 7 réunies, caractérisé en ce que l'organe de commande se compose d'un poussoir qui est fixé par un bout au chapeau tandis que son extrémité libre coopère avec l'organe mobile de la soupape 9. Transformateur de pression selon la revendication 8, caractérisé en ce que le poussoir est en saillie par rapport à un disque logé dans le chapeau au-dessus de l'orifice de raccordement, ce disque présentant des lumières qui mettent en communication ledit orifice avec le cylindre à basse pression. 10. Transformateur de pression selon les revendications 6 et 7 réunies, cararctérisé en ce que 11 organe de commande se compose du un poussoir relié à 11 organe mobile ae la soupape et dont 1!extrémité libre prend appui sur le chapeau. 11. Transformateur de pression selon la revendication 10, caractérisé en ce que le chapeau contient une goupille logée de telle façon quelle traverse l'orifice de raecordement, l'estré- mité libre du poussoir venant s'appuyer sur cette goupille. 12. Transformateur de pression selon la revendication 1, caractérisé en ce qu a ltextrémité du cylindre à haute pression est encastrée une butée du ressort, cette butée comportant des canaux qui mettent en communication le cylindre à haute pression avec son orifice de raccordement, tandis cue la butée est pourvue diane tige de guidage du ressort qui repose sur elle, la moitié environ des spires de ce ressort à l'état détendu étant guidées dans un trou pratiqué dans le piston. 13. Transformateur de pression selon les revendications 1 à 8 réunies, caractérisé en ce que 11 organe mobile de la soupape est un corps sphérique soumis à l'action d'un ressort dont la force est surmontée à l'ouverture par une pression dont la valeur est inférieure à 1 bar. 14. Transformateur de pression selon les revendications 1 à 10 réunies, caractérisé en ce que 11 organe mobile de la soupape est un plateau le siège de la soupape se trouve sur la face extrême du bouchon et le poussoir porte une encoche à l'une de ses extrémités.