Brevet FR2238062A1 — publié le 19750214

Quand le fabricant d'un matériel donnez fabricant drexca- vateurs par exemple, choisit la technique hydraulique pour équiper ce matériel, il se trouve actuellement contraint d'adopter les circuits de commande et de puissance classiques. Une caractéristique générale de ceux-ci est de prévoir une centrale hydraulique constituée, par exemple par plusieurs pompes entraînées par un moteur thermique, qui comporte un conduit de refoulement du fluide sous une pression donnée unique, d'ailleurs éventuellement variable. Des variantes de ce dispositif existent qui. globalement, reprennent ses dispositions essentielles. Or, dans la plupart des applications,on retrouve la néces sité dalimenter en fluide sous pression plusieurs récepteurs et ce, sous des pressions de valeurs inégales. La solution adoptée à ce jour consiste, à partir d'une source de fluide sous une pression maximale correspondant à la pression d'alimentation de celui ou de ceux des divers récepteurs qui exigent la plus grande pression, à alimenter bien entendu lesdits récepteurs, puis à créer volontairement des pertes de charge en amont des autres récepteurs qui doivent etre alimentés sous une pression inférieure à la pression maximale précitée.Il est évident qu'une telle pratique procure un mauvais rendement global de l'installation car les baisses de pression,qui se produisent dans les organes (restrictions notamment) générateurs de pertes de charges, correspondent à une dissipation d'énergie de pression en chaleur, c'est-à-dire à une perte d'énergie. L'invention entend remédier à cet inconvénient et, à partir d'une source unique de fluide comprimé, parvenir à moduler les pression de refoulement dans divers circuits d'utilisation en fonction des caractéristiques spécifiques desdits circuits. Pour ce faire, elle prévoit de diriger ce fluide vers ledit circuit en qoantité déterminée pour chacun des circuits d'utilisation raccordés à la source unique. A cet effet, l'invention a pour objet une pompe à débits multiples comportant au moins un cylindre dans lequel un piston évolue selon un mouvement alternatif, ledit cylindre étant pourvu d'au moins deux conduits de refoulement. Chacun de ces conduits comporte - dans le sens de l'écoulement du fluide - un clapet de refoulement, connu en soi, du type clapet de non-retour et un dispositif d'obturation dudit conduit dans le sens du refoulement, ce dispositif d'obturation possédant une commande indépendante, de préférence du type électromagnétique. flans un mode pG-rtlsutier de réaliaatiea, la commande de chacun des dispositifs d'obturation associés à un cylindre est sous la dépendance d'un programmateur n'autorisant que l'ouverture d'un seul dispositif d'obturation par cycle du piston. Enfin, selon un mode de réalisation avantageux, souvent adopté, un dispositif générateur d'impulsions, par exemple du type connu sous la dénomination "DELCO", est entrsené par l'arbre de la pompe et est connecté à un programmateur réglable en fonction des pressions désirées sur chaque conduit de refoulement de la pompe. Ce programmateur comporte notamment un étage de "filtration'!et/ou de sélection des impulsions suivant une loi de récurrence, dont les sorties sont associées respectivement aux commandes des dispositifs d obturation et sont pourvues, de préférence, d'un étage d'amplification des impulsions. L1inwention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires ainsi que leurs avantages apparaîtront, au cours de la description de réalisation donnee ci-desso's à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe par l'axe du cylindre d'une pompe monocylindre conforme à l'invention et - la figure 2 représente un dispositif d'alimentation utilisant la pompe de la figure 1. La pompe de la figure 1 est constituée par un corps I,dans lequel est ménagé un cylindre 2, par une culasse 3, qui est fixée au moyen de boulons 4 sur le corps 1, et par un piston 5 qui est monté coulissant dans le cylindre 2. L'arbre d'entraînement 6 de la pompe entraine une manivelle 7 qui en est rendue solidaire en rotation, cependant qu'une bielle 8 est articulée sur le piston 5 autour d'un axe 9 et sur la manivelle 7 autour du maneton 10. Le piston 5, le cylindre 2 et la culasse 3 délimitent une chambre d'admission 14 qui est reliée à un réservoir de fluide 11 par un conduit 12 sur lequel est disposé un clapet de non retour 13, constituant un clapet d'admission du fluide dans la chambre 14. Par ailleurs, trois groupes d'éléments 15a, 15b, 15c sont disposés sur la culasse 3 et sont respectivement constitués par - un clapet de non-retour 16a, 16b, 1 6c, ou clapet de refoulement, qui permet seulement l'évacuation du fluide hors de la chambre 14, et - une soupape 17a, 17b, 17c, qui est attelée par sa queue de soupape a l'organe mobile d'un électro-aimant 18a, l8b, 18c, et qui, sélectivement, assure l'obturation du conduit de refoulement l9a, 19b, 19e sur lequel est disposé chaque chapet 16a, 16b, 16c, ou au contraire le libre passage du fluide dans ledit conduit de refoulement Les électro-aimants 18a, 18b, 18c sont respectivement raccordés, d'une part, à un fil d'alimentation particulier 20a, 20b, 20c et, d'autre part, à une masse 21. Quant aux conduits de refoulement 19a, 19b, l9c, ils se raccordent à des circuits d'utilisation distincts 22a, 22b, 22c au moyen de conduits de liaison 23a, 23b, 23 c, respectivement. Sur la figure 2, on retrouve les éléments déjà décrits en regard de la figure 1. En outre, on note que l'arbre d'entrainement 6 de la pompe de corps 1 est attelé à un moteur d'entrainement 24, cependant qu'un générateur d'impulsions 25, du type connu sous la marque "DELCO", est luimême entrainé de manière synchrone par l'arbre 6. Ce générateur d'impulsions est électriquement alimenté par son raccordement à une source de courant 27 au moyen d'un fil 28, et a sa borne de sortie reliée par un fil 29 à l'une -30a, 30S, 30c des deux bornes d'entrée d'une "porte" électronique 31a, 31b, 3lc. Un dispositif d'élaboration d'un programme de commande 32, tel, par exemple, qu'un combinateur à cames, éventuellement susceptible de recevoir des informations et de les traiter, est relié à une deuxième borne d'entrée 33a, 33b, 33, de la porte 31a, 31b, 31c--respectivement. Chaque porte 31a, 31b, 31c est alors reliée au fil 20a, 20b, 20c par l'inter- médiaire, d'une part, d'un dispositif de mise en forme 34 du signal qu'elle émet, d'autre part, d'un amplificateur de signal 35a, 35b, 35c. A noter que chaque amplificateur 35a, 35b, 35c est lui-même relié également à la source de courant 27 au moyen d'un fil 36 raccordé -à ladite source 27, et de fils 37a, 37b, 37c raccordés au fil 36. Enfin, on précisera.que le dispositif 32 est tel qu'il ouvre les "portes électroniques" 31a, 31b, 31c selon une séquence donnée, susceptible brailleurs d'!tre modifiée. Ainsi, à titre d'exemple, si le générateur d'impulsions 25 émet une impulsion par tour de l'arbre 6, et si le dispositif 32 règle un cycle comprenant huit tours de I'arbre-6, ce dispositif 32 peut diriger les huit impulsions vers les amplificateurs 35a, 35b, 35c selon la séquence suivante - vers 35a, les impulsions correspondant aux premier, troisième, cinquième et septième tours, divers 35b, les impulsions correspondaRt aux deuxième, qua trième et huitième tours, - vers 35c, l'impulsion correspondant au sixième tour. Or, à raison d'une impulsion par tour, ladite impulsion étant transmise à un seul des électro-aimant 18a, 18b, 18c e t ce pendant la course d'aspiration du piston 5, lors de la course de refoulement suivant cette course d'aspiration, le fluide refoulé par le piston ne peut transiter qu'à travers unique soupape des trois soupapes 17a, 17b, 17c qui est ouverte et qui est attelée à l'électro-aimant excité. On comprend que, dans ces conditions, les débits moyens admis dans chaque circuit 22a, 22b, 22c, peuvent etre différents les uns des autres et dans l'exemple précité etre égaux, pour -le circuit 22a à quatre fois le débit dans le circuit 22cb et, pour le circuit 22b à trois fois ce débit dans le circuit 22c. Mais l'intérêt principal réside surtout dans les valeurs des pressions du fluide dans les divers conduits dellaison 23a, 23b, 23c, valeurs qui sont distinctes et adaptées à l'utilisation particulière du circuit correspondant. Cette adaptation exacte est d'autre part effectuée sans avoir la nécessité de recourir à une dissipation d'énergie à travers une quelconque restriction, donc effectuée sans perte d'énergie. On comprendra alors bien maintenant son intéret et son utilité. Les divers avantages qu'on retire de l'adoption de la disposition décrite sont, entre autres - la possibilité de commander directement (sans recourir à des distributeurs) l'alimentation simultanée de plusieurs récepteurs; - la réalisation d'une commande progressive; - l'obtention de faibles débits sans laminage superflu; - la réduction, voire l'élimination despertes de chaleur sur le circuit hydraulique, par conséquent la réduction des capacités de réfrigéra tion nécessaires; - la facilité d'emploi de systèmes d'asservissement; - la facilité d'adaptation de dispositifs de contràle et de sécurité. Ainsi en est-il du contrôle de la pression. La fonction de régulation sur une voie peut etre simplement obtenue par ane action de réduction, puis coupure, du débit de la vote considérée, *'exerçant par l'intermédiaire du système de commande de la pompe à partir d'un seuil de pression. La caractéristique d'un tel régulateur (fonction débit-pression) est facile à modifier. Ainsi en est-il également de ta coupure de débit qui peut être déclenchée en fin de course d'un piston de vérin Enfin, un autre avantage réside dans la possibilité de relier facilement la chaîne de commande à un système de traitement de l'information ou de télécommande. Naturellement, on aura également remarqué que le débit dirigé vers chaque circuit d'utilisation pouvait etre variable; sis cette caractéristique, obtenue notamment avec ne pompe à seulement deux ensembles 15a, 15b, dans laquelle l'un des conduits de refoulement,l9b par exemple, est relié au réservoir Il, n'est qu'une caractéristique secondaire du dispositif décrit, non recherchée en elle-meme Linvention n'est pas limitée à la description qui vient d'être donnée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui etre apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. R E V E N fi I C A T I O N S 1. Pompe à débits multiples comportant au moins un cylindre dans lequel un piston évolue selon un mouvement alternatif, ledit cylindre étant pourvu d'au moins deux conduits de refoulement, caractériséeen ce que chacun de ces conduits comporte dans le sens de l'écoulement du fluide un clapet de refoulement, connu en soi, du type clapet de non-retour, et un dispositif d'oburation dudit conduit dans le sens du refoulement, ce dispositif d'obturation possédant une commande indpndante, de préférence du type électromagnétique. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la commande de chacun des dispositifs d'obturation associés à un cylindre est sous la dépendance d'un programmateur n'autorisant que l'ouverture d'un seul dispositif d'obturation par cycle du piston. 3. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un dispositif générateur d'impulsions, par exemple du type connu sous la dénomination "DELCO", est entraîné par l'arbre de la pompe et est connecté à un programmateur réglable en fonction des pressions désirées sur chaque conduit de refoulement de la pompe, ledit programmateur comportant notamment un étage de "filtration' et/ou de sélection des impulsions suivant une loi de récurrence, dont les sorties sont associées respectivement aux commandes des dispositifs d'obturation et sont pourvues, de préférence, d'un étage d'amplification des impulsions.