Brevet FR2264967A1 — publié le 19751017

La présente invention concerne un dispositif de graissage pour un moteur à piston libre0 Ce moteur peut en particulier cons tituer la source motrice d'un groupe moto-compresseur. On connatt des dispositifs de graissage pour les moteurs de type classique c'est-à-dire pour les moteurs présentant un em biellage. Ces dispositifs présentent l'inconvénient autre comme di par des organes mécaniques entrains par ltembiellage du me- teur. On comprend que ces dispositifs ne sont pas utilisables sur une machine à piston libre du fait que le piston ne présente aucune liaison-mécanique avec l'extérieur. La présente invention a pour but de remédier à ces- inconv4- nients en réalisant un dispositif de graissage dont la commande ne nicessite aucun organe mecanique de liaison avec le piston ou équipage mobile du moteur. Un dispositif de graissage selon l'invention, notamment pour un moteur à piston libre ou un groupe moto-compresseur à équipage mobile est caractérisé en ce qu'il se compose d'une pompe à huile constituée par un piston plongeur susceptible d'être enfoncé dans une chambre d'injection et de distribution qui contient de l'hui le, ce piston plongeur étant prolongé par un vérin pneumatique qui permet d'animer le piston d'un mouvement de va-et-vient dans la chambre d'injection et de distribution tandis que des moyens sont prévus d'une part pour alimenter le verin pneumatique avec des bouffées successives d'air comprimé et d'autre part, pour ali menter les canalisations qui aboutissent aux points de graissage désirés à l'aide du piston plongeur, d'autre moyens permettant de s stoper1ontionnement du moteur ou du groupe moto-compresseur lorsque l'un des points à graisser ne reçoit plus d'huile. Suivant une ca'ractristique supplémentaire de l'invention, le piston plongeur comporte un passage qui débouche d'une part dans la chambre dinjection et de distribution et d'autre part, sur la paroi de coulissement du piston plongeur, tandis que la paroi qui délimite la chambre d'injection et de distribution com porte plusieurs passages qui 'ouvrent dans cette chambre succes sivement dans le sens du déplacement du piston plongeur entre deux plans transversaux dont ltun est défini par l'extrémité du piston plongeur lorsque celui-ci est repoussé au maximum dans le sens correspondant à son extraction de la chambre dtinjection et de distribution alors que l'autre est défini par la position de l'ouverture du passage du piston plongeur sur la paroi latérale de ce dernier toujours lorsque le piston est repoussé dans le sens correspondant à son extraction de la chambre d'injection et de distribution.De cette manière, lorsque l'on enfonce le piston plongeur dans la chambre d'injection et de distribution, l'huile que contient cette chambre passe par le passage que comporte le piston pour s'couler successivement dans les passages que comporte la paroi de la chambre de distribution et auxquels sont raccordées les canalisations de graissage Suivant une caractéristique supplémentaire de 11 invention, l'alimentation en huile de la chambre de distribution se fait grace à une ouverture supplémentaire par laquelle le passage du piston plongeur débouche sur la paroi latérale de ce dernier , tandis qu'un passage dtalimentation est percé dans la paroi de la chambre de distribution, ce passage débouchant dans cette chambre par une ouverture susceptible de coincider avec l'ouverture supplémentaire du passage du piston plongeur lorsque celui-ci est repoussé complètement dans le sens correspondant à sm extraction de la chambre de distribution, le premier passage sur lequel est raccordée une canalisation de graissage étant alors légèrement décalé dans le sens axial par rapport au passage d' alimentation de manière que l'alimentation en huile de la chambre de distribution puisse se faire alors que toutes ces canalisations de graissage sont fermées par le piston plongeur lorsque celui-ci est sorti au maximum de, la chambre de distribution.- Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, un passage de sécurité est percé dans la paroi de la chambre de distribution de manière qu'il ouvre dans cette chambre par une ouverture que le passage du piston plongeur ne peut atteindre qu'après avoir atteint les ouvertures de canalisation de graissage, si bien que le passage de sécurité est alimenté en huile après que les canalisations l'aient été elles-memest le passage de sécurité étant par ailleurs relié à un ensemble permettant dt arrêter le moteur à piston libre ou le groupe moto-compresseur lorsque le passage ncest plus alimenté en huile. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le piston du vérin pneumatique permettant d'animer le piston plongeur d'un mouvement'de va-et-vient est prolongé du-côte opposé à ce piston plongeur par un piston de guidage qui présente au moins une rainure longitudinale et qui est prolongé lui-mme par uneAige qui se termine par une collerette et sur laquelle est enfilé un tiroir de distribution, le piston de guidage et le tiroir de distribution coulissant dans un cylindre de distribution, le tout étant enfermé dans une chambre susceptible d' autre alimentée en air comprimé par l'intermédiaire d'une canalisation d'alimentation aboutissant sur le cylindre de distribution et d'être mis & l'atmosphère par une canalisation d'échappement aboutissant elle aussi sur le cylindre de distribution s tandis que le piston du véri + neumatique est constamment repoussé par un ressort dans le sens correspondant à l'extraction du piston plongeur de la chambre d'injection, le fonctionnement étant alors le suivant t - Lorsque le piston pneumatique est en position repos,c'est- à-dire lorsque le piston plongeur est e-xtrait au maximum de la chambre d'injection, le piston de guidage repousse le tiroir de distribution de façon qu'il ouvre la canalisation d'air comprimé, - La chambre qui contient le tiroir de distribution est alors alimente en air comprimé, - Le piston de guidage qui présente un diamètre inférieur au piston du vérin pneumatique est alors repoussé lentement à l'encontre du ressort au fur et à mesure que la pression monte dans la chambre contenant le tiroir de distribution, - Lorsque les rainures longitudinales que comporte la paroi latérale du piston de guidage déboucnidans la chambre du vérin pneumatique,l'air comprimé pénètre dans cette chambre et agit alors sur le piston de ce vérin dont la surface plus importante assure une poussée plus brutale sur le piston plongeur, - Le piston plongeur pénètre donc dans la chambre d'injection tandis que son passage alimente successivement les passages sur lesquels sont raccordées les canalisations- de graissage, et enfin le passage de sécurités - Lorsque le piston plongeur a atteint ce dernier passage la collerette de la tige repousse le tiroir de distribution de façon qu'il ferme la canalisation d'alimentation en air comprimé et qu'il ouvre la canalisation d'échappement, - La pression dans la chambre contenant le tiroir de distribution tombe alors brusquement et le piston plongeur est extrait de la chambre d'injection par l'intermédiaire du ressort qui agit sur le piston dru vérin et ainsi de suite. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions la canalisation d'alimentation en air comprimé présente un dia phragme qui permet de régler le débit d'air comprimé qui passe dans cette canalisation0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'ensemble de sécurité auquel est relié le passage de sécurité est constitué par un distributeur hydraulique et un distributeur pneumatique dont les tiroirs coaxiaux sont reliés entre eux par une tige, le tiroir hydraulique recevant l'huile provenant du passage de sécurité de façon à rester en équilibre entre la pression d'huile qui lui est ainsi appliquée et l'effort d'un ressort de rappel antagoniste, alors que le tiroir pneumatique qui se trouve ainsi commandé par le tiroir hydraulique est suscepti ble, lorsque le tiroir hydraulique n'est plus repoussé par de I'huile à l'encontre du ressort antagoniste, de mettre en com munication une capacité remplie d'air comprimé avec une canali sation qu aboutit sur un dispositif pneumatique capable d'ar reterale fonctionnement du moteur ou du moto-eompresseur lors-, qu'il est alimenté en air comprimé.Ainsi, lorsque le passage de sécurité ntest plus alimenté en huile par le piston plongeur, le tiroir hydraulique est complètement repoussé par le ressort antagoniste et le tiroir pneumatique met en circuit le dispositif permettant dtarrgter le fonctionnement du moteur ou du groupe moto-compresseur0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les deux ouvertures par lesquelles le passage du piston plongeur débouche sur la paroi latérale de ce dernier sont constituées par une meme gorge de distribution annulaire Le dessin annexé, donné à titre-d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre. les caractéristiques de l'invention0 Figure 1 est une vue en coupe du dispositif de graissage selon invention0 Figure 2 est une vue d'une variante de réalisation du piston.de guidage. Figure 3 est une vue d'une variante pour l'alimentation en huile de la chambre d'injection et de distribution. La pompe à injection 42 comprend essentiellement un ensemble mobile 43 muni des éléments suivants - Un piston plongeur et doseur 44 percé longitudinalement par un trou 45 faisant communiquer la gorge de distribution 46 avec l'extrémité du piston qui délimite la chambre d'injection. 47. - Un vérin pneumatique dont le piston 48 est muni de segments, - Un piston de guidage 49 comportant sur sa paroi latérale des rainures 50, - Une tige 51, - Et enfin une collerette dtentratnement 52t L'ensemble de ces éléments est repoussé dans le sens correspondant à 11 extraction du piston plongeur 44 par un ressort de rappel 54 qui agit sur le piston 48 du vérin pneumatique0 Un tiroir de distribution dtair 55 est enfilé sur la tige 51 et est susceptible dtre déplacé alternativement par la collerette 52 et par le piston de guidage 49. Le piston de guidage 49 et le tiroir de distribution 55 coulissent dans un cylindre de dirtribution 80 enfermé dans le corps de la pompe 42. Ce corps définit les capacités suivantes: - une capacité 56 destinée à recevoir l'air comprimé, - une capacité 57 pour la distribution dtair, - une capacité 58 qui correspond à la chambre du vérin pneumatique, - enfin une capacité 59 de décharge reliée à l'atmosphère0 Le corps comprend aussi une canalisation d'arrivée d'air comprimé 82 et une canalisation de décharge ou d'échappement 83 qui aboutit sur le cylindre de distribution 80. Le débit d'air comprit traversant la canalisation 82 est réglé par un diaphragme 61.Le corps présente aussi, du c8té du piston plongeur 442 les passages suivants - un passage ZO pour l'alimentation en huile de la chambre 'd'injection 47, - trois passades 63, 64 et 65 auxquels sont reliées les canalisations de graissage non représentées, - un passage de sécurité 66 qui communique avec un dispositif de sécurité 143 par l'intermédiaire d'une canalisation 85. Le bloc de sécurité 143 comprend essentiellement un distributeur hydraulique et un distributeur pneumatique dont les tiroirs respectifs 73 et 74 sont reliés par une tige 86 Le distributeur hydraulique reçoit l'huile provenant du passage de sécurité 66 et passant par la canalisation 85 pour aboutirAans le compartiment 68 de ce distributeur.Le tiroir hydraulique 73 est soumis aux forces onposées dues à la pression d'huile con tenue dans le compartiment 68 et au ressort antagoniste 75. Un passage 71 permet d'évacuer le surplus d'huile susceptible d?tre introduit dans le compartiment 680 L'orifice 72 permet de purger éventuellement le distributeur hydraulique0 Le distributeur pneumatique reçoit de l'air comprimé provenant d'une capacité 29 dans laquelle est introduit de l'air comprimé par une canalisation 41 sur laquelle est prévu un diaphragme de réglage 30. L'air comprimé pénètre dans le distributeur par un passage 69 et est susceptible de se diriger vers un passage 31 lorsque le tiroir pneumatique 74 le permet.Au passa- ge 31 est reliée une canalisation qui aboutit sur un dispositif pneumatique non représenté permettant de stopper le fonctionnement du moteur ou du moto-compresseur0 Le tiroir pneumatique est co-mmandé par le tiroir hydraulique 73 par l'intermédiaire de la tige 86. L'air comprimé qui pénètre dans les chambres 56 et dans la capacité 29 est constitué par l'air refoulé par le moto-compressur non représenté qui équipe le dispositif de graissage. Le piston de guidage 49 présente un diamètre inférieur au piston 48 du vérin pneumatique. Le fonctionnement est le suivant t Avant le démarrage du moto-compresseur, 11 ensemble 43 est repoussé dans sa position extr8me ou position de repos par le ressort 54o Le tiroir de distribution 55 ouvre donc la canalisation d'alimentation en air comprimé 82 et ferme la canalisation d'échappement 83. Apres le démarrages de l'air comprimé est envoyé dans la capacité 56 par la canalisation d'alimentation 82 à travers le diaphragme 61 correctement réglé. La capacité 56 se remplit progesssivementO La meme pression s'établit dans la capacité 56 et la capacité 57. Lorsque la pression atteint une valeur suffisante, le piston de guidage 49 commence à se déplacer lentement. Après que ce piston se soit déplacé de quel ques millimètres1 les rainures 50 qu'il comporte débouchent das la capacité 58 qui se remplit elle aussi en air comprimé. La pression d'air comprimé agit donc sur toute la surface du piston 48 d'où il résulte une force largement suffisante pour surmonter la réaction du ressort 54 et pousser fortement le piston plon geur 44 dans la chambre d'injection 47. Dans son déplacement, le piston plongeur 44 bouche tout d' abord le passage 20 dans lequel se fait ltalimentation en huile tandis que la gorge 46 dégage l'orifice de graissage 65. Comme cette gorge met en communication la chambre 47 et l'orifice 65 par le trou 45, Ithuile refoulée de la chambre 47 pénètre dans la canalisation 65 tant que le passage 45 reste on communication avec cette canalisation0 Ensuite, la gorge 46 atteint de la mS- me manière successivement la canalisation 64 et la canalisation 63 et enfin le passage de sécurité 66e L'huile refoule dans le passage 66 passe dans la canalisation 85 et pénètre dans la capacité 68 du bloc de sécurité0 Elle sort de cette capacité par l'orifice 71 en repoussant le tiroir hydraulique 73 à l'encon- tre du ressort 750 Lorsque le piston plongeur 44 atteint sa position d'enfoncement maximum dans la chambre d'injection 47,la cqllerette 52 entratne le tiroir 55 qui obture l'arrivée d'air 82 et ouvre la décharge 83.La pression tombe alors dans les capacités 56, 57 et -58 si bien que le piston 43 est repoussé-par le ressort 54 dans sa position de repose Le piston de guidage 49 réarme alors le dispositif de graissage en repoussant le tiroir 55 de façon qu'il ouvre la canalisation d'alimentation en air comprimé 82 et ferme la décharge 830 Le dispositif est alors pret pour un nouveau cycle0 Si le débit d'huile s'interrompt et met en cause l'alimenté tation des canalisations 63, 64 et 65, la canalisation 66, à fortiori, ne refoule pas.Inversement, si la canalisation 66 se trouve normalement alimentée, les canalisations 63, 64 et 65 le sont à fortiori En cas de manque d'huile ou d'arrêt de la pompe à huile, la canalisation 66 n'est plus alimenté en huile. Apres un certain temps le tiroir 73 est donc repousse par le ressort 750 De ce fait, le piston 74- est déplacé de façon à mettre en communication a canalisation 69 et la canalisation 31 qui alimente ainsi le dispositif susceptible d'arrêter le fonctionnement du moto-compresseur0 Suivant une autre variante de l'invention illustrée sur la figure 2, le piston de guidage 49 sert luimame le tiroir distributeurs Il comporte deux gorges 90 et gf reliées par un trou interne 92 et des trous radiaux 93 et 940 Le fonctionnement est le suivant Tant que la gorge 90 est alimentée par 60, le piston moto- bloc se déplace lentement Lorsque la gorge 91 débouche dans la capacité 58, le mouvement rapide steffectuee En bout de course, la gorge 90 séparée de t0 débouche dans 61a La décharge sXeffe tue et le piston revient a Suivant une autre variante de l'invention,illustrée sur la figure 3, la chambre ae distribution comporte dans son fond, un clapet anti-retour 100 sur lequel aboutit la canalisation d'ali mentation en huile 101. Le fonctionnement reste le mme que précedemment mis à part que l'alimentation en huile se fait différemment. Le clapet anti-retour 100 permet d'éviter les entrées d'air et de régulariser le fonctionnement. L'avantage essentiel de l'invention tient en ce que la commande de la pompe à huile se fait d'une manière pneumatique sans nécessités aucune liaison m(canique avec l'équipage mobile du moto-compresseur. RZVENDICATIOX5 - 1. Dispositif de graissage, notamment pour un moteur à piston libre ou un groupe moto-compresseur à équipage mobile, caractérisé en ce qu'il se compose d'une ompe huile consti tuée par un piston plongeur -susceptible autre enfoncé dans une chambred'injection et de distribution qui contientde l'huile, ce piston plongeur étant prolongé par un vérin pneumatique qui permet d'animer le piston dtun mouvement de va-et-vient dans la chambre d'injection tandis que des moyens sont prévus dfune part pour alimenter le vérin pneumatique avec des bouffées suc cessives d'air comprimé et atautre parts pour alimenter en hui le les canalisations qui aboutissent aux points de graissage dé sirés à laide du piston pIongeur, d'autre moyens permettant enfin de stopper le fonctionnement du moteur ou du groupe moto compresseur lorsque l'un des points à graisser ne reçoit plus d'huiles - 2. Dispositif de graissage suivant la revendication it caractérisé en ce que le piston plongeur comporte un passage ;;ii débouche d'une part dans la chambre d'injection et d'autre part sur la paroi de coulissement du piston plongeur, tandis que la paroi qui délimite la chambre d'injection comporte plusieurs passages qui sont reliés aux canalisations de graissage et qui s'ouvrent dans cette chambre successivement dans le sens de dé placement du piston plongeur de façon que le passage de ce der nier atteigne et alimente les passages de graissage les uns aptes les autres lorsqu'il est enfoncé dans la chaebre d'injection0 - 30 Dispositif de graissage suivant les revendications 1 et 2, ca-ractérisé en ce que l'alimentation en huile de la cham bre de distribution se fait par un passage supplémentaire d'agit mentation qui est percé dans la paroi de la chambre de distribue -tion et qui est atteint par le passage du piston plongeur seule ment lorsque ce dernier est repoussé dans sa position extrême correspondant à son extraction de la chambre d'injection0 - 4 e Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un passage de sécurité est percé dans la paroi de la chambre de distribution de manière qu'il s'ouvre dans cette chambre par une ouverture que le passage du piston plongeur ne peut atteindre qu'après avoir atteint les ouvertures de canalisations de graissage si bien que le passage de sécurité est alimenté en huile après que les canalisations l'aient été elles-memes, le passage de sécu -rité étant par ailleurs relié à un ensemble permettant d'arre- ter le moteur à piston libre ou le roupe moto-comprsseur lorsque ce passage ntest plus alimenté en huile a - 5. Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractarisé en ce que le piston du rérin pneumatique permettant d'animer le piston plongeur d'un mouvement de va-et-vient est prolongé du côté opposé à ce piston plongeur par un piston de guidage qui présente un diametre inférieur à celui du piston du vérin et qui coulisse dans une chambre susceptible d'être mise en communication* à l'aide d'un tiroir commandé par le piston de guidage, soit avec une canali sation dValimentation en air comprimé, soit avec 11 atmosphère, tandis qu'au moins un passage est prévu dans le corps du piston de guidage de façon à mettre en communication la chambre dans laquelle coulisse ce piston avec la chambre proprement dite du vérin après que le piston plongeur se soit légèrement enfoncé dans la chambre d'injection, ce qui a pour effet d'animer ce dernier piston d'un mouvement de péretration brusque qui succède à un mouvement de pénétration lent. - 60 Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisa- tion d'alimentation en air comprimé présente un diaphragme qui permet de régler le débit d'air comprime qui passe dans cette canalisation, - 70 Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ensemble de sécurité auquel est rélié le passage de sécurité est constitué par.un distributeur hydraulique et un distributeur pneumatique dont les tiroirs sont reliés entre eux par une tige, le tiroir hydraulique recevant l'huile provenant du passage de securité de façon à rester en équilibre dntre la pression d'huile qui lui est ainsi appliquée et l'effort d'un ressort de rappel antagoniste, alors que le tiroir pneumatique qui se trouve ainsi commandé par le tiroir hydraulique est susceptible lorsque le ti roidhydraulique n'est plus repoussé par de l'huile à l'encon- tre du ressort antagoniste, de mettre en communication une capacité remplie dfair comprimé avec une canalisation qui aboutit sur un dispositif pncumatique capable dtarretr le fonctionnement du moteur ou du moto-compresseur lorsqu'il est alimenté en air comprimé0 - 8. Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ltouverture par lequel le passage du piston plongeur débouche sur la paroi latérale de ce dernier est constituée par une orge annulaire0 - 9. Dispositif de graissage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre dans laquelle coulisse le piston de guidage est délimitée par un cylindre distributeur enfermé dans une chambre au volume im portant, tandis que le tiroir distributeur coulisse dans le cy lindre et est commandé par le piston de guidage à l'aide d'uné tige qui se termine par une-collerette et qui traverse le tiroir - 10.Dispositif de graissage suivant ltune quelconque des revendications 1 à 4 et t à 8,-caractérisé en ce que le piston du vérin pneumatique permettant d'animer le piston plongeur dt un mouvement de va-et-vient est prolongé, du côté Opposé à ce piston plongeur, par un piston de guidage qui joue le rye de tiroir distributeur et qui comporte sur sa paroi cylindrique, deux gorges annulaires espacées d'une lonbueur déterminée et re liées par un passage interne qui débouche, par ailleurs, dans la chambre dans laquelle coulisse le piston de guidage, cette cham bre comportant deux passages, l'un alimenté en air comprimé et l'autre ouvert sur l'atmosphère, alors que la gorge la plus éle- gnée du piston plongeur est d'abord en communication avec le premier passage puis avec le seoond, ce qui a pour effet d'ani mer le piston plongeur atun mouvement de penetration brusque qui succède à un mouvement de pénétration lent0