Brevet FR2279949A1 — publié le 19760220

La présente invention concerne une pompe à piston radial munie d'au moins un piston qui est disposé de manière à pouvoir glisser dans un alésage cylindrique ménagé à l'intérieur d'un corps, et qui par la force de moyens élastiques est maintenu en liaison d'action avec une came rotative, directement ou avec intercalage d'organes de transmission, et, qui, suivant sa course provoquée par la came, détermine une chambre de travail, de grandeur variable, à l'intérieur de l'alésage ou à l'intérieur d'une cavité se raccordant à l'alésage, l'aspiration et le refoulement du fluide de pression dans ou hors de la chambre de travail se faisant respectivement par l'intermédiaire d'une soupape d'aspiration et d'une soupape de refoulement, soupapes munies de plaques de soupape sollicitées par ressort. On sait, en hydraulique, que de telles pompes à piston radial trouvent un grand nombre de cas d'emploi. Tandis que dans quelques cas d'emploi les dimensions de montage ne jouent qu'un rôle secondaire, ailleurs, des problèmes se posent à ce point de vue. Quelques-uns de ces problèmes se présentent, par exemple, si l'on doit installer une pompe à piston radial pour alimenter uné installation hydraulique d'un véhicule automobile. A cOté de la place de montage proprement dite, il faut ici aussi réaliser encore une possibilité d'entratnement. Des commandes par moteurs électriques spéciaux résolvent en effet, parfois, le problème de l'encombrement, mais provoquent cependant des frais non négligeables.Il apparatt donc désirable, d'une façon quelconque, de faire entraîner directement la pompe à piston radial par le moteur du véhicule automobile. Comme emplacement de montage s'offre,dans ce cas, l'espace compris entre le bloc-moteur et le radiateur. Mais cet espace, vu dans le sens longitudinal du véhicule, est généralement très court. C'est pourquoi, jusqu'à présent, le montage en cet endroit de pompes à piston radial, du type mentionné au début, n'était pas possible. L'objectif de l'invention est donc de réaliser de telles pompes à piston radial de telle manière que leur extension axiale soit réduite et que les conduites de raccordement ne dépassent pas au-delà de la face frontale en vis-à-vis du cOté de la commande. De plus, la soupape d'aspiration et la soupape de refoulement doivent pouvoir être établies avec le moins possible de pièces constitutives. Malgré '1es dimensions d'ensemble réduites, la section transversale d'aspiration doit être de dimension très grande pour obtenir un bon degré de remplissage. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait qu'à l'extrémité de l'alésage de piston, extrémité détournée de la came, se raccorde une cavité de plus grand diamètre dans laquelle débouchent des canaux d'aspiration, qui sont de préférence parallèles à l'alésage de piston, et qui, hors de la course de refoulement, ,ont obstrt - p--r une plaque de soupape d'aspiration qui est chargée par un ressort de construction courte et présente un ajour central ; que le ressort s' appuie sur un corps de soupape qui est fixé axialement et inséré de façon étanche dans la cavité et qui possède au moins un ajour qui fait communiquer la cavité avec une deuxième cavité rendue étanche vers l'extérieur par un bouchon, une conduite tubulaire, etc. et qui,pendant la course d'aspiration, est obturé par une plaque de soupape de refoulement se trouvant dans la deuxième cavité et chargée par un ressort de construction courte s'appuyant sur le bouchon ou sur une pièce analogue ; et qu'un canal qui conduit plus loin le fluide, débouche dans la deuxième cavité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, description se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une coupe d'une pompe à piston radial conforme à l'invention, coupe située dans le plan déterminé par l'arbre et l'axe du piston, - la figure 2 représente une coupe partielle suivant la ligne de coupe X-Y de la figure 1 - la figure 3 représente, à plus grande échelle, le mécanisme de soupape ; et - la figure 4 représente le mécanisme de soupape en combinaison avec un accumulateur de pression. Un corps 1 possède une cavité 2 qui est composée d'alésages étagés dans laquelle est logé un arbre 3 à l'aide d'un palier de glissement 4 et d'un palier à roulement 5 La cavité 2 est rendue étanche vers l'extérieur par une bague d'étanchéité 6 ainsi que par un couvercle 7. Une came 8 est solidaire de l'arbre 3, est de forme circulaire et est disposée excentriquement par rapport à l'axe de l'arbre 3. Sur son enveloppe extérieure la came 8 est entourée d'un anneau de glissement 9. La came 8 et l'anneau de glissement 9 tournent excentriquement dans une partie 10 de la cavité 2. Perpendiculairement au sens axial de l'arbre 3, cette partie 10 est entamée par deux alésages de piston 11 et 12 situés face à face et dans lesquels des pistons 13 et 14 sont montés de façon étanche et de façon à pouvoir glisser.Les pistons 13 et 14 possèdent,au voisinage de leur extrémité tournée vers la came 8, des alésages transversaux 15 et 16 dans lesquels pénètrent les branches 17 et 18 d'un ressort recourbé en étrier 19. La partie 10 est entamée par des canaux d'aspiration 20 et 21 se développant parallèlement aux alésages de piston 11 et 12 et communique, de manière non représentée plus en détail, avec un raccord d'aspiration situé à l'intèrieur du corDs I. Le mécanisme à soupapes 22 représenté à la partie supérieure de la figure l est représenté plus en détail sur la figure 3.A l'extrémité extérieure de l'alésage de piston 11 se raccorde une cavité 23 de plus grand diamètre, dans laquelle débouchent les canaux d'aspiration 20 et dans laquelle pénètre ltextrémité extérieure du piston 13. Les embouchures des canaux d'aspiration 20 peuvent être obturées par une plaque de soupape d'aspiration 24 qui possède un alésage central 25 traversé par le piston 13. La plaque de soupape d'aspiration 24 est sollicitée dans le sens de la fermeture par un ressort de construction courte 26 qui possède également un alésage 27 traversé par le piston 13.Les alésages 25 et 27 présentent un diamètre plus grand que le piston 13, de telle sorte qu'il y a une section transversale d'écoulement suffisante entre la plaque de soupape d'aspiration 24 et le piston 13.Le ressort 26 s'appuie sur un corps de soupape 28 qui est inséré dans la cavité 23, et sur le côté extérieur duquel se trouve une autre cavité 29. Le corps de soupape 28 possède des ajours 30 qui font communiquer les cavités 23 et 29. Les ajours 30 sont susceptibles d'etre obturés par une plaque de soupape de refoulement 31 se trouvant dans la cavité29. La plaque de soupape de refoulement 31 est chargée par un ressort de construction courte 32, qui s'appuie sur un bouchon 33 fermant de façon étanche vers l'extérieur la cavité 29.Le cas échéant, le bouchon 33 maintient, en outre, en position le corps de soupape 28 au moyen de rondelles d'ajustage 34.Comme cela ressort de la figure 2, la cavité 29 communique avec un raccord de refoulement 36 par l'intermédiaire d'un canal 35. Un reflux de fluide de pression hors de la cavité 29 dans la cavité 23 est empêché, d'une part, par la plaque de soupape de refoulement 31, et, d'autre part, par un joint 37 disposé entre le corps de soupape 28 et le corps 1 Les ressorts 26 et 32 peuvent être de type rondelles Belleville, Mais il est possible de les réaliser à partir de disques plats, percés, se composant de tale élastique à ressorts, de sorte que le disque est recourbé autour d'un axe et donc ne porte essentiellement que par deux points sur le corps de soupape 28. A cêté de cela on peut naturellement employer aussi des ressorts en forme d'étoile. Pour expliquer le fonctionnement, on suppose que le piston 13 se trouve, tel que représenté, au point mort supérieur, c'est-à-dire à la fin d'une course de refoulement. Lorsque la came 8 continue à tourner, le piston 13 est alors entraîné dans l'alésage de piston 11 par l'intermédiaire du ressort recourbé en étrier 19. Dans ce cas, la plaque de soupape de refoulement 31 ferme de façon étanche les ajours 13, tandis que par la sobs-pression se produisant dans la cavité 23 la plaque de soupape d'aspiration 24 se détache de son siège. De ce fait, du fluide de pression provenant des canaux d'aspiration 20 peut s écouler dans la cavité 23 par l'intermédiaire des alésages 25 et 27 ménagés respectivement dans la plaque de soupape d'aspiration 24 et dans le ressort 26. Mais il se peut aussi que du fluide de pression puisse s'écouler sur la surface latérale extérieure de la plaque de soupape d'aspiration 24 ainsi qu'à travers des ajours ou des fentes existant éventuellement dans le ressort 26. Un degré de remplissage particulièrement bon pendant l'aspiration est atteint si le ressort 26 est très faible et, donc, n'oppose qu'une résistance réduite au soulèvement de la plaque de soupape d'aspiration 24. Lorsque le point mort inférieur est atteint l'opération d'aspiration est achevée et la course de refoulement commence. Au début de la course active de refoulement il se produit dans l'alésage de piston 11 et dans la cavité 23 un accroissement de pression qui, d'une part,agit sur la plaque de soupape d'aspiration 24 en plus de la force du ressort 26, et presse cette plaque, de façon étanche, sur son siège et, d'autre part, après avoir atteint une grandeur déterminée, détache la plaque de soupape de refoulement 31 de son siège, à l'encontre de la force du ressort 32 et de la pression régnant le cas échéant dans la cavité 29.Le fluide de pression parvient alors hors de la cavité 23 dans la cavité 29, par l'intermédiaire des ajours 30,et s'écoule, de là, par l'intermédiaire du canal 35, vers le raccord de refoulement 36, et, plus loin, dans un système hydraulique non représenté. La même opération se fait, avec un décalage de phase, pour le piston 14. Sur la figure 4, le corps de soupape 28 de la figure 3 est remplacé par un corps de soupape 28' de forme analogue, et possédant des ajours 30'. Pendant la course d'aspiration, les ajours 30' sont également obstrués, vis à vis d'une cavité 29', par une plaque de soupape de refoulement 31 qui est chargée par le ressort de construction courte 32. Le ressort 32 ne s'appuie plus maintenant sur un bouchon, mais sur une pièce de raccordement 38 qui, sur une partie de sa longueur,est vissée dans la cavité 29' et possède sur son enveloppe extérieure un filetage s'étendant de bout en bout 39. Sur la partie de la pièce de raccordement 38, partie dépassant hors du corps 1, est vissé un accumulateur de pression 40. L'accumulateur de pression 40 possède un appendice cylindrique 41 qui est pourvu d'un taraudage 42 qui correspond au filetage 39. Un joint 43 agit entre l'appendice 41 et le corps 1.A 11 intérieur de la pièce de raccordement 38 se trouvent des ajours 44 qui font communiquer la cavité 29' avec la chambre à liquide 45 de l'accumulateur de pression. La chambre à liquide 45 est séparée de façon étanche d'une chambre à gaz 47, à l'aide d'une cloison de séparation élastique susceptible d'être foulée 46, un gaz sous pression se trouvant dans cette chambre à gaz. Une poussée de la cloison de séparation 46 à l'intérieur des ajours 44, en raison de la pression de gaz, est empêchée par un organe de fermeture 48 solidaire de la cloison de séparation 46. Deux raisons principales peuvent conduire à remplacer le bouchon représenté sur la figure 3 par la combinaison d'une piece de raccordement munie d'un accumulateur de pression. L'une de ces raisons réside dans le fait qu'en particulier dans des pompes à un ou deux pistons on peut aplanir par un accumulateur de pression la pulsation, alors relativement forte, du courant de refoulement. Par ailleurs, en particulier pour des pompes à deux pistons, on peut installer un accumulateur de pression si l'on doit monter dans le corps de pompe des soupapes de coupure ou des organes analogues. Dans ce cas, l'accumulateur de pression sert d'accumulateur de volume qui alimente le système hydraulique à l'intérieur d'une zone de pression déterminée, si la pompe est commutée, par exemple, sur marche à vide. Etant donné que l'accumulateur de pression est établi dans le sens radial par rapport au corps de pompe, aucune place supplémentaire n'est nécessaire dans le sens axial. Naturellement il est aussi possible de prévoir, pour fixer le corps de soupape, une pièce de raccordement qui peut etre employée pour raccorder une conduite tubulaire, le montage du raccordement de refoulement 36 pouvant alors naturellement être supprimé. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVEND~ICATIONS 1. Pompe à piston radial munie d'au moins un piston qui est disposéde manière à pouvoir glisser dans un alésage cylindrique ménagé à l'intérieur d'un corps, et qui, sous l'influence de moyens élastiques, est maintenu en liaison d'action avec une came rotative, directement ou avec intercalage d'organes de transmission, et qui, suivant sa course provoquée par la came, détermine une chambre de travail, de grandeur variable, à l'intérieur de l'alésage ou à l'intérieur d'une cavité se raccordant à l'alésage, l'aspiration et le refoulement du fluide de pression dans ou hors de la chambre de travail se faisant respectivement par l'intermédiaire d'une soupape d'aspiration et d'une soupape de refoulement, soupapes munies de plaques de soupape sollicitées par ressort, caractérisée en ce que, à l'extrémité de l'alésage de piston, extrémité détournée de la came, se raccorde une première cavité de plus grand diamètre dans laquelle débouchent des canaux d'aspiration qui sont de préférence parallèles à l'alésage de piston et qui, lors de la course de refoulement, sont obstrués par une plaque de soupape d'aspiration qui est chargée par un ressort de ons- truction courte et présente un ajour central ; que ledit ressort s' appuie sur un corps de soupape qui est fixé axialement et inséré de façon étanche dans la cavité et qui possède au moins un ajour faisant communiquer la cavité avec une deuxième cavité rendue étanche vers l'extérieur par un bouchon, une conduite tubulaire, etc.; que ledit ajour est obturé pendant la course d'aspiration par une plaque de soupape de refoulement se trouvant dans la deuxième cavité, et chargée par un ressort de construction courte s'appuyant sur le bouchon ou sur une pièce analogue ; et qu'un canal, qui conduit plus loin le fluide, débouche dans la deuxième cavité. 2. Pompe à piston radial selon la revendication 1, caractérisée en ce que le piston pénètre dans la première cavité et traverse l'ajour central de plus grand diamètre ménagé dans la plaque de soupape d'aspiration. 3. Pompe à piston radial selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le corps de soupape est à étages, que le piston plonge dans une cavité ménagée à l'intérieur de l'étage de plus petit diamètre, et que la deuxième cavité entoure l'étage de plus petit diamètre, l'ajour ménagé entre la première cavité et la deuxième cavité débouchant dans le volume délimité par 1 'étagement. 4. Pompe à piston radial selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le ressort est réalisé, par déformation autour d'un axe, d'un disque de têle élastique mince, circulaire et percé. 5. Pompe à piston radial selon l'une quelconque des revendications 1 à à 4, caractérisée en ce que le corps de soupape est fixé par une pièce de raccordement qui est pourvue d'ajours, vissée dans la cavité, et qui est destinée au raccordement d'un accumulateur de pression. 6. Pompe à piston radial selon la revendication 5, caractérisée en ce que la piède de raccordement possède sur son enveloppe extérieure un filetage qui va de bout en bout, et qui est vissé sur une partie de sa longueur dans la cavité et sur la partie duquel, partie dépassant hors du corps, est vissé un appendice de l'accumulateur de pression, appendice pourvu d'un taraudage.