Brevet FR2266810A1 — publié le 19751031

La présente invention concerne généralement des dispo sitifs de pompage et plus particulièrement un dispositif de pompage de liquide utilisé dans des installations telles que des installations derevêtement par pulvérisation et réalisés de sorte que son fonctionnement puisse être automatiquement arr8té, l'organe moteur étant maintenu en état de fonctionnement, en liaison avec une augmentation de la pression du liquide due par exemple à un faible débit d'détection de la buse de pulvérisation de l'installation de revêtement par pulvérisation de sorte que le débit d'éjection est inférieur au débit de la pompe. En général un dispositif de pompage utilisé dans une installation de pulvérisation devant fonctionner par exemple en liai son avec des installations de peinture au pistolet est du type à débit constant. Pour cette raison dans le cas où le dispositif de pompage est utilisé dans une installation de pulvérisation présentant une buse de pulvérisation à faible diamètre d'ouverture et un débit d'éjection inférieur au débit de sortie du dispositif de pompage, la quantité de liquide fournie par unité de tempe par 7e dispositif de pompage devient supérieure à la Quantité de liquide sortant de la buse par unité de temps. Par consécuent, la pression du liquide sortant du dispositif de pompage stélèveaaormalement. Si, dans ce cas, le fonctionnement du dispositif de pompage se poursuit, une pression de retour anormalement élevée agit sur le dispositif de pompage. Il est en conséquence nécessaire de faire fonctionner la pompe de façon intermittente en vue de la protéger. Le procédé classique pour effectuer le fonctionnement intermittent de la pompe a été d'actionner d'une manière intermittente un motetr électrique utilisé pour ltentrainement de la pompe. Du fait que le moteur est actionné d'une manière intermittente, par exemple toutes les 15 à 20 minutes, il se pose de nombreux problèmes tels qu'une tendance pour le moteur à chauffer, une fatigue rapide du moteur, la nécessité d'arrêter le moteur et de le laisser se refroidir lorsqu'il devient trop chaud, l'impossibilité de laisser l'installation fonctionner pendant une longue période de temps et par suite un abaissement de la productivité ou du rendement de l'installation. Il existe également un dispositif de pompage qui n'est pas à débit constant nais présente un débit qui peut être modifié pour correspondre au débit d'éjection du liquide de l'installation de pulvérisation. De tels dispositifs de pompage sont toutefois-d'un coût élevé et présentent d'autres problèmes tels qu'une manipulation difficile et un rendement peu élevé. Dans un autre dispositif de pompage déjà connu, il est nécessaire d'utiliser un moteur électrique particulier pour l'entrainement exclusif de la pompe. Un moteur particulier de eette nature est d'un coft élevé et de plus la productivité du dispositif est faible. Dans encore un autre dispositif de pompage connu, l'arbre de sortie d'un moteur électrique est directement couplé à l'arbre delta pompe. Toutefois étant donné que la rotation du moteur est directement transmise à la pompe, il s' ensuit un certain nombre de problèmes tels qu'une usure rapide des pièces et une maintenance compliquée. L'invention a par conséquent pour objet de fournir un dispositif de pompage nouveau et pratique dans lequel ont été éliminés les problèmes décrits ci-dessus accompagnant les dispositifs de pompage connus. L'invention a ainsi plus particulièrement pour objet de fournir un dispositif dffl pompage comportant une pompe à liquide qui est telle que lorsque la pression de sortie de la pompe à liquide excède une pression pré-déterminée, seule la pompe est automatiquement arrêtée, tandis que l'organe d'entrat- nement de la pompe continue à fonctionner. L'invention a encore pour objet un dispositif de pompage comportant une pompe à liquide avec un mécanisme d'embrayage fonctionnant automatiquement pour interrompre la transmission vers la pompe de l'énergie d'entraînement provenant de l'organe a'entraînement lorsque la pression de sortie de lapompe excède une valeur pré-déterminée. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de- la description détaillée qui suit. 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 élévation latérale, partie en coupe verticale,représentant une forme de réalisation du dispositif de pompage selon l'invention. La fig. 2 est une élévation schématique en partie arrachée du dispositif de pompage, eprésenté à la fig. 1,vu de la droite de cette figure. La fig. 3 est une coupe en élévation, à plus grande échelle, montrant une partie essentielle du dispositif de pompage représenté à la fig. 1. La fig. 4 est une coupe en élévation latérale selon la ligne IV-IV de la fig.2. La fig. 9 est une vue de dessus d'une partie de la fig.3 prise suivant la ligne V-V de cette figure. La fig. 6 est une vue de dessous d'une partie de la fig.3 prise suivant la ligne VI-VI~de cette figure. Comme représenté à la ig.1, un moteur électrique 10 pour l'entraSnement d'une pompe et un mécanisme Il de transmission d'une énergie de rotation,sont tous deux fixés sur une embase 12. Ufle pompe 13 est montée sur le mécanisme de transmission d'énergie comme décrit ci-après en référence à la fig.2. Les parties tournantes du mécanisme de transmission d' éner- gie. 11 sont placées dans un carter 14 comportant une enveloppe 14a et un couvercle 14b recouvrant la face inférieure ouverte de l'enveloppe 14a. Le carter 14 renferme un mécanisme réducteur de vitesse 15 à engrenages qui comporte des engrenages primaires à quaternaires respectivement 15a à 15d. L'engrenage 15a est porté par un arbre horizontal tournant 16 qui est lui-même supporté par l'enveloppe 14a et le couvercle 14b et qui s'étend à l'une de ses extrémités à l'extérieur du carter 14 à travers l'enveloppe 14a étant couplé par un accouplement 18 à l'arbre rotorique 17 du moteur 10. L'engrenage 15a engrène avec l'engrenage 15b qui est porté par un arbre horizontal tournant 19 luimême supporté par ltenvelop-pe 14a. L'engrenage 15c est monté sur l'arbre 19 et peut tourner séparément par rapport à lui. L'engrenage 1'c'e* en prise avec l'engrenage 15d, lequel est porté par un arbre horizontal tournant 20 lui-mêne supporté par I'envelo--ne 14a t le couvercle 14b. Une extrémité de l'arbre 20 sort du logement 18 à travers le couvercle 14b et supporte une manivelle 21 présentant un doigt 22 qui est relié par un palier 23 à l'extrémité extérieure d'une tête de piston 24 de la pompe 13 comme montré aur fig.2 et 4. La rompe 13 est du type à plongeur à débit constant et comporte un vérin 25 lequel est porté à son extrémité inférieure ou tête via un palier 28 sur un pivot-support 27 porté par le couvercle 14b. Le vérin 25 est muni à son extrémité inférieure ou tête d'une ouverture d'entrée 29 fournie en liquide de peinture ou de revêtement ( à partir, par exemple, d'une source de liquide de revêtement non représentée) par l'intermédiaire d'une canalisation 28.Le vérin 25 présente, de plus, près de son extrémité supérieure une ouverture de sortie 30 pour un liquide sortant de la pompe 13 du fait de l'action de pompage de celle-ci. Le liquide sortant par la sortie 30 s'écoule dans une canalisation 31, une entrée 35 de la tête 34 d'un dispositif de détection de pression de liquide 33 prévu sur un flasque 32 du couvercle 14b, une chambre 36 de détection de la pression de liquide et une sortie 37 du dispositif de détection 33 et est amené par une canalisation 38 à une buse de pulvérisation 39. Le dispositif 33 de détection de la pression du liquide est construit comme représenté m% 1et 33 dans lesquelles la tête 34 mentionnée précédemment est vissée dans un organe cylindrique creux 41 glissant dans un trou pratiqué dans le flasque 32. L'organe cylindrique 41 comporte sur sa face cylindrique externe des filets hélicoldaux, prévus pour engrener avec un écrou de réglage 42. Ce dernier est maintenu dans une position permettant sa rotation mais empêchant son mouvement de translation dans la direction axiale de l'organe cylindrique 41 à l'intérieur d'une rainure 43 prévu dans le flasque 32. A l'intérieur de l'organe cylindrique 41, il est prévu un coulisseau 44 présentant un collet 45 et monté pour coulisser dans sa direction axiale. Une extrémité du coulisseau 44 peut coulisser dans un trou 47,communiquant avec la chambre 36 de détection de pression mentionnée ci-dessus,-révu dans la tête 34, une bague torique 46 étant interposée entre le coulisseau 44 et la paroi interne de la tête 34. L'extrémité 44a du coulis seau 44 est soumise à la pression du liquide se trouvant dans la chambre 36 et dans le trou 47. L'autre extrémité 44b du coulisseau 44 passe par un trou pratiqué dans la paroi d'extrémité de l'organe cylindrique 41.Un ressort à boudin 48 travaillant à la compression est, de plus, disposé autour du coulisseau 44 et entre la paroi d'extrémité de l'organe cylindrique 41 et le collet 45 du coulis seau 44. Dans le trajet de transmission de l'énergie de ltengre- nage 15b à l'engrenage 15c à l'intérieur du carter 14, il est prévu un mécanisme d'embrayage 49 présentant en tant que pièces principales:une boîte d'embrayage 50, une roue d'embrayage 51 et un tambour d'embrayage 52. La boîte d'embrayage 50 comporte, montée coaxialement avec elle, la roue d'embrayage 51 et le tambour d'embrayage 52 et elle présente une extrémité d'arbre centrale 53 faisant saillie vers l'extérieur à partir d'une de ses faces et portée par le couvercle1Wb d'une manière permettant à la fois une rotation autour de son axe et un mouvement de translation en direction axiale (direction des flèches A, B). La roue d'embrayage 51 présente un alésage central 54 et est ainsi montée sur une extrémité de l'arbre 19 et fixée à celui-ci, pour tourner solidairement avec lui, par un écrou 55 vissé sur l'extrémité de ltarbre 19. Sur lue bord périphérique de la roue d'embrayage 51, et à des intervalles donnés le long de sa circonférence, il est prévu des saillies externes 56 qui sont respectivement en prise d'une manière coulissante à l'intérieur de rainures correspondantes 57 formées dans la paroi cylindrique périphérique de la boite à embrayage 50 et parallèles à l'axe de celle-ci comme montré à la fig.5 Le tambour d'embrayage 52 est solidaire d'une des faces latérales de l'engrenage 15c, il est coaxial avec lui et fait saillie à l'intérieur de la boite d'embrayage 50 par l'intermédiaire d'une ouverture 59 formée dans l'une de ses parois d'extrémité. Entre la surface interne de la paroi d'extrémité de la boite d'embraysge 50 et la roue d'embrayage 51, se trouve un ensemble à plaques d'embrayage 65 comportant des plaques d'embrayage 60a, 60b, 60c, en forme d'anneau,et des plaques de friction 61a et 61b, également en forme d'anneau, disposées d'une manière alternée et coaxiale. Les plaques d'embrayage 60a, 60b et 60c comportent, à des intervalles donnés sur leurs bords périphériques,des saillies externes 62a, 62b.et 62c qui sont respectivement en prise d'une manière coulissante à l'intérieur des rainures correspondantes 57 de la boite d'embrayage 50.Comme les saillies 56 mentionnées ci-dessus de la roue d'embrayage 51 et que les saillies 62a, 62b et 62c des plaques d'embrayage 60a, 60b et 60c sont respectivement en prise avec leurs rainures 57 correspondantes de la boîte d'embrayage 50, celle-ci tourne en même temps que la roue d'embrayage 51 et les plaques d'embrayage 60a, 6objet 60c et peut en même temps coulisser par rapport à ceux-ci en direction axiale. A: des intervalles donnés sur le bord circulaire interne des plaques de friction 61a, et 61b, ont été prévues respectivement des saillies 63a et-6t dirigées vers l'intérieur et en prise d'une manière coulissante dans des rainures correspondantes 64 disposées à des intervalles donnés dans le tambour d'embrayage 52. En conséquence, les plaques de fruction 61a et 61b peuvent coulisser axialement par rapport au tambour d'embrayage 52 et peuvent tourner en même temps que lui. Un ressort à boudin comprimé 58 est placé entre la roue d'embrayage 51 et la boîte d'embrayage 50, laquelle est ainsipoussée par la force du ressort 58 et coulisse dans le sens de la flèche A (vers la droite) comme représenté à la fig.3. Eh conséquence, les plaques d'embrayage 60a, 60b et 60c ainsi que les plaques de friction 61a et 61b sont pressées par et serrées entre la surface interne de la paroi d'extrémité de la boite d'embrayage 50 et la roue d'embrayage 51 et sont ainsi disposées dans un état de friction mutuelle.En même temps, la plaque d'embrayage 60a est disposée en friction avec la surface interne de la paroi d'extrémité de la boîte d'embrayage 50, tandis que la plaque d'embrayage 60c est placée en friction avec la roue d'embrayage 51, de sorte que la rotation de la roue d'embrayage 51 peut être transmise au tambour d'embrayage 52 par l'interne médiaire de l'ensemble à plaques d'embrayage 65. Le dispositif de pompage décrit ci-dessus conformément à la présente invention fonctionne de la manière suivante Tout d'abord,. au démarrage de l'installation, la boite d'embrayage 50 du mécanisme d'embrayage 49 est placée par la force du ressort 58 en la position limite de coulissement dans le sens de la flèche A, et le tambour d'embrayage 52 se trouve dans un état zour lequel la rotation de la roue d'embrayage 51 peut lui être'ransmise au moyen de l'ensemble à plaques 'em- brayage 65. Ensuite, lorsque le moteur 10 démarre, la rotation de son arbre rotor 17 est transmise à la manivelle 21 au moyen de l'arbre 16 des engrenages 15a et 15b, de l'arbre 19, de la roue d'embrayage 51 de ltensemble à plaques d'embrayage 65, du tambour d'embrayage 52, des engrenages 15c et 15d et de l'arbre 20. La manivelle 21 tourne donc et la tige de piston 24 glisse dans les directions des flèches E, F lorsgue le vérin 25 oscille dans le sens des flèches C, D autour de son pivot-support 27. La pompe 13 effectue ainsi son action de pompage pour pomper sous pression le liquide provenant par la canalisation 28 de la source de liquide de revêtement par l'intermédiaire de la canalisation 31, du dispositif de détection de pression de liquide 33 et de la canalisation 38 vers la buse de sortie 39. En conséquence, lorsqu'on tire le levier de fonctionnement 40 de la buse 39, le liquide de revêtement sort et est vaporisé sur une surface (non représentée) à recouvrir par ce liquide. Au cours du passage du liquide fourni sous pression à partir de la pompe 13 à travers le dispositif de détection de pression de liquide 33, l'extrémité 44a du coulisseau 44 est soumise à la pression du liquide se trouvant dans la chambre de détection de pression 36 et, par conséquent, à une force obligeant le coulisseau 44 à- glisser dans la direction de la flèche B.Au moment du démarrage de la pompe 13, la pression du liquide est inférieure à la pression normale de fonctionnement et, pour cette raison, le coulisseau 44 n'est pas poussé dans la direction de la flèche B, surnontant la force du ressort 48, ou même s'il est poussé à glisser et à prendre appui contre l'extrémité de l'arbre central 53 de la boite d'embrayage 50, il n'exerce pas une force suffisante pour surmonter l'action du ressort 58 et ainsi pour fairese déplacer l'arbre 53 et la boite d'embrayage 50 dans la direction de la flèche B. Ensuite, dans le cas où la quantité de liquide éjectée par unité de temps et sortant de la buse 39 devient inférieure à la quantité de liquide fournie par unité de temps par la pompe 13 et que la- pompe 13 continue de fonctionner, la pression du liquide fourni par la pompe 13 augmente en liaison avec la différence entre les quantités de liquide fournies et éjectées Cette augmentation de pression du liquide agit sur l'extrémité 44a du coulisseau 44. Puis, lorsque la pression du liquide fourni dépasse une pression prédéterminée, le coulisseau 44 est poussé ;nar une force supérieure à la force des ressorts 53 et 48 pour venir en butée par son extrémité 44b contre l'arbre central 53 et ainsi coulisser dans le sens de la flèche B, obligeant ainsi la boîte d'embrayage 50 à se déplacer dans la direction de la flèche B contre l'action du ressort 58. Le coulisseau 44 et la boîte d'embrayage 50 atteignent ainsi une position telle que celle représentée par la ligne en traits mixtes de la fig.3. A la suite du déplacement de la boîte d'embrayage 50, ltensemble à plaques d'embrayage 65 n'est plus soumis à la pression ni au serrage de la boîte d'embrayage 50 et de la roue d'embrayage 51 de sorte qu'est éliminée l'action de friction entre les plaques d'embrayage 60a, 60b et 60c et les plaques de friction 61a et 61b ainsi que la friction entre la plaque 60a et la boite à embrayage 50 et entre la plaque d'embrayage 60c et la roue d'embrayage 51. En conséquence, la rotation dela roue d'embrayage 51 n'est plus transmise au tambour d'embrayage 52. Ainsi, lorsque la pression de sortie de la pompe 13 devient supérieure à la valeur prédéterminée mentionnée ci-dessus, le mécanisme à embrayage 49 fonctionne automatiquement pour interrompre la transmission de la force de rotation provenant du moteur 10 et, bien que le moteur 10 continue de tourner, le fonctionnement de la pompe 13 est arrêté. Ensuite, comme l'éjection de liquide se poursuit à travers la buse 39 après que le fonctionnement de la pompe ait été irr8té, la pression du liquide chute à l'intérieur des canalisations 31 et 38 ainsi que dans le dispositif de détection de pression 33. Lorsque cette pression devient inférieure à la valeur prédéterminée mentionnée ci-dessus, la force des ressorts 58 et 48 devient supérieure à la force provenant de la pression du liquide agissant sur le coulisseau 44, de sorte que la boîte à embrayage 50 et le coulisseau 44 sont déplacés dans le sens de la flèche A. En conséquence, l'ensemble à plaques d'embrayage 65 est de nouveau pressé par la boîte d'embrayage 50 et la roue d'embrayage 51 et le mécanisme à embrayages 49 assure de nouveau la transmission de la rotation de l'arbre 19 vers l'em- brayage 15c. Ainsi, la pompe 13 est nise automatiquement de nouveau en fonctionnement. De cette façon, le mécanisme à embrayage 49 fonctionne automatiquement en réponse à la détection de la pression de liquide par le dispositif de détection de-pression 33 polir interrompre et rétablir la transmission vers la pompe 13 de la force de rotation provenant du moteur 10, de sorte que le fonctionnement de la pomne 13 est automatiquement arrêté et rétabli alors que le moteur continue à tourner. La valeur prédéterminée mentionnée ci-dessus de la pression détectée du liquide au-dessus de laquelle la transmission du mécanisme d'embrayage 49 est interrompue peut être réglée en disposant un doigt sur la surface périphérique de écrou de réglage 49 placé dans la rainure 43 et en tournant cet écrou de réglage. De manière à augmenter la valeur prédéterminée de la pression détectée de liquide, l'écrou de réglage 42 est tourné dans la direction qui oblige le dispositif de détection de pression de liquide 33 à coulisser et à se déplacer zanis la direction de la flèche A de manière à augmenter ltinvervalle L entre l'extrémité 44b du coulisseau 44 et l'extrémité de l'arbre central 53 de la boite d'embrayage 50. La course du coulisseau 44 est ainsi augmentée et, de manière à déplacer la boite d'embrayage 50, le ressort 48 doit être comprimé davantage. Il en résulte un accroissement de la pression détectée prédéterminée. Inversement, lorsque l'écrou de réglage 42 est tourné en sens contraire, le dispositif de détection de liquide 33 se déplace dans le sens de la flèche B de sorte que l'intervalle L entre l'extrémité 44b du coulisseau 44 et la face d'extrémité de l'arbre central 53 est diminué et que la valeur de la pression détectée prédéterminée telle qu'elle est mentionnée ci-dessus est ainsi diminuée. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportéecsans sortir de son cadre. REVENDICAUIOliS 1. Dispositif de pompage comportant - une pompe pompant un liquide d'une source de liquide; - un organe d'entraînement qui peut fonctionner d'une manière continue; - des moyens de transmission de l'entraînement provenant de l'organe d'entraînement par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission vers ladite pompe pour la faire fonctionner; - deszoyens de détections détectant la pression du liquide fourni par la pompe; et - un dispositif d'embrayage disposé dans la chaîne de transmission et prévu pour fonctionner en coopération avec lesdits moyens de détection, l'embrayage fonctionnant pour transmettre ledit entraînement lorsque la pression de liquide d6Uec- tée par lesdits moyens de détection est inférieure à une valeur prédéterminée et pour interrompre la transmission provenant de la source de transmission lorsque ladite pression de liquide atteint ladite valeur prédéterminée et est ainsi détectée par les moyens de détection. 2. Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe est du type à plongeur à débit constant, l'organe d'entraînement est un moteur électrique, les moyens de transmission comportent un premier mécanisme pour transmettre une énergie de rotation provenant du moteur et en même temps réduire la vitesse de rotation de ladite énergie de rotation et un second mécanisme pour convertur ladite énergie de rotation en une énergie de coulissement et transmettre ladite énergie de coulissement à la pompe, ledit dispositif d'embrayage étant placé dans le premier mécanisme. 3. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comportent une chambre de détection de la pression du liquide dans laquelle est introduit le liquide fourni par la pompe et un organe susceptible de se déplacer sous l'influence de la pression du liquide à l'intérieur de ladite chambre pour se déplacer en liaison avec ladite pression et ainsi avoir un déplacement particulier de manière à faire que l'embrayage interrompe la transmission de l'entraînement lorsque ladite pression atteint ladite valeur prédéterminée. 4. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que organe susceptible de se déplacer a une structure en forme de tige prévue pour se déplacer axialement dans une première direction en liaison avec ladite pression, lesdits moyens de détection présentant supplémentairement des organes pour pousser ladite structure en forme de tige dans une direction axiale opposée à ladite première direction. 5. Dispositif de portage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l1embrayage comporte une première structure rotative tournant lorsque l'énergie d'entraînement lui est transmise à partir de l'organe d'entraînement, une seconde structure rotative tournant lorsque 1 'énergie de rotation lui est transmis à partir de ladite première structure rotative et transmettant ladite énergie de rotation à la pompe, un mécanisme embrayage-débrayage prévu entre lesdites première et seconde structures rotatives et pouvant être mis en position embrayée et débrayée respectivement pour établir et interrompre la transmission de l'énergie de rotation entre lesdites struc- tures, et des organes fonctionnant en liaison avec l'opération de détection de la pression du liquide desdits moyens de détection pour faire fonctionner ledit mécanisme à enbrayage-débrayage dans lesdites positions embrayée et débrayée. 6. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection de la pression du liquide comportent un organe susceptible de se déplacer en liaison avec la pression du liquide fourni par la pompe, et en ce que l'embrayage comporte: une première structure rotative tournant sous l'influence de l'énergie de rotation qui lui est transmise par l'organe d'entraînement, une seconde structure rotative tournant sous l'influence de l'énergie de rotation qui lui est transmise par ladite première structure rotative et transmettant ladite énergie de rotation à la pompe, un mécanisme d'embrayage-débrayage disposé entre lesdites premiere et seconde structures rotatives et pouvant être mises respectivement en état embrayé et débrayé our établir et interrompre la transmission de la rotation entre les première et seconde structures rotatives et des organes à enbrayage-débrayage actionnés par ledit organe déplaçable pour maintenir le mécanisme à enbrayage-débrayage en son état embrayé lorsque la pression do liquide est inférieure à ladite valeur prédéterminée et pour placer ledit mécanisme à embrayage-débrayage dans ltétat débrayé lorsque la pression de liquide est égale ou supérieure à ladite pression prédéterminée. 7. Dispositif de pompage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection de la pression de liquide comportent des organes pour régler un intervalle existant entre ledit organe déplaçable et ledit organe à embrayagedébrayage.