Brevet FR2319787A1 — publié le 19770225

La pressente invention concerne des pompes à mouvement alternatif pour des liquides , et elle concerne plus parti culierement mais non exclusivement des pompes pour produire une pression hydraulique à partir d'une pression pneumatique. la pression pneumatique convenable peut être par exemple celle de l'air comprimé dans une usine, ou provenir de gaz naturel ou de gaz enfermé dans une bonbonne sous pression. La pression hydraulique engendrée par les pompes suivant l'invention sert à commander des mécanismes hydrauliques. L'invention procure une pompe à mouvement alternatif pour des liquides, comprenant un piston capable de coulisser dans un corps, une valve à tiroir pour envoyer le fluide moteur vers le piston , et des moyens pour diriger le fluide moteur vers une surface de faible étendue du piston et ainsi dans une première position du piston dans le corps , vers une face du tiroir de valve et dans une seconde position du piston dans le corps, vers une autre face du tiroir de valve , en sorte que la valve à tiroir envoie le fluide moteur vers une face de grande tendue du piston ou à partir de cette face. le piston peut faire corps avec un autre piston capable de coulisser dans un cylindre pour produire la pression hydraulique. En variante, le piston peut comprendre lui-même un cylindre qui peut coulisser par rapport à un deuxième piston fixe pour produire la pression hydraulique. les pompes suivant l'invention peuvent être adaptées à la production de pression hydraulique au moyen d'un autre mécanisme. Par exemple, une pompe à double effet peut comporter des pistons hydrauliques s'avançant dans des sens opposés à partir du piston mû par la pression pneumatique. les pistons hydrauliques coulissent chacun dans un cylindre pour produire la pression hydraulique la valve à tiroir peut être écartée du corps de la pompe ou fixe à l'un des côtés de celui-ci.Un agencement semblable peut être constitué avec des cylindres mobiles dans le piston et des pistons hydrauliques fixés de façon à pouvoir y coulisser. L' envoi du fluide moteur vers une surface de petite étendue du piston ,qui, lors du fonctionnement, se fait génd- ralement de manière continue , suppose l'emploi d'un ressrt qui constitue une particlllarnté nouvelle de l'invention. La disposition de moyens en variante pour transporter du fluide moteur vers l'une ou l'autre position du piston dans le corps donne lieu à un agencement compact de la pompe , à une puissance de sortie importante pour un poids donné de la pompe , et à un mécanisme simple. Aucun diaphragme n'est nécessaire. Une pompe préférée suivant l'invention comporte un orifice d'entrée de fluide hydraulique ou d'huile et un orifice de sortie dans le bas du corps de la pompe. Ceci permet de monter en ligne un banc de pompes , côte à côte , avec leurs collecteurs d'admission d'huile et de sortie, disposés l'un à côt de l'autre. Un fluide moteur tel que de l'air peut être fourni commodément à la partie supérieure des pompes, et une puissance de pompage voulue peut être atteinte à partir d'un certain nombre de pompes de type normalise. Dans un autre agencement, une valve à tiroir peut commander un certain nombre de pistons à air qui peuvent coulisser dans des parties différentes d'une enve]oppe unique ou dans des enveloppes différentes. De cette façon, on peut accroître la capacité de la pompe. les dessins représentent à titre d'exemple , en - Figure 1, une coupe à travers une pompe suivant l'invention - figures 3, 4 et 5, des coupes schématiques dans une partie de la pompe de la figure 1,dans les positions de travail successives ; et en - figure 6, une forme de pompe modifie, semblable à celle de la figure 1. En se réfF'rant plus particulièrement à la figure 1, on voit que la pompe comprend un piston à air 10 montré à la partie inferieure d'un corps 20. Le piston à air 10 a une face supérieure 11 de grande étendue et une face inférieure annulaire, de plus petite étendue, 12. Des bagues toriques 13 autour de chaque extrémité du piston 10 constituent des joints avec l'intérieur du corps 20. Des bagues toriques 15 sur le dessus et le dessous du piston à air 10 assurent un contact non métallique entre le piston à air 40 et l'intérieur du corps 0. le piston 10 est appelé ici 1e piston à air parce qu'il est soumis à une pression directe du fluide moteur et pour le distinguer d'un piston hydraulique 14 qui fait corps avec lui et qui s'avance à partir de sa face inférieure.le piston hy draulique 14 est maintenu à demeure dans le piston à air 10 par une vis 16 (depuis le dessus du piston) qui est vissée dans une plaque 17. La plaque 17 aide à fixer la bague torique supérieure 15. le corps 20 comprend un alésage de grandes dimensions 21 et un alésage plus petit 22. Des passages à air 23, 24 relient respectivement le grand alésage 21 et le petit alésage 22, de façon permanente, à une valve à tiroir 30. Dans l'usinage des passages à air 23, 24 et d'un passage d'huile décrit par la suite, des trous ont été forés dans le corps 20 et bloqués par des vis à tête noyée. Le corps 20 a un orifice d'admission d'air de commande 29 au bas du grand alésage 21. L'admission d'air de commande 29 n'apparaît pas à la figure 1 parce qu'elle est décalée de 90 degrés et se trouve ainsi derrière le plan du papier ; elle est cependant montrée schdmati- quement à la figure 2. le corps 20 présente aussi un Fcrou de presse-etoalpe 27 qui y est vissé en dessous du piston à air 10 , et des joints annulaires 28 pour le piston hydraulique 14 pénétrant dans un cylindre hydraulique 50. La valve à tiroir 30 comprend u ilésage 31 et des passages à air 33, 34 qui poursuivent respectivement les passages Li air 23, 24 dans le corps de pompe 20. Un passage à air principal 35 va du centre de la valve à tiroir 30 à la face de grande étendue 11 du piston à air 10. la valve à tiroir 30 est munie ; sa partie supérieure d'un orifice d'admission d'air principal 36 et d'un orifice d'échappement d'air 37. L'orifice d'admission d'air 36 n'apparaît pas à la figure 1 parce qu'il est décalé de 90 degrés et se trouve ainsi derrière le plan du papier. Il est cependant représenté schématiquement à la figure 2. L'orifice d'échappement 37 est couvert d'un silencieux 39 à disque fritté. Un bouchon 38 remplit l'extrémité de droite de l'alésage 31. Le bouchon 38 a une rainure radiale et un passage à air qui est une suite du passage 33 et qui transporte de l'air vers un tiroir à valve 40. Le bouchon comprend aussiiune saillie fixe 32 qui s'étend dans un évidement du tiroir 40. Un disque 49 est coincé dans l'extrémité de gauche de l'alésage 31 pour le fermer. le tiroir de valve 40 présente une face de grande étendue 41 et une face de moindre étendue 42 , et une partie centrale étroite 43, et ce tiroir peut coulisser de gauche à droite dans l'enveloppe de tiroir de valve 30. La partie tiroir te 43 a un évidement taraudé à son extrémité de droite , à utiliser seulement pour l'entretien; une vis peut être inro- duite dans ce trou taraudé et on peut ainsi retirer le tiroir 40 de l'alésage 41. Le cylindre hydraulique 50 est formé dans l'enveloppe 20 en dessous du piston 10 et de ltécrou de presse-dtoupe 27. L'écrou de presse-étoupe 27 réalise l'étanchéité du cylindre hydraulique 50 par rapport au cylindre à air 10. le cylindre hydraulique 50 est muni d'un orifice d'entrée d'huile 51 et d'un orifice sortie d'huile 52.Toutesdeux sont commandées par une valve à bille d'arrêt, chargée par ressort , 53. L'air de commande provenant de l'orifice d'entrée 29 est envoyé vers la face de faible étendue 1-2 du piston a air 10. Par suite, dans une première position que montrent les lignes de la figure 1, l'air de commande est envoyé à travers les passages 24, 34 à la face de grande étendue 41 du tiroir de valve 40. Dans une seconde position, l'air de commande est envoyé par les passages 23, 33 à la face de faible étendue 42 du tiroir de valve 40. Dans la première position, l'air de commande maintient le tiroir de valve 40 vers la droite à la figure 1 et le passage à air principal 35 est relié à l'orifice de sortie ou d'échappement 37. Dans la seconde position, l'air de commande maintient le tiroir de valve 40 vers la gauche , et le passage à air principal 35 est relié à l'orifice d'entrée d'air principal 36. A la figure 2, on voit que le piston à air 10 est juste arrivé au sommet de sa course et que le passage à air 23 amène l'air de commande de l'orifice d'entrée 29 à la face de faible étendue 42 du tiroir de value 40. le passage 24 et la face de grande étendue 41 ne sont pas touchés par l'air de commaiide et par conséquent , le tiroir de valve 40 se déplace vers la gauche , c'est-à-dire vers la position montrée à la figure 3. Dans cette position, l'air principal provenant du passage d'admission 36 passe, par l'intermédiaire de la valve à tiroir 30 vers la face de grande étendue 11 du piston à air 10. L'air de commande est encore admis depuis l'orifice d'entrée 29 sur la face de faible étendue 12 du piston à air 10 , mais comme la face il est de plus grande étendue, le piston à air 10 descend vers le bas de sa course, comme montré à la figure 4. Dans cette position , l'air sous pression est encore admis à la face de faible étendue 42 du tiroir de valve 40 à partir de la face de grande entendue i1 du piston à air 10 en empruntant le passage 23 , mais l'air de commande à la même pression est relié de l'entrée 29 , par la voie du passage 24, à la face de grande étendue 41. Comme la face 41 est d'étendue plus grande que la face 42 , le tiroir de valve 40 se déplace vers la droite , vers la position montrée à la figure 5. A ce moment, le piston à air 10 s'élève , l'air s'évacuant par le passage 35, 36 , et la position montrée à la figure 2 est reprise. le piston hydraulique 14 monte et descend avec le piston à air 10. Lors de la course ascendante, le piston hydraulique 14 aspire de l'huile dans le cylindre hydraulique 50 par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 51. Lors de la course descendant~e, le piston hydraulique 14 expulse l'huile à travers l'orifice de sortie 52. Les valves à billes 53 s'ouvrent et se ferment automatiquement sous la pression de l'huile pour assurer un fonctionnement correct. Considérant à présent la figure 6, on y voit que la pompe est de plus grande capacité que celle de la figure 1, mais est semblable à d'autres points de vue, en sorte que les memes numéros de référence ont été utilisés partout où c'était possible pour désigner les parties correspondantes. Le corps de pompe 20 et le piston à air 10 sont de section transversale carre , et lee passages à air 23, 33 et 24, 34 sont forés le long des coins du corps 20 et 80, sans apparaître à la figure 6. Le piston à air 10 a un dessus plat,et une pièce rapportée (contenant un cylindre hydraulique 50) est fixée au piston à air 10 par une plaque 54 et des vis 55. Un piston hydraulique 14 est monté à demeure sur une base 56 et comporte un alésage à travers lequel du fluide hydraulique est pompé d'un orifice d'admission 51 à un orifice de sortie 52. le fonctionnement est le meme que celui de la pompe de la figure 1. REVENDICATIONS 1.- Pompe à mouvement alternatif pour liquides, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston qui peut coulisser dans un corps, lequel piston fait corps ou est relié avec un organe de pompage à mouvement alternatif, une valve à tiroir pour envoyer du fluide moteur au piston, et des moyens pour envoyer le fluide moteur vers une face de faible étendue du piston et, par suite, dans une première position du piston dans le corps, vers une face du tiroir de valve, et dans une seconde position du piston dans le corps, vers une autre face du tiroir de valve, en sorte que la-valve à tiroir envoie le fluide moteur vers la face de grande étendue du piston ou à partir de cette face. 2.- Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication l, caractérisée en ce que le piston possède, faisant corps avec lui ou relié à lui, un piston hydraulique capable de coulisser dans un cylindre pour engendrer une pression hydraulique 3.- Pompe à mouvement-alternatif suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le piston comprend lui-même un cylindre capable de coulisser par rapport à un piston hydraulique fixe qui engendrera la pression hydraulique. 4.- Pompe à mouvement alternatif suivant la revendication l, caractérisée en ce qu'elle présente des pistons hydrauliques s'avançant en sens opposés à partir du piston à air. 5.- Pompe à mouvement alternatif, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un orifice d'entrée d'huile ou de fluide hydraulique et un orifice de sortie d'huile ou de fluide hydraulique dans le bas du corps de la pompe. 6.- Pompe à mouvement alternatif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la valve à tiroir commande un certain nombre de pistons à air.