Brevet FR2346623A1 — publié le 19771028

L'invention concerne un dispositif de commande à inversion du type comprenant un appareil inverseur pour alimenter alternativement deux conduites en un fluide sous pression, en part i- culier dans des installations de lubrification à deux conduites, la conduite d'admission de l'appareil inverseur étant reliée à 11 orifice de refoulement d'une pompe. Les appareils inverseurs des dispositifs de commande de ce genre sont généralement montés séparément de la pompe, de sorte que des moyens de fixation sont nécessaires, tant pour l'appareil que pour la pompe.Les conduites de liaison occupent de plus inutilement de la place et sont souvent gtnantes. La présente invention se propose donc de fournir un dispositif de commande à inversion tel que défini ci-dessus, plus ramassé, de montage moins compliqué et, par suite, meilleur marché. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par un dispositif de commande à inversion du type décrit, qui est ca ractérisé en ce que le corps de la pompe est réuni au bottier de l'appareil de commande, ou exécuté d'un seul tenant avec celui-ci. Ce dispositif de commande à inversion est livré sous forme d'une unité, qui peut entre montée rapidement et à peu de frais à la manière souhaitée. I1 est particulièrement avantageux à cet égard que la sortie de la pompe et l'entrée de l'appareil de commande soient reliées au moyen d'un canal du corps, ou que la pompe refoule directement dans un canal de l'appareil de commande, ce qui rend superflue la pose de conduites séparées et élimine les problèmes d'étanchéité correspondants. Pour un dispositif de commande à inversion qui comporte un tiroir inverseur mettent le canal d'admission en communication alternativement avec l'un des deux canaux de départ ou avec les deux conduites devant étre alimentées, une autre caractéristique de l'invention réside en ce que l'inversion du tiroir réversible est réalisée par voie mécanique. Une inversion hydraulique nécessite en général deux pistons-pilotes auxiliaires de fabrication coûteuse, auxquels s'ajoutent les deux alésages correspondants et les canaux de jonction indispensables, qui augmentent encore plus le prix de revient et conduisent à un corps relativement volumineux. Une inversion mécanique de ce tiroir réversible apporte par conséquent des avantages notables sur le plan du coat de fabrication. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le tiroir inverseur ou réversible peut coulisser dans son logement, mais sans tourner, et un mouvement alternatif de translation peut lui Autre imprimé au moyen d'un goujon accouplable et désaccouplable, susceptible de tourner à gauche et à droite. Lors du vissage du goujon dans un écrou de filetage complémentaire le tiroir réversible est déplacé à l'état accouplé d'un c8té ou de l'autre, selon que le goujon est entraîné enrotation dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse, c'est-à-dire vers la gauche ou vers la droite. A l'aide d'un instrument cyclique approprié, ou à la main, on peut inverser le sens de rotation du goujon et passer ainsi d'une conduite à l'autre. Un aménagement particulièrement favorable de l'invention à ce point de vue réside en ce que le tiroir réversible est désaccouplé dans les deux positions extrêmes et repoussé par la force d'un ressort contre l'extrémité du goujon lui faisant momentanément face, ce goujon étant assujetti à une queue correspondant au diamètre de son noyau, cependant qu'il est prévu, à l'intérieur du tiroir réversible, un évidement ou un perçage, qui fait suite à son filetage d'écrou et dont le diamètre est au moins égal au diamètre extérieur du filetage du goujon. Selon que le filetage utilisé est à pas à droite ou à gauche, le goujon, qui est appliqué constamment par le ressort sur l'une des deux extrémités du filetage de l'écrou, s'engage dans le filetage pour une rotation vers la droite ou vers la gauche.Dans l'autre sens de rotation, le goujon reste en permanence dans le prolongement du filetage d'écrou. Dans la mesure où le nombre des filets du goujon et/ou de 11 écrou complémentaire est inférieur au nombre de tours complets dans un sens de rotation, le goujon ressort à chaque extrémité du filetage et tourne alors en quelque sorte à vide. C'est seulement lorsque le sens de rotation est inversé de nouveau qu'il se revisse dans le filetage d'écrou, pour ressortir ensuite le cas échéant à 1 T autre extrémité. Les deux conduites peuvent par conséquent être maintenues en communication avec la pompe aussi longtemps qu'on le désire, indépendamment du nombre de tours et de la vitesse de rotation. La vitesse d'inversion n'exerce d'influence que pendant de très courtes phases. Des cas d'application semblables sont néanmoins rares.Le goujon et le filetage d'écrou complémentaire du tiroir réversible possèdent de préférence une longueur sensiblement égale. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pom pe est entrainée par un arbre rotatif susceptible de tourner à gauche et à droite et est constituée en particulier par une pompe à piston A nombre de tours constant, son débit et sa direction de refoulement sont indépendants du sens de l'entrainement en rotation. Il est favorable à cet égard que l'arbre d'entraInement de la pompe soit disposé coaxialement au tiroir réversible et porte à son extrémité libre le goujon d'accouplement du tiroir réversible. Il est possible de cette manière d'utiliser simultanément l'entratnement de la pompe pour inverser le tiroir de commande, sans aucun inconvénient en ce qui concerne le fonctionnement de la pompe.On obtient en outre de ce fait une construction extrEmement ramassée. Bye piston de la pompe et l'arbre d'entrainement de la pompe sont accouplés avantageusement au moyen d'un disque oscillant ou similaire, qui s'engage dans une fente de guidage du piston ou d'un élément réuni à celui-ci. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'un au moins des canaux de départ de l'appareil inverseur est en communication hydraulique ou pneumatique avec un cylindre auxili- aire, dans lequel peut coulisser un piston-pilote déplaçable à l'encontre de la force d'un ressort de rappel, ledit piston-pilote faisant partie d'un dispositif de surveillance et/ou de comptage des courses du tiroir réversible. De ce fait, l'inversion peut aussi s'effectuer d'ellemême. Au moment où elle atteint une valeur déterminée, la pression dans le cylindre auxiliaire peut être convertie en un signal électrique, qui est alors mis à profit pour inverser l'entraînement en rotation de la pompe ou du tiroir réversible. La pression de commande utilisée pour la manoeuvre règne généralement dans toute la conduite momentanément alimentée du système à deux conduites, de sorte que, dans le cas où ce dispositif dtinversion est mis en oeuvre à des fins de lubrification, il est certain que la pression nécessaire existe à l'emplacement ou aux emplacements de graissage reliés à cette conduite et que l'huile de graissage peut sortir à ces emplacements. La commande peut avoir lieu sans contact de manière connue en soi, par exemple à l'aide d'un interrupteur à lame ou relais à tige ou directement, l'extrémité du piston-pilote tournée vers le ressort de rappel, ou un élément réuni audit piston, faisant avantageusement saillie à l'extérieur à cet effet et étant accouplée au dispositif de surveillance et/ou de comptage. Une autre caractéristique de l'invention réside en ce que le moteur d'entrainement est constitué par un moteur électrique à changement des connexions polaires en vue d'un changement du sens de rotation. Le moteur est relié avantageusement à un appareil de temporisation, qui assure avec retard la commutation des pâles. Il est particulièrement favorable dans ce cas que la durée du retard puisse être réglée sur l'appareil de temporisation. Deux exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel la Fig. I représente en coupe médiane une première forme de réalisation du dispositif d'inversion selon l'invention la Fig. 2 représente un détail de la Fig. 1, avec le tiroir réversible en position d'inversion les Fig. 3 et 4 reproduisent deux schémas du couplage électrique de l'entraînement en rotation commun la Fig. 5 représente en coupe médiane une deuxième forme de réalisation ; la Fig. 6 montre un détail de la Fig. 5 la Fig. 7 représente une partie de la Fig. 5 avec le tiroir réversible en position d'inversion. Dans la cavité interne 1 du boîtier 2 se trouve de l'huile ou un autre fluide devant être refoulé sous pression par une pompe, alternativement dans l'une de deux conduites 3 ou 4. il est prévu à cet effet une pompe 5 et un tiroir réversible 6. La pompe 5 possède un piston 8, susceptible de coulisser en vaet-vient suivant la double flèche 7 dans un alésage 9 du corps 10. Un appendice 11 à l'extrémité extérieure libre du piston 8 est pourvu d'une gorge 12, dans laquelle s'engage un disque oscillant 13. Ce dernier est calé sur un arbre 14 pouvant être entraîné en rotation aussi bien dans le sens des aiguilles d'une montre qu'en sens inverse, ctest-à-dire vers la gauche ou vers la droite. La course du piston dépend par conséquent de l'inclinaison du disque oscillant, tandis que sa vitesse de course est proportionnelle au nombre de tours de l'arbre 14. Le fluide - pour plus de facilité il ne sera plus -que s- tion que d'huile par la suite - arrive par un canal 16 du corps 10, franchit un clapet de retenue 17 et est refoulé dans une chambre 18. Le clapet de retenue 17 est constitué, de manière connue, par une bille et un ressort de pression simplement symbolisé au dessin. De la chambre 18, l'huile pénètre dans une gorge annulaire 19 du tiroir réversible 6, qui est en communication hydraulique avec la conduite 3 dans la Fig. 1 et avec l'autre conduite 4 dans la Fig. 2. Le tiroir réversible peut coulisser alternativement dans le sens de la double flèche 20, mais ne peut pas tourner dans l'alésage 21 du corps 10. Dans la position selon la Fig. 1, le tiroir réversible 6 est repoussé, à l'aide d'un ou de plusieurs ressorts de pression 22 schématiquement représentés, contre l'extrémité libre d'un goujon fileté 23. Celui-ci est façonné sur une queue mince 24, exécutée d'un seul tenant avec l'arbre 14 entraînant la pompe. A son extrémité tournée vers le goujon, le tiroir réversible 6 porte un filetage d'écrou 25. Selon le sens dans lequel l'arbre 14 est entraîné en rotation avec le goujon 23, ce dernier peut se visser ou non dans le filetage d'écrou. Dans l'hypothèse où le goujon et le filetage d'écrou 25 portent un pas à droite et où l'arbre 14 est entraîné en rotation vers la gauche, l'huile est refoulée par la pompe dans la conduite 3 conformément à la Fig. 1. Au moment où un ordre correspondant inverse le sens de rotation de l'arbre 14 réuni directement ou indirectement à un moteur à changement de connexions polaires, le goujon 23 peut se visser dans le filetage d'écrou 25 et imprime de ce fait au tiroir réversible 26 un mouvement vers la droite. Ce mouvement de translation prend fin aussitôt que le goujon 23 est entré complètement dans un perçage central 26 de plus gros diamètre du tiroir réversible 6. Le ressort de pression 27, ou un empilage de ressorts correspondant, est en méme temps bandé. On obtient de cette manière une application de l'extrémité intérieure du filetage d'écrou sur l'extrémité de droite du goujon 23.A l'instant où le mouvement de rotation de l'arbre 14 est de nouveau inversé, le goujon 23 parcourt encore une fois le filetage d'écrou 25 et ramène ainsi le tiroir réversible 6 à sa position de départ selon la Fig. 1. Comme déjà signalé, la gorge annulaire 19 est en communication hydraulique avec l'autre conduite 4 du système dans la Fig. 2. Un canal transversal 28 met en communication hydraulique l'ouie de refoulement de la pompe et la gorge annulaires 19 avecun cylindre auxiliaire 29, dans lequel un piston-pilote 30 peut coulisser en va-et-vient, savoir vers le haut et vers le bas dans la Fig. 1. Son extrémité libre est prolongée à l'extérieur, de sorte que le coulissement de ce piston-pilote 30 peut être mis à profit à des fins de commande. Le coulissement du piston a lieu à l'encontre de la force d'un ressort de pression 31, symbolisé dans le dessin. Ce ressort ramène le piston-pilote à la position de départ visible dans la Fig. 1, dès que la pression tombe dans la conduite 4, ce qui est généralement le cas au moment où le tiroir réversible 6 a repris sa position de départ selon la Fig.1. Une soupape de limitation de pression 32, pareillement représentée de façon symbolique, empêche la pression de la pompe d'atteindre une valeur inacceptable. Conformément à l'invention, le corps de la pompe et le boîtier de l'appareil d inversion sont exécutés d'un seul tenant. Un canal 33 établit en quelque sorte la communication entre le canal d'entrée 16 de la pompe et l'appareil d'inversion. Il constitue simultanément l'extrémité interne du cylindre de la pompe. Dans un certain sens on peut également considérer le canal 16 comme un canal d'admission de l'appareil d'inversion. Si l'on admet que le fluide est amené sous pression à l'appareil d'inversion,. on pourrait également considérer la chambre 18 comme entrée de l'appareil d'inversion.Il reste à signaler que le diamètre du perçage central 26 du tiroir réversible 6 et celui de la queue 24 de l'arbre sont évidemment dimensionnés chacun de telle sorte que le tiroir réversible 6 peut s'emboîter à la manière décrite sur le goujon 23, c'est-à-dire que le perçage 26 doit être si possible légèrement plus grand que le diamètre extérieur du goujon 23, tandis que la queue 24 doit Outre choisie plus mince que le diamètre intérieur du filetage d'écrou 25. Le moteur électrique 34 représenté symboliquement dans les schémas (Fig. 3 et 4) est du type à changement de connexions polaires. Il peut être commandé par deux relais 35 et 36. Etant donné qu'une certaine pause est nécessaire pour la décharge des conduites principales, la pompe est reliée de manière non représentée à un appareil à action différée permettant la mise en et hors circuit des deux relais contacteurs 35,36. Le temps de repos est avantageusement réglable sur cet appareil à action différée. Le montage peut comporter supplémentairement des interrupteurs de commande électrique 37,38 pour chaque sens de rotation. Dans la Fig. 4, les relais 35 et 36 sont remplacés par des interrupteurs actionnables par l'appareil à retard ou à action différée fonctionnant automatiquement. En parallèle à chacun d'eux est branché un interrupteur à main, désigné par 37,38. Dans l'exemple de réalisation représenté dans les Fig. 5 à 7, le tiroir réversible peut à la fois tourner en direction des aiguilles d'une montre et en sens inverse, et exécuter un mouvement alternatif de translation dans le sens de la double flèche 41. Son extrémité de droite 14 est réunie à un moteur d'entraînement non représenté, dont le sens de rotation peut être inversé, par exemple par commutation de pâles, Le tiroir réversible porte à son extrémité intérieure gauche une vis sans fin 42, coopérant avec une roue hélicoîdale 43 rendue solidaire en rotation d'un arbre 53 tournant dans le boîtier 2. Lorsque le tiroir réversible 40 occupe la position représentée dans la Fig. 5, l'outre de refoulement de la pompe 5 est reliée à la conduite 3 par la gorge annulaire 19. La gorge annulaire de droite 44 du tiroir réversible 40 établit une communication entre la conduite de refoulement 4 et la cavité interne 1 du boîtier 2 commun à la pompe et à l'appareil dtinvarsion. Le retour de l'huile a lieu à travers un canal 45. Dans la position extrême de droite du tiroir réversible, la gorge annulaire médiane 19 est reliée à la conduite de refoulement 4, tandis que la conduite 3 est à son tour en communication avec la cavité interne 1 du bottier 2 par la gorge annulaire de gauche 46 et le canal 47.Les canaux 45,47, ainsi que les gorges annulaires 44,46, servent par conséquent à la décharge de celle des conduites 3 ou 4 qui n'est pas alimentée en fluide sous pression. Le coulissement du tiroir réversible 40 est obtenu par sa rotation dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse. En tournant, la vis sans fin 42 engrène avec la roue hé licoidale 43 et imprime de ce fait au tiroir réversible 40 un mouvement simultané de rotation et de translation. Lors d'un mouvement vers la droite, le tiroir réversible rencontre par un épaulement 48 une surface 49 du boîtier et, partant de la position extrême représentée dans la Fig. 7, il s'applique par son extrémité libre 50 contre la face interne 51 de la paroi 52 du boîtier. L'inversion du sens de rotation a lieu alors simultanément de maniere non représentée. il peut être prévu à cet effet des interrupteurs appropriés par exemple, le mouvement de l'élément ressortant à l'extérieur, c'est-à-dire de l'arbre d'entratnement 14, pouvant être évidemment mis à profit également. Sur l'arbre 53 de la roue hélicoldale 43 est calé coa xialement un excentrique 54, s'appliquant sur l'extrémité libre renflée 55 du piston 8 de la pompe 5. En rotation de l'arbre 53, l'excentrique 54 repousse par conséquent vers l'intérieur le pis ton 8 de la pompe à l'encontre de la force d'un ressort de rappel > 56 travaillant à la compression et 11 entourant coaxialement et détermine ainsi une course de la pompe. A la place d'un excentri que, on peut monter aussi bien une roue dentée sur l'arbre 53 et intercaler un mécanisme multiplicateur entre cette roue dentée et l'excentrique tourillonné à un autre emplacement. Dans les deux formes de réalisation, le boîtier 2 ser vant simultanément de réservoir d'huile et le corps 57 pour le logement du tiroir réversible 40 ainsi que du piston 8 de la pompe et du clapet de retenue 17 sont exécutés séparément pour des rai sons de fabrication pratique-et sont ensuite réunis entre eux. La pompe et l'appareil d'inversion forment donc une unité compacte, rendant superflue la pose de conduites de liaison quelconques. Pour autant que des détails de construction et des modes de fonctionnement d'une forme de réalisation ne sont pas décrits, ils résultent de la description de l'autre forme de réalisation. - REVENDICATIONS f 1 - Dispositif de commande à inversion, en particulier pour installation de lubrification à deux conduites, pour alimenter alternativement deux conduites en un fluide sous pression, comportant une pompe à piston entrafnée par un générateur de course rotatif, ainsi qu'un tiroir reversible déplaçable au moyen du dispositif d'entrainement de la pompe, pour relier alternativement la sortie de la pompe à l'une des deux conduites; caractérisé en ce que l'arbre d'entrabement (14) de la pompe et le tiroir réversible (6) sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre et en ee que le tiroir réversible peut coulisser dans son logement, mais sans tourner; un mouvement alternatif de translation pouvant lui être imprimé au moyen d'un goujon accouplable et désaccoupable, rapporté sur l'arbre d'entratement de la pompe et susceptible de tourner à gauche et à droite. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tiroir réversible (6) est désaccouplé dans les deux positions extrêmes et repoussé par la force d'un ressort (22,2?) contre l'extrémité lui faisant momen tapement vis-à-vis du goujon (23), lequel est assujetti à une queue (24) correspondant au plus au diamètre de son noyau, et en ce qu'il est prévu, à l'intérieur du tiroir réversible, un évidement ou un perçage (26), qui fait suite à son filetage d'écrou et dont le diamètre est au moins égal au diamètre extérieur du filetage du goujon. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le goujon (23) et le filetage d'écrou complémentaire (25) du tiroir réversible (6) possèdent une longueur sensiblement égale. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé dentes,caractérisé en ce que l'un au moins des canaux de départ (39,40) de l'appareil inverseur est en communication hydraulique ou pneumatique avec un cylindre auxiliaire (29), dans lequel peut coulisser un piston-pilote (30) dépla çable à l'encontre de la force d'un ressort de rappel (31);ledit piston-pilote faisant partie d'un dispositif de surveillance et/ou de cornptage des courses du tiroir réversible (6). 5 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'extrémité du piston-pilote (30) tournée vers le ressort de rappel (31) ou un élément réuni audit piston fait saillie à l'extérieur et est accouplé au disposi tif de surveillance et/ou de comptage. 6 1 Dispositif de commande à inversion; en particulier pour installation de lubrification à deux conduites, pour alimenter alternativement deux conduites en un fluide sous pression, comportant une pompe à piston entraffiée par un générateur de course rotatif, ainsi qu'un tiroir réversible déplaçable au moyen du dispositif d'entrainement de la pompe, pour relier alternativement la sortie de la pompe à l'une des deux conduites, caractérisé en ce que l'arbre d'entrainement (14) de la pompe et le tiroir réversible (6) sont disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre, en ce que le tiroir réversible (40) est réuni à un entrahement en rotation et en translation et porte une vis sans fin (42) faisant partie de l'entraiEement en rotation et en translation ainsi que de I'entramement de la pompe et coopérant avec une roue hélicofdale (43), et en ce que le tiroir réversible (40) coopère avec deux butées (49, 51), limitant son mouvement de translation (41) dans chaque sens et constituées en particulier par deux surfaces du corps. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ar ;ors'(53) portant la roue hélicoidale (43) est muni d'un excentrique (54),qui qui en train à son tour la pompe (5). 8 - Dispositif selon la revendication 7,avec une pompe à piston, caractérisé en ce que l'excentrique (54) s'applique directement sur l'extrémité libre du piston (8) de la pompe susceptible de coulisser à'l'encontre de la force d'un ressort de rappel (56). 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur d'entrafnement (34) est constitué par un moteur électrique à changement de connexions polaires en vue d'une inversion du sens de rotation. 10 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moteur (34) est relié à un appareil à action différée, qui assure avec retard la commutation des pôles. 11 - Dispositif selon la revendication 6,caractérisé en ce que la durée du retard peut être réglée sur l'appareil à action différée.