Brevet FR2432104A1 — publié le 19800222

La présente invention concerne les pompes à main destinées à permettre le gonflage d'objets quelconques, mais en particulier une chambre à air logée dans une enveloppe, ainsi qu'une enveloppe sans chambre. I1 est de pratique courante, notamment en matière de véhicules à deux roues, tels que bicyclettes et autres véhicules analogues, d'utiliser une pompe portative à main pour gonfler les chambres à air logées dans les enveloppes. I1 est bien connu que les roues de bicyclettes, en particulier les roues équipant les bicyclettes type course ou demicourse sont équipées de boyaux constitués par une enveloppe logeant une chambre à air, ou de pneumatiques logeant également une chambre à air, lesdites chambres et enveloppes présentant une faible section transversale. Or, il est indispensable que les chambres à air soient gonflées à haute pression, tant du point de vue de la sécurité, pour éviter de déjanter, que du point de vue rendement, par un frottement moindre de la bande de roulement du pneumatique sur le sol. Les pompes à main actuellement connues peuvent être classées en deux familles qui sont, les pompes à petit débit et les pompes à plus grand débit. En ce qui concerne les pompes à petit débit, qui constituent un accessoire aux cycles, et sont généralement fixées au cadre, leur structure à faible section permet d'atteindre des pressions relativement élevées ; par contre, elles présentent l'inconvénient que, pour atteindre ces dites pressions élevées l'opérateur est dans l'obligation de pomper en va-et-vient de nombreuses fois étant donné la -petite quantité d'air admise dans la chambre à air à chaque coup de pompe. De plus, en phase finale, la pression s' élevant dans la chambre, une résistance au refoulement est créée, et les effortsldemandés à l'opérateur s'intensifient, si bien qu' une telle opération est non seulement longue mais encore fatigante. En ce qui concerne les pompes à débit plus important, généralement dites '1pompes à pied" le gonflage des chambres à air peut être obtenu plus rapidement ctest-à-dire avec moins de coups de pompe ; par contre, l'obtention d'une pression élevée dans la chambre exige des efforts qui sont d'autant plus grands que la section de la pompe est plus importante. On entend par pompe à pied les pompes équipées de patins es camotables sur lesquels les pieds de l'opérateur prennent appui, laissant à ce dernier ses deux mains libres pour le-pompage. On constate ainsi que chaque famille des pompes mentionnées ci-dessus présente des inconvénients : pour l'une, nombreux coups de pompe avant d'atteindre la pression désirée, pour l'autre, moins de coups de pompe, mais difficulté d'atteindre des pressions élevées. La présente invention propose une pompe à main de réalisation simple et robuste dont la structure permet de remédier aux inconvénients énoncés dans ce qui précède. Une pompe à main selon l'invention, destinée au gonflage d' objets gonflables quelconques, mais notamment une chambre à air placée dans une enveloppe ou encore enveloppes sans chambre à air se caractérise en ce qu'elle comprend : une chambre primaire et au moins une chambre secondaire qui sont parallèles, chaque chambre recevant un piston et les pistons étant mobiles simultanément en va-etwvient dans lesdites chambres par l'intermédiaire d'un organe de commande unique, au moins un passage propre à mettre en communication le refoulement de la chambre primaire avec l'admission de la chambre secondaire, ladite chambre-primaire comportant moins un orifice d'admission d'air, tandis que la chambre secondaire comporte un orifice de refoulement. Suivant un aspect de l'invention,la la chambre primaire a une section plus grande que la chambre secondaire, elles sont disposées côte à côte, et chacun des pistons est lié à une extrémité d'une tige de piston dont les autres extrémités sont accouplées à une poignée de manoeuvre unique. Suivant un autre aspect de l'invention, les chambres sont dans le prolongement l'une de l'autre et les pistons sont montés en tandem sur une tige de piston s'étendant axialement dans les deux chambres. Selon encore un autre aspect de l'inventionles pistons sont du type à coupelle déformable ou a rondelle, le piston mobile dans la chambre primaire étant bien entendu orienté de sorte à permettre l'admission d'air dans cette chambre primaire et son refoulement dans la chambre secondaire, tandis que le piston mobile dans la chambre secondaire est orienté pour permettre l'admission d'air provenant de la chambre primaire et son refoulement vers le pneumatique avantageusement à travers un clapet anti-retour. Une telle structure de pompe à main présente comme avantage indéniable celui de permettre un gonflage rapide d'une chambre à air disposée dans une enveloppe à une pression convenable de l'ordre de 10 à 12 bars et sans nécessiter des efforts exagérés de la part de l'opérateur ; en effet, le fait que la pompe comporte deux chambres dont les sections sont différentes, -la chambre secondaire présentant une section plus faible que la chambre primaire- permet d'obtenir dans ladite chambre secondaire, et à chaque pompage, une quantité d'air comprimé à une valeur qui sera fonction de la différence des sections. Etant donné d'autre part que la chambre secondaire présente une petite section, le refoulement de l'air comprimé emmagasiné dans cette chambre peut être effectué sans exiger des efforts importants. On constate donc qutune~telle structure de pompe permet d' envoyer à chaque pompage dans une chambre à air, ou tout autre objet gonflable, une quantité d'air importante permettant un gon filage extrêmement rapide et sans fatigue, du fait de la disposition en cascade d'une chambre de compression avec une certaine section et d'une autre chambre de compression de section plus petite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 illustre schématiquement en perspective une forme de réalisation d'une pompe conformément à l'invention la figure 2 est une vue en coupe longitudinale la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, les éléments étant montrés suite à une traction exercée sur la poignée de manoeuvre la figure 4 illustre une variante de réalisation possible. Suivant la forme deréalisation montrée aux figures 1 à 3, la pompe selon l'invention comprend deux corps de pompe parallèles et d'égales longueurs 10, 11, disposés côte à côte ; ces corps de pompe sont obturés en partie haute par une semelle supérieure 12, et en partie basse par une semelle inférieure 13, avec interposition de joints 14 disposés entre chaque bord de corps de pompe et semelles. Les deux semelles sont assemblées par tirants 15 et écrous 16, en sorte que le corps de pompe 10 constitue une chambre primaire CP, tandis que le corps de pompe Il constitue une chambre secondaire CS, les deux dites chambres présentant des sections différen tes, la section de la chambre primaire CP étant plus grande que celle de la chambre secondaire CS. La chambre primaire CP reçoit un piston indiqué globalement en 20 du genre à coupelle comprenant une lèvre déformable 20A qui est adaptée en bout d'une tige porte-piston 21 traversant la semelle supérieure; un joint 23 est logé dans la semelle supérieure 12 pour réaliser l'étanchéité entre cette dernière et la tige porte-piston. Quant à la chambre secondaire CS elle reçoit également un piston 24 du genre à coupelle comprenant une lèvre déformable 24A qui est fixée en bout d'une tige porte-piston 25 traversant la semelle supérieure 12, un joint 23 disposé dans ladite semelle assure l'étanchéité entre la tige 25 et la semelle. Les tiges de piston précitées 21, 25, sont, au delà de la semelle supérieure 124attelées à une unique poignée de manoeuvre 27 ; les pistons 20, 24, sont donc entraînés simultanément en va-et-vient à l'intérieur des chambres CP et CS. Les pistons 20, 24, sont sensiblement à un même niveau à l'intérieur de chacune des chambres, en sorte qu'ils sont tous deux ensemble à un point bas ou à un point haut, mais les lèvres 20A, 24A des coupelles sont orientées en opposition ; plus précisément la lèvre 20A du piston 20 est dirigée vers la semelle supérieure, tandis que la lèvre 24A du piston 24 est dirigée vers la semelle inférieure. L'utilité d'une telle disposition apparai-- tra au cours du fonctionnement qui sera décrit plus loin. Les deux chambres CP, CS, sont en communication en partie supérieure par exemple au moyen d'un canal 30, tandis qu'en partie inférieure la chambre CP est en communication avec l'atmosph & re par un passage 31, alors que la chambre CS débouche sur un canal de refoulement 33 ménagé dans la semelle 13 ; le canal 33 précité étant en communication avec la chambre à air à gonfler (non représenté ici) à travers un clapet anti-retour usuel 34, une tubulure 35, et un raccord 36, la semelle inférieure 13 est aussi aménagée avec un canal en dérivation 38 à la sortie duquel est branché un appareil indicateur de pression 39. De préférenceala la semelle inférieure 13 porte au moyen d' axes d'articulation 40, 41, deux-pédales 42, 43, pouvant occuper soit une position escamotée le long des corps de pompe, soit une position active pour laquelle les pieds de l'utilisateur peuvent, en prenant appui sur ces pédales, assurer la stabilité de la pom pe dans une position d'utilisation sensiblement verticale. Le fonctionnement d'une telle pompe à main peut s'analyser de la manière suivante. Partant d'une position des pistons 20, 24, telle que représentée à la figure 2, c'est-à-dire où ces derniers sont à un point extrême bas, si une traction est exercée sur la poignée de manoeuvre 27 les pistons 20 et 24 sont déplacés simultanément vers le haut dans les chambres CP et CS.Un tel déplacement (figure 3) provoque le refoulement de l'air contenu dans la chambre CP vers la chambre CS à travers le passage 30 ; on trouve ici la raison de l'orientation donnée aux lèvres 20A, 24A des pistons 20, 24 ; en effet, au cours de la remontée du piston 20 la lèvre 20A tend à être plaquée contre la paroi intérieure de la chambre primaire CP, tandis que la lèvre 24A du piston 24 esau contraire rabattue vers l'intérieur en sorte que la totalité de l'air contenu dans la chambre CP est transféré dans la chambre CS au cours de la remontée des pistons 20 et 24. Etant donné que la chambre CP présente un volume plus grand que la chambre CS l'air ainsi transféré dans cette dernière est comprimé, cette compression étant fonction de la différence des sections données aux deux chambres étant entendu que celles-ci sont de même longueur. On remarquera qutau cours detla remontée des pistons 20, 24, la chambre CP est emplie d'air à la pression atmosphérique grâce au passage 31. En exerçant ensuite une poussée vers le bas sur l'organe de manoeuvre 27, l'air comprimé contenu dans la chambre CS est transféré dans la chambre à air non représentée ici à travers le clapet 34, la tubulure 35, et le raccord 36, étant donné que la lèvre 24A du piston 24est plaquée par l'effet de l'air sous pres sion contre la paroi de la chambre CS ; simultanément)la la plus grande partie de l'air emmagasiné précédemment dans la chambre CP repousse la lèvre 20A du piston 20 et se trouve transféré au cours de la descente dudit piston au delà de ce dernier au fur et à mesure de son déplacement vers le bas.En fin de course basse, les pistons 20, 24, se trouvent dans la position représentée à la figure 2, c'est-à-dire que lesdeux chambres CP et CS sont à la pression atmosphérique par la présence du canal 30, tandis que le clapet 34 est en position active d'obturation. Un tel pompage peut être répété plusieurs fois jusqu'à ce que la pression désirée dans la chambre à air soit atteinte, cette pression pouvant être aisément vérifiée à tout moment grâce à l'appareil de contrôle en communication directe avec la chambre à air. On remarquera qu'à chaque pompage une quantité importante d'air est admise dans'la chambre à air sans effort excessif étant donné la disposition en cascade des deux chambres CP, CS de sections différentes, la plus petite étant en communication avec 1' objet à gonfler. A ce sujet, il est précisé que moyennant l'adaptation d'un raccord approprié en bout de la tubulure 35, une pompe telle que décrite pourrait être utilisée pour le gonflage de tous objets gonflables nécessitant en particulier une pression élevée. Suivant la variante de réalisation illustrée schématiquement à la figure 4, la pompe à main comprend un corps 50 dans lequel sont ménagées une chambre primaire CP' et une chambre secondaire CS' qui sont parallèles et de sections différentes ; ces chambres ne sont plus côte à côte comme dans la-réalisation décrite dans ce qui précède, mais dans le prolongement l'une de l'autre. Chacune des chambres ainsi constituées est traversée par un élément tubulaire avantageusement formé de deux tronçons 51A, 51B, raccordés de toute manière appropriée, portant chacun un piston 20', 24', le piston 20' étant déplaçable dans la chambre de grande section CP', tandis que le piston 24' est déplaçable dans la chambre CS' de plus petite section que la précédente. Les pistons 20', 24' sont donc montés en tandem et déplaçables simultanément dans chaque chambre au moyen d'une poignée de manoeuvre 27' attelée à une extrémité libre du tronçon 51A de 1' élément tubulaire. Une admission d'air 31' est aménagée dans le corps 50 en partie inférieure de la chambre CF', tandis qu'au moins un canal de passage 30' est apte à mettre en communication le refoulement de la chambre CP' avec l'admission de la chambre CS'. Un passage 33' avec clapet 34' est ménagé dans le corps 50 du côté refoulement de la chambre CS'. tes pistons 20', 24', sont orientés tête-bêche et on comprendra que le fonctionnement d'une telle pompe est analogue à celui analysé plus avant au sujet du mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation choisis et représentés lesquels sont au contraire susceptibles de modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. I1 sera observé que plus la différence entre les sections des chambres de compression CP et CS sera importante plus la pompe permettra d'atteindre des pressions élevées sans exiger d'efforts anormaux. A l'inverse, plus la section de la chambre de combustion CS sera proche de la section de la chambre CP, plus le débit sera important. C'est ainsi que selon une autre particularité de l'invention les sections des chambres en question pourraient être équivalentes, une telle réalisation étant plus particulièrement destinée à permettre le gonflage de volumes importants à des pressions moins élevées que ce qui a été dit plus avant. PE\tDICliTTONS 1. Pompe àmain destinée au gonflage d'objets quelconques en particulier chambre à air disposée dans une enveloppe, carac -térisée par le fait qu'elle comprend, une chambre primaire et au moins une chambre secondaire d'axes parallèles recevant chacune un piston, lesdits pistons étant mobiles simultanément en va et.vient dans lesdites chambres par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre unique, un passage propre à mettre en communication le refoulement de lachambre primaire avec l'admission de la chambre secondaire, un orifice propre à permettre l'admission d'air dans la chambre primaire, et un orifice ménagé dans la chambre secondaire propre à permettre le refoulement de l'air emmagasiné dans cette chambre. 2. Pompe à main suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les chambres sont de sections différentes, la chambre primaire ayant une section plus grande que la chambre secondaire. 3. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux chambres sont de sections identiques. 4. Pompe à main suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux chambres ont une longueur sensiblement égale. 5. Pompe à main,suivant l'une quelconque des revendications précédentes-, caractérisée en ce'que le s'd eux chambres sont côte à côte. 6. Pompe à main suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux chambres sont constituées par des corps cylindriques de révolution obturés aux extrémités respectivement par une semelle inférieure et une semelle supérieure réunies par tirants. 7. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage d'admission d' air est ménagé dans la chambre primaire au voisinage de la semelle inférieure. 8. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce'que la semelle supérieure comporte un canal propre à mettre en communication les deux chambres. 9. Pompe à main selon larevendication 1, caractérisée en ce que les pistons sont sensiblement à un même niveau, ils sont fixés chacun en bout d'une tige de piston traversant la semelle supérieure, lesdites tiges étant solidarisées à une seule poignée de manoeuvre. 10. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les pistons sont du type à coupelle avec une lèvre périphérique au contact de la chambre, caractérisée en ce que la lèvre du piston déplaçable en va-et-vient dans la chambre primaire est orientée vers la partie supérieure de la dite chambre, tandis que la lèvre du piston déplaçable dans la chambre secondaire est orientée vers l'orifice de refoulement mé- nagé dans la semelle inférieure. 11. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la semelle inférieure est aménagée pour recevoir un clapet anti-retour placé sur le refoulement et, en dérivation, un appareil de contrôle de la pression régnant dans l'objet à gonfler. 12. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux chambres sont ménagées dans un corps monobloc. 13. Pompe à main selon la revendication 1 ou 12, caractérisée en ce que les deux chambres sont parallèles l'une prolongeant l'autre. 14. Pompe à main selon l'une quelconque des revendications 1 ou 13, caractérisée en ce' que les pistons sont montés en tandem sur une tige commune.