Brevet FR2463353A1 — publié le 19810220

L'invention concerne un dispositif d'injection de lubrifiant pour canalisations d'alimentation d'appareillages pneumatiques. I1 est connu, en effet, que la plupart des appareillages fonctionnant à partir d'une source d'air comprimé ont besoin de recevoir, en permanence, une certaine quantité de lubrifiant pour fonctionner dans les conditions suffisantes et avec une usure réduite ; c'est le cas, par exemple, des machines à forer pouvant être utilisees dans les carrières ou galeries de mines entre autres. Bien qu'il existe déjà divers dispositifs permettant la lubrification de ces appareillages pneumatiques, tous ne sont pas parfaitement satisfaisants, principalement sur le plan de la fiabilité et c'est pour cela que le demandeur a mis au point un dispositif d'injection de lubrifiant comportant des moyens pour permettre de le relier à une source d'air comprimé, des moyens pour le relier à une tuyauterie d'alimentation d'un appareillage pneumatique ou directement à un appareillage pneumatique, des moyens étant prevus entre ces moyens de raccordement pour permettre le passage d'une veine gazeuse, un réservoir - équipé d'un orifice obturable de remplissage - destiné à recevoir le lubrifiant, un injecteur d'air prélevant de ledit dans la veine gazeuse afin de pressuriser ledit réservoir, un injecteur de lubrifiant permettant d7envoyer dans la veine gazeuse le lubrifiant contenu dans ledit réservoir, un tuyau flexible relié par l'une de ses extrémités à l'éjecteur et dont l'autre extrémité plonge dans ledit réservoir, ledit tuyau constituant la canalisation d'alimentation de l'éjecteur et un lest fixé à l'autre extrê- mité du tuyau afin de la maintenir par gravité dans la portion la plus basse du réservoir. Le lest en question peut, par exemple, venir recouvrir complètement l'extrémité du tuyau et comporter un orifice de section restreinte pour la mise en communication du réservoir et du tuyau. Dans un mode préferé de réalisation de l'invention, les moyens prévus pour permettre le passage d'une veine gazeuse sont constitués par un tube et ledit réservoir se présente sensiblement sous la forme d'un cylindre disposé autour de ce tube et entièrement traversé par lui ; le cylindre peut, bien que cela ne soit pas indispensable, être sensiblement coaxial au tube. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'injecteur et l'éjecteur peuvent être disposés à une certaine distance l'un de l'autre sur le tube, l'injecteur d'air se trouvant au voisinage d'une extrêmité du réservoir cylindrique, tandis que l'éjecteur de lubrifiant se trouve au voisinage de 1 'autre extrêmité. L'injecteur et l'éjecteur peuvent se presenter chacun sous la forme d'un petit tube coudé dont une extrémité, après avoir traversé la paroi du tube central délimitant la veine gazeuse, débouche soit sur le réservoir, soit sur le tuyau d'alimentation en lubrifiant, l'autre extrêmité, située dans le tube central, étant orientée sensiblement dans le sens de la veine gazeuse, en direction de la source de gaz comprimé pour l'injecteur, et en direction de l'appareillage pneumatique pour l'éjecteur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'injecteur et l'éjecteur peuvent être tous les deux placés au voisinage d'une même extrêmité du cylindre, et peuvent consister en des conduits ménagés dans une bague formant venturi disposée dans le tube central conduisant la veine gazeuse. Dans un autre mode d t execution plus élaboré de la présente invention enfin, ce dispositif de lubrification peut comprendre, au niveau de l'éjecteur, un élément mobile comportant une pluralité de trous de diamètre variable, ledit élément mobile pouvant être déplacé de telle sorte que l'on puisse interposer entre la sortie de l'éjecteur et le tuyau d'alimentation en lubrifiant, le trou de diamètre choisi pour maintenir le débit de lubrifiant à la valeur désirée. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise, si l'on se reporte maintenant à la description qui est donnée ci-après en regard des différents dessins de la planche annexée. Sur ces dessins - La fig. 1 représente une coupe axiale en élévation d'un dispositif d'injection de lubrifiant selon la présente invention - La fig. 2 est une vue détaillée d'un mode de réalisa- tion particulier de l'injecteur ét de l'éjecteur - La fig. 3 est une coupe axiale en élévation d'un autre dispositif d'injection de lubrifiant selon l'invention; - La fig. a est une vue en coupe représentant, à plus grande échelle, un dispositif de modification de débit de lubrifiant apparaissant sur la fig. 3 et, - La fig. 5 est une section selon la ligne V-V de la fig. 4. Le dispositif d'injection de lubrifiant représenté sur la ig. 1 porte la réference globale 10 et se compose d'un tube central 12 représenté verticalement, traversant coaxialement un réservoir cylindrique 14 ; le réservoir cylindrique 14 se referme sur le tube 12 par des calottes soudées 14.1 et 14.2.L'extrêmité inférieure du tube 12 est munie d'un filetage ou de tout autre dispositif équivalent lui permettant d'être raccordé aisément à une canalisation en provenance d'une source d'air comprimé, tandis que l'extrémité supérieure de ce même tube reçoit des moyens similaires pour être reliée à une canalisation d'alimentation d'un appareillage pneumatique ou, le cas échéant, directement à cet appareillage. Le dispositif de lubrification représenté par exemple peut être intercalé sur la canalisation d'air comprimé entre le compresseur, connecté à la base, et une foreuse pneumatique, connectée à la partie supérieure. Comme, de toutes façons, ce dispositif de lubrification, s'il n'est pas solidaire de l'appareillage pneumatique, en est très proche, il peut, en cours d'opération, prendre des positions variables, mais généralement il est globalement orienté comme représenté sur la figure. Un injecteur d'air 16 se présentant sous la forme d'untube coudé offre sa face d'entrée au courant d'air comprimé d'alimentation, tandis que sa face de sortie déboucne dans la chambre annulaire 18 définie par l'extérieur du tuyau 12 et l'intérieur du réservoir cylindrique 14, dans une zone proche de la partie basse du réservoir ; un éjecteur de lubrifiant 20 se présente sensiblement comme l'injecteur d'air mais, par contre sa face de sortie est orientée dans le sens du courant d'air comprimé, tandis que sa face d'en trée, débouchant dans la chambre annulaire 18 vers la partie supérieure du réservoir, y est connectée à un tuyau flexible 22 présentant une longueur suffisante pour venir jusqu'à la base du réservoir 14, même dans la région opposée de celle du débouché de l'éjecteur dans le réservoir. Ce tuyau 22 est muni à son extrémité inférieure d'un lest 24 qui, dans le mode de réalisation qui est représenté ici, se compose d'une bague assez épaisse entourant l'extrémité de ce tuyau ; il pourrait présenter toute autre forme remplissant la même fonction qui est de maintenir l'extrémité de ce tuyau au point le plus bas du réservoir tout en permettant le passage du lubrifiant. Dans sa partie supérieure, le réservoir 14 comprend un orifice obturé par un bouchon vissé 26 permettant le remplissage du réservoir en lubrifiant. L'injecteur 16 et l'éjecteur 20 doivent, de préférence, être fixés de façon démontabie dans le tube 12 .; en effet, en cours d'utilisation, il est possible qu'ils soient obturés par des particules entrainées par le flux d'air ou tombées accidentellement dans le réservoir, et il est donc essentiel qu'on puisse y accéder facilement pour les retirer et les nettoyer. Pour rendre ce dispositif de lubrification opérationnel, il suffit, avant l'usage, de le placer horizontalement, l'orifice obturé par le bouchon 26 étant orienté vers le haut, et de remplir la chambre annulaire 18 avec le lubrifiant désiré, puis de refermer de façon hermétique ce bouchon avant la mise sous pression. On décrira maintenant sommairement le fonctionnement du dispositif d'injection de lubrifiant selon l'invention. Lorsque la canalisation d'alimentation de de gaz comprimé est mise sous pression et l'appareillage pneumatique mis en fonctionnemont, une portion du flux d'air dans la veine traversant le tube 12 est prélevée par l'injecteur 16 et envoyée dans la chambre annulaire 18 qu'il met ainsi sous pression ; sous l'eiTfet de cette pression, le lubrifiant est refoulé dans le tuyau 22 en direction de l'éjecteur 20 qui le disperse dans la veine gazeuse.Le lest 24 a pour rôle de maintenir l'extrémité d'alimentation du tuyau 22, toujours dans la zone la plus basse de la chambre annulaire 18, à la fois pour permettre l'utiiisation maximale du lubrifiant contenu dans cette chambre Si le dispositif reste vertical, et pour permettre 1 'alimentation continuelle en lubrifiant si le dispositif vient à prendre des positions diversement inclinées ; on comprend aisément que, par gravité, le lest 24 assure parfaitement cette fonction.Cela reste même vrai quand bien même le dispositif de lubrifica- tion serait retourné de 180C par rapport a la position représentée à la fig. 1, le lest 24 ramènerait à ce momentlà l'extrémité libre du tuyau 22 dans une position voisine de celle de l'éjecteur 20 mais continuerait à maintenir l'extrémité du tuyau 22 immergée dans le lubrifiant. Si l'on se reporte maintenant à la fig. 2, on pourra voir un mode de réalisation légèrement différent de l'invention, la modification portant sur l'implantation de l'injec- teur et de l'éjecteur ; dans cette variante, éjecteur et injecteur se trouvent sensiblement au même niveau que l'éjecteur 20 de la fig. 1. Dans cette forme de réalisation, une bague intérieure 28 a été mise en place dans le tube 12 pour créer dans la veine un léger effet de venturi.A travers cette bague et l'épaisseur de la paroi du tube 12 est prévu un petit conduit en forme de L dont l'extrêmitê, débouchant dans le tube 12, est orientée en direction de la source d1air comprimé ; de la même façon est prévu, à l'extrêmité opposée de la bague, un autre conduit en forme de L dont l'extrémité, débouchant dans le tube 12, est orientée en direction de l'appareillage pneumatique. Comme le conduit 30 débouche sur la bague 28 en amont du venturi dans la veine gazeuse, il est soumis à une pression légèrement supérieure à celle existant près de l'extrémité du conduit 32 qui, lui, débouche en aval du venturi.Le conduit 30 constitue donc l'injecteur d'air, tandis que le conduit 32 qui est 1 'éjec- teur du lubrifiant est, pour remplir cette fonction, raccordé a un tuyau flexible 22 comme dans le cas de la fig. 1. S'il est important que l'extrémité du conduit 30 débouche en amont du venturi, par contre l'extrémité du conduit 32 peut déboucher éventuellement dans le venturi même (le conduit est alors rectiligne) ; ce mode de réalisation est d'ailleurs représenté dans la fig. 3. Bien entendu, le taux d'éjection de lubrifiant dans la veine gazeuse peut être modifié en faisant varier les diamètres de l'injecteur et/ou de l'éjecteur. Si l'on se reporte maintenant plus particulièrement aux fig. 3, 4 et 5, on pourra y voir la représentation d'un dispositif permettant justement la modification de la section utile de passage de l'éjecteur 32. Sur la fig. 3, les réfé- rences identiques à celles des fig. 1 et 2 se rapportent aux mêmes éléments ; on trouve en plus l'élément référencé 34 désignant un manchon a l'intérieur duquel est montée une noix cylindrique 36 percée de conduits de diamètres différents, qui sera décrite plus en détail ci-apres. Sur cette fig. 3, on peut voir que l'extrémité du tuyau flexible 22 est équipee ici d'un lest présentant une forme sensiblement hémisphérique 24.1 et percée d'un orifice central pour le passage du lubrifiant. Si l'on se reporte maintenant plus particulièrement aux fig. 4 et 5, on peut voir que le manchon 34 solidaire de la paroi du tube central 12 et dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de ce tube, enserre, en enpermettant la rotation, la noix cylindrique 36 Dans l'axe de ce manchon se trouve le conduit 32 de l'éjecteur tandis que dans une direction parallèle à l'axe du tube 12 est prévu un conduit 38 se terminant par un embout 40 sur lequel on peut fixer le tuyau flexible 22 servant à amener le lubrifiant au niveau de l'éjecteur. La noix 36 comporte une pluralité de conduits radiaux 42 présentant des sections de passage utile différentes et débouchant toutes dans l'axe de la noix sur un conduit 44 se trouvant toujours en regard de l'orifice 32 de l'éjecteur ; on comprendra aisément que l'on peut, par rotation de la noix cylindrique 36, mettre en regard de l'orifice 38 celui des conduits 42 dont la section utile de passage correspond au débit désiré de lubrifiant. Afin de permettre la rotation de cette noix 36, il est prévu, sur sa face externe, une tête semblable à celle d'une vis munie d'un sillon permettant l'engagement d'un tournevis. La noix cylindrique 36 est équipée de protubérances 48 - représentées schématiquement - susceptibles de s' effacer vers l'intérieur de la noix, ces protubérances se projetant lors de la mise en place de celle-ci, à l'intérieur d'une gorge semi-torique 50 prévue vers l'extrémité terminale du manchon 34 ; ce montage est réalisé de façon usuelle afin d'être suffisamment étanche à l'air. Dans une autre forme de réalisation de ce montage, le manchon 34 et la noix 36 comportent des évidements en regard qui délimitent un espace torique, dans lequel est engagé un anneau métallique élastique brisé assurant le maintien en place de la noix. De préférence, afin d'assurer une communi caticn suffisante entre le conduit 38 et les différents conduits 42 sans qu'il soit nécessaire de prendre de grandes precautions, les faces externes de ces conduits sont fraisées (voir fig. 5), ce qui permet un fonctionnement du dispositif au débit choisi, même si les orifices des conduits ne sont pas parfaitement en regard. Bien entendu, les caractéristiques du tuyau 12 sont choisies de façon à ce qu'en toutes circonstances, il résiste aux différences de pression existant entre sa face interne et sa face externe ; en outre, sa longueur est telle que son extrêmité puisse, en toutes conditions, atteindre les portions les plus éloignées du réservoir ; enfin, sa flexibilité est aussi telle que son extrêmité puisse, sans diffi cultés, se placer dans la zone basse du réservoir quelle que soit l'orientation dans laquelle est placé le dispositif de lubrification. Par exemple si l'on se reporte à la fig. 3, la position du tube 22 représentée en trait plein pourrait être celle qu'occupe le tube lorsque le dispositif est couché vers la gauche, tandis que celle représentée en trait pointillé correspond à sa position quand le dispositif est orienté verticalement comme le représente la figure. Entin, il a été dit plus haut que la noix cylindrique 36 pouvait être tournée pour régler le débit du lubrifiant à des valeurs différentes. Pour rendre cette opération plus aisée, le manchon 34 a été placé en regard et dans une position sensiblement coaxiale à l'axe du bouchon 26 qui est, bien entendu, retiré pour cette modification de débit ; il va de soi que celle-ci ne peut être effectuée de façon pratique que si le dispositif n'est pas sous pression. REVENDICATIONS 10/ Dispositif d'injection de lubrifiant comportant des mo yens pour permettre de le relier à une source d'air com primé, des moyens pour le relier à une tuyauterie d'ali mentation d'un appareillage pneumatique ou directement à un appareillage pneumatique, des moyens étant prévus entre ces moyens de raccordement pour permettre le passa ge d'une veine gazeuse, un réservoir - équipe d'un orifice obturable de remplissage - destiné à recevoir le lubri fiant, un injecteur d'air prélevant de l'air dans la veine gazeuse afin de mettre sous pression ledit reser voir, un éjecteur de lubrifiant permettant d'envoyer dans la veine gazeuse le lubrifiant contenu dans ledit réser- voir, un tuyau flexible relié par l'une de ses extrémités à l'éjecteur et dont l'autre extrémité plonge dans ledit réservoir, ledit tuyau constituant la canalisation d'alimentation de l'éjecteur et un lest fixé à l'autre extrémité du tuyau afin de la maintenir par gravité dans la portion la plus basse du réservoir 20/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens prévus pour permettre le passage d'une veine gazeuse sont constitués par un tube et que ledit réser- voir se présente sous la òmme d'un cylindre disposé autour de ce tube sensiblement coaxial au tube et entiè rement traversé par lui 30/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'injecteur et l'éjecteur sont disposés à une certaine distance l'un de l'autre sur le tube, l'injecteur d'air se trouvant au voisinage d'une extrémité du réservoir cylindrique, tandis que l'éjecteur de lubrifiant se trouve au voisinage de l'autre extrémité. 40/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caracté risé en ce que l'injecteur et l'éjecteur sont tous les deux placés au voisinage d'une même extrémité du réservoir. 50/ Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'injecteur et l'éjecteur consistent en des conduits ménagés dans une bague formant venturi disposée dans le tube central conduisant la veine gazeuse. 60/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend, au niveau de l'injec teur ou de l'éjecteur, un élément mobile comportant une pluralité de trous de diamètre variable, ledit élément mobile pouvant être déplacé de telle sorte que l'on puisse interposer entre l'injecteur et le réservoir, ou entre la sortie de l'éjecteur et le tuyau d'alimentation en lubrifiant, le trou de diamètre choisi pour maintenir le débit de lubrifiant à la valeur désirée. 70/ Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'élément mobile est un élément rotatif comportant un canal axial sur une partie de sa hauteur, une plurali té de canaux radiaux de sections différentes en relation avec ledit canal axial et débouchant sur la périphérie dudit élément rotatif et qu'un manchon recevant ledit élément comporte un orifice en regard duquel l'orifice de chacun des canaux radiaux peut être amené, l'orifice du manchon étant en outre connecté au tuyau d'alimenta tion en lubrifiant. 80/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le lest consiste en un corps lourd coiffant l'extrémité du tuyau, un conduit étant ménagé dans ce corps pour permettre le passage du lubrifiant du réservoir vers le tuyau. 90/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'injecteur et l'éjecteur se pré sentent chacun sous la forme d'un petit tube coudé dont une extrémité, après avoir traversé la paroi du tube central délimitant la veine gazeuse, débouche soit sur le réservoir, soit sur le tuyau d'alimentation en lubri fiant, l'autre extrémité, située dans le tube central, étant orientée sensiblement dans le sens de la veine gazeuse, en direction de la source de gaz comprimé, pour l'injecteur, et en direction de l'appareillage pneumati que, pour l'éjecteur.