Brevet FR2501797A1 — publié le 19820917

L'invention a pour objet une pompe à double effet à fonction neneS continu notamment par déplacement rectiligne d'un piston pour l'aspiration et/ou la compression de fluide. L'objet de l'invention se rapporU notamment au secteur technique des pompes et matériels de pompage. L'invention trouve de nombreuses applications, notamment pour le gonflage ou le dégonflage des bateaux pneumatiques, par exemple ceux annexés aux voiliers, piscines, matelas pneumatiques, ainsi que pour les tentes à structure pneumatique et en général tout équipement pneumatique à basse pression, y compris les ballons de sports, tels que le football, le rugby. Ces différents types de gonfleurs et de pompes connus, présen- tent de nombreux inconvénients - Les gonfleurs électriques, à double effet, dépendent directelent d'une source d'énergie électrique pour leur fonctionnement. Ils sont donc inutilisables dans certains cas puisque non autonomes. Par ex- emplie pour les ambulances, équipées d'un matelas dégonflable (mate- las coquille) lorsque le blessé est à une distance ou dans des conditions telles qu'il ne peut être approché par ladite ambulance ne permettant pas l'utilisation de ses batteries d'accumulateur pour le branchement de la pompe, ou bien pour les bateaux pneumatiques qui sont utilisés là où les voitures n'ont pas accès, notaient sur les plages. -Les gonfleurs main, sont fragiles, peu durable et de faible débit. - Les gonfleurs, sous forme de soufflets commandé au pied ont un meilleur débit que les soufflets à main, mais leur utilisation est très pénible. Par exemple, pour gonfler un bateaupneumatiqueà une pression correcte, il faut fournir une énergie rekfivement imposante à laquelle il convient encore d'ajouter la résistance du ressort de rappel nécessaire pour que le gonfleur reprenne sa position initiale en aspirant de l'air afin depermettre une nouvelle pulsation de gonflage - Enfin, il existe des gonfleurs à main avec un corps cylindrique équipé d'un piston à fonctionnement alternatif, qui gonflent dans un seul sens et ne dégonflent pas, ou au contraire des pompes å dépression, fonctionnant également dans un seul sens, qui ne gonflent pas. La pompe objet de l'invention, est remarquable en ce qu'elle remédie à tous les inconvénients cités En effet, elle gonfle ou dégonfle plus vite grâce à une action dans les deux sens, et ceci avec un minimum d'effort Cette action dans les deux sens est particulièrement intéressante pour les fluides liquides. Elle permet également de ranger et de stocker tout matériel pneumatique-à enveloppe souple, sans faux pli et sous le plus faible volume possible. De plus, la commercialisation de la dite pompe est susceptible de s'effectuer à un prix réduit tout en offrant une capacité de gonflage supérieure pour une même capacité de cylindre. Selon une première caractéristique de l'invention, le corps cylindrique de la pompe communique à ses deux extrémités à deux tur bulures, dont une est en relation avec des clapets disposés pour assurer le gonflage et l'autre en relation avec des clapets disposés pour assurer le dégonflage. Selon une autre caractéristique, la communication et l'assemblage étanche du corps cylindrique et des deux tubulures sont assurés par deux embouts. L'embout supérieur assure le guidage étanche pour la tige du piston coulissant dans le cylindre et comporte deux prises pour coopérer avec un raccord amovible ainsi que deux clapets, un pour la pression placé sur le circuit de gonflage, l'autre placé sur le circuit de dépression pour le dégonflage. L'embout inférieur est équipé, comme l'embout supérieur, de deux clapets, l'un pour la compression l'autre pour la dépression. I1 comporte également une valve pour coopérer éventuellement avec un raccord de pompe pour automobile, ou avec un manomètre pour vérifier la pression. Dep-us, l'embout du bas comporte deux bossages percés pour coopérer avec une palette ou un étrier de maintien au sol de la pompe d l'aide duFhed Selon une autre caractéristique, les deux prises qui coopèrent avec le raccord amovible sont disposées loin du sol, afin d'éviter l'aspiration massive de corps étranger susceptibles de nuire au Don fonctionnement des clapets.Un filtre peut çouteaois être placé sur la prise d'aspiration ou sur chacune des deux prises. Selon une autre caractérlstlque, une vanne ou autre moyen est placé à proximité de l'embout supérieur pour annuler temporairement le gonflage ou le dégonflage dans les deux sens. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans les dessins annexés La figure 1 est une vue en perspective de la pompe selon 1' invention La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la pompe. Les figures 3, 4, 5 et 6 sont des vues en coupe à caractère purement schématique illustrant le fonctionnement de la pompe les figures 3 et 4 montrent le gonflage dans les deux sens, tandis que les figures 5 et 6 montrent le dégonflage dans les deux sens. La figure 7 est une vue en coupe à caractère schématique montrant une application de la pompe pour le transvasement d'un liquide d'un récipient à un autre. La figure 8 est une vue partielle en coupe considérée selon la ligne 8-8 de la figure 2. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. D'une manière connue, la pompe présente un corps cylindrique creux (1) dans lequel se déplace d'une manière rectiligne, un pis- ton (2), dont la tige (2a) coopère avec une poignée de manoeuvre (2b) pour être commandé verticalement en hauteur dans les deux sens, à partir de l'extérieur du corps (1) de la pompe. Ce corps (1) coopère à chaque extrémité, d'une manière étanche, avec des embouts (3 et 4) présentant chacun intérieurement deux chambres de séparation (3a - 3b) et (4a - 4b). Les chambres (3a - 4a) et (3b - 4b), sont respectivement mises en communication au moyen de tubulures (5 et 6) reliant les embouts (3 et 4). Par exemple, chacun des embouts (3 et 4) présente des manchons tubulaires (3c - 3d1 et (4c - 4d) dans lesquels sont engagés à force les tubulures (5 et 6). D'une manière préférée, pourlaméliorer la qualité de l'assemblage, l'alésage des manchons (3c - 3d) et (4c - 4d) est conique de même que la portée externe des extrémités des tubulures (5 et 6). Les chambres (3a et 3b) de l'embout supérieur (3) sont conformées pour communiquer avec l'extérieur pour constituer une chambre d'entrée et une chambre de sortie du fluide. Par exemple, l'embout (3) présente deux manchons de raccordement (3e et 3f) communiquant respectivement avec les chambres (3a et 3b) et susceptibles de coopérer avec un élément de raccord amovible (7) (figure 1). On voit que les deux manchons de raccordement (3e et 3f) sont disposés en hauteur, afin d'éviter l'aspiration massive de corps étrangers pouvant nuire au bon fonctionnement de la pompe. Toutefois, on prévoit de monter un filtre (8) du c6té de la chambre d'entrée (3b) du fluide et également du côté de la chambre de sortie (3a). Les chambres supérieures (3a et 3b) et inférieures (4a et 4b), communiquent chacune avec l'intérur du corps. (1) la 1 ro- respectivement.montes en opposition. ce sans pe au moyen d'un couple de clapets (10 - 11) et (12 - 13)/(-i7re 2). Les clapets (10 et 12) montés du côté de la tubulure (5) communiquant avec les chambres (4a et 3a) de sortie du fluide, sont des clapets de compression. Inversement, les clapets (11 et 13) montés du côté de la tubulure (6) communiquent avec les chambres (4b - 3b) d'entrée du fluide,sont des clapets d'aspiration. La séparation (3g) entre les chambres (3a et 3b) de l'embout supérieur (3) constitue une portee interne de centrage et de guidage pour la tige (2a) du piston (2) Le piston (2) est avantageusement formé de deux calottes en cuir (14 et 15). Le rendement et la douceur de fonctionnement de ces calottes en cuir sont nettement améliorés en utilisant un dispositif auto-graisseur de tout type connu et approprié. Les-calottes en cuir peuvent être également en matière plastique ou caoutchouc synthétique, notamment quand la pompe, objet de l'invention, est utilisée pour transvaser des fluides nocifs dont le cuir pourrait s'imprégner La figure 2 montre le principe du piston autograisseur (2) appliqué à la pompe. Entre les deux calottes en cuir (14 et 15) est disposée une rondelle (16) formant guide de maintien dans le cylindre (1). Dans la partie creuse des calottes (14 et 15) sont montés deux flasques (17 et 18) comportant chacun au moins une rainure circulaire (19) garnie d'un feutre (20) imprégné d'huile destinée à s'écouler lentement par capillarité à travers le cuir afin de maintenir ce dernier souple, glissant et étanche. Les deux calottes (14 et 15), la rondelle intercalaire (16), les deux flasques (17 et 18) sont assemblés sur une partie filetée de la tige de command(e2Ae)t bloqués entre deux écrous (21 et 22). Lembout supérieur (3) notamment la séparation (3g) comporte un logement destiné à recevoir un joint torique (23) maintenu en position par une douille (-24 ) elle-même fixée sur l'embout (3) à l aide du rebord de la tete de deux vis (251 par exemple. Le joint torique (23) est destiné à assurer l'étanchéité de la tige (2a) pendant ses mouvements longitudinaux et alternatifs qui lui sont fournis par les impulsions de la main de l'opérateur au moyen de la poignée de manoeuvre (2b). I1 convient maintenant d'expliciter le fonctionnement de la pompe faisant l'objet de l'invention en se référant aux figures 3, 4, 5 et 6 des dessins. On décrit un cycle de gonflage, puis de dégonflage, d'un objet quelconque, étant bien évident que le principe de fonctionnement demeure le même pour un fluide liquide. Figure 3 - première phase de gonflage Le piston (2) étant en position haute (tracé traits mixtes), 1' élément de raccord (7) étant branché sur le manchon de qonflage (3e) on agit en pression sur le piston (2) pour l'amener en position basse. Au cours de cette opération l'air contenu dans le cylindre (1) est injecté dans la tubulure (5) au moyen du clapet (12) qui s'ouvre et laisse un passage libre. Le clapet (10) demeure fermé et interdit le retour dans le cylindre (1) de l'air injecté dans la tubulure (5) de telle sorte que l'air sous pression dans la dite tubulure s'échappe nécessairement uniquement par lze manchoh (3e) branché sur l'objet à gonfler par l'intermédiaire de l'élément de raccord (7). Pendant cette première phase, le clapet (11) ouvert, a laissé le passage à l'air pour le remplissage du cylindre (1) en vue de la deuxième phase de gonflage, alors que le clapet (13) fermé interdit la rentrée de l'air sous pression dans la tubulure (6). Figure 4 - deuxième phase de gonflage Le piston (2) étant en position basse (tracé toits mixtes), on agit maintenant sur ce dernier en traction en position haute. Au cours de cette opération l'air contenu dans le cylindre (1) est injecté à nouveau dans la tubulure (5) au moyen du clapet (10) ouvert, tandis que le clapet (12) fermé interdit le retour de l'air dans le cylindre (1), l'air sous pression dans la tubulure (5) ne peut donc s'échapper que par l'élément de raccord (7) qui reste branché sur l'objet à gonfler. Pendant cette deuxième phase de gonflage, le clapet (13) ouvert a laissé le passage libre à l'air pour le remplissage du cylindre (1) en vue du retour à la première phase (figure 3), alors que le clapet (12) fermé, a interdit la rentrée de l'air sous pression dans la tubulure (5), ce qui a pour effet d'avoir un mouvement pratiquement continu du fluide véhiculé au travers de lXlement de raccord (7) dans le sens compression Figure 5 - première phase de dégonflage Le piston (2) étant en position haute, l'élément de raccord (7) étant branché sur le manchon de dégonflage (3f), on agit en pression sur le piston (2) pour l'amener en position basse.Au cours de cette opération l'air contenu dans l'objet à dégonfler est aspiré dans le cylindre (1) au moyen du clapet (11) ouvert, et par l'intermédiaire de la tubulure (6) coopérant avec le manchon (3f). Le clapet (3) fermé, interdit le passage dans la tubulure (6) de l'air comprimé sous le piston(2) Pendant cette première phase de dégonflage, le clapet (12) ouvert a laissé le passage à l'air pour son évacuation du cylindre (1) par l'intermédiaire de la tubulure (5) et du manchon (3e) en vue de la deuxième phase de dégonflage. Figure 6 - deuxième phase dé dégonflage Le piston (2) étant en position basse, on agit'maintenant sur ce dernier en traction pour le ramener en position haute. Au cours de cette opération-l'air contenu dans l'objet à dégonfler est aspiré dans le cylindre (1) grâce au clapet (13) ouvert, tandis que le clapet (11) fermé interdit le passage dans la tubulure (6) de l'air comprimé sur le piston (2). Pendant cette deuxième phase de dégonflage, le clapet (10) ouvert sur la tubulure (5) permet l'évacuation du cylindre (1) en vue du retour à la première phase de dégonflage (figure 5). Le clapet (12) fermé a interdit la rentrée de l'air dans le cylindre (1), ce qui a pour effet d'avoir un mouvement pratiquement continu du fluide véhiculé à travers l'élément de raccord (7) dans le sens aspiration. On prévoit89alement, pour parfaire le gonflage sous pression avec le minimum d'effort, d'annuler momentanément le gonflage dans les deux sens, c'est-à-dire annuler temporairement l'effet des clapets supérieurs (10 et 11) lors d'une traction sur le piston (2). Dans ce but, la partie supérieure du corps cylindrique (1), présente à proximité de l'embout supérieur (3), une ouverture (la) obturée temporairement d'une manière étanche, par tout moyen approprié, pour être ainsi susceptible de communiquer directement avec l'ex- térieur. Par exemple, cette ouverture (la) est obturée par un disque tournant (26) pour mettre en communication ou non une lumiere (26a) avec ladite ouverture (la) (figure 1). Ou bien, l'ouverture (la) est tout simplement obturée par un bouchon étanche amovible (B) relié à l'extérieur du corps (1) (figure 8). Dans ce cas, lorsque l'ouverture (la) est en communication avec l'extérieur et lorsque l'on agit en traction sur le piston (figure o), l'air contenu dans le cylindre (1) n'est plus injecté de la tubulure (5) comme auparavant, mais directement évacué par ladite ouverture. La deuxième phase de gonflage est donc supprimée. La pompe fonctionne dans un seul sens lorsque l'on agit ên pression sur le piston (2). Il est bien évident que cette disposition s'applique également pour obtenir un dégonflage dans un seul sens. Il est bien évident, comme déjà indiqué, que l'invention troute une application particulièrement avantageuse pour les fluides liquides par exemple pour leur transfert d'un endroit à un autre (figure 7). I1 suffit dans ce cas de brancher deux éléments de raccords (27 et 28) respectivement aux deux manchons de raccordement (3e et 3f) de l'embout supérieur (3). L'action dans les deux sens de la pompe s'avère très intéressante, car aussi bien à 1' aspiration qu'à la compression, les colonnes de liquide dont le poids est relativement important, sont pratiquement et simultanément en mouvement continu dans les tubulures d'aspiration (6) et de refoulement (5). Selon une autre caractéristique, l'embout Inférieur (4) est équipé d'une valve (29) du type chambre à air d'automobile afin de permettre la prise de pression à l'aide d'un manomètre, sans avoir à débrancher le raccord (7) de l'objet en cours de gonflage et éventuellement un raccord auto. L'embout (4) comporte une chape (30) pour l'articulation d'une plaquette ou d'un étrier (31) permettant de maintenir la pompe au sol en appui stable à l'aide du pied. Le raccord (7) comporte par exemple un embout fixe (32) et plusieurs embouts réducteurs (33), etc Afin d'annuler l'effet du clapet anti-retour dont sont dotés certains bateaux, l'embout (32) comporte un logement (32a) pour recevoir un pousse clapet amovible (34) (figure 1). Comme illustré à la figure 2, les embouts (3 et 4) comportent chacun deux logements (3h et4h ) pour recevoir et rendre étanche les deux extrémités du cylindre simultanément avec l'extrémité des tubulures (5 et 6). Les embouts supérieur (3) et inférieur (4), avec les tubulures (5 et 6), et le corps cylindrique (1), sont reliés au moyen de tiges filetées verticales (35) (figure 1). Les divers matériaux entrant dans la fabrication de la pompe, sont choisis pour être tous insensibles à l'eau de mer et résistant bien à la plupart des attaques chimiques, ce qui permet d'utiliser ladite pompe pour transvaser rapidement un grand nombre de liquides et aussi d'écoper l'eau des bateaux. Les avantages ressortent bien de la description. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses patties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Pompe à double effet, à fonctionnement continu, notamment par déplacement rectiligne alternatif d'un piston, pour l'aspiration et/ou la compression de fluides, le dit piston étant commandé manuellement à partie l'extérieur du corps cylindrique de la pompe qui est caractérisée en ce que le corps cylindrique (1) coopère à chaque extrémité, d'une manière étanche, avec des embouts (3 et 4) formant chacun intérieurement deux chambres de séparation (3a 3b) et (4a - 4b) mises deux à deux en communication par des tubulures (5 et 6) reliant les dits embouts (3 et 4) ; les chambres de séparation (3b - 3a) de l'embout supérieur (3) notamment, étant conformées pour communiquer avec l'extérieur, en constituant respectivement, une chambre d'entrée et de sortie du fluide ; les dites chambres supérieure (3a - 3b) et inférieures (4a - 4b) communiquent chacune avec l'intérieur du corps cylindrique (1) au moyen de deux couples de clapets (10 - 11)-et (12 - 13) qui sont montés deux à deux en opposition de sens, pour assurer en continu, dans les deux sens (poussée et baction) sur la tige du piston (2), la compression du fluide en vue de son acheminement dans la chambre de sortie (3b) po une opération de gonflage, dégonflage ou autre. -2- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les embouts (3 et 4) présentent chacun des portées circulaires creuses d'assemblage (3c - 3d) et (4c - 4d), dans lesquelles sont engagées à force des tubulures (5 et 6) ; l'alésage des portées d'assemblage étant conique de même que les parties d'extrémité des tubulures (5 et 6). -3- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout supérieur (3) présente deux manchons de raccordement (3e et 3f) ;communiquant respectivement avec les chambres (3a et 3b) et susceptibles de coopérer avec des éléments de raccords amovibles (7). -4- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les clapets (10 et 12) montés du côté de la tubulure (5) communiquant avec les chambres (4a) et (3a) de sortie du fluide, sont des clapets de compression. -5- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les clapets (11 et 13) montés du côté de la tubulure (6) communiquant avec les chambres (4b et 3b) d'entrée du fluide, sont des clapets d' aspiration. -6- Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la partie supérieure du corps cylindrique (1) présente, à proximité de l'embout supérieur (3) au moins une ouverture (la) obturée temporairement d'une manière étanche pour être susceptible de communiquer directement avec l'extérieur en vue d'annuler l'effet des clapets (10 et 11) de l'embout supérieur (3), pour avoir un fonctionnement de la pompe (gonflage ou dégonflage) dans un seul sens. -7- Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'un filtre (8) est monté du côté de la chambre d entrée (3b) du fluide-et du cSt4 de la chambre de sortie (3a). -8- Pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la séparation (3g) entre les chambres (3a et 4b) de l'embout supérieur (3), constitue une portée interne de centrage et de guidage pour la tige (2a) du piston (2). ~a~ Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce que les em bouts-supérieur (3) et inférieur (4), avec les tubulures (5 et 6) et le corps cylindrique (1), sont reliés au moyen de tiges filetées (35). -10- Pompe selon l'une quelconque des revendications l à 2, caac- térisée en ce que l'embout inférieur (4) est équipé d'une N11Y!S (29) pour permettre la prise de pression à l'aide d'un manomètre sans avoir à débrancher le ou les éléments de raccord (7). -11- Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'embout inférieur (4) est muni d'une chape (30) pour l'articulation d'une plaquette ou étrier (31l permettant de maintenir la pompe au sol en appui stable. -12- Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que le raccord (7) présente un embout fixe (32) et plusieurs embouts réducteurs (33)1 dans le dit embout (32) est formé un logement (32a) pour recevoir ug pousse clapet amovible (34).