Brevet FR2518668A1 — publié le 19830624

I1 est déjà connu de prévoir, pour des appareíls destinés à fournir des impulsions dtair, des unités de soupape qui, notamment pour des raisons de techniques de fabrication, sont reliées rigidement, par soudage, à l'appareil proprement dit, c'est-à-dire de manière non détachable. L'inconvénient fondamental d'appareils de ce genre réside en ce que les parties des unités de soupape placees à l'intérieur, qui sont soudées avec l'appareil, et qui sont exposées à la corrosion, ainsi qu'a' des sollicitations mécaniques élevées, ne peuvent pas être échangées ou réparées. Une sollicitation mécanique particulièrement importante est celle à laquelle est soumis le piston de- placé librement en va-et-vient dans le cylindre. Les surfaces d'impact sont exposées à des forces extrêmement importantes telles qu'elles réduisent la fiabilité de fonctionnement de ce piston toujours constitué par une pièce usinée et rendent celui-cï inutilisable déJà après une courte durée de service. En outre, la corrosion de pistons et de cylindres, par exemple par l'eau de condensation ou l'air comprimé, ainsi que de hautes températures de service, peuvent provoquer un coincement de collage du piston annulant sa capacité de fonctionnement. Dans tous les cas, une réparation est la plupart du temps impossible et l'ensemble de l'appareil d'impulsions d'air doit être mis au rebut. La présente invention concerne un nouveau mode de constitution d'une unité de soupape d'appareil pour-impulsions d'air qui satisfasse aux conditions suivantes a) les appareils pour impulsions d'air conformes à l'in vention sont fondamentalement constitués s de telle manière que leurs unités de soupape soient facilement accessibles et réparables, b) les unités de soupape elles-nêmes sont également cons tituées de telle sorte que tous leurs éléments cons tituants sont reliés entre eux de manière démontable et séparable, c) les incidents antérieurement connus, causés, par exemple, par corrosion des surfaces de glissement des cylindres et des surfaces extérieures des pistons ainsi que par des températures de service élevees, sont- largement exclus par un choix conjugué approprié des matériaux, résistant notamment à des températures éventuelles dans une marge s'étendant environ de -40 C à + 100 C. d) afin que des appareils d'impulsions d'air, déjà prévus dans la technique de magasinage et transport de matieres en vrac, puissent etre également utilisés, non seulement dans le domaine des produits dits "non comestibles", mais également dans le domaine de l'alimentation, il est neces saire qu'ils soient utilisés sans produit lubrifiant, c > est-à-dire qu'ils restent exempts d'huile. Dans-ce but, conformément a' l-tinvention, le choix de la conjugaison entre matériau de cylindre et matériau de piston est tel que, sans lubrifiant, ils présentent de hautes qualités de glissement réciproque et de résistance à l'usure, e) en vue du maintien aussi faible que possible du nombre des éléments individuels exposés à une usure mécanique, les surfaces de travail du piston sont constituées de telle manière et confectionnées en une matière telle, que le piston lui-meme remplisse, conformément à l'invention, une fonction d'étanchéité de jpint, f) le piston est construit d'une forme telle que les effets sur lui de sollicitations mécaniques élevées, soient réduits à un minimum. L'invention est expliquée ci-après avec référence à la figure du dessin annexé qui représente une vue schématique en coupe longitudinale d'un appareil pour impulsions d'air conforme à 1 t invention avec deux coupes transversales rabattues des fonds de cylindre respectifs. En ce qui concerne la réalisation, la présente invention prévoit les différentes solutions décrites ci-après, le fait n'étant d'ailleurs pas exclu que, déjà, chaque solution partielle, prise en soi, apporte des avantages importants par rapport à ltétat de la technique. L'enveloppe de cylindre est confectionnée en un acier spécial au vanadium, c'est-à-dire résistant à la corrosion et est réalisé avec des surfaces de glissement particulièrement lisses et résistantes. Cette enveloppe 1 est reliée au couvercle de cylindre 2 d'une manière démontable. Le couvercle de cylindre 2 est constitué, du côté intérieur, de telle manière que le piston associé 4, librement déplaçable en direction longitudinale, vienne en impact, avec sa surface frontale, sur la surface 2, 1, de forme annulaire du couvercle de cylindre. La chambre de travail du cylindre 1 est limitée, sur le caté du fond de cylindre 2, par la surface tubulaire intérieure 3 du cylindre, qui est elle-même reliée de manière détachable à l'enveloppe de cylindre 1. La surface 3.1 du tube intérieur 3 du cylindre, qui vient en contact avec le piston 4, et qui est ainsi soumise à des sollicitations mécaniques présente également une forme annulaire circulaire. En ce qui concerne les surfaces mentionnées 2.1 et 3.1, sollicitées par des forces mécaniques, elles sont constituées en forme de demi-anneaux circulaires concentriques. Il en résulte, conformément à l'invention, sur les surfaces de piston situées chacune en face de l'une de ces surfaces 2.1 et 3.1, des zones de sollicitations mécaniques bien définies, en forme d'anneaux circulaires de même surface. Etant donné que ces zones de sollicitations en forme d'anneaux circulaires sont fixées de telle sorte qu'elles ne soient pas en contact, ni superposées, le piston conforme à l'invention a une forme symétrique telle, que si on le monte en le tournant de 180 degrés autour de son axe, il peut fonctionner comme un piston neuf, car ses zones précédemment non sollici tées deviennent des zones de travail. Le piston 4, qui est constitué en un matériau pouvant être usiné par enlèvement de copeaux, tel que, par exemple, une matière synthétique, est prévu, conformément à l'invention, en plusieurs parties, en règle générale en trois parties, ces disques individuels 4.1, 4.2, 4.1 étant réunis entre eux de manière démontable, par exemple au moyen d'un boulon 4.4. De cette façon, le piston 4 conforme à l'invention est facilement démontable, de telle sorte que les anneaux 4.3 disposés sur l'anneau médian 4.2, et constitués en un matériau en résine synthétique dure hautement résistante à l'usure, peuvent être facilement échangés. Tandis que les disques de piston 4.1 sont exactement identiques dans leurs dimensions extérieures et leur matériau constituant, et sont par conséquent interchangea-bles, le disque de piston médian 4.2 peut être constitue en un autre matériau tout en satisfaisant à sa fonction. Dans tous les cas, on a l'assurance que les matériaux de l'ensemble de l'unité de soupape de l'appareil pour impulsions d'air sont appariés pour un fonctionnement satisfaisant dans le domaine de températures compris entre - 40 C et + 100 C. Conformément à l'invention, le disque médian 4.2 de l'ensemble de piston 4 est pourvu de bagues d'étanchéite 4.3 facilement interchangeables, notamment en matière synthétique, la conjugaison du choix des ma tériaux, d'une part, du cylindre 1 (notamment en acier au vanadium), et, d'autre part, des bagues d'étanchéité 4.3 (en matiere synthétique) réalisant un effet d'é- tanchéité accru, ainsi qu'une usure reduite, même dans le cas d'un fonctionnement sans-huil-e de lubrification. REVENDICATIONS 1. Appareil pour impulsions d'air, caractérisé en ce que son unité de soupape est reliée au cor-ps de l'appareil, de manière démontable, par une bride d'assemblage (3.2). 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que tous les éléments de construction qui constituent l'unité de soupape sont prévus en matériaux appariés entre eux qui sont résistant à la corrosion et capables de fonctionner dans un domaine de températures comprises entre - 40 C et + 100 C. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que tous les éléments constitutifs de l'unité de soupape (1, 2, 3 et 4) sont assemblés s entre eux de manière fondamentalément démontable. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 å 3, caractérisé en ce que les surfaces de travail en forme d'anneaux circulaires (2, 1) du couvercle de cylindre (2) sont disposées, en projection perpendiculaire, concentriques aux surfaces de travail (3, 1) du tube intérieur (3) de cylindre, en constituant des anneaux circulaires concentriques qui, cependant, ne sont pas en contact et ne se superposent pas. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le piston (4) se compose lui-meme de plusieurs disques de piston, notamment trois disques, à savoir deux disques extérieurs (4.1) absolument identiques dans leurs dimensions et leur matériau constituant, interchangeables entre eux, et un disque de piston médian (4.2) pouvant être constitué en un autre matériau, ces trois disques de piston étant assemblés entre eux de manière démontable, de préférence au moyen d'un boulon (4.4). 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces supérieures en forme d'anneaux circulaires des deux disques de piston extérieurs (4.1) du piston, conformes aux revendications 4 et 5, sont définies dans leur forme et dimensions, exactement en vue de leur impact sur les surfaces (2.1 et/ou 3.1) des couvercles, exposées à des sollicitations mecaniques s'appliquant sur des surfaces annulaires circulaires, qui ne se recouvrent pas. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, lorsque le piston (4) est tourne de 180 degrès- autour de son axe, on dispose en pratique d'un piston neuf de fiabilité-absolue. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les disques de piston (4.1) du piston (4) sont constitués en matériaux, de préférence des matières synthétiques, telles que le piston lui-meme peut remplir une fonction d'étanchéit de joint avec le cylindre. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le disque médian (4.2) de l'ensemble de piston (4) est pourvu de bagues d'étancheité '(4.3) facilement interchangeables, de pré férence en matière synthétique dure, de telle sorte que la conjugaison du choix des matériaux du cylindre (1), de préférence en acier au vanadium, et des bagues d'étanchéité (4.3) en matière synthétique dure réalise un effet d'étanchéite accru, ainsi qu'une usure mécanique aussi réduite que possible, meme dans le cas d'un fonctionnement sans huile.