Brevet FR2533269A1 — publié le 19840323

Ltinvention part d'une pompe à antigel pour systèmes à fluide de pression, en particulier pour systèmes à air comprime: de véhicules, tels que freins, commandes de portes et ainsi de suite, possédant une chambre de compression qui communique d'une part avec une conduite d'arrivée d'antigel, à travers un orifice qui est fermé à la compression, et d'autre part, à travers une soupape de surpression ou une soupape antiretour, avec une conduite de fluide de pression. De telles pompes sont utilisées dans les systèmes à air comprlmé pour additionner l'air comprimé d'un produit antigel afin d'empocher le blocage des organes venant en contact avec l'air comprimé, tels que vannes, distributeurs, vérins, cylindres de frein etc.3 par le gel de l'eau de condensation qui s'y dépose. Des mesures de différentes sortes sont prises sur les pompes à antigel connues du type indiqué ci-dessus pour arrAter l'addition d'antigel pendant l'été et en d'autres périodes relativement chaudes. Dans certains cas, l'arrivée d'antigel à la pompe est coupée. Cette solution entralne cependant la fermeture et l'isolement complets de la chambre de compression de la pompe à antigel. I1 s'ensuit, d'une part, que de l'eau ressuée provoquant de la corrosion se dépose dans la chambre de compression et, d'autre part, qu'il stétablit dans la chambre de compression des températures élevées sous l'effet du compresseur installé à proximité de la pompe et de l'air comprimé à haute température qui traverse la pompe. Comme cette chaleur ne peut pas être évacuée, la pompe est exposée à des sollicitations thermiques extrêmes : la température de l'air comprimé qui traverse la pompe à antigel peut en effet atteindre 150 C. Pour arrêter une autre pompe à antigel connue, on introduit des butées mécaniques dans le parcours du piston. Cette solution entraîne cependant des sollicitations par chocs et flexions, se traduisant par une forte diminution de la durée de service de la pompe L'invention vise à apporter une solution qui ne présente pas les inconvénients des systèmes connus pour arrêter l'addition d'antigel. Selon l'invention, une pompe à antigel corne indiqué au debout est essentiellement caractérisée en ? qu'elle comporte une dérivation qui relie la chambre de compression à la conduite d'arrivée d'anti.gel, de même qu'un robinet d'arrêt, de préférence à commande manuelle, qui permet de fermer et d'ouvrir cette oeri- vation scion les desirs. Comparativement à l'état de la technique, la pompe selon 11 invention a notamment l'avantage que l'addition d'antigel à l'air comprimé est arrêtée, en été par exemple, du fait que l'antigel sans autre comprimé, est recyclé dans un circuit de recyclage ou de court-circuit entre la chambre de compression et la conduite d'arrivée d'antigel, la pompe continuant à marcher. L'antigel, passant également par la pompe en service d'été, sans être ajouté à l'air comprimé, assure le refroidissement de la pompe. La température de la pompe ne peut pas dépasser 78'C car c1 est la température drébullition du produit antigel. Les sollicitations aux chocs et à la flexion du piston de la pompe sont évitées. S'il n'y a plus d'antigel dans le réservoir d'antigel ni dans la conduite d'arrivée3 la pompe fait circuler de l'air dans le circuit de recyclage lorsque la dérivation a été ouverte au début d'une période relativement chaude. De l'air chaud monta alors à travers la conduite d'arrivée d'antigel et le réservoir d'antigel et de l'air plus froid est aspiré dans la chambre de Compressione La pompe d'antigel "respire" en quelque sorte et sa charge thermique est ainsi maintenue nettement inférieure à celle des pompes connues. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, applicable à une pompe possédant une chambre guide-piston disposée sur le mUme axe que la chambre de compression, la dérivation se compose d'un premier canal de liaison entre la chambre de compression et la chambre guide-piston et d'un second canal de liaison entre l chambre guide-piston et la conduite d'arrivée d'antigel. L'inclusion de la chambre gui.de-piston, dans laquelle-est disposé également le ressort de rappel du piston, dans le circuit de recyclage d'antigel ou d'air, lorsque le robinet d'arrêt est ouvert (dérivation ouverte), correspond à une augmentation notable de la surface de refroidissement à l'intérieur du corps de la pompe et, partant, à une amélioration considérable de l'effet de refroidissement. D'autres caracteristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, dont les figures 1 et 2 représentent chacune une coupe axiale d'une pompe à antigel selon un premier et un second exemple de réalisation. La pompe à antigel représentée sur la figure 1 possède un corps 10 et une chambre guide-piston 12 située sur l'axe 11 du corps et dans laquelle est guidé un piston de pompe 13, lequel peut être déplacé par des moyens non représentés contre la force d'un ressort de rappel 14. Le piston 13, dont la forme en coupe axiale correspond. à peu près à un T invars6, coulisse en outre > par sa partie centrale cylindrique 15, dans une chambre de compresb sion 16 située également sur l'axe 11 du corps de pompe. La paroi frontale de la chambre de compression 16 présente un orifice 175 sur lequel aboutit une conduite d'arrivée d'antigel 18 venant d'un réservoir d'antigel (non. représenté). Le piston 13 présente un cavité 20 à fond fermé située dans la partie centrale cylindrique 15 et s'ouvrant en haut dans une face extrême 19 du piston située en regard de .'orifice 17. La cavité 20 reçoit et guide un obturateur 21 pour l'orifice 17, qui prend appui sur le fond de la cavité 20 par l'intermédiaire d'un ressort 22 et dont la partie supérieure (a la position reprd- sentée sur le dessin) fait saillie de la face extrême 19 du piston. Au début de la course de compression du piston 13, l'obturateur 21 est appliqué contre l'orifice 17, de manière à fermer celùi-ci.. Pendant la course d'aspiration, l'obturateur 21 est écarté de l'orifice 17 par une butée 23 prévue à l'intérieur de la cavité 20. Le fond de la cavité 20 contient une soupape antiretour 24 qui communique en bas avec un passage 25 de fluide de pression qui traverse diamétralement le corps de pompe 10 sous la chambre guide-piston 12 (à la position représentée). La soupape antiretour 24 est conçue pour laisser pénétrer de l'antigel dans le passage diamétral 25 lorsque la pression de compression dans la chambre de compression 16 atteint une valeur déterminée. Le passage diamétral 25 est traversé par l'air comprimé fourni par un compresseur (non représenté) et entrant ensuite dans un systtme à fluide de pressiOn. De l'antigel est donc ajouté à cet air comprimé lorsque la pompe S antigel est en-marche. Pour arrêter l'addition d'antigel à l'air comprxné, en été ou pendant d'autres périodes relativement chaudes, la pompe est équipée d'un robinet d'arrêt 26 commande manuelle. Ce robinet permet d'ouvrir une dérivation 27 reliant la chambre de compression 16 9 la conduite d'arrivée d'antigel 18, de sorte que le mouvement alternatif du piston 13 ne produit plus la compression de l'antigel dans la chambre de compression 16 mais son refoulement et sa réintroductiona à travers la dérivation 27, dans la conduite d'arrive d'antigel 18, d'où il pénètre de nouveau dans la chambre de compression 16. La dérivation 27 se compose d'un premier canal de liaison 28 entre la chambre de compression 16 et la chambre guidepiston 12 et d'un second canal de liaison 29 entre la chambre guide-piston 12 et la conduite d'arrivée d'antigel 18. Le premier canal de liaison 28 est formé par un canal radial 30 qui débouche dans la chambre de compression 16 et qui communique par un ori-- fice 31 transversal à lui avec la chambre guide-piston 12. Le robinet d'arrêt 26, comprenant un piston coulissant 32 et une manette 33 reliés entre eux par un accouplement 34, permet de fermer ou d'ouvrir, selon les désirs, le premier canal de liaison 28 A cet e fet, le piston 32 est disposé axialement coulissant dans le canal radial 30 de manière à établir ou à couper la communication par ce canal entre la chambre de compression et l'orifice transversal 31. L'accouplement 34 est formé par un dispositif de guidage de coulissement qui comprend une rainure 35 dans laquelle pénètre une protubérance 35 et qui transforme le mouvement de rotation de la manette 33 en un coulissement du piston 32, de sorte que l'orifice transversal 31 communique ou ne communique pas avec la chambre de compression suivant la position de la manette 33. La dérivation 27 est fermée à la position reprd- sentée sur le dessin du robinet d'arrêt 26. La pompe à antigel travaille alors de la manière habituelle, avec compression de l'antigel pénétrant dans la chambre de compression 16 et son refoulement a travers la soupape antiretour 24 dans le passage diamétral 25 parcouru par l'air comprimé. Si l'addition d'antigel doit être arrêtée, en été par exemple, on tourne la manette 33 à la position arrêt, ce qui ouvre la dérivation par le déplacement du piston 32 (vers la droite sur la figure 1) dans le canal radial 30, de manière à établir la communication entre la chambre de compression et l'orifice transversal 31.Ensuite, lors d'une course de compression du piston de pompe 13, l'antigel contenu dans la chambre de compression 16 n'est pas comprimé mais est refoule à travers Ie premier canal de liaison 28 dans la chambre guide-piston 12 et réintroduit à partir de là dans la conduite d'arrivée d'antigel 18 à travers le second canal de liaison 29, lequel est formé ici par un perçage. Le mouvement de recyclage ainsi imprimé à l'antigel retire de la chaleur du corps 10 et du piston 13 de la pompe, de sorte qu'ils sont maintenus à un niveau de température relativement bas, malgré l'air comprimé de haute température qui traverse le corps de pompe 10.Si Ie réservoir d'antigel et la conduite 18 ne contiennent plus d'antigel, le mouvement alternatif du piston de la pompe provoque une circulation d'air qui produit un effet de refroidissement analogue sur la pompe. La pompe z antigel représentée sur la figure 2 correspond en grandeslignes à celle décrite en référence à la figure 1. Elle s'en distingue seulement par un agencement modifié de la dérivation 27 et par une réalisation différente du robinet d'arrêt 26. Des éléments identiques ou semblables sont par conéc quent désignés par les mêmes réferences. A la différence de ltexemple de réalisation de la figure 1, la dérivation 27 du deuxieme exemple laisse la chambre guide-piston 12 de c3té et relie a chambre de compression 16 directement à la conduite d'arrivée d'antigel 18. A cet effet; un perçage 37 pratiqué à partir de la conduite 18 débouche dans le canal radial 30. e piston de robinet 32 est de nouveau réalisé comme un piston tandem, lequel. porte dans-ce cas une bague d'étanchéité 42 sur une partin avant 43 du piston et une bague d'étanchdite 4L sur une portion arrière 45 de plus grand diamètre du piston. Le canal radial 30 est étagé en diamètre de façon correspondante. L'enpla- cement de l'embouchure 38 du perçage 37 est situé entre les deux bagues d'étanchéité 42 et 44 lorsque le robinet arrêt 26 occupe la position fermée représentée sur la figure 2.A cette position, la chambre de compression 16 et la conduite d'arrivée d'antigel 18 sont donc fermées toutes deux au niveau de leur communication par le canal radial 30. Le piston de robinet 32 de cet exemple est d'uc seul tenant avec la manette 33 et peut être tiré en arrière, par la rotation de la manette, jusqu'à ce que la bague d'étant chéité 42 à l'avant du piston se trouve derrière l'embouchure 38 du perçage 37., c'est-à-dire à droite de cette embouchure dans la représentation de la figure 2. La dérivation 27 entre la chambre de compression 16 et la conduite d'arrivée d'antigel 18 est ainsi ouverte. La rotation de la manette 33 est transformée en un déplacement axial du piston de robinet 32 par un dispositif de guidage ce coulissement 39, comprenant une rainure 40 creusée dans la manette et dans laquelle pénètre un élément 41 formant protubéronce et tenu par le corps de pompe 10. La chambre guide-piston 12 communique avec l'atmosphère à travers un orifice d'achappemnt 46 et la rainure 40. R-JDICATIONS 1. Pompe à antigel pour systèmes à fluide de pression, en particulier pour systèmes à air comprimé de véhicules, tels que freins, commandes de portes et ainsi de suite, possédant une chambre de compression qui communique d'une part avec une conduite d'arrivée d'antigel, à travers un orifice qui est fermé à la compression, et d'autre part, à travers une soupape de surpression ou une soupape antiretour, avec une conduite de fluide de pression, caractérisée en ce qu'elle comporte une dérivation (27) qui relie la chambre.de compression (16) à la conduite d'arrivée d'antigel (18), de même qu'un robinet d'arrêt (26), de préférence à commande manuelle, qui permet de fermer et d'ouvrir cette dérivation (27) selon les désirs. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le robinet d'arrêt (26) comporte un piston -(32) qui est dépla çable axialement et est accouplé à une manette (33). 3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'accouplement (34) entre le piston (32) et la manette (33) est formé par un dispositif de guidage de coulissement comprenant une rainure (35) dans laquelle pénètre une protubérance (36). 4. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1à 3, possédant une chambre guide-piston disposée sur le même axe que la chambre de compression, caractérisée en ce que la derivaX tion (27) se compose d'un premier canal de liaison (28) entre la chambre de czmpression (16) et la chambre guidé-piston (12) et d'un second canal de liaison (29) entre la chambre guide-pistcn (12) et la conduite d'arrivée d'antigel (18). Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que le robinet d'arrêt (26) est disposé dans le premier canal de liaison (28). 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que le premier canal de liaison (28) est formé par un canal (30) orienté radialement par rapport à 11 axe du piston de pompe, dans lequel le piston de robinet (32) est disposé coulissant en étant guidé, que ce canal radial (30) communique avec la chambre guidepiston (12) par un orifice (31) qui est transversal à ce canal et en we que le piston de robinet (32) et l'embouchure cOté canal radial de cet orifice transversal (31) sont des éléments consti tutifs du robinet d'arrêt (26), 7. Poste selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la dérivation (27) comporte un canal (30) qui est orienté b peu près radialement par rapport à l'axe du piston de pompe et dans lequel le piston (32) du robinet d'arrêt (26) peut coulisser en étant guidé et en ce qu'un perçage de liaison (37) qui peut être découvert et fermé par le piston de robinet (32) relie la conduite d'arrivée d'antigel (18) audit canal radial (30) (figure 2). 8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que le piston de robinet (32) est un piston tandem portdnt une bague d'étanchéité avant (42) et une bague d'étanchéité arrière (44) et an ce que le point d'embouchure (38) du perçage de liaison (37) dans le canal radial (30) est situé entre les deux bagues d'étan cavité (42, 44) du piston de robinet (32) lorsque le robinet d'arrêt occupe la position de fermeture (figure 2). 9. Pompe selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le piston de robinet (32) est dtun seul tenant avec la manette (33) (figure 2).