Brevet FR2534979A1 — publié le 19840427

POMPE A PISION. La présente invention concerne une pompe à piston, notamment à piston radial, comportant au moins un piston de pompage, sollicité par un res- sort et pouvant être actionné par un organe de poussée, un orifice d'as- piration et un orifice de refoulement, une chambre de pompage servant de chambre d'aspiration et de chambre de compression, avec une soupape de retenue disposée entre la chambre de pompage et l'orifice de refou- lement, et un organe d'admission disposé entre l'orifice d'aspiration et la chambre de pompage. On utilise des pompes à piston de ce genre par exemple comme pompe se- condaire pour assurer la lubrification et le refroidissement de trans- missions ou de moteurs, quand ces organes ne sont pas entraînés du cô- té primaire, mais seulement du côté secondaire La pompe secondaire est alors entraînée par un arbre de sortie de la transmission, tandis que la pompe primaire est entraînée par l'arbre moteur Par ailleurs, des pompes secondaires peuvent servir à produire la pression d'huile néces- saire à un embrayage hydraulique, par exemple pour lancer la machine motrice à partir de l'arbre secondaire On peut avoir à faire à des mo- des de fonctionnement de ce genre, dans des véhicules automobiles à transmission automatique, des véhicules ferroviaires, des bateaux, etc Un tel mode de fonctionnement se présente par exemple dans la transmis- sion d'un bateau équipé de deux ou plusieurs moteurs, quand l'un-des groupes propulseurs est hors service et que l'hélice du groupe hors ser- vice tourne et entraîne avec elle l'arbre secondaire de la transmission. Si ce mode de fonctionnement persiste sur une assez longue durée, la transmission doit être lubrifiée et le cas échéant, l'huile servant à cette lubrification doit aussi être refroidie. Un autre cas de ce genre peut également se produire dans la transmis- sion d'un bateau Par exemple, si un bateau amarré se trouve dans un eusmt eesez fort, son hélice est entraînée, ce qui actionne par con- séquent l'arbre secondaire de la transmission On pourrait prévenir -2- cet effet au moyen d'un frein d'arrêt agissant sur l'arbre d'hélice. Cela nécessite toutefois un équipement important, comportant un dis- positif particulier de commande du frein, afin d'empêcher un enclen- chement intempestif de ce frein pendant que la transmission fonction- ne En outre, on ne peut pas enclencher ce frein lorsqu'un bateau est remorqué, car une hélice bloquée présenterait alors une trop grande résistance à l'avancement Là encore, faute de fonctionnement de la pompe primaire entraînée par le moteur, la transmission actionnée par le côté secondaire doit être lubrifiée et refroidie au moyen d'une pom- pe secondaire entraînée par l'arbre de sortie. Dans les dispositifs connus, la pompe primaire et la pompe secondaire sont toujours en fonction, quand le côté primaire et le côté secondai- re de l'organe concerné fonctionnent ensemble Pour réduire la puissan- ce consommée par la pompe secondaire dans ce mode de fonctionnement, on prévoit par exemple dans les transmissions de bateaux, une soupape de commutation par laquelle, tant que la pompe primaire fonctionne, l'hui- le pompée par la pompe secondaire retourne presque sans résistance vers son réservoir Cependant, une telle pompe subira une usure lors d'un fonctionnement de longue durée, même si elle ne fournit pas de pression. La pompe doit donc être dimensionnée pour la durée de vie totale de la transmission, bien qu'elle ne fonctionne que pendant une fraction de la durée totale de service. Par conséquent, la présente invention a pour but de créer une pompe à piston qui évite les inconvénients de l'art antérieur et qui puisse fonctionner comme pompe secondaire sans perte notable de la puissance délivrée et sans consommation inutile d'énergie, en assurant l'alimen- tation en huile de circuits de lubrification et de refroidissement de transmissions ou d'autres organes mécaniques Dans le cas o deux pom- pes de ce genre sont installées respectivement comme pompe primaire et comme pompe secondaire, si la pression fournie par l'une des pompes tombe, l'autre doit alors assurer automatiquement le pompage. Selon la présente invention, ce but est atteint par une pompe à piston du type mentionné plus haut, caractérisée en ce qu'elle comporte un dis- -3- positif pour dégager le piston de pompage de l'organe de poussée en fonc- tion de la présence d'une pression de commande produite en dehors de la pompe, de telle manière que, lorsque cette pression de commande s'exerce, le piston de pompage soit dégagé de l'organe de poussée. Selon une forme de réalisation avantageuse, la pompe comporte une cham- bre de commande adjacente au piston de pompage, du côté opposé à la cham- bre de pompage, et cette chambre de commande peut être mise en communi- cation avec l'orifice de refoulement par une soupape de retenue qui s'ou- vre en direction de la chambre de commande. Les soupapes de retenue situées respectivement, l'une entre la chambre de pompage et l'orifice de refoulement, l'autre entre l'orifice de refou- lement et la chambre de commande, sont sollicitées chacune par un ressort de compression en direction de leur position fermée De préférence, la soupape de retenue disposée entre la chambre de pompage et l'orifice de refoulement est une soupape à piston. Selon une forme de réalisation particulière, la force de compression du ressort qui sollicite la soupape-de retenue située entre l'orifice de refoulement et la chambre de commande est plus grande que la résultante de la pression de refoulement exercée par la pompe sur cette soupape de retenue. Grâce aux caractéristiques mentionnées ci-dessus, lorsque la pompe est installée comme pompe secondaire, le piston de pompage est dégagé de l'organe de poussée grâce à la poussée de la pompe primaire, si bien que la pompe secondaire ne travaille pas pendant que la pompe primaire travaille En cas de défaut de pression de la pompe primaire, le piston de pompage est ramené par son ressort en position d'engagement avec l'or- gane de poussée, de sorte que la pompe secondaire fonctionne et alimente, par son orifice de refoulement, le circuit d'huile de l'organe mécanique concerné En outre, cette disposition présente l'avantage de prévenir un blocage du piston de pompage ou des organes de commande par une éventuel- le résinification de l'huile, même après une longue durée de fonctionne- ment, puisqu'à chaque arrêt de la machine motrice, le mécanisme à piston 4 - revient en position de repos. Avec une telle disposition, un aspect fonctionnel particulièrement impor- tant réside dans la présence, sur la face frontale du piston situé du cô- té de l'organe de poussée, de la chambre de commande, dans laquelle peut s'exercer la pression produite par la pompe primaire. Une pompe à piston selon l'invention, utilisée comme pompe secondaire, présente l'avantage de pouvoir être réalisée en construction légère, car elle ne doit travailler que pendant une fraction de la durée de vie de l'organe mécanique qu'elle dessert. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et au dessin annexé, dans lequel La figure unique représente une vue en coupe d'une pompe selon l'inven- tion. Un piston de pompage 2, fonctionnant comme piston d'aspiration et de re- foulement, est monté de façon coulissante dans un corps de pompe 1 Ce piston comporte sur l'une de ses faces frontales un poussoir 3 coopérant avec un organe de poussée 4, qui peut être-par exemple une excentrique ou une came montée sur l'arbre secondaire d'une boite de transmissions. Un ressort de rappel 5, s'appuyant sur une bague de butée 6 fixée à l'intérieur du corps de pompe 1, presse le piston de pompage 2 et son poussoir 3 contre l'organe de poussée 4 Le corps de pompe comporte un orifice d'aspiration 7 et un orifice de refoulement 8 L' orifice d'as- piration 7 est en communication, à travers un organe de commande de l'as- piration constitué par un clapet 9, avec une chambre de pompage 10 qui renferme le ressort de rappel 5 et qui sert à la fois de chambre d'aspi- ration et de chambre de refoulement Entre cette chambre de pompage 10 et l'orifice de refoulement 8 se trouve une soupape de retenue 11 qui s'ouvre en direction de l'orifice de refoulement 8 La soupape de rete- nue 11 est réalisée sous la forme d'une soupape à piston, dont le piston d'obturation 12 est-sollicité par un ressort de compression 13 pour se placer en position fermée. Une chambre de commande 14, adjacente au piston de pompage 2-sur la face frontale de ce piston qui est opposée à la chambre de pompage 10, peut être mise en communication avec l'orifice de refoulement 8 par un conduit de liaison 15 A, 15 B logé dans le corps de pompe 1 Ce conduit de liaison comporte une soupape de retenue 16 qui peut s'ouvrir en direction de la chambre de commande 14 Un ressort de compression 17 sollicite cette sou- pape en direction de sa position fermée Dans l'exemple de réalisation représentée, la soupape de retenue 16 est réalisée sous la forme d'une soupape à piston qui, en position de repos, obture le conduit de liai- son 15 B Cette soupape de retenue 16 peut aussi être constituée par une soupape à clapet ou à bille. Le rapport entre les pressions de'refoulement respectives de la pompe se- condaire et de la pompe primaire est approximativement de 1: 10 Par conséquent, les caractéristiques des ressorts de compression 13 et 17 des deux soupapes de retenue 11 et 16 doivent être accordées l'une à l'autre. Le ressort de compression 13 doit être à même de repousser le piston de commande 12 à la fin de la course de refoulement du piston de pompageet de le maintenir en position fermée quand la pompe secondaire ne travaille pas La force du ressort de compression 17 doit être plus grande que la force exercée par la pression de refoulement de la pompe secondaire sur la soupape de retenue 16. L'orifice d'aspiration 7 est raccordé dans le réservoir qui n'est pas re- présenté L'orifice de refoulement 8 est relié à un circuit d'huile, non représenté, pour la lubrification, le refroidissement et la commande de l'organe mécanique desservi par la pompe à piston En outre, ce circuit d'huile passe par une pompe primaire qui est actionnée directement par une machine motrice. Au repos, le poussoir 3 est pressé par le ressort de rappel 5 contre l'or- gane de poussée 4 Lorsqu'on lance la machine motrice, la pression d'hui- le produite par la pompe primaire s'exerce dans l'orifice de refoulement 8 La soupape de retenue 16 s'ouvre alors malgré la force de son ressort de compression 13, de sorte que la pression d'huile de la pompe primaire. agit dans la chambre dé commande 14 sur le piston de pompage 2 Cette pression provoque un déplacement du piston de pompage 2 et de son poussoir -6- 3 en direction contraire de la force exercée par le ressort de rappel 5, si bien que le poussoir 3 s'éloigne de l'organe de poussée 4 La pompe à piston se trouve ainsi hors service. Si l'on arrête alors la machine motrice, la pompe primaire ne produit plus de pression et le piston de pompage 2 est repoussé par la force de son ressort de rappel 5 jusqu'à ce que le poussoir 3 entre en con- tact avec l'organe de poussée 4 Un orifice de décharge 18, disposé en- tre la chambre de commande 14 et un carter adjacent au corps de pompe, permet une vidange rapide de la chambre de commande Cet orifice de dé- charge permet aussi d'éviter, pendant le fonctionnement de la pompe se- condaire, la formation dans la chambre de commande 14 d'un coussin d'hui- le ou d'air qui perturberait le mouvement de piston de pompage 2 La fuite d'huile qui se produit par l'orifice de décharge 18 pendant le fonctionnement de la pompe primairene joue pas de rôle en regard du débit important de la pompe primaire. Si la transmission, et avec elle l'organe de poussée 4 sont entraînés par l'arbre secondaire, le piston de pompage 2 aspire de l'huile par l'o- rifice d'aspiration 7 à travers le clapet 9 La course de compression du piston 2 provoque dans la chambre de pompage 10 la pression de refoule- ment désirée, qui repousse le piston d'obturation 12 entre l'action du ressort 13 Il s'établit alors une communication entre la chambre de pompage 10 et l'orifice de refoulement 8 Pendant ce mode de fonction- nement, la communication entre l'orifice de refoulement 8-et la chambre de commande 14 est empêchée par la fermeture de la soupape de retenue 16 La pompe à piston fait alors circuler l'huile de l'orifice d'aspi- ration 7 à l'orifice de refoulement 8 vers le circuit d'huile de l'or- gane mécanique à desservir. 7 - Revendications 1 Pompe à piston, notamment à piston radial, comportant au moins un piston de pompage, sollicité par un ressort et pouvant être actionné par un organe de poussée, un orifice d'aspiration et un orifice de re- foulement, une chambre de pompage servant de chambre d'aspiration et de chambre de compression, avec une soupape de retenue disposée entre la chambre de pompage et l'orifice de refoulement, et un organe d'ad- mission disposé entre l'orifice d'aspiration et la chambre de pompage, caractérisée én ce qu'elle comporte un dispositif pour dégager le piston de pompage ( 2) de l'organe de poussée ( 4) en fonction de la pré- sence d'une pression de commande produite en dehors de la pompe, de telle manière que, lorsque cette pression de commande s'exerce, le pis- ton de pompage ( 2) soit dégagé de l'organe de poussée ( 4). 2 Pompe à piston selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de commande ( 14) adjacente au piston de pompage ( 2) , du côté opposé à la chambre de pompage ( 10), et en ce que cette chambre de commande ( 14) peut êtremise en communication avec l'orifi- ce de refoulement ( 8) par une soupape de retenue qui s'ouvre en direc-. tion de la chambre de commande ( 14). 3 Pompe à piston selon la revendication 2, caractérisée en ce que les soupapes de retenue ( 11, 16) situées respectivement entre la chambre de pompage ( 10) et l'orifice de refoulement ( 8), et entre l'orifice de refoulement ( 8) et la chambre de commande ( 14), sont sollicitées chacu- ne par un ressort de compression ( 13, 17) en direction de leur position fermée. 4 Pompe à piston selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la soupape de retenue ( 11) disposée entre la chambre de pompage ( 10) et l'orifice de refoulement ( 8) est une soupape à piston. Pompe à piston selon la revendication 4, caractérisée en ce que la force de compression du ressort de compression ( 17) qui sollicite la soupape de retenue ( 16) située entre l'orifice de refoulement ( 8) et 8 - la chambre de commande ( 14) est plus grande que la résultante de la pression de refoulement exercée par la pompe sur cette soupape de re- tenue ( 16)