Brevet FR2557931A1 — publié le 19850712

L'invention a pour objet un dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et pistons équipant des pompes à pistons pour fluides. Actuellement, les pompes à pistons pour fluides utilisent de la manière classique des pistons dont l'étanchéité est assurée par des joints. La lubrification et le refroidissement des chemises sont assurés par le liquide récupéré par les fuites qui existent au niveau des joints. Ces joints en caoutchouc, ou en plastique, sont en contact direct avec les pistons; il y a donc une action mécanique entre le joint et le piston. Cette action entraîne une usure des joints, des fuites de liquide et autres inconvénients. L'invention tend à résoudre tous ces inconvénients; en particulier, l'étanchéité est assurée entre la chemise et le piston par du métal contre du métal sans utiliser de manière active des joints toriques d'étanchéité. Selon un mode de réalisation préféré et afin de réaliser un ajustage parfait du piston et de la chemise, les pistons sont recouverts de céramique et la chemise du piston est en bronze. La chemise comporte, sur toute sa longueur extérieure, des gorges à espacements réguliers, lesdites gorges comportent des perçages, disposés à 1800; quelques joints toriques sont montés à l'extérieur de la chemise de manière à éviter que le liquide de refroidissement et de lubrification ne sorte du logement du piston et de la chemise. Le diamètre des perçages peut être de l'ordre du dizième de millimètre ou plus selon la taille des chemises et pistons et le fluide utilisé. Les dessins ci-joints, donnés à titre indicatif et non limitatif, permettront aisément de comprendre l'invention. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. La figure 1 est une vue de la pompe et de son moteur vue de côté selon l'axe du moteur. La figure 2 est une vue de la pompe et de son moteur, selon la figure 1, vue de face. La figure 3 est une vue mettant en évidence le dispositif de lubrification et de refroidissement, vu en coupe selon l'axe X-Y représenté dans la figure 1. La figure 4 est une vue de côté selon l'axe longitudinal du piston de la pompe. La figure 5 est une vue en coupe selon l'axe longitudinal de la chemise de piston de la pompe, mettant en évidence les gorges et les perçages, ainsi que les gorges de joints. La pompe 1 représentée dans la figure 1 est une pompe à fluide à très haute pression. Elle comporte trois pistons 2, 3 et 4. Les principaux éléments de cette pompe 1 sont les suivants : la pompe de suralimentation 5, le conduit d'évacuation 6 du trop-plein, le by-pass 7 de la pompe de suralimentation 5. Le retour à la cuve se fait par le conduit 8 et par le conduit 9 sort le fluide à très haute pression. On comprend donc que le fluide arrive par le by-pass 7 de la pompe de suralimentation 5 au collecteur de basse pression 10. Un tube de liaison 11, un raccord 12 arrivent au niveau du cylindre 13 du clapet qui est monté sur un ressort 14 (voir la figure 3). Le fluide monté à très haute pression par les pistons 2, 3, 4 est recueilli par la canalisation haute pression 15 qui va à un collecteur haute pression 16, puis au conduit très haute pression 9. La figure 3 met en évidence le dispositif de lubrification et de refroidissement de la chemise 17 et du piston 18. Selon un mode préféré, le piston 18 est recouvert de céramique et la chemise 17 est en bronze. Le dispositif est caractérisé par le fait que la chemise 17 est percée de trous 19. Le dispositif permet de lubrifier et de refroidir les chemises et les pistons d'une pompe à pistons en utilisant le fluide véhiculé. A cet effet, la chemise 17 et le piston 18 se trouvent dans un logement 20 et le fluide qui passe par les trous 19 de la chemise 17 assure une lubrification et un refroidissement de l'ensemble. Ces trous 19 sont disposés à 1800 d'un diamètre qui peut être de quelques dizièmes de millimètre ou de beaucoup plus. La chemise 17 comporte, sur toute sa longueur extérieure, des gorges 21 à espacements réguliers, c'est dans ces gorges que sont disposés les trous à 1800. La chemise 17 comporte également sur sa longueur extérieure une ou plusieurs gorges de joints 22 dans lesquelles sont mis en place des joints toriques 23. Ces joints toriques 23 évitent que le fluide de refroidissement et de lubrification ne sorte du logement 20 où se trouvent la chemise 17 et le piston 18. Le logement 20 de la chemise 17 et du piston 18 est formé par le corps cylindre 24 de chemise et le corps cylindre 25 des clapets 26. Ces deux corps cylindres 24, 25 sont assemblés par une plaque support 31 du corps cylindre 25 des clapets 26 et des vis de fixation, des rondelles et des écrous 27. L'étanchéité est assurée à l'extrémité 28 de l'axe du piston 18 par un joint 29 et une bague 30. Comme on peut le constater, contrairement à l'état de la technique, les joints ne sont pas soumis à des actions mécaniques. I1 n'y a pas de frottements entre le piston et les joints; par contre, il est nécessaire qu'il y ait un ajustage absolument parfait entre le piston 18 et la chemise 17. Les trous de la chemise 17 assurent un refroidissement et une lubrification parfaite sans avoir besoin de faire une installation coûteuse et sans avoir besoin d'utiliser un lubrifiant coûteux. L'invention s'applique notamment aux chemises et pistons de pompes à fluide. Cette pompe est utilisée notamment pour le curetage des conduits d'évacuation des eaux usées, le détartrage des circuits de chauffage, les circuits d'alimentation en eau chaude ou froide. Le fluide, généralement de l'eau, entre selon la flèche F1 par le by-pass de la pompe de suralimentation 5 qui envoie l'eau en basse pression. L'eau, par les clapets 26, est montée à une haute pression par le ou les pistons 2, 3, 4 et elle ressort par le conduit 9 à très haute pression selon la flèche F2, afin d'être utilisée notamment pour le curetage des conduits d'évacuation des eaux usées. Une petite partie de l'eau utilisée pour le curetage sert à la fois pour le refroidissement et la lubrification des chemises 17 et des pistons 2, 3, 4. Le dispositif ainsi conçu ne peut être défaillant et est absolument parfait, aussi bien au niveau de la lubrification et du refroidissement puisque ledit liquide est constamment renouvelé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et les pistons équipant des pompes à pistons pour fluides, caractérisé par le fait que, pour que l'ajustage soit parfait entre la chemise (17) et le piston (18), ladite chemise (17) est en bronze et le piston est recouvert de céramique. 2. Procédé caractérisé par le fait que l'on utilise le fluide véhiculé qui est porté de la basse pression à une très haute pression par les pistons (2,3,4) pour lubrifier et refroidir lesdites chemises (17) et pistons (18). 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les chemises (17) sont percées de trous (19) et qu'elles comportent sur leur longueur extérieure des joints toriques (23) qui évitent que le fluide de refroidissement et de lubrification ne sortent des logements (20). 4. Dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et les pistons équipant des pompes à pistons pour fluides pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la chemise (17) du piston (18) est percée de trous (19) à 1800. 5. Dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et les pistons équipant des pompes à pistons pour fluides pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4 caractérisé par le fait que les trous (19) sont disposés dans des gorges (21). 6. Dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et les pistons équipant des pompes à pistons pour fluides pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait que la chemise (17) comporte dans sa longueur extérieure des gorges (21) à espacements réguliers, c'est dans ces gorges (21) que sont disposés les trous (19). 7. Dispositif de lubrification et de refroidissement pour les chemises et les pistons équipant des pompes à pistons pour fluides, selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé par le fait que la chemise (17) comporte également sur sa longueur extérieure une ou plusieurs gorges de joints (22) dans lesquelles sont disposés des joints toriques (23); ces joints toriques (23) évitent que le fluide de refroidissement et de lubrification ne sorte du logement (20) où se trouvent la chemise (17) et le piston (18).