Brevet FR2617574A1 — publié le 19890106

Pompe à huile L'invention concerne une pompe à huile pour un outil- lage motorisé, en particulier une tronçonneuse à chaîne à main, avec un piston de pompe entraîné dans un carter de pompe et monté de manière tournante dans un cylindre de pompe, le- quel piston présente, pour la course de pompage, un organe de commande avec une première surface de commande contre laquelle est appliquée une broche de commande qui permet de régler la course du piston de pompe. Pour des tronçonneuses, il est connu d'alimenter en huile lubrifiante la chaîne à scier guidée en rotation sur une lame. Pour cela, la tronçonneuse comprend une pompe à huile qui amène l'huile lubrifiante d'un réservoir au point de graissage. La pompe à huile comprend un piston monté de ma- nière tournante dans un cylindre de pompe du carter de pompe et présentant une roue dentée dans laquelle s'engrène une vis sans fin de commande entraînée par le moteur. A l'une des ex- trémités du piston de la pompe est disposée une surface de commande orientée en oblique par rapport à l'axe du piston et contre laquelle est appliquée une tête sphérique d'une broche de commande. Le piston est poussé en permanence, par la force d'un ressort cylindrique,1 contre la broche de commande. Lors de la rotation du piston de pompe, celui-ci est déplacé axialement dans le cylindre de pompe, en raison de la surface de commande oblique, contre la force du ressort cylindrique (course de compression). Le déplacement axial en arrière (course d'aspiration) du piston de pompe se fait par l'inter- médiaire du ressort cylindrique. La course du piston de pompe peut être modifiée en tournant la broche de commande orientée perpendiculairement à l'axe du piston et réalisée sous la forme d'une vis sans tête. Le ressort cylindrique doit être calculé suffisamment large pour que la surface de commande du piston de pompe ne se soulève pas de la broche de commande même à des vitesses de rotation élevées. La grande force de compression du ressort provoque une dureté relativement grande, ce qui implique la nécessité de prévoir des forces d'entraînement importantes. De ce fait, les dentures sont soumises à des efforts importants qui entraînent une usure considérable. De plus, le piston de pompe n'est fixé qu'avec une partie, c'est-à-dire unilatérale- ment, dans le cylindre de pompe tandis que l'autre extrémité est libre. Du fait de la dureté due à la force du ressort et de l'entraînement par engrenage, le piston de pompe monté uni- latéralement est décentré par rapport à son axe longitudinal de sorte que le cylindre de pompe peut s'écarter et respecti- vement s'user à un tel point que le piston de pompe n'est plus guidé avec précision et que le fonctionnement se trouve com- promis. La présente invention a pour objet d'éviter les in- convénients précités et de perfectionner une pompe à huile du genre précité de façon à obtenir une commande automatique sans élasticité, à faible friction et souple de la course du piston et un montage axial sans déformation et fiable du piston de pompe. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, du côté de la broche de commande opposé à la première surface de commande, la pompe à huile comprend une seconde surface de commande parallèle conformée sur un collet d'appui lequel est disposé à l'extrémité du piston de pompe opposée au cylindre de pompe et s'appuie de manière tournante dans un alésage de fixation du carter de pompe. D'après une caractéristique particulière de l'inven- tion, la broche de commande comprend un tourillon qui s'engage dans une rainure délimitée par les deux surfaces de commande du piston de pompe. Selon une autre particularité de l'invention, il est prévu que sur le tourillon de la broche de commande sont conformés, sur des faces opposées, deux bourrelets de commande sur lesquels les deux surfaces de commande du pistion de pompe sont guidées dans une large mesure sans jeu, et que le pas de vis des bourrelets de commande en forme de filetage de vis est à peu près égal ou supérieur au diamètre du tourillon. Dans un mode de réalisation de l'invention, la pompe à huile est caractérisée en ce que la profondeur radiale de la rainure et respectivement la largeur des surfaces de commande jusqu'à un arbre primaire formant le fond de la rainure et reliant le collet d'appui au piston de pompe sont au moins égales à un quart du pas de vis des bourrelets de commande du tourillon; que les bourrelets de commande diamétralement op- posés sur le tourillon présentent une forme identique par rap- port à l'axe de la broche de commande; que le tourillon de de la broche de commande présente, à la face frontale dirigée vers l'arbre primaire, une forme excentrique de telle façon que l'extension radiale de l'un des bourrelets de commande est plus grande que celle de l'autre bourrelet de commande diamé- tralement opposé. Il est prévu dans le cadre de l'invention, que le tourillon de la broche de commande comporte deux cames de commande disposées l'une derrière l'autre dans la direction axiale et présentant, de préférence, une forme ovale, l'une des cames de commande étant prévue à la face frontale dirigée vers l'arbre primaire et l'autre came de commande étant dispo- sée à proximité de la périphérie extérieure des surfaces de commande; et que la came de commande la plus proche de l'arbre primaire du piston de pompe est disposée sur le tourillon de manière excentrique par rapport à l'axe de la broche de com- mande. Selon une caractéristique particulière de l'inven- tion, à la broche de commande montée dans un alésage du carter de pompe et pouvant être tournée, de préférence de 90 , autour de son axe longitudinal en vue de modifier la course de pom- page, est associée une butée disposée sur le carter de pompe et limitant l'angle de rotation. Il est avantageux que la broche de commande comporte, à l'extrémité opposée au tourillon, une tête avec une prise de manoeuvre, de préférence en forme de fente, pour la rotation et une surface d'arrêt pouvant être tournée contre la butée. Selon une autre caractéristique particulière de l'in- vention, il est prévu que la broche de commande est bloquée dans le sens axial dans l'alésage du carter de pompe par l'in- termédiaire d'une cheville transversale s'engageant dans une rainure circonférentielle et qu'elle est rendue étanche par un joint d'étanchéité placé dans une rainure annulaire et réali- sé, de préférence, sous la forme d'un anneau torique. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente, schématiquement, une vue de côté d'un outillage selon l'invention avec, en coupe, la pompe à huile; la figure 2 représente, à plus grande échelle, une vue latérale en coupe de la pompe à huile selon l'invention suivant la fig. 1; la figure 3 représente une vue de face de la pompe à huile suivant la ligne III-III de la fig. 2; la figure 4 représente une partie de la pompe à huile de la fig. 2 avec une course du piston réglée au maximum; la figure 5 représente une partie du piston de la pompe à huile avec la broche de commande associée, vu dans le sens de la flèche V de la fig. 4; la figure 6 représente, conformément à la fig. 4, une vue latérale en coupe d'une partie de la pompe à huile, mais avec une course du piston réglée au minimum. la figure 7 représente une partie du piston de pompe avec la broche de commande associée dans la position du ré- glage minimum de la course du piston, vu dans le sens de la flèche VII de la fig. 6; la figure 8 représente, conformément à la fig. 4, une vue de côté de la broche de commande de la pompe à huile; la figure 9 représente une vue de la face frontale avant (supérieure) de la broche de commande de la fig. 8; la figure 10 représente une vue de côté d'un autre mode de réalisation de la broche de commande selon l'invention de la pompe à huile; la figure 11 représente une vue de la face frontale avant (supérieure) de la broche de commande de la fig. 10; la figure 12 représente, à plus grande échelle, une vue de côté d'un tourillon de commande d'un autre mode de réa- lisation de la broche de commande selon l'invention, et la figure 13 représente une vue de dessus du touril- lon de commande de la fig. 12. L'outillage représenté dans la fig. 1 est conformé en tronçonneuse à chaîne 1 guidée à la main qui comprend un mo- teur d'entraînement non représenté en détail logé dans un car- ter 2 et qui comporte une poignée postérieure 3, une poignée antérieure en forme d'étrier-4 et une plaque de garde 5..Sur la partie antérieure (droite) de la tronçonneuse à chaîne 1 peut être monté un rail-guide en forme de lame allongée non représenté ici sur lequel est guidée de manière coulissante une chaîne à scier sans fin. Pour obtenir un guidage de la chaîne à faible frottement, le rail-guide peut être alimenté en huile lubrifiante qui est amenée, à partir d'un réservoir, au moyen d'une pompe à huile 6 disposée à l'intérieur du car- ter 2. La pompe à huile 6 comprend un carter de pompe 7 avec un cylindre de pompe 8, une conduite d'aspiration 9 et une conduite forcée 10. Le cylindre de pompe 8 peut être fermé à l'avant par l'intermédiaire d'un bouchon 11. Dans le cylindre de pompe 8 est monté un piston 12 muni d'une roue dentée 13 dans laquelle s'engrène une vis sans fin entraînée par le mo- teur de la chaine-à scier de sorte que le piston de pompe 12 est tourné autour de son axe longitudinal. A la roue dentée 13 fait suite, dans le prolongement axial du piston 12, un arbre primaire 14 suivi d'un collet d'appui 15. Le collet d'appui 15 dont le diamètre correspond approximativement au diamètre de la roue dentée 13 est monté sensiblement sans jeu dans un alésage de fixation 16 du carter de pompe 7 de telle façon que le piston de pompe 12 est sou- tenu et guidé de manière fiable à l'avant dans le cylindre de pompe 8 aussi bien qu'à son extrémité postérieure. Du fait de cette fixation double et respectivement bilatérale du piston 12, des forces transversales éventuellement produites par l'engrenage sont absorbées avec certitude, ce qui assure une fixation axiale parfaite du piston 12 et un fonctionnement continu à faible usure. L'alésage de fixation 16 peut être étanché à l'arrière par l'intermédiaire d'un couvercle d'ob- turation 17. Le diamètre de l'arbre primaire 14 est inférieur de la moitié environ à celui du piston de pompe 12. La roue den- tée 13 et le collet d'appui 15 peuvent présenter un diamètre qui est environ trois fois plus grand que celui de l'arbre primaire 14. Entre la roue dentée 13 et le collet d'appui 15 est conformé une rainure de commande 18 dont le fond est constitué par l'arbre primaire 14. Sur les côtés, la rainure de commande-18 est délimitée par une première surface de com- mande 19 conformée sur l'une des faces frontales de la roue dentée 13 et par une seconde surface de commande 20 située sur le collet d'appui 15. Le diamètre extérieur des surfaces de commande 19, 20 correspond approximativement à celui de la roue dentée 13. Les deux surfaces de commande 19, 20 sont dis- posées parallèlement l'une par rapport à l'autre mais, comme cela ressort nettement des fig. 2 et 4 à 7, elles sont incli- nées par rapport à l'axe longitudinal du piston de pompe 12, l'angle d'inclinaison pouvant être, de préférence, de quatre à dix degrés environ. Le carter de pompe 7 présente, à peu près dans le plan de la rainure de commande 18, dans une saillie 21, un alésage 22 dont l'axe s'étend, de préférence, perpendiculaire- ment à l'axe longitudinal du piston de pompe 12. Dans l'alé- sage 22 de la saillie 21 est montée une broche de commande 23 qui s'engage avec un tourillon de commande 24 dans la rainure de commande 18, la face frontale 25 du tourillon 24 se trou- vant à proximité de l'arbre primaire 14. A l'extrémité extérieure de la broche de commande 23 opposée au tourillon de commande 24 est disposée une tête 26 munie d'une prise de manoeuvre 27 réalisée sous la forme d'une fente dans laquelle peut être introduit un tournevis. De plus, la tête 26 présente une surface d'arrêt 28. La saillie 21 dans laquelle la broche de commande 23 est montée de façon à pou- voir tourner autour de son axe, présente à l'avant une butée 29 sensiblement en forme de tenon laquelle dépasse dans l'évi- dement angulaire 30 ménagé dans la tête 26 pour former la sur- face d'arrêt 28. Grâce à la butée 29 intégrée dans le carter de pompe 7, la rotation de la broche de commande 23 est limi- tée à un angle de 90 , la surface d'arrêt 28 de la tête 26 venant en butée, dans la position finale de pivotement, contre la butée 29 de façon à empêcher une rotation supplémentaire de la broche de commande 26. A l'intérieur de la plage entre les deux positions finales du pivotement de 90 , la broche de com- mande 23 peut également être tournée en continu dans n'importe quelle autre position intermédiaire. Pour empêcher un déplacement axial de la broche de commande 23 montée de manière tournante dans l'alésage 22 de la saillie 21, il est possible de prévoir une cheville trans- versale 31 réalisée, de préférence, sous la forme d'une douille de serrage qui est emmanchée dans un trou ménagé dans la saillie 21 et qui s'engage dans une rainure circonféren- tielle 32 de la broche de commande 23. De plus, il peut être prévu un joint d'étanchéité 33 constitué, de préférence, par un anneau torique élastique et placé dans une rainure annu- laire 34 de la broche de commande 23. Le joint d'étanchéité 33 en élastomère est appliqué contre la paroi de l'alésage 22 et assure non seulement une étanchéité-mais aussi un blocage automatique de la broche de commande 23 de sorte que celle-ci reste dans n'importe quelle position réglée et ne se déplace pas automatiquement lors du fonctionnement de la tronçonneuse et de la pompe. Pour permettre un réglage en continu de la course de pompage et respectivement du piston, le tourillon 24 de l'exemple de réalisation des fig. 2 et 4 à 9 ainsi que 12 et 13 présente deux bourrelets de commande 35, 36 qui peuvent être conformés en filetage de vis et respectivement en file- tage à pas rapide à deux filets. Les bourrelets de commande , 36 sont conformés diamétralement en face l'un de l'autre sur la périphérie du tourillon 24 et dimensionnés de telle façon que les deux surfaces de commande 19, 20 du piston de pompe 12 s'appliquent dans une large mesure sans jeu contre lesdits bourrelets de commande 35, 36. Il en résulte une com- mande à guidage forcé de la course du piston qui fonctionne de manière extrêmement précise et sans mouvement à vide et qui présente, en plus, une grande souplesse à faible frottement de façon à assurer une aptitude de fonctionnement en continu à usure limitée, et cela même à des vitesses de rotation élevées et pour des courses de piston de pompe importantes. Les bourrelets de commande 35, 36 en forme de file- tage à pas rapide peuvent avantageusement être réalisés de telle façon que leur pas de visest à peu près égal ou plus grand que le diamètre du tourillon 24. Il ressort des exemples de réalisation des fig. 2 et 4 à 9 qu'il est avantageux que les deux bourrelets de commande 35, 36 présentent une forme identique par rapport à l'axe de la broche de commande 23. Il convient de donner à la largeur des surfaces de commande 19, , mesurée entre le diamètre extérieur et l'arbre primaire 14, et donc à la profondeur de la rainure de commande 18, une dimension telle qu'elle est égale ou supérieure à un quart du pas de vis des bourrelets de commande 35, 36. Cela a pour ef- fet que dans la position de réglage maximum de la course de piston de la broche de commande 23 suivant les fig. 4 et 5 aussi bien que dans la position de réglage minimum de la course de piston de la broche de commande 23 tournée de 90 suivant les fig. 6 et 7, les deux bourrelets de commande 35, 36 sont toujours en contact avec les deux surfaces de commande 19, 20. Dans la position de réglage maximum de la course de piston suivant les fig. 2, 4 et 5, les deux bourrelets de com- mande 35, 36 sont en contact à peu près ponctuel ou linéaire avec les surfaces de commande 19, 20, à proximité du bord ex- térieur des surfaces (grand rayon). Dans la position de ré- glage minimum de la course de piston de la broche de commande 23 suivant les fig. 6 et 7, les extrémités des bourrelets de commande 35, 36 dirigées vers la face frontale 25 sont appli- quées de manière linéaire ou ponctuelle contre les surfaces de commande 19, 20, à proximité de l'arbre primaire 14 (petit rayon). D'après un autre mode de réalisation suivant les fig. 12 et 13 auquel la préférence a été accordée, il peut être avantageux de donner aux bourrelets de commande 35, 36 diamétralement opposés des formes différentes de sorte que le tourillon de commande 24 est excentrique. Les sections de cames de commande et respectivement les bourrelets de commande , 36 à pas rapide peuvent alors être conformés de telle façon quef à la face frontale 25 du tourillon 24, l'extrémité de l'un des bourrelets de commande 35 présente, en partant de l'axe du tourillon 24, une extension radiale plus grande que l'extrémité de l'autre bourrelet de commande opposé 36. De ce fait, le bourrelet plus prononcé 35 est toujours en contact, dans n'importe quelle position de la broche de commande 23, avec au moins l'une des deux surfaces de commande 19, 20 de telle façon qu'un mouvement à vide du piston de pompe 12 et respectivement un espace mort dans le cylindre de pompe 8 est évité dans une large mesure. Selon l'exemple de réalisation des fig. 10 et 11, il peut également être avantageux de prévoir sur le tourillon 24 de la broche de commande 23 non pas des bourrelets de commande mais deux cames de commande 37, 38. Les cames de commande 37, 38 sont disposées l'une derrière l'autre dans la direction axiale de la broche de commande 23 et ont, de préférence une configuration ovale. Lorsque la broche de commande 23 est mon- tée dans l'alésage 22 du carter de pompe 7, la came de com- mande antérieure 37 située du côté frontal 25 se trouve au fond de la rainure de commande 18, à proximité de l'arbre pri- maire 14. L'autre came de commande ovale 38 décalée de 90 par rapport à la came de commande 37 se trouve alors à proximité de la périphérie extérieure des surfaces de commande 19, 20. Il ressort notamment de la fig. 11 qu'il peut alors être avan- tageux de prévoir la came de commande ovale 37 proche de l'arbre primaire 14 sur le tourillon 24 de telle façon qu'elle occupe une position excentrique par rapport à l'axe de la broche de commande 23. REVENDICATIONS 1. - Pompe à huile pour un outillage motorisé, en particulier une tronçonneu-e à chaîne à main (1), avec un pis- ton de pompe (12) entraîné dans un carter de pompe (7) et mon- té de manière tournante dans un cylindre de pompe (8), lequel piston présente, pour la course de pompage, un organe de com- mande avec une première surface de commande (19) contre la- quelle est appliquée une broche de commande (23) qui permet de régler la course du piston de pompe (12), c a r a c t é. r i - s é e e n c e que du côté de la broche de commande (23) opposé à la première surface de commande (19) est prévue une seconde surface de commande parallèle (20) conformée sur un collet d'appui (15) lequel est disposé à l'extrémité du piston de pompe (12) opposée au cylindre de pompe (8) et s'appuie de manière tournante dans un alésage de fixation (16) du carter de pompe (7). 2. - Pompe à huile selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la broche de commande (23) comprend un touril- lon (24) qui s'engage dans une rainure (18) délimitée par les deux surfaces de commande (19, 20) du piston de pompe (12). 3. - Pompe à huile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que sur le tourillon (24) de la broche de commande (23) sont conformés, sur des faces oppo- sées, deux bourrelets de commande (35, 36) sur lesquels les deux surfaces de commande (19, 20) du piston de pompe (12) sont guidées dans une large mesure sans jeu. 4. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le pas de vis des bourrelets de commande (35, 36) en forme de filetage de vis est à peu prés égal ou supérieur au diamètre du tourillon (24). 5. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisée en ce que la profondeur radiale de la rainure (18) et respectivement la largeur des surfaces de commande (19, 20) jusqu'à un arbre primaire (14) formant le fond de la rainure et reliant le collet d'appui (15) au piston de pompe (12) sont au moins égales à un quart du pas de vis des bourrelets de commande (35, 36) du tourillon (24). 6. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisée en ce que les bourrelets de com- mande (35, 36) diamétralement opposés sur le tourillon (24) présentent une forme identique par rapport à l'axe de la broche de commande (23). 7. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisée en ce que le tourillon (24) de la broche de commande (23) présente, à la face frontale (25) dirigée vers l'arbre primaire (14), une forme excentrique de telle façon que l'extension radiale de l'un des bourrelets de commande (-35) est plus grande que celle de l'autre bourrelet de commande (36) diamétralement opposé (fig. 12 et 13). 8. - Pompe à huile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le tourillon (24) de la broche de commande (23) présente deux cames de commande (37, 38) dispo- sées l'une derrière l'autre dans la direction axiale et pré- sentant, de préférence, une forme ovale, l'une des cames de commande (37) étant prévue à la face frontale (25) dirigée vers l'arbre primaire (14) et l'autre came de commande (38) étant disposée à proximité de la périphérie extérieure des surfaces de commande (19, 20) (fig. 10 et 11). 9. - Pompe à huile selon la revendication 8, caracté- risée en ce que la came de commande (37) la plus proche de l'arbre primaire (14) du piston de pompe (12) est disposée sur le tourillon (24) de manière excentrique par rapport à l'axe de la broche de commande (23). 10. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications i à 9, caractérisée en ce que,à la broche de com- mande (23) montée dans un alésage (22) du carter de pompe (7) et pouvant être tournée, de préférence de 90 , autour de son axe longitudinal en vue de modifier la course de pompage, est associée une butée (29) disposée sur le carter de pompe (7) et limitant l'angle de rotation. 11. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications i à 10, caractérisée en ce que la broche de commande (23) comporte, à l'extrémité opposée au tourillon (24), une tête (26) avec une prise de manoeuvre (27), de préférence en forme de fente, pour la rotation et une surface d'arrêt (28) pouvant être tournée contre la butée (29). 12. - Pompe à huile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 11, caractérisée en ce que la broche de commande (23) est bloquée dans le sens axial dans l'alésage (22) du carter de pompe (7) par l'intermédiaire d'une cheville trans- versale (31) s'engageant dans une rainure circonférentielle (32) et qu'elle est rendue étanche par un joint d'étanchéité (33) placé dans une rainure annulaire (34) et réalisé, de pré- férence, sous la forme d'un anneau torique.