Brevet FR2657125A1 — publié le 19910719

Perfectlonnerents aux pompes hydrauliques 3 pistons axiaux et plateau biais. La présente invention est relative aux pompes hydrauliques comportant une pluralité de pistons disposés cylindriquement autour de l'axe longitudinal de la pompe et qui sont anims d'un mouvement de va et vient par l'intermédiaire d'un plateau biais. Dans certains cas, le plateau biais est porté par un arbre qui est entraîné en rotation, les pistons étant fixes en rotation et ne pouvant se déplacer que le long de leur axe ; dans d'autres cas, les pistons sont montés dans un boîtier tournant autour de l'axe, le plateau biais étant fixe, ces pompes étant appelées pompes à barillet. I1 est connu dans ce genre de pompes d'assurer le contact entre la tête des pistons et le plateau biais par 1 t intermédiaire de plots ou patins circulaires contre lesquels lesdites têtes de piston prennent appui, ces plots glissant sur la face plane du plateau biais en décrivant une ellipse. Dans certaines pompes, les pistons sont maintenus en appui sur leurs plots par l'intermédiaire de ressorts de sorte que les pistons sont repoussés pendant la phase de refoulement par le plateau biais et effectuent leur course d'aspiration sous l'effet de leur ressort. Lorsque les pistons sont creux et que l'aspiration se fait par l'intermédiaire d'une rainure ou lunule tracée sur la surface du plateau biais ou à travers celui-ci et que le liquide traverse ainsi les pistons, les ressorts de rappel sont disposés à l'intérieur desdits pistons creux. Dans ce cas, les spires des ressorts constituent des obstacles à l'écoulement du liquide hydraulique et provoquent des pertes de charge de plusieurs centaines de gramme.Lorsque l'on sait que 100 gr. équivalent, pratiquement, à une colonne d'eau de 1 m une perte de charge à l'aspiration de plusieurs centaines de grammes équivaut à disposer la pompe à plusieurs mètres au-dessus du réservoir de liquide, ce qui non seulement entraîne un mauvais rendement de la pompe mais encore peut provoquer un désamorçage de la pompe. En outre, lorsque chaque piston arrive à son point mort haut, la force de leur ressort est à sa valeur minimale de sorte que l'ensemble tête de piston-plot risque d'être insuffisamment appuyé contre la face du plateau biais : il en résulte des claquements et donc non seulement du bruit mais une usure anormale des pièces. Pour éviter cela, il est connu de donner aux têtes des pistons une forme sphérique et de sertir chaque plot sur la tête sphérique du piston correspondant. Cette disposition, qui est couramment utilisée présente le double inconvénient de nécessiter une opération de sertissage qui est très délicate, car il faut sertir tout en laissant un jeu sphérique uniforme et de résister mal à l'usure dans le temps. On a alors proposé dans le brevet français n0 77.27059 déposé le 7 septembre 1977 par les Etablissements René LEDUC et Fils de tenir les têtes des pistons en appui contre leurs plots par l'intermédiaire d'une pièce comportant autant de branches à fourche qu'il y a de pistons, cette pièce étant contretenue par un piston central muni d'un ressort. I1 s'est cependant avéré que cette pièce assurant le rappel des pistons ne tenait pas dans le temps. La présente invention est relative à une pompe hydraulique du type comportant une pluralité de pistons axiaux , animés d'un mouvement de va et vient par un plateau oscillant contre la surface duquel ils sont en appui par l'intermédiaire de plots de glissement , les têtes desdits pistons étant sphériques et maintenues en appui sur leurs plots par un organe central contretenu par un poussoir central soumis à l'action d'un ressort caractérisée par le fait que ledit organe central est constitué par un plateau circulaire percé d'autant d'orifices que la pompe comporte de pistons , ces orifices étant disposés selon un cercle, centré sur le centre du plateau , chaque orifice étant muni d'une couronne munie de moyens lui permettant de prendre appui sur la tête de piston ; chaque couronne étant munie de moyens lui permettant de se débattre dans ledit orifice sans le traverser. La présente invention peut aussi comporter les dispositions suivantes - chaque couronne à un diamètre extérieur supérieur à celui de l'orifice dans lequel elle est placée et un épaulement dont le rebord a un diamètre inférieur à celui dudit orifice , de sorte que la couronne peut se débattre dans l'orifice sans le traverser; - la couronne est munie, à son côté opposé à celui de l'épaulement d'une gorge dans laquelle est placé un jonc circulaire qui empêche la tête sphérique du piston de passer au travers de la couronne; - elle comporte deux orifices de sortie distincts placés sur un même plan, chaque orifice étant relié à des logements de clapets de refoulement situés dans ce même plan. - six pistons et donc six clapets de refoulement placés dans six logements qui communiquent avec les alésages des pistons par six perçages , lesdits six perçages et les logements correspondants étant placés sur deux triangles équilatéraux inversés et situés l'un à l'intérieur de l'autre ; les logements formant le triangle intérieur étant mis en communication par l'intermédiaire d'un seul perçage rectiligne coaxial à l'un des orifices de sortie ; les logements formant le triangle extérieur étant mis en communication par deux perçages parallèles débouchant dans un troisième qui leur est perpendiculaire, les deux perçages parallèles traversant chacun un logement de clapet , le troisième traversant le troisième logement qui est placé en son milieu et qui communique avec le deuxième orifice de sortie. A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés Figure 1 , une vue en coupe longitudinale d'une pompe hydraulique selon l'invention; Figure 2, une vue par l'arrière de la figure 1; Figure 3, une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 1; Figure 4, une vue partielle illustrant la partie arrière du corps de la pompe de la figure 1, la figure selon A-A de la figure 5, les clapets de refoulements et les pistons ayant été enlevés Figure 5, une demi vue par l'avant de la figure 4; Figure 6, une vue en coupe selon B-B de la figure 4. En se reportant à ces figures, on voit que la pompe est constituée, comme cela est connu d'un corps de pompe 1 dans lequel sont creusés plusieurs alésages 2, l'axe de chaque alésage étant parallèle à l'axe longitudinal de la pompe et tous les axes des alésages 2 étant situés sur un cylindre de révolution axé sur l'axe longitudinal de la pompe. Dans l'exemple représenté, il y a six alésages 2, mais cela n'est qu'un exemple. Chaque alésage 2 constitue un cylindre pour un piston 3 qui prend appui sur la face d'un plateau biais 4 par l'intermédiaire d'un plot de glissement 5. Le plateau biais 4, appelé aussi plateau oscillant, est porté par un arbre moteur 6 qui est entraîné par tout moteur approprié. Le plateau biais 4, les plots 5, l'arbre 6 et les roulements 7 sont disposés dans un carter 8, appelé nez de pompe, qui est accouplé par tout moyen approprié au corps de pompe 1.Le nez de pompe 8 comporte une chambre 9 dans laquelle se débat le plateau biais, cette chambre communicant avec l'orifice 10 par lequel arrive le liquide hydraulique ; cette chambre 9 est appelée chambre d'alimentation. Le plateau biais 4 comporte un orifice central 4a qui communique avec un sillon courbe 4b, appelé lunule, sur lequel les plots 5 passent lors de la rotation du plateau biais 4. Les plots 5 comportent un alésage intérieur 5a et les pistons 3 sont creux, c'est-àdire traversés de part en part par un alésage 3a. Pendant la phase d'aspiration, le liquide hydraulique se trouvant dans la chambre 9 passe par l'orifice 4a, puis la lunule 4b, puis les alésages 5a et les alésages 3a pendant la phase de refoulement, qui correspond à une position du plateau biais où il n'y a plus de lunule, le liquide se trouvant dans les alésages est refoulé par les pistons 3 à travers les clapets anti-retour 11. Ces dispositions sont connues et ne font pas partie de l'invention. Lorsque le rappel des pistons est réalisé par des ressorts, ceux-ci sont disposés à l'intérieur des alésages 3a et, comme cela a été exposé plus haut, ces ressorts provoquent des pertes de charges importantes. Il est aussi connu de munir les pistons 3 de têtes sphériques 13 et de conformer les plots 5 de façon à les sertir sur ces têtes sphériques. Mais, comme cela a été expliqué, un tel sertissage est très délicat à réaliser et provoque une usure rapide à la fois du plot 5 et de la tête sphérique 13. Il est également connu de disposer un organe de rappel comportant autant de branches qu'il y a de pistons, chaque branche étant munie d'une fourche permettant de soulever le piston, ledit organe central étant contretenu par un poussoir central analogue au poussoir central 12 de la figure 1. Selon la présente invention, le poussoir central 12, contretenu par le ressort 12a exerce en permanence une pression dans le sens de la flèche fl sur un plateau 14 qui est traversé par une pluralité d'orifices 14a. Dans chaque orifice 14a est disposée une couronne 15 dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de l'orifice 14 et qui comporte un épaulement circulaire 15a (figure 3) de diamètre intérieur au moyen duquel la couronne prend appui sur le rebord de l'orifice 14a sans pouvoir passer au travers. Le diamètre dudit épaulement 15a est plus petit que celui de l'orifice 14a de sorte que la couronne 15 peut se déplacer dans l'orifice 14a, sans pouvoir passer au travers. Le diamètre interne de la couronne 15 est pratiquement égal, mais très légèrement supérieur au diamètre externe de la tête sphérique 13 de sorte qu'il est possible d'introduire chaque couronne 15 sur chaque tête de piston 13 ; et pour l'empêcher de ressortir, on dispose dans une gorge périphérique 16, ménagée dans la couronne 15 du côté opposé à l'épaulement 15a un jonc circulaire 17. Cette disposition permet au plateau 14 poussé par le poussoir 12 dans la direction f1 de transmettre cette poussée aux têtes sphériques 13 des pistons 3. Les centres des orifices 14a sont disposés sur un cercle ayant pour centre le centre du plateau 14. Du fait de l'oblicité du plateau 14, la trajectoire des couronnes 15 n'est pas circulaire ; de sorte que lesdits couronnes se déplacent dans les orifices 14a. Les têtes sphériques 13 sont donc constamment maintenues en appui sur leurs plots 5 par l'intermédiaire du plateau 14 et des couronnes 15 sous l'effet du ressort 12a agissant sur le poussoir 12. Dans les pompes hydrauliques comme celle décrite aux figures 1 à 3, les clapets de refoulement 11 sont, usuellement tous disposés sur un même plan et raccordés les uns aux autres par une canalisation creusée dans le corps 2 et qui communique avec l'orifice de sortie. Lorsque l'on veut avoir une pompe délivrant plusieurs débits séparés, on dispose les clapets de refoulement 11 dans des plans séparés et, dans chaque plan, les clapets sont réunis les uns aux autres et à un orifice de sortie. Cette disposition qui marche très bien présente l'inconvénient d'obliger à allonger vers l'arrière le corps de pompe 2 et à multiplier les fraisages pour réunir les uns aux autres les clapets de refoulement d'un même plan. La présente invention permet de supprimer cet inconvénient et d'obtenir deux débits séparés tout en disposant les clapets 11 dans un même plan et les reliant les uns à un orifice de sortie 16a, les autres à un orifice de sortie 16b, ces deux orifices étant eux-mêmes dans le même plan. En se reportant aux figures 4 et 5, on voit en 12b l'alésage central du poussoir 12 et, disposés à soixante degrés les uns des autres les alésages 2. Au fond des alésages 2, on aperçoit sur la figure 5 les perçages 30, 31, 32, 33 qui font communiquer les fonds des alésages 2 avec les logements îîa des clapets 11 correspondants. On ne voit que les perçages 30 et 33 sur la figure 4. Par contre, on voit les six perçages 30 à 35 sur la figure 6. Comme on le voit ces six perçages 30 à 35 sont disposés selon deux triangles équilatéraux inversés, disposés l'un dans l'autre, le triangle intérieur ayant ses trois sommets presque au milieu des côtés du triangle extérieur. Les trois logements îîa correspondant aux trois perçages 31, 33, 35 forment le triangle intérieur et peuvent être mis tous les trois en communication les uns avec les autres par un seul perçage rectiligne 36 coaxial à l'orifice de sortie 16b. Les trois autres logements îîa qui correspondent aux trois perçages 30, 32, 34 forment le triangle extérieur et sont mis en communication les uns avec les autres au moyen de trois perçages rectilignes 37, 38 et 39 : les perçages 37 et 38 sont parallèles et débouchent dans le perçage 39 qui leur est perpendiculaire et est situé à leur extrémité ; chaque perçage 37, 38, 39 traverse un logement îîa, de sorte que ces trois logements communiquent entre eux. Un dernier perçage 40 coaxial à l'orifice 16a fait communiquer cet orifice avec le perçage îîa, correspondant au perçage 30 et situé au milieu du perçage 39. Revendications 1. Pompe hydraulique du type comportant une pluralité de pistons axiaux (3X, animés d'un mouvement de va et vient par un plateau oscillant (4) contre la surface duquel ils sont en appui par l'intermédiaire de plots de glissement (5), les têtes (13) desdits pistons (3) étant sphériques et maintenues en appui sur leurs plots (5) par un organe central contretenu par un poussoir central (12) soumis à l'action d'un ressort (12a) , caractérisée par le fait que ledit organe central est constitué par un plateau circulaire (14) percé d'autant d'orifices (14a) que la pompe comporte de pistons (3), ces orifices (14a) étant disposés selon un cercle, centré sur le centre du plateau (14), chaque orifice (14a) étant muni d'une couronne (15) munie de moyens lui permettant de prendre appui sur la tête (13) de piston ; chaque couronne (15) étant munie de moyens lui permettant de se débattre dans ledit orifice sans le traverser. 2. Pompe selon la revendication 1, dans laquelle chaque couronne (15) a un diamètre extérieur supérieur à celui de l'orifice (14a) dans lequel elle est placée et un épaulement (15a) dont le rebord a un diamètre inférieur à celui dudit orifice (14a > , de sorte que la couronne (15) peut se débattre dans l'orifice (14a) sans le traverser. 3. Pompe hydraulique selon les revendications 1 et 2 dans laquelle la couronne est munie, à son côté opposé à celui de l'épaulement (15a) d'une gorge (16) dans laquelle est placé un jonc circulaire (17) qui empêche la tête sphérique (13) du piston (3) de passer au travers de la couronne. 4. Pompe hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux orifices de sortie (16a, 16b) distincts placés sur un même plan, chaque orifice étant relié à des logements de clapets de refoulement (11) situés dans ce même plan. 5. Pompe hydraulique selon la revendication 4 comportant six pistons (3) et donc six clapets de refoulement (11) placés dans six logements (îîa) qui communiquent avec les alésages (2) des pistons (3) par six perçages (30 à 35), lesdits six perçages (30 à 35) et les logements (îîa) correspondants étant placés sur deux triangles équilatéraux inversés et situés l'un à l'intérieur de l'autre ; les logements (îîa) formant le triangle intérieur étant mis en communication par l'intermédiaire d'un seul perçage rectiligne coaxial à l'un des orifices de sortie (16b) ; les logements (îîa) formant le triangle extérieur étant mis en communication par deux perçages parallèles (37, 38) débouchant dans un troisième qui leur est perpendiculaire, les deux perçages parallèles (37, 38) traversant chacun un logement (lia) de clapet (11), le troisième traversant le troisième logement (îîa) qui est placé en son milieu et qui communique avec le deuxième orifice de sortie (16a).