Brevet FR2713287A1 — publié le 19950609

La présente invention est une pompe volumétrique à cylindrée variable pouvant engendrer de fortes pressions. Actuellement, les solutions retenues par les différents constructeurs sont: es pompes à barillet, dont la variation de cylindrée est obtenue par une variation de la course des pistons (barillet ou plateau menant oscillant) -des pompes "doseuses" à piston, dont la variation de cylindrée est due au découvrement d'une lumière avec plus ou moins de retard lors de la course du piston -des pompes à palettes dans lesquelles la position relative de l'anneau (stator) et des palettes (rotor) détermine la cylindrée. Cette pompe est caractérisée par un ou des cylindres dans lesquels évoluent deux pistons en vis-à-vis. La variation relative du sens de la course des deux pistons (dessin n02) entraine une variation continue de la cylindrée par tour de rotation. Cette variation est obtenue par le décalage relatif des organes de commande des pistons opposés (repères 3 et 4 - dessin 1). Un dispositif de coulisseau dont la translation entraîne deux poulies folles, provoque le décalage de la poulie menée par rapport à la poulie motrice (repères 5 et 6 - dessin 2). Ce coulisseau peut-être manoeuvré manuellement ou commandé par un servo-moteur (électrique, hydraulique, pneumatique...) asservi à un dispositif de régulation ou d'automatisme. L'aspiration et le refoulement se font par deux clapets raccordés au milieu du cylindre (fig.l). Les dessins annexés illustrent l'invention: Le dessin n0l représente la construction de la pompe avec le cylindre "éclaté". Le dessin n"2 schématise le principe de décalage des arbres d'entrainement et les positions relatives des pistons correspondants. Les repères du dessin n0l représentent respectivement: 1- le cylindre et les pistons en vis-à-vis 2- les clapets (organes de distribution) 3- les entraînements des pistons 4- la transmission et les poulies motrices et menées 5- les poulies folles de tension 6- le coulisseau (réglage du décalage relatif) 7- l'accouplement et la force motrice 8- le servo-moteur (éventuel) En ce qui concerne le dessin n: la figure 2/1: la position "débit nul" la figure 2/2 : la position "plein débit" La pompe comporte un ou plusieurs cylindres équipés chacun de deux pistons en vis-à-vis (1). Les organes de distribution du fluide sont des clapets, raccordés au milieu du (des) cylindre(s)(2). L'entraînement des pistons est réalisé par un système de came, galet ou bielle et excentrique(3). L'accouplement et la synchronisation des deux entraînements sont réalisés par une courroie crantée ou si des impératifs de dimensionnement le rendent nécessaire, par une chaîne. La courroie est tendue par deux poulies folles (5) dont les axes parallèles sont solidaires d'un coulisseau (6) dont la translation est perpendiculaire à l'axe du (des) cylindre(s) de la pompe. Un des deux entraînements (arbre à cames ou vilbrequin) est accouplé à la force motrice (7). Le deuxième est mené par la transmission (chaîne ou courroie crantée). Le déplacement du coulisseau a pour effet de décaler l'arbre mené par rapport à l'arbre moteur. De ce fait, les positions relatives des cames (ou des excentriques) évoluent de 00 à 1800, ce qui a pour effet de changer le sens de la course du piston de l'arbre mené par rapport au piston de labre moteur. Lorsque les sens sont opposés la variation de cylindrée et de débit est maximale (2/2). Lorsque les sens sont identiques, il n'y a pas de variation de cylindrée et le débit est nul (2/1). Pour toutes les positions intermédiaires, la variation de cylindrée (donc de débit) est proportionnelle à la position du coulisseau. L'étanchélté réalisable avec les pistons permet de fortes pressions (500 bars et plus). La géométrie de l'ensemble permet de dimensionner facilement les organes pour résister à de tels efforts. La construction est plus simple et moins onéreuse que celle des solutions actuelles. Seul(s) le (les) cylindre(s) et pistons nécessitent des tolérances d'usinage étroites. Les paliers des entraînements subissent principalement des efforts radiaux. L'absence de distribution avec glace et lumières, de butée axiale, et en général de frottements axiaux permet d'obtenir un meilleur rendement mécanique. La simplicité des organes de distribution (clapets) favorise une réduction du bruit de fonctionnement du au laminage du fluide et à la cavitation. Les applications industrielles sont multiples, en fonction du dimensionnement de la pompe; Quelques exemples: -l'injection directe de combustible pour les moteurs thermiques -le dosage de réactifs chimiques (la simplicité de la pompe permet une construction facile avec des matériaux adaptés) -la transmission de puissance avec une totale plage de réglage (véhicules divers, machines de terrassement, forage, machines tournantes, presses...) -des asservissements de vitesse et de position (robotique, télémanipulateur...). REVENDICATIONS Pompe volumétrique à cylindrée variable pouvant engendrer de fortes pressions. Caractérisée par un ou des cylindres dans lesquels évoluent deux pistons en vis-à-vis. La variation relative du sens de la course des deux pistons (dessin n"2) entraîne une variation continue de la cylindrée par tour de rotation. Cette variation est obtenue par le décalage relatif des organes de commande des pistons opposés (repères 3 et 4 - dessin 1). Un dispositif de coulis seau dont la translation entraîne deux poulies folles, provoque le décalage de la poulie menée par rapport à la poulie motrice (repères 5 et 6 - dessin 2). Ce coulisseau peut-être manoeuvré manuellement ou commandé par un servo-moteur (électrique, hydraulique, pneumatique...) asservi à un dispositif de régulation ou d'automatisme. L'aspiration et le refoulement se font par deux clapets raccordés au milieu du cylindre (fig.l).