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POMPE COMBINEE A HAUTE ET BASSE PRESSION.
L'objet de la présente demande de brevet est une pompe combinée à haute et à basse pression à débit continu. La pompe qui fait 1'objet de la présente demande de brevet se distingue despompes connues de ce genre par un renversement automatique, c-à-d. par la mise hors batterie automatique de la pompe à basse pression lorsqu'une certaine pression est atteinte, par sa marelle légère et sûre, par la simplicité de sa construction et en outre par la possibilité d'augmenter
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la pression jusque bien au dessus de 300 atmosphères par sa marche douce et par la supression de toutes les pièces encom- brantes et gênantes.
Il est prévu toute une série de dispositions assurant le fonctionnement automatique de la pompe dans tous les cas..
Le fonctionnement de la pompe est représenté en deux vues schématiques, dont la première montre le fonctionnement simple de la pompe dans aucun dispositif de sûreté, lesquels- dispositifs ont cependant été reconnus nécessaires en pratique pour l'emploi de la pompe, afin d'éviter tout arrêt dans l'au- tomaticité. En partait de l'explication schématique du fonc- tionnement dans la première figure, il est joint une seconde vue schématique montrant le fonctionnement de la pompe avec les dispositifs supplémentaires tenant compte des exigences ce la pratique.
L'objet de la présente invention est représenté aux des- sins annexés dans lesquels; Fig.l est une démonstration schématique du fonctionne- ment de la pompe dans sa forme la Plus simple.
Fig.2 est une vue de face de la partie postérieure (pompe à basse pression) avec le couvercle enlevé,
Fig.3 donne une coupe longitudinale de la pompe uivan le ligne III-III de Fig.2.
Fig.4 est une vue de coté d'avant, partie en coupe (pompe à haute pression).
Fig.5 donne une vue schématique de la nouvelle dispo- sition de l'objet de l'invention.
Fig.6 est une coupe transversale de la pompe.
Fig.7 montre un détail.
Fig.8 est une vue de dessus de la pompe et spécialement Un dispositif de réglage.
Fig.9 montre la soupape de mise en marche, en vue de face,
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Fig.10 montre la soupape de mise en marche en vue de côté;
Fig.11 montre la même soupape en coupe transverse,,10;
Fig.12 montre la même soupape en coupe longitudinale.
La pompe à basse pression est une pompe ordinaire à engrenage et la pompe à haute pression, une pompe à pistons, avec plusieurs pistons disposés en étoile, La pompe à basse pression consistant en les roues dentées 1 et 2 logées dans un corps 3 chasse le liquide venant de la conduite 4 à tra- vers le canal 5 vers la pompe à haute pression et dans le canal 6 entourant cette dernière, de façon que le liquide em- plisse la pompe à haute pression et le canal 6 et s'écoule partiellement par la soupape 7 de la couronne annulaire 8 dans la conduite de compression 9. L'autre partie du liquide arrive, en repoussant les soupapes 10 dans les chambres à pistons 11 et de là, après avoir fermé les soupapes 10 et ouvert les sou- papes de compression 13 par le mouvement des pistons 12,
à travers le canal de ' passage 14 dans le canal annulaire exté- rieur 15, et de ce lui-ci dans le canal de compression 9, Par la 'pénétration du liquide dans le corps de pompe à haute pression proprement dit, il n'est pas besoin d'un dispositif spécial de renvoi du piston 12 contre l'excentrique 16 car les pistons sont toujours pressés par le liquide contre l'ex-
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Lorsqu'il se produit dans la conduite de compression une certaine pression qui charge suffisamment la soupape 7 pour que la pression de la roue à engrenage 1,2 ne suffise plus à soulever cette soupape 7, il ne passe plus dans le canal de compression 9 à travers le canal de passage 14 et la conduite annulaire 15 de la quantité de liquide refoulée par le piston 12 de la pompe à haute pression, Lorsque la pression diminue, la soupape 7 s'ouvre de nouveau, et la pompe à engrenage 1-2 recharge immédiatement la conduite de compres-
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sion 8-9.
Aux basses pressions, c'est-à-dire de o à environ
3 atm. le remplissage, et, par suite, l'augmentation de pres- sion sont très rapides parce que la' quantité totale Q, refou- lée par la pompe à engrenage pénètre dans la conduite de compression, Cette charge Q, qui pénètre dans la conduite de compression, se compose de la charge directe de la conduite annulaire 6 qui passe à travers la soupape 7, et de la charge de la pompe à pistons, Lorsque la pression s'est élevée à en- viron 3 atmosphères, il suffit de charges considérablement moindres pour augnenter rapidement la pression.
La charge de la pompe à piston suffit donc entièrement à elle seule.' Tou- te la force de la pompe à pression est donc utilisée simple- ment à l'augmentation de la pression, puisque le liquide pé- nètre dans la pompe à piston sous la pression de la pompe à engrenage. La construction pratique représentée montre les deux roues dentées 17 et 18 de la pomps à engrenage.
Le ca- nal d'admission 19 vers la pompe à engrenage est dispose la- téralemnt, et. en face de lui se trouve le canal d'admission
20 vers la pompe à haute pression,
Dans l'exemple d'exécution, la pompe à basse pression est disposée devant la pompe à haute pression et ces deux pom- pas sont concentriques, l'arbre 21 de la pompe à piston ser- vent en même temps d'axe à l'une des roues d'engrenage. Pour produire le mouvement des pistons à haute pression 22 de la pompe à haute pression., ils sont pressés contre un coussinet à billes 23 ménagé sur une manivelle 24 de l'arbre 21.
Le liquide pénétrant de la pompe à basse pression travers le canal 20, arrive pour l'admission dans la pompe à haute pression, à travers la soupape 25 dans l'intérieur du cy- lindre 26 et pressa les pistons 22 contre les coussinets à billes 23 c-à-d, contre la manivelle 24.
Lors de la descente des pistons, le liquide ouvrira les soupapes 27 et pénètrera dans le canal annulaire 28 pour Passer de celui-ci dans le cnaal
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à haute pression 29,
Aussi longtemps qu'une pression déterminée, réglable à l'avance ..n'est pas atteinte,l'autre partie du liquide du ca- nal annulaire 20 soulève la soupape de retour 30 et passe dans le canal transversal 31 et de celui-ci dans le canal à haute pression 29.
Lorsque la pression a atteint un certain degré, tel que la pression de la colonne de liquide venant de la pompe à engrenage ne peut plus vaincre la contrepression chargeant la soupape 30, le liquide passe simplement vers la pompe 4 piston et n'est refoulé que pax celle-ci dans le canal à haute pression 29, Comme la pompe à basse pression, dans ce cass, dé- bite une plus grande quantité de liquide que la pompe à pis- ton ne peut en refouler, ilest monté de préférence dans la conduite une soupape, non représentée au dessin, qui refoule l'excès de charge dans le réservoir à liquide., par exemple le réservoir d'huile. La Fig.a montre cette soupape de retour à haute pression en coupe A-B.
La coupe B-C montre les soupapes d'admission pour la pompe à haute pression, la coupe C-D les pistons à haute pression et la coupe D-4 les soupapes de sortie à haute pression,
Du canal de communication 5 entre la pompe à haute pres- sion et la pompe à basse pression, part une conduite 32 qui est fermée par le cône de soupape 33 sous l'action d'un ressort réglable 34. Du canal 32, un canal de dérivation 35 mené à un mécanisme de renversement et de la chambre 36 logeant le res- sort 34, un canal 37 passe également vers le mécanisme de ren- versement,, Ce mécanisme de renversement consiste en une douil- le 38 dans laquelle peut se mouvoir en va, et vient un piston double 39-40.,
assemblé par une tige. Un prolongement 42 de la tige de piston s'appuie contre une plaque à ressort 43 qui est sous l'action d'un. contre ressort réglable 44, De cette douille ou corps de distribution 38, un canal 45 aboutit à
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l'extérieur c-à-d. comme toute la pompe est noyée dans l'huile$ dans le réservoir d'huile. Le corps de distribution est relié à la conduite à haute pression 9 par un canal 46, ce qui fait que la pression venant du canal à haute pression agit sur le côté postérieur du piston 39.
Lorsque la pression dans la con- duite 9 est plus grande que la pression du ressort 44, les pistons 39 et 40 se déplacent, découvrent la conduite 35 et ouvrent les conduites 37 et 45-. Dans le corps de soupape 36 il est prévu d'autres lumières 47 qui lorsque la soupape 33 est ouverte, laissent passer l'huile dans le corps.
Cet appareil fonctionne de la manière suivante: la pompe à basse pression a une hauteur de refoulement atteignait 15 atmosphères, Toutefois, il n'est pas avantageux, de solliciter cette pompe jusqu'à, cette hauteur de refoulement, car la pompe a basse pression sert simplement à alimenter le liquide à la pompe à h::
ute pression, à presser les pistons contre l'excen- trique moteur et à produire un remplissage rapide, Il convient donc de foire fonctionner la pompe à basse pression à une pression beaucoup moindre, par exemple 2 à 3 atmosphère. Quand dons la pompe à basse pression refoule le liquide vers la pompe à haute pression, comme montré dans le croquis explicatif senématique, on retrouve la même pression dans la conduite 32- 35, dans la cavité entre les pistons 39 et 40 de la soupape de renversement 38, dans la conduite de retour 37 et derrière le soupape dans la chambre 36. La soupape 35 est complètement équilibrée.
Lorsque la pression augmente dans la conduite 9, par exemple à 2,5 atem, le ressort 44 de la soupape de distri- bution 38 étant réglé à cette pressbn, les doubles pistons 39, 40 lors d'une nouvelle augmentation de la pression) vaincront la pression du ressort 44 et reculeront, recouvriront le ca- nal 35 et libèreront les canaux 37 et 45.
Par suite la soupape 33 précédemment équilibrée est déchargée sur sa face postérieure et recule, ce qui fait qu'il règne brusquement dans la conduite
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et dans le canal 6 une dépression qui a, pour effet de fermer immé- diatement la soupape 7. La soupape 33 qui est maintenant dé- chargée sur sa fece postérieure ne permet plus une -pression supérieure à 2 atm. à quoi le ressort 34 est réglé.
Ia liquide refoulé en plus soulève le cône de soupape 33 dans le corps de la soupape et passe par les ouvertures 47, Toutefois la pompe à haute pression continue à recevoir une grande quantité de liquide qu'il lui est impossible d'utiliser, car par suite de l'accroissement de la pression, il ne faut plus qu'une quanti- té de liquide relativement minime pour augmenter cette pression.
Toutefois, par le fonctionnement dans le milieu du fluide même, beaucoup de travail est gaspillé inutilement par le frotte- ment intérieur. Pour remédier à cet inconvénient, l'espace de course des pistons à haute pression diminue avec l'accrois- sement de pression, la, course devenant plus minime. Pendant la course, les pistons à la, haute pression sont repoussés par l'excentrique 12 dans leur position extérieure et sont repoussés ensuite contre l'excentrique par le liquide, ou plus tôt Par la pression du liquide venant de la pompe à basse pression.
Un dispositif spécial, consistant en un disque à came 38 possédant une came spéciale ou un plan incliné parti- culier pour chaque piston, permet de régler le retour du pis- ton de fagon que cette course en retour ne soit Pas complète, mais qu'il reste etre les pistons et l'excentrique 12 qui les commande, un jeu plus ou moins grand correspondant au réglage du disque à came sur lequel le piston vient s'appuyer par sa butée 49, On obtient ainsi que la course des pistons diminue ou en d'autres termes, que l'espace de course des pistons devient plus petit.
Les Figs. 6 à 12 montrent un exemple d'exécution de cette disposition représentée schématiquement dans la Fig.5; les Figs. 5 à 8 montrent le dispositif de réglage pour la coures des pistons et les Figs. 9 à 12 la soupape de commande,
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A travers le couvercle 5 0 de la pompe passe un arbre 51 portant des bras latéraux 52. Ces bras 52 prennent dans deux prolongements 53 de la bague à came 48 qui possède sur le côté opposé, des plans inclinés,. Les pistons 22 présentent dans leur partie inférieure 57 un évidement rectangulaire dans lequel s'en- gagent les plans inclinés de la bague à came 48. Selon le réglage de cette bague à came, le prolongement supérieur des pistons 54. 22 vient s'appuyer plus tôt ou plus tard.
On peut ainsi régler la course en profondeur du piston qui, lors d'une av@nce à la butée,, devient plus courte que lors @ d'un retard à 12 butée, Le réglage de la. bague à came 48 peut s'opérer mé- caniqumeen en coopération ave c la soupape 38 ou la soupape de commande 36, ou bien à la main.. A cette fin la bague à came 48 possède les prolongements 53 susmentionnés qui prennent dans des fentes 55 du faux couvercle 56 servant en même temps à sup- porter l'arbre 21, Dans les intervalles entre chaque paire de ces prolongements 53 prennent les bras latéraux 52 de l'arbre
51.
Toute rotation de l'arbre 51 a donc pour conséquence une rotation de la bague à came, et par conséquent une avance ou un retard à la butée des pistons 54, 22 contre la bague à came
48. La soupape de commande 36 (Figs. 9 à 12) consiste en le logement 58 qui est raccordé par une tubulure filetée 59 à la conduite de communication entre la pompe à haute pression et la pompe à basse pression.
A l'intérieur de ce logement, se trouve le cône de soupape 60 sous l'action du ressort 61 qui est réglé par la vi s 62, Un canal de dérivation 63 relie le canal (le communication entre la. pompe à haute pression et la pompe à basse pression (20) avec un canal de distribution 64 contenu dans un logement latéral 65, Dans le canal de distri- bution est disposé le double piston 66-67 dont une extrémité s'appuie contre la plaque à ressort 68, qui sous l'influence d'un ressort 69 réglable par un écrou 70, est constamment pous- sée à sa position extrême.
Du canal à haute pression une con- duite 71 débouche dans l'extrémité opposée du double piston, ce
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Qui fait que la pression régnant en ce point ne peut que dé- placer le piston en comprimant le ressort. Dans le canal 64. débouchent trois canaux 72, 63, 73. si la pression du ressort est encore plus forte que la pression provenant de la conduite à haute pression, les canaux 63 et 73 sont reliés entre eux, l'avant et larrière de la soupape 60 recevant la même pres- sion et étant équilibrée.
Si la pression dans la conduite principale surmonte la force antagoniste du ressort 69, le double piston se déplace, la conduite 73 et la. conduite 72 sont mises en communication entre elles et la face postérieure de la soupape 60 est soulagée et la, soupape joue. Par les ouvertures 74 le liquide sort, produisant une dépression dans les c on- duites de la pompe à basse pression vers la, conduite 9, ce qui a pour conséquence ne fonctionnement immédia.t de la sou- pape 30. Toutefois, le double piston 66, 67 reste dans sa po- sition actuelle, et l'excès de liquide débité par la, pompe basse pression pénètre sous le cône soulevé de la soupape 60 et s'écoule par l'ouverture d'évacuation 74 dans le réservoir d'huile.
REVENDICATIONS.
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