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L'invention se rapporte à une pompe à fluide haute pres- sion convenant, par exemple, à l'alimentation de sondes d'injection de liquides sous pression dans les roches, plus particulièrement à l'injection d'eau dans les couches de charbon avant l'abatage. On sait que le liquide d'injection doit se trouver à cet effet sous une pression atteignant plusieurs centaines de kilogrammes par cen- timétre carré. La pompe conforme à l'invention, permettant de mettre un fluide quelconque sous une haute pression au moyen d'un fluide moteur se trouvant sous une pression de par exemple 3 à 10 kg/cm2, convient particulièrement à cet usage spécial dans les mines.
Conformément a l'invention, la pompe comporte des paires de cylindres co-axiaux d'alésages différents, dont le cylindre de grand alésage reçoit le fluide moteur et le cylindre de petit alésa- ge le fluide à mettre sous pression, une pièce intermédiaire consti-
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tuant la tête de cyli@@re pour les cylindres de petit alésage de plus Leurs paires de cylindres co-axiaux, cette pièce étant pourvue de conduits d'entrée pour les fluides et de sortie pour le fluide mis sous haute pression, ainsi que de soupapes de distribution de ce fluide, une tige de piston portant les pistons des cylindres de grand et de petit alésage,
et un dispositif de renversement du cou- rant du fluide moteur agissant de manière que les paires de cylin- dres co-axiaux travaillent en mouvement alternatif comme pompes dif- férentielles.
La pompe comporte de préférence au moins deux paires de cylindres co-axiaux opposées l'une à l'autre ayant une tige de'pis- ton commune. Le piston des cylindres de petit alésage est avantageu- sement un manchon plongeur glissé sur la tige de piston commune, ce manchon ayant un diamètre inferieur à l'alésage de ces cylindres, ce qui offre l'avantage de pouvoir modifier, par le simple rempla- cement des manchons par des manchons d'un autre diamètre, le rap- port entre la section de pistons d'une paire de cylindres co-axiaux, et d'adapter le cylindre de petit alésage à la nature du fluide à mettre sous haute pression.
Le dispositif de renversement du courant du fluide moteur est logé dans un conduit s'étendant parallèlement à l'axe des cylin- dres d'une tête à l'autre des cylindres de grand alésage de deux paires de cylindres co-axiaux opposés. Il comprend un distributeur se déplaçant dans le conduit pour ouvrir et fermer des lumières ren- versant le courant du fluide moteur, et un ou plusieurs organes qui provoquent le déplacement brusque du distributeur et sont actionnés alternativement par les pistons des cylindres de grand alésage quand ces pistons se rapprochent des têtes des cylindres.
Avantageusement, les organes commandant le déplacement du distributeur sont constitués par deux petits pistons coulissant dans le conduit, dont chacun est pourvu de deux gorges circonférentielles et d'une tige de piston qui est guidée à une extrémité du conduit et pénètre dans la chambre de l'un des cylindres de grand alésage, des
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ressorts prenant appui sur des rondelles fixées dans le conduit et poussant les petits pistons vers les extrémités du conduit, les ron- delles étant placées de façon à limiter de part et d'autre le dépla- cement du distributeur dans le conduit.
Ce dernier est pourvu d'une part, de lumières qui mènent à une conduite de fluide moteur sous pression et, d'autre part, de lumières reliant les tubes d'échappe- ment avec des espaces qui sont ménagés des deux côtés du distribu- teur entre ce dernier et les petits pistons et constituent des cham- bres de cylindre, les premières de ces lumières étant fermées par les petits pistons et les secondes ouvertes par l'une des gorges cir- conférentielles des petits pistons quand ceux-ci se trouvent sous l'effet des ressorts en position d'extrémité et font pénétrer leurs tiges dans la chambre des cylindres de grand alésage.
Ces organes agissent de manière que l'un des petits pistons, en se déplaçant quand sa tige est repoussée par le piston du cylindre de grand alésa- ge lorsque ce piston se rapproche de la tête de ce cylindre, ferme la communication entre l'espace constituant chambre de cylindre et la lumière d'échappement et ouvre par l'autre de ses gorges la lumiè- re menait à une conduite de fluide moteur sous pression, permettant à ce fluide de pénétrer dans l'espace constituant chambre de cylin- dre et de déplacer brusquement le distributeur vers son autre posi- tion extrême.
Le distributeur comporte deux rainures circonférentielles et le conduit dans lequel le distributeur est déplacé, des lumières auxquelles aboutissent, d'une part, une communication venant de la chambre de fond de cylindre de l'un des cylindres de grand alésage et de la chambre de tête de cylindre du second de ces cylindres et une communication venant de la chambre de tête de cylindre du pre- mier et de la chambre de fond de cylindre du second de ces cylindres et, d'autre part, l'arrivée du fluide moteur sous pression et l'échap. pement, les rainures du distributeur reliant alternativement, suivant la position de ce dernier, l'une des communications à l'arrivée de ce fluide et l'autre à l'échappement.
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Ru Í.Il'" if, une :c^cuiu,e f'or:ne des organes coixaa.n- -ton d<Ki>iacp,>:ents du distributeur, le conduit s'étendant entre le,3 têtes des cylindres de grand alésage renferme un organe com- prenant une tige coulissante ayant une longueur telle que l'une de
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ses extrét'li tés pénètre dans la chajiibi7c de l'un des cylindres de grand alésage quand l'autre extrémité est à fleur de la face inté- rieure de la tête de cylindre du second de ces cylindres, un distri- buteur qui est solidaire de la tige et pourvu d'une lumière d'arri- vée du fluide moteur et d'une lumière d'échappement, des conduites axiales ménagées dans la tige, l'une de ces conduites mettant la chambre du premier de ces cylindres en communication avec la lumiè- re d'échappement,
et l'autre de ces conduites la chambre du second avec la lumière d'arrivée du fluide moteur, et un moyen assurant un déplacement accéléré du distributeur quand la tige pénétrant dans la chambre du premier cylindre de grand alésage est actionné par le pis- ton de ce cylindre se rapprochant de la tête de cylindre. Le moyen pour accélérer le déplacement du distributeur comporte, par exemple des doigts pivotants inclines qui sont Montés dans des évidements du conduite, engrènent des encoches de la tige et culbutent brusque- ment sous la pression d'un ressort bandé pendant leur redressement quand la tige est déplacée par le piston d'un cylindre de grand alé- sage.
Suivant une variante, ce moyen comporte un coulisseau qui est solidaire de la tige et forme un piston double face se déplaçant d'une extrémité à l'autre d'un évidement pratiqué dans le conduit.
Ce coulisseau comporte des rainures longitudinales disposées en face d'une rainure prévue dans le conduit et alimentées de fluide moteur, ainsi que des canalisations aboutissant à des lumières et permettant au fluide enfermé dans 1'avidement d'un coté du coulisseau de passer par une lumière d'échappement quand la tige est déplacée par le pis- ton de l'un des cylindres de grand alésage, ce déplacement de la ti- ge faisant en même temps passer du fluide moteur par les rainures dans un espace se créant de l'autre côte du coulisseau par le dépla- cement de ce dernier, pour y produire, par sa pression, l'accéléra-
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tion du renversement des courants de fluide alimentant les cylindres moteurs.
Le mouvement des va-et-vient imprimé aux pistons des cylin- dres de grand alésage par le fluide moteur fait plonger alternative- ment les manchons constituant les pistons des cylindres de petit alé sage dans les chambres de ces cylindres. Ils y mettent sous pression le fluide qui y est introduit à travers la pièce intermédiaire cons- tituant la tête de cylindre des cylindres de petit alésage et expul- sent simultanément par cette même pièce le fluide rais sous pression.
A cet effet, la pièce intermédiaire comporte deux évidements formant des chambres de soupape, dont l'un communique avec l'entrée du flui- de à mettre sous pression et l'autre avec la sortie du fluide mis sous pression, chacun des évidements étant relié par des canalisa- tions aux chambres des deux cylindres de petit alésage et pourvu de deux sièges pour des billes qui y sont maintenues sous l'effet de ressorts, les sièges étant disposés de façon qu'à l'entrée, le fluide puisse pénétrer alternativement dans la chambre de celui des cylindres qui n'est pas sous pression et qu'à la sortie, le fluide, mis alternativement sous pression dans l'un des cylindres n'ait pas d'accès à l'autre cylindre.
La pièce intermédiaire comporte un robinet à chacune des deux entrées de fluide, et pour la mise en marche de la pompe, on ouvre d'abord le robinet connecté à la conduite du fluide à mettre sous pression et ensuite le robinet de la conduite du fluide moteur.
Quand la pompe est destinée au travail dans les mines, plus particu- lièrement à l'imprégnation des roches par un liquide sous pression, le fluide moteur est de préférence de l'air comprimé. En ce ces, la pompe e st avantageusement montée sur une tôle fondant traîneau et . comportant aes tôles montantes qui entourent les échappements en vue d'empêcher la formation de courants d'air pouvant soulever des poussières en balayant le sol.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple plusieurs formes d'exécution de l'invention, appliquée à une pompe servant
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particuliert"lE'l1:t a l'ali1l!eJ1l;tj,i!Hl de sondes pour l"injectiop7aeÍi- quide sous pression dans cies roches telles -que !Le 'charbon,..
.La figure 1 .est une 'coupe axiale schématique d'aune pompe .constituée de deux paires opposées de .cylindres co-axiaux, dans la- quelle .certains -conduits qui sont en fait-noyés dans la nasse,, .-sont montrés pour plus de'clarté sous forme de 'conduites disposées à l'ex- térieur ; les figures 2 .et 3 se rapportent à .des variantes.du dispo- sitif de renversement du oourant du fluide moteur la figure 4 lest une .coupe suivant la ligne IV - IV de la figure 1 ;
; la figure .5 est une coupe suivant la ligne .brisée V - V de la figure 4 et, la figure 6 est ,une vue de face d'une pompe,
La pompe comprend essentiellement deux paires opposées de cylindres co-axiaux 1,2 et 1', 2' d'alésages différents,, dont lés cylindres il -et 1 reçoivent le fluide moteur qui; pour 1?.emploi par.:..., ticulier envisagé, est de 1 air comprimé à .une pression usuelle dans les mines, et les cylindres 2 et 2' le fluide à mettre sous pression, en l'occurence de l'eau du réseau de .distribution.. Il est clair que la pompe décrite convient, dans d'autres cas d'application, à la mise sous pression d'autres fluides et peut être actionnée par d'autres fluides moteurs que l'air comprimé.
Les pistons 3 et 3' des cylindres 1 et l' sont montés. sur la tige de cylindre commune 4 sur laquelle sont également -fixés les manchons 5 et, 5-1 plongeant dans les chambres 6 et 6' des cylindres 2 et 2'. Les cylindres 2 et 2' sont pourvus de chemises 7 en un ma- tériau convenable, par exemple en acier inoxydable, et bêlements d'étanchéité 8, et'sont montés sur une plaque intermédiaire 9 dans laquelle sont ménagées les arrivées 10 et 11( figure 4) d'air com- primé et d'eau du réseau de distribution, la sortie 12 d'eau mise sous pression, ainsi que les chambres des soupapes 13 et 13' (figure 5) dont chacune possède deux sièges à billes 14 maintenues par des
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ressorts 15,
et communique p r des canalisations 16 et 16' avec les chambres 6 et 6' des cylindres 2 et 2'. Les soupapes 13 et 13' sont disposées de manière qu'à l'arrivée, l'eau ait accès seulement à la chambre 6 qui, momentanément, n'est pas sous pression et qu'à la sortie, l'eau qui vient d'être mise sous pression dans la chambre 6' par le manchon 5' ne puisse atteindre la chambre 6 et soit obligée de quitter l'appareil par 12.
Le dispositif de renversement du courant d'air comprimé est monté dans un conduit 17 allant le long des cylindres 2 et 2' de la tête 18 du cylindre 1 à la tête 18' du cylindre l'.
Suivant une première forme d'exécution de l'invention (figure 1), le conduit 17 renferme un piston distributeur 19 qui est pourvu de rainures circonférentielles 20 et 21 et peut se dé- placer entre les rondelles fixes 22 et 22', de deux petits pistons
23 et 23' qui sont disposés aux extrémités du conduit 17 et possè- dent des gorges 24 et 25 communiquant avec une forure 26, et une tige 27, respectivement 27' pouvant pénétrer dans les chambres de tête 28 et 28' des cylindres 1 et 1', ainsi que des ressorts 29, 29' qui prennent appui sur les rondelles 22, 22' et poussent les petits pistons 23, 23' vers leur position extrême, montrée sur la figure
1 pour le piston 23.
Le conduit 17 est pourvu d'une communication
30 d'air comprimé aboutissant aux lumières 31 et 31', de lumières d'échappement 32, 32', 33 et 33', et de lumières 35 et 35' aux - quelles sont reliées d'une part la conduite 36 allant vers-la cham- bre de tête de cylindre 28 du cylindre 1 et vers la chambre de fond de cylindre 37' du cylindre 1' et, d'autre part, la conduite 36' al- lant vers la chambre de fond de cylindre 37 du cylindre 1 et vers .la chambre de tête de cylindre 28' du cylindre 1'.
Lorsque la tige de piston 27 n'est pas en contact avec le piston 3, la conduite 36 communique par la rainure 20 du piston dis- tributeur 19 avec L'échappement 33, la lumière 31 de la conduite d'air comprimé 30 est fermée par le petit piston 23 et l'espace 38 ' centre le piston distributeur 19 et le petit piston 23 est en commu-
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nication avec 1'échappement 32 par la forure 26 et la gorge 24.
Quand, à la fin de la course du piston 3' vers la tête du- cylindre l',ce piston pousse la tige 27' vers l'intérieur du conduit 17, le déplacement du petit piston 23' ferme la lumière d'échappement 32' et dégage la lumière 25' ; de l'air comprimé, venant de la commu- nication 30, peut pénétrer par la gorge 25' et la forure 26' dans l'espace 38' et, en s'étendant à travers la rondelle 22', déplacer rapidement le piston distributeur 19 vers la rondelle 22 pour éta- blir la situation représentée sur la figure 1. Dès qué le piston 3' se sera au début de sa course de retour éloigné de la tige 27' du petit piston 23', ce dernier sera repoussé par le ressort 38' vers sa position de repos à l'extrémité du conduit 17, et l'air enfermé dans l'espace 38' pourra se dégager par l'échappement 32'.
Il est évident que le piston distributeur 19 n'est pas affecté par le mou- vement du petit piston 23' et maintiendra sa position jusqu'à ce que le piston 3 aura frappé la tige 27 et mis le petit piston 23 en fonc- tionnement.
Suivant une autre forme d'exécution (figures 2 et 3), une tige coulissante 39 est logée dans le conduit 17 et une extrémité de la tige pénètre alternativement dans l'une des chambres 28 et 28' des cylindres 1 et 1' où. elle entre en contact avec les pistons de ces cylindres. La tige comporte des perforations axiales 40 et 40' qui aboutissent à l'endroit de la distribution, soit devant une lumière d'entrée d'air comprimé 41 soit devant l'une des lumières d'échappement 42 ou 42'. Ces perforations alimentent directement . d'air comprimé l'une des chambres 28 ou 28' et mettent l'autre à l'échappement, suivant la position de la tige 39.
Dans la variante montrée sur la figure 2, le déplacement de la tige 39 dans le conduit 17 est accéléré par des doigts 43 pivo- tants inclinés qui sont montés dans des évidements 44 du conduit 17 et engrènent des encoches 45 de la tige 39. Ces doigts culbutent brusquement sous¯la pression d'un ressort 46 qui est bandé pendant que les doigts sont redressés quand la tige est déplacée par les pistons 3 ou 3'.
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La variante qui fait l'objet de la. figure 3 comporte à l'endroit de la distribution un coulisseau 47 agissant en piston double face qui est solidaire de la tige 39 et peut se déplacer d'une extrémité à l'autre d'un évidement 48 ménagé dans le conduit
17. Ce coulisseau comporte des rainures longitudinales 49 et 49' disposées en face d'une rainure 50 prévue dans le conduit et ali- mentée d'air comprimé, ainsi que des canalisations 51 et 51' abou- tissant aux lumières 52 et 52'.
Quand la tige 39 est déplacée par les pistons 3 ou 3', par exemple par le piston 3' comme représenté sur la figure 3, la lumière 52 passe sur l'échappement 42, ce qui permet à l'air enfermé dans l'espace 53 de s'échapper pendant que cet espace se réduit, tandis que de l'air comprimé se trouvant dans la rainure 50 peut atteindre la rainure 49', pénétrer dans l'espace qui se crée du côté droit et, par sa pression, accélérer le déplacement de la tige vers la chambre 28, en vue de renverser les courants de l'air dans les perforations 40 et 40', ainsi que dans les canalisations non reproduites sur les figures 2 et 3 qui mènent aux chambres 37 et 37'.
La pompe formée de deux paires de cylindres 1, 2 et 1', 2' réunies par des tirants qui traversent par des perforations 54 (fi- gure 4) la plaque intermédiaire 9, sur laquelle sont visibles sur la figure 6 l'entrée 10 d'air comprimé et la sortie 12 d'eau mise sous pression, est montée sur une tôle 55 recourbée aux bouts sur laquelle sont fixées des tôles montantes 56, créant entre.les cylin- dres 1 et l', le long des cylindres 2 et 2', un espace dans lequel donnent les échappements de l'air sortant; ces montants empêchent ce dernier de s'éloigner en tourbillons soulevant la poussière du sol.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution qui ont été décrites et représentées à titre d'exemple, ,et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications,
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The invention relates to a high pressure fluid pump suitable, for example, for supplying probes for injecting liquids under pressure into rocks, more particularly for injecting water into layers of coal. before slaughter. It is known that for this purpose the injection liquid must be under a pressure of up to several hundred kilograms per square centimeter. The pump according to the invention, making it possible to put any fluid under a high pressure by means of a working fluid under a pressure of for example 3 to 10 kg / cm2, is particularly suitable for this special use in mines.
In accordance with the invention, the pump comprises pairs of co-axial cylinders with different bores, the large bore cylinder of which receives the working fluid and the small bore cylinder the fluid to be pressurized, an intermediate piece consisting of -
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killing the cylinder head for cylinders of small bore more Their pairs of co-axial cylinders, this part being provided with inlet conduits for the fluids and outlet for the fluid put under high pressure, as well as valves for distributing this fluid, a piston rod carrying the pistons of the large and small bore cylinders,
and a device for reversing the flow of the working fluid acting so that the pairs of coaxial cylinders work in reciprocating motion as differential pumps.
The pump preferably comprises at least two pairs of coaxial cylinders opposed to each other having a common piston rod. The piston of small-bore cylinders is advantageously a plunger sleeve slipped on the common piston rod, this sleeve having a diameter smaller than the bore of these cylinders, which offers the advantage of being able to modify, by simple replacement. - cementing of the sleeves by sleeves of another diameter, the ratio between the section of pistons of a pair of co-axial cylinders, and adapting the cylinder of small bore to the nature of the fluid to be put under high pressure.
The working fluid flow reversal device is housed in a conduit extending parallel to the axis of the cylinders from one head to the other of the large bore cylinders of two pairs of opposing coaxial cylinders. It comprises a distributor moving in the duct to open and close ports reversing the flow of the working fluid, and one or more members which cause the abrupt displacement of the distributor and are actuated alternately by the pistons of the cylinders of large bore when these. pistons approach the heads of the cylinders.
Advantageously, the members controlling the movement of the distributor consist of two small pistons sliding in the duct, each of which is provided with two circumferential grooves and a piston rod which is guided at one end of the duct and enters the chamber of the duct. 'one of the large bore cylinders,
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springs bearing on washers fixed in the duct and pushing the small pistons towards the ends of the duct, the washers being placed so as to limit on either side the movement of the distributor in the duct.
The latter is provided, on the one hand, with openings which lead to a pressurized working fluid line and, on the other hand, with openings connecting the exhaust tubes with spaces which are provided on both sides of the distributor. tor between the latter and the small pistons and constitute cylinder chambers, the first of these openings being closed by the small pistons and the seconds opened by one of the circumferential grooves of the small pistons when these are under the effect of the springs in the end position and cause their rods to penetrate into the chamber of large bore cylinders.
These organs act so that one of the small pistons, by moving when its rod is pushed back by the piston of the large bore cylinder as this piston approaches the head of this cylinder, closes the communication between the space constituting the cylinder chamber and the exhaust port and opens through the other of its grooves the light led to a pressurized working fluid line, allowing this fluid to enter the space constituting the cylinder chamber and suddenly move the distributor to its other extreme position.
The distributor has two circumferential grooves and the duct in which the distributor is moved, openings which lead, on the one hand, to a communication coming from the cylinder bottom chamber of one of the large bore cylinders and from the pressure chamber. cylinder head of the second of these cylinders and a communication coming from the cylinder head chamber of the first and the cylinder bottom chamber of the second of these cylinders and, on the other hand, the arrival of the working fluid under pressure and the escape. pement, the grooves of the distributor alternately connecting, depending on the position of the latter, one of the communications to the arrival of this fluid and the other to the exhaust.
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Ru Í.Il '"if, a: c ^ cuiu, e f'or: ne of the organs coixaa.n- -ton d <Ki> iacp,>: ents of the distributor, the duct extending between the, 3 heads large-bore cylinders contain a member comprising a sliding rod having a length such that one of
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its ends penetrate into the chajiibi7c of one of the large bore cylinders when the other end is flush with the inside face of the cylinder head of the second of these cylinders, a distributor which is integral of the rod and provided with an inlet port for the working fluid and an exhaust port, axial conduits formed in the stem, one of these conduits placing the chamber of the first of these cylinders in communication with the exhaust light,
and the other of these conduits the chamber of the second with the inlet port of the working fluid, and a means ensuring an accelerated movement of the distributor when the rod entering the chamber of the first cylinder of large bore is actuated by the piston of this cylinder approaching the cylinder head. The means for accelerating the movement of the distributor comprises, for example, inclined pivoting fingers which are mounted in recesses in the pipe, engage notches in the rod and tumble abruptly under the pressure of a loaded spring during their uprising when the rod is moved by the piston of a large bore cylinder.
According to a variant, this means comprises a slide which is integral with the rod and forms a double-sided piston moving from one end to the other of a recess made in the duct.
This slide comprises longitudinal grooves arranged opposite a groove provided in the duct and supplied with driving fluid, as well as pipes leading to openings and allowing the fluid enclosed in the recess on one side of the slide to pass through a exhaust port when the rod is displaced by the piston of one of the large bore cylinders, this displacement of the rod at the same time causing working fluid to pass through the grooves in a space created by it. other side of the slide by the displacement of the latter, to produce there, by its pressure, the acceleration.
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tion of the reversal of the fluid currents feeding the engine cylinders.
The reciprocating movement imparted to the pistons of the large bore cylinders by the working fluid causes the sleeves constituting the pistons of the small damage cylinders to plunge alternately into the chambers of these cylinders. They pressurize therein the fluid which is introduced into it through the intermediate part constituting the cylinder head of the small bore cylinders and simultaneously expel the pressurized fluid through this same part.
For this purpose, the intermediate piece has two recesses forming valve chambers, one of which communicates with the inlet of the fluid to be pressurized and the other with the outlet of the pressurized fluid, each of the recesses being connected by pipes to the chambers of the two small bore cylinders and provided with two seats for balls which are held there by the effect of springs, the seats being arranged so that at the inlet, the fluid can penetrate alternately in the chamber of that of the cylinders which is not under pressure and at the outlet, the fluid, alternately pressurized in one of the cylinders, has no access to the other cylinder.
The intermediate piece has a valve at each of the two fluid inlets, and to start the pump, first open the valve connected to the pipe for the fluid to be pressurized and then the valve for the fluid pipe. engine.
When the pump is intended for work in mines, more particularly for impregnating rocks with a pressurized liquid, the working fluid is preferably compressed air. In this, the pump is advantageously mounted on a sled and melting plate. comprising aes rising sheets which surround the exhausts in order to prevent the formation of air currents which can raise dust by sweeping the ground.
The accompanying drawing shows by way of example several embodiments of the invention, applied to a pump serving
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In particular, it has ali1l! eJ1l; tj, i! Hl of probes for injectiop7aeÍiquide under pressure in such rocks as! Coal, ..
Figure 1 is a schematic axial section through a pump consisting of two opposing pairs of co-axial cylinders, in which some ducts which are in fact embedded in the trap are. shown for clarity as conduits arranged on the outside; FIGS. 2 and 3 relate to variations of the device for reversing the flow of the working fluid; FIG. 4 is a section taken along line IV - IV of FIG. 1;
; FIG. 5 is a section on the broken line V - V of FIG. 4 and, FIG. 6 is a front view of a pump,
The pump essentially comprises two opposite pairs of co-axial cylinders 1,2 and 1 ', 2' of different bores ,, whose cylinders it -and 1 receive the working fluid which; for the use by.: ..., particularly envisaged, is 1 compressed air at a pressure usual in mines, and the cylinders 2 and 2 'the fluid to be pressurized, in this case the water from the distribution network .. It is clear that the pump described is suitable, in other cases of application, for the pressurization of other fluids and can be actuated by other motive fluids than compressed air .
Pistons 3 and 3 'of cylinders 1 and 1' are mounted. on the common cylinder rod 4 on which are also -fixed the sleeves 5 and 5-1 plunging into the chambers 6 and 6 'of the cylinders 2 and 2'. The cylinders 2 and 2 'are provided with liners 7 of a suitable material, for example stainless steel, and sealing bleats 8, and are mounted on an intermediate plate 9 in which the inlets 10 and 11 are formed ( figure 4) of compressed air and water from the distribution network, the pressurized water outlet 12, as well as the valve chambers 13 and 13 '(figure 5), each of which has two ball seats 14 maintained by
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springs 15,
and communicates by pipes 16 and 16 'with the chambers 6 and 6' of the cylinders 2 and 2 '. The valves 13 and 13 'are arranged so that on arrival, the water has access only to chamber 6 which, momentarily, is not under pressure and that at the outlet, the water which comes from 'being pressurized in the chamber 6' by the sleeve 5 'cannot reach the chamber 6 and is obliged to leave the apparatus by 12.
The device for reversing the current of compressed air is mounted in a duct 17 going along the cylinders 2 and 2 'from the head 18 of the cylinder 1 to the head 18' of the cylinder 1 '.
According to a first embodiment of the invention (FIG. 1), the duct 17 contains a distributor piston 19 which is provided with circumferential grooves 20 and 21 and can move between the fixed washers 22 and 22 ', of two small pistons
23 and 23 'which are arranged at the ends of the duct 17 and have grooves 24 and 25 communicating with a bore 26, and a rod 27, respectively 27' which can penetrate into the head chambers 28 and 28 'of the cylinders 1 and 1 ', as well as springs 29, 29' which bear on the washers 22, 22 'and push the small pistons 23, 23' towards their extreme position, shown in the figure
1 for piston 23.
The conduit 17 is provided with a communication
30 of compressed air leading to ports 31 and 31 ', exhaust ports 32, 32', 33 and 33 ', and ports 35 and 35' to which are connected on the one hand the pipe 36 going towards- the cylinder head chamber 28 of cylinder 1 and towards the cylinder bottom chamber 37 'of cylinder 1' and, on the other hand, the pipe 36 'going to the cylinder bottom chamber 37 of the cylinder 1 and towards the cylinder head chamber 28 'of cylinder 1'.
When the piston rod 27 is not in contact with the piston 3, the pipe 36 communicates through the groove 20 of the distributor piston 19 with the exhaust 33, the port 31 of the compressed air pipe 30 is closed. by the small piston 23 and the space 38 'centers the distributor piston 19 and the small piston 23 is in communication
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nication with the exhaust 32 through the bore 26 and the groove 24.
When, at the end of the stroke of the piston 3 'towards the cylinder head 1', this piston pushes the rod 27 'towards the interior of the duct 17, the movement of the small piston 23' closes the exhaust port 32 'and gives off light 25'; compressed air, coming from communication 30, can enter through groove 25 'and bore 26' into space 38 'and, extending through washer 22', rapidly move the distributor piston 19 towards the washer 22 to establish the situation shown in FIG. 1. As soon as the piston 3 'will be at the start of its return stroke away from the rod 27' of the small piston 23 ', the latter will be pushed back by the piston. spring 38 'towards its rest position at the end of duct 17, and the air locked in space 38' can be released through exhaust 32 '.
It is obvious that the distributor piston 19 is not affected by the movement of the small piston 23 'and will hold its position until the piston 3 hits the rod 27 and puts the small piston 23 into operation. .
According to another embodiment (Figures 2 and 3), a sliding rod 39 is housed in the conduit 17 and one end of the rod alternately enters one of the chambers 28 and 28 'of the cylinders 1 and 1' where. it comes into contact with the pistons of these cylinders. The rod has axial perforations 40 and 40 'which end at the location of the distribution, either in front of a compressed air inlet port 41 or in front of one of the exhaust ports 42 or 42'. These perforations feed directly. of compressed air one of the chambers 28 or 28 'and put the other to the exhaust, depending on the position of the rod 39.
In the variant shown in FIG. 2, the movement of the rod 39 in the duct 17 is accelerated by inclined pivoting fingers 43 which are mounted in the recesses 44 of the duct 17 and engage the notches 45 of the rod 39. These fingers tumble abruptly under the pressure of a spring 46 which is loaded while the fingers are straightened when the rod is moved by the pistons 3 or 3 '.
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The variant which is the subject of the. Figure 3 comprises at the location of the distribution a slide 47 acting as a double-sided piston which is integral with the rod 39 and can move from one end to the other of a recess 48 formed in the duct
17. This slide comprises longitudinal grooves 49 and 49 'arranged opposite a groove 50 provided in the duct and supplied with compressed air, as well as pipes 51 and 51' leading to slots 52 and 52 '. .
When the rod 39 is moved by the pistons 3 or 3 ', for example by the piston 3' as shown in Figure 3, the lumen 52 passes over the exhaust 42, allowing the air trapped in the space 53 to escape while this space is reduced, while the compressed air in the groove 50 can reach the groove 49 ', enter the space which is created on the right side and, by its pressure, accelerate the displacement of the rod towards the chamber 28, with a view to reversing the air currents in the perforations 40 and 40 ', as well as in the pipes not shown in Figures 2 and 3 which lead to the chambers 37 and 37'.
The pump formed by two pairs of cylinders 1, 2 and 1 ', 2' joined by tie rods which pass through perforations 54 (figure 4) through the intermediate plate 9, on which the inlet 10 is visible in figure 6 of compressed air and the outlet 12 of pressurized water, is mounted on a sheet 55 curved at the ends on which are fixed rising sheets 56, creating between the cylinders 1 and the, along the cylinders 2 and 2 ', a space in which the exhausts of the outgoing air give; these amounts prevent the latter from moving away in vortices raising dust from the ground.
Of course, the invention is not limited to the embodiments which have been described and shown by way of example, and one would not depart from its scope by making modifications thereto,