EP0477043B1

EP0477043B1 - Pompe hydraulique à clapets de refoulement auto-amorçante

Info

Publication number: EP0477043B1
Application number: EP19910402146
Authority: EP
Inventors: Louis Claude Porel
Original assignee: Hydro Rene Leduc SA
Current assignee: Hydro Rene Leduc SA
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: EP0477043A1; DE69101294D1; DE69101294T2; FR2667117B1; FR2667117A1

Description

La présente invention se rapporte au problème de l'auto-amorçage des pompes à pistons à clapets de refoulement contre-tenus par des ressorts de rappel.
Il est connu de fermer et d'ouvrir les orifices de refoulement d'une pompe à pistons en faisant défiler devant lesdits orifices une plaque dont la surface est polie et qui est munie en certains endroits d'orifices : lorsque les orifices de la plaque sont en face des orifices de la pompe il y a refoulement, et ce refoulement est interdit dans les autres positions de ladite plaque ; les pompes ainsi équipées sont appelées pompes "à glaces". Ces pompes fonctionnent de façon fort satisfaisante surtout en ce qui concerne le problème de l'auto-amorçage, mais elles sont de fabrication nettement plus coûteuse que les pompes à pistons à clapets de refoulements.
Dans lesdites pompes à clapets de refoulement le problème de l'auto-amorçage de la pompe, lorsque elle est à un niveau supérieur au niveau du réservoir de liquide hydraulique, est très difficile à résoudre. La difficulté à vaincre vient de ce qu'il faut que le ressort qui contre-tient chaque clapet ait une rigidité suffisante pour procurer une fermeture rapide et franche du clapet, mais alors cette rigidité est telle que lorsque la pompe refoule de l'air pendant la phase d'amorçage, l'air ainsi comprimé n'atteint pas une pression suffisante pour pouvoir soulever le clapet ; de sorte que l'amorçage ne se réalise pas. Le résultat pratique est que la pompe à glace, bien que plus onéreuse que la pompe à clapets la supplante dans de nombreuses applications.
La société demanderesse, qui est spécialisée dans la fabrication des pompes à plateau biais et à clapets de refoulement a, à de nombreuses reprises, tenté de trouver une solution satisfaisante à ce problème.
Dans un premier temps elle a, dans son brevet 79.03708, du 14 Février 1979, proposé de réaliser chaque clapet de refoulement en deux étages superposés en disposant un clapet principal, obturant l'orifice de refoulement et contre-tenu par un ressort à forte charge, ledit clapet principal étant lui-même traversé par un perçage central et ce perçage central étant à son tour obturé par un deuxième clapet contre-tenu par un ressort à tarage plus faible. Il s'est avéré à l'usage que, en particulier dans les pompes à barillet où le corps de pompe portant les cylindres et les pistons (et appelé barillet) tourne, le plateau biais étant fixe en rotation, le clapet secondaire se déplace latéralement et ne porte plus correctement sur son siège, tandis que les ressorts interfèrent l'un avec l'autre. La demanderesse a abandonné cette fabrication et le brevet correspondant.
Puis, dans son brevet 82.00573, du 15 Janvier 1982, la demanderesse a proposé de munir chaque clapet d'une tige actionnée par le plateau biais. Cette disposition est parfaitement satisfaisante en théorie, mais il s'est avéré à l'usage que les tiges se brisent. Cette solution et le brevet correspondant ont à leur tour été abandonnés.
Dans un troisième temps la demanderesse a imaginé de disposer dans le plateau biais lui-même un petit clapet de purge d'air. Cette solution est relativement efficace et est employée ; elle a fait l'objet d'un brevet n°82.03819 du 13 Mars 1982 et de son addition n° 83.04025, mais la fabrication de telles pompes est onéreuse et leur fonctionnement n'est pas absolument fiable.
La demanderesse a alors imaginé de disposer dans chaque piston une lumière, qui, lorsque le piston arrive à son point mort haut, communique avec une canalisation de purge qui est ouverte et refermée manuellement. Cette disposition, décrite dans le brevet n° 83.09672, du 10 Juin 1983, fonctionne, mais présente le grave inconvénient de ne pas être automatique et de nécessiter une intervention manuelle de l'utilisateur.
C'est donc après 11 années de recherches et cinq tentatives infructueuses que la demanderesse est arrivée à la solution objet de la présente invention, qui, elle, donne entièrement satisfaction.
La présente invention concerne un clapet de refoulement pour pompe hydraulique à pistons du type comportant un clapet principal, obturant le conduit de refoulement de la pompe et contre-tenu par un ressort à forte charge, et un clapet auxiliaire, destiné à permettre l'évacuation de l'air pendant la phase d'amorçage, caractérisé par le fait que ledit clapet auxiliaire est constitué par une rondelle, centrée sur un bossage ménagé sur le corps du clapet principal, ladite rondelle venant se placer sur une pluralité de petits perçages ménagés en couronne à travers le corps du clapet principal.
La présente invention peut également comporter les dispositions suivantes : la course du clapet auxiliaire est très faible et limitée à environ un millimètre ; cette limitation pouvant être obtenue par butée contre le ressort du clapet principal.
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'un piston muni d'un clapet selon l'invention ;
Figure 2 : une vue de détail, à échelle agrandie, du clapet de la figure 1 ;
Figure 3 : une variante de réalisation du clapet de la figure 2.

En se reportant à ces figures, on voit que le piston 1 coulisse dans un alésage 2 pratiqué dans un corps de pompe 3. Le mouvement alternatif est imprimé au piston 1 par un plateau biais 4, contre lequel le piston 1 est en appui par l'intermédiaire d'un plot 5, qui glisse sur la surface du plateau biais 4. En glissant sur la surface du plateau biais 4, le plot 5 passe à cheval sur une lumière 6, par laquelle arrive le liquide hydraulique. Le piston 1 est creux de sorte que le liquide le traverse et est refoulé à travers la canalisation 7. La canalisation 7 est obturée par un clapet 8, qui est contre-tenu par un ressort 9, dont le tarage est suffisamment fort pour obtenir une fermeture rapide et franche du clapet 8. Le ressort 9 est maintenu par un bouchon 10, qui comporte une jupe 11, qui sert de guide au clapet 8. A son autre extrémité le ressort 9 s'emmanche sur un bossage cylindrique 8a du clapet 8. Le clapet 8 comporte un autre bossage 8b de diamètre un peu plus grand que celui du bossage 8a sur lequel est centrée une rondelle 12. Cette rondelle 12 repose sur une série de perçages 13, percés à travers le clapet 8.
Ainsi, lors de la phase d'amorçage, lorsque les pistons tels que le piston 1 refoulent de l'air, la rondelle qui est libre, en ce sens qu'elle n'est pas contre-tenue par un ressort, se soulève et laisse passer l'air refoulé dans les perçages 13 ; puis, lorsque l'air a été complètement évacué, le liquide hydraulique arrive par la canalisation 7 et soulève le clapet 8, les perçages 13 ne jouant plus aucun rôle.
La figure 3 illustre une variante de réalisation dans laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références. La seule différence avec le clapet de la figure 1 consiste en ce que le clapet n'est plus guidé par la jupe 11 du bouchon 10, mais est plus simplement centré sur l'orifice de la canalisation 7 par un biseautage périphérique.
Dans les deux cas, il importe que la course de la rondelle 12 soit faible ; c'est-à-dire soit pratiquement égal ou légèrement supérieur au diamètre des perçages 13. Dans les exemples représentés cette course est de l'ordre du millimètre. Dans ce but, on utilise le ressort 9 du clapet principal pour servir de butée contre laquelle la rondelle vient en appui. Il suffit pour cela de donner au bossage 8a une hauteur égale à l'épaisseur de la rondelle plus la course voulue et de lui donner un diamètre un peu supérieur à celui du bossage 8a, mais inférieur au diamètre extérieur du ressort 9, de façon à ce que ce dernier fasse légèrement saillie au-delà du bossage 8b, tout en reposant sur lui.

Claims

Clapet de refoulement pour pompe hydraulique à pistons du type comprenant un clapet principal, obturant le conduit de refoulement de la pompe et contre-tenu par un ressort à forte charge, et un clapet auxiliaire destiné à permettre l'évacuation de l'air pendant la phase d'amorçage, caractérisé par le fait que ledit clapet auxiliaire est constitué par une rondelle (12), centrée sur le clapet principal (8) par un bossage (8a) ménagé sur celui-ci, ladite rondelle (8) venant se placer sur une pluralité de petits perçages (13) ménagés en couronne à travers le corps du clapet principal (8).
Clapet selon la revendication 1 dans lequel la course de la rondelle est libre, c'est-à-dire que tout en étant guidée par le bossage (8a) sur lequel elle est centrée, elle n'est pas soumise à une force de rappel
Clapet selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la course de la rondelle est faible, c'est-à-dire sensiblement égale ou légèrement supérieure au diamètre des perçages (13).
Clapet selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la course de la rondelle est limitée par le ressort (9) du clapet principal, qui fait butée.