FR2491157A1 - Pompe a valve d'inversion actionnee par un double diaphragme - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE A VALVE D'INVERSION ACTIONNEE PAR DEUX DIAPHRAGMES. DANS CETTE POMPE A MOUVEMENT ALTERNATIF COMPORTANT DEUX CHAMBRES DE POMPAGE 20A, 20B SITUEES DANS UN CARTER 12, IL EST PREVU DANS CE DERNIER DEUX CHAMBRES DE TRAVAIL 22A, 22B ASSOCIEES DE FACON INDEPENDANTE AUX CHAMBRES DE POMPAGE 20A, 20B, UN ELEMENT 40 A MOUVEMENT ALTERNATIF COMPORTANT DEUX TETES DE PISTON 44 SITUEES CHACUNE ENTRE UNE CHAMBRE DE POMPAGE 20A, 22B, DES MOYENS 92, 120A, 120B POUR REMPLIR LES CHAMBRES DE TRAVAIL 22A, 22B, ET DES MOYENS POUR VIDER LESDITES CHAMBRES, DES MOYENS DE SELECTION PERMETTANT DE SELECTIONNER DE FACON ALTERNEE LA CHAMBRE DE TRAVAIL A REMPLIR ET DES MOYENS 64 POUR COMMANDER LESDITS MOYENS DE SELECTION ALTERNATIVE. APPLICATION NOTAMMENT AUX POMPES A PISTONS.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les pompes et en

particulier les pompes utilisées pour distribuer des fluides du type que l'on rencontre dans des

distributeurs automatiques.

Les pompes de ce type ont normalement un fonctionne- ment alternatif ou de va-et-vient et comportent deux chambres opposées qui, alternativement, se remplissent et se vident, en facilitant de ce fait l'action de pompage désirée. De

façon plus spécifique, il est prévu d'une manière caracté-

ristique, dans ces pompes, des orifices opposés d'admission et de sortie qui sont en communication hydraulique avec les deux chambres de pompage et sont munis de valves de retenue

qui ne permettent qu'un passage unidirectionnel du fluide.

Une valve pilote ou un dispositif similaire modifie le trajet d'écoulement d'un fluide de ccwmande de lapompe, ce qui facilite le fonctionnement alternatif de la pompe hydraulique. On

sait parfaitement que, en raison de leur mouvement alterna-

tif, les pompes de ce type ont souvent tendance à se blo-

quer, ce qui nécessite une certaine assistance.

D'autres pompes de ce type comportent des disposi-

tifs entraînés par un moteur et dans lesquels un mécanisme

d'entraînement du type à came actionne le piston à mouvexment alterna-

tif, ce qui facilite l'opération de pompage. On sait par-

faitement que dans des paropes de cette nature, il est né-

cessaire d'utiliser certains dispositifs de détection de la pression et de réduction de la pression de manière à se protéger vis-à-vis de pointes nuisibles de pression et de leur action nuisible possible sur les composants situés

en aval.

La présente invention a pour objet de résoudre

bon nombre des problèmes présents dans les pompes hydrau-

liques à mouvement alternatif.

De façon abrégée, la présente invention utilise un bloc central comportant deux capots d'extrémité disposés

dans des positions opposées parallèlement l'un à l'autre.

Les capots d'extrémité comportent intérieurement des cham-

bres de pompage de fluide à travers lesquelles un élément à deux pistons se déplace selon un mouvement alternatif en provoquant un remplissage et un vidage des chambres de pompage. Le bloc central comporte deux chambres de travail que traverse une partie de l'élément à deux pistons sous l'action d'un fluide de commande de la pompe. Les chambres de travail sont reliées de façon hydraulique à deux dia-

phragmes asservis dont chacun comporte un système d'accumu-

lation de l'énergie, du type à ressort, qui leur est associé de façon opérationnelle. Sous l'action du fluide de commande de la pompe, les diaphragmes asservis imposent à des tiges, dont sont solidaires des organes d'étanchéité, de diriger le fluide de connande de la pompe vers les chambres de travail fonctionnant de façon alternée, ce qui facilite le mouvement alternatif ou le va-et-vient de l'élément à deux

pistons et le remplissage et le vidage respectifs des cham-

bres de pompage.

Le bloc central comporte également une valve pilote disposée entre les chambres de travail. La valve

pilote est actionnée par l'ensemble du déplacement de l'élé-

ment à deux pistons dans l'une ou l'autre des directions de déplacement. Le déplacement complet de la valve pilote provoque l'aération de la chambre asservie et le remplissage de l'autre chambre asservie, ce qui entraîne un déplacement alternatif des diaphragmes asservis chargés par des ressorts, à l'intérieur de leurs chambres respectives. Comme indiqué précédemment, chaque diaphragme asservi comporte un organe

en forme de tige, qui lui est associé et qui dirige alterna-

tivement l'écoulement du fluide de commande de la pompe vers les chambres de travail. De cette manière,le mouvement alternatif de la pompe est obtenu sans aucun des risques possibles associés à des pointes de pression. Les deux diaphragmes asservis servent également à supprimer toute éventualité de blocage de la pompe, qui nécessiterait une certaine assistance. En outre, il existe une séparation complète du fluide de commande de la pompe et du fluide

qui est pompé.

C'est pourquoi l'objet principal de la présente invention est de fournir une pompe à mouvement alternatif possédant un mécanisme extérieur de stockage de l'énergie

qui actionne alternativement les chambres opposées de pompage.

Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir deux diaphragmes asservis à actions alternées, agencés de manière à supprimer l'éventualité d'un blocage dans la pompe à mouvement alternatif. Un autre objet de la présente invention est de fournir une pompe à mouvement alternatif sans moteur, dont le fluide de commande est complètement séparé du fluide

qui est pompé.

Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir une valve pilote placée en liaison hydraulique

avec les deux diaphragmes asservis et qui provoque un déca-

lage de l'orientation des deux diaphragmes asservis, avec pour effet de modifier le trajet d'écoulemnt du fluide de commande de la pompe pour réaliser le mouvement alternatif des organes

de pompage.

Les objets et avantages de la présente invention

ressortiront mieux en regard de la description qui va

suivre considérée en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de la pompe à pistons montrant les chambres opposées de pompage et Ses deux chambres munies des diaphragmes asservis

- la figure 2 montre une vue en élévation laté-

rale, en coupe transversale, de la pompe à mouvement alterna-

tif, montrant la valve pilote, les chambres opposées de pompage et les orifices d'admission de sortie; - la figure 3 est une vue en coupe transversale des deux diaphragmes asservis et des tiges associées; - la figure 4 est une vue en coupe transversale de la pompe à mouvement alternatif,montrant le mouvement du fluide de commande de la pompe à l'intérieur des chambres à diaphragmes asservis de la pompe à mouvement alternatif; et - la figure 5 représente un schéma de la pompe à mouvement alternatif assemblée,montrant la liaison

hydraulique entre les chambres de travail, les deux cham-

bres des diaphragmes asservis et la valve pilote.

Comme cela est représenté sur la figure 1, la présente invention concerne une pompe à mouvement alternatif comportant un bloc central 12 raccordé à des capots

d'extrémité opposés 14 disposés essentiellement parallè-

lement entre eux et possédant la forme d'un T. Entre le bloc central 12 et les capots d'extrémité 14, on peut prévoir des garnitures d'étanchéité 16 ou analogues dispo- sées de manière à empocher une fuite du fluide de commande de la pompe (non représenté) ou du fluide (non représenté) entraîné par la pompe à mouvement alternatif 10. Le bloc

central 12 et les capots d'extrémité 14 sont fixés récipro-

quement au moyen de vis de pression 18 ou à l'aide d'autres mécanismes classiques pouvant inclure des boulons avec des écrous et des rondelles disposés de manière à conférer

à la pompe à mouvement alternatif 10 une intégrité struc-

turelle. Les vis 18 ou les autres mécanismes de fixation

doivent être du type amovible, ce qui facilite la répa-

ration ou le remplacement des composants internes de la

pompe à mouvement alternatif 10.

Sur la figure 2, les capots d'extrémité 14 et le bloc central 12 définissent deux chambres de pompage 20a, 20b situées en position essentiellement médiane dans les

capots d'extrémité 14. Le bloc central 12 définit égale-

ment deux chambres de travail 22a, 22b reliées par un trou

de guidage 24 qui traverse entièrement le bloc central 12.

Les chambres de travail 22a, 22b sont coaxiales aux cham-

bres de pompage 20a, 20b et au trou de guidage 24, qui débouche essentiellement au centre des chambres de travail 22a, 22b. On notera que les chambres de travail 22a, 22bj les chambres de pompage 20a, 20b et le trou de guidage 24 possèdent une forme essentiellement cylindrique, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, mais que

d'autres configurations sont possibles.

Comme cela est mieux représenté sur la figure 5, tout en étant également représenté sur la figure2, des orifices multiples 26a, 26b, 26c, 26d, qui sont chacun adaptés à diriger l'écoulement soit à partir des thiàmbres

respectives de pompage 20a, 20b, soit vers celles-ci, sont -

raccordés à ces dernières. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 5, les orifices 26a, 26b, 26c, 26d sont en liaison hydraulique avec les chambres de pompage 20a, b au moyen de canaux 28a, 28b, 28c, 28d disposés le long de surfaces extérieures essentiellement circulaires des chambres de pompage 20a, 20b. Les orifices 26a, 26b, 26c, 26d, peuvent être orientés de telle manière que la direction de la liaison hydraulique entre les chambres de pompage

a, 20b et la zone extérieure autour de la pompe à mouve-

ment alternatif 10 s'effectue du même côté des capots d'ex-

trémité 14 ou sur les côtés opposés. En se référant aux figures 1 et 2, dans la forme de réalisation préférée

de l'invention, les orifices 26a, 26b, 26c, 26d sont ali-

gnés réciproquement et transmettent le fluide provenant des chambres de pompage 20a, 20b sur les mêmes côtés des

capots d'extrémité 14.

On notera que les pompes à mouvement alternatif

conformes à la présente invention sont réalisées princi-

palement en un composé en matière plastique qui est usiné de manière à créer les différents espaces représentés par les chambres de pompage 20a, 20b, les orifices 26a, 26b, 26c, 26d, les chambres de travail 22a, 22b et le trou de guidage 24. Bien que l'on utilise une matière plastique dans la forme de réalisation préférée de l'invention, étant donné son faible coût et son poids réduit, il est possible d'utiliser un métal ou d'autres compositions tout en restant dans le cadre de l'invention. En réalité, dans le cas du pompage de certains fluides nuisibles pour les matières plastiques, il est préférable d'utiliser un métal ne

corrodant pas.

Sur la figure 2, on a représenté selon une vue en

coupe à plus grande échelle l'objet de la présente invention.

Entre le bloc central 12 et les capots d'extrémité sont disposés plusieurs diaphragmes 30 qui sont logés dans des gorges circonférentielles 32 formées à l'intérieur du bloc central 12. Les diaphragmes 30 sont réalisés en une matière souple telle que du caoutchouc ou un composé de ce dernier

et peuvent être collés ou fixés par tout autre moyen classi-

que au bloc central 12, de telle sorte qu'une étanchéité est établie entre la chambre de travail respective 22a, 22b et les chambres de pompage 20a, 20b. Les diaphragmes doivent posséder une taille suffisante pour que, lorsqu'ils sont complètement déployés, ils soient aptes à recouvrir la surface intérieure des chambres de pompage respectives 20a, 20b. Bien que les diaphragmes 30 soient représentés fixés dans le bloc central 12, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, on notera que les diaphragmes 30 peuvent être également fixés à l'intérieur

d'une fente (non représentée) ménagée dans les capots res-

pectifs d'extrémité 14, et fournir de ce fait le même

résultat.

De même se trouve également représenté sur la figure 2, un élément 40 à deux pistons, qui possède une tige centrale 42 reliant deux pistons opposés 44. Les diaphragmes

sont fixés séparément entre les pistons 44 et deux dis-

ques essentiellement cylindriques 46a, 46b, qui sont égale-

ment fixés à la tige centrale 42, ce qui facilite de façon accrue l'obtention de l'étanchéité des chambres de pompage 20a, 20b à partir des chambres de travail 22a, 22b. Les diamètres extérieurs des chambres de pompage 20a, 20b devraient être légèrement supérieurs aux diamètres des disques 46a, 46b de manière à faciliter le déplacement des diaphragmes 30 lors du mouvement alternatif de déplacement

de l'élément à deux pistons 40. Les disques 46a, 46b peu-

vent être réalisés en un matériau du type matière plastique, mais, dans la forme de réalisation préférée de l'invention, ils sont constitués en un métal, tel que l'aluminium, ce qui confère une durabilité importante et un poids faible à la pompe à mouvement alternatif 10 conforme à la présente invention. Bien que dans la forme de réalisation préférée de l'invention, les disques 46a, 46b et les pistons 44 soient représentés vissés sur la tige centrale 42, ils peuvent être fixés d'une autre manière comme par exemple à l'aide de vis de pression ou de broches. L'élément à

deux pistons 40 est apte à avoir un déplacement de va-et-

vient dans l'espace enserré par les chambres de travail 22a, 22b et les chambres de pompage 20a, 20b. La tige centrale 42 se déplace horizontalement à l'intérieur du trou de guidage 24 et possède plusieurs joints toriques 50 l'entourant et séparant ainsi les chambres opposées de travail 22a, 22b. Les joints toriques 50 sont situés à l'intérieur de fentes circonférentielles distantes 52 situées sur le pourtour de la tige 42. De cette manière, les chambres de travail opposées 22a, 22b sont rendues étanches l'une par rapport à l'autre, ce qui facilite le fonctionnement indépendant des chambres de pompage 20 a, b de la pompe à mouvement alternatif 10 de la présente

invention.

A l'intérieur du bloc central 12 se trouve égale-

ment disposé un canal 60 pour une valve pilote, comportant des rondelles 62 fixées aux extrémités dudit canal de telle manière que des parties des rondelles 62 recouvrent une partie du canal 60 contenant la valve. Le canal 60. s'étend entre les chambres de travail 22a, 22b et contient la valve pilote 64, qui comporte deux branches 66 possédant un diamètre légèrement inférieur à la valve 64 elle-même et s'étendant vers l'extérieur à partir de celle-ci. La valve pilote 64 comporte un premier jeu de deux joints toriques 68 et un second jeu de deux joints toriques 70 disposés circonférentiellement sur la périphérie de la valve pilote 64 dans des fentes alignées 72. La valve pilote 64 peut traverser horizontalement le canal 60 lors du contact entre les branches 66 et l'un ou l'autre des disques 46a, 46b de l'élément à deux pistons 40. Le déplacement de la valve pilote 64 est limité par la présence des rondelles 62 situées aux extrémités du canal 60. Les joints toriques 68 et 70 sont placés le long de la valve pilote 64 de telle manière qu'un déplacement de la valve pilote 64 sur sa course maximum dans l'une ou l'autre des directions de déplacement provoque alternativement une aération des chambres respectives

de travail 22a, 22b, comme représenté sur la figure 5.

Comme cela est représenté sur les figures 2 et

5, à l'intérieur des orifices 26a, 26b, 26c, 26d sont dispo-

sées une ou plusieurs bagues 74 et des valves unidirection-

nelles de retenue 76a, 76b, 76c, 76d. A partir des orifices 26a, 26d font saillie vers l'extérieur des buses détachables 78a, 78d qui comportent chacune un joint torique 80 logé à l'intérieur d'une gorge 82, ce qui ferme de façon étanche les parties intérieures des orifices 26a, par rapport à l'espace extérieur enturant les capots d'extrémité 14. Bien que dans la forme de réalisation préférée de l'invention, une bague 74 soit représentée dans chaque orifice 26a, 2E, il est également possible d'utiliser deux ou plusieurs bagues en fonction de l'emplacement désiré des buses 78a, 786, dans les orifices 26a, 26d. Les bagues 74 sont du type permettant un déplacement du fluide à l'intérieur des orifices 26a,

26d. De cette manière, on peut obtenir une liaison hydrauli-

que unidirectionnelle entre les chambres de pompage 20a, b et les buses 7 8a, 7 8b. Il faut noter que les buses 78a,

78d peuvent être prévues dans n'importe quels autres ori-

fices 26b, 26c, en fonction du fonctionnement désiré de la pompe 10 et de l'orientation des composants aval ou amont du

distributeur automatique.

Cormme cela est représenté sur les figures 1 et 3, à l'intérieur du bloc central 12 se trouvent disposées une première et une seconde chambre opposées à diaphragmes a, 90b, sur des côtés opposés du trou de guidage 24, et

ce dans une position légèrement surélevée par rapport au-

dit trou. Dans la forme de réalisation préférée, les chambres à diaphragmes 90a, 90b sont alignées en étant essentiellement perpendiculaires à l'axe traversant le trou de guidage 24 et les chambres de travail 22a, 22b. Une buse d'entrée 92, représentée schématiquement sur la figure 3 et dans son ensemble sur la figure 2,est fixée au bloc

central 12 à l'aide de vis de retenue 94 et assure l'appro-

visionnement du fluide de commande de la pompe destiné à entraîner la pompe à mouvement alternatif 10 conforme à la présente invention. Des moyens classiques (non représentés) sont prévus à l'intérieur de la buse 92 en vue d'assurer

un écoulement unidirectionnel du fluide de commande à l'in-

térieur de la pompe 10, lesdits moyens pouvant être des valves de retenue ou d'autres dispositifs similaires. Comme cela est mieux représenté sur la figure 2, une gorge 96 permet de fixer des tuyaux ou raccords d'alimentation (non représentés) à la buse 9 2, et un joint torique d'étanchéité 98 empêche toute perte nuisible du fluide de commande. Sur la figure 2 un second joint torique 100 relie. de façon

étanche la buse 92 aux tuyaux d'alimentation (non repré-

sentés) ou à des raccords associés (non représentés). Sur la figure 3, à partir de la buse 92 s'étend

vers le bas, coaxialement avec un conduit 102 d'alimenta-

tion de la buse, un conduit d'entrée principal 104 qui possède une première et une seconde branche 106a, 106b à envoyer le fluide de commande aux chambres à diaphragmes respectives 90a, 90b. Les chambres à diaphragmes 90a, 90b sont d'une constitution et d'un fonctionnement identiques, et par conséquent on ne va décrire de façon détaillée que

l'une de ces chambres, à savoir la chambre 90a. La dési-

gnation "a" sera utilisée pour les composants de la chambre a, la désignation "b" étant naturellement associée à

des structures correspondantes de la chambre 90b.

Dans la partie la plus profonde de la chambre 90a est disposé un bloc de distribution 11ia qui possède

plusieurs joints toriques 112a, faisant partie inté-

grante dudit bloc et aptes à fermer de façon étanche les parties intérieures de la chambre 90a vis-à-vis du fluide de commande, hormis en des emplacements prévus o cela est nécessaire. Le bloc distributeur 11ia comporte un canal d'entrée évasé 114a qui débouche dans une ouverture en renfoncement essentiellement circulaire 116a. A partir de l'ouverture 116a s'étend radialement un conduit 118a qui débouche dans un conduit 120a. Comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, le conduit 120a traverse le bloc central 12 et aboutit dans la chambre de travail 22a. De cette manière, le fluide de commande pénétrant dans la buse 92 est dirigé vers la chambre de travail 22a dans les conditions

appropriées qui vont être décrites ci-après.

En butée contre le bloc distributeur 11ia se trouve disposé un bloc de retenue 122a qui possède un joint torique 124a disposé sur son pourtour et apte à fermer de façon étanche et à fixer le bloc 122a à l'intérieur de la chambre a. Un organe 126a de retenue de tige est disposé essentiellement au centre du bloc 122a et est traversé par un passage 128a pour la tige. La cavité 130a ménagée à

l'intérieur du bloc de retenue 122a est reliée à l'atmos-

phère autour de la pompe 10 par un conduit diaération 132a.

Une tête de piston 134a est fixée à une tige 136a qui peut traverser, selon un mouvement alternatif, le passage 128a prévu pour cette tige. Sur la tige 136a est fixé un joint torique 137a qui facilite la fermeture étanche du conduit 120a par rapport au passage 106a lorsque la tige

136a se trouve dans sa position la plus en renfoncement.

Un ressort 138a, qui peut appliquer une force de refoule-

ment permanent vers l'extétieur sur la tête 134a et la tige 136a, contacte la tête 134a et est disposé autour de

la tige 136a et de l'organe 126a de retenue de la tige.

L'organe de retenue 126a est conçu de manière à arrêter le mouvement de la tête de piston 134a et de la tige 136a suivant la direction de déplacement vers le conduit d'entrée principal 104. Le joint torique 137a est fixé à l'extrémité de la tige 136a, à l'opposé du côté de la tête du piston

134a, de manière à permettre le passage du fluide de com-

mande à traverS le conduit 128a lorsque la tige 136a est au point de sa course le plus rapproché du conduit

d'entrée 104.

En contact avec le bloc 12 à l'intérieur de la partie centrale d'une cavité cylindrique 140a se trouve disposé un diaphragme asservi 142a qui est souple et est

réalisé de préférence en un matériau tel que du caoutchouc.

La cavité 140a est d'un diamètre légèrement supérieur à celui du bloc de retenue 122a de manière à assurer un soutien

suffisant au diaphragme 142a contre le bloc 12. Le dia-

phragme 142a est maintenu en place contre le bloc 12 au moyen d'un bouchon 144a qui possède un organe 146a saillant à l'extérieur et permettant de retirer le bouchon 144a de la cavité 140a. Conme cela est représenté sur la figure 1, le bouchon 144a est fixé dans la cavité 140a par l'action de plusieurs organes de fixation 147a qui pénètrent dans

le bloc central 12.

Le bouchon 144a comporte, dans sa partie centrale, une cavité 148a permettant une extension vers l'extérieur

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du diaphragme 142a sous l'action du ressort 138a en l'absence du liquide de commande. Un canal 150a traverse le bouchon 144a de manière à permettre le passage du liquide de commande à l'intérieur de la cavité 148a, et un joint torique 152a empêche la sortie du liquide de commande hors de la pompe par l'intermédiaire de la cavité 140a. Un trou 154a, qui aboutit à un conduit 156a, est disposé coaxialement avec le canal 150. Le conduit 156a débouche dans le circuit de la valve, qui possède un conduit d'aération 158 percé à travers le bloc 12 de manière permettre la sortie du fluide de commande hors de la pompe 10 lorsque la valve pilote 64 se trouve dans un certain alignement, comme cela

va être décrit ci-après.

Sur la figure 4, les deux chambres à diaphragmes

a, 90b sont représentées selon une vue en coupe trans-

versale de dessus, et l'on a représenté l'écoulement du liquide de commande depuis la chambre 90a dans la chambre de travail 22a. On a également représenté l'évacuation

de la chambre 22b par l'intermédiaire du conduit 120b.

Sur la figure 5, on a représenté un schéma de la présente invention montrant la liaison hydraulique entre les chambres de travail 22a, 22b, les chambres à diaphragmes a, 90b et le canal 60 de la valve pilote. Comme cela a

été indiqué précédemment, le conduit 120a permet l'écoule-

ment du liquide de commande à l'intérieur de la chambre de travail 22a, lorsque la tige 136a est dans sa position

refoulée en renfoncement sous l'action clu ressort 13B a. Lors-

que la tige 136b se trouve dans la position avancée sous l'action du liquide de commande et du diaphragme 142b, le conduit 120b permet le passage du liquide de commande depuis la chambre de travail 22b dans la cavité 130b et hors du conduit de purge 132b. On a également représenté de façon schématique le conduit 156a, qui s'étend entre la cavité 148a et le canal 60. On notera que les conduits 156a et 156b sont espacés le long du canal 60 de la valve pilote de telle manière que la liaison hydraulique entre le conduit d'aération 158 et chaque conduit 156a, 156b peut être réalisée séparément en fonction de la position de la valve pilote 64. Comme cela a été indiqué précédemment, le conduit d'aération 158 permet un écoulement depuis le canal 60 de la valve pilote hors du bloc central 12 vers

l'atmosphère entourant la pompe à mouvement alternatif 10.

Les conduits de communication 160 et 162 sont représentés comme établissant une liaison fluidique entre les orifices 26a, 26b et 26c, 26d, respectivement. Bien que ce ne soit pas nécessaire, un manchon 168 comportant

plusieurs joints toriques 170, qui en font partie inté-

grante, est disposé à l'intérieur des conduits de communi-

cation 160 et 162, comme représenté sur la figure 2. Cette configuration garantit que le fluide circulant dans les conduits de liaison 160 et 162 ne peut s'infiltrer entre

le bloc central 12 et les capots d'extrémité 14.

A l'intérieur des chambres de.travail 22a, 22b se trouvent disposées des vis de pression 164, qui sont fixées aux parois verticales du bloc central 12, associées aux chambres de travail 22a, 22b. Les vis 164 limitent le déplacement des disques 46a, 46b dans une zone centrale à l'intérieur de chaque chambre de travail 22a, 22b. Enfin, des bouchons 166 sont représentés dans les orifices 26b, 26c, dans lesquels aucun passage de fluide n'est désiré, tandis que des organes de fixation 172 maintiennent tous les bouchons 166 et les buses 78a, 78d dans les orifices

26a, 26b, 26c, 26d.

Etant donné le fonctionnement complexe du dispo-

sitif constitué par la pompe à mouvement alternatif 10 con-

forme à la présente invention, on a illustré schématiquement ce fonctionnement sur la figure 5. En bref, sur demande, on fait pénétrer dans la pompe 10, par l'intermédiaire de la buse 92, un fluide de commande constitué normalement par de l'air comprimé à haute pression. Ce gaz à pression

élevée est délivré par des sources extérieures (non repré-

sentées) et peut être transmis à l'aide de dispositifs classiques tels qu'une valve de marche/arrêt, du type que l'on trouve dans les distributeurs automatiques, ou bien dans

d'autres appareils distributeurs appropriés.

L'air ou un autre gaz à pression élevée traverse ensuite le conduit d'entrée 104 et pénètre dans les passages 106a, 106b. Bien que ceci ne soit pas représenté sur la figure 5, étant donné la présence des ressorts 138a, 138b, les tiges 136a, 136b sont repoussées à force dans leur position dans laquelle le liquide de commande pénètre simultanément dans les conduits 120a, 120b, puis dans les chambres de travail 22a, 22b. Cependant, étant donné que la valve pilote

64 est toujours placée, à la fin de son cycle de fonctionne-

ment précédent, dans la position de sa course la plus rapprochée soit de la chambre de travail 22a, soit de la

chambre de travail 22b, les joints toriques 68 et 70 dis-

posés autour de la valve 64 commandent le remplissage de seulement l'une des cavités 148a, 148b. Sur la figure 5, étant donné la position de la valve pilote 64, on voit que le fluide oe commande traverse le conduit 156b et pénètre dans la cavité 148b, en provoquant l'application du diaphragme 142b contre la tête 134b et le décalage de la tige 136b ce qui ferme la liaison entre le conduit 120b et le passage 106b. Cette action déclenche l'aération de la chambre 22b. Comme cela est représenté sur la figure 5, le liquide de commande pénètre ensuite exclusivement dans leconduit 120a et aboutit en définitive à la chambre de travail 22a, qui provoque l'extension du diaphragme 30 et

par conséquent le déplacement du disque 46a et du piston4,4.

Ce mouvement du piston 44 et du diaphragme 30 force la partie du fluide situé dans la chambre de pompage 20a à traverser l'orifice associé 26a et la valve de retenue 76a et finalement à sortir par la buse 78a. Bien que le conduit

de communication 160 permette un passage du fluide en di-

rection de l'orifice 26b, aucun fluide ne pénètre dans la chambre de pompage 20b étant donné la présence de la valve de retenue unidirectionnelle 76b. De façon similaire, aucun fluide ne pénètre dans le conduit 162 étant donné la présence

de la valve de retenue 76c.

Comme cela a été indiqué précédemment, le remplis-

sage de la cavité 148b entraîne que la tige 136b et son joint torique 137b maintiennent une étanchéité entre le passage 106b et le conduit 120b, ce qui réduit le passage de liquide de commande à l'intérieur de la chambre de

travail 22b. La position de la tige 136b et du joint to-

rique 137b associé permet le passage du liquide de commande, évacué de la chambre de travail 22b lors du déplacement du disque 46b et du diaphragme 30, à travers le conduit 120b et la cavité 130b et la sortie du liquide par l'ouverture de purge 132b. De cette manière, l'élément à deux pistons commence son déplacement en direction de la chambre de pompage 20a. On notera que les joints toriques 50 ferment de façon étanche les chambrtres de travail 22a, 22b l'une

par rapport à l'autre, ce qui permet un fonctionnement indé-

pendant desdites chambres de travail 22a, 22b.

Lorsque le déplacement de l'élément à deux pistons 40 en direction de la chambre de pompage 22a se poursuit, la dépression créée dans la chambre de pompage 20b provoque la pénétration du fluide dans la buse 76d et dans l'orifice 26d, ce qui provoque le remplissage de la chambre de pompage b. Le fluide ne pénètre pas dans la chambre de pompage 20a à ce moment là, car la pression positive dans la chambre a ferme la valve de retenue 76c. Lors du déplacement complet de l'élément à deux pistons 40 en direction de la chambre de pompage 20a, le disque 46b provoque un déplacement

de la valve pilote 64 et une réorientation des joints tori-

ques associés 68 et.70. A cet instant, le fluide de la chambre 20a est entièrement évacué et la chambre 20b est

complètement remplie par le fluide devant être pompé.

Comme cela apparaîtra à l'évidence, la réorienta-

tion des joints toriques 68 et 70 a deux effets: en premier lieu, la chambre 148b sera aérée par l'intermédiaire des conduits 154b, 156b, 60 et par l'intermédiaire du conduit d'aération 158, ce qui entraîne un décalage de la tige 136b vers une position dans laquelle le fluide de commande peut pénétrer dans la chambre de travail 22b par l'intermédiaire du conduit 120b. En second lieu, le liquide de commande

pénétrant dans la chambre de travail 22b traversera égale-

ment les conduits 154a et 156a et pénétrera dans la cavité 148aprovoquant un décalage de la tige 136a vers une position dans laquelle aucun liquide de commande ne peut pénétrer dans la chambre de travail 20a, étant donné l'existence

d'une étanchéité entre le passage 106a et le conduit 120a.

Au contraire, le liquide de commande situé dans la chambre de travail 22a sera évacué par suite du déplacement du dis- que 46a et du diaphragme 30 par l'intermédiaire du conduit

a, de la cavité 130 et du conduit d'aération 132a.

Lorsque l'élément à deux pistons 40 commence à nouveau à se déplacer en direction de la chambre de pompage 20b, par suite du remplissage de la chambre de travail

22b.par le liquide de commande, le fluide situé à l'inté-

rieur de la chambre de pompage 20b traversera la valve

de retenue 76b, l'orifice 26b et le conduit de communica-

tion 160 et sortira hors de la buse 78a. Aucun liquide ne pénétrera dans la chambre 20a en raison de la présence de la valve de retenue 76a. De façon similaire aucun fluide ne sortira par l'orifice 26d, en raison de la présence de la valve de retenue 76d. La dépression, quiest alors

créée à l'intérieur de la chambre de pompage 20a, provoque-

ra un passage du fluide à travers la buse 78d, le conduit de communication 162, l'orifice 26c et la valve de retenue 76c et la pénétration du fluide dans la chambre 20a. Un déplacement complet de l'élément à deux pistons 40 en

direction de la chambre 20b aboutira à nouveau à la dispo-

sition représentée sur la figure 5. On notera que les dis-

ques 46a, 46b sont bloqués dans leur déplacement en di-

rection du bloc central 12 par les vis 164 et que le dépla-

cement de la valve pilote 64 est limité par les rondelles

62. De par la description précédente, on a ainsi décrit

le cycle complet de fonctionnement de la pompe à mouvement

alternatif 10 conforme à la présente invention.

Etant donné que les deux chambres de pompage a, 20b fonctionnent alternativement avec les orifices

26a et 26d par l'intermédiaire des conduits de communica-

tion 160 et 162, on peut obtenir une pression stable: et sans pointe du fluide. En outre, le mouvement alternatif et l'orientation des tiges 136a, 136b assurerontle remplissage des chambres de travail 22a, 22b fonctionnant de façon alternée et par conséquent empêcheront la possibilité d'un blocage. Afin de faciliter ceci, les ouvertures de purge 132a, 132b devraient être d'un diamètre supérieur à celui des conduits 120a, 120b, des conduits 154a, 154b et des conduits 156a, 156b afin d'empêcher la création d'une contre-pression au niveau des diaphragmes 142a, 142b et,

par conséquent, un mauvais fonctionnement de ces derniers.

Bien que l'objet de la présente invention ait été décrit de façon détaillée, d'autres modifications sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, les conduits de communication du fluide 160, 162 pourraient être fermés de façon étanche et des buses 78 pourraient

être installées dans tous les orifices 26a, 26b, 26c, 26d.

Ceci fournirait un fonctionnement indépendant de la pompe 10 en vue de faciliter un pompage non permanent de deux

fluides. De mrême, il est possible de prévoir des orienta-

tions différentes des orifices 26a, 26b, 26c, 26d situés à l'intérieur des capots 14, sans que cela affecte le

fonctionnement de la pompe 10.

D'autres avantages supplémentaires peuvent être obtenus ern tant que résultat de la pression constante caractérisée par l'action des deux chambres de pompage 20a,

b. En premier lieu, les pointes de pression sont suppri-

mées et il n'est pas nécessaire d'avoir des valves de limitation de pression ou des dispositifs de détection

de pression en vue de protéger les composants aval du dis-

tributeur automatique. En outre la durée de vie des compo-

sants internes de la pompe à mouvement alternatif 10 sera

nettement prolongée.

On notera que différentes autres modifications peuvent être apportées à la constitution de la pompe 10, dans des détails de fonctionnement et de structure, sans

sortir du cadre de l'invention.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Pompe à mouvement alternatif commandée par un fluide, du type possédant deux chambres de pompage (20a, b) situées dans un carter, caractérisée en ce qu'elle comporte deux chambres de travail (2a, 2b) situées dans ledit

carter (12) et dont chacune est associée de façon indépen-

dante à l'une des chambres de pompage (20a, 20b), un élément (40) à deux pistons, à mouvement alternatif, possédant deux têtes de piston (44) et des moyens (42) de liaison desdites têtes, dont chacune est située entre une chambre de pompage et une chambre de travail associée, des moyens (92, 120a, 120b), permettant de remplir lesdites chambres

de travail (22a, 22b) avec un fluide de commande et dispo-

sés dans ledit carter (12), des moyens (132a, 132b) prévus pour évacuer le liquide de commande desdites chambres de travail (22a, 22b) et qui sont disposés dans ledit carter (12), des moyens solidaires (136a, 136b, 137a, 137b, 142a, 142b) desdits moyens de remplissage (92, 120 a, 120b) et qui sont prévus pour sélectionner en alternance l'une des chambres de travail devant être remplie et des moyens (64, 142a, 142b) prévus pour commander lesdits moyens de sélection alternative et qui sont situés à l'intérieur dudit carter (12) et agissent lors du déplacement complet de l'élément (40) à deux pistons dans l'un ou l'autre des

sens de la course de déplacement alternatif.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les moyens de remplissage (92, 120a, 120b) com-

prennent deux conduits (120a, 120b) raccordés à une conduite

d'alimentation (92).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de sélection alternée comprennent deux

diaphragmes (142a, 142b) dont chacun est en liaison hydrau-

lique avec l'une des chambres de travail (22a, 22b), et que chaque diaphragme (142a, 142b) comporte une tige de piston (136a, 136b) qui lui est associée de façon fonctionnelle et des moyens (137a, 137b) réalisés d'un seul tenant avec chacune des tiges de piston (136a, 136b) en vue de fermer les deux conduits (120a, 120b) indépendamment l'un de

l'autre, seul l'un desdits conduits étant fermé à un ins-

tant donné.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (64, 142a, 142b) sont cons- titués par une valve pilote (64) qui dirige alternativement l'écoulement d'un liquide de commande vers lesdits diaphragmes (142a, 142b) cette valve pilote (64) agissant lors du

déplacement de l'élément (40) à deux pistons dans la posi-

tion de sa course la plus éloignée dans l'une ou l'autre

des directions du déplacement alternatif.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu'il comporte deux valves de retenue (76a, 76d) et que l'une desdites deux valves de retenue peut être

actionnée de manière à permettre un écoulement unidirection-

nel à l'intérieur de la chambre de pompage (20a, 20b), tandis que l'autre desdites valves de retenue peut être actionnée de manière à permettre un écoulement unidirectionnel

à partir de la chambre de pompage (20b, 20a).

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des premiers moyens (78d, 74) destinés à établir une communication hydraulique entre les valves de retenue (76a, 76d) et pouvant fonctionner de manière à permettre l'écoulement à l'intérieur des chambres de pompage (20a, 20b) et des seconds moyens (78a, 74) prévus pour établir une communication hydraulique entre les valves de retenue et pouvant être actionnés de manière à permettre l'évacuation du fluide hors des chambres de pompage (20a, b).

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une buse d'entrée (78d) faisant partie

intégrante desdits premiers moyens (78d, 74) de communica-

tion hydraulique et une buse de sortie (78a) faisant partie intégrante desdits seconds moyens (78a, 74) de communication hydraulique.

8- Appareil selon les revendications 4 et 7 prises

dans leur ensemble, caractérisé en ce qu'il comporte un diaphragme (30) disposé entre chaque chambre de pompage (20a, 20b) et la chambre de travail (22a, 22b) associée, chacun desdits diaphragmes venant buter contre les têtes de piston (44) et ledit carter et pouvant être actionné

de manière à séparer de façon étanche les chambres de tra-

vail (22a, 22b) et les chambres de pompage (20a, 20b).

9. Pompe alternative commandée par un fluide,

du type possédant deux chambres de pompage (20a, 20b) pou-

vant être actionnées de façon indépendante et situées dans un carter (12), caractérisée en ce qu'elle comporte des valves de retenue d'entrée respectives (76c, 76d) faisant partie intégrante desdites chambres de pompage (20a, 204 et qui sont agencées de manière à permettre un écoulement unidirectionnel du fluide à l'intérieur des chambres de pompage (20a, 20b), des valves de retenues de sortie: respectives (76a, 76b) faisant partie intégrante desdites chambres respectives de pompage (20a, 20b) et agencées de manière à permettre un écoulement unidirectionnel du fluide hors des chambres de pompage, des chambres respectives de travail (22a, 22b) associées à chacune desdites chambres

de pompage (20a, 20b) et situées à l'intérieur dudit car-

ter (12), un élément (40) à pistons à mouvement alternatif, comportant deux têtes (44) dont chacune est disposée entre une chambre de pompage (20a, 20b) et une chambre de travail (22a, 22b) associée, des moyens (92, 120a, 120b) effectuant le remplissage alterné desdites chambres de travail, ce

qui permet à une chambre de travail de provoquer le dépla-

cement de l'élément à pistons (40) en direction. de la chambre de pompage associée à la chambre de travail qui est remplie, des moyens d'évacuation (132a, 132b) pour réaliser le vidage alterné des chambres de travail (22a, 22b), l'une desdites

chambres de travail étant remplie, tandis que l'autre cham-

bre de travail est vidée, et des moyens (64) pour commander lesdits moyens de remplissage (12, 120a, 120b) et lesdits

moyens d'évacuation et pouvant être actionnés lors du dépla-

cement dudit élément à pistons à mouvement alternatif.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce qu'il comporte des premiers moyens (162) de communi-

cation hydraulique disposés entre les valves de retenue 249115t

de sortie (76a, 76b).

11. Appareil selon la revendication 9, caracté-

risé en ce qu'il comporte des diaphragmes respectifs (30) faisant partie intégrante des têtes de piston (44) et aptes à séparer de façon étanche les chambres de travail

(22a, 22b) desdites chambres de pompage (20a, 20b).

12. Pompe à mouvement alternatif commandé par un fluide, du type possédant deux chambres de pompage (20a, 20b) opposées coaxiales, disposées dans un carter (12), caractérisée en ce qu'ilcomporte des chambres de travail (22a, 22b) associées respectivement à chacune des chambres de pompage (20a, 20b) et situées à l'intérieur dudit carter (12) et disposées en étant coaxiales aux chambres de pompage (20a, 20b), des diaphragmes respectifs (30) disposés entre les chambres de pompage et les chambres de travail associées et fixés audit carter (12), un élément à deux pistons (40) possédant deux têtes opposées (44) dont chacune fait partie intégrante, de façon indépendante, d'une partie desdits diaphragmes (30), ledit élément à pistons (40) étant apte à avoir un mouvement alternatif entre les chambres de pompage (20a, 20b), des moyens (92, a-, 120b) pour réaliser le remplissage alterné des

chambres de travail (22a, 22b), avec ledit fluide et dis-

posés à l'intérieur dudit carter (12), des moyens d'évacua-

tion (132a, 132b) permettant de vider le fluide des chambres de travail (22a, 22b) et disposés dans ledit carter (12) et des moyens (64) pour commander les moyens de remplissage et les moyens d'évacuation et pouvant être actionnés lors du déplacement complet de l'élément à pistons (40) à mouvement alternatif dans l'une ou l'autre des directions de sa course, grâce à quoi le remplissage d'une chambre

de travail (22a, 22b) provoque le vidage de l'autre cham-

bre de travail (22b, 22a).

13. Appareil selon la revendication 12, caracté-

risé en ce qu'il comporte des valves de retenue d'entrée (76c, 76d) pouvant être actionnées de manière à permettre un écoulement unidirectionnel à l'intérieur de chacune des chambres de pompage (20a, 20b) et des valves 24911v7 de retenue de sortie (76a, 76b) pouvant être actionnées de manière à permettre un écoulement unidirectionnel hors de chacune des chambres de pompage (20a, 20b), des premiers moyens (162) de communication entre lesdites valves de retenue d'entrée et des seconds moyens (160) de communica-

tion hydraulique entre les valves de retenue de sortie.