FR3031134A1 - Moteur a air comprime et pompe comprenant un tel moteur - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un moteur à air comprimé (10) comprenant un piston (20) et un boîtier (15), le piston (20) étant reçu dans le boîtier et divisant le boîtier en deux chambres primaires (165,170) de volume variable. Ce moteur comprend un premier clapet d'alimentation directe d'une première chambre primaire (165) parmi les deux chambres primaires et un deuxième clapet d'alimentation directe de l'autre chambre primaire (170), ces deux clapets étant chacun mobiles par rapport à au moins un siège respectif. Le premier clapet et le deuxième clapet sont montés sur une même tige (30) mobile par rapport au boîtier (15) selon une direction (A6) parallèle à la direction (Z) de déplacement du piston, et la tige est configurée pour être déplacée entre une première position et une deuxième position par des moyens de déplacement activés par le piston.

Description

1 Moteur à air comprimé et pompe comprenant un tel moteur La présente invention concerne un moteur à air comprimé comprenant un piston et un boîtier, le piston étant reçu dans le boîtier et divisant le boîtier en deux chambres primaires de volume variable. Les moteurs à air comprimé sont fréquemment utilisés pour l'entrainement de pompes à mouvement alternatif. De telles pompes sont en particulier utilisées pour le pompage de produits visqueux, tels que du mastic, ou de produits liquides, tels que de la peinture. Le document FR 2 695 965 Al décrit une telle pompe comprenant un moteur à air comprimé. Les moteurs à air comprimé comprennent en général un boîtier contenant un piston. Le piston divise le boîtier en deux chambres, couramment dénommées « chambre haute » et « chambre basse » qui sont alimentées alternativement en air comprimé. C'est l'injection alternative d'air comprimé dans chacune des chambres qui génère le mouvement alternatif du piston. Les moteurs à air comprimé sont fréquemment équipés d'un distributeur, qui alimente alternativement la chambre haute et la chambre basse. Le distributeur est, en général, piloté par des organes de commande extérieurs, de type basculeur ou « switch ». De tels moteurs présentent une grande fiabilité, mais sont chers. De plus, l'utilisation d'organes de distribution et de commande extérieurs complexifie le montage et la maintenance d'une installation comprenant un tel moteur. D'autres types de moteurs sont équipés d'un bloc inverseur intégré comportant un ressort rotatif. Ces moteurs sont d'une conception plus simple, mais présentent des problèmes de fiabilité.

Le but de l'invention est de proposer un moteur à air comprimé fiable ayant une structure simple, et ne nécessitant pas d'organe extérieur de pilotage de l'alimentation de ses chambres en air comprimé. A cet effet, l'invention a pour objet un moteur à air comprimé du type précité, qui comprend un premier clapet d'alimentation directe d'une première chambre primaire parmi les deux chambres primaires et un deuxième clapet d'alimentation directe de l'autre chambre primaire, ces deux clapets étant mobiles chacun par rapport à au moins un siège respectif. Le premier clapet et le deuxième clapet sont montés sur une même tige mobile par rapport au boîtier selon une direction parallèle à la direction de déplacement du piston. La tige est configurée pour être déplacée entre une première position et une deuxième position par des moyens de déplacement activés par le piston.

3031134 2 Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le moteur comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les moyens de déplacement sont activés par le piston lorsqu'il arrive au point 5 mort haut ou au point mort bas de sa trajectoire ; - les moyens de déplacement sont des moyens élastiques ; - les moyens élastiques comprennent au moins un ressort. - la tige porte au moins une goupille, le ressort étant enroulé autour de la tige et apte à exercer sur la goupille une force de déplacement de la tige de sa deuxième 10 position vers sa première position ou réciproquement. - les moyens de déplacement comprennent au moins un premier aimant de déplacement et au moins un deuxième aimant de déplacement exerçant l'un sur l'autre une force magnétique répulsive. - le piston est mobile par rapport au boîtier selon une direction principale et la tige 15 s'étend dans la direction principale à travers une première chambre primaire, le piston et une deuxième chambre primaire. - le moteur comprend, en outre, des moyens de maintien de la tige dans au moins une de ses première et deuxième positions. - les premier et deuxième clapets sont réalisés au moins partiellement en matériau 20 ferromagnétique et en ce que les moyens de maintien comprennent au moins un premier aimant de maintien propre à exercer un premier effort de retenue sur le premier clapet, un deuxième aimant de maintien propre à exercer un deuxième effort de retenue sur le premier clapet, un troisième aimant de maintien propre à exercer un troisième effort de retenue sur le deuxième clapet et un quatrième aimant de maintien propre à exercer un 25 quatrième effort de retenue sur le deuxième clapet. - le boîtier comprend une première chambre secondaire présentant un premier siège d'admission et un premier siège d'évacuation et une deuxième chambre secondaire présentant un deuxième siège d'admission et un deuxième siège d'évacuation, le premier clapet étant reçu dans la première chambre secondaire et le deuxième clapet étant reçu 30 dans la deuxième chambre secondaire, le premier clapet est en appui sur le premier siège d'évacuation et le deuxième clapet est en appui sur le deuxième siège d'admission, lorsque la tige est dans sa première position et le premier clapet est en appui sur le premier siège d'admission et le deuxième clapet est en appui sur le deuxième siège d'évacuation, lorsque la tige est dans sa deuxième position. 3031134 3 - le boîtier comporte au moins une culasse, et la tige comporte au moins un palier coulissant à joint étanche dans la culasse. L'invention a également pour objet une pompe à mouvement alternatif comprenant un moteur tel que décrit précédemment.

5 Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un moteur à air comprimé selon l'invention ; 10 - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une tige du moteur des figures 1 et 2 et des organes qui l'équipent ; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 1 ; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle du détail V à la figure 1 ; 15 - la figure 6 est une vue à plus grande échelle du détail VI à la figure 1, dans une première configuration de fonctionnement du moteur à air comprimé des figures 1 à 5 ; et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 lorsque le moteur à air comprimé est dans une deuxième configuration de fonctionnement. Une pompe 6 à mouvement alternatif comporte un étage de pompage 8 et un 20 moteur à air comprimé 10. L'étage de pompage 8 est propre à entraîner un fluide, tel qu'un produit de revêtement, un mastic ou une colle. L'étage de pompage 8 est actionné par le moteur 10. Un premier exemple de pompe 6 est représenté sur les figures 1 à 7. Le moteur à air comprimé 10 comporte un boîtier 15, un piston 20 solidaire d'un 25 arbre 25 de transmission d'effort, une tige inverseuse 30, un tube d'alimentation 35 et deux silencieux 40. Le boîtier 15 comprend une paroi latérale 45, une première culasse 50 et une deuxième culasse 55. La paroi latérale 45 est cylindrique et centrée sur un premier axe A1, par exemple 30 à base circulaire. Le premier axe Al est orienté selon une direction principale Z du moteur 10 La paroi latérale 45 est réalisée en un matériau métallique. Par exemple, la paroi latérale 45 est réalisée en aluminium. En variante, la paroi latérale 45 est réalisée en un matériau composite ou synthétique.

3031134 4 La première culasse 50 et la deuxième culasse 55 sont prévues pour être fixées à la paroi latérale 55 pour former le boîtier 15. La première culasse 50 comprend un premier conduit d'alimentation 70, une première ouverture intérieure du mastic, une première cavité 80, une première ouverture 5 extérieure 85, un premier conduit de liaison 90 et un premier taraudage 95 de vissage d'une butée filetée 100. La première culasse 50 porte également un premier bloc d'extrémité 102 délimitant une première chambre secondaire 103. La première culasse 50 est cylindrique à base circulaire et centrée sur un deuxième axe A2. Le deuxième axe A2 est confondu avec le premier axe A1.

10 Selon la direction principale Z, la première culasse 50 est délimitée par une première face extérieure 60 et une première face intérieure 65. La première face intérieure 65 est orientée vers la deuxième culasse 55. La première culasse 50 présente, en outre, une première face latérale 67. La deuxième culasse 55 est cylindrique à base circulaire et centrée sur un 15 troisième axe A3. De préférence, le troisième axe A3 est confondu avec le premier axe A1. Selon la direction principale Z, la deuxième culasse 55 est délimitée par une deuxième face intérieure 105 et une deuxième face extérieure 110. La deuxième face intérieure 105 est orientée vers la première culasse 50. La deuxième culasse 55 présente, 20 en outre, une deuxième face latérale 115. La première et la deuxième culasse 50 et 55 sont réalisées en un matériau métallique, par exemple en aluminium. La deuxième culasse 55 comprend un deuxième conduit d'alimentation 120, une deuxième ouverture intérieure 125, une deuxième cavité 130, une deuxième ouverture 25 extérieure 135, un deuxième conduit de liaison 140 et un deuxième trou de réception 145 fileté, d'une deuxième butée vissée 150. La deuxième culasse 55 porte également un deuxième bloc d'extrémité 152 délimitant une deuxième chambre secondaire 153. La deuxième culasse 55 comprend, en outre, un premier trou traversant 155 de réception de l'arbre 25 et d'un premier palier principal 160 disposé autour de l'arbre 25 et 30 dans lequel cet arbre 25 coulisse lorsque le moteur 10 fonctionne. Le piston 20 est cylindrique et centré sur un quatrième axe A4. Le quatrième axe A4 est, de préférence, confondu avec le premier axe A1. De préférence, le piston 20 est cylindrique à base circulaire.

3031134 5 Le piston 20 est propre à séparer le boîtier 15 en une chambre primaire haute 165, ou première chambre primaire, et une chambre primaire basse 170, ou deuxième chambre primaire. Le piston 20 est mobile en translation par rapport au boîtier 15, selon la direction 5 Z, entre un point mort haut et un point mort bas. Le piston 20 est mobile en translation selon la direction principale Z. Le piston 20 est réalisé en un matériau métallique, de préférence en aluminium. Le piston 20 comporte une gorge périphérique de réception 180 d'un joint de piston 175, une ouverture de passage 185 de la tige 30 et des moyens d'étanchéité 190 10 de l'ouverture 185. Le piston 20 est fixé à l'arbre 25 au moyen d'une vis 252 en prise dans un taraudage axial 254 de l'arbre 25. La vis 252 traverse un orifice débouchant 202 ménagé au centre du pison et centré sur l'axe A4. Deux rondelles 256 et 258, respectivement disposées dans la première chambre primaire 165 et dans la deuxième chambre primaire 15 170, sont serrées axialement autour de l'orifice 202 par la vis 252 et l'arbre 25. Une extrémité de l'arbre 25, opposée au piston 20, est accouplée à l'étage de pompage 8. L'arbre 25 est cylindrique et centré sur un cinquième axe A5, confondu avec le premier axe Al. L'arbre 25 est reçu dans le palier principal 160. L'arbre 25 est mobile en 20 translation, avec le piston 20, selon la direction principale Z. La tige inverseuse 30 présente une première partie d'extrémité 192, une partie centrale 193 et une deuxième partie d'extrémité 194 opposée à la première partie d'extrémité 192. La tige inverseuse 30 porte un premier clapet 195, un deuxième clapet 200, des premiers moyens de déplacement 205, des deuxièmes moyens de déplacement 210, un 25 premier palier 212 (parfois dénommé « bobine ») et un deuxième palier 213. La tige inverseuse 30 présente une symétrie cylindrique autour d'un sixième axe A6, parallèle au premier axe Al et décalé radialement par rapport à celui-ci. La tige inverseuse 30 est réalisée en un matériau métallique, de préférence en acier. La tige inverseuse 30 s'étend, selon la direction principale Z, à travers la première 30 chambre secondaire 103, la première ouverture extérieure 85, la première ouverture intérieure 75, la chambre primaire haute 165, le piston 20, la chambre primaire basse 170, la deuxième ouverture intérieure 125, la deuxième ouverture extérieure 135 et la deuxième chambre secondaire 153.

3031134 6 La tige inverseuse 30 est mobile en translation, selon une direction secondaire Z', par rapport au boîtier 15. La direction secondaire Z' est parallèle à la direction principale Z. La tige inverseuse 30 est mobile entre une première position, dans laquelle le 5 premier clapet 195 obture la première ouverture extérieure 85, et une deuxième position, dans laquelle le deuxième clapet 200 obture la deuxième ouverture extérieure 135. Le tube d'alimentation 35 est propre à guider un flux d'air comprimé Fl arrivant d'un compresseur non représenté, et à délivrer ce flux d'air Fl sous pression simultanément au premier conduit d'alimentation 70 et au deuxième conduit 10 d'alimentation 120. Le tube d'alimentation 35 est par exemple réalisé en un matériau composite. En variante, le tube d'alimentation 35 est réalisé en un métal, par exemple en aluminium. Le premier conduit d'alimentation 70 est propre à recevoir du tube d'alimentation 35 le flux Fl d'air comprimé, et à délivrer le flux d'air comprimé à la première ouverture 15 intérieure 75. Le premier conduit d'alimentation 70 présente une symétrie cylindrique autour d'un septième axe A7, perpendiculaire au premier axe A1. Selon le septième axe A7, le premier conduit d'alimentation 70 est délimité par la première face latérale 67 et par la première ouverture intérieure 75.

20 La première ouverture intérieure 75 est cylindrique à base circulaire. L'axe central de la première ouverture intérieure 75 est le sixième axe A6. Selon la direction principale Z, la première ouverture intérieure 75 est délimitée par la première face intérieure 65 et par une première paroi tronconique 215. La première cavité 80 est ménagée dans la première face extérieure 60. La 25 première cavité 80 est cylindrique à base circulaire. L'axe central de la première cavité 80 est le sixième axe A6. Un premier siège d'admission 220, traversé par la première ouverture extérieure 85, et des premiers moyens de maintien 225 sont disposés dans la première cavité 80. La première cavité 80 est obturée par le premier bloc d'extrémité 102 qui est fixé 30 sur la première face extérieure 60, par exemple par des vis. Le premier bloc d'extrémité 102 est, de préférence, réalisé en métal, par exemple, en aluminium. Le premier bloc d'extrémité 102 porte en outre un silencieux 40. La première cavité 80 et le premier bloc d'extrémité 102 définissent ensemble la première chambre secondaire 103. La première ouverture extérieure 85 s'étend entre la première paroi tronconique 35 215 et la première cavité 80.

3031134 7 La première ouverture extérieure 85 présente une symétrie cylindrique autour du sixième axe A6. Par exemple, la première ouverture extérieure 85 est cylindrique à base circulaire. Le premier conduit de liaison 90 s'étend entre la première cavité 80 et la première 5 face intérieure 65. Le premier conduit de liaison 90 est cylindrique à base circulaire et centré sur un huitième axe A8, parallèle au premier axe Al et décalé radialement par rapport à celui-ci. Le premier conduit de liaison 90 est apte à permettre le passage d'air comprimé entre la première chambre secondaire 103 et la chambre primaire haute 165 et vice versa.

10 La première butée 100 est configurée pour que le piston 20 soit en appui sur cette butée, lorsque le piston 20 est au point mort haut de sa trajectoire. La butée 100 est, par exemple, réalisée en un matériau synthétique. Le premier bloc d'extrémité 102 comprend une première ouverture d'évacuation 235 et un premier siège d'évacuation 240 entourant la première ouverture d'évacuation 15 235. Le premier bloc d'extrémité 102 comprend, en outre, des deuxièmes moyens de maintien 242. Le deuxième conduit d'alimentation 120 est propre à recevoir du tube d'alimentation 35 le flux Fl d'air comprimé et à délivrer le flux d'air comprimé à la deuxième ouverture intérieure 125.

20 Le deuxième conduit d'alimentation 120 présente une symétrie cylindrique autour d'un neuvième axe A9. Le neuvième axe A9 est perpendiculaire au premier axe Al. Selon le neuvième axe A9, le deuxième conduit d'alimentation 120 est délimité par la deuxième face latérale 115 et par la deuxième ouverture intérieure 125. La deuxième ouverture intérieure 125 est cylindrique à base circulaire. L'axe 25 central de la deuxième ouverture intérieure 125 est le sixième axe A6. Selon la direction principale Z, la deuxième ouverture intérieure 125 est délimitée par la deuxième face intérieure 105 et par une deuxième paroi tronconique 245. La deuxième cavité 130 est ménagée dans la deuxième face extérieure 110. La deuxième cavité 130 est cylindrique à base circulaire. L'axe central de la 30 deuxième cavité 130 est le sixième axe A6. Un deuxième siège d'admission 250, traversé par la deuxième ouverture extérieure 135, et des troisièmes moyens de maintien 255 sont disposés dans la deuxième cavité 130. La deuxième cavité 130 est obturée par le deuxième bloc d'extrémité 152 qui est 35 fixé sur la deuxième face extérieure 110, par exemple par des vis. Le deuxième bloc 3031134 8 d'extrémité 152 est, de préférence, réalisé en métal, par exemple, en aluminium. Le deuxième bloc d'extrémité 152 porte, en outre, un silencieux 40. La deuxième cavité 130 et le deuxième bloc d'extrémité 152 définissent ensemble une deuxième chambre secondaire 153.

5 La deuxième ouverture extérieure 135 s'étend entre la deuxième paroi tronconique 245 et la deuxième cavité 130. La deuxième cavité 130 présente une symétrie cylindrique autour du sixième axe A6. Par exemple, la deuxième cavité 130 est cylindrique à base circulaire. Le deuxième conduit de liaison 140 s'étend entre la deuxième cavité 130 et la 10 deuxième face intérieure 105. Par exemple, le deuxième conduit de liaison 140 est cylindrique à base circulaire et centré sur un dixième axe A10 parallèle au premier axe A1. Le dixième axe A10 est confondu avec le huitième axe A8. Le deuxième conduit de liaison 140 est apte à permettre le passage d'air comprimé entre la première chambre secondaire 153 et la 15 chambre primaire basse 170 et vice-versa. La deuxième butée 150 est configurée pour que le piston 20 soit en appui sur cette butée, lorsque le piston 20 est au point mort bas de sa trajectoire. La deuxième vis de butée 150 est, par exemple, réalisée en un matériau synthétique. Le deuxième bloc d'extrémité 152 comprend une deuxième ouverture d'évacuation 20 265, et un deuxième siège d'évacuation 270 entourant la deuxième ouverture d'évacuation 265. Le deuxième bloc d'extrémité 152 comprend, en outre, des quatrièmes moyens de maintien 272. Le premier trou traversant 155 s'étend entre la deuxième face intérieure 105 et la deuxième face extérieure 110.

25 Le premier trou traversant 155 est cylindrique à base circulaire. L'axe central du premier trou traversant 155 est le premier axe A1. Le premier trou traversant 155 reçoit le premier palier principal 160 apte à permettre la translation de l'arbre 25 selon la direction principale Z. Le premier palier principal 160 est, en outre, apte empêcher le passage d'air comprimé entre la deuxième 30 chambre principale 170 et l'extérieur du boîtier 15. Le joint de piston 175 est propre à empêcher le passage d'air comprimé entre la chambre primaire haute 165 et la chambre primaire basse 170 au niveau de la paroi latérale 45. Le joint de piston 175 est par exemple un joint torique en un matériau synthétique.

3031134 9 L'ouverture de passage 185 reçoit la partie centrale 193 de la tige inverseuse 30. L'ouverture 185 de passage de la tige inverseuse 30 est cylindrique à base circulaire. L'axe central de l'ouverture de passage 185 est le sixième axe A6. Les moyens d'étanchéité 190 sont aptes à empêcher le passage d'air sous pression à travers 5 l'ouverture de passage 185 lorsque la partie centrale 193 est reçue dans l'ouverture de passage 185. Les moyens d'étanchéité 190 sont aptes à permettre la translation de la partie centrale 193 selon la direction principale Z par rapport au piston 20. Les moyens d'étanchéité 190 comprennent une bague 230, deux joints de tige 232 10 et deux couvercles 233. La bague 230 est apte à guider, en translation selon la direction secondaire Z', la tige inverseuse 30. La bague 230 est réalisée en un matériau synthétique tel qu'un polyacétal. Les joints de tige 232 sont aptes à empêcher le passage d'air comprimé entre la chambre primaire haute 165 et la chambre primaire basse 170 lorsque la partie centrale 193 est reçue dans l'ouverture de passage 185.

15 Les joints de tige 232 sont des joints toriques, par exemple en matière plastique. Les deux couvercles 233 sont configurés pour maintenir en position les joints de tige 232 et la bague 230. Les deux couvercles 233 sont fixés au piston 20. Par exemple, les deux couvercles 233 sont vissés au piston. Les deux couvercles 233 sont, par exemple, réalisés en un métal, tel que l'aluminium.

20 La partie centrale 193 est cylindrique, de préférence à base circulaire, son axe central est le sixième axe A6. La partie centrale 193 traverse le piston 20. Le premier clapet 195 est propre à empêcher le passage d'air comprimé de la première chambre secondaire 103 vers la première ouverture extérieure 85, lorsque le premier clapet 195 est en appui sur le premier siège d'admission 220.

25 Le premier clapet 195 est apte à empêcher le passage d'air comprimé entre la chambre primaire haute 165 et la première ouverture d'évacuation 235, lorsque le premier clapet 195 est en appui sur le premier siège d'évacuation 240. Le premier clapet 195 est logé dans la première chambre secondaire 103. Le premier clapet 195 est fixé, par exemple par vissage, à la première partie d'extrémité 192.

30 Le premier clapet 195 est réalisé au moins partiellement en un matériau ferromagnétique. Par exemple, le premier clapet 195 comprend une âme réalisée en acier. De préférence, le premier clapet 195 est recouvert au moins partiellement d'un matériau thermoplastique. Par exemple, le matériau thermoplastique est du polyuréthane.

3031134 10 Le deuxième clapet 200 est propre à empêcher le passage d'air comprimé de la deuxième chambre secondaire 153 vers la deuxième ouverture extérieure 135, lorsque le deuxième clapet 200 est en appui sur le deuxième siège d'admission 250. Le deuxième clapet 200 est apte à empêcher le passage d'air comprimé entre la 5 chambre primaire basse 170 et la deuxième ouverture d'évacuation 265, lorsque le deuxième clapet 200 est en appui sur le deuxième siège d'évacuation 270. Le deuxième clapet 200 est logé dans la deuxième chambre secondaire 153. Le deuxième clapet 200 est fixé, par exemple par vissage, à la deuxième partie d'extrémité 194. Le deuxième clapet 200 est réalisé au moins partiellement en un matériau 10 ferromagnétique. Par exemple, le deuxième clapet 200 comprend une âme réalisée en acier. De préférence, le deuxième clapet 200 est recouvert au moins partiellement d'un matériau thermoplastique. Par exemple, le matériau thermoplastique est du polyuréthane. Les premiers moyens de déplacement 205 sont aptes à coopérer avec le piston 20 pour déplacer la tige inverseuse 30 entre sa deuxième position représentée à la figure 7 15 et sa première position représentée aux figures 4 à 6. Les premiers moyens de déplacement 205 sont par exemple des moyens élastiques. Les premiers moyens élastiques de déplacement 205 comportent un ressort 275, un écrou 280, une goupille 285, et une épingle 290. En variante non représentée, les premiers moyens élastiques de déplacement 205 20 comprennent un bloc déformable, notamment réalisé en un matériau élastomère. Les deuxièmes moyens de déplacement 210 sont aptes à coopérer avec le piston 20 pour déplacer la tige inverseuse 30 entre sa première position et sa deuxième position. Les deuxièmes moyens de déplacement 210 sont par exemple des moyens élastiques. Les deuxièmes moyens élastiques de déplacement 210 sont identiques aux 25 premiers moyens élastiques de déplacement 205. En variante non représentée, les deuxièmes moyens élastiques de déplacement 205 comprennent un bloc élastique réalisé en un matériau élastomère. Le premier palier 212 guide la tige inverseuse 30 en translation dans l'ouverture interne 75, suivant le sixième axe A6. Le premier palier 212 est reçu dans la première 30 ouverture intérieure 75. Le premier palier 212 est, en outre, apte à empêcher le passage d'air comprimé entre la chambre primaire haute 165 et le premier conduit d'alimentation 70. Cela signifie que le premier palier 212 coulisse à joint étanche dans la première ouverture intérieure 75. Le deuxième palier 213 guide la tige inverseuse 30 en translation dans l'ouverture 35 interne 125, suivant le sixième axe A6. Le deuxième palier 213 est reçu dans la deuxième 3031134 11 ouverture intérieure 125. Le deuxième palier 213 est, en outre, apte à empêcher le passage d'air comprimé entre la chambre primaire basse 170 et le deuxième conduit d'alimentation 120. Cela signifie que le deuxième palier 213 coulisse à joint étanche dans la deuxième ouverture intérieure 125.

5 Les premier et deuxième paliers 212 et 213 portent chacun un joint de palier 295. Le premier siège d'admission 220 est ménagé dans la première cavité 80. Le premier siège d'admission 220 est en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du premier siège d'admission 220 est le sixième axe A6. Les premiers moyens de maintien 225 sont propres à exercer un premier effort de 10 retenue El sur le premier clapet 195. Les premiers moyens de maintien 225 sont aptes à maintenir la tige inverseuse 30 dans sa deuxième position. Le premier effort de retenue El est un effort d'attraction Le premier effort de retenue El a, par exemple, une valeur comprise entre 2 et 4 décaNewtons (dN). En pratique, les premiers moyens de maintien 225 sont formés par un premier 15 aimant de maintien 225. Le premier aimant de maintien 225 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du premier aimant de maintien 225 est le sixième axe A6. Le premier aimant de maintien 225 entoure le premier siège d'admission 220 autour du sixième axe A6. La première ouverture d'évacuation 235 présente une symétrie cylindrique autour 20 du sixième axe A6. Le premier siège d'évacuation 240 est ménagé dans le premier bloc d'extrémité 102. Le premier siège d'évacuation 240 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du premier siège d'évacuation 240 est le sixième axe A6. Les deuxièmes moyens de maintien 242 sont propres à exercer un deuxième 25 effort de retenue E2 sur le premier clapet 195. Les deuxièmes moyens de maintien 242 sont aptes à maintenir la tige inverseuse 30 dans sa première position. Le deuxième effort de retenue E2 est un effort d'attraction. Le deuxième effort de retenue E2 a, par exemple, une valeur comprise entre 2 et 4 dN. En pratique, les deuxièmes moyens de maintien 242 sont formés par un deuxième 30 aimant de maintien 242. Le deuxième aimant de maintien 242 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du deuxième aimant de maintien 242 est le sixième axe A6. Le deuxième aimant de maintien 242 est, de préférence, identique au premier aimant de maintien 225. Le deuxième aimant de maintien 242 entoure le premier siège d'évacuation 240 autour du sixième axe A6.

3031134 12 Le deuxième siège d'admission 250 est ménagé dans la deuxième cavité 130. Le deuxième siège d'admission 250 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. Les troisièmes moyens de maintien 255 sont propres à exercer un troisième effort 5 de retenue E3 sur le deuxième clapet 200. Les troisièmes moyens de maintien 255 sont aptes à maintenir la tige inverseuse 30 dans sa première position. Le troisième effort de retenue E3 est, de préférence, un effort d'attraction. Le troisième effort de retenue E3 a, par exemple, une valeur comprise entre 2 et 4 dN. Par exemple, les troisièmes moyens de maintien 255 sont formés par un troisième 10 aimant de maintien 255. Le troisième aimant de maintien 255 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du troisième aimant de maintien 255 est le sixième axe A6. Le troisième aimant de maintien 255 est, de préférence, identique au premier aimant de maintien 225. Le deuxième aimant de maintien 255 entoure le deuxième siège d'admission 250 autour du sixième axe A6.

15 La deuxième ouverture d'évacuation 265 présente une symétrie cylindrique autour du sixième axe A6. Le deuxième siège d'évacuation 270 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du deuxième siège d'évacuation 270 est le sixième axe A6. Les quatrièmes moyens de maintien 272 sont propres à exercer un quatrième 20 effort de retenue E4 sur le deuxième clapet 200. Les quatrièmes moyens de maintien 272 sont aptes à maintenir la tige inverseuse 30 dans sa deuxième position. Le quatrième effort de retenue E4 est, de préférence, un effort d'attraction. Le quatrième effort de retenue E4 a, par exemple, une valeur comprise entre 2 et 4 dN. En pratique, les quatrièmes moyens de maintien 272 sont formés par un quatrième 25 aimant de maintien 272. Le quatrième aimant de maintien 272 est réalisé en forme de couronne cylindrique à base circulaire. L'axe du quatrième aimant de maintien 272 est le sixième axe A6. Le quatrième aimant de maintien 272 est, de préférence, identique au premier aimant de maintien 225. Le quatrième aimant de maintien 272 entoure le deuxième siège 30 d'évacuation 270 autour du sixième axe A6. Le ressort 275 est enroulé autour de la tige inverseuse 30. Le ressort 275 est en appui sur l'écrou 280. L'écrou 280 est en appui sur la goupille 285. La goupille 285 est reçue dans une ouverture correspondante 302 de la tige inverseuse 30. La goupille 285 est configurée pour servir de butée à l'écrou 280 le long de 35 la tige inverseuse 30.

3031134 13 L'épingle 290 traverse la goupille 285. L'épingle 290 empêche la goupille 285 d'être extraite de l'ouverture correspondante de la tige inverseuse 30. Le fonctionnement du moteur 10 va maintenant être décrit. Sur la figure 6, la tige inverseuse 30 est dans sa première position.

5 Le premier clapet 195 est en appui sur le premier siège d'évacuation 240. Le premier clapet 195 n'est donc pas en appui sur le premier siège d'admission 220. Le deuxième clapet 200 est en appui sur le deuxième siège d'admission 250. Le deuxième clapet 200 n'est donc pas en appui sur le deuxième siège d'évacuation 270. L'air comprimé présent dans la deuxième ouverture intérieure 125 exerce un 10 premier effort de pression Ep1 sur le deuxième palier. L'air comprimé présent dans la deuxième chambre secondaire exerce un deuxième effort de pression Ep2 sur le deuxième clapet 200. Le flux F1 d'air comprimé, en provenance du tube d'alimentation 35, traverse le premier conduit d'alimentation 70 et pénètre dans la première chambre secondaire 103 15 par la première ouverture extérieure 85 sous la forme d'un flux d'air secondaire F1', ce qui est possible car le premier clapet 195 est éloigné du siège d'admission 220. Le flux secondaire d'air comprimé F1' traverse ensuite le premier conduit de liaison 90 pour pénétrer dans la chambre primaire haute 165. L'air comprimé provoque donc le mouvement du piston 20 en direction du point 20 mort bas. L'air contenu dans la chambre primaire basse 170 est expulsé à travers le deuxième conduit de liaison 140, la deuxième chambre secondaire 153, la deuxième ouverture d'évacuation 265 et le silencieux 40, sous la forme d'un flux d'air d'évacuation F2'. Le piston 20 vient ensuite en appui sur les deuxièmes moyens de déplacement 25 210. En particulier, le piston 20 comprime le ressort 275. Le ressort 275 exerce sur la tige inverseuse 30 une première force de déplacement D1 tendant à déplacer la tige inverseuse 30 vers sa deuxième position. Lorsque le piston 20 n'est pas encore arrivé au point mort bas, la première force de déplacement D1 est inférieure à la somme du deuxième effort de retenue E2, du troisième effort de retenue E3 et des premiers et 30 deuxièmes efforts de pression Ep1 et Ep2. La tige inverseuse 30 reste donc dans sa première position. Lorsque le piston 20 atteint le point mort bas, la première force de déplacement D1 due au ressort 275 est supérieure à la somme des deuxième et troisième efforts de retenue E2 et E3 et des premiers et deuxièmes efforts de pression Ep1 et Ep2. La tige 3031134 14 inverseuse 30 est alors déplacée de sa première position vers sa deuxième position pour atteindre la configuration de la figure 7. Sur la figure 7, le premier clapet 195 est en appui sur le premier siège d'admission 220. Le deuxième clapet 200 est donc en appui sur le deuxième siège d'évacuation 270.

5 Le flux Fl d'air comprimé ne pénètre alors plus dans la chambre primaire haute 165, mais dans la chambre primaire basse 170 sous la forme d'un flux d'air secondaire Fl ". Le piston 20 est alors mis en mouvement du point mort bas vers le point mort haut. L'air contenu dans la chambre primaire haute 165 s'échappe à travers le premier conduit de liaison 90, la première chambre secondaire 103, et la première ouverture 10 d'évacuation 235, sous la forme d'un flux d'air d'évacuation F2". Lorsque le piston 20 atteint le point mort haut, la tige inverseuse 30 est déplacée de sa deuxième position vers sa première position, selon une séquence inverse de celle mentionnée ci-dessus. Le moteur 10 est apte à commander l'alimentation alternativement de la chambre 15 primaire haute 165 et de la chambre primaire basse 170, sans utiliser de dispositif extérieur. De plus, le moteur 10 présente une grande fiabilité. Selon un deuxième exemple de réalisation non représenté, la pompe 6 comporte deux étages de pompage 8. La première culasse 50 comporte alors en outre un deuxième trou traversant de 20 réception de l'arbre 25 et d'un deuxième palier principal disposé autour de l'arbre 25 et dans lequel cet arbre 25 coulisse lorsque le moteur 10 fonctionne. Le deuxième trou traversant s'étend entre la première face intérieure 65 et la première face extérieure 60. Le deuxième trou traversant est cylindrique à base circulaire. L'axe central du 25 deuxième trou traversant est le premier axe A1. Le deuxième trou traversant reçoit le deuxième palier principal apte à permettre la translation de l'arbre 25 selon la direction principale Z. Le deuxième palier principal est, en outre, apte empêcher le passage d'air comprimé entre la première chambre primaire 165 et l'extérieur du boîtier 15.

30 L'arbre 25 traverse la première culasse 50 et la deuxième culasse 55. Chaque extrémité de l'arbre 25 est accouplée à un étage de pompage 8. Le fonctionnement du deuxième exemple est identique au fonctionnement du premier exemple. Le débit de la pompe 6 est alors augmenté.

3031134 15 Selon un troisième exemple de réalisation non représenté, la pompe 6 comporte un premier moteur 10 comportant un premier boîtier 15, un premier piston 20, un premier clapet 195 et un deuxième clapet 200, et un deuxième moteur 10 comportant un deuxième boîtier 15, un deuxième piston 20, un troisième clapet et un quatrième clapet.

5 La tige inverseuse 30 est commune au premier moteur 10 et au deuxième moteur 10. Le premier boîtier 15 comporte une première culasse 50 et une deuxième culasse 55. Le premier boîtier 15 est identique au boîtier 15 décrit dans le deuxième exemple. Le premier piston 20 partage le premier boîtier 15 en une première chambre 10 primaire 165 et une deuxième chambre primaire 170. Le deuxième boîtier 15 comporte une troisième culasse et une quatrième culasse. Le deuxième piston 20 partage le deuxième boîtier 15 en une troisième chambre primaire et une quatrième chambre primaire. Le deuxième piston 20 est identique au premier piston 20.

15 La troisième culasse est identique à la première culasse décrite dans le premier exemple. La quatrième culasse est identique à la deuxième culasse décrite dans le premier exemple. La quatrième culasse fait face à la première culasse 165 La tige 30 s'étend dans la direction principale Z à travers la deuxième chambre 20 primaire 165, le premier piston 20, la deuxième chambre primaire 170, la première culasse 50, la quatrième culasse, la quatrième chambre primaire, le deuxième piston, la troisième chambre primaire et la troisième culasse. La tige 30 porte le premier clapet 195, le deuxième clapet 200, le troisième clapet et le quatrième clapet.

25 La tige 30 est mobile entre une première position et une deuxième position. Les pistons 20 sont montés tous les deux sur un même arbre 25. Le fonctionnement de ce troisième exemple va maintenant être décrit. Lorsque la tige 30 est dans la première position, la première chambre primaire et la troisième chambre primaire sont alimentées en air comprimé. Lorsque la tige 30 est 30 dans la deuxième position, la deuxième chambre primaire et la quatrième chambre primaire sont alimentées en air comprimé. Les deux pistons 20 sont actionnés simultanément, et entraînent tous deux l'arbre 25. La pompe 6 est donc plus puissante.

3031134 16 Selon un quatrième exemple de réalisation, les premiers moyens de déplacement 205 et les deuxièmes moyens de déplacement 210 sont des moyens magnétiques. Les premiers moyens de déplacement comportent un premier aimant de déplacement et un deuxième aimant de déplacement.

5 Le premier aimant de déplacement est, par exemple, porté par la tige 30. Le deuxième aimant de déplacement est, par exemple, porté par le piston 20. Le premier et le deuxième aimant de déplacement sont aptes à exercer l'un sur l'autre une force magnétique répulsive. Les deuxièmes moyens de déplacement comportent un troisième aimant de 10 déplacement et un quatrième aimant de déplacement. Le troisième aimant de déplacement est, par exemple, porté par la tige 30. Le quatrième aimant de déplacement est, par exemple, porté par le piston 20. Le troisième et le quatrième aimant de déplacement sont aptes à exercer l'un sur l'autre une force magnétique répulsive.

15 Le fonctionnement du quatrième exemple est identique au fonctionnement du premier exemple. La fabrication du moteur 10 est alors simplifiée. Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinées pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. 20

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1.- Moteur (10) à air comprimé comprenant un piston (20) et un boîtier (15), le piston (20) étant reçu dans le boîtier (15) et divisant le boîtier en deux chambres primaires (165,170) de volume variable, caractérisé en ce que le moteur (10) comprend un premier clapet (195) d'alimentation directe d'une première chambre primaire (165) parmi les deux chambres primaires et un deuxième clapet (200) d'alimentation directe de l'autre chambre primaire (170), ces deux clapets étant mobiles chacun par rapport à au moins un siège (220, 240, 250, 270) respectif, le premier clapet (195) et le deuxième clapet (200) sont montés sur une même tige (30) mobile par rapport au boîtier (15) selon une direction (Z') parallèle à la direction (Z) de déplacement du piston (20) et la tige (30) est configurée pour être déplacée entre une première position et une deuxième position par des moyens de déplacement (205,210) activés par le piston (20).
2. 2.- Moteur (10) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de déplacement (205, 210) sont activés par le piston (20) lorsqu'il arrive au point mort haut ou au point mort bas de sa trajectoire.
3. 3.- Moteur (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de déplacement sont des moyens élastiques (205, 210).
4. 4.- Moteur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens élastiques (205,210) comprennent au moins un ressort (275).
5. 5.- Moteur (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige (30) porte au moins une goupille (285), le ressort (275) étant enroulé autour de la tige (30) et apte à exercer sur la goupille (285) une force (D1) de déplacement de la tige (30) de sa deuxième position vers sa première position ou réciproquement.
6. 6.- Moteur (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les moyens de déplacement (205, 210) comprennent au moins un premier aimant de déplacement et au 3031134 18 moins un deuxième aimant de déplacement exerçant l'un sur l'autre une force magnétique répulsive.
7. 7.- Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le 5 piston (20) est mobile par rapport au boîtier (15) selon une direction principale (Z) et la tige (30) s'étend dans la direction principale (Z) à travers une première chambre primaire (165), le piston (20) et une deuxième chambre primaire (170).
8. 8.- Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce 10 que il comprend, en outre, des moyens (225, 242, 255, 272) de maintien de la tige (30) dans au moins une de ses première et deuxième positions.
9. 9.- Moteur (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les premier et deuxième clapets (195,200) sont réalisés au moins partiellement en matériau 15 ferromagnétique et en ce que les moyens de maintien (225, 242, 255, 272) comprennent au moins un premier aimant de maintien (225) propre à exercer un premier effort de retenue (El ) sur le premier clapet (195), un deuxième aimant de maintien (242) propre à exercer un deuxième effort de retenue (E2) sur le premier clapet (195), un troisième aimant de maintien (255) propre à exercer un troisième effort de retenue (E3) sur le 20 deuxième clapet (200) et un quatrième aimant de maintien (272) propre à exercer un quatrième effort de retenue (E4) sur le deuxième clapet (200).
10. 10.- Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel : - le boîtier (15) comprend une première chambre secondaire (103) présentant un 25 premier siège d'admission (220) et un premier siège d'évacuation (240) et une deuxième chambre secondaire (153) présentant un deuxième siège d'admission (250) et un deuxième siège d'évacuation (270), le premier clapet (195) étant reçu dans la première chambre secondaire (103) et le deuxième clapet (200) étant reçu dans la deuxième chambre secondaire (153), 30 - le premier clapet (195) est en appui sur le premier siège d'évacuation (240) et le deuxième clapet (200) est en appui sur le deuxième siège d'admission (270), lorsque la tige (30) est dans sa première position et le premier clapet (195) est en appui sur le premier siège d'admission (220) et le deuxième clapet (200) est en appui sur le deuxième siège d'évacuation (270), lorsque la tige (30) est dans sa deuxième position. 3031134 19
11. 11.- Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le boîtier (15) comporte au moins une culasse (50, 55), et la tige (30) comporte au moins un palier (212, 213) coulissant à joint étanche dans la culasse (50, 55). 5
12. 12.- Pompe à mouvement alternatif comprenant un moteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.