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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Monsieur Emile P I Q U E R E Z Pompe à. débit variable et appareil à pompes multiples, particulière ment applicable au graissage centralisé...
Demande de brevet déposée en. France le 10 août 1944.
La présente invention a pour objet une pompe à débit variable et un appareil à pompes multiples particulièrement applicable au graissage centralisé.
On connaît déjà. des pompes à lubrifiants à. pistons à mouvements alternatifs du type dans lequel le contenu. du cylindre, ou plus précisément le volume de lubrifiant à éjecter vers le point à. graisser, est comprimé entre un piston moteur à commande mécanique et un contre-piston contrôlent la sortie du cylindre lesdits pistas étant adaptés pour ne laisser aucun jeu entre-eux lorsqu'ils sont amenés en contact et le volume de lubrifiant à éjecter formant entre-eux une liaison rigide pendant la course d'éjection.
Dans certaines des pompes de ce type, le piston ou organe opposé au piston moteur est exposé à la pression du piston moteur- à une extrémité et à la pression atmosphérique ou à une pression inférieure à. l'autre extrémité.
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Dans diantre s pompes du marna typa, les déplacements alternatifs des deux pistons associés s'effectuent... l'encontre de ressorts travaillant à. la compression.
Toutes ces pompes présentent des inconvénients. Dans les premières, il y a tendance à retarder le mouvement du retour du piston opposé et conséquemment risque de n'éjecter qu'une partie seulement da volume théorique ; tandis que dans les secondes le fonctionnement dépend des ressorts utilisés,
Un des buts de l'invention est la réalisation d'une pompe ne présentant pas les inconvénients ci-dessus indiqués et dans laquelle le fonctionnement ne risque d'être contrarié ni par des différences de pression ni par l'état des ressorts.
Un autre but de l'invention est la réalisation d'un appareil utilisant,, en particulier pour l'application au graissage centralisé une pluralité de pompes conformes à l'invention ; lesdites pompes étant disposées radialement. ou juxtaposée les unes contre les autres, de Manière à ce que la capacité de chacune d'elles puisse être facilement réglée individuellement et de manière à ce qu'elles puissent éjecter successivement ou simultanément, par l'action d'une commande unique, la quantité de lubrifiant déterminé.
La pompe à débit variable suivant l'invention du type dans lequel le volume expulsé à chaque cylindrée est limité entre un piston moteur et un contre-piston qui, à la fin de la course de refoulement, vient prendra appui sur une butée fixe et, à la fin de la course d'aspiration, vient prendre appui sur une butée réglabke dont la position conditionne le volume qui est ménagé entre les deux pistons conjugués est particulièrement remarquable en ce que le contre-piston est actionné pendant la coursa d'aspiration par un moyen mécanique lié cinématique ment, pendant au moins une ffaction de la course d'aspiration, au mécanisme de commande du piston moteur,
La pompe à débit variable suivant l'invention est encore remarquable,
en ce que la liaison cinématique entre le contre.. piston et le mécanisme de commande du piston moteur est réalisée par un dispositif à coincement, par billes (fig.l à 5) ou un dispositif à friction (fig.6 à. 8),
Dans une première forme de réalisation suivant les figures
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1 à 5, la pompe établie conformément aux caractéristiques 1 et 2 ci-dessus est. en outre remarquable en ce que 18-organe de commande du piston moteur- est un coulisseau qui se déplace dans le dispositif à coincement par billes composé d'un manchon connecté. rigidement au contre'-piston et. d'un coussinet portant les- billes, interposé entre le coulissement et le manchon;
une butés réglable étant placée sur la chemin du coussinet pour neutraliser les effets du dispositif à coincement après. una- fraction déterminée de la course d'aspiration.
Dans une seconde forme de réalisation, suivant. les figures 6 à 8, la pompe établie conformément- aux caractéristiques 1 et, 7, ci-dessus est en outre remarquable en ce que l'organe de commands du piston moteur est. un balancier actionné- par un excentrique et pivotant autour d'un axe fixe,, tandis que l'organe de- commande du contrepiston est un levier- oscillant autour du marne axe et entraîné par friction par le balancier, le mouvement dudit levier étant transmis au contre-piston, par l'intermédiairs d'uns tige guide liée mécaniquement à ce dernier ;
des butées étant disposées pour limiter la cour- se de la dite tige,, l'une fixe limitant la course pendant le temps d'éjection et l'autre mobile limitant la course d'aspiration.
L'appareil à pompes multiples suivant la forme d'exécution des fig. 1 à 5 est de plus remarquable en ce que les différentes pompes sont disposées radialement et commandées par un même excentrique attaquant des doigts portés par les. coulisseaux de commande des pistons moteurs ; ledit excentrique étant entraîné, par exemple au moyen d'un mécanisme à roue libre de type connu en lui-même, dépen- dant des mouvements alternatifs pendulaires de faible amplitude d' une commande par excentrique.
L'appareil à. pompes multiples suivant la forme s'exécution des figs.6 à 8 est encore remarquable en ce que chaque balancieractionne deux pompes et que plusieurs éléments ainsi constitués sont juxtaposés les uns aux autres,. les excentriques actionnant les balanciers étant calés sur un: arbre commun.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention résulte- ront de la description. qui va suivre en regard des dessins annexés. qui représentent,,, à. titre d'exemples,. deux formels de réalisation d'appareils 3 pompes multiples.
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Au dessin :
La fig.l représente,côté droit,, une demi-vue de face et, côté gauche,, une demi-vue par derrière d'un appareil à douze pompes, suivant un premier mode d'exécution.
La fig.2 est une demi-vue de l'appareil représenté à la fig.1, couvercle enlevée montrant la disposition radiale des pompes et la commande générale.
La fig.3 est une vue partielle en coupe. à plus grande échelle par rapport aux figs.l et 2, faite par l'une des pompes, suivant la ligne III-III de la fig.2.
La fig.4 est une vue partielle en coupe horizontale faite suivant la ligne IV-IV de la fig.3.
La fig.5 est. une vue partielle en coupe horizontale faite suivant la ligne V-V de la fig.3,
La fig.6 est une coupe d'un élément à deux pompes suivant un second mode d'exécution.
La fig.7 est une coupe faite par la ligne VII-VII de la fig.6.
La fig.8 est une coupe horizontale passant par l'axe des balanciers de commande.
A la forme d'exécution représentée aux figures l à 5, les douze pompes P-P sont disposées radialement à l'intérieur d'un carter 1 fermé par un couvercle 2.
L'entraînement des différentes pompes P est réalisé par une commande unique comprenant. un excentrique 3 dans la rainure annulaire 4 duquel roulent des galets 5 sur des t'outillons 6 solidaires de coulisse aux 7 commandant directement les déplacements alternatifs des pistons moteurs 8 des pompes P.
L'excentrique 3 porte des axes 9 disposés symétriquement et tournant dans des coussinets 10 montés respectivement dans des bossages 11 et 12 du carter 1 et du couvercle 2, L'excentrique 3 présente encore un manchon annulaire 41 sur la périphérie duquel agit un mécanisme de roue libre composé de deux éléments 13-14, l'un de ceux-ci assurant l'entraînement dans un sens, tandis que l'autre s'oppose au retour dans le sens opposé.
Le mécanisme de roue libre 13-14f comporte des leviers radiaux 15 s'étendant vers la périphérie de l'appareil et se terminant en
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forme- de fourches 16 entre- les branches desquelles agissent des excentriques 17 qui impriment aux leviers 16 les mouvements alterna'tifs pendulaires commandant. le mécanisme de roue libre 13-14.
Dans chaque. pompe p (voir plus particulièrement la fig. 3) le coulisseau 7 présente du centre à la périphérie de l'appareil ; une partie de section carrée 7a qui est guidée dans un logement de même section prévu dans un bloc 18 fixé à l'intérieur du carter 1 et fermé par une plaquette 19 , et une partie de section ronde 7b glissant à l'intérieur d'un coussinet. 20 disposé lui-même à Pinté... rieur d'un manchon 21 solidarisé par une denture 22. avec le contre piston 23 xasservi, parfois, comme il sera décrit, par la suite, par la commanda du piston moteur s et- guidé comme ce levier dans le bloc 18.
La coulisse au 7 est solidarisé avec le piston moteur 8 par une denture 24.
Le bloc 18 à. l'intérieur duquel sont guidés, comme indiqué. précédemment, le coulisseau 7 et les pistons- moteur 8 et le contrepiston 23 présente- un prolongement latéral cylindrique 25 percé d'un canal 26 par lequel l'huile refoulée par la pompe p est dirigée dans un raccord 27 auquel est. raccordée. l'une des tuyauteries 28 (voir fig.1 côté. gauche) allant au. point à graisser, non représenté.
Le couvercle 2' du carter l est prévu avec un bossage 29 dirigé vers l'intérieur et. présentant un alésage dans lequel peut tourner un axe 30 portant, à. son. extrémité interne, une came de réglage en forma de spirale d'Archimède 31 située sur le chemin du coussinet 20 qui est prévu avec une embase 32 constituant butée.
Pour le réglage de la quantité de lubrifiant à éjecter-, la spirale d'Archimède 31 peut être déplacée angulairement de l'extérieur- au moyen d'un organe 33 que l'on fait tourner, par exemple au. moyen d'un tournevis , et qui porte un index 34 sa déplaçant. autour d'une graduation tracée sur une saillie 3& du. couvercle 2.
On devra comprendre- : que la course descendante. du coussinet 20 est arrêtée dès. que l'embase 32 dudit coussinet 20 aient buter contre la spirale. 31 ; que ladite course est déterminée par la
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position donnée à ladite spirale 31 et-, qua pour-une course maxi- mum du dit coussinet 20 le débit peut 'être nul, tandis que pour une course minimum le débit peut être maximum.
Une butée 23a est prévue pour limiter la course ascendante du contre-piston 23.
Le nombre des spirales d'Archimède 31 correspond au nombre des départs que représentent les douze tuyauteries 28 et chacune des réglée douze spirales 31 pouvant être/individuellement, il est possible, pour un tour complet de l'excentrique de commande 3, d'éjecter douze volumes variables d'huile vers les différents points à graisser, ,
Le fonctionnement de l'appareil ainsi réalisé est le suivant :
Les différents organes de l'une des pompes P étant à. la posi- tion représentée à la fig.3,. c'està-dire fin de course ascendante du piston moteur 8 et du contre-piston 23, l'excentrique 3 est à. la position où la rainure annulaire 4 est la plus éloignée vers la haut de l'axe 9-9.
A partir de cette position, en continuant son mouvement de rotation, l'excentrique 3 entraînera vers le bas, direc- tement par le galet considéré 5 et la denture 24 du coulisseau. 7, le piston moteur 8 et entraînera en même tamps, par sa section ronde 7b et une couronne de billes 36 logées dans les alvéoles 37, le manchon 21 solidarisé par la denture 22, avec le contre-piston 23. La liaison d'asservissement est réalisée par le coincement des billes 36 contre une surface tronconique interne 38 du. manchon 20.
L'asservissement du contre-piston 23 se continuera jusqu'à ce que l'embase 32 du manchon 20 vienne buter contra la spirale d'Archi- mède 31, moment auquel sa produira le décoincement des billes 36 et moment à. partir duquel le contre-piston 23 restant immobilisé en fin de @@ course descendante, le coulisseau 7 n'entraînera plus que le piston moteur 8.
La course du piston moteur 8 se prolongera jusqu'à, ce que 1' excentrique 3 ait accompli une rotation de 180 ; moment auquel le piston moteur 8 se trouvera au bas de sa course descendante.
A cette position le contre-piston 23 doit nécessairement obturer le canal de refoulement 26 et la piston moteur 8 doit arriver au-dessous du niveau de la lumière d'aspiration 39 qui est
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en communication, par un canal 40, avec une conduite non représentée venant de la source de lubrifiant.
La quantité d'huile à refouler, après aspiration par le piston moteur a à. travers la lumière d'aspiration 39, sera bien entendu déterminée par la distance qui sera comprise entre le haut de la lumière d'aspiration 39 et le bas. du. contre-piston 23.
A cette première phase d'aspiration succède la seconde phases, celle du. refoulement, qui se produira pendant la rotation subséquente de 180 de l'excentrique 3.
Quelle que soit la course prévue entre l'embase 32. du coussinet 20 et la spirale d'Archimèda 31 qui détermine le volume d'huile & éjecter, la seconde phase se déroulera comme suit t la contre-piston 23 obture la canal de refoulement 26 et le piston moteur 8 se trouve au-dessous du niveau, de la lumière d'aspi-. ration 39. Le piston moteur 8 commence. sa course descendante, entrai** né par la denture 24 du coulisseau 7 lui-même commandé par l'informé** diaire: de son galet 5, par l'excentrique 3 dans la rainure 4 duquel roule la galet 5. La contre-piston 23 n'est repoussé qu'à partir du moment où le piston moteur a a obturé la lumière d'aspiration 39.
A partir de ce moment la connexion rigide entre les deux pistons 8 et 23 est réalisée par la- colonne de lubrifiant emprisonné entre la face supérieure du piston moteur 8 et la face inférieure du aontne-pi&ton 23. Dès que la contre-piston 23 découvre le canal de refoulement 26, 1$'huile est éjectée par ledit canal 26 sous la poussée du piston moteur 8. lorsque la nouvelle rotation de 180 , qui correspond à. cette seconde phase qui est celle du refoulement et de l'éjection, est terminée, les différents organes sont revenus à. la position de départ qu'ils occupant à la figure 3.
A la. forma d'exécution représentée aux fig.6 à 8 qui représente encore un appareil. de graissage centralisé à plusieurs pompes, les pompes sont portées par des éléments pl. chaque élément Pl comporte deux pompes P-P montées en tandem. Les éléments Pl sont juxtaposés les uns contre les autres et assemblés à l'instar des lames de parquets, un nouvercle P2 étant prévu, de chaque cité de l'ensemble. La fixation est réalisée au. moyen de boulons ou organes équivalents p3.
La disposition générale peut être comparée à. celle d'un radiateur de
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chauffage qui permet d'ajouter ou de supprrmer à volonté et très facilement un ou. plusieurs éléments en changeant simplement les boulons d'assemblage P3.
L'entraibement des différents groupes de pompes P-P est obtenu par une commande unique, par exemple un arbre moteur 41 (fig.6) qui peut recevoir un mouvement de rotation continu par n'importe quelle transmission appropriée, non représentées.
Sur l'arbre 41 sont calés des excentriques 42: en nombre correspondant aux éléments P1 ou groupes de deux pompes, qui agissent entre les bras de fourches 43 solidaires des balanciers 44 montés, par l' intermédiaire de coussinets 451, sur un axa commun 45 de longueur correspondante au nombre des éléments Pl utilisés (fig.8). chaque balancier 44 commanda simultanément, en sens opposés, les deux pompes P-P d'un élément Pl ;l'une des pompes aspirant pendant que la pompe conjuguée refoule-. 11 y a deux éjections par élément pour un tour de l'arbre moteur 41.
Dans chaque pompe p se retrouve, comme dans l'exemple des fig.
1 à 5, un piston moteur 8 et un contre-piston 23. Les deux pistons 8 et 23 effectuant leurs courses dans l'alésage d'un cylindre 46 foré dans un bloc 18 et communiquant, toujours comme dans la première forme d'exécution, avec la lumière d'aspiration 39 en communication par le canal 40 avec la source de lubrifiant et le canal de refoulement 26 raccordé à. l'une des tuyauteries 28 (voir fig.l, coté gauche) allant au point à graisser.
La disposition de la commando dans chaque élément de deux pompes est, comme le montre plus particulièrement la fig.7, la suivante
Les pistons moteurs 8 sont solidaires de dés 47 qui sont les dés moteur ; tandis que les contre-pistons 23 sont solidaires de têtes 48 dans lesquelles sont également montées des tiges de réglage 49 guidées dans des alésages de blocs 18 parallèles aux cylindres 46.
L'extrémité de chaque tige de réglage 49 opposée à la tête commune 48 est fixée sur un dé 50 disposé symétriquement au dé 47 ; les deux dés 47 et 50 étant simplement juxtaposés l'un contre l'autre par leur dos sans aucune liaison directe d'entraînement (fig.7).
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Dans chaque pompe, le contre-piston 23 n'a aucune liaison d'ordre mécanique avec le piston moteur 8 ; mais il est solidaire, par l@inter médiaire de la tête commune 48, des déplacements alternatifs de la tige de réglage. 49.
Dans le dé. 47 du piston moteur 8 est engagé an prolongement circu' laire 44a du. balancier de commande 44 ; tandis qus dans le dé 50 de la tige 49 est engagé un prolongement circulaire 5la d'un levier 51 monté, sur l'axe 45 d'oscillation du balancier 44,
La balancier 44 et le levier 51 montés sur l'axe 45 par l'intermédiaire du coussinet 451 sont associés par un dispositif à friction qui, en principe, joue, dans cette forme d'exécution, le rôle du dispositif à. coincement par billes 7b-20-36-38 de la forme d'exécution représentée aux figs.l à 5.
Dans la dispositif à friction de chaque élément F1, la partie centrale du balancier est disposée entre deux disques 52-52 de matière à. coefficient de frottement élevé pouvant tourner autour de l'axe commun 45 et sur les faces opposées desquels sont appliqués, sous la pression d'une rondelle Belleville 53, les leviers 51.
L'axe d'articulation 45 du dispositif à friction, connu en lui- même, est tourillonné dans des bossages P4-P4 des couvercles P2 de 1' ensemble des éléments P1.
Le réglas? individuel de chacune des. pompes p est réalisé non pas par des spirales d'Archimède, comme dans 13,exemple de réalisation des figs.1 à 5 ; mais au moyen de plongeurs 54 que l'on peut faire avahcar plus ou moine sur le chemin des dès 50.
Comme le- montre le dessin (figs;6 et 7) l'avancement d'un plongeur 54 vers son dé 50 a lieu en faisant tourner ledit plongeur 54 au moyen d'un chapeau 55 rivé sur lui. Le plongeur 54 présente une partie filetée 56 vissant dans la taraudage d'une pièce cylindrique 57 convenablement fixée sur la partie supérieure P5 de son élément Pl, Le chapeau 55 présente une fenêtre 58 et un index 59 et la pièce cylindrique une graduation 60 donnant- les indications des volumes à éjecter.
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On sait que le dé 50 est entretoisé, par la tige 49, avec la tête commune 48 qui porte le contre-piston 23 et qui vient buter, à la fin de la course descendante, qui correspond à la course d'aspiration, contre le fond P6 de l'élément pl.
1*'importance des déplacements alternatifs de la tige de réglage 49 est déterminée par la distance comprise entre le fond P6 des éléments et le niveau que l'on a donné aux plong/aurs 54.
A la position du dessin, la pompe p (coté gauche, fig.6) a terminé sa course d'aspiration, tandis, que la pompe p (côté droit) a terminé sa course de refoulement.,
A partir de cette position, si l'on considère que l'arbre 41 tourne dans le s ens des aiguilles d'une montre,, le fonctionnement sera la suivant le balancier 44 commandant les deux pompes oscillera autour de 1'axe 45 et lorsque l'arbre 41 aura tourné de 180 , la position des pompes sera inversée. La pompe de gauche aura termine sa course de refoulement et la pompe de droite aura terminé sa course d'aspira- tion.
Suivant les fig.6 et 7, lea bu.tées 54 sont abaissées à l'extrême la course de la tige 49 et conséquemment du contrs-piston 23 est régét la plus faible et comme dans l'exemple représenté aux figs 1 à 5, le volume éjecté est le plus important. Lea traits pointillés indiqués en 61 (fig.6) montrent la position la plus haute à laquelle peut Atre amené le chapeau 55, et la butée 54 qui en est solidaire ; à cette position de la butée 54, le contre-piston 23 serait au contact du piston moteur 8 et le débit serait nul, l'index 59 se trouverait en regard du zéro de la graduation (coté droit fig.6).
Le fonctionnement et le réglage correspondant exactement au fonctionnement et au réglage de l'exemple de réalisation, suivant figs. 1 à 5.