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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX POMPES A PLUSIEURS ETAGES DE PRESSION, PLUS SPECIALEMENT POUR DES MACHINES-OUTILS,
L'invention est relative à une pompe à plusieurs étages de pression, plus spécialement pour des machines-outils, pour laquelle dans une enveloppe fixe plusieurs cylindres sont répartis autour d'un organe de commande excentré qui est relié à un mécanisme d'entraînement et sur lequel les tiges des pistons prennent appui. Des pompes de ce genre conviennent, tout particulièrement, à l'actionnement de presse, par exemple, pour courber ou redresser des profilés utilisés pour la construction de soutiens dans des galeries de mines ou récupérés dans de la ferraille. Pour ces pompes, on a besoin, généralement, de 50 à 60 atm. dans l'étage de basse pression et de 250 à 300 atm. dans l'étage de haute pression.
On connaît des pompes pour lesquelles les cylindres fixes, pour la haute et pour la basse pression, sont établis dans un même plan en alternance et en forme d'étoile autour d'un excentrique entraîné. Les cylindres de chaque étage de pression sont raccordés à une chambre collectrice commune munie d'une soupape de surpression et les chambres collectrices de tous les étages de pression sont re liées par des conduits séparés, à une boite de distribution qui comporte des conduits de raccordement aboutissant à la machine-outil. Les pompes de ce genre comprennent des étages qui sont réglés pour des pressions détermi- nées et chaque étage a un débit qui reste constant.
La quantité du fluide' à comprimer qui peut être débitée en excès, est introduite par les soupapes de surpression adjointes aux chambres collectrices, dans un collecteur.
Conformément à l'invention, on obtient une simplification dans la construction de la pompe, un accroissement de la sécurité de fonctionnement et une meilleure adaptation aux conditions de travail momentanées, en entourant l'excentrique, calé sur l'arbre d'entraînement, d'un anneau excen-
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tré propre à être déplacé angulairement par rapport à l'excentrique central contre l'action d'un effort de rappel, la face externe de cet anneau formant, le cas échéant indirectement, une face d'appui pour les tiges des pistons. L'effort de rappel peut être produit mécaniquement, hydrauliquement, magnétiquement ou de toute autre manière. Des ressorts, par exemple des lames élastiques ou des ressorts en spirale, tendus entre l'excentrique et l'anneau excentré, conviennent tout particulièrement à cet effet.
Surtout quand on utilise des ressorts en spirale, la zône de réglage et la pression voulue peuvent varier entre des limites écartées.
Par la constitution particulière de l'organe de commande excentré, on obtient, quand il se produit une résistance dans la machine-outil et quand il en résulte une accumulation du fluide par les pistons, que l'anneau excentré soit retenu contre l'action de la force de rappel, de sorte que la course du piston et par conséquent, le débit sont automatiquement diminués. Avec une zône de réglage suffisamment étendue, la course du piston peut être réduite jusqu'à 0. Par le déplacement de l'anneau excentré et la diminution du bras de levier utile qui en résulte, il se produit un accroissement de la pression quand la course du piston diminue entre des limites déterminées.
Quand la résistance dans la machine-outil diminue, l'anneau excentré revient automatiquement vers sa position initiale, ce qui permet d'obtenir une augmentation de la course du piston et un accroissement du débit. A cause du réglage automatique de la puissance, on peut supprimer les soupapes de surpression qui jusqu'ici étaient nécessaires, dans les conduits aboutissant à la machine-outil ou à la boite de distribution établie entre la pom- pe et la machine-outil. Ces soupapes ne sont pas nécessaires pour le réglage des étages de pression.
La pompe, établie selon l'invention, présente, en outre, l'avantage que l'on peut, dans de nombreux cas, s'abstenir d'utiliser plusieurs groupes de cylindres, ayant des puissances différentes, avec les chambres collectrices et les différents conduits établis en aval ainsi que l'organe distributeur qui, selon les besoins, fait intervenir l'un de ces conduits. Seulement dans les cas où de très grandes différences de pression (haute et basse pression) sont nécessaires, on conserve la disposition connue des cylindres pour laquelle les cylindres à haute pression et les cylindres à basse pression sont établis en alternance et en forme d'étoile, dans un même plan, autour de l'organe de commande excentré.
Dans ce cas, on obtient, toutefois, aussi l'avantage que par le mode de fonctionnement de l'organe de commande, chaque étage fondamental peut s'adapter de lui-même aux conditions à remplir en ce qui concerne la puissance et la pression, sans que l'on doive faire intervenir des soupapes de surpression ou des organes distributeurs spéciaux.
Quand on utilise l'organe de commande, conformément à l'invention, on peut disposer les cylindres de manière telle que leurs axes soient radiaux par rapport à l'axe de l'enveloppe. L'organe de commande selon l'invention est utilisé, avec un avantage particulier, pour des pompes de ce genre pour lesquelles les axes des cylindres de la pompe sont inclinés, suivant un angle réduit, par rapport au rayon de l'enveloppe, de sorte que pendant la phase de pression de la pompe, l'angle de poussée utile, formé entre la tige de piston et l'excentrique, n'est pas notablement inférieur ou supérieur à 90 .
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en vue de côté, l'ensemble de la pompe.
La fig. 2 montre, en élévation (parties en coupe), les cylindres disposés en étoile avec leur commande.
Les figs. 3 et 4 montrent, en élévation, l'organe de commande occupant des positions de travail différentes par rapport à un cylindré.
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La fige 5 montre, en vue de côté (parties en coupe axiale), l'organe de commande.
Les figso 6 et 7 montrent, en coupe axiale, un cylindre avec piston de la pompe, la fig. 6 montrant la plus grande course et la fig. 7 la plus petite course du piston, comme prévu pour l'exemple montré.
Pour la pompemontrée à titre d'exemple sur les figs. 1 et 2, on loge dans une enveloppe fixe 1 les cylindres 2 d'un étage à basse pres- sion et les cylindres 3 d'un étage à haute pression, les cylindres étant répartis en alternance et suivant une étoile autour d'un organe de comman- de excentré. Cet organe est formé par un excentrique 4, calé sur l'arbre de commande et entouré d'un anneau excentré 5. L'anneau 5 peut tourner autour de l'excentrique 4 contre l'action d'un ressort 6 (figs. 3 à 5). Les pistons
7 sont constitués par des pistons creux et sont guidés dans les cylindres sans l'intervention de segments ou de guides spéciaux. Pour assurer l'étan- chéité, de simples bourrelets ou nervures périphériques sont suffisants.
Les extrémités internes des tiges des pistons des deux groupes de cylindres sont guidées, par l'intermédiaire de sabots 8, par l'anneau excentré 5 ou par une douille qui entoure celui-ci. Cette douille peut être engagée sur l'anneau de manière à pouvoir tourner librement autour de celui-ci. Les sabots 8 sont reliés aux tiges de piston par des pivots. Par ailleurs, la distance entre le sabot et le piston est aussi réduite que possible.
Les orifices d'aspiration 9 des cylindres sont ménagés dans les parois latérales de ceux-ci et débouchent directement dans la chambre à huile de la pompe, cette chambre étant formée par le carter 10. A cause de la dépression formée dans le cylindre par le recul du piston dans celui-ci, l'huile qui est utilisée comme fluide de pression, est aspirée dans le cylindre par les orifices 9. Par des soupapes de refoulement, logées dans la culasse du cylindre, l'huile est dirigée vers les chambres collectrices 11.
Pour chacun des deux groupes de cylindres, on a prévu une chambre collectrice séparée. Chaque chambre collectrice est reliée par un conduit 12 ou 13 à un organe distributeur 14 qui est relié par exemple par deux conduits, à la machine-outil. Pour manoeuvrer cet organe distributeur, on se sert du levier de commande 15. On peut remplacer les orifices d'aspiration, ménagés dans la paroi du cylindre, par des soupapes d'aspiration logées dans la culasse du cylindre.
L'enveloppe 1, dans laquelle sont logés les cylindres, ainsi que les chambres collectrices 11 et l'organe distributeur 14 sont établis dans un carter d'huile fermé. Hors de ce carter sortent seulement l'arbre 16 relié au moteur, le levier de commande 15 de 1?organe distributeur 14 et les conduits aboutissant aux cylindres de travail d'une machine, par exemple d'une presse, de sorte que la pompe et son dispositif de commande sont complétement entourés d'huile.
Au lieu d'avoir recours aux deux groupes de cylindres, adoptés pour l'exemple montré, il suffit dans la plupart des cas d'utiliser un seul groupe de cylindres en aval duquel est établie une seule chambre collectrice avec un conduit aboutissant à l'organe distributeur 14. Cet organe 14 peut être constitué de manière telle qu'il provoque seulement la marche avant et la marche arrière de la machine-outil.
Comme visible sur les figs. 3 à 5, on ménage dans les deux faces latérales de l'excentrique 4, calé sur l'arbre 16, des gorges annulaires 17.
Dans chacune de ces organes est logé un ressort en spirale 6 de longueur appropriée, les extrémités du ressort étant reliées, d'une part, à l'excentrique 4 et, d'autre part, à l'anneau excentré 5. Le ressort est disposé de manière telle que lorsque le piston 7 exerce, par l'intermédiaire du sabot 8, une résistance plus grande, l'anneau excentré 5 soit retenu contre l'action
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du ressort 6, de sorte que la valeur de 1 excentricité ainsi que la course du piston sont modifiées. La tension du ressort est choisie de manière telle que le déplacement angulaire de l'anneau n'ait lieu que pour une pression. minimum prédéterminée.
On peut également remplacer les deux ressorts par un seul ressort établi dans le plan médian de l'excentrique. A la place des ressorts en spirale, on peut également utiliser d'autres organes propres à exercer un effort de rappel. L'amplitude du mouvement relatif entre l'excentrique 4 et l'anneau excentré 5 peut être limitée par des butées, par exemple par une vis 18 qui est engagée dans l'excentrique 4 et qui est logée dans une fente 19 de l'anneau excentré 50
Comme lemontre la fig. 69 le piston 7 a une grande course quand l'organe de commande 4, 5 est à sa position initiale, de sorte que le débit de la pompe a une valeur élevée correspondante.
Quand, à cause d'une résistance croissante exercée par une machine-outil, il se produit un mouvement relatif entre l'anneau excentré 5 et l'excentrique 4, la course du piston devient de plus en plus petite et peut atteindre,par exemple, la limite montrée sur la fig. 7. On peut également envisager de faire reculer l'anneau excentré 5 avec une amplitude telle que la course du piston devienne égale à 0.