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"Pompe à piéton perfectionnée* La, présente Invention concerne urne pompe , piéton et plus particulièrement une pompe à main à piston.
Une pompe à pioton comprend un piston qui coulisse dans un alésage et délimite dans celui-ci une chambre de volume variable pour le pompage du fluide. Le mouvement de va-et-vient ! du piston fait varier le volume de la chambre de pompage et comprend une course d'aspiration pendant laquelle la chambre de pompage se remplit de fluide, et une course de refoulement pendant laquelle le fluide est expulsé de cette chambre. Des dispositifs tels que des clapets de retenue ou autres servent à régler le passage du fluide vers et depuis la chambre de
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Pompage.
En général, le piston .; la pompe est toujours applique contre la paroi de l'alésage aussi bien pendant la coures d'as- piration que pendant la course , e refoulement.
Les principaux buta le l'invention sont:
De réaliser une pompe à piston dont le piston coopère ; avec la paroi de la chambre d'une manière perfectionnée en vue de définir la chambre de pompa('! de la pompe et de jouer le rôle d'un clapet d'admission du fluide dans la chambre de pompage ;
De réaliser dans une telle pompe un dispositif de contrôle du fluide situé en amont du point de coopération entre le piéton de la pompe et la paroi de la chambre et fonctionnant,, à la façon d'une soupape de décompression;
De réaliser une pompe dont le piston ne coopère de façon étanche, aveo la paroi de la chambre, que pendant la course de refoulement afin de délimiter en aval de lui la chambre de pompage et qui permet autrement au fluide de passer d'une chambre de remplissage située en amont du piston dans la chambre de refoulement et dans laquelle un clapet de retenue du fluide dans la chambre de remplissage fonctionne à la façon d'une soupape de décompression pendant la course d'aspiration du piston de la pompa.
La description qui va suivre en regard du dessin annexée donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue en plan d'une pompe à piston à main suivant le mode de réalisation préféré de l'invention*
La figure 2 est une coupe verticale par la ligne 2-2 de la figure 1.
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Les figurée 3 et 4 sont des coupez, à plus grande échelle de la partie inférieure de la pompe représentée à la figure 2, les différente organes occupant des positions diffé- rentes correspondant respectivement à la course de refoulement et à la course de remplissage*
Les figures 5, 6 et 7 sont des vues en perspective (avec des parties arrachées sur les figures 5 et 6) de diverses pièces utilisées dans la construction de la pompe selon l'in- vention.
Sur les figures 1 et 2 on a représenté, à titre : d'exemple, un corps 10 dans lequel est montée une pompe à main selon la présente invention. Le corps 10 comprend un couvercle ou bloc de support 12 muni de pattes de fixation espacées 13 qui peuvent être fixées à une structure appropriée quelconque (non représentée) pour supporter le corps de pompe. Des trous 14 sont prévus dans les pattes 13 pour recevoir, dans ce but, des boulons de fixation (non représentés). Un pot 16 est atta- ohé au bloc de support 12 à ltintérieur d'une cavité annulaire 18 ménagée dans la parti* inférieure du bloc 12. La connexion entre le pot 16 et le bloc 12 est sensiblement étanche aux liquides grâce à une portée légèrement conique 20 de la paroi intérieure de la cavité 18 contre laquelle porte l'extrémité supérieure du pot 16.
Une bague élastique 22, logée dans une gorge 23 formée dans la paroi extérieure de la cavité 18, porte contre une nervure 24 formée sur l'extrémité supérieure du pot
16 pour maintenir le pot appliqué contre la portée conique 20.
Le bloc couvercle 12 et le pot 16 forment ainsi, ensemble, un , réservoir fermé 26 contenant le fluide à pomper. Un conduit de remplissage de fluide 27 est prévu dans le bloc 12 et comprend, un tube 18 monté à la presse dans un trou de réception 29 et portant, à son extrémité supérieure, un clapet 30 maintenu par
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un ressort dans sa position de fermeture et articulé sur le tube 28 par un axe 31.
Un cylindre de pompage 34 est finé au bloc de support 12 par un joint fileté 35 forme dans la paroi annulaire 36 du bloc de support. Une portée conique métal sur métal 37 assure une connexion étanche entre le bloc de support 12 et le cylin- dre 34. Le cylindre 34 est creux sur toute sa longueur et présente des alésages concentriques espacés 39 et 40 séparés par un épaulement conique 42 qui s'évase vers l'extrémité inférieure ouverte d'admission du cylindre.
Des trous trans- versaux 43 (dont un seul est représenté) sont percée dans le bloc 12 et communiquent avec l'extrémité supérieure ouverte du cylindre 34, ces trous sont taraudée pour permettre un raccordement facile avec une conduite extérieure de fluide ou un élément silimaire (non représenté). Un filtre cylindrique en toile métallique 44 est fixé par un collier 45 à la paroi 36 du bloc supérieur 12 à faible distance du cylindre 34. Ce filtre, dont le fond 44a est fermé, entoure complètement le cylindre 34, de façon à retenir les matières étrangères qui peuvent être contenues dans le fluide passant du réservoir 26 dans l'extrémité inférieure ouverte d'admission du cylindre 34.
Une tige 46 passe à travers une ouverture 47 du bloc supérieur 12 et s'étend le long de l'alésage 40 dans le cylin- dre 34. Un joint rond 48 maintenu par une rondelle 49 dans une Gorge annulaire du bloc supérieur 12, forme avec la tige 46 un joint empêchant le fluide de sortir à l'extérieur de la pompe. Une poignée 50 fixée à l'extrémité de la tige 46 cons- titue un élément commode permettant à l'opérateur de déplacer la tige à l'intérieur du cylindre 34.
Un ensemble 54 formant piston est fixé à l'extrémité inférieure de la tige 46 et se déplace en va-et-vient dans l'alésage 40. Un ressort de com- pression 55 est monté entre l'ensemble 54 et la rondelle 49
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pour pousser vers le bas la tige 46 et l'ensemble formant piste comme on peut le voir sur les figures 2 à 4.
L'ensemble 54 constituant le piéton présente des épaulements transversaux axialement espaces 56 et 57 reiiés par des surfaces axiales de guidage 58, 59 et 60 délimitant une cavité annulaire 62 ouverte vers la périphérie de l'alésage 40. Les surfaces axiales de guidage 58 et 60 sont sensiblement parallèles à la périphérie de l'alésage 40 et sont réunies par la surface de guidage conique 59 qui converge en direction de l'épaulement supérieur 57. L'épaulement transversal 57 est percé d'ouvertures 63 qui assurent la communication pour le fluide entre les volumes située, dans l'alésage 40, au-dessus et au-dessous du piston.
Un joint rond 64 est monté dans la cavité, ou gorge 62, délimitée par les diverses surfaces 56 à 60 et peut se déplacer par rapport à ces surfaces lors des divers mouvements de l'ensemble de piston 54 et de la tige 46 dans l'alésage 40.
La surface axiale de guidage 58 est située à une distance telle de la périphérie de l'alésage 40 qu'elle vienne en contact avec le Joint rond 64 lorsque celui-ci se trouve en regard de ladite surface, comme onpeut le volr à la figure 3, afin d'établir un joint étanche entre l'ensemble de piston et la périphérie do l'alésage 40. Cependant, lorsque le joint 64 est en regard de la surface axiale de guidage 57, comme il est représenté aux figures 2 et 4, le fluide peut passer au-delà du joint rond
64 à travers les ouvertures 63.
Le volume 68 situé au-dessus du piston 54 entre la tige 46 et la périphérie de l'alésage 40 constitue la chambre de refoulement de la pompe décrite. Ainsi, lors de la course ascendante de la tige 46 et du piston 54 dans l'alésage 40 (figure 3), le fluide enfermé dans la chambre de refoulement
68 est chassé à travers le ou les alésages 43 et est refoulé par la pompe. Au contraire, une course descendante de la tige
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46 et du piston 54 (figure 4) oblige le fluide situé dans la cambre de remplissage 70 située au-dessous du piéton 54 à éloigner le joint rond 64 de son siège et à passer dans la chambre de refoulement 68 au-dessus du piston 54.
Dans la mesure où elle a été décrite jusqu'à présent, la pompe compor- tant le piston 54 avec son joint rord 64 capable de s'appliquer , sur son siège, produit une pression de refoulement pendant la course ascendante de la. tige 46 qui n'est limitée que par la pression de décollage du joint 64 et qui, lors de la cour ce descendante de la tige, tombe -virtuellement à séro, le fluide passant au-delà du joint rond éloigné de son siège.
Un ensemble de retenue 72 cet monté dans l'alésage 39 du cylindre 34 et est agence de façon à former à la foie une soupape de retenue fluide dans la chambre de remplissage 70, et un clapet de sûreté en eau de surcharge dans la chambre de remplissage, ainsi qu'il est nécessaire pendant la course de va-.et-vient de la tige 46 et du piston 54 dans l'alésage
40. L'ensemble de retenue 72 comprend un corps 73 coulissant librement dans l'alésage 39 et portant un joint rond 74 pouvant s'appliquer contre l'épaulement conique 42 séparant lee alésages
39 et 40.
Un ressort 75 maintenu par une rondelle de retenue
76 logée dans une gorge annulaire 77 du cylindre 34 pousse le joint 74 contre l'épaulement conique 42. Le corps 73 contient également un clapet d'admission 80 constitué par une bille 81 mobile dans une cavité 82 de dimension limitée et destinée à s'appliquer contre un siège de retenue 83.
Le fonctionnement de la pompe est le suivant: on remplit le réservoir 26 de fluide à pomper à travers le conduit de remplissage 27 du bloc supérieur 12. Ce fluide pousse ainsi contre le côté inférieur du clapet de retenue 80.
Lors de la cours* ascendante de la tige 46 et du piston 54 (figures 3), le joint 64 du piston ferme hermétiquement '
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l'espace compris entre la périphérie de l'alésage 40 et le piston, ce qui abaisse la pression du fluide dans la chambre de remplissage 70 et fait passer du fluide du réservoir 26 à ; travers le clapet 80 qui est soulevé de son siège dans la chambre de remplissage. Le ressort 75 maintient le joint 74 contre l'épaulement conique 42 qui forme la limite inférieure de la chambre de remplissage 70.
Lors de la course descendante de la tige 46 et du piston 54 (figure 4), le fluide contenu dans la chambre de remplissage 70 au-dessus de l'ensemble de retenue 72 repousse le joint 64 du piston 54 et passe au-delà du piston dans la chambre de refoulement 68. Toutefois, comme la chambre de refoulement 68 a une section beaucoup plus faible que la chambre de remplissage 70, une partie seulement du fluide contenu dans la chambre de remplissage peut passer dans la chambre de refoulement. L'excèdent de fluide est refoulé de la chambre de remplissage 70 à travers l'ensemble de retenue 72 et retourne au réservoir 26. Ceci est obtenu en créant une pression du fluide dans la chambre de remplissage 70 qui dopasse la capacité de retenue du ressort 75, o'est-à-dire en décollant le joint rond 74 de l'épaulement conique 42.
La course ascendante suivante de la tige 46 etdu piston 54 oblige le joint rond 64 à s'appliquer hermétiquement entre le piston et la paroi de la chambre pour refouler le fluide emprisonné dans la chambre de refoulement 68 à travers les trous de refoulement 43 et en même tempe à remplir la ahan- bre de remplissage 70, comme il a été précédemment décrit.
L'ensemble de retenue 72 maintient la chambre de remplissage 70 toujours pleine quel que soit le niveau du fluide dans le réservoir 26. En l'absence de cet ensemble, si le niveau du fluide dans le réservoir était trop bas lorsque le joint 64 du piston 54 s'écarte de son siège, la colonne de
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fluide contenue dans la chambre de refoulement et la chambre de remplissage pourrait s'échapper vers le réservoir. l'encom- ble de retenue 72 règle également la pression minimum du fluide sur le coté du refoulement de la pompe, laquelle est déterminée par la pression d'ouverture de l'ensemble de retenue 72.
On conçoit qu'avec ce système, on peut obtenir presqu'instantanément une pression de refoulement du fluide élevée puisque le cote de refoulement du système est corti- nuellement rempli de fluide à pomper. De plus, comme la pompe représentée est une pompe 4 main lors de la course de pompage, la vitesse à laquelle s'accroît la pression et le débit du système ne dépendent que de la force exercée par l'opérateur.
L'ensemble du piston et de la tige, lors de la course de rem- plissage ou de rappel, ne fait que plonger dans la colonne de fluide contenu dans la chambre de remplissage 70 sous l'action du ressort 55 et à l'encontre de la résistance qu'oppose la pression de l'ensemble de retenue 72.
On va décrire maintenant quelques détails de cons- truction. On remarquera que l'extrémité inférieure de la tige 46 au droit du piston 54 présente une queue cylindrique 90 (figure 3) faisant saillie par rapport à un épaulement annu- laire 91. Le piston 54 lui-même est constitué par un élément de guidage 93 ( figure 6) et un élément de retenue 95 (figure 7) L'élément de guidage 93 est annulaire et comprend un anneau plat 97 et une tige cylindre-conique à redan 98 partant de cet anneau et percée d'un alésage 99.
L'extrémité de l'alésage 99 adjacente à l'anneau 97 est fraisée en 101 et s'évase vers l'extérieur. L'élément de retenue 95 est un disque plan qui présente une fente transversale 102. Cette fente 102 coupe un trou rond 103 dans lequel s'ajuste étroitement la queue 90 et elle se prolonge par des parties allongées 104 plus longues que
1'épaulement 91 pour délimiter les ouvertures 63 de passage du . fluide dont il a été question précédemment.
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L'élément de guidage 93 et le disque 95 sont montés l'un contre l'autre sur la queue 90 de la tige 46. La queue-90 est percée comme on le voit en 107 (figure 3) pour permettre 1'arasement de la partie terminale contre la partie fraisée 101 de l'élément de guidage 93. On fixe ainsi l'élément de guidage et le disque contre l'épaulement 91 de la tige et on, assure l'étanohéité entre l'élément de guidage et cette tige.
La surface inférieure 56 de la cavité 62 est formée par l'an- neau 97 de l'élément de guidage 93, tandis que la surface supérieure 57 est formée par le disque 95. La tige 98 de l'élé- ment de guidage 93 forme les surfaces axiales de guidage 58, 59 et 60 déjà mentionnées*
Le corps 73 de l'ensemble de retenue 72 forme une tête de soupape 110 (figure 5). Cette tête de soupape 110 est annulaire et présente un alésage 112 se terminant à un rebord 113 entourant une ouverture centrale 115 définissant le siège précité 83.
La base 116 de la tête de soupape 110 est presque aussi large que l'alésage 39, maie des méplats 118 sont formés sur sa périphérie pour permettre au fluide de passer lorsqu'elle est montée dans l'alésage. En service, la bille 81 est située dans l'alésage 112 de la tête de soupape 110 et repose oontre le siège 83 du rebord 113. Une tondelle 119 dentelée intérieu- rement (figure 3) est placée contre l'épaulement 120 à l'extré- mité opposée de l'alésage 112, et le rebord 122 est refoulé en plusieurs points sur cette rondelle pour la maintenir en placer L'ouverture centrale irrégulière 124 de la rondelle 119 maintient la bille 81 en place dans la cavité 82, et assure en même temps au fluide un passage au-delà de la bille iorà de la coursa d'aspiration de la pompe.
Le joint rond 74 est fixé sur le corps 73 entre le rebord élargi 122 et la base 116. La face inférieure de la tète de soupape 110 est fraisée en 126 jus- qu'au rebord 113 et sert de cuvette d'appui au ressort de rappel 75.
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Il va de soi que l'on peut apporter des modifications au mode de réalisation qui a été décrit, notamment par substi- tution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
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