Dispositif de pompage. La présente invention a pour objet un dispositif de pompage pouvant être utilisé par exemple dans une transmission de puis sance pour liquide sous pression, telle notam ment que celles utilisées pour actionner des chariots de machines-outils.
Ce dispositif de pompage comporte un carter dans lequel sont montées plusieurs pompes, et est caractérisé en ce que ledit carter comprend un passage de refoulement séparé pour chaque pompe et un passage de décharge, un tiroir actionné par pression com mandant la communication entre l'un des passages de refoulement et le passage de dé charge, le tout étant disposé de façon à per mettre de faire agir à volonté sur le tiroir, dans un sens de déplacement de celui-ci, l'une quelconque des pressions régnant dans les passages de refoulement.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'inven tion.
La fig. 1 est une coupe longitudinale de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe montrant une pos sibilité de montage modifié de cette forme d'exécution.
Les fig. 3 à 7 sont des coupes transver sales suivant les lignes 3-3 à 7-7 de la fig. 1, respectivement.
Les fig. 8 et 9 sont des coupes suivant les lignes 8-8 et 9-9 respectivement des fig. 6 et 7. Les fig. 10 à 17 montrent chacune un montage particulier de cette forme d'exécu tion.
Le dispositif représenté aux fig. 1 et 3 à 9 présente un corps de carter 10 avec deux cavités cylindriques 12 et 14 dans lesquelles sont montées des pompes rotatives 16 et 18 montées sur im arbre commun 24. Une pla que d'extrémité 20 est montée sur le corps 10 pour maintenir la pompe 18 dans la cavité 14 et elle porte un palier 22 dans lequel tourne une extrémité de l'arbre 24. Une pla que d'extrémité 26 et un bloc de remplissage 28 retiennent la pompe 16 dans la cavité 12, cette plaque portant un palier 30 dans lequel tourne l'autre extrémité de l'arbre 24. L'ar bre est rainuré en 32 et 34 de manière à assurer une liaison d'entraînement pour cha cune des deux pompes.
Une bride de montage 36 est fixée à la plaque d'extrémité 26, de manière à permettre de fixer le dispositif de pompage sur un support.
La pompe 16 comporte deux ouvertures de refoulement diamétralement opposées 38 et 40 (voir fig. 6) et ,deux orifices d'aspiration 42 et 44 diamétralement opposés. Le corps 10 comporte un passage 46 comportant deux branches en forme d'arc 48 et 50 s'étendant partiellement autour de l'arbre 24 pour assu rer la communication avec les orifices de re foulement 38 et 40 de la pompe 16. Le pas sage 46 forme le passage de refoulement de la pompe 16 et est dirigé vers un côté (vers le haut sir la fig. 1) de l'axe de l'arbre 24. Ce passage 46 est coupé transversalement par un alésage 52 (fig. 1 et 3).
Le passage 46 débouche à l'extérieur du corps 10 où il y a un taraudage 54 dans lequel est vissé un bou chon 56 et qui permet le raccordement d'un tuyau après avoir enlevé le bouchon.
Les orifices d'aspiration 42 et 44 de la pompe 16 communiquent avec un passage 58. comportant des branches en arc 60 et 62 s'étendant autour de l'arbre 24, la branche 62 étant disposée à l'extérieur de. la branche 50 du passage de refoulement 46. Le passage 58 s'étend le long de l'arbre 24 et il comporte deux branchements en arc 64 et 66 (fig. 7), communiquant avec les orifices d'aspiration 68 et 70 de la pompe 18. Un trou taraudé 72, ménagé dans la base du corps 10, constitue l'orifice d'aspiration commun des deux pom pes.
Les orifices de refoulement 74 et 76 de la pompe 18 communiquent avec les branches en arc 78 et 80 d'un passage 82 qui forme le passage de refoulement- de la pompe 18. Le passage 82 s'étend vers le même côté (vers le haut) de l'axe de l'arbre 24 que le passage 46 et est coupé transversalement par un alé sage 84 (fig. 5). Le passage 82 aboutit à iin trou taraudé 86 dans lequel se fixe le tuyau de sortie.
Les deux passages 46 et 82 sont séparés par une paroi 88. Un alésage 90 traverse la paroi 88 et comporte un siège annulaire rap porté 92. Dans l'alignement axial de l'alésage 90, il y a un alésage 94 allant à l'extérieur du corps 10 et fermé à son extrémité exté rieure par un bouchon fileté amovible 96. Une soupape de retenue 98 coulissant dans l'alésage 94 est normalement poussée aü con tact du siège 92 par un ressort 100 qui s'ap puie sur le bouchon 96.
En conséquence, l'écoulement peut se faire par l'alésage 90 du passage 46 au passage 82, mais pas dans .fau- tre sens. En dévissant le bouchon 96, on peut enlever la soupape de retenue 98 de l'alésage 94 et lui substituer iii bouchon 102 (fig. 2), comportant une partie cylindrique réduite 104 s'adaptant étroitement à l'intérieur du siège 92. La partie principale du bouchon 102 peut également s'adapter étroitement dans l'alésage 94, un alésage taraudé 106 du bou chon 102 servant à recevoir un outil de trac tion servant à enlever le bouchon 102.
Dans le haut du corps 10, il y a un passage de décharge 108, sensiblement en forme de S (voir fig. 1 et 4), coupant transversalement chacun des alésages 52 et 84. Le passage de décharge 108 comporte un trou taraudé 110 débouchant sur le dessus du corps 10 et per mettant de brancher un tuyau allant à un réservoir à liquide. Un bouchon 112 ferme un trou ménagé dans une paroi séparant les pas sages 46 et 108 et servant à rendre plus acces sible le passage 46 pour le nettoyer au cours de la fabrication du corps 10.
Dans l'alésage 84 (fig. 4) est enfoncé Lin siège de soupape cylindrique 114. Dans l'ex trémité de l'alésage 84 opposée au siège 114 coulisse une soupape de décharge 116 dont la partie conique 118 ferme normalement le siège 114. La soupape comprend un, piston 120 avec passage. étroit 122 et un guide 124 coulissant dans un alésage 126 d'un couvercle 128. Ce dernier est fixé sur la face extérieure du corps 10 pour fermer l'alésage 84 à une extré mité et délimite tue chambre de commande 130 pour la soupape de décharge 116. Un pas sage 132 du couvercle 128 va de la chambre 130 à une soupape à bille 134 poussée par un ressort 136.-0n peut régler le ressort 136 à.
l'aide de la vis de butée 138. La chambre 140 dans laquelle se trouve la bille et le ressort communique avec l'alésage 126 et, par un alésage central 142 de la soupape 116, avec le passage de décharge 108. Un ressort 144 pousse la soupape de décharge 116 vers le siège 114. Un trou taraudé 146 fermé par un bouchon permet de raccorder une conduite extérieure avec le passage 132 lorsque l'on désire commander à distance la soupape 116 en vidant la chambre 130. La soupape 116 maintient le passage 82 fermé par rapport au passage 108 jusqu'à ce qu'une pression déter minée soit atteinte dans le passage 82 et alors la soupape 116 s'ouvre dans la mesure voulue pour empêcher .la pression dans le passage 82 de monter au-delà de cette valeur.
Lors- que le trou 146 est raccordé à une conduite, la soupape peut également être ouverte à vo lonté en faisant communiquer la chambre 130 avec l'atmosphère par cette conduite.
Dans l'alésage 52 coulisse un tiroir cylin drique 148 (fig. 3) comportant. des colliers 150, 152 et 154 ajustés dans cet alésage 52. Le collier 152 coupe normalement la communi cation du passage 46 au passage 108, mais lorsque le tiroir est déplacé d'une quantité déterminée, le collier 152 se déplace dans le passage 108, ouvrant ainsi la communication de ce dernier avec. le passage 46. Le tiroir 148 comporte un alésage interne 156 contenant un ressort 158, poussant le tiroir vers la posi tion interrompant la communication entre les, passages 46 et 108 (fig. 4).
L'une des extrémités de l'alésage 52 est fermée par un couvercle 160 dans lequel se trouve une vis de réglage 162 servant à mo difier la force exercée par le ressort 158 sur le tiroir 148. Le couvercle est évidé en 164 pour recevoir une rondelle 166 servant de butée pour la vis 162 à la limite intérieure de son déplacement et également de butée pour le tiroir 148 à la limite extérieure de son dé placement. Un passage 168 dans le couvercle 160 est fermé à son extrémité extérieure par un bouchon fileté 174 et comporte un branche ment 170 qui, dans la position du couvercle représentée, coïncide avec un canal 172 du corps 10 allant jusqu'au passage 108. Dans cette position, le passage 168 peut assurer la purge* d'air dans laquelle on enlève le bou chon 174.
Le couvercle 160 est fixé sur le corps 10 par quatre vis, non représentées, à ses quatre coins, et. il peut être monté dans l'une ou l'autre de deux positions décalées de 90 .
Lorsque le couvercle 160 est monté sur le corps 10 à 90 de la position représentée, les passages 170 et 172 ne coïncident pas. Dans cette position, le bouchon 174 qui ferme le passage 168 peut être enlevé et on petit. bran cher sur le passage 168 une conduite de com mande en vue d'admettre de l'huile sous pres sion ou de vider l'espace de l'alésage 52 com pris entre le couvercle 160 et le tiroir 148. Dans ce cas, en admettant de l'huile sous pression dans cet espace par ladite conduite, on peut maintenir le tiroir 148 en position de fermeture indépendamment des pressions régnant dans le dispositif.
Le tiroir 148 comporte également -un petit alésage 176 à son extrémité opposée au cou vercle 160 (fig. 4), et au moyen duquel les deux extrémités de l'alésage 52 communi quent constamment. Le tiroir comporte -un petit prolongement cylindrique 178 péné trant avec jeu dans un alésage 180, ménagé dans une plaque 182 fixée sur le corps 10. La plaque 182 ferme non seulement l'extré mité de l'alésage 52 opposée au couvercle 160, mais encore l'autre extrémité de l'alésage 84 et la partie du passage 108 qui s'ouvre dans la face du corps 10 adjacente à la plaque 182.
Le tiroir 148 est déplacé en antagonisme à la pression du ressort 158 par lui petit piston 184 coulissant dans l'alésage 180 et portant contre, le prolongement 178 et dépla çant le tiroir lorsqu'il règne fine pression dans la chambre 180' formée par l'extrémité de l'alésage 180 qui est située derrière le pis ton 184. La plaque 182 comporte des canaiLz permettant d'amener à la chambre 180' de l'huile sous pression provenant de différentes sources.
Ainsi, l'alésage 180 est prolongé par un passage 186 présentant une partie tarau dée fermée par tus. bouchon que l'on petit enle ver pour brancher un conduit. de commande pilote, grâce à quoi, on peut déplacer le pis ton 184 vers l'intérieur, indépendamment des pressions régnant dans les passages 46 et 82, au moyen d'huile sous pression envoyée dans la chambre 180' et venant d'un robinet de commande situé à distance. Avec la chambre 180' communique également un passage 188 avec une partie taraudée 190 dans laquelle on peut visser amoviblement un bouchon fi leté. Pour accéder à la partie taraudée 190, l'extrémité de gauche de l'alésage 188 est fer inée par un bouchon amovible 192.
En lui. point situé à gauche de la partie taraudée 190, un branchement 194 va jusqu'à la face de la plaque 182 voisine du corps 10 et coin- cide avec un passage 196 du corps 10 allant au passage de refoulement 82.
La plaque 182 comporte également iuw. pas sage 198 (fig. 3) qui communique avec la chambre 180' et comporte un taraudage 200 dans lequel est vissé iui bouchon fileté 202. Un bouchon 204 ferme l'extrémité du passage 198 et permet d'aller retirer et remettre le bouchon 202. Au-delà dit taraudage 200, un branchement 206 va à la face de la plaque 182 et coïncide avec. Lin passage 208 qui com- munique avec le passage de refoulement 46. Ainsi, la chambre 180' communique avec le passage 82.
En enlevant le bouchon 202 [et en le vissant dans le taraudage 190, on fait com- mLUniquer la chambre 180' avec le passage 46.
En outre, la plaque 182 comporte un dis positif permettant de déplacer le tiroir 148 à l'encontre du ressort 158, indépendamment de l'action du piston 184. Un passage à angle droit 210 communique avec l'espace situé à l'extrémité de l'alésage 52 opposée au couver cle 160 et comporte une partie taraudée dans laquelle est vissé amoviblement un bouchon 212. En enlevant ce bouchon, on peut raccor der au passage 210 un tuyau de commande pour faire arriver du liquide sous pression dans l'extrémité de l'alésage 52 sous la com mande d'un robinet situé à distance.
Pour permettre d'empêcher dans ce cas l'huile sous pression arrivant par le passage 210 d'aller, par l'alésage 176 du, tiroir 148, à l'extrémité opposée de l'alésage 52, le prolongement 178 . est. muni d'un alésage transversal 214 de plus grand diamètre que l'alésage 176 et dans le quel on peut enfoncer un bouchon.
En fonctionnement, on voit que les deux pompes 16 et 18, lorsque l'arbre 24 tourne, aspirent de l'huile par l'orifice 72 et le pas sage 58. Cette huile pénètre par les orifices 42 et 44 de la pompe 16 et sort, par les ori fices 38 et 40, dans le passage de refoule ment 46. La pompe 18 aspire l'huile par les orifices 68 et 70 et la refoule-par les orifices 74 et 76, dans le passage 82.
Lorsque la disposition du dispositif décrit est celle représentée sur les fig. 1, 3 et 4 et schématiquement sur la fig. 10, le refoule-- ment de la pompe 18 va directement, par le passage 82,à un tuyau 216, tant que la pres sion dans ce tuyau reste en dessous de la valeur de réglage de la soupape 116. La cham bre 180' est reliée au passage de refoulement 82 par les passages 196, 194 et 188. En consé quence, tant que la pression dans le tuyau 216 est inférieure à la valeur de réglage du ressort 158, le tiroir 148 reste fermé et tout le refoulement de la pompe 16 va par le pas sage 46 et la soupape de retenue 98 au tuyau 216.
Dans ces conditions, le refoulement des deux pompes va au tuyau de sortie unique 216 et si ce dernier est relié à un moteur à fluide tel que celui cl-Lu cylindre d'une ma chine-outil, le piston de ce dernier se déplace à grande vitesse. Lorsque ce déplacement éprouve une résistance, soit par rencontre avec l'ouvrage, soit par fonctionnement d'un obturateur de réduction de l'écoulement. la pression augmente dans le tuyau 216 et, étant transmise au petit piston 184, elle surmonte la force du ressort 158 et ouvre le tiroir 148. Ceci permet au débit. de la pompe 16 de retourner au réservoir par le passage de décharge 108 et par un tuyau 218 allant au réservoir.
Norma lement, le ressort 158 est réglé de façon que le tiroir 148 s'ouvre pour une pression bien inférieure à celle pour laquelle la soupape 116 fonctionne lorsque la pompe est disposée de façon à fonctionner ainsi.
La pression ayant augmenté clans le tuyau 216 et dans le passage 82, la soupape de rete nue 98 se ferme en empêchant le retour du passage 82 au passage 46 et la-pression élevée qui subsiste dans le passage 82 déplace com plètement le tiroir 148 à l'encontre du ressort 158 en déchargeant complètement la pompe 16. Dans ces conditions de fonctionnement, la soupape 116 agit simplement comme soupape limitant la pression maximum pour la pompe 18.
On voit donc que pour la disposition des fig. 1, 3, 4 et 10, le dispositif décrit s'adapte facilement à des circuits qui nécessitent, dans un cas, un gmand volume de fluide à pression rèlativement faible et, dans un autre cas, Lin plus petit volume de fluide à pression relati vement faible.
Dans la disposition de la fig.1.1, le bouchon 202 est enlevé de la partie taraudée 200 et vissé dans la partie taraudée 190 (fig. 4). En outre, le bouchon 56 de l'ouverture 54 est enlevé et un deuxième tuyau de sortie 220 est vissé dans cette ouverture. Un bouchon 102 (fig. 2) est mis à la place de la soupape de retenue 98. Dans ces conditions, la pompe 1.8 débite en totalité, par le passage 82, dans le tuyau 216, la pression de refoulement maximum dans ce tuyau 216 étant uni quement commandée par la soupape 116. L'alésage 90 étant bouché, tout le débit de la pompe 16 va, par le passage 46, dans le tuyau 220.
Dans ces conditions, le tiroir 148 agit comme décharge pour le passage 46 puisque son piston de commande 184 est directement sensible à l'action de la pression qui règne clans le passage 46.
Pour des applications nécessitant un re foulement successif de fluide d'abord à lin moteur hydraulique à basse pression, puis à un deuxième moteur, d'abord avec un grand débit et une basse pression, puis avec un fai ble débit et une pression élevée, le dispositif de pompage décrit peut être monté comme représénté sur la fig. 12. On trouve, par exemple, un circuit de ce genre dans des ma chines-outils oiz l'on désire serrer l'ouvrage au moyen d'un cylindre hydraulique et le main tenir serré pendant la commande hydraulique d'un chariot. d'outil à des vitesses de déplace ment et d'avance rapides.
Dans cette disposi tion, un bouchon est vissé dans la partie ta raudée 190, et on vissé un -tuyau de refoule ment 220 dans l'ouverture 54. Le tuyau 220 amène le refoulement de la pompe 16 au cy lindre de serrage et lorsque ce dernier s'arrête à l'extrémité de sa course, la soupape de rete nue 98 s'ouvre en laissant passer le débit des deux pompes au chariot principal de la ma chine-outil par le tuyau 216: Dès que la pres sion a augmenté au-dessus du réglage du tiroir 148, le chariot principal effectué son mouve ment d'avance, la soupape de retenue 98 se ferme et le tiroir 1.48 fonctionnant comme sdu- pape de décharge pour le passage 46, main tient la pression dans celui-ci et la pression sur le cylindre de serrage à une valeur maxi mum déterminée.
Le dispositif de pompage décrit peut égale ment être adapté, comme représenté à la fig.13, à un circuit spécial qui est couramment utilisé dans des machines à mouler à injection. Ce circuit fonctionne de la même façon que celui de la fig.1.0, sauf que le tiroir de décharge 148 peut momentanément être mis hors d'action. pendant la course du piston injecteur de la machine à mouler. Cette caractéristique est in téressante pour maintenir la vitesse du piston injecteur indépendamment de la résistance rencontrée et même bien qu'une surcharge momentanée du moteur actionnant le dispo sitif de pompage puisse se produire.
Dans cette disposition, c'est le taraudage 200 qui est muni de son bouchon 202, la soupape de rete nue 98 étant en place et le passage 46 étant fermé par le bouchon 56. De cette faon, le tuyau 216 constitue le seul conduit de refou lement du dispositif. En outre, on monte le couvercle 160 dans une position à 90 de celle de la fig. 10, de façon à fermer la liaison d'écoulement 170, 172, èt le bouchon 174 est remplacé par une conduite de commande 222. Cette dernière vient d'un obturateur qui fait. arriver de l'huile sous pression au passage 168 pendant la course du piston injecteur et qui fait communiquer ce passage 168 avec l'échappement pendant tout le reste du temps.
En conséquence, pendant le fonctionne ment des chariots principaux de la machine à mouler, le dispositif de pompage décrit fonc tionne de la même façon que sur la fig. 10, mais pendant le court intervalle de temps pen dant lequel le piston injecteur se déplace à grande vitesse, le liquide sous pression arri vant dans la chambre 168 provoque le main tien du tiroir de décharge 148 en position de fermeture indépendamment des pressions ré gnant dans les passages 46 et 82 et tout le débit des deux pompes est maintenu sur le cylindre injecteur.
L'action de la pression de commande s'exerçant dans le passage 168 rend inopérante l'action du petit piston 184, étant donné que cette pression est transmise par l'alésage centra1,156 et l'alésage 176, et que le tiroir148est alors soumis à la même pression sur les extrémités opposées, de telle sorte qu'il est soumis seulement à l'action du ressort 158 qui, ainsi, le maintient en position fermée.
On peut obtenir avec le montage des fig. 14 et 15 du dispositif de pompage décrit d'autres circuits dans lesquels il faut que la pompe 16 soit déchargée pendant une partie du cycle à l'aide d'autres moyens que la pres sion dans le passage 46 ou le passage 82.
Dans ces dispositions, l'agencement est le même que sur les fig. 10 et 11 respectivement, la seule différence entre les fig. 14 et 15 consistant en ce que, sur la fig. 14, un bouchon est vissé dans le taraudage 200, tandis que, sur la fig. 15, il est vissé dans le taraudage 190.
Le fonctionnement de ces dispositions est ainsi semblable à celui des dispositions des fig. 10 et 11 respectivement, sauf que le passage 210 de la plaque 202 (fig. 4) est relié à une con duite de commande à distance 224 et qu'un bouchon est mis dans l'alésage transversal 214 en fermant ainsi le passage 176 du tiroir 148.
Dans ces conditions, la pompe fonctionne comme dans les fig. 10 et 11 respectivement avec cette caractéristique supplémentaire qu'en faisant arriver une pression de com mande dans le passage 210 ou en faisant sor tir l'huile, le tiroir 148 peut se déplacer et la pompe 16 être déchargée au moment où la pression dans l'un ou l'autre des conduits de sortie n'est pas suffisante pour ouvrir le ti roir. On remarquera que la surface sur la quelle la pression de commande agit est plus grande que la surface du piston 184, de sorte que l'on peut utiliser pour cela une pression de commande relativement faible.
Dans des circuits où l'on désire que le dispositif fonctionne comme dans la fig. 12 pendant une partie du cycle et comme sur la fig. 10 pendant une autre partie, on peut utiliser le montage du dispositif décrit repré senté sur la fig. 16. Dans celui-ci, les deux parties taraudées 190 et 200 sont bouchées et le bouchon du passage 186 est. enlevé pour brancher- une conduite de commande 226. Cette dernière vient d'un robinet à trois voies 228 qui relie la conduite 226 soit avec le tuyau de sortie 216, par une conduite 230, soit avec le tuyau de sortie 220 vissé dans l'ouverture 54 par une conduite 232.
En con séquence, suivant la position du robinet 228, le tiroir 148 agira comme tiroir de décharge sous l'action de la pression dans le passage de refoulement 82 ou comme tiroir de décharge sous l'action de la pression dans le passage de refoulement 46.
Lorsqu'on désire, par moments, décharger la pompe 18 indépendamment de la pression dans le passage de refoulement 82, on peut. utiliser le montage du dispositif décrit repré senté sur la fig. 17. Celui-ci est le même que sur la fig. 11, sauf que le bouchon fermant le passage 146 est retiré du couvercle 128 (fig. 4) et une conduite de commande 234 vis sée dans ce passage. On peut ainsi avoir un robinet de commande à distance pour vider ou fermer. la conduite 234, en ouvrant de ce fait la soupape 116 et déchargeant la pompe 18 ou en laissant la soupape 116 agir comme soupape de décharge à la façon habituelle.