CA2026986A1 - Pompe a piston alternatif autoreversible a transmission hydraulique du signal d'inversion - Google Patents

Pompe a piston alternatif autoreversible a transmission hydraulique du signal d'inversion

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CA2026986A1
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    • F01L25/06Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven
    • F01L25/063Arrangements with main and auxiliary valves, at least one of them being fluid-driven the auxiliary valve being actuated by the working motor-piston or piston-rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B9/109Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/113Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by a double-acting liquid motor

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Abstract

2026986 9008896 PCTABS00101 Pompe à piston auto réversible animée d'un mouvement rectiligne alternatif par une source d'énergie hydraulique comprenant un piston de commande solidaire d'au moins un piston commandé caractérisé en ce que le piston de commande (1) agit à chaque fin de course sur des poussoirs (9, 9') pour déplacer une colonne liquide (10, 10') laquelle provoque l'inversion d'un tiroir pilote (13) lui même destiné à inverser le tiroir principal (15) pour obtenir le changement du sens de déplacement du piston de commande, assurant ainsi l'inversion automatique par transmission hydraulique.

Description

~ WO90/08896 PCT/FR90/00089 /l POMPE A PISTON ALTERNATIF AUTOREVERSIBLE A Ti~ANSMISSION
HYDRAULIQUE DU SIGNAL D'INVERSION
La presen;e invention concerne unc .om?e ~ !~iston animt;e d'un mouvement rectili~ne aiternati~ par une ccurce d'ener~ic h~drauli~iue ?our ?roauire u~ it de fluide souj une ~r~s:ion é~_le ou ci.rérer..e ~ celle fo rnie p, r 1~ ceu-ce~
'ur ce t~e d'r~p~areil de l'art antérieur lei mo.ens d'in~-er-sion automatique du mouvement alternatif font appel ~ une source d'énergie au~iliaire, électriiue ou pneumatique, et necessitent des dispositions .r1?~ro,riées ainsi ~ue des liaisons e~térieures pour capter, traiter. transmettre et r~ceptionner lv le signal d'inver,ion.
La ?om?e à ~iston, oDiet de la ?résente invention, o'fre 1'2-vantage d'utiliser une transmission h!drauli.;ue du si~nal d'inversion automatique, la rendant ainsi in~cpen~ nte ce tou-te autre source d'énergie, permettant une construction totale-1~ ment intégrée et sensiblement simplifiée.L'invention crée ainsi une pompe à piston alternatif autore-versible à transmission hydraulique du signal d'inversion comprenant une arrivée d'énergie débouchant ~ur un tiroir prin-cipal dont l'inversion commandée par un tiroir pilote "ermct ie diriger alternativement par des canau~ d'alimentation, l'energie de l'arrivée vers un côte ou l'autre d'un piston ie commande, lequel agit sur des pistons commandés afin d'aspirer et de - refouler un fluide transitant dans des enceintes au travers des clapets d'aspiration et, dcs clapets de refoulement, caract;~riac~e en ce .iu'elle comporte ~ chaque e~trémitc de sa course ~ l'in-térieur d'un c~clindre fermé, au moins un poussoir ~n~onc~ al-ternqtivement par le piston de commande pour transmettre le signal d'inversion au tiroir pilote par l'interme~iiaire d'unc colonne liquide.
;0 Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les colonne~
liquides con,tituant l'élément de liaison entre les ~,oussoirs et le tiroir pilote comportent dcs cla!~ets anti retour lour assurer leur rem~lissa~e leur protcction en nression, et 'o~?poser a l'inversion prcmaturce du tiroir pilotc cn cas d cavitation.

W090/08896 PCT/FR90/00089 ~. , ~, .
La pompe à piston, objet de l'invention, com~orte en outre à chaque extrémité du tiroir pilote au moinj un c~nal :llter-nativement ouvert ou fermé par le tiroir principal pour au toriser d'un côté et condamner de l'autre l'échappement dec colonnes li~uides, afin de préparer l'inversion suivante du tiroir pilote.
Selon la pompe de l'invention, les canaux ouverts ou fermes par le tiroir principal comportent un clapet anti retour ~e~-tiné à s'opposer au~ fuites éventuelles du tiroir principal lQ pour éviter l'inversion prematurée du tiroir pilote.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le prolonge-ment de l'arrivée d'énergie dirigée vers le tiroir pilote com-porte un réducteur de pression permettant de limiter l'energic destinée a déplacer le tiroir principal.
La pompe à pisto~ de l'invention comporte par ailleurs une tigc témoin solidaire du tiroir pilote et accessible dc l'e~tcricur pour permettre la manoeuvre du dit tiroir et faciliter ainsi l'amorçage du mouvement alternatif lors de la premicrc misc en service.
Egalement, dans la ?ompe de l'invention, les poussoirs enfoncCs par le piston de commande à chaque fin de course sont altern~ti-vement repoussés en l'absence de pression dans les canaux d'ali-mentation par des ressorts.
La pompe de l'invention comprend en outre au moins un clapet d'aspiration destine à assurer le remplissage de l'enceinte et un clapet de refoulement destiné a s'opposer au retour de l'e~
nergie produite par les pistons commandés.
Dans la pompe de l'invention, l'~tanchéit~ des pistons comm~ndL~s est assur~e par des joints appropri~s ~ la pression et au luide ~0 admis dans l'enceinte.
Divers avantages de l'invention ressortiront de la description ci après et de la figure l du dessin annexe .lui re~rL~scnte en coupe un mode de realisation dans lequel le piston de comman~e tl) solidaire des pistons commandés t~, ') est animee d'un mou-aS vement rectiligne alternatif a l'interieur d'un c!lin~rc fcrm~(5) sous l'action d'une pression hydraulique introduite plr l'arrivce (5) et dirigée alternativement vers les c:~nau.~ ~'ali-mentation (~,~') par le changement de position du tiroir ~rin-cipal (15).

, '-';, ' '' ' `
.
, .

o9n/n8896 Pcr/FR9n/nnn8~1"~ b bans la position occupee '~ar le tiroir (l~) sur la figure, la pression arrive sur le piston (l) par le canal (~'), le .anal (~) étant relif à l'échapement (-'!, le picton (l) se place en poussant le piston ('~ lequel ch.~s~e ie fluide _cntenu d.~n~ l'enceinte (6) au traver~ du clapet ~? refoule-mr-nt (7) pendant que l'enceinte (6') se remplit au travers du clapet d'aspiration (8').
_n présence de pression côté canal (4'), lc poussoir (9') est enfoncé, l'excédent de son volume dcplac- tr~nsite vers l'échappement (22) par le canal (17') lequel est ouvert par le tiroir (15). En l'absence de pression côté c.~nal (l), le poussoir (~) est repousse par son ressort ('O).
Ln fin de course, le piston de commande (l) enfonce le noussoir (~) lequel va déplacer la colonne li~luide (lO) prcalablcmcnt remplie au travers du clapet (ll) prévu a cet effet.
Cette colonne li(luide (lO) blo~uee dans toutes ses issuej, notamment par le tiroir (15) specialement conçu pour fermcr le canal (17), va faire pression sur le tiroir pilote (l;) lequel se trouve relié à l'échappement (22) 3 son autre extrcmitc par le canal (17') judicieusement ouvert par le tiroir (15).
Dans ces conditions, le tiroir (13) solidaire de sa tiBe t--moin (21) peut se déplacer pour occuper sa position inverse.
Position dans laquelle le tiroir (1i) dirige l'cnergie prove-nant du prolongement de l'arrivée (;) vers le canal (l~') pour déplacer le tiroir (15). L'autre extrémite du tiroir (15) ~tant reliée a l'échappement (22) par le canal (l~) le tiroir (15) peut se déplacer pour occuper sa position inverse.
On notera que la restriction de passage (l'~) figurant sur lc prolongement de l'arrivee t;) vers le tiroir ~l~) représente ;O un réducteur de pression permettant de limiter l'cnergie desti-née à déplacer le tiroir (15).
A ce stade, les tiroirs (l;) et (15) occupent les po;itions in-verses dc celles représent~es sur la figurc, et la source d'~-nergie provenant ~e 1'3rrivée (;~ est diri~ee vers le piston (l) ;5 par le canal (~). Le canal (~') ctant relic u l'cciluppcment ('') WO9U/08896 PCT/FR90/00089 -.

Le piston (l) peut se déplacer dans le sells inverse, de telle sorte que le piston commandé ('') chasse le fluide contenu dans l'enceinte (~') au travers du clapet de refoulement (,') pendant ~,ue l'enceinte (~) se rem?lit au travers al~ cla?et d'aspiration (S).
En l'absence de pression côté canal (~'), le poussoir (9') est repoussé par son ressort (20') et la colonne liquide (lO') est réalimentée au travers du clapet (ll') prcvu ~ cet effet.
En présence de pression côté canal (~), le poussoir (~i) pour-suit sa course d'enfoncement, l'e~cédent de volume dcDlac~transite vers l'échappement ('~) par le canal (l-! lequel est alors ouvert par le tiroir (15). .
Dans l'h-po`thèse où la pression serait etablie sur le poussoir (9) avant que le canal (17) soit ouvert par lc tiroir (l~), l.
colonne liquide (lO) devra forcer le passage du clapet tar~
prévu a l'effet de limiter la pression dans l.~ colonne liquidc (10) et vice versa dans l'autre sens pour le canal (17'), la colonne liquide (10') avec le clapet tare (12').
Par ailleurs, les clapets (14, 14') ont pour fonction de s'o?po-ser à l'action des fuites éventuelles du tiroir (l;) lesqucllesseraient susceptibles d'inverser prématurément la position du tiroir (l~). Les clapets (16,16') sont destinés également .i main-tenir le tiroir (13) dans la position qu'il occupe notamment en cas de cavit.ation éventuelle dans les colonnes liquides (lO,lO').
La position du tiroir (l~) ainsi établie maintientle tiroir (l;) dans la situation qui assure la poursuite du mouvement ~u piston (1) jusqu'à ce qu'il parvienne en fin de course pour enfonccr le poussoir (~'), ce qui aura pour effet d'inverser ~ nouveau le ti-roir (13), puis le tiroir (15) pour inverser le mouvement du pis-ton de commande (l) et ainsi de suite. Les allers et retours dupiston (l) ne pourront être arrêtcs que par la coupure dc l'cncr-gie à la source ou par un effort rcsistant suffisant pour s'oppo-ser a l'effort moteur.
Lors du premier démarrage`, la tige temoin (~l) solid.~irc ~u ti-3; roir (l~) et accessible de l'extcrieur permettra si n~ccssaireune action manuelle sur le dit tiroir pour amorcer le mouvemcnt alternatif automatique.

Sur la figur ,(E,E') désignent l'entrée du fluid~ et (s! la sortie. ('i, 24') illustrent des ~is d'ascemblare. ~es jcints appropriés ('~ ') assurent l'ctanchéité des piston~ com-mandés ~', '').
D'autres modes de réalisation de l'invention peuvent être uti-lisés tel que deux pompes à piston alternatif simple effet juxtaposees pour obtenir le même résultat, ou encore une seule pompe à piston alternatif simple effet pour produire un débit discontinu. D'autre part, le tiroir principal et le tiroir pilote peuvent être utilisés à distance, ensemble ou scp.qrem-ment, et reliés par des tu~auteries, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1) Pompe à piston alternatif auto réversible à transmission hydraulique du signal d'inversion (25) comprenant une arrivée d'énergie (3) débouchant sur un tiroir principal (15) dont l'inversion commandée par un tiroir pilote (13) permet de di-riger alternativement par des canaux d'alimentation (4 4') l'énergie de l'arrivée (3) vers un côté ou l'autre d'un pis-ton de commande (1) lequel agit sur des pistons commandés (2,2') afin d'aspirer et de refouler un fluide transitant par des enceintes (6,6') au travers des clapets d'aspiration (8,8') , et des clapets de refoulement (7,7'), caractérisée en ce qu'elle comporte à chaque extrémité de sa course à l'in-térieur d'un cylindre fermé (5) au moins un poussoir (9,9') enfoncés alternativement par le piston (1) pour transmettre le signal d'inversion au tiroir pilote (13) par l'intermédiai-re d'une colonne liquide (10,10') et comportant à chaque ex-trémité du tiroir (13) au moins un canal (17,17') alternative-ment ouvert ou fermé par le tiroir (15) pour autoriser d'un côté et condamner de l'autre l'échappement des colonnes liqui-des (10,10') afin de préparer l'inversion suivante du tiroir (13)
2) Pompe à piston alternatif selon la revendication 1 caracté-risée en ce que les colonnes liquides (10,10') constituent l'é-lément de liaison entre les poussoirs (9,9') et le tiroir (13) et qu'elles comportent des clapets anti retour (11,11') pour assurer leur remplissage (12,12') pour limiter leur pression (16,16') pour s'opposer à l'inversion prématurée du tiroir (13) en cas de cavitation.
3) Pompe à piston alternatif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les canaux (17,17') comportent un clapet anti retour (14,14') destiné à s'opposer aux fuites éventuelles du tiroir (15) pour éviter l'inversion prématurée du tiroir (13).
4) Pompe à piston alternatif selon l'une quelconque des re-vendications 1 à 3 caractérisée en ce que le prolongement de l'arrivée (3) dirigée vers le tiroir (13) comporte un ré-ducteur de pression (19) permettant de limiter l'énergie des-tinée à déplacer le tiroir (15).
5) Pompe à piston alternatif selon l'une quelconque des re-vendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle comporte une tige témoin (21) solidaire du tiroir (13) pour permettre sa manoeu-vre de l'extérieur afin d'amorcer le mouvement alternatif lors de la première mise en service.
6) Pompe à piston alternatif selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 5 caractérisée en ce que les poussoirs (9,9') sont alternativement repoussés en l'absence de pression dans les canaux (4,4') par des ressorts (20,20').
7) Pompe à piston alternatif selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un clapet d'aspiration (8,8') destiné à assurer le remplissage des enceintes (6,6') et un clapet de refoulement (7,7') destinés à s'opposer au retour de l'énergie produite par les pistons (2,2').
8) Pompe à piston alternatif selon l'une quelconque des reven-dications 1 à 7 caractérisée en ce que l'étanchéité des pistons commandés (2,2') est assurée par des joints (23,23') appropriés à la pression et au fluide admis dans les enceintes (6,6').
CA 2026986 1989-02-06 1990-02-05 Pompe a piston alternatif autoreversible a transmission hydraulique du signal d'inversion Abandoned CA2026986A1 (fr)

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EP (1) EP0426772B1 (fr)
AU (1) AU5158490A (fr)
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DE (1) DE69004667T2 (fr)
FR (1) FR2642796B1 (fr)
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EP0426772B1 (fr) 1993-11-18
FR2642796A1 (fr) 1990-08-10
WO1990008896A1 (fr) 1990-08-09
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EP0426772A1 (fr) 1991-05-15
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