(19)
(11) EP 0 192 580 A1

(12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN

(43) Date de publication:
27.08.1986  Bulletin  1986/35

(21) Numéro de dépôt: 86420006.8

(22) Date de dépôt:  08.01.1986
(51) Int. Cl.4F04B 9/10, F01L 25/06, F03C 1/00
(84) Etats contractants désignés:
AT CH DE GB IT LI SE

(30) Priorité: 09.01.1985 FR 8500540

(71) Demandeur: EIMCO-SECOMA
F-69330 Meyzieu Rhône (FR)

(72) Inventeur:
  • Barthomeuf, Jean-Claude Simon
    Lucenay Rhône (FR)

(74) Mandataire: Bratel, Gérard et al
Cabinet GERMAIN & MAUREAU Le Britannia - Tour C 20, boulevard E. Déruelle
69003 Lyon
69003 Lyon (FR)


(56) Documents cités: : 
   
       


    (54) Amplificateur de pression hydraulique


    (57) Un piston étagé (18) est monté coulissant dans un cylindre (17) de manière à former une première chambre annulaire (24), reliée en permanence à une amenée de fluide primaire sous pression (31, 32), et une seconde chambre annulaire (25) de plus grande section. Une valve de commande (34), avec tiroir à sections différentielles (35), met la seconde chambre (25) en communication alternativement avec l'amenée de fluide primaire sous pression (31, 32) et avec un conduit de retour (40). La valve (34) est pilotée par le fluide primaire, au moyen d'un conduit (47) partant du cylindre (17). Le piston (18) est prolongé par deux plongeurs opposés (19, 20) qui pénètrent dans deux chambres (2, 5) mises en relation avec des arrivées (3, 6) et des départs (4, 7, 12, 13, 14) d'un fluide secondaire.
    Application à la fourniture d'eau sous haute pression, pour la foration de roches.




    Description


    [0001] La présente invention concerne un amplificateur de pression hydraulique, c'est-à-dire un appareil recevant son énergie d'un fluide hydraulique sous pression, dit "fluide primaire", et transférant cette énergie à un autre fluide hydraulique, dit "fluide secondaire", de manière à obtenir un débit de cet autre fluide sous une pression supérieure à celle du fluide primaire.

    [0002] Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un amplificateur de pression capable de fournir un débit permanent d'eau sous haute pression, utilisable dans des applications telles que la foration de roches ou le découpage d'autres matériaux, soit en assistance de moyens mécaniques, soit sous la forme d'un jet coupant utilisé seul.

    [0003] Des pressions d'eau relativement élevées peuvent être obtenues au moyen de pompes à pistons, entraînées mécaniquement. Ces pompes conservent des inconvénients : la pression reste limitée à des valeurs inférieures à 2 500 bars, les pompes en question sont des machines très volumineuses et très coûteuses, et elles manquent de souplesse d'utilisation ; en particulier, leur vitesse est constante de sorte qu'elles fournissent un débit constant, sauf si elles sont pourvues d'un équipement spécial.

    [0004] On connaît par ailleurs des amplificateurs de pression hydraulique, permettant d'atteindre des pressions d'eau plus élevées, de l'ordre de 4 000 bars, dont le principe est le suivant : un piston est monté coulissant dans un cylindre, formant de part et d'autre du piston deux chambres dans lesquelles est admise alternativement de l'huile sous pression. Le piston est prolongé, sur ses deux faces opposées, par deux plongeurs qui coulissent dans des chambres cylindriques respectives, comportant chacune une arrivée et un départ d'eau. Le mouvement alternatif du piston, sous l'effet de la poussée de l'huile constituant le fluide primaire, s'accompagne de déplacements alternatifs des deux plongeurs dans les chambres correspondantes, assurant la mise en pression de l'eau constituant le fluide secondaire. La pression ainsi obtenue pour ce fluide secondaire est multiple de celle du .fluide primaire, le rapport des pressions étant égal au rapport de la section du piston à la section des plongeurs. Ce rapport peut être de l'ordre de 10 à 20.

    [0005] Dans un tel amplificateur de pression, il convient d'alimenter en huile sous pression alternativement les deux chambres du cylindre, en inversant l'alimentation à chaque fois que le piston parvient en fin de course et doit repartir en sens inverse. Les appareils de ce genre actuels utilisent, pour cette fonction, des capteurs mécaniques ou électriques de fin de course du piston, à partir desquels sont commandés des valves ou distributeurs assurant l'alimentation des chambres du cylindre.

    [0006] Le but de la présente invention est de simplifier ces appareils, par une suppression totale de tous détecteurs de fin de course et par des aménagements permettant un fonctionnement autonome, sans organes auxiliaires, la commande de l'alimentation en fluide primaire des chambres du cylindre dans lesquelles coulisse le piston se faisant à partir des mouvements du piston lui-même, ceci par des moyens purement hydrauliques.

    [0007] A cet effet, l'amplificateur de pression hydraulique selon la présente invention comprend essentiellement un piston étagé monté coulissant .à l'intérieur d'un cyclindre de manière à former une première chambre annulaire, de plus petite section, reliée en permanence à une amenée d'un fluide primaire sous pression, et une seconde chambre annulaire, de plus grande section, reliée à une valve de commande avec tiroir à sections différentielles, mettant ladite seconde chambre annulaire en communication alternativement avec l'amenée de fluide primaire sous pression et avec un conduit de retour de ce fluide, le pilotage de la valve de commande étant assuré par le fluide primaire au moyen d'un conduit unique dont le débouché dans le cylindre est alternativement découvert et masqué par le piston, ce piston étant prolongé suivant son axe, à ses deux extrémités, par deux plongeurs de plus petite section pénétrant respectivement dans deux chambres mises en relation, par l'intermédiaire de clapets, avec des arrivées et des départs d'un fluide secondaire.

    [0008] Ainsi le fluide primaire, dont l'énergie est transmise au piston, assure aussi le pilotage de la valve de commande, le fonctionnement étant entièrement hydraulique de sorte que tous moyens mécaniques ou électriques de détection de fin de course et de commande deviennent inutiles. Lorsque le piston se déplaçant dans un sens parvient vers l'une de ses positions de fin de course, il provoque automatiquement un déplacement du tiroir de la valve de commande, modifiant les branchements hydrauliques de manière à provoquer le déplacement du piston en sens inverse. Le piston décrit ainsi un mouvement de va-et-vient qui s'entretient lui-même, et les deux plongeurs de section inférieure à la section du piston proprement dit provoquent la mise en pression du fluide secondaire, un plongeur sur deux étant toujours en action.

    [0009] Avantageusement, le piston proprement dit, et les deux plongeurs le prolongeant à ses extrémités, forment une structure monobloc, dans laquelle les plongeurs peuvent aussi contribuer à la délimitation des chambres annulaires. Dans un mode de réalisation particulier, le piston présente une partie cylindrique de diamètre intermédiaire, autour de laquelle est formée la première chambre annulaire du cylindre, de plus petite section, et une partie cylindrique de petit diamètre, autour de laquelle est formée la seconde chambre annulaire du cylindre, de plus grande section.

    [0010] De préférence, la section de la première chambre annulaire du cylindre est égale à la moitié de la section de la seconde chambre annulaire du cylindre, ce qui permet d'obtenir des poussées égales et de sens opposés sur le piston : dans son premier sens de déplacement, obtenu lorsque seule la première chambre annulaire du cylindre est reliée à l'amenée de fluide primaire sous pression, et dans son second sens de déplacement, obtenu lorsque les deux chambres annulaires du cylindre sont reliées à l'amenée de fluide primaire sous pression. De cette manière, le fonctionnement est parfaitement "symétrique" ce qui permet d'obtenir la même pression du fluide secondaire, dans le mouvement "aller" et dans le mouvement "retour" du piston (les sections des deux plongeurs étant bien entendu égales).

    [0011] Selon une autre caractéristique, la partie cylindrique de plus grand diamètre du piston comporte une gorge annulaire, et la paroi du cylindre comporte un orifice relié au conduit de retour du fluide primaire et situé de telle manière que, dans une position de fin de course du piston, une communication s'établisse entre le conduit de pilotage de la valve de commande et ledit conduit de retour.

    [0012] La valve de commande comprend avantageusement un tiroir possédant deux portées intermédiaires de relativement grande section et deux extrémités de plus petites sections, le tiroir étant monté coulissant dans une cavité formant, autour du tiroir, trois chambres de distribution annulaires reliées respectivement à l'amenée de fluide primaire sous pression, au conduit de retour de ce fluide et à la seconde chambre annulaire, de plus grande section, du cylindre, ainsi qu'une quatrième chambre annulaire reliée au cylindre par le conduit de pilotage, la valve mettant la troisième chambre de distribution en communication, selon la position du tiroir, soit avec la première chambre de distribution, soit avec la deuxième chambre de distribution.

    [0013] De préférence, le tiroir de la valve de commande possède deux extrémités de sections distinctes, montées coulissantes dans deux chambres cylindriques respectives de sections correspondantes, dans lesquelles est admis en permanence le fluide primaire sous pression, par exemple en prévoyant un passage axial s'étendant d'une extrémité à l'autre du tiroir et communiquant, par un ajutage, avec la surface latérale de ce tiroir, au niveau de la première chambre de distribution. Par l'effet des sections différentielles, le tiroir est poussé vers une position déterminée par la pression du fluide primaire s'exerçant sur ses deux extrémités, lorsque la chambre de pilotage n'est pas mise sous pression. Il suffit d'un seul orifice de pilotage dans le cylindre, permettant la mise en pression de la chambre de pilotage, pour déplacer le piston vers son autre position. Le conduit de pilotage de la valve de commande est avantageusement relié, de manière permanente, à un accumulateur permettant de maintenir la chambre de pilotage sous pression pendant toute la course du piston, en compensant les fuites internes.

    [0014] Un autre accumulateur peut être relié à la première chambre annulaire du cylindre, de manière permanente, et à la seconde chambre annulaire du cylindre lorsque celle-ci est mise en communication avec l'amenée de fluide primaire sous pression par la valve de commande ; ce deuxième accumulateur amortit les mouvements du piston en fin de course, et restitue de l'énergie au piston au moment à celui-ci repart en sens inverse.

    [0015] Il peut encore être formé, autour du piston et/ou des plongeurs, entre le cylindre et les deux chambres dans lesquelles pénètrent les plongeurs, deux chambres annulaires auxiliaires avec évacuations, évitant tout mélange du fluide primaire et du fluide secondaire.

    [0016] En ce qui concerne le circuit de fluide secondaire, les départs des deux chambres alimentées avec ce fluide, dans lesquelles pénètrent respectivement les deux plongeurs, sont réunis en un conduit unique au départ duquel est prévu un accumulateur. On obtient ainsi un débit sensiblement constant de fluide secondaire sous haute pression, sensiblement constante, qui peut être dirigé vers le lieu d'utilisation de ce fluide secondaire.

    [0017] De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet amplificateur de pression hydraulique :

    Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un amplificateur de pression conforme à l'invention, le piston étant indiqué dans l'une de ses positions de fin de course ;

    Figure 2 est une vue en coupe longitudinale similaire à figure l, mais avec le piston indiqué dans son autre position de fin de course.



    [0018] L'amplificateur de pression hydraulique représenté au dessin est appliqué à la fourniture d'un débit d'eau sous haute pression. A une extrémité du corps (1) de l'appareil, est ménagée une première chambre cylindrique (2), en communication avec un premier orifice d'entrée d'eau (3) et avec un premier orifice de sortie d'eau (4). A l'extrémité opposée du corps (1) est ménagée une seconde chambre cylindrique (5), en commu- nication avec un second orifice d'entrée d'eau (6) et avec un second orifice de sortie d'eau (7), la disposition étant symétrique par rapport à celle de la première extrémité. Des clapets d'alimentation (8,9) sont placés entre chaque orifice d'entrée d'eau (3,6) et la chambre cylindrique correspondante (2,5). Des clapets de refoulement (10,11) sont placés entre chaque chambre cylindrique (2,5) et l'orifice de sortie d'eau correspondante (4,7). Les deux orifices de sortie d'eau (4,7) sont raccordés, par des conduits respectifs (12,13), au départ d'un conduit unique (14) dirigé vers le lieu d'utilisation de l'eau sous haute pression. Un accumulateur (15) est prévu au départ de ce dernier conduit (14).

    [0019] Les deux chambres cylindriques (2,5) sont de même section et disposées suivant un même axe (16). Un cylindre (17) de section plus importante est creusé dans le corps (1), suivant cet axe (16), entre les deux chambres cylindriques (2,5). A l'intérieur du cylindre (17) est monté coulissant, suivant la direction de l'axe (16), un piston (18) prolongé, à ses extrémités, par deux plongeurs opposés (19,20), le piston (18) et les plongeurs (19,20) formant une structure monobloc. Le premier plongeur (19) pénètre dans la première chambre cylindrique (2). D'une manière symétrique, le second plongeur, (20) pénètre dans la seconde chambre cylindrique (5).

    [0020] Le piston (18) présente une forme étagée, avec une partie cylindrique (20a) de petit diamètre, une partie cylindrique (21) de diamètre intermédiaire et une autre partie cylindrique (22) de plus grand diamètre, dans laquelle est creusée une gorge annulaire (23). Cette conformation du piston (18) définit à l'intérieur du cylindre (17), une première chambre annulaire (24) de section (SI), située autour de la partie (21), et une deuxième chambre annulaire (25) de section (S2), située autour de la partie (20a). Les deux plongeurs (19,20) sont de même section, beaucoup plus petite que les sections précédentes (S1,S2) et pouvant être égale à celle de la partie cylindrique (20a).

    [0021] Entre le cylindre (17) et la première chambre cylindrique (2), et plus particulièrement entre deux joints d'étanchéité (26,27), est encore formée une chambre annulaire auxiliaire (28), avec orifice d'évacuation (29), évitant tout mélange des fluides. Une chambre annulaire auxiliaire (30) de même fonction que la précédente, bien que de dimensions plus petites, est formée aussi entre le cylindre (17) et la seconde chambre cylindrique (5).

    [0022] . Le cylindre (17) est prévu pour recevoir un fluide hydraulique dit "fluide primaire", tel que de l'huile, apte à provoquer le déplacement alternatif du piston (18). La première chambre annulaire (24), de section (Sl), est raccordée de façon permanente à une arrivée d'huile sous pression (en 31), par un conduit (32) qui débouche dans la chambre considérée (24). La deuxième chambre annulaire (25), de section (S2), est mise en relation soit avec l'arrivée d'huile sous pression (en 31), soit avec le départ de l'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire d'une valve de commande (34).

    [0023] La valve de commande (34) comprend un tiroir (35) monté coulissant dans une cavité du corps (1), formant autour du tiroir (35) trois chambres de distribution annulaires coaxiales (36,37,38). Une première chambre de distribution (36) est reliée par un canal (39) à un point du conduit (32) d'amenée d'huile sous pression. Une deuxième chambre de distribution (37) est reliée, par un conduit de retour (40), au départ d'huile vers le réservoir (en 33). Une troisième chambre de distribution (38), située entre les deux précédentes (36,37), est reliée par un canal (41) à la deuxième chambre annulaire (25), de section (52), du cylindre (17). ,

    [0024] Le tiroir (35) possède deux portées intermédiaires de grande section (S). Il comporte une extrémité de petite section (S'), coulissant dans une chambre cylindrique (42). Son autre extrémité, de section (S") intermédiaire entre les sections précédentes (S et S'), coulisse dans une chambre cylindrique (43). Le tiroir (35) présente encore un passage axial (44) qui s'étend d'une extrémité à l'autre de ce tiroir (35) et qui communique, par un ajutage latéral (45), avec la surface latérale de ce tiroir, au niveau de la première chambre de distribution (36).

    [0025] Autour de la première extrémité du tiroir (35) est encore formée une chambre annulaire (46), mise en communication avec le cylindre (17) par un conduit de pilotage (47) partant d'un orifice de pilotage (48) situé en un point intermédiaire de la longueur du cylindre (17). Un autre orifice (49) du cylindre (17), voisin du précédent, constitue le point de départ d'un canal (50) qui se réunit au conduit de retour (40). Deux autres canaux (51,52), ayant leurs points de départ à proximité des joints (tels que 26), se réunissent au canal (50).

    [0026] Enfin, sont prévus deux accumulateurs (53,54), le premier accumulateur (53) étant en liaison avec le cylindre (17), et avec le conduit de pilotage (47), et le second accumulateur (54) étant en liaison avec le conduit (32) d'amenée d'huile sous pression, ici par l'intermédiaire de la première chambre de distribution (36) et du canal (39).

    [0027] Le fonctionnement de l'appareil est déterminé par les sections différentielles du piston (18) et du tiroir (35) de la manière suivante :

    La pression d'huile dans la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), s'exerçant sur la section (SI), soumet le piston (18) à une poussée permanente vers la droite (Pl). Si la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) est reliée au réservoir, le piston (18) n'est soumis à aucune autre force hydraulique, et est poussé vers la droite. Lorsque la deuxième chambre annulaire (25) est remplie d'huile sous pression, la pression s'exerçant sur la section (S2) soumet le piston (1S) à une deuxième poussée orientée vers la gauche (P2), qui l'emporte sur la poussée vers la droite (Pl) puisque les deux poussées (P1,P2) sont dans le même rapport que les sections (Sl,52). Plus particulièrement, si la section (S2) est choisie égale au double de la section (SI), la poussée (P2) est égale au double de la poussée (P1) en valeur absolue, mais est dirigée en sens opposé, de sorte que la force résultante exercée sur le piston (18), orientée vers la gauche, aura la même valeur absolue que la poussée (Pl).



    [0028] En ce qui concerne la valve de commande (34), le passage axial (44) et l'ajutage latéral (45) du tiroir (35) assurent la présence permanente d'huile sous pression dans les deux chambres cylindriques (42,43) logeant les extrémités du tiroir (35). Si la chambre annulaire (46) est reliée au réservoir, le tiroir (35) est soumis à une première poussée, due à la pression d'huile dans la chambre (42) s'exerçant sur la section (S'), et à une deuxième poussée de sens opposé, due à la pression d'huile dans la chambre (4,3) s'exerçant sur la section (S"). La section- (S") étant supérieure à la section (S'), la résultante des deux poussées considérées est une force orientée vers la gauche. Lorsque la chambre annulaire (46) est remplie d'huile sous pression, il s'ajoute aux deux poussées précédentes une troisième poussée, dirigée vers la droite. Les deux poussées orientées vers la droite, s'exerçant sur une section totale (S) supérieure à la section (S"), l'emportent alors sur la poussée orientée vers la gauche. Le tiroir (35) est alors repoussé vers la droite.

    [0029] A un certain moment du cycle de fonctionnement de l'appareil, le piston (18) se déplace de la gauche vers la droite, la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) étant reliée au réservoir compte tenu de la position du tiroir (35) de la valve (34), position déterminée par le fait que la chambre annulaire (46) est elle aussi reliée au réservoir.

    [0030] Lorsque le piston (18) parvient vers sa position de fin de course à droite, comme le montre la figure 1, sa partie cylindrique (22) de plus grand diamètre découvre l'orifice de pilotage (48), précédemment masqué. "La chambre annulaire (46) est alors mise en communication avec le conduit (32) d'amenée d'huile sous pression, par l'intermédiaire de la première chambre annulaire (24) du cylindre (17) et du conduit de pilotage (47). Le tiroir (35) est ainsi repoussé vers la droite (position indiquée sur la figure 1). La position des deux portées intermédiaires du tiroir (35) devient à ce moment telle que la première chambre de distribution (36) est mise en communication directe avec la troisième chambre de distribution (38), tandis que la deuxième chambre de distribution (37) se trouve isolée de la troisième chambre de distribution (38). Il en résulte que l'huile sous pression, amenée par le conduit (32), est admise dans la chambre annulaire (25) du cylindre (17) en passant successivement par le canal (39), par la première chambre de distribution (36), par la troisième chambre de distribution (38) et par le canal (41).

    [0031] La mise sous pression de la deuxième chambre annulaire (25) provoque alors le déplacement du piston (18) vers la droite. Au cours de ce déplacement, l'orifice de pilotage (48) est masqué par la partie cylindrique (22) du piston (18), de sorte que le tiroir (35) de la valve (34) reste dans sa position indiquée à la figure 1.

    [0032] Lorsque le piston (18) parvient vers sa position de fin de course à gauche, comme le montre la figure 2, l'orifice de pilotage (48) est découvert, et mis en relation avec l'orifice voisin (49) grâce à la position prise par la gorge annulaire, (23) du piston (18). La chambre annulaire (46) est ainsi mise en relation avec le départ d'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire du conduit de pilotage (47), de la gorge annulaire (23), du canal (50) et d'un tronçon du conduit de retour (40).

    [0033] Le tiroir (35) est ainsi repoussé vers la gauche (position indiquée à la figure 2). La position des deux portées intermédiaires du tiroir (35) devient alors telle que la deuxième chambre de distribution (37) est mise en communication directe avec la troisième chambre de distribution (3S), tandis que la première chambre de distribution (36) se trouve isolée de la troisième chambre de distribution (38). Il en résulte que la deuxième chambre annulaire (25) du cylindre (17) est mise en relation avec le départ d'huile vers le réservoir (en 33), ceci par l'intermédiaire du canal (41), de la troisième chambre de distribution (38), de la deuxième chambre de distribution (37) et du conduit de retour (40).

    [0034] La suppression de la pression dans la deuxième chambre annulaire (25) provoque alors le déplacement du piston (17) vers la droite, et le même cycle de fonctionnement peut se répéter indéfiniment. On notera que la mise sous pression initiale de l'appareil provoque nécessairement l'amorçage de ce cycle.

    [0035] On obtient ainsi un mouvement alternatif du piston (18) dans le cylindre (17), suivant l'axe (16), s'accompagnant d'un mouvement de va-et-vient des deux plongeurs (19,20) dans les chambres cylindriques respectives (2,5), faisant varier le volume de ces chambres (2,5). Ce mouvement des deux plongeurs (19,20), associé au fonctionnement des clapets (8 à 11), permet de refouler alternativement sur les deux conduits de sortie (12,13) des débits d'eau à une pression multipliée, par rapport à la pression du fluide primaire (huile), par un facteur égal au rapport des sections utiles du piston (18) et des plongeurs (19,20). Un débit d'eau permanent, sous haute pression, résultant de la réunion des débits véhiculés par les deux conduits (12,13), est obtenu sur le conduit (14) qui amène ce débit résultant au point d'utilisation de l'eau sous haute pression. Cette eau est par exemple utilisée pour obtenir un jet coupant, dans des applications minières telles que la foration de roches, soit réalisée intégralement par un jet d'eau, soit seulement assistée par un jet d'eau.

    [0036] L'accumulateur (53), qui se trouve toujours en relation avec le conduit de pilotage (47), permet de stabiliser la pression dans la chambre annulaire (46), et évite toute influence des fuites d'huile internes sur le pilotage de la valve (34). Cet accumulateur (53) permet au piston (18) de décrire une course relativement importante à une vitesse relativement faible. Quand à l'accumulateur (54), sa fonction est d'amortir le mouvement du piston à l'approche des positions de fin de course à gauche et à droite, en accumulant de l'énergie et en la restituant de nouveau.

    [0037] Les canaux (51,52) évitent que les joints (tels que 26) restent sous pression, au cours du fonctionnement de l'appareil, et ils diminuent les efforts de frottement sur le piston (18), augmentant ainsi le rendement de l'appareil.

    - Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet amplificateur de pression hydraulique qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant les mêmes principes. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention :

    - par des aménagements tels qu'une modification des positions des amortisseurs (53,54), ne changeant pas leurs relations avec les autres éléments, ou leurs fonctions ;

    - par l'utilisation de tous liquides autres que l'huile et l'eau, en tant que fluides primaire et secondaire, selon les applications envisagées de l'amplificateur de pression, les deux fluides pouvant être de même nature par exemple pour l'obtention de pressions d'épreuve.




    Revendications

    1. Amplificateur de pression hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend un piston étagé (18) monté coulissant à l'intérieur d'un cylindre (17) de manière à former une première chambre annulaire (24); de plus petite section (SI), reliée en permanence à une amenée d'un fluide primaire sous pression (31,32), et une seconde chambre annulaire (25), de plus grande section (S2), reliée à une valve de commande (34) avec tiroir à sections différentielles (35), mettant ladite seconde chambre annulaire (25) en communication alternativement avec l'amenée de fluide primaire sous pression (31,32) et avec un conduit de retour de ce fluide (40), le pilotage de la valve de commande (34) étant assuré par le fluide primaire au moyen d'un conduit unique (47) dont le débouché (48) dans le cylindre (17) est alternativement découvert et masqué par le piston (18), ce piston (18) étant prolongé suivant son axe (16), à ses deux extrémités, par deux plongeurs (19,20) de plus petite section pénétrant respectivement dans deux chambres (2,5) mises en relation, par l'intermédiaire de clapets (8 à 11), avec des arrivées (3,6) et des départs (4,7,12,13,14) d'un fluide secondaire.
     
    2. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston proprement dit (18), et les deux plongeurs (19,20) le prolongeant à ses extrémités, forment une structure monobloc.
     
    3. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le piston (18) présente une partie cylindrique de diamètre intermédiaire (21), autour de laquelle est formée la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), de section (SI), et une partie cylindrique de petit diamètre (20a), autour de laquelle est formée la seconde chambre annulaire (25) du cylindre (17), de section (S2).
     
    4. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section (SI) de la première chambre annulaire (24) du cylindre (17) est égale à.la moitié de la section (S2) de la seconde chambre annulaire (25) du cylindre (17).
     
    5. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la partie cylindrique de plus grand diamètre (22) du piston (18) comporte une gorge annulaire (23), et en ce que la paroi du cylindre (17) comporte un orifice (49) relié au conduit de retour du fluide primaire (40) et situé de telle manière que, dans une position de fin de course du piston (18), une communication s'établisse entre le conduit de pilotage (47) de la valve de commande (34) et ledit conduit de retour (40).
     
    6. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la valve de commande (34) comprend un tiroir (35) possédant deux portées intermédiaires de relativement grande section (S) et deux extrémités de plus petites sections (S',S"), le tiroir (35) étant monté coulissant dans une cavité formant, autour du tiroir (35), trois chambres de distribution annulaires (36,37,38) reliées respectivement à l'amenée de fluide primaire sous pression (31,32), au conduit de retour de ce fluide (40) et à la seconde chambre annulaire (25), de plus grande section (S2), du cylindre (17), ainsi qu'une quatrième chambre annulaire (46) reliée au cylindre (17) par le conduit de pilotage (47), la valve (34) mettant la troisième chambre de distribution (38) en communication, selon la position du tiroir (35), soit avec la première chambre de distribution (36), soit avec la deuxième chambre de distribution (37).
     
    7. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tiroir (35) de la valve de commande (34) possède deux extrémités de sections distinctes (S',S"), montées coulissantes dans deux chambres cylindriques respectives (42,43) de sections correspondantes, dans lesquelles est admis en permanence le fluide primaire sous pression.
     
    8. Amplificateur de pression hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tiroir (35) de la valve de commande (34) comporte un passage axial (44) s'étendant d'une extrémité à l'autre de ce tiroir (35) et communiquant, par un ajutage (45), avec la surface latérale de ce tiroir (35), au niveau de la première chambre de distribution (36).
     
    9. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le conduit de pilotage (47) de la valve de commande (34) est relié, de manière permanente, à un accumulateur (53).
     
    10. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'un autre accumulateur (54) est relié à la première chambre annulaire (24) du cylindre (17), de manière permanente, et à la seconde chambre annulaire (25) du cylindre (17) lorsque celle-ci est mise en communication avec l'amenée de fluide primaire sous pression (31,32) par la valve de commande (34).
     
    11. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que sont encore formées autour du piston (18) et/ou des plongeurs (19,20), entre le cylindre (17) et les deux chambres (2,5) dans lesquelles pénètrent les plongeurs (19,20), deux chambres annulaires auxiliaires (28,30) avec évacuations (29), évitant tout mélange du fluide primaire et du fluide secondaire.
     
    12. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les départs (4,7) des deux chambres alimentées en fluide secondaire, dans lesquelles pénètrent respectivement les deux plongeurs (19,20), sont réunis en un conduit unique (14) au départ duquel est prévu un accumulateur (15).
     
    13. Amplificateur de pression hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par son application à la fourniture d'un fluide, tel que de l'eau, sous haute pression, utilisé pour la foration de roches.
     




    Dessins










    Rapport de recherche