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Perfectionnements aux pompes.,
La présente invention concerne une pompe partiou- lièrement destinée au pompage de l'essence et autres li- quides dissolvant ou altérant les lubrifiants, et elle a notamment pour objet une disposition particulière pour limiter ou interrompre automatiquement le débit de la pompe lorsqu?une résistance plus ou moins grande s'op- pose au refoulement, sans que la pression de refoule- ment subisse néanmoins des variations importantes. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour l'alimentation directe en combustible des carburateurs des moteurs à explosion.
En effet, dans cette appli- oation spéciale, les organes contrôlant l'admission du combustible au carburateur (par exemple le flotteur et le pointeau) agissent en créant une résistance plus ou moins grande au refoulement,- pour que le fonctionnement soit correct,il est nécessaire que le débit de la pom- pe se règle automatiquement sous l'influence de cette résistance, de telle façon que la pression de refou- lement reste constante et ne modifie pas les conditions de fonctionnement desdits organes (par exemple le
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flotteur et la pointeau).
La disposition faisant l'objet de l'invention, et qui est applicable à tous les types de pompes, consiste en ce qu'une des parois du corps de pompe est mobile et se déplace automatiquement dès que la pression dans le corps de pompe atteint un certain taux, déterminé par avance, afin d'établir une communication directe entre l'aspiration et le refoulement, sans le secours de canaux ni de tuyauterie, la dérivation ainsi provoquée étant pa- rallèle à ladite paroi mobile, de façon que cette paroi ne soit pas influencée par les effets d'inertie du li- quide en mouvement.
Par suite de ce mouvement l'effet de pompage se trouve automatiquement diminue ou arrêté à l'intérieur même de la capacité du corps de pompe où se produit la variation volumétrique. En outre, les frottements à, l'in- térieur de la pompe sont en grande partie supprimes; lorsque la pompe fonctionne dans l'essence ou dans tout autre liquide dissolvant les lubrifiants, les risques de grippage ou d'usure rapide sont donc fortement dimi- nués.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à utiliser cette disposition particulière pour l'amorçage et le débrayage de la pompe.
D'autres caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description qui suit. en se référant au dessin annezé, lequel est donné à titre d'exemple de réalisation. Dans ce dessin :
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une pompe rotative volumétrique suivant la ligne 1-1 de la fige 4.
Les fige. 2 et 3 sont des coupes transversales suivant les lignes 2-2 et 3-3 de la fig. 1, respective- ment.
-Le, fige 4 est une vue en plan
Les figs. 5 et 6 sont des coupes transversales
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suivant les lignes 5-5 et 6-6 de la fig. l, respective- ment.
La fig. 7 montre une variante du dispositif de la fig. 1.
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La figo 8 montre achêmatîquement, en coupe axiale, l'application de 1 invention à une pompe alternative,et
La fige 9 est une coupe transversale de la fig. 8.
Au dessin, 1 est le corps de pompe comportant deux bossages dans lesquels sont ménagées une boit à clapet d'aspiration 2 et une boîte à clapet de refoulement 3 dont la construction sera décrite ci-après,
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A 1#intérienr du corps de pompe est fixée une piè- ce 23 comprenant dvume part une cage excentrée 33fÏt. de grand diamètre, et d'autre part une partie réduite for- mant coussinet 23b. Dans la cage excentrée 23a tourne un
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boisseau 24 prolongé par un arbre 24e centré dans le coussinet 23b et muni à son extrémité dvane fente de tourne- vis &6 , permettant de l'animer d?un mouvement oirculaire au moyen dun organe do commande quelconque ayant une languette pénétrant dans la fente 23c.
Dans le boisseau 24 est pratiquée une fente trans- versale dans laquelle sont logées deux palettes 25 et 26
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(figure 5) 9eroSes chacune de un ou plusieurs trous bor- gnes dans lesquels sont logés deux ressorts à boudin 27 et 28 qui tendent à éloigner les palettes l'une de l'au- tre et, par suite, maintiennent oonstamment les extrémi- tés des palettes en contact avec l'intérieur de la cage excentrée 23a.
Ces palettes séparent l'intervalle en for-
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me d'anneau excentrd existant entre la cage 33a et le boisseau 24 eh àeax compartiments 29 et &9o Four le sens de rotation indiqué par la flèche f, on voit que le compartiment 29A communique avec la tubulure d'as- pirat ion par un canal. 30 et que le compartiment 29b communique avec la tubulure de refoulement par un ca- nal 31.
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L'arbre 24a, centré dans le coussinet 23b, tra- verse en outre un presse-étoupe constitué par un joint 32 serré entra deux surfaces appartenant, l'une à la pièce 23b, l'autre à une pièce 33. Cette pièce est pressée sur le joint par un écrou 34 et un fort ressort à boudin 35 logé dans l'écrou 34 et qui maintient la pression de la pièce 33 sur le joint, de façon à parer à tout danger de fuite en cas d'usure du joint. L'éorou 34 présente une rainure longitudinale 34a dans laquelle s'engage l'ergot d'une vis d'arrêt 36. De même, la pièce 33 comporte une rainure longitudinale 33a dans laquelle s'engage l'ergot d'une vis d'arrêt 37. La pièce 33 présente en outre un chambrage 33b communiquant avec une rainure circulaire 33c reliée par un canal 38 à une capacité sur laquelle est vissé un graisseur à pression.
On peut aussi fermer cette cavité par un bouchon 39 et admettre le lubrifiant sous pression par un canal 40 relié par exemple à un tuyau de graissage sous pression du moteur sur lequel est fixée la pompe.
Sur le corps de pompe 1 est fixé, à l'aide de bou- lons tels que 41, un carter 42, à l'intérieur duquel se trouve un piston élastique 43 formant enveloppe étanche, et présentant des plis dans le sens de la longueur de fa- çon à posséder une certaine déformabilité dans le sens longitudinal.
A une extrémité, le piston élastique est relié (le façon étanche à une pièce 44 fixe, serrée entre le carter 42 et le corps de pompe 1. L'extrémité mobile du piston élastique est reliée par une rondelle 45 à une pièce tu- bulaire 46, dans laquelle est fixée une tige à rotule 47.
La rotule est maintenue par un grain 48 dans une cuvette 49 solidaire d'une paroi mobile ou plateau 50. Ce plateau 50 possède une partie annulaire ayant une faoe parfaite- ment dressée et rodée qui s'appuie exactement sur la face correspondante, également dressée et r d e, du boisseau
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42 et de la cage., La plateau 50 peut donc fermer de façon étanche la capacité intérieure du corps de pompe, et cons- titue effectivement une paroi de ce corps de pompe.
Le plateau 50 comporta deux évidements 50b,lais- sant entre eux une partie centrale 50a, qui porte la eu- vette 49, laquelle pénètre dans un trou ménagé entre dons bossages 4a, 4b en forme de portions de couronne au cen- tre de la pièce 44. Ces bossages, qui traversent les évi- dements 50b du plateau 50, servent de butée au boisseau 23 dans le sens axial et empêchent également le plateau 50 d'être entraîné par le mouvement de rotation du bois= seau (voir fig. 3).
Le plateau ou paroi 50 est percé d'un trou 50c (fige 6) en regard dune ouverture 4c de la pièce 44. par ces deux ouvertures, l'intérieur du corps de pompe se trouve en communication avec l'intérieur du pis- ton élastique.
A l'intérieur de la pièce tabulaire 46 se trouve un ressort à boudin 51 qui prend appui sur une bague 52, vissée sur une douille 53, tourillonnant dans le carter 42 et qui tend constamment à comprimer le piston élasti- que et à appuyer la paroi 50 sur la face rodée du bois- seau 24.
Un bouton de réglage 54, fixé sur la douille 53, permet d'animer celle-ci d'un mouvement circulaire. Comme la douille 53 ne peut se déplacer longitudinalementgrâce à un épaulement 53a, si on lui imprime un mouvement de rotation à l'aide du bouton 54, on provoque le déplace- ment longitudinal de la bague 52, vissée sur cette douille à la façon d'un écrou, et dont la rotation est empêchés par une via 55, passant dans un évidement du carter 42. Cet évidement possède un épaulement 55a, sur lequel peut venir buter la téta de la vis 55, ce qui limite le déplacement de la bague 52 vers l'intérieur.
Un axe 56, vissé dans la pièce tubulaire 46, cou-
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lisse à l'intérieur de la douille 53. Un bouton de ma- noeuvre 57, solidaire de cet axe, permet de le déplacer longitudinalement.
L'intérieur du carter 42 peut être garni de lubri- fiant à l'aide d'un graisseur tel que 58, et peut être vidangé à l'aide d'un bouchon tel que 59, placé à la par- tie inférieure.
La fige 2 montre la construction des clapets. La botte à clapet d'aspiration comporte une cavité 2a dans laquelle se trouve un clapet 4 reposant sur un siège de clapet 5. La levée de ce olapet est limitée par une butée 6 reposant sur un épaulement ménage dans la cavité 2a et maintenue en place par un ressort à boudin 7. Un bouchon 8 ferme la partie supérieure de la botte à clapet et un joint 9 assure l'étanchéité.
Le bossage portant la botte à clapet d'aspiration comporte également une cavité 2bh dans laquelle est dis- posé un filtre 10 maintenu en place par un ressort à bou- din 11 prenant appui sur le bouchon 12 qui ferme la ca- pacité inférieure de la cavité 2b avec interposition d'un joint d'étanchéité 13. Dans le bossage 2 débouche la tubu- lure d'aspiration 14 de la pompe.
Le bossage 3 contient la boîte à clapet de refou- lement, qui est constituée des mêmes éléments que la botte clapet d'aspiration, et notamment un clapet 16.
Dans le bossage 3 débouche la tubulure de refou- lement 22 de la pompe.
Le fonctionnement est le suivant : l'arbre 24a étant animé de'un mouvement circulaire, il entraîne le boisseau 24 à l'intérieur de la cage excentrée 23a. Le déplacement des palettes 85 et 26 produit une variation volumétrique dans les chambres 29a et 29b. Le liquide est aspiré au travers de la boîte à clapet d'aspira- tion 2 et est refoulé vers la botteà clapet de refou- lement 3.
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La paroi 50 étant maintenue appliquée sur la face rodée du boisseau et de sa cage, à la fois par le piston élastique 43 et par le ressort à boudin 51, la capacité intérieure du corps de pompe est close de façon étanche; la pompe fonctionne à la façon d'une pompe rotative à palettes ordinaire.
Par la rainure 33b et les canaux 38 ou 40, on admet du lubrifiant autour de l'arbre 24a à une pression supé- rieur à la pression de refoulement de la pompe et le graissage peut être assur de façon efficace, le presse- étoupe étant constamment imbiba de lubrifiantSi le li- quide pomp est de l'essence, il ne peut se produire par suite aucun grippogen@ dans le presse-étoupe.
Tant que le refoulement de la pompe est libre, la paroi 50 reste appliquée sur le boisseau et la cage, mais, si le débit de la pompe devient supérieur à la demande, la pression de refoulement augmente et la même pression se manifeste à l'intérieur du piston élastique grâce aux orifices 50c et 44c. lorsque cette pression atteint un taux déterminé par avance,, elle surpasse la tension du piston élastique 43 et du ressort 51.
La paroi 50 s'écarte et il s'établit une dériva- tion d'importance variable, parallèlement à la paroi mo- bile, dans l'intérieur même de la capacité où, se pro- duit la variation volumétrique. Il s'ensuit que la paroi 50 n'est pas soumise aux effets d'inertie du liquide en mouvement, contrairement à ce qui a lieu dans les et pompes comportant un canal de dérivation/des clapets. ceux-ci s'ouvrant toujours dans le sens de circulation du liquide dans le canal.
Le débit de la pompe étant choisi pour être su- périeur à la demande, la paroi 50 sera presque constam- ment écartée, ce qui réduit dans une proportion consi- dérable les frottements à l'intérieur de la pompe, qui peut, de ce fait, fonctionner sans autre graissage que /
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celui de l'axe 24a.
En outre, le mouvement de la paroi mobile limite la pression de refoulement à un taux extermine par avance, indépendant de la vitesse de rotation. La pompe est donc "autorégulatrice" et peut être utilisée pour l'alimenta- tion des carburateurs des moteurs à explosion, munis d'u- ne cuve à niveau constant ou d'un dispositif de dosage de combustible. les deux clapets sont nécessaires pour le bon fonctionnement de la pompe aux faibles vitesses de rota- tion, et dans le cas d'une grande hauteur d'aspiration.
D'une part, pour les faibles vitesses, le clapet de refoulement s'oppose en effet à tout retour de liquide de la canalisation de refoulement vers la pompe et évite toute baisse de pression préjudiciable au bon fonction- nement .
D'autre part, les deux clapets d'aspiration et de refoulement agissant dans le même sens, s'opposent tous deux au désamorçage de la pompe pendant un arrêt momentané.
De plus, on voit qu'en imprimant un mouvement al- ternatif à la tige 56, on crée une variation de volume à l'intérieur du piston élastique 43. Cette variation se transmet par l'intermédiaire des ouvertures 44c et 50 à l'intérieur du corps de pompe muni des deux boîtes à clapet.
Le piston élastique et les clapets constituent donc un moyen auxiliaire de pompage, susceptible d'être actionné de l'extérieur de la pompe sans que le boisseau de celle-ci soit en mouvement, et particulièrement avan- tageux pour l'amorçage de la pompe à la main.
Enfin, à l'aida de la tige 56 et du bouton 57, on peut maintenir la pièce 50 écartée du boisseau et créer ainsi, à l'intérieur du corps de pompe, une déri- vation équivalente ou supérieure au débit de la pompe;
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on limite ou annule ainsi le débit de la pompe, qui est alors débrayée.
On peut évidemment réaliser ce débrayage par tout moyen approprié servant à maintenir la paroi 50 dans une position telle que l'action de pompage soit annulée.
Enfin, dans certains cas, particulièrement pour conserver à un moteur sa puissance à une altitude élevée, on est conduit à le munir d'un compresseur qui refoule de l'air dans le carburateur à une pression variable.
Pour obtenir un bon fonctionnement du carburateur, il est nécessaire que la pression de refoulement du combus- tible au carburateur varie simultanément et de la même quantité.
Cotte condition de fonctionnement est aisément réalisable sans mécanisme supplémentaire avec le système de pompe décrit ci-dessus. Il suffit, en effet, pour ré- tablir l'équilibre, d'exercer à l'intérieur du carter 42 une pression égale à la pression exercée par le com- presseur sur le carburateur.
On peut par exemple prévoir sur le carter une tubulure spéciale ou remplacer le grais- seur 58 ou le bouchon 59 par un raccord, permettant de relier le carter 42 par un tube avec la tubulure de re- foulement du compresseur,
Bien entendu, au lieu de commander la paroi mobile 50 par l'intermédaire dun soufflet, on pourrait faire agir directement la pression sur cette paroi mobile, com- me représenté à la figure 7, qui montre une pompe rota- tive analogue à celle de la figure 1, mais dans laquelle la paroi 50 est reliée à une paroi déformable 90 des- tinée à séparer la pompe de la chambre 91 du carter 92, soumise à la pression atmosphérique ou à la pression de refoulement du compresseur d'alimentation. La fonc- tionnement est identique à celui décrit précédemment.
D'une façon générale, d'ailleurs, la construction décrite ci-dessus est donnée uniquement à titre d'exemple
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et peut recevoir de nombreuses modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que le soufflet 43 pourrait être remplace par une membrane, pa- roi déformable etc... tout en restant dans le domaine de l'invention.
De même, l'invention s'applique à des pompes de tous autres systèmes, rotatives ou alternatives, volumé- triques ou centrifuges, pompes à engrenages, pompes à ca- dres, etc...
Ainsi, aux figures 8 et 9 on a représenté l'appli- cation de l'invention à une pompe alternative à piston d'un type classique dans laquelle 70 désigne le cylindre, 71 le piston séparant le cylindre en deux chambres 70a et 70b, 72 le clapet d'aspiration, 73 le clapet de refou- lement, 74 le clapet du piston.
L'élément de paroi 75 peut coulisser dans un guidage 70c ménagé dans le cylindre 70. Cette paroi est solidai- re de l'extrémité libre d'un piston élastique 76 par l'in- termédiaire de la pièce tubulaire 77. L'autre extrémité du piston élastique est reliée à la pièce 78, laquelle est maintenue fixe entre le cylindre 70 et le carter 79. Un ressort à boudin 80, placé entre le fond de la pièce 77 et un dispositif de réglage composé d'une douille 81 et d'u- ne tige filetée 82, tend à maintenir la paroi 75 appliquée contre le piston. Une tige 83, munie d'un bouton, permet d'agir de l'extérieur sur l'élément de paroi 75. Un trou 75a fait communiquer la chambre supérieure 70b avec l'in- térieur du piston.
Le fonctionnement est absolument identique à celui décrit plus haut pour la pompe rotative. La pompe étant supposée amorcée, lorsque le piston se déplace de bas en haut dans le sens de la flèche f il -aspire le liquide par le clapet 72, le refoule par le clapet 73, et la paroi 75 est pressée sur le piston tant que le refoulement est libre.
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Mais, si la pression dépasse le taux prévu, cette pression agissant à l'intérieur du soufflet a pour effet d'écarter la paroi 75 et d'établir une communication di- recte entre les deux chambres 70a et 70b.
Il y a lieu d'observer que dans ce système de pom- pe, la seule course active, produisant l'aspiration et le refoulement, est celle de bas en haut , la course in- verse, de haut en bas payant uniquement pour effet de fai- re passer le liquide de la chambre 70a dans la chambre 70b, en ramenant le piston à son point de départ, pour une nouvelle course active.
On voit que pendant cette oourse active, le pis- ton 71 aspire par une de ses faces et refoule par l'au- tre, absolument comme la palette de la pompe rotative précédemment décrite. la paroi mobile agit également comme dans le cas précèdent pour créer, lorsque la pres- sion atteint un taux déterminé, une/communication di- recte entre 1'aspiration et le refoulement, à l'inté- rieur même de la capacité où. se produit la variation vo- lumétrique, l'écoulement se produisant parallèlement à la paroi mobile.
On notera aussi que l'on peut, en agissant sur la tige 83, provoquer, de l'extérieur, l'amorçage de la pompe, sans que le piston de celle-ci soit en mouvement, et provoquer également son débrayage, en maintenant à l'aide de la même tige, la paroi 75 écartée du piston.
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