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pompe d'injection pour combustibles liquides.
11 est d'usage, pour les pompes d'injection pour com- bustibles liquides destinées à refouler ces combustibles, sous une pression élevée (atteignant plusieurs centaines d'atmosphères), au point d'injection d'un moteur à combustion interne, de comman- der , au moyen d'une came calée sur un arbre rotatif, le piston de ces pompes. Cette commande entraîne la nécessité d'interposer, entre la came et le piston de pompe, un organe spécial qui trans- met la force exercée latéralement par la came. Cet organe est soit une tige coulissant, dans le sens de l'axe de la.pompe, dans le corps de pompé, suit un levier oscillant autour d'un axe fixe.
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;n tt' cet organe, qui 'requit la poussée icitéretle de la came, et cette ci,<ne; un dispose généralement, pour airninuer le :rX"YGl:.8- ment.; encore un galet monté sur cet organe. Lè1 cai-ie ne peut com- nana=:. CeSi:lUC'ti'UiMlqüeü1e11t le piston oe le pompe que suivant un seul sens de mouvement -(.temps ae rei'Oüle.¯1e11t) dans loutre sens du mouvement \. temps Ca' Sp7.ï'; t1.11J , le piston, l'organe ll1t8rmé- diaire et .Le e àja le t ; 1J xve n etre mis en Mouvement par un ressort, qui est ais sous tension pendant le temps cie relvulement.
La l'orce de ce ressort doit GVU1=? une 2,Ti;;<nael1r SU1'x'ÍSi;;<nte pour maintenir consomment l'6nCi1c.lneC: nt des forces entre l'orge.ne in cerr.i éG io 1- re et la came elle dult donc être supérieure L, l'uceéîei>ation des masses qui se manifeste pendant le temps ae refoulement et, a'autre part, elle doiu suffire pour imprimer, pendant le temps d'aspiration, aux classes a déplucer par elle une accélération suf- t'isante pour que les organes intermédiaires ou leurs galets soient
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constamment en contact avec la came. comme la masse de ces organes intermédiaires est, pour des raisons de construction, relativement
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considérable par rapport a ld masse du piston de pompe, des res-
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sorts d'une très grande puissance sont nécessaires dans les pompes a.
grande vitesse pour assurer une marche irréprochable de la pompe,
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et il en résulte qu'il devient difficile de ménager une place suf- fisante pour loger ces ressorts dans l'espace restreint dont un dispose dans une pompe utnjection. c'Pst le cas principalement pour les pompes a ' inj e c i i o n des moteurs a deux temps, a grande
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vitesse, parce que ces pompes doivent tourner a la même vitesse
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anguLaire que 1'urbre vilebrequin, tandis que les pompes des muè leurs a quatre temps ne tournent qu'a la moitié de la vitesse an- gulaire de 1'<rnre-vilebreqaih.
,)'autre part, le galet qui se trouve sur Iloigttne inter- 1110diai:ce et qui sert a réduire le frottement ne peut que diffi- c i1ement être e::écuti de manière que son fonctionnement soit sur, parce que, a'une part; il doit être aussi léger que pussible, tandis que,u'C\l1t:ce purs, il doit fonctionner d'une manière ne,
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à un nombre de tours très élevé et sous une charge élevée qui varie par à-c oups.
L'invention a pour but d'écarter ces inconvénients qui se manifestent dans les pompes d'injection et qui dépendent de la commande . Conformément à l'invention, on utilise pour la commande des pompes d'injection de combustible un. disque appartenant au domaine connu et monté de guingois sur son axe.
omme ce disque n'exécute pas un mouvement circulaire mais un mouvement oscillant particulier (plus ou moins comparable au mouvement d'une surface circulaire dont le bord roule sur le bord d'une surface circulaire immobile d'égale grandeur, de manière que les deux surfaces forment toujours .L'une avec l'autre le même angle aigu), les galets néces- saires pour la commande par carnes sont supprimée,,, Le mouvement d'oscillation de ce disque ne donne par rapport à la direction de l'axe de la pompe que de si faibles écarts latéraux des points d'attaque des forces qui s'appliquent sur le disque que des orga- nes particuliers entre le piston de pompe et le disque de guingois ne sont pas nécessaires pour recevoir les pressions latérales et que, par conséquent,
les tiges coulissantes ou les leviers bescu- lants peuvent aussi être supprimés. il ne reste par conséquent plus que de simples crganes de transmission de forces propres a trans- mettredes forces normales et qui d'une part attaquent le disque de guingois et, d'autre part, directement le piston de pompe.
La masse de ces organes est très faible en comparaison de celle des organes intermédiaires nécessaires dans la commande par came. un peut par conséquent disposer les organes de manière qu'ils ne re- lient desmodromiquement que durant le temps de refoulement le dis- que de guingois au piston de pompe etqu'un ressort (ressort de rappel) maintient de nouveau l'enchaînement des forces pendant le temps d'aspiration, car ce ressort peut alors par suite de la peti- te masse de l'organe de transmission de force, etre beaucoup plus faible que pour une pompe à commande par came qui se déplace a la même vitesse et dont le piston possède la même masse.
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is un peut aussi relier desmodr#Üquement le disque monté de guingois et le piston de la pompe par exemple en pré- voyant aux deux extrémités de l'organe de transmission des forces,
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des tourillons sphériques amont l'un tourne sur ce disque et 1'*u- tre est monté sur ce pis ton, de ..tanière qu'il puisse transmet tre des forces dans les deux sens.
Le ressort de rappel est supprimé dans ce cas. un autremoyen d'éviter le ressort de rappel, qui doit
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alternauivement être mis suus tension et se aétendre, consiste dans 10 montage c'un ressort, travaillant a la traction, parallè- lement a l'organe de transmission de force qui est inie#.pisé , ae façon a n'agir que par enchaînement de forces, entre le disque de guingois et le piston de la pompe, ce ressort attaquant d'une part ce disque et d'autre part le piston de la pompe etpossédant
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une tension initiale telle qu'elle maintient constsnment l'encnal- nemfO>n'o aes forces, ce ressort ne doit suivre que les petits aëpla- cc:::en-ts lac-rUu<:
de l'ui'6""ne de transmission de force, tandis que sa longueur demeure inchangée, de sorte qu'il n'est pas exposé à de très fortes variations de charge qui diminuent fortement sa
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durabilité. r-our ce motif, la sûreté de fonctionnement d'un tel ressort est plus grande que celle d'un ressort de rappel.
Grâce a ce mode de commande, il est facile de régler
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les pompes pour un cléDit aéterminë (ou pour des débits égaux en- tre eux dans le cas de plusieurs pompes indîviduelles commandées par un seul disque ae Guingois). ii cet effet, un peut exécute..:' l'organe interme:.iuire ae L.r<..<nsmssi0n de force, de fetcon ,-ue sa longueur suit variable ou de manière que l'endroit où il attaque ce disque uu le piston puisse é'tre déplacé par rapport a une de
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ces pièces, uans ce dernier cas, il y a avantage a ce que le puint attaqué du disque de guingois soit variable, parce qu'on peut le rendre le plus facilement accessible de sorte qu'un réglage ulté-
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ihle sans que la pompe proprement dite doive être dé- montée ou être détachée de sa commande.
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En outre, l'assemblage de la pompe proprement dite et de sa commande est grandement simplifie''' par suite de la suppres- sion de la tige coulissante ou du levier oscillant. La commande par disque de guingois convient en particulier aux pompes à plu- sieurs cylindres, les pompes devant être disposées alors suivant une circonférence autour de l'axe de l'arbre de commande de ce disque. Cette disposition permet en outre de monter le régulateur sur cet arbre de commande et de transmettre le réglage à partir d'une transmission centrale à toutes les pompes individuelles.
Le dessin annexé représente, a titre d'exemples, plusieurs modes d'exécution de la présente invention. Sur ce dessin, la figure 1 montre en coupe longitudinale médiane une pompe suivant l'invention , les figures 2 et 3 représentent respectivement en coupe longitudinale et en élévation, un organe de transmission de force dont- la longueur est variable , les figures 4 et 6 sont chacune une coupe longitudinale médiane du disque de guingois et d'une partie de la pompe propre- ment dite, ainsi que d'une forme d'exécution particulière de l'or- gane de transmission de force- et la figure 5 est une variante d'une partie de la figure 4.
Les places correspondantes des différentes figures sont désignées par les mêmes références.
Suivant la figure 1, l'arbre de commande 1 de la pompe tourne dans des paliers 2 et 3 dont l'un est disposé dans le fond 4 et l'autre dans le couvercle 5 d'un carter 6 . A l'intérieur de ce carter, un tourillon oblique 8 est calé sur l'arbre et sur ce tourillon tourne un disque 11, monté de guingois, par l'intermé- diàire d'un roulement à billes lu qui peut recevoir aussi bien les forces transversales que les forces longitudinales..
Ce disque por- te une couronne dentée conique 12 qui engrène avec une couronne dentée conique semblable 13, fixée à demeure sur le carter 6 et
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qui empêche un mouvement de rotation propre du disque de guingois 11. sur lecouvercle 5 du carter 6, on a disposé, suivant, une cir- conférence autour de l'arbre de commande 1 des pompes , plusieurs pompes d'injection de combustible 15, de manière que les axes des pistons de pompe soient parallèles a l'axe de l'arbre de commande.
La pompe d'injection est constituée essentiellement, à la façon connue, par le cylindre 16 proprement dit de la pompe, présentant un orifice d'aspiration 17 et un orifice de refoulement 18, par le cylindre de pompe 2u, pourvu, dans sa face latérale, d'un évîdemem 21 dont un des bords, le Dard 22, commande le commencement du re- foulement et dont l'autre bord; le bord 23, commande la fin du re- foulement, par la chambre a'aspiration 25, à laquelle le combusti- ble es t amené par la tubulure de raccordement 26, et par la sou- pape de refoulement, 27, à laquelle se raccorde en outre le tuyau a haute pression 28 qui conduit au point où a lieu l'injection.
La modification du débit a lieu à la façon connue par rotation du piston de pompe 2u. A cet effet, on a pourvu le piston, a son extrémité extérieure, d'un bras 30, faisant saillie radialement et qui s'engage- dans une fente 31 d'un manchon 32 monté, de façon à pouvoir tourner, dans le corps de pompe 15 et présentant une ccuronne dentée 33, de sorte que, lorsque cette couronne dentée tourne, le piston de la pompe participe à la rotation.
Entre cha- que cylindre de pompe 20 et le disque de guingois 11 est inter- posé une petite tige 35 qui vient s'appliquer par ses extrémités sphériques contre des évidements sphériques correspondants que présente une partie élargie 36 du piston de la pompe et d'une piè- ce 37 encastrée Clans le disque de guingois.
Four réaliser un en- chaînement Ces forces entre ce disque et le piston de la pompe, un ressort 3@, travaillant a la compression, agit sur la partie élargie 36 du piston de la pompe, dans le sens du mouvement ascendantde ce piston, de sorte que l'organe de transmission de force 35 s'applique toujours avec une pressiun initiale sur ses surfaces d'appui 36 et 37 et que le mouvement uu disque de guingois est transmis sans aucun jeu. au piston de la pompe.
Les creux des
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piècesd'appui 36 et 37ont,de préférence, une profondeur telle que l'organe de transmission de force se trouverait, encore constam- ment avec ses extrémités dans ces creux, même lorsque le piston de pompe se serait grippé dans le cylindre, cas où ce piston occu- pé toujours la position du point mort intérieur. Dans ces condi- tions, il est impossible que l'organe de transmission de force tombe hors de ses appuis et provoque des avaries en un autre en- droit de la machine.
Les forces considérables qui sont exercées sur la piston de pompe 20 lors du refoulement du combustible sont transmises par les organes 35 au disque de guingois 11, de là, au moyen du roulement à billes lu, au tourillon oblique 8, puis, au moyen d'un roulement à billes 40, qui transmet les forces lon- gitudinales et qui prend appui sur le palier 2, ces forces sont transmises au carter 6 et.
ensuite, par le support de celui-ci, a ses supports 41 (constitués par le bâti de la machine uu d'une autre faqon). La commande de l'arbre moteur 1 de la pompe a lieu par exemple par l'intermédiaire d'une roue dentée 42, mais on peut prévoir également tout autre organe de commande convenable et, dans les moteurs a deux temps, l'arbre de commande des pompes, peut aussi être constitué directement par un prolongement de l'arbre- vilebrequin.
' un désire souvent pouvoir régler la pompe, dans le cas des pompes d'injection de combustible, de manière qu'a une posi- tion angulaire- déterminée du piston de la pompe corresponde un cer- tain débit ou de façon que, pour plusieurs pompes individuelles, ces pompes débitent des quantités exactement égales l'une par rap- port aux autres. un peut réaliser un tel réglage du débit dans l'ob- jet de la présente invention, soit en modifiant la longueur de l'or- gane 35 de transmission des forces, soit en déplaçant son point d'attaque sur le disque de guingois dans la direction de l'axe de ce disque.
Les figures 2 et 3 représentent ce premier mode d'exécution.
L'organe de transmission des forces est subdivisé, ici en deux par-
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ties 35' et 35" ou''on peut visser l'une dans l'autre ; on a pre- vu d'autre part un contre-écrou 45, qui assure la position , 1' une par rapport a l'autre; des deux parties de l'organe de transmission de force, une de ces pièces etle contre-écrou peu- vent âtre pourvus de divisions micrométriques de façon qu'on puisse observer facilement tout réglage de longueur existant ou toute modification de longueur. un tel réglage rend nécessaire le démontage de la pompe individuelle qu'il s'agit de régler, un évite ce démontage en disposant;
de façon qu'on puisse régler; dans la airection de l'axe du disque de guingois, la position de la pièce d'appui de l'organe de transmission de ïorce, cette pièce se trouvant sur le disque de guingois. La moitié de droite de la figure 1 montre un tel mode d'exécution. La pièce d'appui 37' présente un prolon- gement fileté 47 qu'on peut visser dans un taraudage correspon- dant du disque de guingois Il etdont toute position de réglage peut être assurée par un contre-écrou 48. Pour pouvoir effectua' ce déplacement sans devoir démonter le disque de guingois, on a prévu dans la paroi enveloppante du carter 6, des ouvertures 5u fermées généralement par des couvercles 51.
La figure 4 montre une liaison desmodromique entre le disque de guingois 11 et le piston de pompe 20. L'organe de transmission de force 55 présente a chacune de ses extrémités une tête sphérique, 56 ou 57 respec tivement ; ces tetes sphéri- ques sont montées dans les pièces d'appui 58, à cavité semi- sphérique correspondante; du piston de la pompe et dans la piè- ce analogue 59 du disque de guingois et elles sont maintenues dans ces pièces par des pièces de retenue 61 et 62. Ce mode d'exécution présente l'avantage que le ressort de rappel 38 peut ment être entière/supprimé, pour le réglage de la pompe, on a pourvu la pièce d'appui 59 d'un prolongement fileté 47.
Suivant la figure 5, l'organe de transmission de force 75 présente a chacun? de ses extrémités une cuvette sphé-
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rique, 76 et 77 respectivement, dont la cavité est dirigée vers l'extérieur, tandis que la pièce d'appui 70 du disque de guin- gois et celle du piston de pompe 2u présentent chacune une sur- face sphérique , 71 et 72 respectivement, qui epouse la cunca- vité de la cuvette sphérique, Des écrous borgnes 73, 74 sont vissés sur ces pièces d'appui ;
ils épousent, par des surfaces de contact sphériques concaves, les faces postérieures des cu- - vettes sphériques 76,77 de manière a constituer de nouveau une liaison desmodromique; articulée dans tous les sens, entre le disque de guingois, l'organe de transmission de force et le pis- ton de la pompe.
Dans la disposition représentée par la figure 6; un a interposé entre le piston de pompe 2u et le disque de guingois 11 le même organe de transmission de force 35 que suivant la figure 1. pour maintenir la liaison de contact entre le disque de guingois, 1' organe de transmission de force etle piston de pompe, on a disposé ici, entre le piston de pompe et le disque de guingois, un ressort 63 travaillant à la traction.
A cet effet, on a pourvu l'élargissement 64 du piston de pompe d'un filetage sur lequel es t vissée une des extrémités du ressort qui est maintenue sûrement en place par un contre-écrou. L'au- tre extrémité du ressort s'applique sur la face postérieure, par exemple sphérique, de la pièce d'appui 67 montée sur le disque de guingois et est maintenue sûrement en place par une pièce 68, agissant a la pression et qui est pressée contre le ressort par un écrou 69 vissé sur le prolongement fileté 47. un donne au moment du montage une pression initiale tellement forte au ressort 63 que les efforts dus aux masses et aux frot- tements, qui--normalement agissent pendant la course du piston vers l'extérieur, ne peuvent pas suspendrela liaison pour la transmission de force de la commande de la pompe.
Ce dispositif présente l'avantage que le ressort ne subit pas de modification de sa longueur et ne doit suivre que les mouvements angulaires, en général relativement faibles, du disque de guingois. Les @
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efforts auxquels estsuumis le ressort sont dune très faibles en comparaison de ceux subis par un ressort de rappel ordinai- re (le ressort 38 de le. figure 1), ce qui augmente considéra- blement la sécurité de fonctionnement du r ess ort.
La disposition ces pompes d'injection et la forme donnée a leur commande .permet en outre, a' une façon simple, un réglage commun de tuutes les pompes individuelles. La figure 1 montre un mode d'exécution a cet effet. L'extrémité libre de 1'arbre de commande 1 de la pompe porte un régulateur centrifuge cons- titué par des billes de roulement, un organe d'entraînement 71, qui commande les billes de roulement 70 soumises a l'action de la force centrifuge, est rendu solidaire en rotation de l'arbre 1.
Les billes 70 roulent entre cieux surfaces coniques 72 et 73, opposées par les bases, la surface 73 étant reliée a demeure a un prolongement 74 partant du palier 3, @tandis que la surface 72 peut être déplacée dans la direction de l'arbre de commande 1, mais est empêchée de tourner, Entreles pièces 72 et 73 est dispusé un ressort ae réglage 75 qui fait équilibre aux forces centrifuges des billes 70.
Le tube de guidage 76, qui sert a guider la pièce 72 par rapport a la pièce 73, présente un file- taie 77, a pas rapide, qui vient en prise avec un, taraudage cor. respondant 78 d'une pièce rapportée tubulaire 79 reliée a demeu- re a une roue dentée 80. cette roue dentée est montée, de fa- çon a ne pas pouvoir coulisser dans le sens axial, et de manière à pouvoir tourner, sur un tourillon 81 de même axe que l'axe moteur 1 et engrène avec les couronnes dentées 33 des mancnuns rotatifs 32 servent a faire tourner dans les ceux sens les pis- tons de pompe.
Lorsque la vitesse angulaire de l'arbre 1 change, la surface conique 72 exécute, en même temps que son tube de guidage 76 et le filetage 77, un déplacement axial dans un sens ou dans l'autre; ce déplacement est transformé en mouvement de rotation de la roue dentée 80 par le filetage et le taraudage à pas rapide 77, 78, ce mouvement de rotation se transmettant
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aux couronnes dentées 33 et par suite aux différents pistons de pompe 20, grâce à quoi 1.'amenée du combustible à. la machine est réglée d'une façon convenable.
Revendications.
1.- Pompe pour le refoulement de combustible liquide sous haute pression au point d'injection d'un moteur a combustion interne, caractérisée en ce que la commande du piston de pompe (20) est, empruntée à un disque (11) monté de guingois sur son axe et dont l'arbre de commande (1) s'étend parallèlement à l'axe du piston de pompe (20).