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POMPE, A PISTON, POUR DEBITER DES SUBSTANCES VOLATILES.
L'invention a pour objet une pompe . piston destinée à débiter les matières volatiles, notamment à injecter les combustibles volatils dans les moteurs à combustion pompe dont le piston présente des rainures qui détermi- nent des arêtes de travail ou de distribution., tandis que le cylindre de la pompe est pourvu de lumières d'admission et de refoulement ou de décompres- sion.
Les pompes à piston des types connus à ce jour ne conviennent pas pour refouler des matdères volatiles;, car elles créent, lors de la course d'aspiration, une dépression dans le cylindre, laquelle a pour effet une évaporation de la substance à refouler. Il en résulte que de la vapeur est aspirée en même temps que le liquide, d'où un remplissage partiel seulement du cylindre et un rendement volumétrique défavorable et irrégulier de la pompeo
Cet inconvénient ne peut être éliminé que si l'on prévoit des moyens pour introduire le combustible dans le cylindre de pompe sans pro- duire une dépression dans ce dernier.
A cette fin, il est nécessaire de prévoir un passage libre, non étranglée entre le canal d'arrivée de combus- tible et le cylindre de pompe;, passage pouvant s'ouvrir brusquement au moment propice, pour se refermer ensuite, et par le quel le combustible afflue dans le cylindre de pompe., pratiquement sans résistanceg pendant la course d'as- pirationa Selon l'invention, ceci est réalisé par le fait que la pompe est munie de moyens'qui permettent de communiquer au piston de pompe, à coté de ses mouvements alternatifs axiaux., des mouvements' rotatifs périodiques des- tinés à contrôler les lumières à l'aide des arêtes de travail, cela à un rythme identique à celui des courses du piston de pompe.
Les dessins annexés représentent un exemple d'exécution de l'in- vention.
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La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale par l'axe géométri- que de la pompe à piston.
La figo 2 est une vue en coupe transversale selon A, Fig. 1, mon- trant un détail de la construction.
La fig. 3 représente la moitié d'une coupe transversale selon la ligne B-B de la fig. 1, où l'on voit le système permettant d'opérer la rota- tion des différents pistons...
La fig. 4 représente la moitié d'une coupe transversale selon la ligne C-C de la Fig.1, les rainures des pistons de pompe, qui constituent les arê- tes de travail, ainsi que les lumieres des cylindres de pompe.1 de même que la canalisation d'arrivée d'essence, étant représentés de façon schématique.
Les chemises 3, formant cylindres de ponpe, sont montées amovi- @ dans le carter de pompe 1, où elles sont disposées parallèlement à l'axe de l'arbre de commande 2 de la pompe, suivant un cercle concentrique à l'arbre de commande 2. Le nombre des cylindres de la pompe correspond à celui des cylindres du moteur à alimenter. Chaque chemise de cylindre 3 est munie d'un collet 4 qui s'appuie contre un épaulement approprié du siège pré- vu dans la paroi du logement de cette chemise dans le carter 1, la chemise étant fermement serrée contre le carter et bloquée à l'aide du raccord 5 se vissant dans le corps du carter. On introduit dans chaque cylindre, par l'ex- trémité inférieure de celui-ci, un piston de pompe 6, tandis qu'une soupape de retenue 7 est insérée dans le culasse du cylindre.
Cette soupape est sol- licitée contre Le siège conique prévu dans la culasse, par un ressort de pression 8 logé dans un évidement du raccord 5. Partant de l'extrémité su- périeure du raccord 5, un tube de refoulement 9, dont seul un fragment a été représenté, conduit vers la tuyère d'injection.
La canalisation d'arrivée de combustible 10 est prévu latéralement au boîtier; elle communique par un canal à combustible 24 qui débouche, par l'intermédiaire d'une gorge annulaire 11, dans une chambre formée dans la paroi du cylindre de pompe 3, et qui communique., par deux lumières longitu- dinales 12 pratiquées dans cette paroi., avec les chambres de refoulement et d'aspiration de cecylindre. Le piston de pompe 6 est muni à son extrémiét supérieure de deux rainures longitudinales 13 qui, lorsque le piston 6 occu- pe une position angulaire déterminée par rapport a son axe longitudinal, communiquent avec les lumières 12 prévues dans la paroi du cylindre de pompe, cependant que les surfaces-lumites latérales de ces rainures forment des arêtes de travail avec 1-'aire latérale du piston.
Un bouclier à palier 14, disposé coaxialement au carter 1 et dans lequel est montée une extrémité de l'arbre de commande 2, est fixé à ce car- ter à l'aide de vis 15. L'autre extrémité de cet arbre est montée dans le carter à l'aide d'un palier 16. L'arbre 2 porte à proximité immédiate du bouclier 14 un platean-comme 16 qui repose sur ce bouclier au moyen d'un rou- lement à rouleaux 17 et dont la surface profilée 18' fait face à un anneau de guidage 19 fixé dans le carter 1 au moyen de vis 26. A chaque piston de pompe 6 correspond dans l'anneau de guidage un poussoir 20 monté dans celui-ci à coulissement longitudinal et coaxiàlement au piston correspondant, ce poussoir servant à transmettre à celui-ci les mouvements verticaux qui lui sont communiqués par le plateau-came 18.
Chacun des pistons de pompe 6 porte sur son extrémité voisine du plateau-came 18 un levier oscillant horizontal 21 à un bras, ce levier étant calé sur un bout carré solidaire de ce piston, de sorte que ce dernier est forcé de suivre desmodromiquement toutes les oscillations de ce levier.
Pour produire les oscillations du bras de levier 21, on prévoit une came 22, calée sur l'arbre de commande 2. Entre la tête du levier oscillant, d'une part, et la partie du carter 1 voisine de ce levier et entourant le cylindre de pompe 3, d'autre part, est disposé un ressort de torsion 23, de telle manière qu'il agit sur le levier oscillant 21, dont il presse l'extrémité libre contre la came 22. 'Comme le plateau-came 18 et'la cane'22 tournent tous deux desmodromiquement avec l'arbre de commande 2, ces deux premiers organes peuvent imprimer aux pistons de pompe
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6 des mouvements axiaux alternatifs et dos mouvements de rotation, cela à des moments déterminés et à une cadence identique.
En imprimant des mouvements de rotation au piston de pompe, on peut faire en sorte que, pour un sens de rotation les rainures 13 du piston soient mises en communication avec les lumières 12 de la paroi du cylindre, position dans laquelle la chambre de refoulement du cylindre 3 est en commu- nication libre et non étranglée avec le canal d'arrivée de combustible 24 et que, pour 1''autre sens de rotation, l'aire latérale cylindrique du piston de pompe obture les lumières 12 et interrompt ainsi la communication entre la chambre de refoulement du cylindre et le canal d'arrivée de combustible 24. Ces deux situations sont représentées dans la Fig. 4, la première étant illustrée par le piston qui occupa la position 6', et la seconde par celui qui se trouve dans la position 6".
Cette même Figure représente également les canaux de communication 25 qui relient les gorges annulaires 11 des di- vers cylindres 3 entre elles et au canal d'arrivée de combustible 24.
Le piston 6 occupe la position 6' (Fig. 4) au moment de la décom- pression et.demeure dans cette,position après la décompression jusqu'à la fin de la coursé'd'aspiration qui succède à cette dernière; à ce moment, ce piston est amené par rotation à la position 6", en interrompant ainsi la com- munication entre la chambre de refoulement du cylindre et le canal d'arrivée de combustible 24, cela avant le début de la course de refoulement. Le pis- ton 6 conserve cette position angulaire pendant la course de refoulement, soit jusqu'à l'instant qui précède immédiatement le début de la course d'as- piration qui suit ce refoulement, soit jusqu'à ce qu'une décompression sur- vienne à un moment voulu quelconque.
Dans chacun de ces cas, le piston est ramené par rotation à la position 6' . Le début du mouvement de rotation du piston vers la position 6' peut varier en fonction du degré de remplissage ou de la charge voulus du moteur. A cette fin, la came 22, qui commande les leviers oscillants 21, présente une forme allongée et est montée coulis- sante sur l'arbre 2 de la pompe. Le nez 22', qui s'étend sur la majeure par- tie de la longueur de la came, est formé de telle façon que tous ses sommets qui se suivent dans le sens axial soient situés sur une même courbe.
Grâce à cette disposition, on a la possibilité de régler dans de larges limites les intervalles entre la course du piston et le mouvement angulaire de celui- ci, cela bien que, la vitesse de rotation de l'arbre de commande de la pompe étant supposée constantes les courses du piston se produisent à des interval- les uniformes.
Afin de permettre un réglage axial de la position de la came 22 sur l'arbre 2, on munit ce dernier d'un forage central dans lequel s'engage d'une manière télescopique un organe d'actionnement 27. Un forage transver- sal, pratiqué dans le bord de la came 22, l'arbre de commande 2 et l'organe d'actionnement 27, est traversé par une cheville d'entraînement 28, qui assure l'accouplement réciproque des trois éléments précités. La partie in- téressée de l'arbre de commande de la pompe est en outre munie d'une fente longitudinale 29 qui la traverse de part en part, dans laquelle la cheville d'entraînement 28 peut coulisser, en entraînant la came 22, lorsque l'organe d'actionnement 27 est déplacé longitudinalement dans le forage précité de l'arbre de commande de la pompe.
L'extrémité de l'organe d'actionnement 27, qui émerge du forage de cet arbre de commande, porte un palier à roulement 30 qui sert à maintenir et à déplacer l'organe d'actionnement. A cette fin, le palier 30 est enserré entre deux éléments cylindriques 31 et 32 emboîtés l'un dans l'autre et assujettis dans cette position, ces éléments étant gui- dés à coulissement solidaire dans un forage 33 du carter la L'élément cylin- driqae intérieur 32 est réuni à une tige de manoeuvre 34 qui émerge à l'ex- térieur et qui peut être attaquée par un dispositif de manipulation de type quelconque (non représenté) agissant dans le sens axial.
La tige d'actionne- ment 34 forme, ensemble avec les éléments 32, 31 et 30 qui en sont solidaires un système de manipulation non rotatif qui, par l'intermédiaire de l'organe d'actionnement 27, auquel il est accouplé, permet de régler à volonté la po- sition de la came 22 dans les limites-de réglage prévues.
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Il est indispensable que, lors de l'assemblage de la pompe, les lumières 12 coïncident exactement avec les rainures 13 lorsque le piston oc- cupe la position angulaire , imdiquée par 6' (Figo 4), dans laquelle ces rai- nures sont en communication avec le canal d'arrivée de combustible. A cette fin, les chemises-cylindres 3 de la pompe, insérées dans le carter 1, sont montées à réglage angulaire autour de leur axe longitudinal. En démontant le raccord 5, on dégage la chemise-cylindre, laquelle peut désormais être déplacée angulairement dans la mesure voulue. Le calage et le blocage de cette chemise sont ensuite assurés à nouveau lorsque le raccord est remis en place et vissé à fond.
Pour faciliter la mise au point exacte de la chemise-cylindre par rapport aux rainures 13 du piston de pompe, on peut pré- voir à la périphérie de la chemise ùne denture 3', en prise avec le filet d'une vis micrométrique 35 dans un forage cylindrique pratiqué dans le boî- tier et orienté transversalement à l'axe du cylindre. La vis micrométrique est maintenue dans son logement à l'aide d'un anneau élastique 36 engagé dans une gorge annulaire prévue dans le forage cylindrique, de-sorte que cette vis trouve l'appui axial voulu pour chacun des deux sens de rotation. L'em- bouchure du forage cylindrique est munie avantageusement d'un taraudage des- tiné à recevoir une vis à têtee 37 vissée dans le boîtier et destinée à la fois à bloquer la vis micrométrique et à l'isoler de l'extérieur.
REVENDICATIONS.
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1) Pompe à piston pour débiter des substances volatiles, compor- tant au moins un cylindre de pompe, notamment pour l'injection de combusti- bles volatils dans les moteurs à combustion, et dont le piston de pompe pré- sente des gorges qui déterminent des arêtes de travail, tandis que le cylin- dre est muni de lumières d'admission et de décompression, caractérisée en ce qu'elle'est pourvue de moyens qui permettent de communiquer au piston de pompe, à coté' de ses mouvements alternatifs axiaux,des mouvements rotatifs périodiques appelés à contrôler les lumières à l'aide des arêtes de travail, Cela à un rythme identique à celui des courses du piston de pompe.
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PUMP, PISTON, FOR FLOWING VOLATILE SUBSTANCES.
The invention relates to a pump. piston intended to deliver volatile materials, in particular to inject volatile fuels into combustion engines, the pump of which the piston has grooves which determine the working or distribution edges., while the cylinder of the pump is provided with ports inlet and outlet or decompression.
Piston pumps of the types known to date are not suitable for discharging volatile matter ;, because they create, during the suction stroke, a vacuum in the cylinder, which has the effect of evaporation of the substance to be delivered. As a result, steam is sucked in at the same time as the liquid, resulting in only partial filling of the cylinder and an unfavorable and irregular volumetric efficiency of the pump.
This drawback can only be eliminated if means are provided for introducing the fuel into the pump cylinder without producing a vacuum in the latter.
To this end, it is necessary to provide a free passage, not constricted between the fuel inlet channel and the pump cylinder;, passage which can open suddenly at the right moment, to then close again, and by the pump cylinder. which the fuel flows into the pump cylinder., practically without resistanceg during the suction stroke According to the invention, this is achieved by the fact that the pump is provided with means which allow communication to the pump piston, besides its axial reciprocating movements, periodic rotary movements intended to control the lights with the aid of the working edges, this at a rate identical to that of the strokes of the pump piston.
The accompanying drawings show an exemplary embodiment of the invention.
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Fig. 1 is a view in longitudinal section through the geometric axis of the piston pump.
FIG. 2 is a view in cross section along A, FIG. 1, showing a detail of the construction.
Fig. 3 shows half of a cross section along line B-B of FIG. 1, where we see the system allowing to operate the rotation of the various pistons ...
Fig. 4 shows half of a cross section along the line CC of Fig. 1, the grooves of the pump pistons, which constitute the working edges, as well as the lights of the pump cylinders. 1 as well as the pipeline fuel inlet, being shown schematically.
The liners 3, forming ponpe cylinders, are removably mounted in the pump housing 1, where they are arranged parallel to the axis of the control shaft 2 of the pump, in a circle concentric with the pump shaft. control 2. The number of cylinders of the pump corresponds to that of the cylinders of the engine to be supplied. Each cylinder liner 3 is provided with a collar 4 which rests against an appropriate shoulder of the seat provided in the wall of the housing of this liner in the crankcase 1, the liner being firmly tightened against the crankcase and blocked at the liner. 'using the connector 5 screwed into the housing body. A pump piston 6 is introduced into each cylinder through the lower end thereof, while a check valve 7 is inserted into the cylinder head.
This valve is urged against the conical seat provided in the cylinder head, by a pressure spring 8 housed in a recess of the connector 5. Starting from the upper end of the connector 5, a delivery tube 9, of which only one fragment has been shown, led to the injection nozzle.
The fuel inlet pipe 10 is provided laterally to the housing; it communicates by a fuel channel 24 which opens out, via an annular groove 11, into a chamber formed in the wall of the pump cylinder 3, and which communicates., by two longitudinal slots 12 made in this wall., with the delivery and suction chambers of this cylinder. The pump piston 6 is provided at its upper extremity with two longitudinal grooves 13 which, when the piston 6 occupies a determined angular position with respect to its longitudinal axis, communicate with the slots 12 provided in the wall of the pump cylinder, however, the lateral lumite surfaces of these grooves form working edges with the lateral area of the piston.
A bearing shield 14, arranged coaxially with the casing 1 and in which one end of the control shaft 2 is mounted, is fixed to this casing by means of screws 15. The other end of this shaft is mounted. in the housing by means of a bearing 16. The shaft 2 carries in the immediate vicinity of the shield 14 a platean-like 16 which rests on this shield by means of a roller bearing 17 and whose profiled surface 18 'faces a guide ring 19 fixed in the housing 1 by means of screws 26. Each pump piston 6 corresponds in the guide ring to a pusher 20 mounted in it to slide longitudinally and coaxially to the corresponding piston , this pusher serving to transmit to the latter the vertical movements communicated to it by the cam plate 18.
Each of the pump pistons 6 carries on its end adjacent to the cam plate 18 a horizontal oscillating lever 21 with one arm, this lever being wedged on a square end secured to this piston, so that the latter is forced to follow desmodromically all the oscillations of this lever.
To produce the oscillations of the lever arm 21, a cam 22 is provided, wedged on the control shaft 2. Between the head of the oscillating lever, on the one hand, and the part of the housing 1 adjacent to this lever and surrounding the pump cylinder 3, on the other hand, is arranged a torsion spring 23, in such a way that it acts on the oscillating lever 21, the free end of which it presses against the cam 22. 'Like the cam plate 18 and'la cane'22 both rotate desmodromically with the control shaft 2, these first two members can print to the pump pistons
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6 reciprocating axial movements and back rotational movements, at determined times and at an identical rate.
By imparting rotational movements to the pump piston, it is possible to ensure that, for a direction of rotation, the grooves 13 of the piston are placed in communication with the slots 12 of the wall of the cylinder, in which position the delivery chamber of the cylinder 3 is in free and unthrottled communication with the fuel inlet channel 24 and that, for the other direction of rotation, the cylindrical lateral area of the pump piston closes the ports 12 and thus interrupts the communication between the delivery chamber of the cylinder and the fuel inlet channel 24. These two situations are shown in FIG. 4, the first being illustrated by the piston which occupied position 6 ', and the second by that which is in position 6 ".
This same Figure also shows the communication channels 25 which connect the annular grooves 11 of the various cylinders 3 to each other and to the fuel inlet channel 24.
The piston 6 occupies position 6 '(Fig. 4) at the time of decompression and remains in this position after decompression until the end of the suction course which follows the latter; at this moment, this piston is rotated to position 6 ", thus interrupting the communication between the delivery chamber of the cylinder and the fuel inlet channel 24, this before the start of the delivery stroke. The piston 6 maintains this angular position during the discharge stroke, either until the instant immediately preceding the start of the suction stroke which follows this discharge, or until decompression on - come at any time.
In each of these cases, the piston is returned by rotation to the 6 'position. The start of the rotational movement of the piston to the 6 'position may vary depending on the desired degree of filling or engine load. To this end, the cam 22, which controls the oscillating levers 21, has an elongated shape and is slidably mounted on the shaft 2 of the pump. The nose 22 ', which extends over the major part of the length of the cam, is formed in such a way that all of its vertices which follow one another in the axial direction lie on the same curve.
Thanks to this arrangement, it is possible to adjust within wide limits the intervals between the stroke of the piston and the angular movement of the latter, this although, the speed of rotation of the control shaft of the pump being assumed constant piston strokes occur at uniform intervals.
In order to allow an axial adjustment of the position of the cam 22 on the shaft 2, the latter is provided with a central borehole in which engages in a telescopic manner an actuator 27. A transverse borehole , formed in the edge of the cam 22, the control shaft 2 and the actuator 27, is traversed by a drive pin 28, which ensures the reciprocal coupling of the three aforementioned elements. The relevant part of the pump control shaft is furthermore provided with a longitudinal slot 29 which passes right through it, in which the driving pin 28 can slide, driving the cam 22, when the actuator 27 is moved longitudinally in the aforementioned borehole of the pump control shaft.
The end of the actuator 27, which emerges from the borehole of this control shaft, carries a rolling bearing 30 which serves to hold and move the actuator. To this end, the bearing 30 is clamped between two cylindrical elements 31 and 32 nested one inside the other and secured in this position, these elements being guided to slide integrally in a bore 33 of the casing. - internal driqae 32 is joined to an operating rod 34 which emerges to the outside and which can be attacked by any type of manipulation device (not shown) acting in the axial direction.
The actuating rod 34 forms, together with the elements 32, 31 and 30 which are integral with it, a non-rotating handling system which, by means of the actuating member 27, to which it is coupled, allows to adjust the position of the cam 22 as desired within the adjustment limits provided.
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It is essential that, when assembling the pump, the slots 12 coincide exactly with the grooves 13 when the piston occupies the angular position, indicated by 6 '(Figo 4), in which these grooves are in. communication with the fuel inlet channel. To this end, the cylinder liners 3 of the pump, inserted into the casing 1, are mounted with angular adjustment about their longitudinal axis. By removing the connector 5, the cylinder liner is released, which can now be moved angularly to the desired extent. The wedging and blocking of this sleeve are then ensured again when the connector is replaced and screwed in fully.
To facilitate the exact alignment of the cylinder liner with respect to the grooves 13 of the pump piston, there can be provided at the periphery of the liner a toothing 3 ', in engagement with the thread of a micrometric screw 35 in. a cylindrical borehole made in the housing and oriented transversely to the axis of the cylinder. The micrometric screw is held in its housing by means of an elastic ring 36 engaged in an annular groove provided in the cylindrical borehole, so that this screw finds the desired axial support for each of the two directions of rotation. The mouth of the cylindrical borehole is advantageously provided with an internal thread intended to receive a head screw 37 screwed into the housing and intended both to block the micrometric screw and to isolate it from the outside.
CLAIMS.
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1) Piston pump for delivering volatile substances, comprising at least one pump cylinder, in particular for the injection of volatile fuels into combustion engines, and the pump piston of which has grooves which determine working edges, while the cylinder is provided with inlet and decompression ports, characterized in that it is provided with means which allow communication to the pump piston, alongside its reciprocating axial movements , periodic rotary movements called to control the lights using the working edges, This at a rate identical to that of the strokes of the pump piston.