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La présente invention est relative à des pompes et a trait particulièrement à des pompes actionnées manuel- lement oonvenant pour refouler des quantités réglées d'un liquide ( tel un combustible liquide) d'un réservoir jusqu'au système d'admission par exemple d'un moteur à combustion interne ,de façon à faciliter le démarrage à froid du moteur,
L'objet principal de la présente invention est une pompe de dimensions réduites et de construction robuste, économique à fabriquer , facile à monter et efficiente du point de vue opératoire,
Conformément à cette invention,
Une pompe comprend une membrane élastique prévue transversalement dans un bâti entre les extrémités adjacentes de deux membres oo-
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axiaux à mouvement alternatif la membrane étant con- çue pour fléchir de manière à refouler du liquide dans l'intérieur du bâti ,et à l'en expulser par des passages d'admission et d'évacuation respectivement , commandés par une soupape.
De préférence , la membrane possède la forme d'une voûte ;un des membres à mouvement alternatif est cons- titué par une tige rigide commandée par ressort , qui se prolonge à l'intérieur de la voûte , et poussée vers la surface ooncave du sommet de cette voûte , tandis que l'autre de ces membres est constitué par un plongeur qui touche la surface convexe du sommet et se prolonge vers l'extérieur du bâti de telle manière qu'il peut être dé-' placé manuellement pour faire fléchir la membrane et dé- placer la tige à rencontre de l'action du ressort.
La tige peut faire partie d'une soupape commandée par ressort qui est prévue dans un passage principal axial formé dans un corps de soupape logé transversale- ment dans le bâti , la soupape étant actionnée par res- sort dans sa position fermée ,à, laquelle un jeu peut exister entre la tige et le sommet de la membrane lors- que la pompe ne fonctionne pas,
Le corps de soupape peut également être muni d'un passage non axial , un disque de fermeture peut être em- prisonné entre le bâti à l'écart de la membrane , et un raccord de tuyau qui est également prévu transversalement dans le bâti , peut 'être muni de deux passages communiquant respectivement avec les passages axiaux et non-axiaux du corps , par l'intermédiaire de trous dans le disque ,
le flux de liquide entre chaque paire de passages étant.réglé par un lobe prévu dans le trou correspondant dans le disque
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et adapté . par variations de la pression du liquide , couvrir et fermer un des deux passages ou à être balancé dans une poche correspondante dans le corps ou le raccord de manière à mettre fin à la fermeture en question , les deux poches étant situées à des côtés opposés du disque.
De façon que l'invention puisse être comprise plus facilement et mise en pratique , il en sera référé au plan d'accompagnement . où :
La figure I est une coupe en élévation d'une pompe, et
La figure 3 est une vue détaillée montrant certaines parties constitutives de la pompe ,en perspective.
La pompe représentée à la figure I comprend un bâti qui consiste en une carcasse métallique en forme de coupe , aveo une ouverture 2 au centre de sa base , et une garni- ture 3 en forme de coupe également. La garniture est moins profonde que la carcasse et sa base , au centre de laquelle est prévue une ouverture taraudée 4 , pose sur la base de la carcasse de sorte que le bord de la garniture est espa- cé du bord de la carcasse ; les deux ouvertures sont en relation concentrique et une buselure 5 filetée dépasse l'ouverture de la carcasse et peut être vissée dans l'ou- verture de la garniture.
L'alésage de la buselure est tra- vaillé de telle sorte que son extrémité donnant à 1'inté- rieur de la garniture est d'un diamètre plus grand et re- çoit la tête 6 d'un plongeur 7 qui forme un ajustage glis- sant dans l'alésage en question et se prolonge au-delà de la buselure à l'extérieur du bâti.
Une membrane 8 en forme de voûte , constituée par du caoutchouc ou par une matière élastique similaire permet- tant à la membrane de reprendre sa forme de voûte lorsque disparait toute force de flexion ou de déformation y exer- cée, est pourvue d'une lèvre ou d'un rebord périphérique 9
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tout autour de sa périphérie extérieure. La membrane oouvre l'ouverture de la garniture , le rebord pose sur le bord de la dite garniture et le sommet de la voûte est disposé l'intérieur de la garniture en contact avec la tête du plongeur.
Un corps de soupape cylindrique 10 est logé dans la carcasse et est muni autour d'une des extrémités de celle-ci d'un épaulement extérieur II qui pose sur et au- tour du coté du rebord de la membrane à l'opposé du bord de la garniture , de sorte que le rebord est emprisonné et oomprimé entre l'épaulement et le bord en question et qu'un joint étanohe est constitué entre la garniture , la membrane et le corps de soupape ; l'extrémité opposée du corps entre exactement dans le creux de la membrane.
Deux passages , à savoir un passage axial 12 et un passage non axial 13 , passent dans le corps de soupape , le passage axial étant rabattu adjacent au corps et situé dans la membrane pour former un siège 14 de soupape et une gorge ou partie 15 de passage de diamètre réduit ,tandis que le passage non axial donne dans une poche 16 située dans la face 10a du corps et adjacente à l'ouverture de la carcasse. Un passage auxiliaire incliné 17,allant depuis la face 10a en question au coté diamétralement opposé du passage axial , vers la poche 16 , donne dans le dit pas- sage axial au coté du siège de soupape éloigné du sommet de la membrane.
Pour régler le débit de liquide dans les passages axial et auxiliaire , une soupape cylindrique 18,de section inférieure à celle de la partie de grand diamètre du passage axial , est prévue dans cette partie de passage; une tige oo-axiale 19 , d'une section inférieure à. oelle de la gorge 15 , vient d'une extrémité de la soupape, @
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passe dans la gorge ,et se dirige à l'intérieur de la membrane où elle se termine à l'écart du sommet de la membrane ; une rondelle élastique 20 prévue autour de la base de la tige est oonçue pour appuyer contre le siège de soupape 14 , et un bout 21 co-axial va depuis l'ex- trémité opposée de la soupape vers la face 10a du corps.
Un disque 22,également constitué par du caoutchouc ou une matière similaire , est comprimé entre la face 10a du corps et la face terminale adjacente 23a d'un rac- oord de tuyau 23, en faisant tourner le bord de la carcas- se 1 vers l'intérieur derrière un épaulement 24 prévu sur et autour du raccord en question*-
Deux passages 25 et 26 non axiaux situés à des côtés diamétralement opposés d'un trou axial borgne 27 sont pré- vus dans le raccord et se prolongent au travers de celui-ci;
pour assurer que le raccord est monté dans la carcasse du bâti avec le passage 25 en alignement avec le passage 13 non axial dans le corps de soupape , et le passage 26 concentrique à l'extrémité du passage auxiliaire inoli- né 17 qui donne dans la face 10a, une goupille 28(cf.figure 3)prévue sur cette faoe , passe dans un trou 29 dans le dis- que 22 et s'engage dans un trou borgne 30 prévu dans la fa- ce terminale 23a du raccord en question.
Le trou axial borgne 27 a le même diamètre que la par- tie de grand diamètre du passage axial dans le corps de soupape et donne dans la face 23a du raccord , le disque 22 ayant un trou central 32 qui communique avec les extré- mités adjacentes du passage et du trou en question.
Un ressort à boudin 33 partiellement comprimé ,logé dans le trou axial borgne du raccord , passe dans le pas- sage axial où il entoure le bout 21 et pousse la rondelle 20 en contact avec le siège 14 , empêchant ainsi le passage de liquide dans la gorge 15 entre l'intérieur de la voûte
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de la membrane et la partie du passage à grand diamètre et situant le bout de la tige de soupape 19 à l'écart par rapport à la surface intérieure ou concave du sommet de la membrane.
Une poche 34 qui peut être de dimensions identiques à celles de la poche 16 , est prévue dans la face termina- le 23a du raccord et le passage 36 du raccord donne dans la base de la première de ces poches,
De façon que le liquide puisse couler entre les passages non axiaux 13 et 35 en alignement et entre le pas- sage auxiliaire incliné 17 et le passage non axial 26 ,le , disque 22 a deux trous 35 et 36 qui sont situés à des côtés diamétralement opposés du trou central 32 et communiquent respectivement avec les poches 16 et 34; cependant , en vue de régler le passage du liquide , le disque est pour- vu de lobes d'une pièce 37 et 38 qui s'étendent respeoti- vement sur les trous 35 , 36, et ferment partiellement ces derniers (cf.figure 2);
le lobe pose sur la face 10a du corps sur l'extrémité du passage incliné auxiliaire de façon à empêcher un flux entre le passage 26 et le passa.., ge auxiliaire en question , mais il est conçu pour bascu- ler à l'intérieur de la poche 34 pour permettre ce flux; de même , le lobe 37 pose sur la face 23a du raccord sur l'extrémité du passage 25 en vue d'empêcher un flux entre le passage 13 non axial et le passage 25, mais il est pré- vu pour basculer vers l'intérieur de la poche 16 pour per- mettre ce flux:
Pour permettre à la pompe d'être alimentée en liqui- de depuis toute source quelconque d'alimentation , et de refouler vers toute destination désirée , les extrémités des passages du raccord éloignées du corps de soupape ,ont un diamètre plus grand et sont taraudées de telle sorte que
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des tuyaux ( non représentés) , qui sont respectivement en communication avec la source d'alimentation et l'endroit de destination , peuvent être raccordés aux extrémités taraudées.
En enfonçant manuellement le plongeur 7 à l'intérieur du bâti 1,3,le sommet de la membrane 8 fléchit sous l'ac- tion de la tête 6 du plongeur vers le corps de soupape IO , augmentant ainsi la pression du liquide contenu dans la voûte de la membrane.
Cette augmentation de la pression et/ou le contact du sommet de la membrane avec le bout de la tige 19 , déplace la soupape 18 longitudinalement dans la partie de grand diamètre du passage axial du corps et dans le trou 27 à l'encontre de l'action du ressort 33; en conséquence , la rondelle 20 est déplacée du siège 14 et le liquide est en mesure dé couler de l'intérieur de la voûte dans lejeu entre la tige et la paroi de la gorge et le jeu annulaire entre la soupape et la paroi de la partie du passage à grand diamètre , et dans le passage auxili- aire incliné 17.
L'admission du liquide sous pression dans le passage auxiliaire fait basculer le lobe 38 du disque à l'écart, de la face 10a du corps de telle sorte que ce liquide peut couler dans la poche 34 et dans le passage 26 du raccord , d'où. il est évacué vers la destination désirée , cette évacuation continuant pendant la durée de la course de travail vers l'intérieur du plongeur.
D'autre part ,1'augmentation de la pression du liquide dans la voûte de la membrane accroît également la pres- sion du liquide dans le passage 13 non axial du corps et la poche.16 , d'où il résulte que le lobe 37 du disque est poussé contre la face 23a du raccord , fermant le pas- sage 25 et empêchant l'évacuation du liquide dans ce der- nier.
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En relâchant le plongeur , la soupape est actionnée par le ressort et remet la rondelle en place et ferme la gorge du passage axial du corps ; au cours du mouvement de retour de la soupape en question commandé par le ressort, la tige de la soupape agit sur le sommet de la membrane , rendant partiellement à cette dernière sa forme initiale de voûte , et pousse le plongeur à l'extérieur de la bu- selure , le rétablissement de la forme de voûte et la cour-- se finale du plongeur vers l'extérieur étant provoqués par l'élasticité propre à la matière constituant la membrane.
Pendant le retour de la membrane à sa forme de voûte ,la pression dans la voûte est réduite par suite de l'accrois- sement consécutif de volume de l'espace entre la membrane et le corps de soupape, Des que cette diminution de pres- sion commence , le lobe 38 est remis en contact avec la face 10a du corps et ferme le passage incliné auxiliaire et em- pêche tout retour de liquide depuis le passage 26 du rac- oord ;
ensuite , des que la pression dans la voûte tombe en dessous de la pression régnant dans l'autre passage 25 du raccord , le lobe 37 du disque est basoulé dans la poche 16 à l'écart de la face 23a du raccord , et le liquide coule depuis l'alimentation , dans le passage en question 25, la poche et le passage non axial du corps , et entre dans la voûte avant d'être évacué de la pompe par une dépression subséquente du plongeur.
En prévoyant la poche 16 dans la face 23a du raccord au lieu de la face 10a du corps et la poche 34 dans la faoe du corps au lieu de la face du raccord , et en renversant les raccordements des passages du raccord vers l'alimenta- tion et la destination le liquide serait évacué de l'in- térieur de la voûte dans les passages non axiaux en aligne- ment et passerait dans la voûte par le passage 26 du raccorda le passage Incliné auxiliaire et le passage axial du corp-
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réglé par la soupape ,de telle sorte que la soupape ter- minerait l'alimentation lorsque la rondelle 20 est remise en place.
La pompe décrite et illustrée est destinée en premier lieu à être utilisée lorsque , par exemple, un combustible liquide est destiné à être refoulé par la pompe au systè- me d'admission d'un moteur à combustion interne de manière à faciliter le démarrage du moteur à froid. Lorsque les passages d'évacuation de la pompe sont reliés à un systè- me de l'espèce , et que le moteur tourne à vide , il est possible que se crée une dépression dans le passage 26 du raccord ; cette dépression tendrait à déplacer le lobe 38 . de la face 10 du corps et , en combinaison avec la pression positive de l'alimentation du liquide , à établir dans la soupape 18 une différence de pression tendant à déloger la dite soupape.
Cependant , étant donné que les faces termi- nales de la soupape qui seraient sujettes à ces dépression et pression , sont relativement petites , la tendance de cette différence de pression à déloger la soupape est plus que compensée par le ressort 33. De plus , par suite de la pression positive ,qui existe dans la voûte de la membrane, il n'y a aucune tendance à ce que la membrane s'affaisse et perturbe la soupape d'une manière qui permettrait au liqui- de de fuir de l'intérieur de la voûte vers les passages d'évacuation.
Si la disposition en variante des poches était adoptée de telle sorte que les passages alignés 13 ,25,non axiaux , soient convertis en passages d'évacuation , et que le passage axial principal 12,le passage incliné 17 et le passage non axial 26 soient convertis en passages d'admission , et si la pompe devait fonctionner dans ces conditions ,la dépression créée dans les passages d'évacuation serait transmise à l'intérieur de la voûte et pourrait provoquer un affaisement
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partiel de la membrane par suite de la surface de membrane relativement grande suj ette à, cette dépression . et cet affaissement partiel.pourrait perturber la soupape d'une façon telle que , en dépit de l'action du ressort .
oom- munioation serait établie entre l'alimentation et l'inté- rieur de la voûte avec en conséquence des fuites de liqui- de dans le système d'admission du moteur.
D'autre part ,cette disposition en variante des po- ches est préférable lorsque , par exemple , le liquide est admis à la pompe sous une pression considérable ( de l'or- dre de 50 lbs par pouce carré = 3,5 kgs/cm20, et il est désirable qu'une pression de cette valeur ne subsiste pas constamment à l'intérieur de la voûte. Dans ces circons- tances , vu le jeu qui existe entre la tige 19 et le som- met de la membrane , la soupape reprend sa position avant que le plongeur 7 termine sa course de retour et pendant que la membrane reprend sa forme de voûte.
La remise en place de la soupape clôture le flux de liquide vers l'in- térieur du dôme et la pression de l'alimentation ,oombi- née à l'action du ressort , pousse la soupape sur son siè- ge de sorte que , pendant la partie finale de la course de retour du plongeur et le rétablissement de la forme de voûte , la pression dans la voûte est réduite. De plus , si une dépression était créée dans la voûte ,l'action combinée de la pression d'alimentation et du ressort serait suffisante pour résister aux perturbations de la soupape par suite d'affaissement partiel de la membrane.
Il sera apprécié que , quelle que soit la dispos! - tion adoptée pour les poches , en appuyant sur le plongeur jusqu'à la limite de sa course de travail vers l'intérieur chaque fois que la pompe fonctionne , un volume constant de liquide peut être évacué de la pompe au cours de chaque manoeuvre.
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Si le bâti , la garniture , le corps de soupape et le raccord peuvent être fabriqués en métal ou en toute autre matière désirée , il est préférable que chacune de ces parties constitutives consiste en un moulage de matière plastique résistant à la chaleur.