Pompe autorégulatrice. On utilise pour l'alimentation directe des carburateurs des moteurs à explosion, ou des dispositifs d'injection des moteurs à combus tion interne, des pompes pourvues de sys- tèmes limitant automatiquement le débit, dès que la pression requise pour cette alimenta tion est obtenue. Ces systèmes autorégula- teurs comportent généralement les moyens élastiques, influencés par la pression de re foulement de la pompe et agissant de manière à mettre en communication le refoulement et l'aspiration de la pompe, lorsque la pression do réglage est atteinte.
Pour que ces mécanismes autorégulateurs fonctionnent dans les meilleures conditions d'efficacité et de précision, il faut d'abord que la pression de refoulement par laquelle ils sont influencés soit exempte de variations périodiques. Or, les pompes utilisées avec ces systèmes autorégulateurs sont généralement du type rotatif; elles comportent un rotor pourvu de palettes et tournant dans un corps de pompe excentré.
Ce type de pompe est en effet très simple, puissant sous un faible en combrement et comporte peu de surfaces frot tantes au sein du liquide pompé, ce qui est très favorable pour le pompage des liquides combustibles qui dissolvent les lubrifiants.
Mais, dans ces pompas, l'épaisseur-radiale da la veine liquide traversant la pompe varie constamment et, de ce fait, ces appareils, tout en donnant un débit sensiblement continu, créent néanmoins au sein du liquide pompé des accélérations périodiques qui provoquent des variations de pression rapides et par suite de véritables vibrations dans la veine liquide.
Ces vibrations sont transmises au méca nisme autorégulateur et sont l'origine de per turbations importantes dans son fonctionne ment.
Ce,dispositif entre lui-même en vibration et réagit, à son tour, sur la pression de refou lement, ce qui a pour effet d'accroître l'effet pulsatoire.
Pour une certaine vitesse, il peut même se produire un effet d@ rés.onance, swscepti- ble de provoquer un trouble profond dans le fonctionnement de la pompe ainsi que des avaries et une usure rapide du mécanisme.
La présente invention a pour objet une pompe autorégulatrice du type à palettes ra diales et permet d'éviter ces vibrations de la veine liquide.
Cette pompe est caractérisée en ce que la paroi interne du stator est tangente au rotor suivant une génératrice de contact située entre la lumière d'aspiration et la lumière de re foulement, puis, en se référant au sens de rotation du rotor, s'écarte progressivement du rotor jusqu'à la génératrice formant le bord postérieur de la lumière d'aspiration, est concentrique au rotor depuis cette der nière génératrice jusqu'à la génératrice for mant le bord antérieur de la lumière de re foulement,
puis se rapproche de nouveau pro gressivement du rotor jusqu'à ladite généra- triee de contact.
De préférence, les deux susdites généra trices sont diamétralement opposées et le ro tor comporte deux palettes diamétralement opposées.
Grâce à la disposition concentrique pré citée du rotor et du stator, la section de la veine liquide traversant la pompe est cons tante. Pour une vitesse de rotation constante de la pompe, le débit instantané de la pompe est donc lui-même constant, et le déplacement du liquide s'opère sans aucune accélération interne. Ce débit ne s'accompagne par suite d'aucune vibration dans la veine et le fonc tionnement du dispositif autorégulateur ne subit, de ce fait, aucune perturbation; ce dis positif ne vibre plus et tout risque d'effet de résonance est radicalement supprimé.
Il est à noter que l'amélioration ainsi in troduite dans le fonctionnement du disposi tif autorégulateur se manifeste avec autant d'efficacité qu'il s'agisse d'un régulateur à membrane ou d'un dispositif de by-pass à clapet.
En outre, des perturbations dues à des vi brations de la veine liquide, d'autres pertur bations peuvent provenir des variations de la vitesse de la pompe, qui est entraînée par le moteur qu'elle alimente. En effet, lorsque la vitesse d'entraînement de la pompe varie, la vitesse d'écoulement de la veine liquide varie également, et il peut en résulter des remous influençant le dispositif autorégula- teur. Pour y parer,
le dispositif autorégula- teur peut être protégé par une enveloppe agencée de telle manière que le refoulement de la pompe ne communique avec l'intérieur de cette enveloppe que par des trous amor tissant les mouvements du liquide, tout en laissant la pression se manifester.
Enfin, il est intéressant de soustraire le mécanisme d'autorégulation à l'influence de la dépression se manifestant à l'entrée de la pompe. A cet effet, il peut être prévu une cloison séparant le dispositif régulateur de l'aspiration de la pompe.
Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple: la fig. 1 représente en coupe longitudi nale, suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, une pompe autorégulatrice perfectionnée; la fig. 2 est une coupe transversale sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1 du corps de pompe.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, la pompe comporte un carter 1 à l'intérieur duquel est disposée une bague 2 formant corps de pompe, et un coussinet S dans lequel tourillonne l'arbre 4a d'un rotor cylindri que 4. D'extrémité de cet arbre porte la griffe d'entraînement 5.
Dans le rotor 4 sont montées coulissantes radialement deux pa- lettes 6 et 7 diamétralement opposées. Un ressort à boudin 8 monté sur un guide 9 tend à écarter les deux palettes l'une de l'autre.
La bague 2 est percée de deux lumières 10 et 11 communiquant avec des canaux loa et 11a ménagés dans le carter 1.
Pour le sens de rotation indiqué par la flèche f (fig. 2'), le canal 10a constitue la tubulure d'aspiration et le canal lla la tubulure de refoulement.
Le rotor 4 est tangent à la surface interne du corps de pompe suivant la génératrice a.
(fig. 21). A partir de cette génératrice et en se déplaçant dans le sens de la rotation du rotor, la paroi -du oorpe de pompe s'écarte progressivement et d'une manière continue du rotor jusqu'à la génératrice e formant le bord postérieur de la lumière d'admission en se référant au sens de rotation du rotor.
De cette génératrice c jusqu'à la génératrice e formant le bord antérieur de la lumière de refoulement 11, en se référant au sens de ro tation du rotor, c'est-à-dire en c, d, e, la paroi du corps de pompe est concentrique au rotor. Enfin, de la génératrice e jusqu'à la généra trice de tangence a, la paroi du corps de pompe se rapproche progressivement et d'une manière continue du rotor 4.
Les génératrices c et e sont diamétrale ment opposées et il en est de même des deux palettes 6 et 7. Donc, à tout instant, l'une ou l'autre desdites palettes déplace dans l'es pace annulaire 12 d'épaisseur radiale cons tante des volumes égaux en des temps égaux. Pour une vitesse constante de la pompe, le débit est donc rigoureusement continu et sans à-coups, et la veine liquide est exempte de vibrations.
Le carter 1 comporte en outre une cavité 13 dans laquelle est montée le dispositif auto- régulateur. Cette cavité est fermée par un couvercle 13a figé sur le carter 1 au moyen de goujons non représentés sur la figure.
Le dispositif autorégulateur comporte un disque 14 dont une face, 14a, parfaitement dressée et rodée s'applique sur la face en regard également dressée et rodée du corps de pompe 2. Ce disque 14 présente une partie 14b, en forme de zone sphérique, qui est en gagée, mais non serrée, entre des portées sphériques d'une pièce tubulaire 15 et d'une pièce annulaire 16a maintenue par une vis 16. Grâce à ces portées sphériques, le disque 14 a une certaine liberté d'oscillation à l'extré mité de la pièce tubulaire l5.
Cette pièce 15 est elle-même montée cou lissante dans un alésage 17a ménagé dans une cloison 17 qui est centrée dans le carter 1. La pièce 15 est en outre reliée à l'aide d'un écrou 18 au fond 19 d'un piston élastique 20 constitué par une membrane plissée, susceptible d'une certaine déforma tion élastique dans le sens longitudinal. L'autre fond 21 du piston élastique 20 est serré entre le couvercle 13a et une entre toise cylindrique 22 s'appuyant sur la cloi son 17. Un joint 23 entre le couvercle et le fond du piston élastique assure l'étanchéité. L'entretoise 22 est percée d'une série de trous 24 de faible diamètre répartis le long de la circonférence d'un cercle.
Un canal 25 fait communiquer le canal de refoulement 11a de la pompe avec la cavité renfermant le dispo sitif de régulation. La pression de refoule ment s'exerce par suite par les trous 24 sur le piston élastique 20.
Une pièce 26 repoussée par un ressort 27 et par l'intermédiaire d'une tige 28 main tient les palettes 6, 7 en place, lorsque, sous l'influence de la pression de refoulement, le disque 14 s'écarte du corps de pompe.
Enfin, un ressort de réglage 29 est dis posé entre le fond de piston 19 et un écrou 30 qui se déplace transversalement lorsqu'on agit sur une vis 31 à l'aide d'un bouton de réglage extérieur 32. Un frein constitué par un verrou 33 à ressort 34 permet d'immobi liser le bouton de réglage en, pénétrant dans l'une d'une série de rainures ménagées sur le pourtour de ce bouton. Ce frein se dégage en tournant d'un demi-tour le verrou, la branche coudée du verrou montant sur une rampe 3:5 ménagée à cet effet.
L'intérieur du piston élastique est mis à l'air libre par un trou 3i6 prévu dans le cou vercle 13a.
Le fonctionnement,de la pompe est le sui vant. Le rotor 4 étant entraîné à une vitesse constante à l'aide de la griffe à dans le ,sens -de la flèche f, le déplacement circulaire des palettes 6, et 7 dans le corps de pompe déter mine une aspiration du liquide par la tubu lure 1:
0a et son refoulement par la tubu lure lia. Comme il a -été exposé plus haut, en raison de la forme particulière donnée au corps de pompe, le débit ide la pompe est par- faitemenit continu et ne s'accompagne d'au cune vibration.
La pression développée dans la tubulure ,de refoulement de la pompe se manifeste éga lement sur le piston élaetique 20 paf lin- termédiaire des trous 24. Le débit de la pompe étant prévu supérieur à la consommation du moteur qu'elle alimente, la pression au refou lement tend à augmenter, ce qui a pour effet de comprimer le piston sur lui-même en écar tant de son appui le disque 14.
L'espace annulaire entre le rotor et le stator est alors ouvert latéralement et la lumière de refoule ment est en communication avec la lumière d'aspiration. La pompe ne débite plus jus qu'à ce que la pression de refoulement ait di minué suffisamment pour que le ressort 29 applique de nouveau le disque 14 sur son siège en fermant la communication entre 1a tubulure d'aspiration et celle de refoulement. Le débit se trouve ainsi limité à une valeur déterminée pour une pression donnée, selon la force du ressort 29.
La pression de refoulement qui agit sur le piston élastique étant exempte de varia tions rapides et de vibrations, la position du disque 14 est stable et le fonctionnement de la pompe est parfaitement régulier. Ainsi qu'il a été expliqué plus haut, il en serait tout autrement si la pompe déterminait dans la veine liquide refoulée des accélérations pé riodiques même de très faible amplitude.
Le système élastique du dispositif de régulation entrant lui-même en vibrations réagirait à son tour sur la pression de refoulement, ce qui aurait pour effet d'accroître l'effet pulsa- toire. Pour une certaine vitesse, il pourrait même se produire un effet de résonance susceptible de provoquer un trouble profond dans le fonctionnement et une avarie rapide du mécanisme. La pompe, telle qu'elle est dé crite ci-dessus et représentée au dessin, évite ces perturbations.
Sur le dispositif représenté, on remarque d'autre part que la pression de refoulement n'agit sur le piston élastique qu'au travers de l'entretoise 22 percée circulairement de trous 24 de faible diamètre. Cette entretoise joue ainsi le rôle d'un diffuseur et protège le mécanisme de régulation contre les à-coups susceptibles de se produire lors des varia tions de vitesse de la pompe. En outre, on voit que la colonne 17 isole constamment le piston élastique de la cham bre dans laquelle se déplace le disque 14 et on se manifeste la dépression due à la colonne aspirée quand le disque 14 est écarté de son siège comme décrit ci-dessus.
Grâce à ces dispositions, le dispositif ré gulateur est donc effectivement soumis uni quement à la pression de refoulement et il est soustrait à toutes influences perturbatrices.
Self-regulating pump. For the direct supply of the carburettors of internal combustion engines, or of the injection devices of internal combustion engines, pumps fitted with systems which automatically limit the flow rate are used as soon as the pressure required for this supply is obtained. . These self-regulating systems generally comprise the elastic means, influenced by the discharge pressure of the pump and acting in such a way as to place the discharge and suction of the pump in communication, when the setting pressure is reached.
For these self-regulating mechanisms to operate under the best conditions of efficiency and precision, it is first necessary that the discharge pressure by which they are influenced is free from periodic variations. However, the pumps used with these self-regulating systems are generally of the rotary type; they comprise a rotor provided with vanes and rotating in an eccentric pump body.
This type of pump is indeed very simple, powerful under a small footprint and has few friction surfaces within the pumped liquid, which is very favorable for pumping combustible liquids which dissolve lubricants.
But, in these pompas, the radial thickness of the liquid stream passing through the pump varies constantly and, as a result, these devices, while giving a substantially continuous flow, nevertheless create periodic accelerations within the pumped liquid which cause rapid variations in pressure and, consequently, real vibrations in the liquid vein.
These vibrations are transmitted to the self-regulating mechanism and are the source of significant disturbances in its functioning.
This device itself vibrates and reacts, in turn, to the discharge pressure, which has the effect of increasing the pulsating effect.
At a certain speed, there may even be a resonant effect, which may cause serious disturbance in the operation of the pump as well as damage and rapid wear of the mechanism.
The present invention relates to a self-regulating pump of the type with dialed blades and makes it possible to avoid these vibrations of the liquid stream.
This pump is characterized in that the internal wall of the stator is tangent to the rotor along a contact generator located between the suction port and the discharge port, then, referring to the direction of rotation of the rotor, deviates progressively from the rotor to the generator forming the posterior edge of the suction port, is concentric with the rotor from this last generator to the generator forming the front edge of the return port,
then gradually approaches the rotor again as far as said contact generation.
Preferably, the two aforesaid generators are diametrically opposed and the rotor comprises two diametrically opposed vanes.
Thanks to the aforementioned concentric arrangement of the rotor and the stator, the section of the liquid stream passing through the pump is constant. For a constant speed of rotation of the pump, the instantaneous flow rate of the pump is therefore itself constant, and the displacement of the liquid takes place without any internal acceleration. This flow is not accompanied as a result of any vibration in the vein and the operation of the self-regulating device is therefore not subject to any disturbance; this positive saying no longer vibrates and any risk of a resonance effect is radically eliminated.
It should be noted that the improvement thus introduced in the operation of the self-regulating device manifests itself with as much efficiency whether it is a membrane regulator or a valve bypass device.
In addition, disturbances due to vibrations in the liquid stream, other disturbances can come from variations in the speed of the pump, which is driven by the motor that it supplies. In fact, when the driving speed of the pump varies, the flow speed of the liquid stream also varies, and this may result in eddies influencing the self-regulating device. To deal with it,
the self-regulating device can be protected by a casing arranged in such a way that the discharge of the pump communicates with the interior of this casing only through holes damping the movements of the liquid, while allowing the pressure to appear.
Finally, it is interesting to remove the self-regulation mechanism from the influence of the depression manifested at the inlet of the pump. For this purpose, a partition may be provided separating the regulating device from the suction of the pump.
In the appended drawing, given solely by way of example: FIG. 1 is a longitudinal section, taken along line 1-1 of FIG. 2, an improved self-regulating pump; fig. 2 is a cross section taken along line 2-2 of FIG. 1 of the pump body.
According to the exemplary embodiment shown, the pump comprises a casing 1 inside which is arranged a ring 2 forming the pump body, and a bearing S in which the shaft 4a of a cylindrical rotor is journalled 4. D The end of this shaft carries the feed dog 5.
In the rotor 4 are mounted to slide radially two diametrically opposed vanes 6 and 7. A coil spring 8 mounted on a guide 9 tends to separate the two vanes from one another.
The ring 2 is pierced with two openings 10 and 11 communicating with loa and 11a channels formed in the housing 1.
For the direction of rotation indicated by arrow f (fig. 2 '), channel 10a constitutes the suction pipe and channel 11a the discharge pipe.
The rotor 4 is tangent to the internal surface of the pump body along the generator a.
(fig. 21). From this generator and moving in the direction of the rotation of the rotor, the wall of the pump body moves away progressively and continuously from the rotor to the generator e forming the posterior edge of the lumen. intake by referring to the direction of rotation of the rotor.
From this generator c to the generator e forming the front edge of the discharge port 11, with reference to the direction of rotation of the rotor, that is to say at c, d, e, the wall of the body pump is concentric with the rotor. Finally, from the generator e to the tangency generator a, the wall of the pump body gradually and continuously approaches the rotor 4.
The generatrices c and e are diametrically opposed and it is the same for the two pallets 6 and 7. Therefore, at any time, one or the other of said pallets moves in the annular space 12 of radial thickness cons aunt of equal volumes in equal times. For a constant speed of the pump, the flow rate is therefore strictly continuous and smooth, and the liquid stream is free from vibrations.
The housing 1 further comprises a cavity 13 in which the self-regulating device is mounted. This cavity is closed by a cover 13a fixed on the housing 1 by means of studs not shown in the figure.
The self-regulating device comprises a disc 14, one face, 14a, perfectly straightened and lapped, is applied on the opposite face, also erected and lapped, of the pump body 2. This disc 14 has a part 14b, in the form of a spherical zone, which is secured, but not clamped, between spherical surfaces of a tubular part 15 and of an annular part 16a held by a screw 16. Thanks to these spherical surfaces, the disc 14 has a certain freedom of oscillation at the end of tubular part 15.
This part 15 is itself mounted to slide smoothly in a bore 17a formed in a partition 17 which is centered in the housing 1. The part 15 is also connected by means of a nut 18 to the bottom 19 of a piston. elastic 20 consisting of a pleated membrane capable of a certain elastic deformation in the longitudinal direction. The other bottom 21 of the elastic piston 20 is clamped between the cover 13a and a cylindrical bar 22 resting on the sound wall 17. A seal 23 between the cover and the bottom of the elastic piston ensures the seal. The spacer 22 is pierced with a series of holes 24 of small diameter distributed along the circumference of a circle.
A channel 25 communicates the delivery channel 11a of the pump with the cavity enclosing the regulation device. The discharge pressure is therefore exerted through the holes 24 on the elastic piston 20.
A part 26 pushed back by a spring 27 and by means of a rod 28 hand holds the vanes 6, 7 in place, when, under the influence of the discharge pressure, the disc 14 moves away from the pump body .
Finally, an adjustment spring 29 is placed between the piston base 19 and a nut 30 which moves transversely when acting on a screw 31 using an external adjustment knob 32. A brake consisting of a spring-loaded latch 33 34 enables the adjustment button to be immobilized by penetrating into one of a series of grooves made around the periphery of this button. This brake is released by turning the lock half a turn, the angled arm of the lock rising on a 3: 5 ramp provided for this purpose.
The interior of the elastic piston is vented through a hole 3i6 provided in the cover 13a.
The operation of the pump is as follows. The rotor 4 being driven at a constant speed using the claw in the direction of the arrow f, the circular displacement of the vanes 6, and 7 in the pump body determines a suction of the liquid by the tubu lure 1:
0a and its discharge through the tube lia. As stated above, due to the particular shape given to the pump body, the flow rate of the pump is perfectly continuous and is not accompanied by any vibration.
The pressure developed in the delivery pipe of the pump is also manifested on the elastic piston 20 paf through the holes 24. The flow rate of the pump is expected to be greater than the consumption of the motor it supplies, the pressure at discharge tends to increase, which has the effect of compressing the piston on itself by moving the disc 14 away from its support.
The annular space between the rotor and the stator is then open laterally and the discharge port is in communication with the suction port. The pump no longer delivers until the discharge pressure has reduced enough for the spring 29 to reapply the disc 14 on its seat, closing the communication between the suction pipe and the discharge pipe. The flow rate is thus limited to a determined value for a given pressure, according to the force of the spring 29.
The discharge pressure which acts on the elastic piston being free from rapid variations and vibrations, the position of the disc 14 is stable and the operation of the pump is perfectly regular. As explained above, it would be quite different if the pump were to determine periodic accelerations, even of very small amplitude, in the discharged liquid stream.
The elastic system of the regulating device itself entering into vibrations would in turn react to the discharge pressure, which would have the effect of increasing the pulsating effect. For a certain speed, there could even be a resonance effect capable of causing a profound disturbance in the functioning and rapid breakdown of the mechanism. The pump, as it is described above and shown in the drawing, avoids these disturbances.
In the device shown, it is further noted that the delivery pressure acts on the elastic piston only through the spacer 22 circularly pierced with holes 24 of small diameter. This spacer thus plays the role of a diffuser and protects the regulating mechanism against jolts liable to occur during variations in pump speed. In addition, it can be seen that the column 17 constantly isolates the elastic piston from the chamber in which the disc 14 moves and the depression due to the aspirated column is manifested when the disc 14 is moved away from its seat as described above. .
By virtue of these arrangements, the regulating device is therefore effectively subjected only to the discharge pressure and it is shielded from all disturbing influences.