Brevet FR2425555A1 — publié le 19791207

La présente invention concerne une pompe particulièrement adaptée à l'alimentation du combustible pour moteurs à combustion interne et, plus particulièrement, à l'alimentation de l'essence pour moteurs à carburation. Les pompes connues sont commandées mécaniquement par le moteur au moyen d'un système de leviers qui eommandent positivement ltaspiration, tandis que le refoulement est commandé par un- ressort, de sorte que lorsque le carburateur est plein et que son flotteur porte le pointeau en position de fermeture, le ressort ne peut plus commander 11 aspiration et la pompe reste immobile malgré le mouvement dudit système de leviers, jusqu'a ce que le carburant puisse à nouveau être admis par le carburateur. Un de ces inconvénients de ces pompes consiste dans le fait que, à cause de l'incompressibilité du combustible liquide, lorsque le clapet d'admission du carburateur s'ouvre, la pression dans la zone de refoulement de la pompe baisse brutalement et le carburant envoyé est seulement celui qui est pompé au cours des mouvements successifs de la pompe 9 pour le même motif, le refoulement stinterrompt durant les mouvements d'aspiration de la pompe. Ceci limite le débit maximum qui est fourni par une pompe de dimensions déterminées. Un autre inconvénient des pompes connues consiste dans le fait que leur adaptation à des moteurs de type différent exige l'utilisation de leviers de commande de forme différente. Etant donné que la configuration de la partie de ces leviers qui se trouve à l'intérieur de la pompe est relativement complexe et nécessite un outillage assez coûteux, la construction d'une pompe adaptée à de nombreux types de moteurs requiert un ensemble d'outillages relativement important, soit en ce qui concerne les coûts de fabrication, soit en ce qui concerne les frais de magasinage, pour la production des différents types de leviers qui sont nécessaires. Un autre inconvénient des pompes connues consiste dans le coût relativement élevé de la construction et du montage du groupe de clapets d'aspiration et de refoulement de la pompe, qui est généralement appliqué sur une plaque destinée à être montée à étanchéité dans le corps de la pompe. L'objet de la présente invention est de remédier aux inconvénients des pompes connues qui ont été exposés ci-dessus, en réalisant une pompe qui soit en mesure de fournir un débit continu, même pendant les mouvements d'aspiration et après les périodes d'inactivité, qui nécessite un minimum d'outillage pour la fabrication des leviers destinés à l'adapter à différents moteurs, et qui soit en général de fabri- cation économique du point de vue industriel. Selon une prerraere caractéristique de l'invention, au moins la chambre de refoulement de la pompe, et de préférence également la chambre d'aspiration, est aménagée de façon à former, au-dessus du niveau du liquide, un poumon de gaz qui lui confère le caractère d'un accumulateur hydraulique , de sorte que durant les mouvements de refoulement llexcès de débit est utilisé, entre certaines limites, pour comprimer ledit poumon de gaz, qui en se dilatant assure ensuite un débit continu même pendant les mouvements d'aspiration et au moment où cessent les oonditions d'inactivité de la pompe.Grâce à cette caractéristique9 on peut obtenir pour une pompe de dimensions déterminées un débit nettement plus élevé ; en outre, le liquide s'écoule sous une pression uniforme au lieu de s1 écouler par pulsions successives comme dans les pompes connues. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de leviers d'actionnement comprend au moins un levier en deux parties, constitué par une partie interne de forme relativement complexe mais invariable, et par une partie externe variable selon le modèle de moteur à alimenter, mais réalisable de façon extrem-emen économique et avec un faible outillage par simple cisaillage En outre, entre lesdites parties interne et externe du levier, il existe de préférence un accouplement unilatéral de poussée, de sorte que la partie interne du levier reste immobile pendant les périodes d'inactivité de la pompe, tandis que la partie externe du levier continue à suivre le mouvement des organes qui la commandent. Selon une caractéristique ultérieure de l'invention, les clapets de refoulement et d'aspiration sont de construction identique et peuvent être insérés et fixés, en position renversée l'un par rapport à 11 autre, directement dans le corps de la pompe, ce qui simplifie de façon importante la fabrication et le montage de la pompe. Un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, de la pompe selon l'invention est représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels la Figure 1 représente l'ensemble de la pompe en coupe axiale ; la Figure 2 est une vue en plain du levier d'actionnement ; et les Figures 3 à 5 représentent en élévation latérale trois exemples de parties externes de levier d'actionnement, adaptées à des moteurs de modèle différent. La référence 1 indique un corps servant de support destiné à être fixé au monobloc du moteur que la pompe est destinée à alimenter. Le corps 1 est pourvu d'un axe 2 sur lequel est monté en pivotement le levier de commande de la pompe, qui sera décrit par la suite. Sur le support 1 est monté le corps 3 de la pompe, qui est maintenu par une calotte de couverture 4 fixée au support I au moyen de vis 5. De préférence, le corps 3 et la calotte 4 sont construits en matière plastique et sont séparés par un espace 5 rempli de matériel isolant, par exemple- une matière plastique poreuse, dans le but d'isoler le carburant qui se trouve dans la pompe de la chaleur qui se dégage du moteur. Entre le corps 3 de la pompe et le support 1 est enserré le diaphragme 7 en matériel flexible, qui est commandé, par l'intermédiaire d'un double plateau 8 par une tige 9 dont l'extremité inférieure 10 peut être entrainée au moyen du levier d'actionnement pour abaisser la tige 9, tandis qu'un ressort 11 situé entre le plateau 8 et le support 1 tend à pousser le diaphragme 7 vers le haut. Le corps 3 de la pompe est conformé de façon à définir une chambre dtaspiration 12 et une chambre de refoulement 13, sur lesquelles sont appliqués les raccords d'aspiration 14 et de refoulement 15, respectivement. Ces raccords sont également construits de préférence en matiere plastique et peuvent être fixés au corps 3 de préférence par soudure aux ultra-sons.La pompe selon 11 invention est caractérisée par le fait qu'au moins la chambre de refoulement 13, et de préférence la chambre d'aspiration 12 elle aussi, s'étend en hauteur de façon importante et ala forme d'une cloche annulaire, le corps 3 présentant des parties tubulaires 16 et 17 qui, dans le prolongement des raccords respectifs d'aspiration et de refoulement, stétendent vers le bas jusqu'à proximité de l'extremité inférieure des chambres 12 et 13. Grâce à cette construction, une certaine quantité d'air, qui forme un poumon gazeux, reste emprisonnée dans les chambres 12 et 13 entre la surface du liquide et la partie supérieure fermée de la chambre. Le clapet d'aspiration est constitué par un disque 18' muni d'un pivot central de support sur lequel est emboîtée une rondelle 19' qui, au moyen d'un petit ressort 20', pousse un disque élastique 21' de garniture, qui fournit une étanchéité unidirectionnelle, contre le disque 18' qui est muni d'ouvertures pour le passage du liquide9 qui peut ainsi s'écouler seulement de haut en bas Le clapet est monté à l'extremité inférieure de la chambre d'aspiration 12 ; le disque 18' est de préférence lui aussi en matière plastique et peut de fagon avantageuse être fixé au corps 3 par soudure aux ultra-sons. Un petit treillis de filtration du carburant, 22, est de préférence inséré dans la partie inférieure de la chambre d'aspiration 12 avant le montage du clapet d'aspiration. Le clapet de refoulement est constitué par les éléments 18" à 21" rigoureusement identiques à ceux du clapet d'aspiration et assemblés de la même façon, montés dans la partie inférieure de la chambre de refoulement 13 de façon identique, sauf que le clapet de refoulement est monté en position renversée par rapport au clapet d'aspiration. Le fonctionnement de l'ensemble décrit jusqu'à présent est bien connu en soi dans ses lignes générales ; la tige 9 est périodiquement tirée vers le bas au moyen des leviers qui seront décrits par la suite, provoquant l'abaissement du diaphragme 7 et une aspiration à travers le clapet et la chambre d'aspiration et le raccord 14, de sorte que le carburant est aspiré du réservoir par la pompe ; entre deux mouvements successifs de traction sur la tige 9, cette dernière revient vers le haut sous l'effet du ressort 11, en poussant le carburant aspiré vers le carburateur, à travers le clapet et la chambre de refoulement et le raccord 15. Cependant, lorsque le pointeau du carburateur est en position fermée, il se produit une contrepression que le ressort 11 n'est pas capable de vaincre, et la pompe reste inactive. Toutefois, a la différence du fonctionnement des pompes connues, la pompe de l'invention comprime dans la chambre de refoulement 13 le poumon gazeux qui est resté emprisonné au-dessus de la surface du liquide et ce poumon en se comprimant pendant les mouvements de refoulement de la pompe et alternativement en se détendant pendant les mouvements d'aspiration, permet d'obtenir un débit continu, alors que ce dernier s'effectue par pulsions dans les pompes connues.En outre, durant les périodes de fermeture du clapet d'admissiom du carburateur, le poumon gazeux se porte à la pression maximum que peut exercer le ressort 11 et le carburant se trouve donc sous une pression permanente ; la pompe est prête à alimenter le carburateur, des la réouverture de son clapet d'admission, quelle que soit à ce moment la phase du cycle de fonctionnement de la pompe. De ce fait, il est possible de fournir un débit plus important avec une pompe de dimensions données, et de mieux utiliser ses capacités. Une autre conséquence de la présence d'un poumon gazeux qui maintient constamment sous pression le carburant à refouler, est que de cette façon la température d'ébullition du carburant est augmentée, et que le danger d'embolies dues à une surchauffe est réduit de façon correspondante. En outre, le poumon lui-même, étant gazeux et ayant donc une faible conductivité thermique, contribue à l'isolement thermique du carburant. Les mêmes phénomènes , bien que se produisant en dépression et non en pression positive, se vérifient dans la chambre d'aspiration 12, ce qui permet d'obtenir un courant d'aspiration continu etnon à pulsions. Etant donné que en régime turbulent les résistances hydraudypamiques dependent approximativement du carré du débit instantané, ceci permet d'obtenir une réduction appréciable de la résistance opposée au courant dans tout le système d'aspiration, et en conséquence de meilleures possibilités en ce qui concerne le débit et une absorption plus faible de puissance mécanique en ce qui concerne la pompe.Le système de leviers pour la commande mécanique comprend, selon une caractéristique de l'invention, un levier interne 23 et un levier externe 27, tous deux montés en pivotement sur l'axe 2 porté par le support 1 Le levier interne 23 a une seotion substantiellement en U et présente une cavité 24 profilée de façon à permettre l'introduction, et l'accrochage successif paf rotation de 900, de l'extrêmité inférieure 10 de la tige 9, comme indiqué en figure 2. A proximité de la zone de pivotement, le levier 23 présente une fente 25 qui se termine par un épaulement 26 obtenu i-partir de cette dernière par soulèvement. Le levier externe 27 est obtenu paf simple cisaillage d'une tôle d'épaisseur à peine inférieure à la largeur de la fente 25 du levier itefnê-3, de sorte que le levier externe est guidé correctement et maintenu en position par le fait qu'il est enfilé sur l'axe 2 et inserré dans la fente 25, sans qu'il soit nécessaire de le munir d'un moyeu. Le levier externe 27 présente des zones 28,29 aptes à coopérer avec les parties adjacentes du levier interne, et en particulier avec l'épau- lement 26,pour permettre entre les deux leviers un jeu limité dans le sens de la rotation ; son outre, le levier externe présente un ergot 30 auquel est fixé un ressort de rappel 33, et une surface 31 servant de poussoir destinée à coopérer avec l'organe du moteur (came, levier ou autre) destiné à transmettre le mouvement à la pompe. Au cours du fonctionnement normal de la pompe la partie 29 du levier externe 27 est toujours pressée contre l'épaulement 26 du levier interne 23, et le système de leviers se comporte comme le levier en une seule pièce des pompes connues. Au cours des périodes d'inactivité de la pompe, le levier interne 23 reste souleve et immobilisé par la tige 9, tandis que le ressort 33 continue à maintenir le levier externe 27, par l'intermédiaire de sa partie 31, en contact avec 11 organe qui lui transmet le mouvement ; le mouvement nécessaire dans le vide a lieu entre le levier externe 27 et le levier interne 23. Cependant, il serait également possible de construire les leviers interne et externe de façon à ce que le jeu réciproque en rotation soit substantiellement nul ; dans ce- cas le système de leviers9 une fois monté, se comporterait comme un levier unique Le fait de construire le levier d'actionnement en deux parties permet une économie appréciable du point de vue industriel. En fait, le levier interne 23, de forme plutôt complexe, et qui nécessite un outillage de fabrication coûteux, n'a pas besoin d'être modifié pour adapter la pompe à des moteurs de modèle différent, étant donné qu'il est suffisant de changer le seul levier externe 27, qui est pour sa part obtenu par simple cisaillage sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un outillage coûteux. En application de ce concept, la pompe peut être accompagnee d'une pluralité de leviers externes comme, par exemple, le levier 27 de la figure 3, le levier 27" de la figure 4 et le levier 27" de la figure 5, qui sont tous munis d'un trou 32,32fi 32" pour l'insertion sur l'axe 2 de la pompe, de surfaces d'appui 28,28', 28" ; 29, 29's 29" aphtes à coopérer avec le levier interne 23 s et, si nécessaire, dlun ergot 30, 30' 30", pour le ressort de rappel 33 ; des parties étant disposées de la même façon dans chacun des différents leviers externes, tandis que la forme différente du corps du levier amène les surfaces 31, 31', 31", dans des positions qui sont également très différentes, de façon à coopérer avec l'organe spécifique du moteur qui est prévu pour transmettre le mouvement à la pompe. De cette façon, la simple substitution du levier externe 27, de fabrication économique, permet d'adapter la pompe à n'importe quel type de moteur. Bien que, dans ce qui précède, on ait décrit de façon détaillée un mode de réalisation de la pompe selon l'invention, il est bien entendu que de nombreuses modifications de forme, de disposition et de proportion des éléments, et des substitutions d'éléments et de matériaux par leurs équivalents techniques, peuvent être effectués, par rapport à ce qui a étédScrit et illustré, sans pour cela sortir du domaine et de l'objet de la présente invention REVEI)IC AT I 0S i. Pompe, partioulèrement adaptée à l'alimentation du combustible pour les moteurs à combustion interne, du type comprenant un diaphragme actionné mécaniquement, définissant une chambre de pompage dans un corps formant une chambre d'aspiration et une chambre de refoulement, séparées au moyen de clapets de la chambre de pompage et reliées aurraccords d'aspiration et de refoulement, respectivement, caractérisée en ce que la chambre de refoulement a substantiellement la forme d'une cloche annulaire, de hauteur assez importante, ayant une coupole supérieure fermée et une partie tubulaire, dans le prolongement du raccord de refoulement, qui s'étend vers le bas dans la chambre de refoulement jusqu'à proximité de l'extrêmité inférieure de cette dernière, de façon à définir un espace dans lequel une certaine quantité d'air reste emprisonnée au-dessus de la surface du liquide pour servir de poumon gazeux. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en oe que la chambre d'aspir tion présente également une structure similaire à celle de la chambre de refoulement de façon à définir un poumon gazeux. 3. Pompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits clapets comprennent un clapet d'aspiration et un clapet de refoulement, ayant une structure identique et se diférenciant seulement par le fait qu'ils sont montés dans le corps de la pompe en position renversée l'un par rapport à l'autre. 4. Pompe selon la revendication 3, du type où le corps de la pompe est en matière plastique, caractérisée en ce que chaque clapet comprend un élément de support en matière plastique destiné à être fixé au corps de préférence par soudure aux ultra-sons. 5. Pompe selon la revendication 4? caractérisée en ee que les raccords d'aspiration et de refoulement sont également en matière plastique et sont fixés au corps de préférence par soudure aux ultrasons, et en ce que le corps est recouvert par une calotte également en matière plastique, un matérielpour l'isolation thermique étant interposé entre le corps et ladite calotte. 6. Pompe selon la revendication 1, du type dans lequel le diaphragme est actionné en refoulement au moyen d'un ressort et en aspiration au moyen d9une tige reliée à un système de leviers actionné par le moteur alimenté par la pompe, caractérisée en ce que le système de leviers comprend un levier interne articulé sur un axe porté par une partie fixe de la pompe et accouplé à la tige d'actionnement du dia phragme, et un levier externe, également articulé sur ledit axe, qui présente des parties aptes à coopérer avec le levier interne et une surface apte à coopérer avec la partie correspnndante du moteur prévue pour l'actionnement de la pompe, la même pompe pouvant être adaptée à 11 utilisation sur des moteurs de modèle différent par simple sélection du levier externe dans une série de leviers externes de formesdifférentes. 7, Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le levier externe est constitué par une pièce de tôle cisaillée substantiellement plane, et en ce que le levier interne comporte une fente de largeur à peine supérieure à l'épaisseur du levier extérieur, dans laquelle le levier extérieur est inséré et où il reste guidé et maintenu en position 8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce qu-" une partie du materiez de la fente dudit levier interne est soulevée et constitue un épaulement -pour l'appui du levier externe 9. Pompe selon la revendication 7, caractérisée en ce que ltassemblage mécanique entre levier interne et levier externe est assuré par le seul axe qui est commun aux deux leviers 10. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en oe que entre ledit levier interne et ledit levier externe il existe un jeu angulaire limité, et en ce que le levier externe coopère avec un ressort de rappel approprié.