Brevet FR2462593A1 — publié le 19810213

La présente invention concerne une pompe débitmétrique à pression constante, applicable, notamment, aux pompes d'alimentation en carburant liquide des carburateurs de moteurs à explosion à alimentation sous pression. On connaît déjà des pompes constituées généralement par une pompe rotative ou oscillante, associée à des organes de mesure du débit, mais ces pompes fonctionnant à des régimes très variés, ne permettent pas d'utiliser les organes de mesure dans la plage à l'intérieur de laquelle elles sont précises. De telles pompes,en particulier, s'accomodent très mal, en ce qui concerne la mesure du débit, de vitesses de rotation lentes, sauf recours à certains artifices, car les dispositifs habituels de comptage manquent, à bas régime, de précision en raison des fuites internes dont ils sont l'objet. Ainsi, les pompes débimétriques traditionnelles ne sont pas, parce que non réalisables de manière simple, utilisées pour des débits, à la fois faibles et variables, sous de faibles pressions, comme c'est, par exemple, le cas pour les pompes d'alimentation en carburant des cuves à niveau constant des carburateurs de moteur à explosion et plus particulièrement celles des véhicules automobiles, auxquel les il est J fficile d'associer pour les raisons ci-dessus indiquées un organe de mesure de débit, donc de consommation, aux indications sures et précises. La présente invention a pour objet de combler cette lacune, en fournissant une pompe débitmètrique de construction simple et fiable, et qui en même temps permet des vitesses de rotation extremement faibles voir nulles et des mesures de débit précises. La pompe rotative débitmètrique selon l'invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte : une pompe rotative proprement dite, reliée par son entrée à une source de fluide et par sa sortie à un organe d'emmagasinage dudit fluide munie d'un arbre d'entraînement en rotation ; un moteur couple fournissant un couple constant indépendant de sa vitesse de rotation, dont l'arbre de sortie est parallèle à celui de la pompe, les deux dits arbres étant reliés l'un à l'autre de manière que leurs vitesses de rotation respectives soient proportionnelles entre elles ; et, un organe de mesure du débit de la pompe, comportant un organe de comptage mobile en rotation autour d'un arbre parallèle à l'arbre de la pompe, les deux dits arbres étant également reliés l'un à l'autre de manière que leurs vitesses de rotation respectives soient proportionnelles entre elles. Diverses variantes, quant à la forme de réalisation d'une telle pompe débitmétrique, sont également possibles. C'est ainsi, par exemple, que : ou bien l'arbre d'entraînement en rotation de la pompe et l'arbre de sortie du moteur couple sont confondus en un seul arbre commun et qu'ainsi ces deux organes ont même vitesse de rotation, ou bien encore l'arbre d'entrainement de la pompe et l'arbre de sortie du moteur couple sont reliés entre eux par une chaîne cinématique, et qu'ainsi les vitesses de rotations des deux dits arbres se trouvent être dans un rapport de valeur prédéterminée. De la même manière, ou bien, l'arbre d'entraînement en rotation de l'organe de comptage, élément de l'organe de mesure du débit de la pompez et l'arbre d'entraînement en ro- tation de ladite pompe sont confondus en un seul arbre commun, ou bien encore l'arbre d'entraînement en rotation de l'organe de comptage et l'arbre d'entraînement de la pompe sont reliés entre eux par une chaine cinématique, et alors les vitesses de rotation des deux dits arbres se trouvent être dans un rapport de valeur prédéterminée. De manière préférée, le moteur couple est un moteur électrique et alors ce moteur est muni d'un rhéostat decommande du courant d'alimentation de son inducteur et, par suite, de régalage de la valeur du couple constant délivré sur son arbre de sortie,ledit moteur étant etudié pour pouvoir fonc tisonner arbre bloqué en puissance nominale. Avantageusement, l'organe de comptage élément de l'organe de mesure du débit de la pompe est constitué par une roue à ailettes réalisées en un matériau ferromagnétique et angulairement disposées de manière régulière le long de sa périphérie et de manière qu'elles puissent, en mouvement, défiler un regard d'un compteur magnétique relié à un convertisseur de fréquence coopérant avec un compteur à lecture digitale. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description faite ciaprès en regard du dessin annexée sur lequel, la figure unique représente une vue schématique de la pompe débitm- trique selon l'invention. En se référant à cette figure unique, la pompe dé bitmétrique selon l'invention comporte tout d'abord une pompe rotative 1 proprement dite dont l'entrée la est reliée à une enceinte d'emmagasinage de fluide, par exemple, un réservoir d'essence pour moteur à explosion et la sortie lb à un organe de réception et d'emmagasinage dudit fluide et qui peut être, par exemple, la cuve à niveau constant d'un carburateur (non représenté). Cette pompe 1 est une pompe, de tout type approprié, à débit variable mais proportionnel à la vitesse de rotation de son arbre d'entraînement 2.La pompe 1 est entraînée par un arbre 2 qui est commun avec celui d'un moteur couple 3, donc susceptible de produire un couple constant ou très sensiblement constant dans la plage d'utilisation, c'est-à-dire pour une vitesse de rotation de la pompe pouvant varier entre une valeur nulle et sa vitesse nominale et de telle sorte que, quelle que soit la vitesse de la pompe, le couple agissant sur l'arbre à l'intérieur de celle-ci reste pratiquement constant. Ce moteur couple peut être de tout type connu approprie, électrique, pneumatique, hydraulique, magnétique ou autre. I1 est de préférence électrique car dans ce cas, il peut être associé à un rhéostat 4 avec lequel on peut faire varier l'intensité du courant alimentant l'inducteur, pour faire varier la valeur du couple de sortie d-u moteur et l'amener à avoir la valeur prédéterminée souhaitée. Le moteur couple et la pompe peuvent être solidarisés entre eux par tout moyen connu approprié de façon à former un ensemble compact si cela se révèle avantageux et, si, l'arbre 2 peut être commun aux deux organes précités, chacun d'eux peut également posséder son arbre propre ; les deux arbres correspondants sont alors reliés entre eux par tous organes intermédiaires de transmission et de transformation d'un mouvement de rotation autour d'un axe en un mouvement de rotation autour d'un autre axe, tel que par exemple, des engrenages, voir une transmission par chaîne ou par courroie et plus généralement toute chaîne cinématique appropriée.En particulier, dans le cas où les deux arbres sont différents, ils peuvent être reliés entre eux par un réducteur ou, le cas échéant, un variateur de vitesse1 de manière à pouvoir donner toute valeur prédéterminée au rapport des vitesses de rotation des deux arbres. L'ensemble pompe-moteur couple ci-dessus décrit est complété par un organe de mesure de tout type connu approprié, par exemple mécanique, mais de préférence du type capteur électrique ou magnétique dont l'arbre de l'organe de comptage est également entraîné-en rotation par l'arbre commun de l'ensemble précité, ou, lorsque la pompe et le moteur couple ont des arbres reliés entre eux par une chaîne cinématique intermédiaire, directement par l'arbre de la pompe elle-même, le débitmètre étant, alors dans un cas comme dans l'autre entraîné en rotation, ou bien avec la même vitesse de rotation que celle de la pompe, ou bien à une vitesse proportionnelle à celle de l'arbre de la pompe, le débit de fluide qu'elle véhicule étant alors proportionnel à cette vitesse de rotation. Un tel organe de mesure peut être constitué, par exemple, et avantageusement par une roue 5 possédantdés--rr- ailettes 6 montée sur l'arbore 2.de la pompe 1 réalisées en un matériau ferromagnétique,angulairement espacées entre elles de manière régulière sur le long de sa périphérie, et faisant tout à tour lors de la rotation de la pompe en regard d'un capteur magnétique 7 lequel fournit une impulsion au passage devant lui chaque ailette 6. Le capteur de fréquence 7 est relié de manière connue à un convertisseur de fréquence (non représenté) auquel est associé .de manière également connue un compteur à lecture digitale réglé de telle manière qu'il fournisse la valeur numérique du débit exprimée dans l'unité de débit choisie. La pompe débimétrique ci-dessus décrite permet de réunir de manière compacte dans un même ensemble différents appareils ayant chacun leur fonction propre et coopérant entre eux, alors qu'habituellement le résultat recherché est obtenu aux moyens d'appareils dispersés. Du fait de la coo-. pération directe entre la pompe proprement dite et le moteur couple, l'ensemble peut fonctionner correctement même lorsque la vitesse du fluide passant à travers la pompe est faible ou nulle. En outre, le dispositif de comptage de la vitesse de rotation de la pompe coopérant directement avec l'arbre de celui-ci, il est possible d'éviter les fuites internes inhérentes à la plupart des dispositifs traditionnels de comptage à bas régime et de connaître ainsi avec precision le débit de fluide à la sortie de la pompe même à vitesse de rotation très lente de celle-ci, donc à très faible débit. Un tel ensemble est particulièrement bien adapté en tant que pompe d'alimentation en carburant liquide de la cuve à niveau constant d'un carburateur de véhicule automobile. Dans ce cas, en effet, le débit de faible valeur de la pompe d'alimentation varie à chaque instant en fonction du régime du moteur à explosion correspondant, régime qui, on le sait, varie depuis le ralenti jusqu'au plein régime compte tenu des circonstances très variées dans lesquelles peuvent s'effectuer les parcours d'un véhicule automobile. En outre, comme on le sait, la pression du carburant, à l'entrée du moteur doit conserver une valeur constante ou sensiblement constante et qui est de l'ordre de 98 Pa, le couple constant exercé par le moteur permettant ainsi de maintenir constante cette pression. I1 est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel mais il est clair qu'on pourra apporter des équivalents techniques à ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, tel que ci-après revendiqué. REVENDICATIONS 1. Pompe rotative débimétrique caractérisée par le fait qu'elle comporte : une pompe rotative proprement dite, reliée par son entrée à une source de fluide et par sa sortie à un organe d'emmagasinage dudit fluide munie d'un arbre d'entraînement en rotation ; un moteur couple fournissant un couple constant indépendant de sa vitesse de rotation, dont l'arbre de sortie est parallèle à celui de la pompe, les deux dits arbres étant reliés l'un à l'autre de manière que leurs vitesses de rotation respectives soient proportionnelles entre elles ; et, un organe de mesure du débit de la pompe, comportant un organe de comptage mobile en rotation autour d'un arbre parallèle à l'arbre de la pompe, les deux dits arbres étant également reliés l'un à l'autre de manière que leurs vitesses de rotation respectives soient proportionnelles entre elles. 2. Pompe rotative débimétrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'arbre d'entraînement en rotation de la pompe et l'arbre de sortie du moteur couple sont confondus en un seul arbre commun et qu'ainsi ces deux organes ont même vitesse de rotation. 3. Pompe rotative débimétrique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'arbre d'entraînement en rotation de l'organe de comptage élément de l'organe de mesure du débit de la pompe et llar- bre d'entraînement en rotation de ladite pompe sont confondus en un seul arbre commun. 4. Pompe rotative débimétrique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisée par le fait que l'arbre d'entraînement de la pompe et l'arbre de sortie du moteur couple sont reliés entre eux par une chaîne cinématique, et qu'ainsi les vitesses de rotations des deux dits arbres se trouvent être dans un rapport de valeur prédéterminée. 5. Pompe rotative débimétrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4 caractérisée par le fait que l'arbre d'entrainement en rotation de l'organe de comp tage et l'arbre d'entraînement de la pompe sont reliés entre eux par une chaîne cinématique, et qu'ainsi les vitesses de rotations des deux dits arbres se trouvent être dans un rapport de valeur prédéterminée. 6. Pompe rotative débitmétrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisée par le fait que le moteur couple est un moteur électrique et que ce moteur est muni d'un rhéostat de commande du courant d'alimentation de son inducteur et, par suite, de réglage de la valeur du couple constant délivré sur son arbre de sortie, ledit moteur étant étudié pour pouvoir fonctionner avec arbre bloqué en puissance nominale. 7. Pompe rotative débitmétrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l'organe de comptage élément de l'organe de mesure du débit de la pompe est constitué par une roue à ailettes réalisées en un matériau ferromagnétique et angulairement disposées de maniere régulière le long de sa périphérie et de manière qu'elles puissent, en mouvement, défiler en regard d'un capteur magnétique relié à un convertisseur de fréquence coopérant avec un compteur à lecture digitale.