Brevet FR2475139A1 — publié le 19810807

1.- L'invention part d'un ensemble d'alimentation en carburant, constitué notamment d'une pompe à un ou à plusieurs étages et d'un moteur électrique entraînant cette pompe disposée dans un bottier commun, ensemble fixé en étant placé verticale- ment à l'intérieur d'un réservoir de carburant de façon telle que la pompe est près du fond du réservoir de carburant, cette pompe comportant une première zone d'aspiration tournée vers le fond du réservoir de carburant et une seconde zone d'aspiration opposée au fond du réservoir de carburant. On connaît déjà un ensemble d'alimentation en carburant qui est fixé en étant placé verticalement dans un réservoir de carburant de façon telle que la pompe se trouve près du fond du réservoir de carburant tandis qu'il est prévu une première zone d'aspiration tournée vers le fond du réservoir de carburant et une seconde zone d'aspiration opposée au fond du réservoir de carburant. Il est ainsi possible d'évacuer de l'espace de la pompe les bulles de vapeur engendrées par des températures élevées du carburant et de garantir une alimentation correcte en carburant. Un inconvénient réside toutefois en ce quelors de l'abaissement du niveau de carburant dans le réser- voir de carburant au-dessous de la seconde zone d'aspiration, il n'y a plus d'alimentation en carburant et qu'ainsi le moteur à combustion interne est arr4té ou bien ne répond pas lors d'un démarrage bien que dans le réservoir, actuellement la plupart du temps très-plat, une quantité relativement importante de carburant soit encore contenue. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un ensemble caractérisé en ce que sur cet ensemble est disposé en étant mobile un organe de fermeture quien cas d'abaissement du niveau du carburant dans le réservoir de carburant au-dessous d'une hauteur prédéterminée, ferme la seconde zone d'aspiration de la pompe. L'ensemble d'alimentation en carburant conforme à l'invention défini cidessus présente par rapport aux solutions connues l'avantage qu'avec des moyens simples une intervention est faite sur l'ensemble d'alimentation en carbu- rant lorsque le niveau du carburant s'abaisse au-dessous de la seconde zone d'aspiration si bien que l'alimentatinn en carburant peut être poursuivie jusqu'à ce que le réservoir de carburant soit presque complètement vide. 2-475'139 2.- D'autres caractéristiques de l'invention permettent d'envisager d'autres formes avantageuses et des améliorations de l'ensemble d'alimentation en carburant défini ci-dessus. -Linvention va 8tre décrite plus en détail- en se référant à un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un ensemble d'alimentation en carburant connu, - la figure 2 est une coupe le long de la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une coupe le long de la ligne III-III de la figure 1 avec un dispositif conforme à l'invention pour fermer la seconde zone d'aspiriion, - la figure 4 est une coupe le long de la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une coupe le long de la ligne V-V de la figure 3. Pour une meilleure compréhension de la présente invention et pour mieux situer l'invention dans le domaine technique qui la concerne, on va tout d'abord en se référant aux figures 1 et 2 exposer le principe de base d'un ensemble d'alimentation en carburant en ce qui concerne sa constitution et son mode de fonctionnement, plus particulière- ment d'un ensemble d'alimentation en carburant dont la pompe est réalisée avec un seul étage bien que l'invention embrasse des types divers de pompes d'alimentation en carburant compor-- tant également plusieurs étages. La pompe utilisée dans l'exemple de réalisa- tion considéré est une pompe 1 dite à. cellules à rouleaux sur la constitution et la réalisation particulières desquelles on donnera plus de détails ci-dessous. Sur le c8té refoulement de la pompe 1 à cellules à rouleaux se raccorde le moteur électri- que 2 entraînant cette pompe, ce moteur électrique 2 étant disposé dans un bottier tubulaire 3 fermé c8té refoulement par un couvercle 4. Le carburant refoulé sous pression par la pompe 1 traverse le moteur électrique 2 et les éléments consti- tutifs de celui-ci qui s'en trouve refroidi. 24 75139 3.- Le moteur électrique 2 est constitué d'un induit ou retors 5 tournant et d'une partie magnétique 6..Le retors 5 est monté sur un axe fixe 8 par l'intermédiaire de paliers appropriés, par exemple des douilles de paliers 7. L'axe 8 est par exemple monté fixé à la presse sur la partie antérieure et sur la partie postérieure de l'ensemble d'alimen- tation en carburant dans des pièces porteuses fixes. Dans le cas de l'ensemble d'alimentation en carburant représenté on trouve dans la zone de la pompe une structure de base 9 avec un alésage central 10 dans lequel est monté à la presse l'axe 8. L'autre extrémité de l'axe 8 est monté à la presse dans un alésage approprié 11 du couvercle 4. Les douilles de paliers 7 par l'intermédiaire desquelles le retors 5 est monté sur l'axe 8 sont disposées dans un tube support 12 sur lequel se trouve un paquet de lamelles 13 et un bobinage d'induit 14. En outre un manchon de collecteur 15 est fixé sur le tube porteur 12 par exemple par montage à la presse. Sur le manchon de collecteur 15 glissent des balais de carbone 16 disposés dans des cages 17. Les cages 17 sont reliées de façon électriquement conductrice à des bornes de raccordement disposées dans le couvercle 4 et non représentées sur la figure 1. La partie magnétique 6 du moteur électrique 2 est constituée de deux aimants permanents 18 qui sont disposés dans une pièce de maintien tubulaire ou cylindri- que 19, par exemple une tôle constituée d'un matériau magnéti- quement conducteur et revêtant une forme appropriée. Cette pièce de maintien 19 sert en m8me temps à bloquer au moins un élément constitutif fixe dans la zone 1 de la pompe, car une pression de blocage correspondante est appliquée sur la pièce de maintien 19 à partir du couvercle 4 par l'intermédiaire d'éléments constitutifs intermédiaires non représentés plus en détail. -Le couvercle 4 lui-même est fixé sur l'extrémité ouverte coté refoulement du tube extérieur 3 du boîtier par un sertis- sage 20. Une pompe à liquide est entraînée par le moteur électrique 2 à l'aide d'un organe d'entraînement 21 reié' au retors 5 du moteur. La pompe à liquide peut ainsi être d un type quelconque, par exemple une pompe à engrenages, une pompe à canal latéral, une pompe à cellules à rouleaux ou bien une autre pompe devant être désaérée..Dans l'exemple de réalisa- -24:7$ 139 4.- tion représenté la pompe est une pompe à cellules à rouleaux 1 si bien que l'entraînement en rotation à partir du retors 5 du moteur agit par l'intermédiaire de l'organe d'entraînement 21 sur un disque à encoches de la pompe à cellules à rouleaux, et ceci par entrée en prise de l'organe d'entraînement -21 dans une encoche correspondante 23 du disque 22. La structure de base 9 est libre vers l'ex- térieur et est reliée par l'intermédiaire d'au moins deux dis- ques 30 et 31 (voir figt-re 2) avec une-structure de soutien 32. Cette structure de soutien 32 repose, avec interposition d'un joint d'étanchéité 33 étanchant le c8té aspiration par rapport au c8té refoulement, sur le bottier tubulaire 3 de la pompe au moyen d'une collerette annulaire radiale 34, cette collerette annulaire et un sertissage 35 du tube du boîtier logeant entre eux l'anneau torique constituant le joint d-étancliéité 33. La structure de soutien 32 est ainsi maintenue avec sécurité et de façon imperdable par l'application d'une surface annulaire collique 36 sur le sertissage 35 du boîtier 3 et par la pression exercée sur elle à partir de la pièce de maintien 19. La structure de base 9 et la structure de soutien 32 logent entre elles le disque à encoches 22 et- un disque intermédiaire 37. Par ailleurs la constitution de la pompe à cellules à rouleaux 1 est telle que dans le disque à encoches 22 sont disposées des encoches 38 dans lesquelles des rouleaux 39 jouant le r8le de corps de pompe sont disposés en étant suscep- tibles de se déplacer-radialement. Les rouleaux 39 sont guidés sur leur surface-enveloppe circulaire par les surfaces latérales parallèles l'une à l'autre de l'encoche 38 considérée ainsi que des deux côtés par la structure de fond 9 d'une part et par la structure de soutien 32 d'autre part. Du fait des efforts centri- fuges se développant lors de la rotation du disque à encoches, les rouleaux 39 sont pressés contre un chemin de circulation 40 constitué par un alésage excentrique dans le disque intermédiaire 37. Le disque intermédiaire 37 avec son alésage excentrique est vissé au moyen d'au moins deux vis 42 sur la structure de base 9, grâce à quoi la fente radiale entre le disque à-encoches 22 et le disque intermédiaire 37 peut être réglée de façon précise. Les vis 30, 31 passent à travers le disque intermédiaire. 247'S139 5.- L'ensemble d'alimentation en carburant est de préférence fixé en étant placé verticalement dans un réservoir de carburant, la pompe à cellules-à rouleaux 1 étant située au voisinage du fond i1 du réservoir de carburant. f5 Une particularité importante du présent ensemble d'alimentation en carburant réside en ce que la totalité de la zone d'aspiration de la pompe à cellules à rouleaux est ouverte. Ainsi une première zone d'aspiration 43 est constituée sur le c8té de la structure de base 9 tournée vers le fond 41 du réservoir de carburant et une seconde zone d'aspiration 44 est constituée sur le c8té opposé au fond 41 du réservoir de carburant entre le disque intermédiaire 37 et la structure de soutien 32, Du fait de la disposition excentrique du disque intermédiaire 37 par rapport à l'axe 8 ou bien par rapport au disque à encoches 22 monté sur cet axe, résulte dans la direc- tion de rotation un espace de travail 45 en forme de croissant, imputable aupcsitionnement excentrique des éléments constitutifs de la pompe, et qui est parcouru par les rouleaux 39. Cet espace de travail 45 de la pompe se réduit pendant le fonctionnement respectivement par rapport à un rouleau 39 si-bien que le carburant- se trouvant dans cet espace de travail de la pompe se met sous pression pour sortir ensuite par l'intermédiaire d'une ouverture de refoulement 46 dans la structure de soutien 32 de la zone de la pompe et pour parvenir dans l'espace 47 de l'ensemble d'alimentation en carburant o est logé le moteur électrique 2. Dans l'espace de travail 45 de la pompe le carburant parvient dans la première zone d'aspiration 43 ou bien dans la seconde zone d'aspiration 44 par l'intermédiaire de l'orifice d'aspiration 50 par exemple en forme de rein qui chevauche une autre partie de l'espace de travail 45 de la pompe tant que la forme en croissant de celui-ci s'agrandit pendant le fonctionnement par rapport à un rouleau déterminé. Comme la constitution de principe dé telles pompes à cellules à rouleaux est connue, il n'est pas nécessaire d'entrer plus avant dans les détails de fonctionnement d'une telle pompe à cellules à rouleaux. Mais il est connu et c'est un inconvénient que lors du processus d'aspiration, du fait de la température du carburant combinée avec la chute de pression intervenant, il se forme des bulles de vapeur qui doivent être éliminées de la 2475 139 6.- zone d'aspiration de la pompe 1 pour assurer une alimentation correcte en carburant. L'élimination de ces gaz et vapeur hors de la zone d'aspiration ou bien de façon générale hors de la zone de la pompe s'effectue dans le cas du présent ensemble d'alimentation en carburant en ce que la structure de soutien 32 au voisinage de l'orifice d'aspiration 50 est évitée pour former une seconde zone d'aspiration 44, c'est-à-dire que les rouleaux 39 et le disque à encoches 32 ne sont recouverts que partiellement vers le haut et vers le bas et que la chambre de pompe respectivement formée est ouverte dans la zone d'aspiration. Il est compréhensible que l'espace 51 entou- rant les zones d'aspiration 43, 44 doit contenir du carburant à partir duquel la pompe 1 aspire la quantité de carburant à refouler. Grâce à la seconde zone d'aspiration 44 ouverte vers le haut l'évacuation dans l'espace 51 entourant la pompe 1 des bulles de vapeur se formant éventuellement peut se faire sans cifficulté, même lorsque ces bulles de vapeur sont formées dans les chambres de la pompe c'est-à-dire entre le disque à encoches, des rouleaux et le disque intermédiaire et ceci tant que la chambre de la pompe se trouve encore en com- munication ouverte avec la seconde zone d'aspiration 44 et n'est pas parvenue à établir la pression, dans la zone fermée de tous c8tés. Avantageusement la pompe 1 de l'ensemble d'alimentation en carburant est fixée dans le panlier en tamis d'une crépine connue à l'intérieur du réservoir de carburant. Si le niveau du carburant s'abaisse dans le réservoir de carbu- rant jusqu'à ce que la seconde zone d'aspiration ou bien l'orifice d'aspiration 50 allant de cette zone à la chambre de travail 45 de la pompe ne soit plus recouverte par le carburant, l'alimentation en carburant est interrompue bien que dans le cas des réservoirs de carburant très plats aujourd'hui classi- ques une quantité encore relativement importante de carburant soit présente dans le réservoir de carburant. Pour éviter une telle défaillance de l'alimentation en carburant, conformément à l'invention, lors de l'abaissement du niveau de carburant dans le réservoir.de carburant au-dessous d'une hauteur prédé- terminée, notamment au-dessous de la seconde zone d'aspiration, 7.- cette seconde zone d'aspiration 44 est fermée par un organe de fermeture 55 disposé mobile sur l'ensemble dtalimentation en carburant, si bien que le carburant continue à être aspiré par l'intermédiaire de la première zone d'aspiration 43 et peut Utre refoulé par la pompe à cellules à rouleaux 1 jusqu'à ce que la hauteur du niveau de carburant s'abaisse au-dessous de la première zone d'aspiration 43 A cet effet, et comme cela est représenté sur les figures 4, 4 et 5, l'organe de fermeture 55 est fixé sur un levier 56 et est monté pivotant autour d'un point de rotation 57 prévu sur une bague de maintien 58 appliqué sur la structure de base 9 ou bien le disque intermédiaire 37 de la pompe à cellules à rouleaux 1 et bloqué en rotation et en trans- lation. L'organe de fermeture 55 a une section transversale en forme dtanneau circulaire et entoure la seconde zone d'aspira- tion 44 formée entre la structure cylindrique de soutien 32 et le disque intermédiaire cylindrique 37 dans une mesure telle que la seconde zone d'aspiration 44, lors d'un pivotement de l'organe de fermeture 55 sur cette zone, est complètement fermé par cet organe de fermeture 55. Sur les figures 3, 4 et 5 l'organe de fermeture 55 est représenté dans la position de fermeture dans laquelle il recouvre complètement la seconde zone d'aspiration 44 et interdit une aspiration. La seconde zone d'aspiration 44 résulte de ce que la structure de soutien 32 est évidée obliquement le long du bord d'aspiration 59 représenté en tirets dans une mesure telle qu'il en résulte un recouvrement au moins partiel avec l'ouverture d'aspiration 50. L'organe de fermeture 55 peut être muni sur sa surface 60 tournée vers la seconde zone d'aspiration 44 d'un revêtement d'étanchéité, par exemple du caoutchouc ou une matière plastique. L'organe de fermeture 55 est susceptible d'être actionné par un:fotteur 62 dont la position est détermi- née par la hauteur dû niveau du carburant dans le réservoir de carburant. A cet effet le flotteur 62 revêt la forme d'une structure annulaire creuse entourant partiellement la pompe à cellules à rouleaux 1 sur le c8té opposé à la seconde zone d'aspiration 44 et relié avec le levier 63, qui par ailleurs, monté au point de rotation 57 de façon à pouvoir pivoter, est en liaison avec le levier 56 de l'organe de fermeture 55. Les leviers 56 et 63 constituent ainsi un levier à deux bras susceptible de pivoter autour du point de rotation 57 fixe sur 2it7S139 bottier. Si le niveau du carburant dans le réservoir de carburant se situe au-dessus de la seconde zone d'aspiration 44, le flot- teur 62 prend une position telle que celle représentée en tirets,-- grâce à quoi l'organe de fermeture 55 est déplacé dans sa posi- tion également représentée en tirets et le carburant peut être aspiré par l'intermédiaire de la seconde zone d'aspiration 44 par la pompe à cellules à rouleaux 1. Le flotteur 62 et l'organe de fermeture 55 doivent être couplés ensemble par l'intermé- diaire des leviers 56, 63 de façon telle que lors de l'abaisse- ment du niveau du carburant dans le réservoir de carburant à une hauteur caractérisée par un bord inférieur 64 de la seconde- zone d'aspiration 44, l'organe de fermeture 55 prenne sa position de fermeture fermant la seconde zone d'aspiration 44. L'effet de fermeture et d'étanchement de l'organe de fermeture 55 est dVune part obtenu du-fait de la gravité- s'exergant--sur- - le flotteur 62 et le levier 63 et d'autre part du fait de l'effet d'aspiration dans la seconde zone d'aspiration 44. Lorsque la seconde zone d'aspiration 44 est fermée le carburant peut continuer à -tre aspiré---partir du-réservoir de carburant- par l'intermédiaire de la première zone d'aspiration 43 jusqu'à quelques millimètres de hauteur de remplissage. L'organe de fermeture 55, le flotteur 62 et le levier 56, 63 peuvent avantageusement être réalisés en matière plastique. 9,- REVENDICATIONS 1.- Ensemble d'alimentation en carburant,. constitué notamment d'une pompe à.un ou à plusieurs étages et d'un moteur électrique entraînant cette pompe disposé dans un bottier commun, ensemble fixé en étant placé verticalement à l'intérieur d'un réservoir de carburant de façon telle que la pompe est près du fond.du réservoir de carburant, cette pompe comportant une première zone d'aspiration tournée vers le fond du réservoir de carburant et une seconde zone d'aspira- tion opposée au fond du réservoir de carburant, ensemble caractérisé en ce que sur cet ensemble est disposé en étant mobile un organe de fermeture (55) qui en cas d'abaissement du niveau du carburant dans le réservoir de carburant au-dessous d'une hauteur (64) prédéterminée ferme la seconde zone d'aspira- tion (44) de la pompe (1). 2.- Ensemble d'alimentation en carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (55) est susceptible d'être actionné par un flotteur (62) dont la position est déterminée par la hauteur du niveau. du carburant dans le réservoir de carburant. 3.- Ensemble d'alimentation en carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (55) et le flotteur (62) sont reliés ensemble par l'intermédiaire de leviers (56, 63) et sont montés de façon à pouvoir pivoter autour, d'un centre de rotation (57) commun. 4.- Ensemble d'alimentation en carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (55) a une section transversale en forme d'anneau circulaire et entoure partiellement une-partie cylindrique (32, 37) de l'ensemble (1) d'alimentation en carbu- rant avec la seconde zone d'aspiration (44). 5.- Ensemble d'alimentation en carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (55) est muni d'un revêtement d'étanchéité sur sa surface (60) tournée vers la seconde zone d'aspiration (44). 6.- Ensemble d'alimentation en carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le flotteur (62) revêt la forme d'une structure annulaire creuse et qui entoure partiellement l'ensemble (1) d'alimentation en carburant sur le côté opposé à la seconde zone d'aspiration (44). 10.- 7.- Ensemble d'alimentation en carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de fermeture (55) et le flotteur (62) sont montés sur une bague de maintien (58) enfilée sur l'ensemble d'alimentation en carbu- rant (1). 8.- Ensemble d'alimentation en carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde zone d'aspiration (44) est constituée par un évidement dans la pompe (32, 37).