Brevet FR2490288A1 — publié le 19820319

- 1 - La présente invention oncerne une pompe à membrane, notamment une pompe à membrane à carburant, comportant une enceinte de travail et, séparée de celle-ci par la membrane, une deuxième enceinte qui peut être solli- citée par une dépression en tant que fluide de travail, renferme un ressort de compression et dans laquele la membrane, à la finde chaque course, fait communiquer au moyen d'un poussoir cette deuxième enceinite soit avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une valve, soit avec une source de dépression par l'intermédiaire d'une autre valve, cette alternance se faisant par déplacement du plan d'action d'un ressort de traction qui provoque le basculement brusque d'un levier qui actionne les valves. Une pompe à membrane munie d'un tel appareillage est décrite dans le brevet US 2 221 071. Cette pompe a cependant pour inconvénient que les points d'intervention des valves se produisent seulement à peu près à la fin de chaque course, et non pas exactement dans une posi4 tion de point mort de la course. Dans cette pompe à membrane connue les valves d'aspiration et de mise à l'atmosphère sont actionnées simultanément en sens contraires, car leurs clapets sont disposés sur un le- vier commun qui est en liaison opératoire avec le levier actionné par le ressort de traction. Dans cette dispo- sition, le point d'intervention exact des valves dépend uniquement de la puissance du ressort, de sorte qu'en tenait compte des tolérances de fabrication des ressorts et des leviers, ces pompes à membrane cornues ne peuvent, lorsqu'elles sont fabriquées en série, permettre de fixer exactement le point d'intervention en question, lequel présente, dans une même série de fabrication, une dispersion relativement grande. De plus, dans cette pompe connue, la disposition des deux clapets sur un même levier est la source de chevauchements ou recou- vrements lors des phases d'intervention, d'o une consommation de fluide de travail accrue en conséquence. -2 - A partir de cet état de la technique le problème était donc de créer une pompe à membrane dans laquelle l'intervention de la valve d'aspiration et de la valve de mise à l'atmosphère soit exactement subordonnée à la position de point mort correspondante de la membrane, afin de pouvoir faire oeage de la course maximale, d'a- méliorer ainsi le coefficient de rendement de la pompe et de limiter au strict nécessaire la consommation de fluide moteur. La solution que l'invention a apportée à ce problème se caractérise d'une part par le fait que le levier soumis à l'effet de traction exercé par le ressort com- porte trois bras et est articulé en son centre au car- ter de la pompe, dans la deuxième enceinte de celle-ci, les extrémités de deux de ces bras qui sont situées dans un même plan actionnant alternativement l'une la valve d'aspirations l'autre la valve de mise à l'atmosphère, tandis que le trdeième bras du levier est perpendicu- laire aux deux autres et présente à son extrémité un segment qui est tourné vers le poussoir relié à la mem- brane et coopère avec un segment dirigé en sens contraire et solidaire du dit poussoir, d'autre part par le fait que le plan d'action:du ressort de traction fixé d!:un c8té au carter, de l'autre coté à l'extrémité d'un bras du levier, est déplacé en fonction de la position du poussoir au moyen de deux ergots disposés à distance l'un de l'autre le long du poussoir et attaquant le ressort* en son milieu. Grace à cet appareillage,- on assure de manière simple que l'organe qui actionne les valves sera, à chaqua course du poussoir, amené dans une position prête à actionner les valves, mais ne les actionnera qu'aprèt déverrouillage en fonction de la eourse. On évite ainsi que les valves soient actionnées avant la fin de course du poussoir, ou que puissent se produire dei chevauche- ments dans la manoeuvre des valvesE Dans une forme d'exécut.on préférée les segments - 3 - comportent chacun deux flancs de guidage, ceux d'un segment coopérant avec ceux de l'autre segment. Enfin, il est avantageux que les segments comportent des portées de dégagement coopérant entre elles. Un exemple d'exécution d'une pompe à membrane sebn l'invention est décrit en détail ci-après et en se référant au dessin annexé t sur ce dernier - la figure 1 est une vue en coupe longitudinal- d'une pompe à membrane, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une partie de cette méme pompe juste avant le point mort bas, - la figure 3 est une vue analogue à la fig.2 mais en positinn de point mort bas, et - la figure 4 est me vue en coupe transversale sui- vant la ligne IV-IV tracée sur la fig.2. Dans un carter 1 une membrane 2 est enserrée dans la région de son pourtour. Au-dessus de cette membrane est située l'enceinte de travail connue 3 de la pompe d'alimentation en carburant. Comme habituellement, la membrane 2 est incluse entre deux plateaux 4, celui qui est situé audessus d'elle servant de butée contre le carter tandis que le plateau inférieur est soumis à l'action d'un ressort de travail 5 qui, par son autre extrémité, prend appui sur un épaulement 6 solidaire du carter et ménagé dRns l'enceinte motrice 7 de cette pompe* La membrane 2 est en contact avec le plateau 8 d'un poussoir 9, le contact étant maintenu au moyen d'un ressort 10 prenant lui aussi appui sur l'épallement 6 du carter. Le poussoir 9 est, par son extrémité apposée au plateau 8, guidé dans une douille Il solidaire du fond du carter. Dans cette douille, des fentes axiales 12 sont prévues pour empêcher la formation de coussins d'air qui, lorsque le poussoir est actionné, s'opposeraien à la course de celui-ci. Dans le fond 13 de l'enceinte motrice 7 se trouvent la valve d'aspiration 14 et la valve de nise à l'atmosphère 159 lessièges 16 de ces valveE -4 - se trouvant dans le carter. Les deux valves 14 et 15 sont de construction identique; leurs clapets sont disposés chacun dans un évidement du carter avec possibilité de coulissement et sont sollicités dans le sens de la fermeture chacun par un ressort 17. Le passage du fluide de l'un des côtés du clapet à l'autre côté est permis par des fentes axiales 18. Les clapets 14 et 15 sont munis chacun d'une tige 19 qui pénètre dans l'enceinte motrice 7 en traversant le fond 13 du carter. Le guidage de cette tige 19 dans le fond 13 est conçu de telle façon que le fluide puisse passer lorsque la valve est ouverte. Dans ce but, des évidements sont ménagés dans le fond 13 ou dans les tiges 19. La valve 14 est équipée d'un raccord à une source de dépression 21 qui peut être relié à une pompe à dépres- sion séparée (non représentée au dessin). Une source de dépression autre qu'une pompe est toutefois utilisable. La valve 15 est équipée d'un raccord 22 communiquant avec l'atmosphère et pouvant être muni d'un filtre à air. Dans l'enceinte motrice 7 est articulé sur une partie 23 du carter que l'on peut voir le mieux sur la fig.4 un levier 24 à trois bras 27,28,29 verrouillé dans le sens axial par une rondelle 25. Un ressort de traction 26 est fixé par une extrémité à la partie 23 du carter, par son autre extrémité à l'extrémité du bras 27 du levier 24. Le montage du levier 24 sur la partie 23 lu carter est conçu de telle sorte que les bras 27 et 28, situés dans un même plan, actionnant, sous l'ac- tion du ressort de traction 26 lors du basculement soit la tige 19 de la valve d'aspiration 14, soit la tige 19 de la valve de mise à l'atmosphère 15, en éloignant l'un ou l'autre clapet de son siège 16. Le troisième bras de levier 29 est perpendiculaire au plan commun aux bras 27 et 28 g à son extrémité il est muni d'un segment tourné vers le poussoir 9 sur lequel se trouve un autre segment 31. Ces deux segments présentent latéra- - 5 - lement chacun deux flancs de guidage, 32 et 33 respec- tivement, coopérant entre eux. En outre, les segments 31 et 30 comportent chacun deux portées de dégagement, 34 et 35 respectivement, en forme d'arcs de cercle. Ces portées 34 et 35 permettent un basculement du le- vier 24 sous l'action du ressort de traction 26 lorsque les deux segments 30 et 31 perdent leur contact avec les flancs de guidage 32 et 33 par déplacement du pous- soir 9 dans une direction. A la fig.4, on a représenté les segments 30 et 31 dans une position de contact mu- tuel. En outre, le poussoir 9 comporte deux ergots 36 et 37 à distance l'un de l'autre et qui, comme on le voit à la fig.4, sont à l'aplomb du ressort de traction 26 tendu transversalement entre eux. Le système moteur de cette pompe fonctionne comme exposé ci-après. Dans la position représentée à la fig.1, la membrane 2 occupe la position de point mort haut, c'est-à-dire que la valve d'aspiration 14 est ouverte au moyen du con- tact entre le bras 28 du levier 24 et la tige 19 de cette valve et que l'enceinte 7 est soumise à une dépres- sion par l'intermédiaire du raccord 21. Si alors la membrane 2, contre la force exercée sur elle par le ressort 5, se déplace vers le bas, elle entraîne avec elle dans son mouvement, par l'intermé- dcire du plateau 8, le poussoir 9. A partir d'une posi- tion déterminée de ce dernier, les flancs de guidage 32, 33 des segments 30,31 se chevauchent. L'ergot 36 solidaire du poussoir 9 rencontre, lors de ce mouvement descen- dant, le ressort 26 et, comme représenté à la fig.2, fait fléchir celuici de sorte que le plan de travail de ce ressort 26 se trouve déplacé. Le levier basculant 24 a, sous l'effet de ce déplacement, tendance à bascu- ler pour occuper la position représentée à la fig.3. Ceci n'est toutefois pas possible tant que les deux flancs de guidage 32,33 sont au contact l'un de l'autre. Si le segment 31 a, par suite de la course descendante -6 - du poussoir 9, atteint l'extrémité inférieure du flanc de guidage latéral 32 solidaire du segment 30, les portées de dégagement incurvées 34,35 solidaires des segments permettent Au levier 24 de basculer, sous l'action du ressort de traction 26, pour aller occuper la position illustrée à la fig.3, parce qu'a- lors le contact entre les segments 30,31 par l'intermé- diaire des flancs de guidage 32,33 se trouve supprimé et que tout coincement ou mise en biais est évité par la forme des portées de dégagement 34,35. A la fig.3 est représentée la position de point mort bas, dans laquelle la valve d'aspiration 14 est fermée, la valve de mise à l'atmosphère 15 ouverte. Dans cette position, dans laquelle la chambre motrice 7 est à la pression atmosphérique, la membrane 2 décrit, sous l'action des ressorts 5 et 10, sa course de travailt c'est-à-dire la course de refoulement de la pompe à carburant. Au cours de cette course le poussoir 9, sous l'action du ressort 10, se déplace vers le haut et, après une course déterminée, l'ergot 37 touche le ressort 26 et l'incurve, ce qui a pour conséquence un déplacement correspondant du plan de travail de ce ressort, de sorte que le levier 24 tend à retourner soudainement dans la position qu'il occupait à la fig.1; il en est toutefois emnêché par le fait que, comme déjà expliqué à propos du mouvement inverser les segments 30,31 se touchent par leurs flancs de guidage respectifs 32 et 33, empêchant que ce ainsi le basculement du levier jusqu'à ce contact ait cessé. Par le choix de la position du segment 31 sur le poussoir 9 par rapport au segment 30 solidaire du levier 24il est donc possible de déterminer avec précision le point d'intervention des valves, et ce en fonction de la course effectivement décrite par la membrane. On comprend aisément que le principe de fonctionnement décrit ci-dessus est également applicable aux pompes à membrane commandées non plus par une dépression, mais par une surpression t il suffit d'inverser la direction dans laquelle s'exerce la force du ressort 5. - 7 - REVENDICATIONS 1. Pompe à membrane, notamment une pompe à mem- brane àcarburant, comportant une enceinte de travail et, séparée de celleci par la membrane, une deuxième enceinte qui peut être sollicitée par une dépression en tant que fluide de travail, renferme un ressort de compression et dans laquelle la membrane, à la fin de chaque course, fait communiquer au moyen d'un poussoir cette deuxième enceinte soit avec l'atmosphère par l'in- termédiaire d'une valve, soit avee une source de dépres- sion par l'intermédiaire d'une autre valve, cette alter- nance se faisant par déplacement du plan d'action d'un ressort de traction qui provoque le basculement brusque d'un levier qui actionne les valves, cette pompe étant remarquable en ce que le levier (24) soumis à l'effet de traction exercé par le ressort (26) comporte trois bras (27,28, 29) et est articulé en son centre au carter (1,23) de la pompe, dans la deuxième enceinte (7) de celle-ci, les extrémités de deux (27,28) de ces bras qui sont situées dans un même plan actionnant alterna- tivement l'une la valve d'aspiration (14), l'autre la valve de mise à l'atmosphère (15), tandis que le troi- sième bras (29) du levier (24) est perpendiculaire aux deux autres et présente à son extrémité un segment (30) qui est tourné vers le poussoir (9) relié à la membrane (2) et coopère avec un segment (31) dirigé en sens con- traire et solidaire du dit poussoir, d'autre part par le fait que le plan d'action du ressort de traction (26) fixé d'un côté au carter (1,23), de l'autre côté à l'ex- trémité d'un bras (27) du levier (24), est déplacé en fonction de la position du poussoir (9) au moyen de deux ergots (36,37) disposés à distance l'un de l'autre le long du poussoir (9) et attaquant le ressort (26) en son milieu. 2. Pompe à membrane selon la revendication 1, remar- quable en ce que les segments (30,31) comportent chacun -8 - deux flancs de guidage (32;33), ceux d'un segment coopérant avec ceux de l'autre segment. 3. Pompe selon la revendication 2, remarquable en ce que les segments (30, 31) comportent des portées de d6gagement (35,34) coopérant entre elles.