Brevet FR2641039A1 — publié le 19900629

"Pompe à engrenages, avec double sortie" La présente invention concerne une pompe à engrenages, destinée à propulser un fluide, et elle se rapporte, plus particulièrement, aux petites pompes à engrenages montées sur les véhicules automobiles et prévues, notamment, pour l'alimentation en liquide de lavage des gicleurs des dispositifs lave-vitre ou, éventuellement, des dispositifs de nettoyage des phares. D'une manière classique, les pompes du type "à engrenages" comportent un logement à l'intérieur duquel sont montés tournants, autour d'axes respectifs parallèles, deux pignons dont les dents sont en prise dans une zone d'engrènement. L'un des pignons est relié directement à un moteur d'entraînement, et l'autre pignon est entraîné par le premier, les deux pignons ayant des sens de rotation opposés. De part et d'autre de la zone d'engrènement des deux pignons sont prévus, respectivement, un orifice d'admission et un orifice de refoulement du fluide à propulser. Le sens de rotation des pignons impose le sens de circulation du fluide, qui est déplacé depuis l'orifice d'aspiration jusqu'à l'orifice de refoulement en étant séparé en deux flux symétriques qui s'écoulent suivant la périphérie des pignons en passant dans la région diamétralement opposée à la zone d'engrènement de ces pignons. De telles pompes à engrenages ont l'avantage, d'une part, de fournir de fortes pressions du côté du refoulement et de permettre la bonne propulsion de liquides de lavage même à basse température, et d'autre part, de créer sur l'orifice d'admission une dépression supprimant la nécessité d'une mise en charge de la pompe par le réservoir. Toutefois, la conception actuelle de ces pompes interdit tout fonctionnement sélectif, dans lequel le fluide propulsé pourrait être dirigé au choix vers l'une ou l'autre de deux sorties, donc vers deux voies distinctes, par exemple pour alimenter au choix au moins un gicleur de lavage pour pare-brise ou au moins un gicleur de lavage de vitre arrière. Ainsi, l'utilisation d'une pompe unique à engrenages pour l'alimentation de l'un ou l'autre de deux gicleurs ou groupes de gicleurs à partir d'un seul et même réservoir de liquide de lavage. nécessite actuellement l'adjonction d'un distributeur à tiroir, actionné par un électroaimant lui-même commandé par un commutateur électrique. co- ne décrit dans le brevet français N0 77 03201/ 2 379 410 déposé le 4 Février 1977. Une autre solution connue utilise une pompe à engrenages classique réversible, à deux sens de rotation, associée à un ensemble de clapets voir le brevet français NO 77 01939 / 2 377 911 du 24 Janvier 1977. Ces réalisations restent complexes et coûteuses, et leurs organes tels que distributeur ou clapets sont la cause de pertes de charge dans les circuits de fluide. On a déjà proposé des pompes à deux sens de rotation, qui selon leur mode de fonctionnement parviennent à diriger directement le fluide vers l'une ou l'autre de deux sorties. Il s'agit notamment de pompes à turbine, avec deux sorties tangentielles débouchant respectivement dans deux chambres adjacentes séparées par une membrane, comme décrit dans la demande de brevet européen publiée N0 0 128 446. Selon le sens de rotation de la turbine, la pression du fluide est plus forte dans une chambre ou dans l'autre, ce qui déplace la membrane vers un siège et provoque l'obturation de la voie de sortie qui ne doit pas être utilisée.Un tel ensemble comporte l'inconvénient d'avoir, à sa mise en marche, un temps de réponse correspondant au déplacement de la membrane vers le siège. et ayant pour conséquence une certaine fuite de liquide par la voie de sortie qui ne devrait pas être utilisée. Par ailleurs, cet ensemble comprend nécessairement une pompe à turbine qui n'a pas les avantages, cités plus haut d'une pompe à engrenages. La présente invention vise à remédier à l'ensemble des inconvénients des dispositifs précédents. en fournissant une pompe à engrenages à double sortie, permettant de diriger directement et de façon choisie le fluide à propulser vers l'une ou l'autre de deux voies de sortie, pour deux utilisations distinctes. A cet effet, la pompe à engrenages objet de l'invention, avec deux pignons qui sont montés tournants autour d'axes parallèles, à l'intérieur d'un logement, et dont les dentures sont en prise l'une avec l'autre dans une zone d'engrènement, l'un des pignons étant relié à des moyens moteurs pour son entraînement en rotation, est caractérisée en ce qu'elle comprend deux orifices d'admission raccordés à une même arrivée de fluide et situés dans le logement, l'un, vers la denture du premier pignon dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement, et l'autre, vers la denture du second pignon dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement. tandis que sont prévues. de part et d'autre de cette zone d'engrènement et entre les deux pignons, une pre niière sortie reliée à un circuit d'utilisation et une deuxième sortie reliée à un autre circuit d'utilisation, les moyens moteurs étant prévus pour entraîner les pignons dans un sens de rotation ou dans le sens de rotation inverse, de sorte que pour un sens de rotation le fluide admis par les deux orifices précités est refoulé vers la première sortie, et que pour l'autre sens de rotation le fluide toujours admis par les mêmes orifices est refoulé vers la deuxième sortie. La pompe à engrenages selon la présente invention se distingue ainsi des réalisations classiques par une disposition entièrement nouvelle des orifices d'admission et de refoulement relativement aux deux pignons. En particulier, les orifices d'admission du fluide sont au nombre de deux, et sont disposés symétriquement à mi-parcours de ce qui est le cheminement du fluide dans le cas d'une pompe à engrenages habituelle. La pompe objet de l'invention possède aussi deux sorties, et l'inversion du sens de rotation du moteur, donc des pignons. permet de propulser un liquide vers l'une ou l'autre de ces deux sorties. Ainsi la pompe à engrenages selon l'invention peut être appliquée notamment à l'alimentation sélective en liquide de lavage des gicleurs des dispositifs lave-vitre et/ou des dispositifs de nettoyage des phares, sur les véhicules automobiles, l'inversion du sens de rotation des pignons permettant de propulser le liquide de lavage, issu d'un seul et même réservoir, vers l'un ou l'autre de deux dispositifs. La présence d'une double sortie, sur la pompe à engrenages objet de l'invention, a pour effet lors du fonctionnement une mise en dépression de celle des deux sorties vers laquelle le fluide n'est pas refoulé. Afin d'éviter une aspiration du fluide se trouvant dans le circuit d'utilisation situé en aval de la sortie mise en dépression, on prévoit avantageusement deux clapets anti-retour, placés respectivement sur les deux sorties ou en aval de ces deux sorties. De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette pompe a engrenages Figure I est un schéma de principe, en perspective, d'une pompe à engrenages avec double sortie, conforme à la présente invention Figure 2 est une vue en coupe de la pompe à engrenages de figure I, passant par le plan des pignons Figure 3 montre un détail de cette pompe. De manière connue, la pompe à engrenages représentée au dessin comprend un corps de pompe 1, qui comporte un logement 2 dont la forme correspond sensiblement à la figure géométrique formée par deux cercles égaux sécants. A l'intérieur du logement 2 sont montés tournants, autour d'axes respectifs parallèles 3 et 4, deux pignons 5 et 6 de même dimensions, dont les dentures 7 et 8 sont en prise l'une avec l'autre dans une zone d'engrènement 9 située au centre du logement 2. L'axe 3 de l'un des pignons 5 est accouplé à un moteur électrique d'entraînement 10, à deux sens de rotation. La pompe comporte une arrivée unique de liquide 11, notamment en provenance d'un réservoir non représenté, qui se divise en deux branches 12 et 13. La première branche 12 débouche dans le logement 2 par un orifice d'admission 14 situé vers la denture 7 du premier pignon 5, dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement 9. D'une manière symétrique, la seconde branche 13 débouche dans le logement 2 par un orifice d'admission 15 situé vers la denture 8 du second pignon 6, dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement 9. Deux sorties 16 et 17 sont prévues, respectivement, de part et d'autre de la zone d'engrènement 9, dans la région située entre les deux pignons 5 et 6. La première sortie 16, située d'un côté de la zone d'engrènement 9. constitue le point de départ d'un conduit de refoulement 18, aboutissant par exemple à un gicleur 19 destiné au lavage du pare-brise d'un véhicule automobile. La deuxième sortie 17, située de l'autre côté de la zone d'engrènement 9, constitue le point de départ d'un autre conduit de refoulement 20, aboutissant par exemple à un gicleur 21 destiné au lavage de la vitre arrière du même véhicule. Un premier clapet anti-retour 22 est prévu sur la sortie 16 ou sur le conduit de refoulement 18 qui lui fait suite. Un second clapet anti-retour 23 est prévu sur la sortie 17 ou sur le conduit de refoulement 20 qui lui fait suite. Lorsque le moteur électrique 10 tourne dans un premier sens, les deux pignons 5 et 6 sont entraînés en rotation dans les st 's opposés indiqués par les flèches respectives 24 et 25 (figure 2). Le liquide entrant dans la pompe par l'arrivée 11 se répartit dans les deux branches 12 et 13, et est admis dans le logement 2 par les deux orifices 14 et 15. La rotation des pignons 5 et 6 propulse alors ce liquide vers la première sortie 16, donc vers le conduit de refoulement 18 menant au gicleur 19, le premier clapet anti-retour 22 laissant librement passer le liquide sous pression dans le conduit 18. Simultanément, le second clapet antiretour 23 se ferme, et il évite une aspiration du liquide, remplissant l'autre conduit de refoulement 20, vers la deuxième sortie 17 mise en dépression. Il convient de noter que les fuites internes de la pompe permettent une arrivée de liquide du côté de cette deuxième sortie 17, de sorte qu'un certain équilibre s'établit ici. Si le sens de rotation du moteur électrique 10 est inverse, les deux pignons 5 et 6 sont entraînes en rotation dans les sens opposés indiqués par les flèches respectives 26 et 27. qui sont les sens inverses du mode de fonctionnement précédemment décrit. Le liquide étant toujours admis dans le logement 2 par les deux orifices d'admission 14 et 15, la rotation des pignons 5 et 6 propulse maintenant ce liquide vers la deuxième sortie 17, donc vers le conduit de refoulement 20 menant au gicleur 21. Le second clapet anti-retour 23 laisse passer le liquide sous pression dans le conduit 20. tandis que le premier clapet anti-retour 22 se ferme et évite toute aspiration de liquide par la première sortie 16. Etant donné qu'un clapet anti-retour est toujours ouvert pendant que l'autre est fermé, ce double clapet peut être constitué avantageusement, comme le montre la figure 3, par un seul élément mobile 28 qui vient obturer une sortie ou l'autre suivant le sens de rotation des pignons 5 et 6. L'élément mobile 28 se présente comme un piston, monté mobile en translation suivant une faible course à l'intérieur d'un cylindre 29. Le premier conduit de refoulement 18 débouche dans une face extrême du cylindre 29, et repart de la paroi latérale de ce cylindre, vers la même extrémité. Le deuxième conduit de refoulement 20 débouche dans l'autre face extrême du cylindre 29, et repart de la paroi latérale de ce cylindre, vers la même extrémité opposée à la précédente. Il est à noter que les clapets anti-retour 22 et 23 servent ici aussi à éviter le désamorçage des circuits d'utilisation du liquide, de sorte que cette fonction est assurée sans nécessité de clapets supplémentaires. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette pompe à engrenages qui a été décrite ci dessus, à titre d'exemple: elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. REVENDICATK)NS 1. Pompe à engrenages, avec deux pignons (5,6) qui sont montés tournants autour d'axes parallèles (3,4), à l'intérieur d'un logement (2), et dont les dentures (7,8) sont en prise l'une avec l'autre dans une zone d'engrènement (9), l'un des pignons (6) étant relié à des moyens moteurs (10) pour son entraînement en rotation, caractérisée en ce qu'elle comprend deux orifices d'admission (14,15), raccordés à une même arrivée de fluide (11) et situés dans le logement (2), l'un vers la denture (7) du premier pignon (5) dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement (9), et l'autre, vers la denture (8) du second pignon (6) dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement (9), tandis que sont prévues, de part et d'autre de cette zone d'engrènement (9) et entre les deux pignons (5,6), une première sortie (16) reliée à un circuit d'utilisation (18,19) et une deuxième sortie (17) reliée à un autre circuit d'utilisation (20,21), les moyens moteurs (10) étant prévus pour entraîner les pignons (5.6) dans un sens de rotation (24,25) ou dans le sens de rotation inverse (26,27). de sorte que pour un sens de rotation le fluide admis par les deux orifices précités (14,15) est refoulé vers la première sortie (16), et que pour l'autre sens de rotation le fluide toujours admis par les mêmes orifices (14,15) est refoulé vers la deuxième sortie (17). 2. Pompe à engrenages selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux clapets anti-retour (22,23) sont prévus respectivement sur les deux sorties (16,17) ou en aval de ces deux sorties. 3. Pompe à engrenages selon la revendication 2, caractérisée en ce que le double clapet anti-retour (22,23) est constitué par un seul élément mobile (28), tel qu'un piston monté mobile en translation à l'intérieur d'un cylindre (29) qui vient obturer une sortie (16) ou l'autre (17) suivant le sells de rotation des pignons (5,6). 4. Pompe à engrenages selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisée par son application à l'alimentation sélective en liquidé de lavage des gicleurs (19,21) des dispositifs lave-vitre et/ou des dispositifs de nettoyage des phares, sur les véhicules automobiles, l'inversion du sens de rotation des pignons (5,6) permettant de propulser le liquide de lavage, issu d'un seul et même réservoir, vers l'un ou l'autre de deux dispositifs.