Brevet FR2645913A1 — publié le 19901019

"Dispositif de transfert de carburant d'un réservoir à un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule automobile". L'invention concerne un dispositif de transfert du carburant d'un réservoir à un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule à moteur, comprenant une pompe d'alimentation à élément de transfert tournant dans une chambre du corps présentant un orifice d'admission et un orifice de refoulement, cet élément comporte, autour de l'axe de rotation, une couronne d'ailettes disposée dans le sens de la périphérie à une certaine distance les unes des autres et les chambres de transfert délimitées respectivement par deux ailettes voisines l'une de l'autre sont ouvertes sur un canal annulaire, qui, vu en direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert est placé au moins approximativement derrière la couronne d'éléments de transfert. On connaît déjà un tel dispositif de transfert (DOS 22 28 326, ou US 3 891 355), dans lequel le canal annulaire ou canal de transfert est intégré au corps de sorte qu'il se trouve à la crête des ailettes de l'élément de transfert dans la position conforme à la prescription. Mais la réalisation du corps est par suite relativement compliquée et donc chère. En outre dans le dispositif connu, vu en coupe transversale, la paroi de canal en mouvement, contribuant à la montée en pression est toujours inférieure à 50 % de toute la paroi de canal. C'est-à- dire, que la paroi de canal fixe crée une perte de charge qui détériore l'efficacité du dispositif. Le dispositif de transfert selon l'invention est caractérisé en ce le canal annulaire est réalisé comme rainure annulaire et est disposé dans l'élément de transfert. Cette disposition simplifie et donc rend moins chère la réalisation de la pompe d'alimentation du dispositif. En outre, le pourcentage de la paroi de canal en mouvement, supportant le courant monte au- dessus de 70 % ce qui influence positivement le rendement du dispositif. Le dispositif de transfert selon l'invention a l'avantage, que la configuration du canal de transfert ou canal annulaire, comme rainure annulaire disposée dans l'élément de transfert, simplifie et donc rend moins chère la réalisation de la pompe d'alimentation du dispositif. Suivant une autre caractéristique, l'élément de transfert comprend deux couronnes d'ailettes placées à distance l'une de l'autre, entre lesquelles est disposé un canal annulaire commun. Suivant une autre caractéristique de l'invention, vues en projection dans la direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert, les ailettes d'une couronne sont disposées entre les ailettes de l'autre couronne. Suivant une autre caractéristique de l'invention, vues en projection dans la direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert, les ailettes d'une couronne sont disposées en coïncidence avec les ailettes de l'autre couronne. Suivant une autre caractéristique de l'invention, vu dans le sens de rotation de l'élément de transfert, l'orifice d'aspiration est placé à une certaine distance derrière l'orifice de refoulement et les deux orifices débouchent dans le canal annulaire, en ce qu'un élément de séparation relié au corps s'enfonce dans le canal annulaire entre l'orifice de refoulement et l'orifice d'aspiration et arrive tout près de la limite du canal annulaire. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'élément de transfert vu en direction de l'axe comprend plusieurs canaux annulaires et couronnes à ailettes coordonnées à ceux-ci et en ce que des canaux annulaires voisins l'un de l'autre sont reliés ensemble par des canaux de transmission de flux; les canaux de transmission de flux sont insérés dans le corps. La présente invention sera décrite à l'aide des divers exemples de réalisation représentés sur les dessins dans lesquels: - la figure 1,est un schéma de principe, non à l'échelle, d'une installation d'alimentation en carburant d'un véhicule à moteur comprenant un dispositif de transfert, - la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne II-II montrée à la figure 6 d'une pompe d'alimentation faisant partie du dispositif de transfert, - la figure 3 est une coupe partielle selon la ligne III-III, de la pompe d'alimentation montrée à la figure 6, - la figure 4 est une coupe partielle, correspondant à la figure 2, d'une pompe d'alimentation de structure différente, - la figure 5 est une coupe partielle correspondant à la figure 3, d'une pompe d'alimentation conforme à la figure 4, - la figure 6 est une coupe partielle selon le tracé désigné à la figure 2 par la ligne VI-VI d'une pompe d'alimentation, et, - la figure 7 est un schéma de principe d'une pompe d'alimentation réalisée selon l'invention, qui est constituée de plusieurs étages. La figure i montre un réservoir de carburant , dans lequel est placé un dispositif de transfert de carburant 12. Sur un raccord 14 du dispositif de transfert de carburant 12 est fixée une canalisation sous pression 16 qui conduit à un moteur à combustion interne 18 d'un véhicule, non représenté en détail. Pendant la marche du moteur à combustion interne, le dispositif de transfert en carburant 12 envoie du carburant du réservoir 10 au moteur 18. Le dispositif de transfert de carburant 12 comporte une pompe d'alimentation 20, dont les éléments constitutifs essentiels sont représentés à la figure 6. La pompe d'alimentation 20.comprend un corps 22 qui entoure complètement une chambre 24. La chambre 24 contient une roue à ailettes 26 servant d'élément de transfert; cette roue est logée dans le corps 22 et peut tourner sur un élément support 25. L'élément de support 25 peut être un tourillon fixé au corps sur lequel tourne la roue à ailettes 26. On peut aussi réaliser l'élément de support 25 comme un arbre pouvant tourner sur des paliers, sur lequel est fixée la roue à ailettes 26. La roue 26 comprend sur sa périphérie un grand nombre d'ailettes 28 se développant radialement vers l'extérieur et qui, vues dans le sens de la périphérie de la roue à ailettes, sont placées à distance les unes des autres. Ainsi, on forme respectivement entre deux ailettes 28 voisines l'une de l'autre, des chambres de transfert 30. En outre, la figure 6 montre que le corps 22 de la pompe d'alimentation 20, vu dans le sens de rotation (flèche 32) de la roue à ailettes 26, présente un orifice d'entrée 36 placé à la suite de l'orifice de sortie 34. Les deux orifices 34 et 36 débouchent près des extrémités libres des ailettes 28 dans la chambre du corps 24. Les figures 2 et 3 montrent la configuration de la roue d'ailettes 26, selon les coupes par les lignes II-II et III-III de la figure 6. Les figures 2 et 3 montrent entr'autre une vue en plan des ailettes 28, qui comme indiqué à la figure 6, constituent une couronne complète, annulaire, d'ailettes. Les ailettes 28 sont intégrées sur la zone périphérique dans la roue à ailettes 26 à peu près en forme de disque. Les chambres de transfert 30 existant entre les ailettes 28 voisines les unes des autres sont ouvertes sur un canal annulaire 40 formé en rainure annulaire, qui est réalisé dans la surface enveloppe extérieure de la roue à ailettes 26 et est ouvert en direction de celle-ci. En outre les chambres de transfert 30 débouchent dans le canal annulaire 40, car celui-ci est disposé, vu dans le sens de l'axe de la roue à ailettes 24, à côté de la couronne d'ailettes 28 ou derrière celle-ci. Comme le montre en particulier la figure 3, les parois du corps de pompe 22 sont très proches de la roue à ailettes 26, de sorte qu'il en résulte un fonctionnement particulièrement efficace de la pompe. Quand la roue à ailettes tourne dans le sens de la flèche 32, il se produit dans les chambres de la pompe 30 un courant de circulation indiqué à la figure 3 par la flèche circulaire 42. La naissance de ce courant circulaire (flèche 42) est connue dans le monde technique par des études concernant les pompes appelées régénératives ou pompes Westco. Un élément de séparation 44 placé derrière l'orifice de sortie 34, fixé au corps, vu dans le sens de rotation (flèche 32) de la roue à ailettes 26, réalise la séparation entre la partie d'aspiration (orifice d'admission 36) et la partie sous pression (orifice de sortie 34) de la pompe 20; cet élément de séparation 44, s'enfonce dans le canal annulaire 40 et arrive tout près des limites de celui-ci. Cela apparaît en particulier à la figure 2. L'élément de séparation 44 peut aussi bien être d'une seule pièce avec le corps 22, que constituer aussi une partie constructive séparée et être fixé sur le corps 22. Comme les figures 2 et 3 le montrent en outre, à la base de la rainure, le canal annulaire 40 présente un profil courbe, désigné par 46 à la figure 3. Une réalisation analogue désignée par la référence 48 se retrouve dans les chambres de transfert 30 entre les ailettes voisines 28. Par un choix des dimensions, le rayon 46 devient sans transition le rayon 48. Dans une autre forme de réalisation de la pompe d'alimentation, dont la structure est repré- sentée aux figures 4 et 5, les éléments de construction, comparables aux éléments de construction représentés aux figures 2 et 3, portent des références augmentées de 100 par rapport aux références utilisées dans la forme de réalisation des figures 2 et 3. Ainsi la pompe d'alimentation 120 selon les figures 4 et 5 comprend également une roue à ailettes 126, disposée à rotation dans une chambre 124 d'un corps de pompe 122. En variante de la structure et de la réalisation de la pompe des figures 2 et 3, la roue à ailettes 126 a deux couronnes d'ailettes, qui dans les figures 4 et 5 ont été désignées par les références 128 et 129. Les deux couronnes d'ailettes 128 et 129, vues dans la direction de l'essieu de la roue à ailettes 126, sont disposées à distance l'une de l'autre. De plus, vues en projection dans la direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert 126, les ailettes d'une couronne peuvent être disposées entre les ailettes de l'autre couronne. Une rainure annulaire 140, qui sert de canal annulaire commun pour la pompe 120 est formée entre les deux couronnes. La rainure annulaire 140 est également ouverte vers la surface enveloppe de la roue à ailettes 126. En outre, les chambres de transfert existant entre les ailettes voisines l'une de l'autre des deux couronnes qui correspondent aux chambres de transfert 30 de la figure 6 - débouchent dans le canal annulaire 140. Enfin, ces chambres sont limitées du côté de la roue à ailettes 126 par des courbes 148, qui correspondent aux courbes 48 de la forme de réalisation des figures 2 et 3. Le mode de réalisation des figures 4 et 5 a également un élément de séparation 144 fixé au corps, qui sépare le côté - d'aspiration de la pompe 120 de son côté de refoulement. L'élément de séparation 144 s'enfonce de même complètement dans la rainure annulaire 140 et arrive tout près des limites de celle-ci. La figure 7 montre comment une pompe- construite selon l'invention peut être réalisée d'une façon simple à plusieurs étages. Pour cela, le corps 222 comporte une chambre 224, dans laquelle est logé en rotation un élément de transfert cylindrique 226. Sur l'élément de transfert cylindrique-226, vu dans le sens de l'axe de rotation de l'élément de transfert 226, sont réalisées trois couronnes d'ailettes 228 à une certaine distance l'une derrière l'autre;. chacune d'elles est affecté un canal annulaire 240. Dans l'exemple de réalisation, l'implantation de la couronne d'éléments de transfert et du canal annulaire est réalisée respectivement, comme cela est représenté aux figures 2 et 3. On peut cependant aussi imaginer, de réaliser les étages de pompe individuels selon l'exemple de réalisation des figures 4 et 5. Le corps comporte un orifice d'admission 236 et un orifice d'évacuation 234. En outre des canaux de transmission de flux 250 et 252 traversant le corps 222, conduisent toujours de la zone de la rainure circulaire 240 d'un étage de pompe à la zone de la couronne à ailettes 228 de l'étage de pompe suivant. Pendant la marche de la pompe, le fluide à transporter passe donc de l'orifice d'entrée ou d'aspiration 236 dans la première couronne à ailettes 228 et est envoyé sous pression à partir de là, par le canal de transmission de flux 250, dans la direction de la flèche' 260 vers l'étage de pompe suivant. La pression de transfert y augmente à nouveau, de sorte que le fluide arrive par la rainure annulaire 240 du deuxième étage de pompe et le canal de transmission de fluide 252 correspondant à la flèche 262 dans le troisième étage de pompe, d'o, il quitte la pompe 220 par l'orifice d'évacuation 234 après avoir subi une nouvelle augmentation de pression. Il est clair, que l'allure de la coupe dans le schéma de principe de la pompe à plusieurs étages de la figure 7 ne correspond pas à la réalité. En réalité, les éléments comme par exemple l'élément de séparation, les orifices d'admission et d'évacuation (canaux de transmission de fluide) des étages de pompe individuels, vus dans le sens de rotation de l'élément de transfert, sont décalés les uns par rapport aux autres, ce qui ne peut pas être exprimé à la figure 7. Tous les exemples de réalisation ont en commun, que le canal annulaire est formé comme rainure annulaire et est disposé dans l'élément de transfert. REVENDICATIONS 1>) Dispositif pour le transfert du carburant d'un réservoir à un moteur à combustion interne, en particulier d'un véhicule à moteur, comprenant une pompe d'alimentation (20) à élément de transfert tournant dans une chambre du corps (24) présentant un orifice d'admission (36) et un orifice de refoulement (34), cet élément comporte, autour de l'axe de rotation (25), une couronne d'ailettes (28) disposée dans le sens de la périphérie à une certaine distance les unes des autres et les chambres de transfert délimitées respectivement par deux ailettes voisines l'une de l'autre sont ouvertes sur un canal annulaire (40) qui, vu en direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert est placé au moins approximativement derrière la couronne d'éléments de transfert, dispositif caractérisé en ce que le canal annulaire (40 ou 140) est réalisé comme rainure annulaire et est disposé dans l'élément de transfert (26 ou 126 ou 226). 2') Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de transfert (126) comprend deux couronnes d'ailettes (128, 129) placées à distance l'une de l'autre, entre lesquelles est disposé un canal annulaire commun (140). 3') Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, vu en projection dans la direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert (26 ou 126 ou 226), les ailettes (128) d'une couronne sont disposées entre les ailettes (129) de l'autre couronne. 4') Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, vu en projection dans la direction de l'axe de rotation de l'élément de transfert (26 ou 126 ou 226), les ailettes d'une couronne sont disposées en coïncidence avec les ailettes (129) de l'autre couronne. ') Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, vu dans le sens de rotation de l'élément de transfert, l'orifice d'aspiration est placé à une certaine distance derrière l'orifice de refoulement et les deux orifices débouchent dans le canal annulaire, dispositif caractérisé en ce qu'un élément de séparation (44 ou 144) relié au corps (22) s'enfonce dans le canal annulaire, entre l'orifice de refoulement (34) et l'orifice d'aspiration (36), et arrive tout près de la limite du canal annulaire. 6e) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de transfert (226), vu en direction de l'axe, comprend plusieurs canaux annulaires (240) et couronnes à ailettes coordonnées à ceux-ci et en ce que des canaux annulaires voisins l'un de l'autre sont reliés par des canaux de transmission de flux (250, 252). ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les canaux de transmission de fluide (250, 252) sont insérés dans le corps (222).