Brevet FR2641040A1 — publié le 19900629

264104O POXPE A LIQUIDE, NOTAiXEIT A EAU DE REFROIDISSEXEJT, COXPORTAIT UN ROTOR DAiS U CARTER FERXE PAR US COUVERCLE L'invention concerne une pompe à liquide, comportant un rotor agencé sur un arbre d'entraînement dans la chambre d'un carter et un couvercle fermant la chambre de pompe. Par le brevet allemand DE-AS 12 55 995, on connaît une telle pompe à liquide dotée d'un carter fermé par un couvercle. Un rotor est agence dans le carter de pompe, sur un arbre d'entrainement qui est monté dans un saillant tubulaire du couvercle. Le couvercle est en form e de pot à fond conique et présente un collet qui sert à fixer le couvercle au carter au moyen de vis, un élément d'étanchéité étant intercalé. Cette configuration du couvercle est nécessaire, d'une part afin que le couvercle partant le rotor soit guidé dans l'ouverture du carter et, d'autre part, afin de donner à la forme de la chambre de pompe, par adaptation de la surface du couvercle au rotor, une configuration telle qu'il ne subsiste qu'un petit interstice. Si l'on doit respecter une épaisseur suffisante pour obtenir une réalisation rigide, la forme complexe du couvercle de pompe de cette solution connue exige une fabrication par usinage dans la masse, ou à partir d'une pièce moulée qu'il faut ensuite usiner. L'invention a pour but de réaliser une pompe du genre indiqué au début, qui sera constituée de pièces réalisables de manière simple et 2 6 4 1 0 4 0 précise, faciles à monter, et qui présentera une chambre de pompe assurant un débit particulièrement avantageux. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'une pièce profilée pénétrant dans le carter de la pompe et définissant en partie la forme de la chambre de pompe est agencée sur la surface intérieure du couvercle. Comme, selon l'invention, la configuration de la chambre intérieure du carter de pompe est obtenue, au moins en partie, par une pièce profilée agencée sur le couvercle de pompe, il en résulte que l'avantage de l'invention réside notamment dans le fait que ni le couvercle ni le carter de la pompe ne doivent avoir une forme complexe, difficilement réalisable. Bien que l'épaisseur soit plus grande, le couvercle peut donc être réalisé par exemple en tôle sans qu'il soit nécessaire de recourir à des pressions exagérées ou à des opérations d'emboutissage en plusieurs étapes, et le carter de pompe peut présenter une forme simple, par exemple cylindrique, avec fond plat dans lequel débouchent les canaux d'entrée et sortie. Dans des formes de réalisation avantageuses, la pièce profilée peut être réalisée simplement, par exemple en tant que pièce en matière plastique moulée par injection ou en tant que pièce frittée, être assemblée au couvercle au moyen de saillants formés sur elle, et assumer à la fois le guidage du couvercle dans le carter de la pompe et l'adaptation au rotor. Dans une forme de réalisation avantageuse, l'assemblage de la pièce profilée au couvercle de la pompe s'effectue par vulcanisation. Cette disposition représente une solution particulièrement économique, avec laquelle on évite l'agencement de moyens d'assemblage par vis qui ont une propension à favoriser les fuites, ou par des soudures qui peuvent avoir pour conséquence de déformer les pièces. L'utilisation d'une pièce profilée permet en outre de réaliser de manière très simple, par un profilage approprié, le volume du carter entourant la périphérie du rotor, de sorte que l'on peut ainsi influencer l'écoulement du liquide transporté. L'utilisation d'un élastomère comme matériau constitutif de la pièce profile, ce matériau présentant en outre de bonnes 2 6 4 1 0 4 0 caractéristiques de vulcanisation, permet en outre de donner à la pièce profilée une configuration de joint d'étanchéité dans la région périphérique extérieure, de sorte qu'il n'y a plus besoin d'élément d'étanchéité séparé. Comme, dans le cas o l'arbre d'entraînement traverse le couvercle, il faut aussi une étanchéité en cet endroit afin d'éviter toute fuite du liquide transporté, la pièce profilée peut aussi s'étendre dans le saillant tubulaire du couvercle de pompe recevant le ou les paliers pour l'arbre, et recouvrir une surface pour l'appui d'un anneau d'étanchéité, de sorte que - notamment si la pièce profilée est réalisée en totalité en une seule pièce - on obtient une pièce continue ayant un effet d'étanchéité en tous les points de raccordement du couvercle de pompe. Bien entendu, il n'est pas indispensable que la pièce profilée soit réalisée d'une seule pièce. Selon la configuration, il peut aussi être opportun d'agencer sur le couvercle de poupe des pièces profilées fabriquées séparément. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent: - la figure 1, une coupe transversale du couvercle d'une pompe à eau; - la figure 2, une vue en plan du couvercle de poupe selon la figure 1; - la figure 3, une variante de la figure 1; la figure 4, une autre variante de la figure 1; - la figure 5, une troisième forme de réalisation de l'inventimon; et - la figure 6, une vue en plan du couvercle de pompe selon la figure 5. Sur la figure 1, on a représenté le couvercle i d'une pompe à eau de refroidissement du système de refroidissement d'un moteur à combustion. Au moyen de vis non représentées, ce couvercle est fixé au carter de pompe 2 indiqué en trait mixte. Le couvercle de pompe 1 présente un saillant ou embout tubulaire 3 dirigé vers l'extérieur, 4ui est muni de portées 4 et 5 pour recevoir des roulements portant un arbre d'entraînement 6. Sur cet arbre 6 est fixé, dans la chambre de pompe 8, un rotor de pompe 7 représenté en trait mixte, lequel, peut être mis en rotation de manière connue en soi par des moyens non représentés en détail. De l'eau de refroidissement arrivant par un canal d'arrivée 9 est alors transportée, à l'aide des pales 10 du rotor 7, dans le canal de sortie 11. Dans le présent exemple de réalisation, le carter de pompe 2 est formé par un évidement cylindrique & fond plan, dans le corps du moteur à combustion, et le couvercle de pompe 1 0 est réalisé en tôle épaisse. Une pièce profilée 12 réalisée en élastomère, par moulage par injection, est rapportée par vulcanisation sur la surface intérieure du couvercle de pompe 1. La pièce profilée 12 présente une dépression conique 13 qui est adaptée à la forme du rotor 7 et ne laisse libre qu'un interstice étroit 14 autorisant une rotation sans contact du rotor 7 de la pompe. La pièce profilée 12 présente en outre un contour extérieur cylindrique 15 servant à la réception et au guidage dans le carter de pompe 2. Entre le carter 2 et le couvercle 1 de la pompe, la pièce profilée 12 est aménagée en tant que joint d'étanchéité 16 déployant son effet d'étanchéité sous l'action de la pression d'appui due à l'assemblage par vis. Entre la chambre de pompe 8 et le palier de l'arbre d'entrainement 6, il faut en outre agencer une bague d'étanchéité évitant la sortie de l'eau de refroidissement le long de l'arbre 6 ou du saillant tubulaire 3. Ici, un prolongement en forme de collet 17 de la pièce profilée 12 est introduit dans le saillant tubulaire 3 du couvercle 1 de la pompe, de sorte que la surface d'assise offerte à la bague d'étanchéité se trouve ainsi recouverte. La bague d'étanchéité peut ainsi être insérée avec étanchéité au liquide, en tirant parti de l'élasticité de la pièce profilée 12 ou encore de son prolongement 17. Afin d'accroître le débit, une pièce profilée en forme de coin 18 est agencée dans l'espace intermédiaire entre le pourtour du rotor 7 et la paroi intérieure du carter 2 (figure 2). La pièce profilée en forme de coin 18 est agencée de manière à s'amincir dans le sens de rotation du roter 7, et son extrémité large est ainsi dirigée à l'encontre du liquide transporté par le rotor 7. De la résistance ainsi créée sur. le trajet d'écoulement il résulte une déflexion accrue de l'eau de refroidissement vers le canal de sortie 11, de sorte que le débit de la pompe se trouve finalement accru. Cette pièce profilée en forme de coin 18 est, elle aussi, réalisée en un élastomère, d'un seul tenant avec la pièce profilée 12 ainsi qu'avec le Joint d'étanchéité 16 et le prolongement en forme de collet 17. Dans la variante représentée sur la figure 3, la pièce profilée 12 est réalisée en métal, par exemple par frittage, et est munie de saillants 19 qui traversent des évidements 20 dans le couvercle 1 de la pompe et sont matés sur le côté extérieur de ce couvercle 1. Afin d'assurer l'étanchéité aux points de jonction entre couvercle i et pièce profilée 12, un insert d'étanchéité 22 est agencé dans une dépression correspondante de la pièce profilée 12. Dans la périphérie de la pièce profilée 12 est en outre aménagée une gorge périmétrique dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité de carter 21, par exemple un anneau torique, assurant une fermeture étanche au liquide entre couvercle de pompe 1, pièce profilée 12 et carter 2 de la pompe. La pièce profilée 12 de la forme de réalisation représentée sur la figure 4 est fabriquée par moulage par injection de matière thermoplastique, des saillants 19 étant moulés par injection dans des évidements 20 du couvercle 1 et fixés par formation d'une tête sur le côté extérieur de ce couvercle 1. La réalisation de la pièce profilée 12 ainsi que l'assemblage de celle-ci au couvercle de pompe 1 peuvent être effectués en une seule opération, en plaçant le couvercle 1 dans le moule pour le moulage par injection de la pièce profilée 12 et en formant, simultanément au remplissage du moule d'injection par la matière thermoplastique, les saillants 19 dans les évidements 20 ainsi que leurs têtes. Egalement dans cet exemple de réalisation, un Joint d'étanchéité de carter 21 est agencé dans une gorge périmétrique de la pièce profilée 12, comme décrit à propos de la figure 3. Dans une autre variante, la pièce profilée 18 peut aussi être réalisée sous la forme d'une nervure axiale, faite par exemple en tôle et fixée sur le couvercle 1 par collage, soudage ou analogue. Une telle réalisation est 2 6 4 1040 représentée sur les figures 5 et 6, le couvercle de pompe 1 ayant reçu une forme conique aux fins d'adaptation à la surface frontale du rotor 7, par un simple processus d'emboutissage n'exigeant qu'une faible pression. La nervure est agencée excentriquement par rapport au rotor 7, de sorte qu'il y a, entre rotor 7 et nervure, un espace intermédiaire 23 qui s'élargit dans le sens de rotation du rotor de pompe 7. REVEIIDICATIOiS 1,impe à liquide, comportant un rotor agencé sur un arbre d'entrainement dans la chambre d'un carter et un couvercle fermant la chambre de pompe, caractérisée par le fait qu'une pièce profilée (12, 18)> pénétrant dans le carter de la pompe et définissant en partie la forme de la chambre de pompe (8) est agencée sur la surface intérieure du ccucercle (1). 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18> est immobilisée, en rotation et axialement, sur le couvercle (1). 3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est en matière vulcanisable et est rapportée par vulcanisation sur la surface intérieure du couvercle (1). 4. Pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est munie de saillants (19) par lesquels elle est fixée dans des évidements correspondants (20) du couvercle (1). 5. Pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est en une matière plastique thermo- durcissable. 6. Pompe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est en une nmatière thermoplastique, et par le fait que, pour l'immobiliser en position, des saillants (19) de cette pièce profilée (12) sont moulés par injection dans des évidements (20) du couvercle (1). ?. Pompe selon l'une quelconque des revendications des revendications précédentes, caractérisée par le fait l'agencement, sur le couvercle (1), d'une pièce profilée (12, 18) par laquelle l'espace compris entre le couvercle (1) et le rotor (7) est comblé au moins dans une région annulaire, à l'exception d'un faible interstice (14) assurant la possibilité de rotation sans contact du rotor (7). 8. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par l'agencement, sur le couvercle (1), d'une pièce profilée (18) pénétrant dans l'espace intermédiaire formé par le pourtour du rotor (7) et par la paroi intérieure du carter (2). 9. Pompe selon la revendication 8, caractérisée par le fait que la pièce profilée (16) pénétrant dans l'espace intermédiaire compris entre le pourtour du rotor (7) et la paroi intérieure du carter de rotation du rotor (7). 10. Pompe selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la pièce profilée (18) est formée par une nervure agencée sur le couvercle (1), de manière excentrée par rapport au rotor (7), de manière que l'espace intermédiaire (23) entre l'Aue et le rotor (7) s'élargisse dans le sens de rotation du rotor (7). 11. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12) entre le couvercle (1) et le rotor (7) est d'un seul tenant avec la pièce profilée (18) entre carter (2) et rotor (7). 12. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un couvercle présentant un saillant tubulaire dirigé vers l'extérieur, pour le montage de l'arbre d'entraînement, caractérisée par le fait qu'une pièce profilée (12, 18) pénétrant dans le saillant tubulaire (3) et munie d'un prolongement en forme de collet (17) pour recevoir un anneau d'étanchéité est agencée sur le couvercle (1). 13. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est aménagée, sur sa périphérie extérieure, pour recevoir un joint d'étanchéité de carter (21). 14. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la pièce profilée (12, 18) est conçue et réalisée pour former, sur sa périphérie extérieure, un joint d'étanchéité (16) entre le carter (2) et le couvercle (1) de la pompe. 15. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'un joint d'étanchéité intercalaire (22) est agencé entre la pièce profilée (12, 18) et le couvercle (1) de la pompe.