Brevet FR2728310A1 — publié le 19960621

" Ensemble de transfert de carburant pour alimenter un mo- teur " Etat de la technique L'invention concerne un ensemble de transfert pour transférer du carburant d'un réservoir de carburant, comprenant une pompe de transfert entraînée par un moteur électrique, un préfiltre de carburant en amont, du côté de l'aspiration de la pompe, ainsi qu'un filtre principal de carburant en aval, du côté pression de la pompe, et un pot de filtre recevant le préfiltre et le filtre principal ain- si que la pompe de transfert et le moteur électrique, ce pot ayant une ouverture d'entrée recouverte par le préfil- tre, une chambre centrale coaxiale au pot en son milieu, recevant la pompe de transfert et le moteur électrique, une chambre annulaire concentrique à la précédente et entourant celle-ci pour recevoir le filtre principal, ainsi qu'un couvercle de filtre fermant de manière étanche le pot de filtre, comportant un ajutage de pression débouchant dans la chambre annulaire pour le branchement d'une conduite de pression et un canal reliant la chambre annulaire à la chambre centrale. On connaît déjà un tel ensemble de transfert tel que proposé dans le document P 4414281. On peut le pré- assembler à l'extérieur du réservoir pour le monter complet dans le réservoir. Cela diminue la fabrication et le mon- tage. La pompe de transfert et le moteur électrique de l'ensemble de transfert déjà proposés sont réunis dans un boîtier commun équipé d'ajutages d'aspiration d'un côté du boîtier et d'ajutages de pression de l'autre côté du boî- tier, dans la chambre centrale du pot du filtre. En cas de défaut de la pompe de transfert ou du moteur électrique, il faut changer tout l'ensemble du boîtier. Avantages de la présente invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un ensemble de transfert selon le type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la pompe de transfert est un ensemble séparé du moteur électrique et se compose d'un couvercle d'aspiration por- tant un ajutage d'aspiration, une plaque d'appui qui s'ap- puie contre ce couvercle et comporte un passage pour l'axe de sortie du moteur électrique ainsi qu'une collerette de butée pour le boîtier du moteur électrique, et un rotor de pompe placé dans une chambre de pompe délimitée par le cou- vercle d'aspiration et une plaque d'appui, ce rotor ayant un logement d'enfichage pour une liaison de forme pour l'axe de sortie du moteur électrique, la chambre centrale comportant, à proximité de sa face frontale tournée vers le préfiltre, un épaulement d'appui, annulaire, contre lequel s'appuie le couvercle d'aspiration, et des éléments d'appui pénétrant dans la chambre centrale sont prévus sur le cou- vercle de filtre, ces éléments d'appui venant s'appliquer contre la face frontale du boîtier du moteur opposée à celle de la pompe, lorsque le pot de filtre est fermé par le couvercle de filtre et bloque axialement ce boîtier avec sa face frontale tournée vers la pompe contre la collerette d'appui de la plaque d'appui. L'ensemble de transfert selon l'invention offre l'avantage d'être réalisé selon une technique modulaire lo- gique, offrant à la fois les avantages de coût et de fabri- cation ainsi que d'entretien. Le moteur électrique et la pompe de transfert sont des pièces séparées que l'on peut remplacer séparément. L'ensemble de transfert lui-même peut se monter et se démonter très rapidement. La pompe de transfert présente une construction très simple pour le temps de montage et se compose uniquement de trois pièces réalisées de préférence en matière plastique; au montage, ces trois pièces sont simplement placées l'une derrière l'autre dans la chambre centrale. Leur fixation dans l'or- dre fonctionnel correct se fait automatiquement après la mise en place du moteur électrique dont le boîtier contient le stator et le rotor, et après fermeture du pot du filtre par le couvercle du filtre. I1 est possible de pré- assembler la pompe avant de la placer dans le pot du fil- tre. Selon un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, les éléments d'appui sont réalisés de manière élastique sur le couvercle du filtre pour que le moteur électrique et la pompe de transfert puissent être fixés dans la chambre centrale du pot du filtre en étant bloqués axialement, indépendamment des tolérances de fabrication. Selon un développement de l'invention, le couver- cle d'aspiration et la plaque d'appui peuvent être reliés entre eux avec interposition du rotor de la pompe, pour pré-assembler la pompe à l'aide d'un élément de montage; celui-ci se présente avantageusement sous la forme d'un manchon entourant la périphérie du couvercle d'aspiration et de la plaque d'appui en débordant, par un bord serti, de la face frontale du couvercle d'aspiration ou de la plaque d'appui. La pompe de transfert pré-assemblée réduit le temps de montage puisqu'il s'agit d'un ensemble complet mais, en cas de-défaut, il faut la changer complètement. Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, dans le canal réalisé dans le couvercle du filtre pour relier la chambre centrale à la chambre annu- laire, il est prévu un clapet anti-retour dont le sens d'ouverture est dirigé vers la chambre annulaire. Ce clapet anti-retour garantit qu'après l'arrêt du moteur électrique, la pression en amont du clapet anti-retour ne chute pas en dessous d'une pression prédéterminée, c'est-à-dire la pres- sion de fermeture du clapet anti-retour; cela est néces- saire pour permettre un fonctionnement correct au démarrage de l'ensemble de transfert comprenant le moteur électrique et la pompe de transfert. Dessins La présente invention sera décrite à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur les dessins an- nexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un ensemble de transfert de carburant contenu dans un réser- voir à carburant, et - la figure 2 montre un détail selon une vue ana- logue à celle de la figure 1, correspondant à une variante de réalisation de l'ensemble de transfert. Description de l'exemple de réalisation L'ensemble de transfert représenté en coupe lon- gitudinale à la figure 1 se place dans un réservoir à car- burant 10 en passant par une ouverture 11 prévue dans le réservoir; cet ensemble est bloqué dans le réservoir 10 dans la direction radiale et dans la direction axiale. L'ouverture 11 du réservoir 10 se ferme par une bride de réservoir 12 portant de manière connue un régulateur de pression 13 ainsi qu'un ajutage de raccordement 14 pour une conduite d'alimentation de carburant reliée au moteur à combustion interne, et un ajutage de raccordement 15 pour une conduite de retour de carburant venant du moteur à com- bustion interne. Les ajutages 15, 16 traversent par leurs embouts tubulaires 16, 17, la bride de réservoir 12 pour arriver jusqu'à l'intérieur du réservoir 10. Sur l'embout tubulaire 16, on a emmanché un tuyau de pression 18 qui re- lie l'ajutage de raccordement 14 à un ajutage de pression 32 de l'ensemble de transfert. L'élément tubulaire 17 re- çoit un tuyau de liaison 19, emmanché, qui relie l'ajutage de branchement 15 à un tube plongeur 20 du réservoir 10, débouchant librement à proximité du fond du réservoir 10. L'ensemble de transfert comprend une pompe 21, un moteur électrique 22 distinct de la pompe 21 et servant à entraîner cette dernière, un préfiltre de carburant 23 en amont du côté d'aspiration de la pompe de transfert 21, un filtre principal de carburant 24 prévu du côté de la pres- sion de la pompe de transfert 21, ainsi qu'un pot de filtre 26 fermé par un couvercle de filtre 25, recevant la pompe de transfert 21, le moteur électrique 22 et les deux fil- tres 23, 24. Le pot de filtre 26 comporte pour cela une chambre centrale coaxiale 27 et une chambre annulaire 28 entourant de manière concentrique la chambre centrale 27. La chambre annulaire 28 est fermée au niveau du fond du pot opposé au couvercle de filtre 25. Une collerette annulaire 29 est reliée en une seule pièce avec le fond de la chambre annulaire 28, intégrant un fond intermédiaire 30 muni d'un perçage traversant 31 et qui recouvre partiellement le côté du fond de la chambre centrale 27. L'ouverture de la colle- rette 29 est recouverte par un préfiltre 23 placé à cet en- droit. Dans ou sur le couvercle de filtre 25, il y a l'ajutage de pression 32 relié au tuyau de pression 18, un passage de connecteur 33 pour le branchement électrique du moteur 22, et un canal 34 reliant la chambre centrale 27 à la chambre annulaire 28. Les embouchures du canal dans la chambre centrale 27 et dans la chambre annulaire 28 portent les références 341 et 342. La chambre annulaire 28 reçoit le filtre principal 24 également de forme annulaire; ce filtre est séparé de manière étanche par rapport au fond de la chambre annulaire 28 et du couvercle du filtre 27, par des éléments d'étanchéité 35, 36, annulaires. Avec les deux éléments d'étanchéité 35, 36, le filtre principal 24 subdi- vise la chambre annulaire 28 en deux segments de chambre concentriques. L'embouchure 342 du canal 34 dans la chambre annulaire 28 se trouve dans le segment de chambre exté- rieur, alors que l'embouchure 321 de l'ajutage de pression 32 se trouve dans la chambre annulaire 28 au niveau du seg- ment intérieur de la chambre. Un clapet anti-retour 37 équipe le canal 34. Ce clapet s'ouvre en direction de la chambre annulaire 28. Le clapet anti-retour 37 comporte de manière connue un organe d'obturation 38 pressé par un res- sort de clapet 39 contre un siège de soupape 40 réalisé dans le canal 34. Le moteur électrique 22 et la pompe de transfert 21 sont logés dans la chambre centrale 27 du pot de filtre 26. La chambre centrale cylindrique 27 est munie, à proxi- mité de sa face inférieure, d'un épaulement d'appui 41, an- nulaire. La pompe de transfert 21 se compose d'un couvercle d'aspiration 42 sur lequel est formé en une seule pièce un ajutage d'aspiration 43, une plaque d'appui 44 qui s'appuie contre le couvercle d'aspiration 42, et un rotor de pompe placé concentriquement dans la chambre de pompe 46 com- prise entre le couvercle d'aspiration 42 et la plaque d'ap- pui 44, ainsi qu'une cavité coaxiale 47 pour recevoir par une liaison par la forme, par enfichage, l'axe de sortie 48 du moteur électrique 22. Lorsqu'on monte la pompe de trans- fert 21, on introduit tout d'abord le couvercle d'aspira-25 tion 42 dans la chambre annulaire 28; par son ajutage d'aspiration 43, le couvercle traverse le perçage 31 du fond intermédiaire 30 et s'appuie contre l'épaulement d'ap- pui 41 dans la chambre centrale 37. Puis on place le rotor de pompe 45 et enfin la plaque d'appui 44 qui assure le centrage du rotor de pompe 45. La plaque d'appui 44 est munie d'un passage 49 coaxial et porte sur sa face arrière opposée au couvercle d'aspiration 42, une collerette de butée 50 annulaire. Lorsqu'on place le moteur électrique 22 dans la chambre centrale 27, son axe de sortie 48 glisse à travers le pas- sage 49 de la plaque d'appui 44 et pénètre par une liaison par la forme dans la cavité 47 du rotor de pompe 45. La face frontale du boîtier 51 du moteur électrique 22 s'ap- puie contre la collerette formant butée 50. Sur la face in- férieure du couvercle de filtre 25, il y a des éléments d'appui 52, élastiques, pénétrant à l'intérieur de la cham- bre centrale 27. Ces éléments sont dimensionnés pour qu'après la fermeture du pot de filtre 26, ils appuient le couvercle de filtre 25 par la face frontale du boîtier 51 du moteur électrique 22, du côté opposé à l'axe de sortie 48, en exerçant une légère force axiale. Le moteur électri- que 22 est ainsi poussé contre la collerette 50 de la pla- que d'appui 44 et fixe à son tour, par la plaque d'appui 44, le couvercle d'aspiration 42 contre l'épaulement d'ap- pui 41 dans la chambre centrale 27. L'ensemble de transfert comprenant la pompe 21 et le moteur électrique 22 est ainsi bloqué axialement et radialement dans le pot de filtre 26. Comme déjà indiqué, l'ensemble de transfert est lui-même bloqué axialement et radialement dans le réservoir de carburant 10. Pour cela, entre le pot de filtre 26 et la paroi intérieure du réservoir 10, il y a des éléments de liaison élastiques 53 ainsi qu'un moyen de blocage 54 con- tre le coulissement axial. Lorsque le moteur électrique 22 est branché sur l'alimentation par des fiches de contact 55 introduites à travers le passage de connecteur 33, ce qui se fait par l'intermédiaire du câble 56 et du manchon 57, l'ensemble de transfert décrit ci-dessus fonctionne de la manière sui- vante: A travers l'ajutage d'aspiration 43, la pompe 21 entraînée par le moteur électrique 22 aspire du carburant à travers le préfiltre 23 à partir du réservoir de carburant 10. Le carburant est mis en pression de façon connue dans la pompe de transfert 21 et passe dans la chambre centrale 27 puis de là par le canal 34 et à travers le clapet anti- retour 37 qui s'ouvre dans ce sens, pour passer dans le segment de chambre extérieur de la chambre annulaire 28. De là, le carburant traverse le filtre principal 24, arrive dans le segment de chambre intérieur de la chambre annu- laire 28 et passe par l'ajutage de pression 32, le tuyau de pression 18 et l'ajutage 14 pour arriver dans la conduite d'alimentation du moteur à combustion interne. Le carburant qui revient par la conduite de retour du moteur à combus- tion interne, passe par l'ajutage 15, le tuyau de liaison 19 et le tuyau plongeur 20 pour revenir dans le réservoir 10. L'ensemble de transfert de carburant qui n'est représenté que partiellement en coupe longitudinale à la figure 2, est une variante de l'ensemble de transfert dé- crit ci-dessus uniquement au niveau de la réalisation de la pompe de transfert 21; les autres éléments correspondent à ceux décrits ci-dessus, de sorte que les mêmes pièces por- tent les mêmes références. La pompe de transfert 21 est composée de la même manière du couvercle d'aspiration 42 muni de l'ajutage d'aspiration 43, de la plaque d'appui 44 et de la roue de pompe 45; pour permettre le pré- assemblage à l'extérieur du pot de filtre 26, il est prévu un élément de montage maintenant les trois composants de la pompe de transfert 21 dans leur position correcte pour le fonctionnement. Pour cela, à la périphérie du couvercle d'aspiration 42 et de la plaque d'appui 44, on a engagé un manchon 58 dont les faces frontales sont serties pour que chaque fois un bord serti entoure le couvercle d'aspiration 42 ou la plaque d'appui 44. La pompe de transfert 21 ainsi pré-assemblée est placée comme ensemble complet dans la chambre centrale 27 du pot de filtre_26; le manchon 58 s'appuie alors contre l'épaulement d'appui 41 réalisé dans la chambre centrale 27. Pour assurer l'étanchéité de la pompe de transfert 21 par rapport à la paroi intérieure de la chambre centrale 27, on prévoit un joint annulaire 59 placé entre la périphérie extérieure de la plaque d'appui 44 et la paroi intérieure de la chambre centrale 27. R E V E N D ICATIONS 1 ) Ensemble de transfert pour transférer du car- burant d'un réservoir de carburant, comprenant une pompe de transfert (21) entraînée par un moteur électrique (22), un préfiltre de carburant (23) en amont, du côté de l'aspira- tion de la pompe (21), ainsi qu'un filtre principal de car- burant (24) en aval, du côté pression de la pompe (21), et un pot de filtre (26) recevant le préfiltre et le filtre principal (23, 24) ainsi que la pompe de transfert (21) et le moteur électrique (22), ce pot ayant une ouverture d'en- trée recouverte par le préfiltre (23), une chambre centrale (27) coaxiale au pot (26) en son milieu, recevant la pompe de transfert (21) et le moteur électrique (22), une chambre annulaire (28) concentrique à la précédente et entourant celle-ci pour recevoir le filtre principal (24), ainsi qu'un couvercle de filtre (25) fermant de manière étanche le pot de filtre (26), comportant un ajutage de pression (32) débouchant dans la chambre annulaire (28) pour le branchement d'une conduite de pression (18), et un canal (34) reliant la chambre annulaire (28) à la chambre cen- trale (27), caractérisé en ce que la pompe de transfert (21) est un ensemble séparé du moteur électrique (22) et se compose d'un couvercle d'aspiration (42) portant un ajutage d'aspiration (43), une plaque d'appui (44) qui s'appuie contre ce couvercle et comporte un passage (49) pour l'axe de sortie (48) du moteur électrique (22) ainsi qu'une col- lerette de butée pour le boîtier (51) du moteur électrique (22), et un rotor de pompe (45) placé dans une chambre de pompe (46) délimitée par le couvercle d'aspiration (42) et une plaque d'appui (44), ce rotor ayant un logement d'enfi- chage (47) pour une liaison de forme pour l'axe de sortie (48) du moteur électrique (22), la chambre centrale (28) comportant, à proximité de sa face frontale tournée vers le préfiltre (23), un épaulement d'appui (41), annulaire, con- tre lequel s'appuie le couvercle d'aspiration (42), et des Il éléments d'appui (52) pénétrant dans la chambre centrale (27) sont prévus sur le couvercle de filtre (25), ces élé- ments d'appui venant s'appliquer contre la face frontale du boîtier (51) du moteur opposée à celle de la pompe (21), lorsque le pot de filtre (26) est fermé par le couvercle de filtre (25) et bloque axialement ce boîtier avec sa face frontale tournée vers la pompe (21) contre la collerette d'appui (50) de la plaque d'appui (44). 2 ) Ensemble de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins les éléments d'appui (52) sont élastiques. 3 ) Ensemble de transfert selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le couvercle d'aspiration (42) et la plaque d'appui (44) sont reliés par un élément de montage. 4 ) Ensemble de transfert selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de montage est un man- chon (58) entourant la périphérie du couvercle d'aspiration (42) et la plaque d'appui (44), ce manchon ayant sur sa face frontale chaque fois un bord serti entourant le cou- vercle d'aspiration (42) ou la plaque d'appui (44). ) Ensemble de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le canal (34) du couvercle de filtre (25) comporte pour la liaison entre la chambre centrale et la chambre annulaire (27, 28), un clapet anti-retour (37) s'ouvrant en direction de la chambre annulaire (28).