FR2568973A1 - Clapet d'echappement pour pompe rotative a engrenage et moteur immerge pour carburant - Google Patents

Abstract

CLAPET D'ECHAPPEMENT ET DE DETENTE POUR POMPE A CARBURANT. UN CORPS DE CLAPET 290 A UNE ENTREE 300, UNE SORTIE 296 ET UN ALESAGE 294 LOGEANT UNE SOUPAPE TUBULURE 302 QUI FORME AVEC LE CORPS 290 ET UNE BILLE 292 UN PASSAGE DE DETENTE 294-326 ENTRE LES ENTREE ET SORTIE, UN PREMIER RESSORT 306 SOLLICITE LA BILLE VERS L'ENTREE ET LA SOUPAPE VERS LA SORTIE, LA BILLE POUVANT COOPERER AVEC L'ENTREE POUR FORMER UN PASSAGE EN DERIVATION; LA SOUPAPE EST TRAVERSEE PAR UN PASSAGE D'ECHAPPEMENT 314 QUE PEUT FERMER LA BILLE; UN SECOND RESSORT 304 SOLLICITE LA SOUPAPE VERS L'ENTREE POUR OBTURER NORMALEMENT LE PASSAGE DE DETENTE 294, 326, LA VAPEUR SOUS PRESSION S'ECHAPPANT ALORS PAR LES PASSAGES DE DERIVATION ET D'ECHAPPEMENT 314 JUSQU'A CE QUE LA PRESSION DU FLUIDE SURMONTE LA RESISTANCE DU PREMIER RESSORT 306, LA BILLE FERMANT ALORS LE PASSAGE D'ECHAPPEMENT 314; LA PRESSION DU FLUIDE POMPE SE DETEND ET LE PASSAGE DE DETENTE S'OUVRE QUAND LA PRESSION DU FLUIDE DEPASSE UNE VALEUR PREDETERMINEE POUR SOLLICITER LA SOUPAPE VERS LE PASSAGE DE SORTIE 296 AFIN D'OUVRIR LE PASSAGE DE DETENTE 294-326. APPLICATION NOTAMMENT AUX SYSTEMES D'ALIMENTATION DE MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

- I -

La présente invention concerne les pompes à carburant et plus par-

ticulièrement les pompes à carburant comportant des clapets détendeurs

et/ou d'échappement.

Jusqu'à présent, les pompes électriques rotatives à moteur immergé du type à engrenage, n'ont pas utilisé des clapets d'échappement pour évacuer les vapeurs de carburant, du fait qu'une telle pompe, lorsqu'elle tourne à son régime normal, n'a pas un rendement suffisant pour pomper des gaz tels que les vapeurs de carburant, en comparaison de liquides

tels que l'essence de pétrole. Il est courant que n'importe quelle pom-

pe à carburant dégage des vapeurs de carburant. Les pompes rotatives à

engrenage qui ne satisfont pas les tolérances de fabrication et de mon-

tage les plus serrées, et qui présentent des défauts de planéité et de

parallélisme, ne peuvent pas s'auto-amorcer en présence d'une charge im-

portante quelconque. Cependant, dans une pompe rotative à engrenage du genre comportant un clapet de retenue à la sortie de pompe pour empêcher

tout contre-courant en provenance du moteur, de telles pressions de va-

peur continuent de s'accumuler à mesure que le moteur continue de tourner et d'engendrer de la chaleur. Le peu de fluide qui parvient à pénétrer par l'admission de la pompe est évaporé jusqu'au point o la pression de

vapeur refoule le carburant à travers l'admission, à contre-courant.

Dans le pompage de carburant dans une pompe rotative à engrenage à

moteur immergé, il faut respecter des conditions particulières de pres-

sion pour éviter l'établissement de pressions excessives dans le système fermé d'alimentation, et cela pour des raisons évidentes. Par conséquent, il faut prévoir un clapet d'échappement. La double fonction d'évacuer la

vapeur sous pression jusqu'au moment o le liquide parvient au clapet d'é-

chappement et de détendre la pression du fluide au-delà d'une limite pré-

déterminée dans les pompes à carburant du type rotatif à engrenage, est

inconnue jusqu'à présent.

La présente invention est basée sur le fait qu'il est souhaitable

de pouvoir combiner les fonctions d'un clapet d'échappement et d'un cla-

pet détendeur afin de réaliser un clapet unique à faible prix de revient

que l'on peut utiliser avec une pompe à carburant du type rotatif à en-

grenage, notamment une pompe à carburant du type à moteur immergé.

Conformément à la présente invention, il est prévu un clapet d'é-

chappement et de détente pour évacuer les gaz ou vapeurs retenus et qui proviennent d'une pompe à carburant, et pour détendre la pression du

fluide lorsqu'elle dépasse une valeur prédéterminée de détente.

Ce clapet d'échappement et de détente comprend une bille qui sert -2 -

d'obturateur, une soupape tubulaire traversée par un passage d'échappe-

ment qui entoure la bille et peut être fermée par celle-ci, ainsi qu'un corps de clapet pourvu d'un passage d'entrée, d'un passage de sortie et d'un alésage de clapet situé entre ces deux passages et qui contient la bille et la soupape tubulaire. La soupape tubulaire et le corps de clapet forment un passage d'échappement, normalement fermé, entre le passage d'entrée et le passage de sortie. Un premier ressort interposé entre la bille et la soupape tubulaire sollicite la bille vers le passage d'entrée et la soupape tubulaire vers le passage de sortie. La bille peut coopérer avec le passage d'entrée pour établir un passage en dérivation constamment ouvert pour les vapeurs, grâce à l'adoption d'un siège de bille imparfait,

à fuite ou à dérivation, ménagé entre la bille et le passage d'entrée, m9-

me lorsque la bille est en contact avec ce passage d'entrée. La soupape tubulaire est traversée par un passage d'échappement qui peut être obturé par la bille. Un second ressort, interposé entre la soupape tubulaire et

le passage de sortie, sollicite la soupape tubulaire vers le passage d'en-

trée afin de fermer normalement le passage d'échappement. La pression de

vapeur est détendue à travers le passage en dérivation et le passage d'é-

chappement jusqu'à l'instant o la pression du fluide surmonte la résis-

tance du premier ressort de manière à déplacer la bille pour qu'elle fer-

me le passage d'échappement. La pression du fluide est détendue lorsque le passage d'échappement est ouvert par une pression du fluide ayant une valeur prédéterminée, de façon à déplacer la soupape tubulaire vers le

passage de sortie.

Par conséquent, l'un des buts primaires de la présente invention consiste à prévoir un type nouveau et perfectionné de pompe électrique

à moteur immergé.

Un autre but primaire de la présente invention consiste à prévoir

une pompe à carburant du type précité, comportant un clapet combiné d'é-

chappement et de détente.

En outre, la présente invention a également pour but primaire de prévoir une pompe à carburant du genre sus-indiqué, dans laquelle le clapet d'échappement et de détente comprend deux organes obturateurs ou

soupapes qui coopèrent entre eux dans un alésage commun de clapet.

D'autre part, la présente invention a aussi pour but de prévoir un clapet d'échappement et de détente du genre précité, dans lequel le

premier organe obturateur s'applique contre un siège imparfait ou à fui-

te, de façon à établir entre le premier organe obturateur et le siège un

passage de dérivation, ce premier organe obturateur étant déplace de fa-

-3 - çon à obturer un passage d'échappement formé à travers le second organe

obturateur dès que la pression du carburant dans la pompe dépasse une va-

leur déterminée.

Enfin, la présente invention concerne un clapet d'échappement et de détente du type précité dans lequel le second organe obturateur établit un passage de détente normalement fermé dans l'alésage de la soupape et

se déplace pour ouvrir ce passage de détente lorsque la pression du flui-

de atteint une valeur-limite.

L'on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels

La FIGURE 1 est une vue en bout d'un mode de réalisation d'une pom-

pe électrique immergée à carburant, du type rotatif et à engrenage, dans laquelle on a incorporé certaines caractéristiques propres à la présente invention

La FIGURE 2 est une coupe transversale axiale de la pompe à carbu-

rant, et à engrenage selon la Figure 1, la coupe étant faite suivant la li.gne 2-2 de la Figure 1;

La FIGURE 3 est une coupe transversale radiale de la pompe à carbu-

rant et à engrenage selon la Figure 2, la coupe étant faite suivant la ligne 3-3 de cette Figure 2;

La FIGURE 4 est une coupe transversale radiale de la pompe représen-

tée Figure 2, la coupe étant faite suivant la ligne 4-4 de cette Figure 2; La FIGURE 5 est une vue agrandie. et exagérée de certaines parties de l'arbre d'induit et de la roue interne de l'engrenage de la pompe;

La FIGURPE 6 est une vue en coupe transversale du carter de refoule-

ment avec un clapet de retenue et un clapet de sûreté de la pompe à en-

gzenage de la Figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 6-6 de cette Figure 1 La FIGURE 6A est une coupe transversale montrant un siège de clapet défectueux et une bille dans le clapet de sreté de la Figure 6, la coupe

étant faite suivant la ligne 6A-6A de cette Figure 6-

La FIGURE 7 est une vue en coupe de la pompe représentée Figure 2, cette coupe étant faite dans le sens des flèches 7-7 de cette Figure; La FIGURE 8 est une vue partielle en plan d'une partie de la Figure 2, qui montre l'orientation du carter de refoulement grâce à l'usage d'une languette de repérage disposée entre les deux aimants du moteur; La FIGURE 9 est une éclatée en perspective de la pompe électrique rotative représentée sur les Figures 1 à 8;

La FIGURE 9A est une vue en perspective d'un dispositif d'accouple-

ment prévu entre l'arbre d'induit et la roue interne de la pompe rotative 8973 représentée sur les Figures 1 à 9;

La FIGURE 9B est une vue en perspective d'une variante, noins pré-

férable, de réalisation de l'armature représentée sur les Figures 7 et 9;

La FIGURE 10 est une vue partielle en coupe d'une partie de varian-

te de réalisation du carter de sortie de pompe ou de refoulement, o l'on voit un clapet -e sûreté et un palier oscillant pour supporter en rotation une partie terminale de l'arbre d'induit; La FIGURE 10A est une vue en perspective de certaines parties d'une version modifiée du palier de support et du carter de refoulement ou de sortie de pompe de la Figure 10, o. l'on voit la disposition à tenon et mortaise de ce palrier, prévue pour limiter la rotation circonférentielle du coussinet;

La FIGURE 11 est une vue en perspective de l'organe' mobile du cla-

pet de sûreté représenté Figure 10; La FIGURE 12 est une vue en plan d'une variante de réalisation du carter de sortie de pompe ou de refoulement de la Figure 10; La FIGURE 13 est une -vue par en-dessous montrant la disposition interne de la variante du carter de sortie de pompe ou de refoulement de la Figure 12; La FIGURE 14 est une vue en coupe transversale, mais uniquement de la variante du carter de refoulement des Figures 10, 12 et 13, cette coupe étant faite suivant la liane 14-14 de la Figure 12; La FIGURE 15 est une vue en coupe faite uniquement à travers le carter de refoulement des Figures 10, 12, 13 et 14 suivant la ligne 15-15 de la Figure 12, et

La FIGURE 16 est une vue éclatée, en perspective, montrant certai-

nes caractéristiques de la variante de réalisation du carter de sortie

de pompe ou de refoulement, certains éléments de ce carter étant repré-

sentés en arrachement partiel.

Si l'on se réfère tout d'abord aux Figures 2 et 9, on voit sur celles-ci un ensemble de pompe électrique rotative à engrenage, pour carburant ou autre fluide contenu par exemple dans un réservoir à

carburant (non représenté) de manière à alimenter en carburant sous pres-

sion un appareil utilisateur tel que, par exemple, un moteur à combustion interne (non représenté). L'ensemble moteur-pompe rotatif ou la pompe 10

comprend un bottier épaulé et tubulaire 12 qui renferme un carter d'ad-

mission 14 de la pompe, un ensemble de pompe rotative à engrenage 16, une chemise cylindrique de circulation du flux moteur 17, un flasque à

lumière de refoulement 180 et un ensemble de moteur électrique 20 appli-

qué hermétiquement contre un carter de refoulement 18 et supporté entre

le carter d'admission 14 de la pompe et le carter de refoulement 18.

Le bottier épaulé et tubulaire 12 se termine à une extrémité par un bord rabattu vers l'intérieur, désigné en 22, afin de former un joint contre un épaulement annulaire 24 qui fait saillie radialement vers l'ex- térieur sur le carter de refoulement 18. Entre ce bord rabattu 22 et son extrémité opposée, le bottier épaulé et tubulaire 12 présente un alésage interne 26 qui forme une chambre cylindrique 28 destinée à recevoir le moteur proprement dit, cet alésage 26 se terminant par un épaulement 32 o prend naissance, en direction de ladite extrémité opposée du bottier 12, un second alésage 30 qui forme à son tour une chambre cylindrique 34 destinée à recevoir la pompe proprement dite et qui est suivi dans la mêmen direction par un troisième alésage plus petit 36 qui constitue la chambre d'admission 38 de la pompe. Cette chambre d'admission 38 peut

être mise en communication, selon le mode connu, avec une source de car-

burant (non représentée), par exemple par l'intermédiaire d'un coupleur

hydraulique de type connu, d'une canalisation et d'un filtre (non repré-

sentés). Réalisé d'une seule pièce moulée sous pression, par exemple en

zinc, le carter d'admission et de pompe 14 présente une périphérie exté-

rieure 40 de forme cylindrique qui s'ajuste dans l'alésage 30 destiné à

recevoir la pompe dans la chambre 34 du bottier épaulé et tubulaire 12.

L'extrémité côté admission du carter d'admission et de pompe 14 se ter-

mine par un moyeu tubulaire 42 qui fait saillie dans l'alésage 36 et aussi dans la chambre d'admission 38 du bottier épaulé et tubulaire 12, et présente en outre un alésage épaulé 44 dont la structure et le rôle seront précisés davantage par la suite. L'extérieur cylindrique 45 de ce moyeu tubulaire 42 est séparé, par un espace annulaire 46, d'une rondelle élastique annulaire 48 dont le diamètre interne 50 porte contre un siège

annulaire 52 qui fait saillie axialement vers l'intérieur du bottier é-

paulé et tubulaire 12. La rondelle élastique 48 est bloquée axialement

et radialement par sa partie diamétralement extérieure 54 dans un embré-

vement 56 formé dans la face côté admission 58 du carter d'admission et de pompe 14, juste en retrait de la surface périphérique cylindrique 40

de ce carter 14.

L'ensemble du moteur électrique 20 comprend un arbre d'induit 60

ayant une extrémité 62 côté entrée et une extrémité 64 côté sortie, cha-

que extrémité 62, 64 étant montée en rotation grâce à un palier ou cous-

sinet tubulaire correspondant, ou dans des roulements à billes 66 et 68,

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montés à glissement sur ces extrémités et supportés élastiquement par des joints toriques respectifs 70 et 72, logés l'un 70 dans un alésage 74 du carter d'admission et de pompe 14 et l'autre 72 dans un alésage 76 du

carter de refoulement 18. Le coussinet ou palier tubulaire 66 est lubri-

fié et refroidi par le carburant qui circule dans la chambre 38, tandis que le palier ou coussinet tubulaire 68 est lubrifié à travers des fentes

axiales 75 réparties tout autour de la périphérie de l'alésage 74. L'ar-

bre d'induit 60 est disposé sensiblement le long de l'axe central d'é-

coulement 78 qui traverse l'ensemble immergé 10 du moteur et de la pompe rotative, sa position axiale étant arrêtée par une rondelle de butée 182 sollicitée contre le siège 184 de cette rondelle et qui fait partie de la plaque de refoulement ou à lumière de refoulement 180 de la pompe, grâce à l'attraction magnétique qui se produit entre les aimants 240 et 242, d'une part, et l'empilage de t8les d'induit, d'autre part. Le palier 66 du côté admission est maintenu en place grâce à un épaulement 80 qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir du palier tubulaire 66, et

aussi à un épaulement 80 qui s'étend radialement vers l'extérieur à par-

tir du moyeu tubulaire 42, de manière à emprisonner le joint torique 70

entre ces épaulements.

Conçu pour tourner dans la chambre à moteur 28, le moteur électri-

que 20 comprend un induit 84 formé de plusieurs enroulements d'induit 86 bobinés dans plusieurs empilages de t8les magnétiques (non représentés)

pourvus d'encoches et fixés à la presse sur une partie moletée (non re-

présentée) de l'arbre d'induit 60. Chaque enroulement d'induit 86 pré-

sente deux extrémités qui se terminent selon le mode connu par un collec-

teur 88 sur lequel- viennent frotter en contact électrique et glissant deux balais diamétralement opposés de collecteur, désignés en 90 et 92, lesquels sont reliés électriquement à des bornes respectives 91 et 93 en forme de capuchons. Les balais 90 et 92 sont sollicités contre le

collecteur 88 le long d'un axe de translation 94 des balais par des res-

sorts de balais désignés respectivement en 96 et 98.

Les flasques d'extrémité 100 et 102, pourvus chacun de huit bran-

ches 104 qui s'étendent radialement à partir d'un moyeu tubulaire central 106 et sont réparties à des intervalles angulaires égaux, sont prévus respectivement aux extrémités opposées des tôles du circuit magnétique

et fixés à la presse sur les parties moletées précitées de l'arbre d'in---

duit 60. Le long du c8té axial externe de chaque branche 104 il est pré-

vu une languette 108 orientée axialement et intérieurement vers les ttles magnétiques de l'induit mais sans être en contact avec ces tôles. Le côté axialement extérieur de chaque branche 104 présente une surface externe

incurvée qui longe cette branche de manière à se trouver en contact non-

abrasif avec les spires terminales des enroulements d'induit 86 et à sup-

porter ces spires terminaleso Le moyeu tubulaire central fibreux 106 du flasque d'extrémité 102 présente un épaulement annulaire de butée 110

Nul s étend radiaiemert vers l'extérieur de ce moyeu et se termine axia-

lement par deux crabots ou cannelures d'entraînement 112 et 114, comme le montre plus particulièrement la Figure 9, sous forme de secteurs incurvés et diamétralement opposés qui s'étendent radialement vers l'intérieur du

carter d'admission et de pompe 14.

Ainsi qu'il apparaîtra plus clairement en se reportant aux Figures 2, 3 et 9 des dessins, le carter d'admission et de pompe 14 présente un chambrage interne 11, qui débouche sur l'induit 84 et définit d'une part une cavité 118 pour le rotor ou engrenage de pompe, et d'autre part un alésage central 120. Le chambrage 116, la cavité du rotor ou engrenage é 'in?;10 ei '' ai j>e cen.tral 120 sont formés concentriquement autour d'ue axe décalé 122, conmme le montrent au mieux les Figures 3 et 9, avec

un déport radial prédéterminé 124 par rapport à l'axe central d'écoule-

lent 7; tracé le long d'uIne première direction radiale sensiblement per-

pendiculaire à l'axe 94 de d-placement des balais. Ainsi qu'on le com-

prendra plus aisément d'après les Figures 2, 4 et 9 une dépression 126

de faible profondeur eb en forme d'arc de cercle et une ouverture de me-

me forme 128 sont prévues dans la surface 130 du fond du chambrage 116, à peu près concentriquement par rapport à l'alésage central 120. Comme

il ressort au mieux sur la Figure 4, le côté entrée 58 du carter d'ad-

mission et de pompe 14 présente une dépression axiale peu profonde 132, également en forme d'arc de cercle. Une première dépression d'admission 132 en arc de cercie du côté admission 58 communique avec une première ouverture en arc de cercle 128 prévue dans la surface du fond 130 du charmbrage 116, tandis qu'une seconde dépression en arc de cercle 136 du

c8té admission 58 du carter d'admission et de pompe 14 communique éga-

lement avec la totalité de louvrerture en arc de cercle 128 prévue dans le fond 130O Ces première et seconde dépressions d'admission 132 et 136 coopèrent de fagon à alimenter en fluide non comprimé la cavité 118 de

la pompe rotative 16 dans le double but d'amorcer la pompe et de l'ali-

menter en fluide à mettre sous pression.

Dans la même cavité 118 de la pompe 16 sont logées une roue dentée

interne 142 et une roue dentée externe 144 de la pompe à engrenage, vi-

sible seulement sur la Figure 3 dans son état assemblé. Les roues interne -8- et externe 142 et 144 comportent des séries respectives de dents internes

154 et externes 156 de pompage ainsi que des intervalles ou creux entre-

dents 158 et 160 qui les séparent. Les dents internes 154 de la roue den-

tée interne 142 de la pompe rotative ont un profil conçu pour coopérer ou engréner hermétiquement et avec effet de pompage avec les autres dents 156 de la pompe et les creux de dents 158 de la roue dentée externe 144,

tandis que les dents 156 de la roue dentée externe 144 présentent un pro-

fil qui leur permet d'engréner hermétiquementavec effet de pompage, avec les dents 154 de la roue dentée interne 142 ainsi qu'avec les creux 158 des dents de la même roue dentée interne 142. La roue dentée externe 144 présente une surface périphérique cylindrique 162 logée à glissement et

située dans le chambrage 116 de la cavité 118 de la pompe. La roue in-

terne 142 de la pompe à engrenage est traversée par un alésage central

164 lequel, comme le montrent plus clairement les Figures 2 et 5, com-

porte une entrée fraisée ou conique 166 en regard de la surface 130 du fond du chambrage-116 du carter d'admission 14 de la pompe. Le diamètre interne de l'alésage central 164 de commande de la roue interne 142 est légèrement plus grand (par exemple de 25 millièmes de millimètre) que le diamètre externe de l'arbre d'induit 60 qui traverse cet alésage, tandis que la longueur axiale de cet alésage 164 est calculée de façon qu'il soit relativement plus court (par exemple de 0,012 à 0,013 mm) que le diamètre interne de cet alésage, de façon à permettre à l'arbre d'induit 60 de pivoter légèrement de bout en bout par rapport audit alésage interne de contr8le 164 et par conséquent à permettre au joint torique 70 d'aligner automatiquement l'extrémité 62 c8té admission de

l'arbre d'induit dans l'alésage 74 du moyeu tubulaire 42. Cet auto-cen-

trage permet à l'arbre d'induit 60 de faibles débattements angulaires

par rapport à l'axe central d'écoulement 78, l'angle de débattement aug-

mentant avec les tolérances de fabrication et de montage.

Bier. que pouvant subir un auto-centrage par rapport à la roue in-

terne 142 de la pompe, l'arbre d'induit 60, comme le montrent notamment les Figures 3 et 9A, entra ne néanmoins cette roue interne 142 de la pompe. La roue interne 142 présente deux crabots ou cannelures entratnés 172 et 174 qui font saillie radialement vers l'intérieur à partir de

cette roue pour s'engager dans la cavité d'entra nement 170 de l'accou-

plemrent. Les cannelures d'entraInement 112 et 114, qui forment un accou-

plement de commande 177, comme le montrent au mieux les Figures 3 et 9A, ont un angle enfermé d'environ cent-dix-huit degrés (1180), et chacune des cannelures menées 172 et 174 forme un angle d'environ cinquante-huit - 9-

degrés (580). Les quatre cannelures 112, 114, 172 et 174 ont par consé-

quent un jeu circonférentiel total d'environ huit degrés (80). Ce jeu angulaire est suffisant pour faciliter l'assemblage de l'accouplement d'entraInement mais aussi pour tolérer un léger défaut d'alignement axial permettant ainsi l'auto-centrage de bout en bout de l'arbre d'in-

duit 60 par rapport à la roue dentée interne 142 de la pompe.

Pour compléter l'ensemble de la pompe électrique rotative 16 il est prévu une plaque de refoulement ou à lumières de refoulement 180 ainsi qu'une rondelle de butée 182 en Ultem chargé de Téflon. La plaque de refoulement 180 de la pompe présente une surface annulaire de butée 184 au centre d'une zone annulaire formant un chambrage sur le côté sortie 186 ainsi qu'un alésage 188 qui traverse cette plaque et dont le diamètre est suffisant pour permettre aux cannelures d'entratnement 112 et 114 du moyeu fibreux central et tubulaire 106 de passer à travers cet

alésage avec un jeu approprié (par exemple de l'ordre de 0,12 à 0,13 mm).

La plaque annulaire de sortie 180 de la pompe présente en outre une sur-

face périphérique externe 190 et une gorge radiale annulaire 192 formée dans l'angle côté sortie de cette plaque. Cette surface périphérique 190 se loge dans l'alésage externe 26 du bottier tubulaire épaulé 12 et s'applique contre la face de l'épaulement annulaire 32 qu'il présente,

ce qui assure le positionnement correct tant radial qu'axial de la che-

mise annulaire 17 pour la circulation du flux magnétique du moteur. La rondelle de butée 182 est sollicitée contre la surface de butée 184 de la plaque de refoulement 180 de la pompe par l'épaulement annulaire de

butée 110 du moyeu central tubulaire 106. La rondelle de butée 182 com-

porte deux cannelures ou dents internes diamétralement opposées 193a et 193b de forme incurvée, orientées radialement vers l'intérieur de façon

à attaquer et entraPner les cannelures 112 et 114 du moyeu central tubu-

laire 106.

Sur un c8té axial en regard des roues d'engrenage interne 142 et

externe 144 de la pompe, la plaque de refoulement 180 de la pompe pré-

sente également une dépression en forme d'arc de cercle 196 qui corres-

pond sensiblement aux forme et position de la dépression en arc de cercle 126 et de l'ouverture en arc de cercle 128 prévues dans la surface du fond 130 du chambrage 116 de la cavité 118 de la pompe dans l'extrémité d'entrée du carter d'admission 14 de la pompe. Pour assurer un amorçage correct ainsi que d'autres caractéristiques souhaitables de la pompe, l'ouverture 128 en arc de cercle et la dépression 196 également en arc de cercle communiquent entre elles respectivement à travers des alésages

- 10 -

et 188, grâce à des gorges radiales respectives 200 et 202, comme le montrent au mieux les Figures 2 et 9. De plus, pour offrir une lumière appropriée de sortie pour le fluide pompé à la pression requise dans la cavité 118-de la pompe rotative, la plaque annulaire de sortie 180 de la pompe est traversée par l'ouverture en arc de cercle 198 dont la forme et la position correspondent à celles de la dépression en arc de cercle 126. Pour disposer correctement la plaque de refoulement 180 de la pompe

dans le sens circonférentiel par rapport au carter d'admission et de pom-

pe 14, deux ergots de positionnement 204 et 206 sont fixés sur cette pla-

que 180 et font saillie sur une surface radiale annulaire 208 de façon à s'engager dans des trous correspondants 205 et 207 qui traversent une

surface annulaire radiale 209 de la plaque de refoulement de la pompe.

Le fluide sous pression sortant de l'ouverture en arc de cercle 198 de sortie de la plaque de refoulement 180 de la pompe est guidé à partir de cette ouverture et protégé contre l'effet déflecteur produit

par l'induit 84 grâce à un dispositif 210 à tunnel et armature pour ai-

mants moteurs, visible notamment sur les Figures 7 et 9. Ce dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants moteurs se compose d'un premier

canal ou passage d'écoulement 211 protégé contre l'action de la turbu-

lence que peut engendrer l'induit, ce canal 211 s'étendant pratiquement sur toute la longueur axiale de la chambre à moteur 28 entre la plaque de refoulement 180 de la pompe et l'épaulement annulaire 24 du carter de refoulement 18. Ayant sensiblement la forme d'un cavalier inversé, le dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants moteurs présente

une partie centrale 212 formant un pont délimité par deux ailes d'extré-

mité 214 et 216.La partie centrale en pont 212 est légèrement convexe, en regardant de l'extérieur de la pompe, pour épouser en quelque sorte le contour périphérique de l'induit 84, tandis que les deux ailes 214 et 216 sont orientées radialement vers l'extérieur à partir de cette

partie centrale 212 en forme de pont, pour s'appliquer contre une sur-

face périphérique interne 218 de la chemise cylindrique magnétique 17

pour la circulation du flux magnétique du moteur. Cette chemise 17 s'é-

tend également sur la presque totalité de la longueur axiale comprise entre la plaque de refoulement 180 de la pompe et l'épaulement annulaire

extérieur 24 du carter de refoulement 18.

Pour permettre un écoulement pratiquement sans entraves du fluide sous pression sortant de l'ouverture en arc de cercle 198 et pénétrant

dans le dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants, tout en main- tenant ce dispositif dans une position circonférentielle bien déterminée,

letéi- d'nt8 -97 l'extrémité d'entrée 222 de ce dispositif est pourvue de deux languettes

axialement saillantes 224 et 226, espacées entre elles dans le sens cir-

conférentiel de manière à ménager un intervalle 228 pour l'entrée du fluide, La languette saillante 224 se termine par un bord perpendiculaire 230 destiné à venir buter directement contre la surface annulaire radiale

209 de la plaque de refoulement 180 de la pompe. L'autre languette sail-

lante 226 se termine par une partie découpée en baTonnette 232 qui forme

d'une part un décrochement de butée 232a destiné à porter contre la sur-

face annulaire radiale 209, et d'autre part un doigt 232b qui pénètre par le côté sortie dans le trou 207 de manière à orienter correctement la plaque de refoulement 180 de la pompe par rapport au carter d'admission

de la pompe, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut.

Les ailes 214 et 216 du dispositif 210 à tunnel et armature pour

aimants moteurs coopèrent avec deux pattes 234 et 236 orientées à l'op-

posé l'une de l'autre dans le sens circonférentiel et qui prennent nais-

sance sur les languettes saillantes respectives 224 et 226 de manière à assurer le maintien en position correcte des deux aimants moteurs 240 et 242 en forme de croissant, et cela tant dans le sens circonférentiel que dans le sens axial, par rapport à l'induit 84. Ainsi qu'il ressort plus

clairement des Figures 7, 8 et 9, chaque aimant moteur en forme de crois-

sant 240 et 242 est délimité dans sa longueur axiale par des première et

seconde faces axiales juxtaposées 240a, 240b et 242a, 242b, et chaque ai-

mant 240 et 242 est délimité à ses extrémités d'entrée et de sortie par

des faces terminales respectives 240c, 242c et 240d, 242d.

Au montage, le dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants est

d'abord engagé de manière que le doigt 232b se loge dans le trou de re-

pérage 207 de la plaque de refoulement 180 de la pompe. Ensuite, on met en place les aimants moteurs 240 et 242 de façon que leurs faces axiales 240a et 242a viennent buter respectivement contre les ailes 214 et 216, tandis que les faces terminales 240c et 242c viennent buter contre les pattes 234 et 236. Pour assurer l'écartement correct entre les aimants 240 et 242, d'une part, et la plaque à lumière de refoulement 180 de la pompe, d'autre part, tout en ménageant un second canal d'écoulement 211a entre ces aimants, on insère ensuite un ressort de compression 246 en fil d'acier, coudé en forme de V, entre le second jeu de surfaces axiales juxtaposées 240b et 242b, afin de solliciter les surfaces axiales 240a et

242a dans le sens circonférentiel contre les ailes 214 et 216 du dispo-

sitif 210 à tunnel et armature d'aimants.

Enfin, on engage le carter de sortie ou de refoulement 18 dans le

- 1 256893

carter tubulaire épaulé 12. L'orientation circonférentielle de ce carter de refoulement 18 est déterminée par rapport au dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants, comme le montre clairement la Figure 8, par un secteur incurvé 248 qui fait saillie entre les surfaces axiales 24Ob et 242b des aimants moteurs 240 et 242 en forme de croissant. Une tubulure de sortie de pompe 250 est ainsi alignée par l'intermédiaire du carter de refoulement 18 suivant le même plan axial qui intersecte le centre du dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants et le centre de la lumière

198 en arc de cercle qui traverse la plaque de sortie de pompe 180.

L'orientation circonférentielle correcte précitée du carter de re-

foulement 18 par rapport au dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants permet un écoulement régulier et sans entraves du fluide sous pression à travers ce dispositif, et cela directement à partir de la lumière de sortie 198 et à travers le premier passage d'écoulement 211 jusqu'à la

lumière de sortie de pompe 252 du carter de refoulement 18.

D'après les résultats d'essais expérimentaux exécutés dans des con-

ditions normales, on a constaté que l'appareil décrit ci-dessus améliore sensiblement le rendement de la pompe. En comparaison de pompes immergées

de dimensions et capacités analogues, l'ensemble de pompe électrique im-

mergée décrit ci-dessus fournit la pression requise du fluide à des taux d'écoulement sensiblement accrus tout en réduisant appréciablement la

consommation de courant d'induit, Par exemple, dans une application ca-

ractéristique à un moteur à combustion interne de voiture automobile de tourisme de type classique, on a constaté que les taux d'écoulement ou débits étaient augmentés de façon uniforme dans la mesure d'au moins 11i

* litres par-heure, alors que les courants d'induit correspondants dimi-

nuaient d'au moins 12 pourcent.

Une partie de cette amélioration peut être attribuée au simple fait de ménager un canal d'écoulement axial, tel que celui que permet de

réaliser le dispositif d'armature d'aimants 210a que montre la Figure 9B.

Cette armature d'aimants comprend une partie centrale 212a formant pont, laquelle vient buter contre la chemise annulaire 17 de circulation du flux moteur et est délimitée latéralement par des ailes 214a, 216a qui

s'inclinent radialement vers l'intérieur, c'est-à-dire vers l'induit 84.

Toutefois; une telle armature aurait pour effet de permettre la formation de turbulences d'induit au point d'engendrer des spirales hydrauliques à orientation radiale dans les canaux d'écoulement 211b. Cependant, cette turbulence tendrait à réduire la section transversale efficace du canal d'écoulement axial 211b à une faible partie de sa section transversale

_ 18 _

réelle. Pour éviter ces spirales et la turbulence précitée, tout en aug-

mentant sensiblement la section efficace, le dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants suivant le mode préféré de réalisation de la présente invention est congu de façon que le pont central 212 de ce dispositif protège l'écoulement à travers le dispositif contre les effets de turbulence dûs à la présence de l'induit. Au cas o l'on désirerait apporter

d'autres perfectionnements à cette construction afin d'éviter les spira-

les hydrauliques induites par une orientation dans le canal 211 en rai-

son du resserrement de l'écoulement imposé par la largeur circonférentiel-

le de ce canal, on pourrait en outre subdiviser le canal 211 en plusieurs sous-canaux formés par plusieurs tuyaux ou gorges. De tels sous-canaux seraient de nature à réaliser un écoulement régulier et constant du

fluide, ce qui augmenterait considérablement la section transversale ef-

ficace de l'écoulement par rapport à la section transversale réelle du

canal.

Comme le montrent les Figures 1 et 6, ce carter de sortie ou de refoulement 18 de la pompe, réalisé en matière plastique moulée, par exemple de l'Ultem, comprend un clapet de sortie de pompe 250 dont la tubulure ou lumière de refoulement 252 est destinée à être raccordée à

un moteur à combustion interne. Cette tubulure de refoulement 252 com-

porte un passage axial interne de sortie 251 pourvu d'un élément formant joint 253 à encoche diamétrale, qui s'ajuste dans un alésage de sortie

254 de manière à emprisonner une bille 255 qui constitue l'organe mobi-

le du clapet proprement dit 256, Le carter de refoulement 18 comprend un

siège annulaire 257 qui coopère avec la bille 255 de manière à consti-

tuer un clapet unidirectionnel de retenue qui empêche tout retour de car-

burant entre le moteur et la pompe. Pour permettre une circulation nor-

male, c'est-à-dire dans le sens de l'alimentation, entre la pompe 10 et

le moteur, la tubulure de refoulement 252 se termine par quatre dents co-

niques 258 qui forment entre elles des rainures 259 et qui limitent nor-

malement le mouvement vers l'extérieur de la bille 255 du clapet, tandis

que les rainures 259 permettent l'écoulement du carburant vers l'exté-

rieur de la pompe entre ces dents et la bille. L'angle de cCne des dents coniques 258 est calculé de façon à servir de logement à la bille 255 tout en empochant ses mouvements oscillants lorsqu'on atteint certains débits. Une caractéristique nouvelle de l'ensemble moteur-pompe "immergée" suivant la présente invention réside dans la présence d'un clapet 260 d'échappement des vapeurs dans le carter de refoulement 18, ainsi qu'il au mieux des - 2568973 ressort au mieux des Figures 6 et 6A. Ce clapet d'échappement 260 est situé dans une position diamétralement opposée par rapport au clapet de

sortie ou de refoulement 250 et comprend une bille 262 qui constitue l'or-

gane mobile du clapet 260 et se loge dans un alésage de clapet 264 formé dans une tubulure de détente 266 traversée par un passage d'échappement

268 et pourvue d'une bride annulaire 270 qui s'applique contre une surfa-

ce annulaire 272 du carter de sortie ou de refoulement 18. Un ressort hélicoïdal de compression 274 tend constamment à écarter la bille 262

d'un épaulement 276 qui entoure une collerette interne 278 de la tubu-

lure de détente 266 tout en sollicitant cette bille contre un joint im-

parfait constitué par un siège carré 280 (visible particulièrement sur la Figure 6A) à l'extrémité d'un alésage de détente 282 formé dans le carter de sortie 18. Lorsque la bille 262 est en contact avec ce siège carré 280, elle ne l'est que par quatre points 284a, 284b, 284c et 284d,

cette disposition permettant d'obtenir des passages appropriés de déri-

vation 286a, 286b, 286c et 286d. Grâce à cet agencement, toute vapeur sous pression engendrée dans l'ensemble de la pompe électrique rotative

16, surtout pendant l'auto-amorçage de la pompe, peut s'échapper à tra-

vers l'ensemble de ces passages appropriés 286a, 286b, 286c et 286d, jus-

qu'à ce que le liquide atteigne le côté sortie ou refoulement des éléments de pompage et l'alésage de détente 282. Ensuite, la pression du fluide

qui s'applique à la bille 262 parvient à vaincre la sollicitation pro-

duite sur cette bille par le ressort de compression 274 afin d'appliquer

la bille 262 contre la collerette interne 278 formée à l'extrémité inté-

rieure de la tubulure de détente 266, ce qui ferme le passage de dériva-

tion 268 et permet le fonctionnement normal de la pompe et la sortie du

carburant par le carter de refoulement 250.

Le siège carré 280 incorporé au clapet 260 d'échappement de la va-

peur décrit ci-dessus peut être remplacé par tout autre siège approprié de forme non-circulaire ou imparfaite, y compris, par exemple, des sièges de clapet ayant une forme partiellement circulaire et constitués par des

sièges circulaires de clapet, traversés par des rainures axiales.

Un autre application d'un siège imparfait pour clapet consiste à réaliser une combinaison entre un tel siège et un clapet de détente 290, comme le montrent les Figures 10 et 11 dans une variante de réalisation du carter de refoulement 19. Ainsi qu'il apparatt plus clairement d'après ces Figures, une bille 292 est logée dans un alésage 294 formé dans le carter de refoulement 19 o il forme une chambre de clapet ou de valve, désignée en 295. Une extrémité de cet alésage 294 communique constamment

2568973-

- 16 -

avec un passage d'échappement des vapeurs 296 formé à travers l'extrémité du carter de refoulement 19, tandis que l'autre extrémité de cet alésage

294 est fixée de toute façon appropriée, par exemple par soudage super-

sonique, à un élément de siège de clapet 298 traversé par un passage cen-

tral 300 qui communique constamment avec la chambre 28 du moteur. Ce passage central 300 débouche dans un siège de clapet 301 de forme allongée, constitué par un chambrage d'une largeur égale au diamètre du passage central 300 et d'une longueur égale au double de ce diamètre. Lorsqu'elle est en contact avec l'élément de siège 298, la bille 292 peut également O10 entrer en contact avec le siège 301 de forme allongée à l'un ou l'autre de deux points diamétralement opposés si elle est placée au centre de ce siège, ou par contact en demi-cercle si elle est décalée vers l'un ou l'autre de ses deux côtés extrêmes. Dans un cas comme dans l'autre, il existe un passage en dérivation qui reste constamment ouvert entre la

bille 292 et le siège 301 de forme allongée.

Dans la chambre de clapet 295 formée par l'alésage 294 et le siège de clapet 298 sont également logés une valve d'échappement 302, de forme tubulaire, un premier ressort hélicoïdal de compression 304, un second ressort hélicoYdal de compression 306 et un joint torique d'étanchéité 308. Une extrémité du premier ressort 304 s'applique contre un épaulement annulaire 310 formé dans le passage 296 d'échappement des vapeurs, tandis que l'autre extrémité de ce ressort 304 est sollicitée contre une surface annulaire supérieure 312 formée au sommet de la valve de s reté 302 de manière à entourer un passage central d'échappement 314 qui traverse cette valve. Le premier ressort hélicoïdal 304 sollicite la valve tubulaire 302 de façon qu'elle porte normalement contre son siège et assure l'étanchéité

grâce à son joint torique 308, lequel porte normalement contre une surfa-

ce annulaire d'étanchéité 316 prévue sur ledit élément de siège de clapet

298 autour du siège de clapet 301 de forme allongée de cet élément. Lors-

que la valve tubulaire d'échappement 302 est normalement sollicitée con-

tre le joint torique 308 afin d'appliquer ce dernier de manière étanche contre la surface annulaire d'étanchéité 316, il s'établit un passage en dérivation, normalement ouvert, entre le passage central 300 du siège de clapet 298, à travers le passage central d'échappement 314 de la valve tubulaire d'échappement 302 et le passage d'échappement des vapeurs 296 du carter de sortie ou de refoulement 19. Ce passage d'échappement en dérivation est fermé, comme il est décrit plus loin, lorsque l'ensemble moteur-pompe 10 produit une pression de fluide supérieure à une valeur maximale et prédéterminée de détente sous forme d'un liquide qui agit

- 1s -

sur la bille 292.

La valve tubulaire d'échappement 302 présente également une par-

tie tubulaire 318 pourvue de cannelures et d'un alésage tubulaire 320 à une extrémité, qui laisse passer le diamètre externe de la bille 292 et comporte un siège annulaire 322 sous forme d'une collerette qui fait

saillie intérieurement vers le bas à l'autre extrémité de cet alésage.

Une extrémité du second ressort hélicoYdal de compression 306 entoure le siège annulaire 322 en forme de collerette, tandis que l'autre extrémité de ce second ressort 306 agit contre la surface périphérique de la bille 292 afin de l'appliquer contre le siège 301 de forme allongée. Toutefois, lorsque la pression du fluide qui est produite dans la pompe 10 dépasse la pression maxingale d'échappement, cette pression excessive surmonte la sollicitation que le second ressort hélicoïdal de compression 306 exerce sur la bille 292 et déplace celle-ci vers le siège annulaire 322, sur

lequel la bille est alors appliquée dès que la pression de la pompe dé-

passe la pression maximale et prédéterminée d'échappement précitée. Aux valeurs de pression de pompage qui se situent entre la pression maximale

d'aération et une pression prédéterminée d'échappement, la bille 292 fer-

me le passage prévu pour le fluide entre le passage du siège central 300

et le passage d'échappement 296.

Pour obtenir une capacité ou condition d'échappement lorsque la pompe subit une pression de fluide qui dépasse une valeur d'échappement prédéterminée, la périphérie-axiale 324 de la valve d'échappement 302 comporte six cannelures axiales 326a, 326b, 326c 326d, 326e et 326f, qui

s'étendent radialement vers l'extérieur et sont réparties à des inter-

valles angulaires égaux autour de la partie tubulaire 318. Ces cannelures

326a à 326f servent également à guider et à centrer la valve d'échappe-

ment 302 par rapport à l'alésage 294. Chacune des cannelures axiales 326a à 326f est contigUe d'une languette correspondante 328a à 328f formant

entretoise et qui s'élève axialement à partir et autour de la face supé-

rieure 312 et du passage central d'échappement 314 qui traverse cette face 312. Les languettes 328a à 328f peuvent venir buter contre une surface

annulaire-de butée 330 au sommet du chambrage interne du carter de re-

foulement 19, de façon à espacer axialement le restant de la valve d'é-

chappement 302 par rapport à cette surface annulaire 330 autour du pas-

sage d'échappement 296. Les cannelures 326a à 326f et les languettes

respectives 328a à 32Sf forment des passages ou rainures 332a à 332f ré-

parties à des intervalles angulaires égaux autour de la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302. Les rainures 332a à 332f coopèrent

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avec le passage d'échappement 296 de façon à assurer une communication constante de la totalité de l'espace compris entre l'alésage 294 et la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302, d'une part, et le

passage d'échappement 296 des vapeurs d'autre part. Cependant, cet espa-

ce ne communique pas avec le passage central 300 jusqu'au moment o la

pompe engendre une pression excédentaire surmontant alors la sollicita-

tion élastique qu'exerce le premier ressort hélicoïdal de compression 304 contre le joint torique 308 afin d'éloigner la valve d'échappement 302

du siège annulaire 316 pour la rapprocher de la surface annulaire de bu-

tée 330. Cette pression excessive de la pompe tend par conséquent à éloi-

gner la valve d'échappement du joint torique 308, donc à éloigner ce joint

de la surface annulaire 316, ce qui ouvre un passage à travers les rai-

nures 332a à 332f à partir du passage central 300, en passant par l'alé-

sage 294, la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302, à tra-

vers les rainures 332a à 332f pour sortir finalement à travers le passage

d'échappement 296.

D'autres variantes de réalisation de la pompe 10, que montrent les

Figures 10 et 1OA, résident dans l'aménagement de bagues tubulaires dif-

férentes 340 et 340a, qui présentent une surface extérieure convexe dans

le sens longitudinal, cette surface ayant l'aspect d'une calotte ou cou-

ronne 342 orientée vers l'extérieur et qui est en contact avec l'alésage 344 du carter de refoulement 18 afin de permettre un léger auto-centrage de bout en bout de l'arbre d'induit 60. Pour restreindre la tendance de

cette bague tubulaire à tourner dans l'alésage 344, il est prévu un dis-

positif anti-rotation sous forme d'un ensemble 348 à clavette et rainure

dans lequel une rainure 348a formée dans la bague tubulaire 340 est lé-

gèrement plus large et radialement un peu plus profonde qu'une clavette 348b. Une autre caractéristique de l'ensemble moteur-pompe immergé 10 réside dans l'utilisation d'une disposition par ailleurs existante dans la variante de réalisation du carter de refoulement 19, en combinaison avec des passages complémentaires formés dans ce carter, pour refroidir

et lubrifier une partie de la bague tubulaire 340 entre le point de con-

tact de la partie de plus grand diamètre ou saillante 346 et l'alésage 344, d'une part, et la surface supérieure ou le dessus 360 du carter de refoulement, d'autre part. Ainsi qu'il apparaet de façon plus évidente sur les Figures 10 à 16, et surtout sur la Figure 14, il est prévu un système de graissage et de refroidissement 350 sous forme d'un réseau de circulation 354 entre un chapeau saillant 352, une surface cylindrique

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périphérique 89 du collecteur 88, l'alésage 344 et deux crêtes 356 et

358 destinées à supporter respectivement les balais 90 et 92.

Comme il ressort davantage de la Figure 12, le chapeau saillant 352 supporte le clapet de refoulement 250 et la tubulure 290 destinée à recevoir la canalisation de la valve d'échappement, et ce même chapeau 352 comprend la face supérieure plane 360 qui supporte la tubulure de refoulement 250 et la tubulure 290 destinée à recevoir la canalisation de la valve d'échappement, tout en comportant aussi deux parois latérales

362 et 364 ainsi que deux parois terminales incurvées 366 et 368.

Le réseau d'écoulement 354, vu dans le plan radial transversal de

la Figure 13, a sensiblement la forme du chiffre romain X. Plus parti-

culièrement, le réseau de circulation 354 comprend quatre branches 370,

372, 374 et 376, ayant chacune la forme dite en patte de chien. Ces bran-

ches communiquent chacune avec la longueur axiale de l'alésage 344 ainsi qu'avec une cavité annulaire 378 qui entoure une collerette 380 qui fait saillie dans l'alésage 344 à partir de la paroi d'extrémité ou supérieure 360. Chaque branche comprend une partie 370a, 370b, 370c et 370d formant paroi latérale, et chaque partie 370a à 370d est sensiblement parallèle

à l'une des parois latérales 362 et 364, les parties de branches de pa-

roi latérale 370a et 372a couvrant latéralement, en substance, la valve d'échappement 290 alors que les parties de branches de paroi latérale

374a et 376a couvrent latéralement, en substance, la tubulure de refoule-

ment 250 de la pompe. Chacune des branches 370, 372, 374 et 376 comprend également une partie des branches radiales respectives 370b, 372b, 374b

et 376b qui se terminent chacune par une partie de branche de paroi la-

térale pourvues d'encoches radiales respectives 370c, 372c, 374c et 376c formées dans le sens circonférentiel à travers une paroi d'alésage 382

qui constitue effectivement l'alésage 344.

Les crates supports de balais 356 et 358 comprennent un élément

incurvé de crête, de couronne ou de paroi 356a et 358a tourné radiale-

ment vers l'intérieur, la couronne incurvée de crête 356a étant délimi-

tée par deux parois latérales 356b et 356c, tandis que la paroi de crête incurvée 358a est délimitée par deux parois latérales de crête radiale 358b et 358c. Les parois latérales de crête radiale 356b,356c, 358b et

358c de chaque jeu sont séparées radialement par un angle inclus d'envi-

ron 90 et, conjointement aux parois de couronne de crgte respectives 356a et 358a, s'étendent axialement par rapport à un chambrage 384 de paroi de crête incurvée jusqu'à une profondeur correspondant à la largeur axiale du collecteur 88. Les couronnes ou parois de crête incurvées 356a et 358a ont un diamètre légèrement plus grand que celui des collecteurs

88 afin de laisser subsister un jeu entre elles, ce qui autorise une in-

teraction appropriée des balais du collecteur. L'alésage 344 commence à

la profondeur du chambrage 384 de la crgte incurvée et s'étend axiale-

ment jusqu'à la face interne 361 de la paroi supérieure 360. Lorsque l'alésage commence au-dessous des crates porte-balais 356 et 358, il se crée une ouverture incurvée, ou mortaise en arc de cercle qui couvre un

angle d'environ 90 degrés entre les parois latérales de la saillie ra-

diale des crates porte-balais opposées 356 et 358. En d'autres termes,

il existe une interruption circonférentielle d'environ 900 sur la lon-

gueur axiale du collecteur 88 entre les parois latérales 356 et 358 des saillies radiales, et il existe une interruption analogue dans le sens circonférentiel entre les parois latérales 356c et 358c de ces saillies radiales. En supposant que l'induit 84 soit excité de façon à tourner dans

le sens anti-horaire (en regardant la Figure 13), la surface périphéri-

que cylindrique 89 du collecteur 88 entrainera du fluide par capillari-

té, ce fluide étant prélevé par suite de la rotation du collecteur à

l'endroit des encoches radiales 376c et 372c qui présentent respective-

ment les parois latérales 356c et 358b des crates radiales, puis projeté ou débité contre les parois latérales 358c et 356c, respectivement, des encoches radiales 374c et 370c. Le fluide ainsi prélevé à l'endroit des parois latérales diamétralement opposées 356c et 358b se trouve donc lancé a une vitesse supérieure à celle du fluide qui vient frapper, et qui est recueilli par, les parois latérales 356b et 358c diamétralement opposées. Cette différence de vitesse a pour effet que le fluide qui se trouve dans les rainures radiales 370c et 374c se déplace plus lentement et par consequent se trouve soumis à une pression supérieure à celle du

fluide qui se trouve dans les encoches radiales 372c et 376c. Une pres-

sion différentielle analogue pourrait etre obtenue avec d'autres struc-

ttres, par exemple en utilisant des aubes ou autre forme de résistance

à e2écoulement, les parois de crêtes suivant le mode de réalisation dé-

crit ci-dessus ayant pour double rtle de supporter les balais et aussi

de produire la pression différentielle nécessaire.

En tout cas, la pression différentielle créée par les forces de résistance de la périphérie 89 du collecteur agissant sur le fluide à l'endroit indiqué des parois latérales de crgte radiale produit un effet

dC pompage du fluide dans les parties de branches 370a et 374b. Cet ef-

fet de pompage du fluide est dirigé axialement vers l'extérieur, contre

- 20 -

la surface interne 361 du sommet du carter de refoulement 19, puis ra-

dialement vers l'intérieur dans la cavité annulaire 378, ensuite axiale-

ment autour de la bague tubulaire 340, puis radialement vers l'extérieur à partir de la cavité annulaire 378, pour revenir enfin à travers les parties de branches radiales opposées 372b et 376b. En d'autres mots, la surface périphérique cylindrique 89 du collecteur, les crates-supports 356 et 358 des balais et le réseau de circulation 354 constituent deux chambres ou circuits parallèles de pompage, séparés par le collecteur 88 mais reliés par la cavité annulaire 378. LeS pressions différentielles produites par la différence entre les vitesses respectives obtenues aux parois latérales indiquées des crates radiales produisent deux courants d'entrée et deux courants de sortie de fluide à ces endroits, les deux

courants se combinant entre eux pour refroidir et lubrifier la bague tu-

bulaire 340 ainsi que l'alésage 344. Grace à ce refroidissement et à cette lubrification, il a été constaté que la durée utile de la bague

tubulaire supérieure 340 était prolongée de façon considérable par rap-

port à la durée du meme palier sans ce refroidissement ni cette lubrifi-

cation. De plus, on obtient mu graissage acceptable en ne prévoyant qu'un

seul circuit communiquant avec la cavité annulaire 378 reliée à la par-

tie terminale supérieure de la bague tubulaire 340 au-dessus du point o sa couronne 342 est en contact avec l'alésage 344. Ce graissage serait

cependant inférieur à celui assuré par le circuit à doubles branches pa-

rallèles représenté ici. De msme, un léger écoulement de fluide pourrait

assurer une pression différentielle suffisante entre l'entrée et la sor- tie de la cavité annulaire 378, sans le bénéfice qui découle de structu-

res propres à engendrer une pression complémentaire.

Bien que l'on ait décrit le meilleur mode de réalisation envisagé

par l'inventeur pour la mise en oeuvre de la présente invention, il ap-

parattra clairement à tout spécialiste dans l'art que l'on peut y appor-

ter différentes modifications, variantes et équivalences sans s'écarter

cependant des principes de base de l'invention.

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RE V E N D I CA TI 0 NS

1. Clapet d'échappement et de détente pour pompe à carburant, des-

tiné à évacuer les gaz ou vapeurs sous une pression inférieure à celle du

fluide et à détendre cette pression du fluide lorsqu'elle dépasse une va-

leur prédéterminée, ce clapet d'échappement et de détente étant caractérisé par le fait qu'il comprend: a) une bille (292) formant un premier organe obturateur;

b) une soupape tubulaire (302) formant un second organe obtu-

rateur et traversée axialement par un passage d'échappement (314) destiné à tre fermé par la bille (292);

c) un corps (290) comprenant un passage d'entrée (300), un pas-

sage de sortie (296) et un alésage de soupape (294) disposé entre ces

passages, cet alésage (294) contenant la bille (292) ainsi que la soupa-

pe tubulaire (302), cette soupape tubulaire (302) et le corps (290) coo-

pérant entre eux de façon à définir un passage de détente (320 - 326) en-

tre le passage d'entrée (300) et le passage de sortie (296); d) un premier moyen de sollicitation (306) interposé entre la

bille (292) et la soupape tubulaire (302), ce premier moyen de sollici-

tation (306) agissant de manière à solliciter élastiquement la bille (292)

vers le passage d'entrée (300) et la soupape tubulaire (302) vers le pas-

sage de sortie (296), la bille (292) pouvant coopérer en outre avec ledit passage d'entrée (300) afin d'établir entre ces deux éléments un passage de dérivation pour la vapeur lorsque la bille (292) entre en contact avec ledit passage d'entrée (300), tandis que la soupape tubulaire (302) présente un passage d'échappement (314) pouvant être fermé par la bille (292), et e) un second moyen de sollicitation (304) interposé entre la soupape tubulaire (302) et le passage de sortie (296), ce second moyen de sollicitation (304) agissant de manière à solliciter élastiquement la soupape tubulaire (302) vers le passage d'entrée (300) afin de fermer le

passage de détente (320 - 326) entre le passage d'entrée (300) et le pas-

sage de sortie (296); f) la disposition est conçue de telle sorte que la vapeur sous pression est évacuée à travers le passage en dérivation précité et le

passage d'échappement (314) de la soupape tubulaire (302) jusqu'à l'ins-

tant o la pompe à carburant engendre une pression de fluide suffisante pour surmonter la résistance du premier moyen de sollicitation (306) et permettre ainsi à la bille (292) d'obturer le passage d'échappement (314), ce qui détend la pression du fluide lorsque ledit passage de détente

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(320 - 326) est ouvert du fait que la pression du fluide dépasse une va-

leur prédéterminée de détente, afin de solliciter la soupape tubulaire (302) vers le passage de sortie (296) et d'ouvrir ainsi le passage de

détente (320 - 326).

Claims (7)

1. 2. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 1,

   caractérisé par le fait que la soupape tubulaire (302) encercle la bille

   (292).
2. 3. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 2,

   caractérisé par le fait que la soupape tubulaire (302) comprend des ner-

   vures orientées axialement (326 - 326f) et séparées circonférentiellement

   par des gorges (332a - 332f) de manière à réaliser ledit passage de dé-

   tente. 4. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 3, caractérisé par le fait que ledit passage d'entrée (300) est encerclé par un siège non-circulaire (301) et que la bille (292) porte sur ce siège de façon à permettre une certaine fuite pour former ledit passage

   en dérivation entre ces éléments.
3. 5. Clapet d'échappement selon la Revendication 4, caractérisé par

   le fait que ledit siège de valve non-circulaire (301) est de forme carrée.
4. 6. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 4,

   caractérisé par le fait que ledit siège non-circulaire (301) est de for-

   me oblongue avec une largeur égale au diamètre du passage d'entrée (300)

   et une longueur supérieure à ce diamètre.
5. 7. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 1, ca-

   ractérisé par le fait que le premier moyen de sollicitation (306) com-

   prend un élément à effet de gravitation qui coopère avec une orientation préférée de l'axe de la bille (292) lorsque cet axe se trouve à proximité

   de l'axe vertical par rapport au sol.
6. 8. Clapet d'échappement et de détente pour une pompe destinée à pomper un fluide susceptible d'engendrer une pression de vapeur, cette pompe étant en outre propre à fonctionner dans une condition de démarrage telle que ladite pression de vapeur est inférieure à une pression de fluide, et aussi dans une condition de pompage o ladite pression du

   fluide est comprise entre la pression de vapeur et une pression de déten-

   te, ce clapet d'échappement et de détente étant caractérisé par le fait qu'il comprend: a) un corps de clapet (290) ayant un passage d'entrée (300), un passage de sortie (296) et un alésage de soupape (294) disposé entre ces passages le long d'un axe de soupape, cet alésage de soupape (294) ayant

   - 23 -

   une extrémité d'entrée qui entoure le passage d'entrée (300) et une ex-

   trémité de sortie qui entoure le passage de sortie (296), le corps de soupape (290) étant en outre pourvu d'une première surface (316) formant siège de soupape à ladite extrémité d'entrée et d'une surface d'arrêt de soupape (330) à ladite extrémité de sortie; b) des premier et second organes obturateurs (292, 302) logés dans ledit alésage de soupape (294) et pouvant s'y déplacer le long dudit axe de soupape, le premier organe obturateur (292) étant mobile entre le passage d'entrée (300) et le second organe obturateur (302), tandis que ce second organe obturateur (302) est mobile entre le premier siège de soupape (316) et ladite surface d'arrUt de soupape (330); c) le premier organe obturateur (292) destiné à coopérer avec le premier siège de soupape (301) qui entoure ledit passage d'entrée (300) laisse subsister entre ces éléments un passage de dérivation ou de

   fuite de la vapeur lorsque le premier organe obturateur (292) porte con-

   tre son siège (301); d) le second organe obturateur (302) comporte une partie qui

   en constitue le sommet, laquelle est traversée par un passage d'échappe-

   ment (314) afin de permettre l'échappement des vapeurs ayant traversé ledit passage en dérivation et une seconde surface d'étanchéité (322)

   qui entoure ledit passage d'échappement (314), le premier organe obtura-

   teur (292) pouvant coopérer avec ladite seconde surface d'étanchéité (322) pour réaliser un premier joint étanche aec celle-ci; le second

   organe obturateur (302) comprend en outre une troisième surface d'étan-

   chéite (308) qui entoure le premier organe obturateur (292) et peut coo-

   pérer avec la première surface d'étanchéité (316) pour réaliser un second joint étanche! ce second organe obturateur (302) et l'alésage (294) de soupape établissant entre eux ua passage de détente normalement fermé entre le second joint étanche et ledit passage de sortie (296); e) mu premier moyen de sollicitation (306) interposé entre les premier et second organes obturateurs (292, 302) et exerçant une première

   sollicitation élastique entre ces organes de façon à réaliser ledit pre-

   mier joint étanche jusqu'à l'obtention de ladite pression de fluide, cet-

   te pression de fluide surmontant alors cette première sollicitation élas-

   tique afin de déplacer le premier organe obturateur (292) vers le second-

   organe obturateur (302) et de fermer ledit passage d'échappement (314), et f) un second moyen de sollicitation (304) interposé entre le

   corps de soupape (290) et le second organe obturateur (302) afin d'appli-

   quer une seconde sollicitation élastique entre ces organes dans le but de -24- réaliser ledit second joint étanche jusqu'à ce que ladite pression du fluide atteigne une valeur prédéterminée de détente, ce qui permet à

   cette pression du fluide de surmonter ladite seconde sollicitation élas-

   tique afin de déplacer le second organe obturateur (302) vers ladite sur-

   face d'arrêt (330) pour ouvrir ainsi le premier joint et détendre la

   pression du fluide à travers ledit passage d'entrée (300) et ledit pas-

   sage de détente (294);

   g) les premier et second organes obturateurs (292, 302) coo-

   pèrent ainsi entre eux pour détendre la pression de vapeur jusqu'à ce que la pression du fluide agisse sur le premier organe obturateur (292) pour qu'il ferme le passage d'échappement (294) et aussi, normalement, le passage de détente (300), jusqu'à l'instant o ladite pression du

   fluide atteint ladite valeur prédéterminée de détente.
7. 9. Clapet d'échappement et de détente selon la Revendication 8, caractérisé par le fait que le premier organe obturateur comprend un moyen de gravitation qui coopère avec une orientation préférée dudit axe de soupape qui se trouve à rpoximité de l'axe vertical par rapport au sol.