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B R E V E T d' INVENTION " Perfectionnements aux Carburateurs "
La présente invention est relative à un perfection- nement aux Carburateurs, et elle concerne plus particulièrement les Carburateurs daviation munis d'une cuve à flotteur, et des- tinés à permettre le vol sur le dos.
Dans les Carburateurs de cette sorte, on s'est borné, jusqu'à ce jour, à prévoir des canaux assurant l'arrivée du combustible à la cuve et l'amenée du combustible de la cuve à la chambre de mélange du carburateur lorsque celui-ci est ren- versé, sans prévoir un moyen de réglage de la pression d'almen- tation en combustible dans cette position exceptionnelle du carburateur.
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Il en résulte,dans le vol sur le clos,, une incertitude et une irrégularité dans la marche du moteur.
Le présente invention consiste à prévoir un dispositif apprpprié, actionné par le flotteur,et assurant la constance du niveau de combustible dans la cuve lorsque le carburateur occupe la position renversée; l'alimentation en combustible a alors lieu avec la même régularité dans la position renversée que dans la position normale, et l'inconvénient que l'on vient de signa- ler est évité.
L'invention prévoit également des dispositifs pour alimenter en air l'espace situé au-dessus du niveau de combus- tible, dans la position normale, d'une part, et dans la position renversée, d'autre part, et elle prévoit enfin des dispositions spéciales permettant la marche au ralenti du moteur aussi bien dans la position renversée que dans la position normale.
Dans un mode de réalisation, la cuve comporte deux conduits d'amenée de combustible contrôlés respectivement par des soupapes; l'une de ces soupapes est actionnée par le flot- teur d'une manière connue, de manière à fermer l'arrivée de com- bustible correspondante lorsque le combustible atteint un niveau déterminé dans la cuve, le carburateur occupant la position nor- male, et l'autre soupape est actionnée d'une manière analogue par le flotteur de manière à fermer l'amenée de combustible cor- respondante lorsque le combustible atteint un niveau déterminé dans la cuve, le carburateur occupant la position renversée.
Grâce à un dispositif de soupapes actionné par poids, l'amenée de combustible correspondant. à la position renversée est fermée dans la position normale du carburateur, et inverse- ment, est ouverte dans la position renversée. De même, l'amenée de combustible destinée à la position normale est ouverte dans la position normale, et est fermée dans la position renversée.
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Ce mode de réalisation nécessite un double système d'alimentation de la cuve en combustible.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, une seule amenée de combustible à la cuve contrôlée par une soupape unique est nécessaire. Cette soupape peut se déplacer entre deux positions extrêmes qui correspondent respectivement à la fermeture et à l'ouverture maximum du conduit d'amenée.
La commande de cette soupape par le flotteur est réalisée de telle sorte que lorsque le flotteur s'écarte indifféremment, soit dans une direction, soit dans la direction opposée, d'une position neutre pour laquelle la soupape occupe l'une desdites positions extrêmes, la soupape se trouve déplacée dans la même direction, c'est-à-dire vers la deuxième posi- tion extrême. La position neutre du flotteur détermine deux régions situées de part et d'autre de la position neutre. Le carburateur se trouvant dans sa position normale, l'une des- dites régions est telle que lorsque le flotteur s'y déplace sans en sortir, c'est-àdire sans dépasser la position neutre, une montée du flotteur provoque un mouvement de fermeture de la soupape, et inversement.
Le flotteur, en se déplaçant dans ladite région, peut donc contrôler, à la manière habituelle, l'arrivée de combustible et maintenir un niveau constant dans la cuve. Si, au contraire, le carburateur se trouve dans la position renversée, le flotteur, en se déplaçant dans l'autre région sans en sortir, actionne la commande de soupape de telle sorte qu'un montée du flotteur (qui correspondrait à un abais- sement du flotteur si le carburateur occupait sa position nor- male) provoque un mouvement de fermeture de la soupape, et in- versement, ce qui conduit encore à l'obtention d'un niveau constant dans la cuve.
Cela résulte de la caractéristique même de la-commande qui, comme on l'adit ci-dessus, est réa-
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lisée de telle sorte que des mouvements du flotteur dans les directions opposées de part et d'autre de la position neutre provoquent un mouvement de même sens de la soupape. ,
A titre de sécurité, le flotteur pourra, de préfé- rence, se déplacer d'une certaine quantité de part et d'autre de la position neutre sans actionner la soupape de combustible, le mouvement de ladite soupape de combustible ne commençant qu'après un certain écart du flotteur à partir de la position neutre.
Le carburateur étant placé dans une position déter- minée (normale ou renversée), le contrôle du niveau fonctionne correctement tant que le flotteur reste dans la région appro- priée qui se trouve d'un côté de la position neutre,sans tra- verser cette position neutre. Normalement, le flotteur ne tra- verse pas la position neutre, puisque son abaissement provoque l'ouverture de la soupape et, par suite, une augmentation de l'arrivée de combustible suivie du rétablissement du niveau, et qu'au contraire une montée du flotteur provoque la ferme- ture de la soupape et, par suite, un abaissement du niveau du fait de la demande en combustible du moteur.
Néanmoins, il est bon de prévoir un dispositif de sécurité empêchant le flot- teur datteindre accidentellement les positions pour lesquel- ' les un abaissement du flotteur provoque un mouvement de ferme- ture de la soupape, et inversement. Pour ces positions, en ef- fet, le rétablissement automatique du niveau n'a pas lieu. Ce dispositif consiste en un système de butées appropriés; qui est commandé par un poids susceptible d'occuper deux positions différentes suivant que le carburateur se trouve dans sa posi- tion normale ou dans sa pssition renversée.
Le poids, en pas- sant d'une position à l'autre, actionne le système de butées, de manière à interdire au flotteur les régions pour lesquelles @
La description qui va suivre en regard du dessin an- nexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre la manière dont peut être réalisée l'invention.
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La Fig. 1 représente, en coupe longitudinale, une cuve à flotte-tir comportant deux amenées de combustible.
La Fig. 2 représente, en coupe longitudinale, un carburateur réalisant l'invention, situé dans sa position normale et comportant un seul conduit d'amenée de combustible à la cuve.
La Fig. 3 représente le flotteur,et 'la commande de la soupape d'amenée de combustible de la Fig. 2, le niveau de combustible étant supposé au-dessous de sa position normale.
La Fig. 4 représente, en coupe longitudinale, le carburateur de la Fig. 2 dans la position renversée.
La Fig. 5 représente le flotteur et la commande de la soupape d'amenée de combustible du carburateur représenté à la Fig. 4, le niveau étant supposé au-dessous de sa position normale.
La Fig. représente une variante du dispositif . flotteur et soupapereprésenté à la Fig. 2.
La Fig. 7 représente le dispositif de la Fig. 6 dans la position renversée.
La Fig. 8 représente une autre variante, le carbu- rateur étant supposé placé dans sa position normale.
La Fig. 9 représente le dispositif de la Fig. 8 sup- posé placé dans sa position renversée.
Le carburateur représenté schématiquement à la Fig.
1, comprend une cuve à flotteur 1. Dans la cuve, se meut un flotteur 2 porté par un levier 3 articulé autour de l'axe 4 porté par la cuve.' L'alimentation en combustible de la cuve a lieu par le conduit 5 débouchant dans le canal cylindrique 6 dans lequel est disposé un corps pesant 7 guidé le long des parois du cylindre 6 en 8. Le corps pesant 7 est terminé à chacune de ses extrémités par des pointeaux 9 et 10 contrôlant
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respectivement la sortie de combustible par les orifices 11 et 12. L'orifice 11 débouche dans le canal 13 dont la sortie 14 est contrôlée par un pointeau 15. De même, l'orifice 12 débouche dans un canal 16 dont la sortie 17 est contrôlée par un pointeau 18.
Les sorties 14 et 17 débouchent dans la cuve 1 avec laquelle elles communiquent respectivement par des orifices 19 et 20 pratiqués dans les sièges de pointeaux 21 et 22. Le carburateur comporte, en outre, une tubulure de mé- lange 23 contrôlée par un obturateur 24. Une sortie de com- bustible 25 débouche dans la tubulure de mélange 23. Elle communique avec la partie supérieure de la cuvé par le canal 26 et le calibrage 27, et avec la partie inférieure de la cuve, par le canal 28 et le calibrage 29. Un conduit 30 débouche dans la prise d'air en 31 et communique par un orifice 32 avec la partie supérieure de la cuve.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Le carburateur occupant la position normale repré- sentée à la Fig. 1, le corps pesant 7 ferme l'orifice 12 au moyen du pointeau 10, empêchant ainsi l'alimentation de la cuve par le canal 16. L'orifice 11 est ouvert, et le combus- tible provenant du conduit 5 peut gagner la cuve par le canal 13, la sortie 14 et les orifices 19. Le flotteur 2 engageant, au moyen du levier 3, la queue 34 de la soupape, stabilise le combustible dans la cuve à un niveau X-X suivant le mécanisme habituel. De l'air est admis à la partie supérieure de la cuve par le conduit 30 et l'orifice 52 qui débouche dans la cuve au-dessus du niveau X-X. Du combustible est délivré à la sortie d'émulsion 25 par le/calibrage 29 et le canal 28.
Ce combustible est émulsionné par de l'air provenant de la partie supérieure de la cuve par le calibrage 27 et le canal 26. Si le carburateur se trouve renversé, le pointeau 9
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porté par le corps pesant 7, vient fermer l'orifice 11 et coupe l'alimentation de la cuve par le canal 13. L'orifice 12 se trouve ouvert et l'alimentation de la cuve a lieu normalement par le canal 16, l'orifice 17 contrôlé par le pointeau 18, et les orifices 20. Le flotteur 2 engageant, au moyen du levier 3, la queue de la soupape 18, stabilise le combustible à un niveau constant Y-Y suivant le mécanisme habituel. De l'air est admis à la cuve par le canal 30 et l'orifice 32 sous l'influence de la dépression qui s'établit dans la cuve du fait de la demande en combustible du moteur.
Lorsque cette dépression est suffisante pour abaisser le niveau dans le conduit 30 jusqu'à démasquer l'orifice 32, de l'air est aspiré dans la cuve par cet orifice, et gagne, par barbottage, la région de la cuve qui se trouve au- dessus du niveau de combustible, réalisant ainsi une pression constante au-dessus du combustible dans la cuve. L'extrémité 31 du conduit d'air 30 est disposéede manière à se trouver au-des- sus du niveau Y-Y dans la position renversée, afin d'éviter tout écoulement de combustible dans la chambre de mélange par cette extrémité. L'alimentation en combustible de la sortie 25 a lieu par le calibrage 27 et le canal 26 qui, dans la position normale, délivraient de l'air d'émulsion, tandis que de l'air d'émulsion est fourni par le calibrage 29 et le canal 28.
Le carburateur représenté à la Fig. 1 est purement schématique, et, notamment, on n'a pas représenté le dispositif de ralenti.
Dans le carburateur représenté à la Fig.2, l'alimenta- tion en combustible de la cuve a lieu par un canal unique 37 dont la sortie 38 est contrôlée par une soupape 39 chargée par un ressort 65. La sortie 38 communique avec la cuve 1 par les orifices 40. Le levier 3, qui porte le flotteur 2, est prolongé au-delà de son axe d'articulation 4. Il porte, de part et d'au- tre de cet axe, des galets 41 et 42. Une pièce 43 guidée dans le cylindre 44, se termine par une extrémité 45 convena- blement élargie pour pouvoir engager les galets 41 et 42. La pièce 43 porte un prolongement 46 susceptible d'engager la
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soupape 39. Un poids 47 glisse sur une tige verticale 48 fixée à la cuve. Les mouvements de ce poids sont ,limités à la partie supérieure par la butée 49, et à la partie infé- rieure, par la butée 50.
Le poids porte une saillie 51 sus- ceptible d'engager des saillies 52 et 53 portées par le flot- toux. L'alimentation en air de la cuve a lieu par le ca- nal 30 débouchant en 31 dans la prise d'air, ltorifice 32 et le canal 33 communiquant,par les orifices 34 et 35, avec les régions supérieure et inférieure de l'espace 54 qui communique librement avec la cuve. La sortie d'émulsion 25 communique, par le canal 55, avec le canal 56 qui communique lui-même avec la partie inférieure de la cuve par le calibrage 57. Le canal 55 communique, en outre, avec un puits 58 qui communique lui-même avec la partie inférieure de la cuve par le calibrage 59. Le puits 58 communique, par le canal 60, avec le conduit d'air 30.
Le canal 55 communique enfin avec la partie supé- rieure de la cuve par le calibrage 61, le canal 62 contrôlé par le clapet à bille 63, et par l'orifice 64. Le dispositif de ralenti comprend un canal 66 débouchant dans la tubulure de mélange au voisinage de la tranche de l'obturateur 24. Le canal 66 communique avec le canal 67 dans lequel débouchent a) un tube 68 plongeant dans le puits 58 et terminé par un calibrage 69, b) un canal 70 terminé par le calibrage 71, c) un canal d'air 72 communiquant avec le conduit dair 30 et dont le débit est réglé par un pointeau 73.
Le fonctionnement du carburateur représenté à la Fig. 2 est le suivant:
Le carburateur étant dans sa position normale, le niveau de combustible étant en X-X, et le flotteur étant dans la position neutre représentée à la Fig, 2, la soupape main- tient fermé l'orifice 38 sous l'action du ressort 65, un cer-
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tain jeu subsiste entre le prolongement 46 de la pièce 43 et l'extrémité inférieure de la soupape 39. L'élargissement 45, qui termine la pièce 43, s'appuie sur les deux galets 41 et42.
Si, par suite de la demande en combustible du moteur, le niveau vient à s'abaisser jusqu'en Z-Z, comme on l'a re- présenté à la Fig. 3, le flotteur 2 s'abaisse lui-même, et le galet 41 engage l'élargissement 45, soulève la pièce 43 dont le prolongement 46 engage lui-même la soupape 39 et provoque son ouverture en comprimant le ressort 65. Le combustible provenant du nanal d'alimentation 37 s'écoule par l'orifice 38 dans la cuve et tend à ramener le niveau dans la position X-X. Le flotteur 2 tend lui-même à reprendre la position neutre représentée à la Fig. 2 pour laquelle la soupape 39 est fermée.
Dans la position normale, la sortie d'émulsion 25 reçoit du combustible pur par le calibrage 57 et le canal 56, et il reçoit du combustible émulsionné d'air du puits 58, le combustible étant délivré par le calibrage 59, tandis que l'air est fourni par le canal 60. Le canal 62 est fermé,dans cette position, par la bille 63. Pendant la marche au ralenti, l'obturateur 24 étant fermé, le combustible est aspiré dans le puits 58 par les canaux 66 et 68 et le/calibrage 69. De l'air d'émulsion est fourni au ralenti, d'une part, par le canal 72 contrôlé par le pointeau 73, et, d'autre,part, par le calibrage 71 et le canal 70. La cuve est alimentée en air par l'orifice 34 qui débouche au-dessus du niveau de combus- tible X-X.
Si le carburateur est renversé dans la position qui est représentée à la Fig. 4, le niveau de combustible se trou- vant en Y-Y-, et le flotteur 2 étant dans la position neutre , la soupape 39 ferme l'orifice 38 sous l'action du ressort 65.
La pièce 43 repose sur la soupape 39, et un léger intervalle
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subsiste entre l'élargissement 45 et les galets 41 et 42., Si, par suite de la demande en combustible du moteur, le ni- veau s'abaisse jusqu'en T-T, le flotteur s'abaisse jusqu'à la position représentée à la Fig. 5, le galet 42 engage l'é- largissement 45 et provoque l'abaissement de la pièce 43 qui, elle-même, provoque l'ouverture de la soupape 39 en compri- mant le ressort 65. Le combustible qui pénètre alors dans la cuve par le canal 37 et l'orifice 38 tend à ramener le niveau en Y-Y, le flotteur permettant, en même temps, à la soupape de se refermer. On voit que, dans cette position renversée, le combustible a encore tendance à se stabiliser à un niveau constant Y-Y. De l'air est fourni à la cuve au-dessus du niveau Y-Y par les canaux 30 et 33 et par l'orifice 35.
Le combustible qui pénètre dans le canal 33 par l'orifice 34 a tendance à monter jusqu'à un certain niveau dans le canal 33. mais l'air aspiré par le canal 30 gagne néanmoins la partie supérieure du canal 33 et l'orifice 35, en barbottant à tra- vers le liquide contenu dans ce canal. La sortie de combus- tible 25 est alimentée en combustible par l'orifice 64, le canal 62 dont l'entrée est dégagée par la bille 63, le cali- brage 61 et le canal 55. Les calibrages 59 et 57 qui, en mar- che normale, débitaient du combustible, fournissent de l'air d'émulsion dans la position renversée. Dans la marche au ra- lenti, le canal 66 reçoit du combustible par le calibrage 71 et le canal 70, et reçoit de l'air, d'une part, par le canal 72 réglé par le pointeau 73 et, d'autre part, par le calibrage 69.
Dans ce carburateur, le principe de l'alimentation du ralenti consiste à prévoir un tube 68 qui alimente la sortie de ralenti 66, et qui communique avec la cuve par des orifices 71 et 69, situés de part et d'autre des niveaux X-X et Y-Y du combustible relatifs à la position normale et à la position
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renversée. De cette manièrp, que le carburateur soit en po- sion normale ou en position renversée, il y a toujours l'un des deux orifices qui fournit de l'ait; tandis que l'autre fournit du combustible. Quant au conduit 72 contrôlé par le pointeau 73, il fournit,dans les deux positions, de l'air ad- ditionnel au ralenti.
Dans le carburateur représenté à la Fig. 2, occupant la position normale, si le flotteur prenait accidentellement une position située au-dessus de la position neutre, c'est-à- dire une position telle que celle représentée à la Fig. 5 mais le carburateur restant dans sa position normale, une élé- vation d niveau dans la cuve et, par suite, une montée du flotteur, provoquerait une ouverture de plus en plus grande de la soupape 39 au lieu d'en provoquer la fermeture, et le mécanisme ne serait plus capable de rétablir le niveau constant. C'est pour éviter ce danger qu'a été prévu le poids 47.
Dans la position normale, ce poids est appliqué, à sa partie inférieure, contre l'épaulement 50, et la butée 53,portée par le flotteur,vient engager la butée 51 portée par le'poids 47 si le flotteur tend à dépasser la position neutre.
Le flotteur étant incapable de soulever le poids 47, on évite ainsi que le flotteur n'atteigne les positions dangereuses pour lesquelles une montée du flotteur correspond à une ouverture de plus en plus grande de la soupape. Le même dan- ger peut se présenter lorsque le carburateur occupe la posi- tion renversée représentée à la Fig. 4. Dans cette position, le poids 47 s'appuie, à sa partie inférieure, contre l'épau- lement 71. Les butées 51 et 53, portées respectivement par le oids 47 et le flotteur 2, sont disposées de telle sorte que le flotteur 2 ne puisse monter jusqu'à une position où il pro- voquerait l'ouverture de la soupape par le glet 41.
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Dans l'appareil représenté aux Figures 8 à 5, la position de la soupape de combustible qui correspond à la po- sition neutre du flotteur est la position fermée, la soupape se déplaçant de la position fermée à la position ouverte lors- que le flotteur quitte la position neutre dans une direction quelconque. La position de la soupape qui correspond à la position neutre du flotteur peut être la position ouverte, comme on l'a représenté à la Fig. 6. Sur cette Figure, la soupape 59, qui contrôle la sortie 38 du canal d'amenés de combustible 37, est guidée en 74.
Elle repose,.par sa partie inférieure, sur le levier 75 articulé autour de l'axe 76, Le niveau étanten Z-Z, et le flotteur 2 occupant la position neu- tre, le levier 75 repose sur les deux galets 41 et 42 portés par le levier 3 qui supporte le flotteur 2, et la soupape 39 est ouverte. Du combustible provenant du conduit d'amenée 37 pénètre dans la cuve par l'orifice 38 et par les orifices 40 et tend à faire monter le niveau. En même temps, le flotteur monte, le galet 42 soulève le levier 75, et la soupape 38 se trouve fermée lorsque les différents organes ont atteint la position représentée en pointillé sur la Figure, position qui correspond à un niveau X-X dans la ouve.
On voit que.. dans ce dispositif, le flotteur maintient encore le niveau constant dans la cuve.
Si le carburateur de la Fig. 6 est renversé, comme. le montre la Fig. 7, le mécanisme est le même, Le niveau se trouvant en T-T, le flotteur étant dans la position neutre, la soupape 38 est ouverte par la poussée du combustible délivré par le conduit 37, et la cuve reçoit du combustible, le niveau s'élève, et le flotteur, en montant, provoque,à l'aide du ga- let 41, l'abaissement du levier 75, et, par suite, la ferme- ture du pointeau. La fermeture est complète lorsque les dif-
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férents organes atteignent la position représentée en poin- tillé, et que le niveau atteint la ligne Y-Y. Là encore, le flotteur assure la constance du niveau dans la cuve.
Les dis- tances respectives des galets 41 et 42 à l'axe 4 pourront être déterminées de manière que la fermeture du pointeau,dans la po- sition normale et dans la position renversée, corresponde à un même écart angulaire du flotteur de part et d'autre de la posi- tion neutre.
Lorsque le carburateur représenté à la Fig.6 occupe la position normale, il faut éviter que le flotteur 2 s'abaisse au-dessous de la position neutre, car il aurait tendance à re- fermer le pointeau en descendant. A cet effet, un poids 47 est porté par un levier 77 articulé autour de l'axe 78. Le levier 77 est prolongé au-delà de l'axe 78 et se termine par une butée 79. Dans la position normale, le poids 47 est appliqué en 80 sur le fond de la cuve, et la butée 79, coopérant avec la butée 81 portée par le flotteur, empêche ce dernier de descendre au- dessous de la position neutre. Lorsque le carburateur est ren- versé, comme le représente la Fig. 7, le poids 47 s'appuie en 82 sur le couvercle de la cuve, et la butée 79, coopérant avec la butée 83 portée par le flotteur, empêche de même dans ce cas celui-ci de descendre au-dessous de la position neutre.
La réalisation de la liaison mécanique entre le flot- teur et la soupape de combustible, par laquelle le déplacement du flotteur de part et d'autre de la position neutre provoque un mouvement de même sens de la soupape de combustible, n'est nullement limitée aux modes de réalisation ci-dessus décrits.
La technique des transmissions mécaniques permet de réaliser une telle liaison de bien d'autres manières sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention.
A titre d'exemple, on a représenté, à la Fig. 8, une variante de la liaison mécanique. Sur la Fig. 8, le flotteur 2 est annulaire et livre passage, en son centre, à une tige 84 dont l'extrémité supérieure porte une gorge 85. Dans cette gorge, s'engagent les extrémités 86 et 87 es deux leviers
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88 et 89 articulés respectivement autour taxes 90 et 91 portés par la cuve. Les leviers 88 et 89 se terminent par des contre-poids 92 et 93 qui s'appuient sur la face supé- rieure du flotteur. Au-dessous du flotteur et de l'extrémité de la tige 84, se trouve une pièce guidée 94 dont la face supérieure 95 est pus large que l'orifice central du flot- teur. La pièce 94 porte, à sa partie inférieure, un prolon- gement 46 susceptible d'engager la soupape de combustible 39.
Le niveau étant en X-X, et le flotteur occupant la position neutre représentée à la Fig. 8, la face inférieure du flot- teur 2 et l'extrémité inférieure de la tige 84 se trouvent dans le même plan qui, lui-même, est à une faible distance de la face supérieure 95 de la pièce 94. La pièce 94 repose, par son extrémité 46, sur la soupape 39 qui est maintenue fermée par le ressort 65. Si, par suite de la demande en com- bustible du moteur, le niveau s'abaisse dans la cuve, le flot- teur s'abaisse lui-même dans la position représentée en poin- tillé , et il provoque l'ouverture de la soupape 39 par l'in- termédiaire de la pièce 94. L'arrivée de combustible dans la cuve tend alors à rétablir le niveau.
Si le carburateur se trouve dans la position repré- sentée à la Fig. 9, le flotteur étant dans la position neutre, et le niveau se trouvant en Y-Y, la soupape de combustible est fermée. Si, par suite de la demande en combustible du moteur, le niveau s'abaisse en T-T, le flotteur s'abaisse lui- même jusqu'à la position représentée en pointillé , et provo- que, en même temps, l'abaissement des contre-poids 92 et 93.
Les extrémités 86 et 87 des leviers 88 et 89 provoquent alors la montée de la tige 84. Cette tige soulève la pièce 94 et provoque l'ouverture de la soupape, la cuve reçoit du combus- tible, et le niveau se rétablit.
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Dans tous les carburateurs ci-dessus décrits, on dé- terminera de préférence la forme de la cuve de manière que les volumes de combustible qu'elle contient jusqu'au niveau cons- tant, dans la position normale d'une part, et dans la position renversée d'autre part, soient sensiblement égaux. De cette ma- nière, si l'appareil passe brusquement d'une position à l'au- tre, le niveau de combustible se place immédiatement à sa hau- teur normale.
Dans les dispositifs représentés aux Figures 2 et 8, la soupape de combustible est fermée lorsque le flotteur occupe la position neutre et elle est appliquée contre son siège par la pression du ressort 65, et également par la pression du com- bustible dans le conduit d'amenée 37. Le flotteur 2 doit donc, pour provoquer l'ouverture de la soupape, exercer une poussée suffisante pour surmonter la pression du ressort et la pression du combustible agissant sur la soupape.
Le niveau de combus- tible s'abaissant dans la cuve, la soupape s'ouvrira donc seu- lement après qu'un volume suffisant du flotteur aura émergé au- dessus du combustible. Si , au contraire, par suite d'un dé- faut momentané d'étanchéité de la soupape, le niveau venait à monter au-dessus de X-X, le système de butées commandé par le poids 47 étant supprimé, le flotteur 2 s'immergerait davantage, mais il ne pourrait ouvrir la soupape de combustible que si la poussée supplémentaire qu'il subit de la part du combustible était suffisante pour surmonter la pression du ressort et la pression du combustible qui agissent sur la soupape.
Pour une détermination appropriée du flotteur( volume et poids) et de la force du ressort en tenant compte de la pression du combustible et du poids des différentes pièces du mécanisme, le flotteur pourra être complètement immergé sans que la poussée supplémen- taire qu'il subit soit suffisante pour ouvrir a soupape. Dans
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ces conditions, le flotteur ne peut, même accidentellement , dépasser la position neutre, et le poids 47, ainsi que le sys- tème de butées qu'il commande, deviennent inutiles.
La position neutre du flotteur correspondant encore à la position fermée de la soupape, si la pression du combus- tible tendait à ouvrir la soupape au lieu dé l'appliquer sur son siège, on pourrait encore déterminer la force du ressort et le flotteur de manière que le flotteur complètement immergé ne puisse ouvrir la soupape. Il suffirait de prendre un res- sort dépassant d'une quantité suffisante la poussée de combus- tible sur la soupape.
L'invention n'est limitée ni à un type particulier de carburateur, ni à un type particulier de flotteur. Notam- ment, le flotteur pourra être indifféremment un flotteur sim- , ple, un flotteur annulaire, ou un flotteur en plusieurs par- ties reliées ensemble.
REVENDICATIONS 1 - Un carburateur pour moteur à combustion interne muni d'une cuve à flotteur et susceptible de fonctionner dans la position renversée, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de contrôle de l'alimentation en combustible de la cuve commandé par le système flotteur et réalisé de telle sorte que le com- bustible se stabilise automatiquement à un niveau constant dans la cuve lorsque le carburateur occupe la position normale, d'une part, et lorsqu'il est renversé, d'autre part.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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B R E V E T of INVENTION "Improvements to Carburetors"
The present invention relates to an improvement in carburettors, and it relates more particularly to aviation carburettors provided with a float vessel, and intended to allow inverted flight.
In carburettors of this kind, until now, we have confined ourselves to providing channels ensuring the arrival of fuel to the tank and the supply of fuel from the tank to the mixing chamber of the carburettor when that it is reversed, without providing a means of adjusting the fuel supply pressure in this exceptional position of the carburetor.
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The result, in the flight over the enclosure, in uncertainty and irregularity in the operation of the engine.
The present invention consists in providing a suitable device, actuated by the float, and ensuring the constancy of the fuel level in the tank when the carburetor occupies the inverted position; the fuel supply then takes place with the same regularity in the inverted position as in the normal position, and the inconvenience which has just been pointed out is avoided.
The invention also provides devices for supplying air to the space located above the fuel level, in the normal position, on the one hand, and in the inverted position, on the other hand, and it finally provides special provisions allowing the engine to idle both in the inverted position and in the normal position.
In one embodiment, the tank comprises two fuel supply conduits controlled respectively by valves; one of these valves is actuated by the float in a known manner, so as to close the corresponding fuel inlet when the fuel reaches a determined level in the tank, the carburetor occupying the normal position , and the other valve is actuated in a similar manner by the float so as to close the corresponding fuel supply when the fuel reaches a determined level in the tank, the carburetor occupying the inverted position.
By means of a weight actuated valve device, the corresponding fuel supply. in the inverted position is closed in the normal carburetor position, and conversely, is open in the inverted position. Likewise, the fuel feed intended for the normal position is open in the normal position, and is closed in the inverted position.
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This embodiment requires a dual fuel tank supply system.
In the preferred embodiment of the invention, a single supply of fuel to the vessel controlled by a single valve is required. This valve can move between two extreme positions which correspond respectively to the closing and to the maximum opening of the supply duct.
The control of this valve by the float is carried out such that when the float deviates indifferently, either in one direction or in the opposite direction, from a neutral position for which the valve occupies one of said extreme positions, the valve is moved in the same direction, that is to say towards the second extreme position. The neutral position of the float determines two regions located on either side of the neutral position. With the carburetor in its normal position, one of the said regions is such that when the float moves there without leaving it, that is to say without exceeding the neutral position, a rise of the float causes a closing movement valve, and vice versa.
The float, by moving in said region, can therefore control, in the usual way, the arrival of fuel and maintain a constant level in the tank. If, on the contrary, the carburetor is in the inverted position, the float, moving in the other region without leaving it, actuates the valve control in such a way that a rise of the float (which would correspond to a lowering) (release of the float if the carburetor was in its normal position) causes the valve to close, and vice versa, which again leads to obtaining a constant level in the tank.
This results from the very characteristic of the command which, as we said above, is carried out.
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read so that movements of the float in opposite directions on either side of the neutral position cause movement in the same direction of the valve. ,
As a safety measure, the float can preferably move a certain amount on either side of the neutral position without actuating the fuel valve, the movement of said fuel valve not starting until after. a certain deviation of the float from the neutral position.
With the carburettor placed in a fixed position (normal or inverted), the level control works correctly as long as the float remains in the appropriate region which is on one side of the neutral position, without crossing this. neutral position. Normally, the float does not cross the neutral position, since its lowering causes the opening of the valve and, consequently, an increase in the arrival of fuel followed by the reestablishment of the level, and on the contrary a rise in the level. float causes the valve to close and consequently the level to drop due to the engine's fuel demand.
Nevertheless, it is advisable to provide a safety device preventing the float from accidentally reaching the positions in which a lowering of the float causes a closing movement of the valve, and vice versa. For these positions, in fact, automatic level reset does not take place. This device consists of a system of suitable stops; which is controlled by a weight capable of occupying two different positions depending on whether the carburetor is in its normal position or in its inverted position.
The weight, moving from one position to another, activates the stop system, so as to prevent the float from the regions for which @
The description which will follow with regard to the appended drawing given by way of example will clearly explain the manner in which the invention can be implemented.
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Fig. 1 shows, in longitudinal section, a float-shot tank comprising two fuel feeds.
Fig. 2 shows, in longitudinal section, a carburetor embodying the invention, located in its normal position and comprising a single conduit for supplying fuel to the tank.
Fig. 3 shows the float, and the control of the fuel supply valve of FIG. 2, the fuel level being assumed to be below its normal position.
Fig. 4 shows, in longitudinal section, the carburetor of FIG. 2 in the inverted position.
Fig. 5 shows the float and the control of the fuel supply valve of the carburetor shown in FIG. 4, the level being assumed to be below its normal position.
Fig. represents a variant of the device. float and valve shown in Fig. 2.
Fig. 7 shows the device of FIG. 6 in the inverted position.
Fig. 8 shows another variant, the carburetor being assumed to be placed in its normal position.
Fig. 9 shows the device of FIG. 8 sup- posed in its inverted position.
The carburetor shown schematically in FIG.
1, comprises a float tank 1. In the tank, moves a float 2 carried by a lever 3 articulated around the axis 4 carried by the tank. ' The fuel supply to the tank takes place through the conduit 5 opening into the cylindrical channel 6 in which is disposed a weighing body 7 guided along the walls of the cylinder 6 at 8. The heavy body 7 is terminated at each of its ends. by needles 9 and 10 controlling
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respectively the fuel outlet through orifices 11 and 12. The orifice 11 opens into the channel 13, the outlet 14 of which is controlled by a needle 15. Similarly, the orifice 12 opens into a channel 16, the outlet 17 of which is controlled. by a needle 18.
The outlets 14 and 17 open into the tank 1 with which they communicate respectively through orifices 19 and 20 made in the needle seats 21 and 22. The carburetor further comprises a mixing pipe 23 controlled by a shutter 24. A fuel outlet 25 opens into the mixing pipe 23. It communicates with the upper part of the batch through the channel 26 and the calibration 27, and with the lower part of the tank, through the channel 28 and the calibration. 29. A duct 30 opens into the air intake at 31 and communicates through an orifice 32 with the upper part of the tank.
The operation of the device is as follows:
The carburetor occupying the normal position shown in FIG. 1, the heavy body 7 closes the orifice 12 by means of the needle 10, thus preventing the feeding of the vessel through the channel 16. The orifice 11 is open, and the fuel from the pipe 5 can enter the vessel. through the channel 13, the outlet 14 and the orifices 19. The float 2 engaging, by means of the lever 3, the stem 34 of the valve, stabilizes the fuel in the tank at a level XX according to the usual mechanism. Air is admitted to the upper part of the tank through line 30 and orifice 52 which opens into the tank above level X-X. Fuel is delivered to the emulsion outlet 25 through the / sizing 29 and the channel 28.
This fuel is emulsified by air coming from the upper part of the tank through the calibration 27 and the channel 26. If the carburetor is overturned, the needle 9
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carried by the heavy body 7, closes the orifice 11 and cuts off the supply of the tank through the channel 13. The orifice 12 is open and the supply of the tank takes place normally through the channel 16, the orifice 17 controlled by the needle 18, and the orifices 20. The float 2 engaging, by means of the lever 3, the stem of the valve 18, stabilizes the fuel at a constant level YY according to the usual mechanism. Air is admitted to the tank through channel 30 and orifice 32 under the influence of the negative pressure which is established in the tank due to the fuel demand of the engine.
When this depression is sufficient to lower the level in the duct 30 until the orifice 32 is unmasked, air is drawn into the tank through this orifice, and gains, by bubbling, the region of the tank which is located at the bottom. - above the fuel level, thus achieving a constant pressure above the fuel in the tank. The end 31 of the air duct 30 is arranged so as to lie above the Y-Y level in the inverted position, in order to avoid any flow of fuel into the mixing chamber through this end. Fuel supply to outlet 25 takes place through sizing 27 and channel 26 which, in the normal position, supplied emulsion air, while emulsion air is supplied by sizing 29 and channel 28.
The carburetor shown in Fig. 1 is purely schematic, and in particular the idling device has not been shown.
In the carburetor shown in Fig. 2, the fuel supply to the tank takes place through a single channel 37, the outlet 38 of which is controlled by a valve 39 loaded by a spring 65. The outlet 38 communicates with the tank. 1 via the orifices 40. The lever 3, which carries the float 2, is extended beyond its articulation axis 4. It carries, on either side of this axis, rollers 41 and 42. A part 43 guided in the cylinder 44, ends with an end 45 suitably widened in order to be able to engage the rollers 41 and 42. The part 43 carries an extension 46 capable of engaging the
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valve 39. A weight 47 slides on a vertical rod 48 fixed to the tank. The movements of this weight are limited to the upper part by the stop 49, and to the lower part by the stop 50.
The weight carries a protrusion 51 capable of engaging protrusions 52 and 53 carried by the cough flow. The air supply to the tank takes place through the channel 30 opening at 31 into the air intake, the orifice 32 and the channel 33 communicating, through the orifices 34 and 35, with the upper and lower regions of the. space 54 which communicates freely with the tank. The emulsion outlet 25 communicates, via the channel 55, with the channel 56 which itself communicates with the lower part of the tank through the calibration 57. The channel 55 also communicates with a well 58 which itself communicates. same with the lower part of the tank by the calibration 59. The well 58 communicates, by the channel 60, with the air duct 30.
The channel 55 finally communicates with the upper part of the tank by the calibration 61, the channel 62 controlled by the ball valve 63, and by the orifice 64. The idling device comprises a channel 66 opening into the pipe of the valve. mixture in the vicinity of the edge of the shutter 24. The channel 66 communicates with the channel 67 into which a) a tube 68 plunging into the well 58 and terminated by a calibration 69, b) a channel 70 terminated by the calibration 71 open out. , c) an air channel 72 communicating with the air duct 30 and the flow rate of which is regulated by a needle 73.
The operation of the carburetor shown in Fig. 2 is as follows:
The carburetor being in its normal position, the fuel level being in XX, and the float being in the neutral position shown in Fig, 2, the valve keeps the orifice 38 closed under the action of the spring 65, a cer-
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tain clearance remains between the extension 46 of the part 43 and the lower end of the valve 39. The widening 45, which ends the part 43, rests on the two rollers 41 and 42.
If, as a result of the engine's fuel demand, the level drops to Z-Z, as shown in FIG. 3, the float 2 lowers itself, and the roller 41 engages the widening 45, lifts the part 43, the extension 46 of which itself engages the valve 39 and causes its opening by compressing the spring 65. The fuel coming from of the supply nanal 37 flows through the orifice 38 in the tank and tends to bring the level back to the XX position. The float 2 itself tends to resume the neutral position shown in FIG. 2 for which the valve 39 is closed.
In the normal position, the emulsion outlet 25 receives neat fuel through sizing 57 and channel 56, and it receives fuel emulsified from air from well 58, fuel being delivered through sizing 59, while the air is supplied by the channel 60. The channel 62 is closed, in this position, by the ball 63. During idling, the shutter 24 being closed, the fuel is sucked into the well 58 by the channels 66 and 68 and the / calibration 69. Emulsion air is supplied at idle, on the one hand, by the channel 72 controlled by the needle 73, and, on the other hand, by the calibration 71 and the channel 70. The tank is supplied with air through the orifice 34 which opens out above the fuel level XX.
If the carburetor is reversed into the position shown in Fig. 4, the fuel level being at Y-Y-, and the float 2 being in the neutral position, the valve 39 closes the orifice 38 under the action of the spring 65.
Part 43 rests on valve 39, and a slight gap
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remains between the widening 45 and the rollers 41 and 42., If, owing to the fuel demand of the engine, the level drops to TT, the float drops to the position shown at Fig. 5, the roller 42 engages the widening 45 and causes the lowering of the part 43 which, itself, causes the opening of the valve 39 by compressing the spring 65. The fuel which then enters the chamber. tank through channel 37 and orifice 38 tends to bring the level back to YY, the float allowing, at the same time, the valve to close. It can be seen that, in this inverted position, the fuel still tends to stabilize at a constant level Y-Y. Air is supplied to the tank above the Y-Y level through channels 30 and 33 and through port 35.
The fuel which enters the channel 33 through the orifice 34 tends to rise up to a certain level in the channel 33. but the air drawn in through the channel 30 nevertheless reaches the upper part of the channel 33 and the orifice 35 , by bubbling through the liquid contained in this channel. The fuel outlet 25 is supplied with fuel through the orifice 64, the channel 62, the inlet of which is cleared by the ball 63, the calibration 61 and the channel 55. The calibrations 59 and 57 which, on - normal che, flowed fuel, provide emulsion air in the inverted position. When idling, channel 66 receives fuel through calibration 71 and channel 70, and receives air, on the one hand, through channel 72 regulated by needle 73 and, on the other hand , by calibration 69.
In this carburetor, the principle of supplying the idle speed consists in providing a tube 68 which supplies the idle speed outlet 66, and which communicates with the tank through orifices 71 and 69, located on either side of the levels XX and YY of the fuel relative to the normal position and the position
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overturned. In this way, whether the carburetor is in normal position or in reverse position, there is always one of the two orifices which supplies air; while the other provides fuel. As for the duct 72 controlled by the needle 73, it supplies, in both positions, additional air at idle speed.
In the carburetor shown in Fig. 2, occupying the normal position, if the float accidentally takes a position situated above the neutral position, that is to say a position such as that shown in FIG. 5 but with the carburetor remaining in its normal position, an increase in the level in the tank and, consequently, a rise in the float, would cause the valve 39 to open more and more instead of causing it to close, and the mechanism would no longer be able to restore the constant level. It is to avoid this danger that the weight 47 has been planned.
In the normal position, this weight is applied, at its lower part, against the shoulder 50, and the stop 53, carried by the float, engages the stop 51 carried by the weight 47 if the float tends to exceed the position neutral.
The float being incapable of lifting the weight 47, this prevents the float from reaching the dangerous positions for which a rise of the float corresponds to an increasingly large opening of the valve. The same danger can arise when the carburetor occupies the inverted position shown in FIG. 4. In this position, the weight 47 rests, at its lower part, against the shoulder 71. The stops 51 and 53, carried respectively by the oids 47 and the float 2, are arranged so that the float 2 cannot rise to a position where it would cause the valve to open via glet 41.
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In the apparatus shown in Figures 8 to 5, the position of the fuel valve which corresponds to the neutral position of the float is the closed position, with the valve moving from the closed position to the open position as the float floats. leaves the neutral position in any direction. The position of the valve which corresponds to the neutral position of the float may be the open position, as shown in FIG. 6. In this figure, the valve 59, which controls the outlet 38 of the fuel supply channel 37, is guided at 74.
It rests, by its lower part, on the lever 75 articulated around the axis 76, The level being in ZZ, and the float 2 occupying the neutral position, the lever 75 rests on the two rollers 41 and 42 carried by the lever 3 which supports the float 2, and the valve 39 is open. Fuel from the supply duct 37 enters the tank through the orifice 38 and through the orifices 40 and tends to raise the level. At the same time, the float rises, the roller 42 raises the lever 75, and the valve 38 is closed when the various members have reached the position shown in dotted lines in the Figure, a position which corresponds to an X-X level in the opening.
It can be seen that .. in this device, the float still maintains the constant level in the tank.
If the carburetor of Fig. 6 is overturned, like. shown in FIG. 7, the mechanism is the same, The level being at TT, the float being in the neutral position, the valve 38 is opened by the thrust of the fuel delivered by the pipe 37, and the tank receives fuel, the level s' raises, and the float, on rising, causes, with the aid of the roller 41, the lowering of the lever 75, and, consequently, the closing of the needle. The closure is complete when the dif-
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the different organs reach the position shown in dotted lines, and the level reaches the Y-Y line. Here again, the float ensures the constant level in the tank.
The respective distances of the rollers 41 and 42 from the axis 4 can be determined so that the closing of the needle, in the normal position and in the inverted position, corresponds to the same angular difference of the float on both sides. other from the neutral position.
When the carburetor shown in Fig. 6 is in the normal position, care must be taken to prevent float 2 from lowering below neutral position, as it would tend to close the needle when going down. For this purpose, a weight 47 is carried by a lever 77 articulated around the axis 78. The lever 77 is extended beyond the axis 78 and ends with a stop 79. In the normal position, the weight 47 is applied at 80 to the bottom of the tank, and the stop 79, cooperating with the stop 81 carried by the float, prevents the latter from falling below the neutral position. When the carburetor is inverted, as shown in Fig. 7, the weight 47 rests at 82 on the cover of the tank, and the stop 79, cooperating with the stop 83 carried by the float, likewise prevents the latter in this case from falling below the neutral position .
The realization of the mechanical connection between the float and the fuel valve, by which the displacement of the float on either side of the neutral position causes a movement in the same direction of the fuel valve, is in no way limited. to the embodiments described above.
The technique of mechanical transmissions makes it possible to achieve such a connection in many other ways without departing for this from the scope of the invention.
By way of example, there is shown in FIG. 8, a variant of the mechanical connection. In Fig. 8, the float 2 is annular and provides passage, at its center, to a rod 84, the upper end of which carries a groove 85. In this groove, the ends 86 and 87 engage the two levers
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88 and 89 respectively articulated around taxes 90 and 91 carried by the tank. The levers 88 and 89 end in counterweights 92 and 93 which rest on the upper face of the float. Below the float and the end of the rod 84 is a guided part 94, the upper face 95 of which is wider than the central orifice of the float. The part 94 carries, at its lower part, an extension 46 capable of engaging the fuel valve 39.
The level being in X-X, and the float occupying the neutral position shown in FIG. 8, the lower face of the float 2 and the lower end of the rod 84 lie in the same plane which, itself, is a short distance from the upper face 95 of the part 94. The part 94 rests. , by its end 46, on the valve 39 which is kept closed by the spring 65. If, as a result of the engine's fuel demand, the level in the tank drops, the float is lowered. even in the position shown in dotted lines, and it causes the opening of the valve 39 by means of the part 94. The arrival of fuel in the tank then tends to restore the level.
If the carburetor is in the position shown in Fig. 9, the float being in the neutral position, and the level being at Y-Y, the fuel valve is closed. If, as a result of the engine's fuel demand, the level drops in TT, the float itself lowers to the position shown in dotted lines, and at the same time causes the lowering of the levels. counterweight 92 and 93.
The ends 86 and 87 of the levers 88 and 89 then cause the rise of the rod 84. This rod lifts the part 94 and causes the valve to open, the tank receives fuel, and the level is restored.
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In all the carburettors described above, the shape of the tank will preferably be determined so that the volumes of fuel it contains up to the constant level, in the normal position on the one hand, and in the inverted position on the other hand, are substantially equal. In this way, if the appliance suddenly switches from one position to another, the fuel level will immediately drop to its normal level.
In the devices shown in Figures 2 and 8, the fuel valve is closed when the float occupies the neutral position and it is applied against its seat by the pressure of the spring 65, and also by the pressure of the fuel in the pipe d. 'feed 37. The float 2 must therefore, to cause the opening of the valve, exert sufficient thrust to overcome the spring pressure and the fuel pressure acting on the valve.
As the fuel level drops in the tank, the valve will therefore open only after a sufficient volume of the float has emerged above the fuel. If, on the contrary, as a result of a momentary failure of the valve to seal, the level should rise above XX, the stop system controlled by weight 47 being removed, float 2 would submerge. more, but it could only open the fuel valve if the additional thrust it receives from the fuel was sufficient to overcome the spring pressure and fuel pressure acting on the valve.
For an appropriate determination of the float (volume and weight) and of the spring force, taking into account the fuel pressure and the weight of the different parts of the mechanism, the float can be completely submerged without the additional thrust it sudden is sufficient to open a valve. In
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under these conditions, the float cannot, even accidentally, exceed the neutral position, and the weight 47, as well as the system of stops which it controls, become unnecessary.
The neutral position of the float still corresponding to the closed position of the valve, if the fuel pressure tended to open the valve instead of applying it to its seat, we could still determine the force of the spring and the float in such a way. that the fully submerged float cannot open the valve. It would suffice to take a spring which exceeds by a sufficient quantity the fuel thrust on the valve.
The invention is not limited either to a particular type of carburetor or to a particular type of float. In particular, the float can be either a single float, an annular float, or a float in several parts connected together.
CLAIMS 1 - A carburetor for an internal combustion engine provided with a float vessel and capable of operating in the inverted position, characterized in that it comprises a mechanism for controlling the fuel supply to the vessel controlled by the system float and designed so that the fuel automatically stabilizes at a constant level in the tank when the carburetor is in the normal position, on the one hand, and when it is overturned, on the other.
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