BE870198A - ADDITIONAL VOLUTE ELEMENTS, ESPECIALLY FOR LIQUID PUMPS - Google Patents

ADDITIONAL VOLUTE ELEMENTS, ESPECIALLY FOR LIQUID PUMPS

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BE870198A
BE870198A BE190246A BE190246A BE870198A BE 870198 A BE870198 A BE 870198A BE 190246 A BE190246 A BE 190246A BE 190246 A BE190246 A BE 190246A BE 870198 A BE870198 A BE 870198A
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volute
pump
liquid
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BE190246A
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French (fr)
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Little Inc A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/02Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C2/025Rotary-piston machines or pumps of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents the moving and the stationary member having co-operating elements in spiral form

Description

       

  "Eléments en volute complémentaires , notamment pour pompes à

  
liquides"  L'invention concerne les pompes à liquides du type en volute, et notamment des pompes à liquides de ce type, pouvant être immergées dans le liquide pompé:

  
On sait qu'il existe une catégorie de machines comprenant généralement des pompes, des compresseurs et des moteurs en "volute", dans lesquels deux éléments complémentaires de forme spiroïdale ou en spirale en développante, de même pas, sont montés sur des plaques extrêmes séparées. Ces éléments en-spi- -  rale sont décalés angulairement et radialement de manière à entrer en contact l'un avec l'autre suivant au moins deux lignes déterminées, par exemple, entre des surfaces courbes en spirale. Deux lignes de contact se trouvent.approximativement sur un

  
rayon partant de la zone centrale des volutes de manière à délimiter un ou plusieurs volumes, poches ou chambres. La position angulaire de ces chambres varie avec le mouvement orbital relatif des centres des spirales et toutes les chambres conser-  vent la même position angulaire relative. Lorsque les lignes

  
de contact progressent le long des surfaces des volutes, les chambres formées présentent un changement de volume. Dans des compresseurs et des moteurs à détente, on obtient ainsi des

  
zones à basse pression et à haute pression, communiquant avec

  
des orifices d'écoulement. Dans les pompes à liquides, le rapport des volumes reste constamment égal à 1. Les chambres extérieures et intérieures communiquent avec des orifices d'écoulement et le liquide peut s'écouler de la chambre intérieure vers l'extérieur ou de la chambre extérieure vers l'intérieur.

  
Bien que les pompes en volute présentent de nombreux avantages par rapport aux compresseurs et détendeurs, ces avantages consistant en une diminution des problèmes des fuites et en des températures de fonctionnement plus basses, il est impossible d'obtenir en pratique ces avantages pour des appareils fonctionnant d'une manière satisfaisante à moins que de telles pompes en volute puissent fonctionner à des vitesses convenables (par exemple à au moins 1800 tr/min), essentiellement sans pulsations. La pompe en volute selon l'invention comporte un dispositif destiné à supprimer les pulsations de pression, ou bien un dispositif destiné à abaisser ces pulsations

  
de pression sous un niveau au-dessus duquel lesdites pulsations nuisent au fonctionnement et à l'efficacité de la pompe. Ainsi qu'il ressortira de la description suivante concernant la forme de realisation représentée sur les figures 62 à 84 des dessins annexés, la pompe en volute selon l'invention peut être conçue afin de pouvoir être immergée dans le liquide pompé et en particulier dans les réservoirs à carburant de véhicules autopropulsés, par exemple d'automobiles.

  
L'invention concerne donc des éléments en volute dont l'un est fixe et l'autre exécute un mouvement orbital. L'utilisation de ces éléments dans une pompe en volute permet

  
de faire fonctionner cette dernière en douceur et à des vitesses relativement élevées, avec une efficacité maximale, de manière qu'elle fasse circuler un liquide sans pulsations. De plus, la pompe en volute selon l'invention est de fabrication simple et peu coûteuse et elle peut être réalisée partiellement en matière plastique, par exemple par la mise en oeuvre de techniques telles que le moulage.

  
L'invention concerne donc une pompe en volute du type décrit ci-dessus et qui, dans l'une de ses formes de réalisation, peut être immergée dans le liquide pompé. Cette pompe peut être utilisée comme pompe à carburant pour des véhicules auto-propulsés utilisant des fractions légères de fuel-oil, et elle peut être placée dans le réservoir à carburant afin d'être ainsi isolée des températures excessives pouvant être rencontrées dans les véhicules comportant des dispositifs de contrôle des gaz d'échappement.

   La pompe submersible selon l'invention peut débiter le carburant sous des pressions élevées ; elle s'amorce d'elle-même ; elle fonctionne sensiblement sans bruit ni vibrations,ni variation du débit de refoulement ; elle peut tourner à sec pendant un certain temps ; elle ne nécessite pas de clapets et elle peut ingérer des débris sans subir de détériorations définitives. La pompe en volute décrite ci-dessus assure également d'elle-même l'étanchéité entre les volutes ; elle présente un minimum de pertes par frottement ; elle fonctionne d'une manière sûre pendant de longues durées et elle

  
est peu coûteuse.

  
L'invention concerne donc des éléments complémentaires en volute convenant à une utilisation dans une pompe à liquide en volute. Ces éléments comprennent un élément fixe

  
en volute présentant un orifice central d'écoulement du liquide et comportant une plaque extrême fixe, une spire fixe en développante d'un tour et demi, fixée sur une première surface de

  
la plaque extrême fixe, et un canal fixe de transfert du liquide, réalisé dans la première surface de la plaque extrême. L'autre élément est un élément en volute monté de manière à pouvoir exécuter un mouvement orbital par rapport à l'élément fixe sous l'action d'un dispositif de commande. Il comprend une plaque extrême mobile, une spire mobile en développante d'un tour et demi, fixée à une première surface de la plaque extrême mobile, et un canal mobile de transfert du liquide, réalisé

  
dans ladite première surface de la plaque extrême mobile. Le terme "mobile" désigne un mouvement orbital. Les canaux fixe

  
et mobile de transfert du liquide sont disposés et configurés

  
de manière à s'ouvrir à peu près immédiatement après que la spire mobile a atteint le point de son cycle orbital correspondant à la formation de trois chambres à liquide, séparées essentiellement d'une manière étanche les unes des autres.

  
L'invention concerne donc une pompe volumétrique

  
à liquide, comprenant l'assemblage d'éléments complémentaires

  
en volute tels que décrits ci-dessus, d'un dispositif appliquant une force axiale qui tend à faire porter axialement les éléments en volute l'un contre l'autre, d'un accouplement qui maintient les éléments en volute dans une disposition angulaire fixe, d'un orifice d'entrée du liquide et d'un orifice de sortie du liquide, et d'un dispositif de commande du mouvement orbital de l'élément mobile, de manière que les flancs des spires en développante et les plaques extrêmes associées délimitent des poches mobiles à liquide, de volume variable, un volume périphérique entourant ces poches et une zone de décharge.

  
L'invention concerne donc une pompe volumétrique

  
à liquide, telle que définie ci-dessus, pouvant être immergée dans le liquide pompé. Cette pompe comporte un corps qui délimite une chambre contenant les éléments en volute et qui présente,à une première extrémité, l'orifice d'entrée du liquide et, à sa seconde extrémité, l'orifice de sortie ou de décharge du liquide. Le dispositif de commande comprend un moteur placé dans la chambre délimitée par le corps, entre les éléments en volute et la seconde extrémité du corps, de manière que le liquide refoulé radialement vers l'extérieur par les éléments en volute et circulant dans la pompe s'écoule autour du dispositif de commande et maintienne une pression hydraulique prédéterminée à l'intérieur de la chambre, afin de constituer l'élément appliquant une force axiale.

  
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels :

  
les figures 1 et 2 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale d'une première forme de réalisation d'un élément fixe en volute selon l'invention, cet élément convenant en particulier à une pompe en volute dans laquelle le liquide s'écoule vers l'intérieur ;

  
les figures 3 et 4 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale d'un élément en volute à mouvement orbital, destiné à être utilisé avec l'élément fixe en volute représenté sur les figures 1 et 2 ;

  
les figures 5 à 20 sont des coupes transversales
(figures impaires) et longitudinales (figures paires) des éléments en volute fixe et à mouvement orbital représentés sur les figures 1 à 4, ces coupes montrant le fonctionnement de l'orifice central de décharge de cette forme de réalisation ;

  
les figures 21 et 22 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale d'une autre forme de réalisation de l'élément fixe en volute selon l'invention, cette forme de réalisation convenant particulièrement à une pompe en volute dans laquelle le liquide s'écoule vers l'extérieur ;

  
les figures 23 et 24 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale de l'élément en volute à mouvement orbital, destiné à être utilisé avec l'élément fixe en volute représenté sur les figures 21 et 22 ;

  
les figures 25 à 40 sont des coupes transversales
(figures impaires) et longitudinales ou axiales (figures paires) des éléments en volute fixe et à mouvement orbital représentés sur les figures 21 à 24, ces coupes montrant le fonctionnement de l'orifice périphérique de décharge de cette forme de réalisation ; 

  
les figures 41 et 42 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale d'une autre forme de réalisation de l'élément fixe en volute selon l'invention, présentant à la fois un orifice central et un orifice périphérique de décharge et dans lequel le liquide peut s'écouler vers l'intérieur ou vers l'extérieur ;

  
les figures 43 et 44 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale d'un élément en volute à mouvement orbital destiné à être utilisé avec l'élément fixe en volute représenté sur les figures 41 et 42 ; 

  
les figures 45 à 60 sont des coupes transversales
(figures impaires)et des coupes longitudinales ou axiales (figures paires)des éléments en volute fixe et à mouvement orbital représentés sur les figures 41 à 44, ces coupes montrant le fonctionnement des orifices de décharge de cette forme de réalisation lorsque le liquide s'écoule vers l'intérieur ou vers l'extérieur ; la figure 61 est une coupe longitudinale d'une pompe en volute pour liquides selon l'invention ; la figure 62 est une coupe longitudinale à échelle agrandie d'une pompe en volute pour liquides selon l'invention, convenant particulièrement à une utilisation comme pompe à carburant pour une automobile dont la pompe est immergée dans le carburant ; la figure 63 est une vue en plan de l'extrémité de décharge de la pompe représentée sur la figure 62 ;

   la figure 64 est une coupe longitudinale partielle d'une variante de la pompe représentée sur la figure 62, cette coupe montrant une variante du dispositif réalisant des connexions électriques avec le moteur et d'un contrepoids secondaire ; la figure 65 est une vue en plan de l'extrémité de décharge de la pompe représentée sur la figure 64 ; la figure 66 est une coupe longitudinale partielle, à échelle agrandie, de l'extrémité d'entrée de la pompe en volute selon l'invention, cette vue montrant en détail le dispositif d'entraînement et d'accouplement, les éléments en volute, les orifices d'écoulement et l'élément supportant la 

  
charge axiale ; la figure 67 est une coupe suivant la ligne 67-67 de la figure 66 ; la figure 68 est une coupe suivant la ligne 68-68 de la figure 66 ; 

  
les figures 69, 70 et 71 sont des coupes longitudinales partielles montrant trois autres formes de réalisation de l'élément de la pompe de la figure 66 destiné à supporter

  
la charge axiale, cet élément étant utilisé avec un élément d'accouplement séparé ; la figure 72 est une coupe longitudinale partielle montrant une forme de réalisation d'un élément supportant la charge axiale et d'un élément d'accouplement,associésde manière à former un sous-ensemble ; la figure 73 est une coupe suivant la ligne 73-73 de la figure 72, montrant les positions respectives des butées axiales à billes utilisées ;

  
les figures 74A, 74B et 74C sont, respectivement, un diagramme schématique, une vue en plan et une coupe transversale partielle montrant les paramètres entrant dans l'utilisation des paliers de butée à billes représentés sur les figures 72 et 73 ; la figure 75 est une coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation de l'élément supportant la charge axiale et de l'élément d'accouplement, associés pour former un sous-ensemble ;

  
les figures 76 et 77 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale du sous-ensemble d'accouplement et de support de la charge axiale, représenté sur la figure 74 ; la figure 78 est une coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation du sous-ensemble d'accouplement et de support de la charge axiale, dans laquelle des organes sphériques assument la double fonction de support d'une charge et d'accouplement ;

  
les figures 79 et 80 sont, respectivement, une vue en plan et une coupe axiale partielle du sous-ensemble d'accouplement et de support de la charge axiale représenté sur la figure 78 ; la figure 81 est une coupe longitudinale partielle montrant une variante du sous-ensemble d'accouplement et de support de la charge axiale représenté sur la figure 78 et dans laquelle des rouleaux assument la double fonction de support de charge et d'accouplement ;

  
les figures 82 et 83 sont, respectivement, une

  
vue en plan et une coupe axiale partielle du sous-ensemble d'accouplement et de support de la charge axiale représenté

  
sur la figure 81 ; et la figure 84 est une coupe transversale d'un réservoir à liquide dans lequel la pompe selon l'invention est immergée.

  
Chaque poche étanche contenant un fluide et délimitée à l'intérieur d'un appareil en volute est formée par deux plans parallèles présentés par des plaques extrêmes, et par deux surfaces cylindriques suivant la développante d'un cercle ou toute autre courbe convenable. Les éléments en volute ont des axes parallèles, car ceci est indispensable au maintien d'un contact étanche et continu entre les surfaces planes de ces éléments. Chaque poche étanche se déplace entre ces plans parallèles, de même que les deux lignes de contact entre les surfaces cylindriques. Ces lignes de contact se déplacent en raison du fait que l'un des éléments cylindriques, par exemple un élément en volute, exécute un mouvement orbital à l'intérieur

  
de l'autre élément. Ceci est obtenu, par exemple,par maintien d'un premier élément en volute en position fixe, et par mouvement orbital de l'autre élément en volute. La pompe selon l'invention utilise ce mécanisme pour faire circuler les fluides et, par conséquent, elle est appelée "pompe en volute pour liquides".

  
L'expression "pièce en volute" utilisée dans le présent mémoire désigne la pièce de base constituée d'une plaque extrême présentant le ou les orifices caractérisant l'invention, et d'un organe en développante qui présente des surfaces établissant les lignes mobiles de contact. Le terme "spire" est utilisé dans le présent mémoire pour désigner l'organe en développante établissant des lignes de contact mobiles. Ces spires ont une certaine forme, par exemple en développante de cercle (spirale en développante), en arc de cercle, etc., et elles présentent une certaine hauteur et une certaine épaisseur. Enfin, l'expression "élément en volute" s'applique à l'ensemble de l'organe fixe ou à mouvement orbital, duquel fait partie la pièce en volute mfixe ou à mouvement orbital.

  
Lorsque l'appareil en volute est utilisé comme compresseurs et détendeurs, les spires des éléments en volute peuvent comporter tout nombre souhaité de tours d'une développante. Cependant, une pompe en volute à liquide doit être conçue de manière que chacun des éléments en volute comporte une spire formant un tour et demi d'une développante. Ce critère est dicté par le fait qu'un appareil en volute destiné à pomper un liquide doit- avoir un rapport de compression exactement égal à 1. Lorsque le rapport de compression d'un tel appareil est supérieur à 1, le liquide retenu tend à être comprimé. Le liquide étant essentiellement incompressible, toute pompe en volute fonctionnant avec un rapport de compression supérieur à 1 tend à se bloquer et à mal fonctionner.

   Ainsi, pour qu'une pompe en volute ait un rapport de compression égal à 1,ses éléments ne doivent pas comporter plus d'une spire et demie de développante. La longueur de la spire permet d'obtenir la continuité souhaitée pour le joint entre la zone périphérique et  la zone intérieure délimitées entre les éléments en volute

  
sans comprimer le fluide retenu.

  
Cependant, la limitation des spires à un tour et demi de développante ne permet pas de résoudre totalement les problèmes soulevés pour la fabrication d'une pompe à liquide

  
du type en volute, pratique et efficace, car le problème grave des pulsations de pression développées pendant le refoulement du liquide de la pompe n'est pas résolu. Ces pulsations de pression résultent du fait que la vitesse de variation du volume de la poche en volute (centrale ou périphérique), communiquant avec l'orifice de décharge, est plus grande que la vitesse de variation de l'aire de l'orifice de décharge de cette poche. Par conséquent, l'entraînement en avant de l'élément en volute à mouvement orbital provoque une compression du liquide dans la poche de décharge, le refoulement à force de

  
ce liquide par une ouverture étroite de décharge et, par conséquent, l'apparition de pulsations intermittentes à haute pression. Cette pression peut être suffisamment élevée pour risquer de détériorer les organes constituant les éléments en volute.

  
Dans le cas de petites pompes d'efficacité relativement faible et fonctionnant à des vitesses relativement basses, il peut être possible de tolérer certaines pulsations de pression. Cependant, dans la plupart des applications d'une

  
 <EMI ID=1.1> 

  
lement relativement sans pulsations et travailler à des vitesses convenables, par exemple à 1800 tr/min ou plus.

  
La pompe en volute selon l'invention réalise un pompage des liquides sans pulsations, à des débits d'écoulement relativement élevés, en utilisant une nouvelle disposition d'orifices. Cette disposition des orifices permet de supprimer de

  
la poche de décharge la pression provoquant les pulsations en rendant plus rapide l'ouverture de l'orifice de décharge que lorsque cette ouverture ne repose que sur le mouvement de la spire de l'élément en volute exécutant un mouvement orbital.

  
L'écoulement du liquide dans une pompe en volute pouvant s'effectuer de la zone périphérique vers l'intérieur et vers la poche centrale, ou bien de cette dernière vers l'extérieur et la zone périphérique, la nouvelle disposition des orifices peut s'appliquer à la poche centrale, au volume périphérique ou aux deux.

  
Les figures 1 à 4 montrent des pièces en volute fixe et à mouvement orbital, convenant à des éléments en volute destinés à une pompe dans laquelle le liquide s'écoule du volume périphérique vers l'intérieur jusqu'à la poche centrale. La pièce fixe 10 en volute représentée sur la figure 1 comprend une plaque extrême 11 et une spire 12 en développante, réalisée d'une seule pièce avec la plaque extrême ou montée sur un organe séparé qui est fixé à la surface intérieure 13 de la plaque extrême 11 (comme décrit, par exemple, dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique N[deg.] 3 994 635). La spire 12 en développante.commence à une ligne 14 de contact qui correspond à une tangente

  
au rayon générateur de la développante, et elle passe par les points de contact entre les développantes des éléments en volute fixe et à mouvement orbital, de manière à aboutir à une ligne de contact 15 qui correspond également à une tangente au rayon générateur de la développante. Ainsi, cette spire forme un tour et demi de développante et elle présente un flanc ou une surface latérale extérieur 16, un flanc ou une surface latérale intérieur 17 et une surface extrême 18.

  
La plaque extrême 11 comporte un bossage central

  
20 qui fait saillie de la surface extérieure 21 et qui présente une gorge annulaire 22 destinée à contenir une bague d'étanchéité lorsque la pièce fixe en volute est assemblée dans un élément fixe en volute d'une pompe à liquide telle que celle représentée sur la figure 61. Un orifice 23 à liquide traverse la plaque extrême 11 et le bossage 20 et un canal 24 de transfert est usiné dans la surface 13 et se présente sous la forme d'un évidement communiquant avec l'orifice 23. Ce dernier et

  
le canal 24 de transfert constituent un collecteur ou une zone de décharge. Comme représenté en plan sur la figure 1, le canal
24 de transfert comporte un bord principal 25 qui coïncide avec' une ligne passant par le centre 26 de la plaque extrême 11 et parallèle aux lignes de contact 14 et 15, et un autre bord principal incurvé 27 dont la forme correspond à celle de la surface extérieure 34 de la spire 32 en développante de la pièce 30 en volute à mouvement orbital (figures 3 et 4), lorsque les deux pièces en volute sont orientées afin que les flancs des volutes entrent en contact au maximum en quatre points, comme montré dans l'orientation des spires sur la figure 5. Par conséquent, le bord incurvé 27 peut être défini comme suivant le tracé d'un bord de spire de développante des pièces complémentaires en volute.

   Ces bords principaux se rejoignent par des congés 28. Bien que le canal 24 de transfert puisse avoir un bord semi-circulaire à la place du bord 27 en développante, cette forme en développante est préférée en raison de la plus grande précision qu'elle apporte à la disposition des orifices. Attendu que le canal 24 de transfert est placé à l'intérieur de la spire en développante, il peut être désigné "canal intérieur". 

  
Bien que l'orifice 23 soit représenté sur les figures 1 et 2 dans une position telle qu'il coupe le bord
25 du canal 24 de transfert, cet orifice 23 peut également être situé en tout point de la poche intérieure formée par les spires des pièces en volute, pourvu qu'il communique avec le canal
24 de transfert et qu'il n'affecte pas la forme de la spire

  
12.

  
Les figures 3 et 4 représentent la pièce 30 en volute à mouvement orbital dont la forme correspond à celle de la pièce fixe 10 en volute. Cette pièce mobile 30 comprend une plaque extrême 31 et une spire 32 en développante qui est-fixée à la surface intérieure 33 de la plaque extrême 31 ou qui est réalisée d'une seule pièce avec cette dernière. La spire 32 présente un flanc ou une surface extérieure 34 de contact, un flanc ou une surface intérieure 35 et une surface extrême 36 de contact. Elle commence à une ligne 37 de contact qui correspond à une tangente au rayon générateur de la développante, elle passe par les points de contact entre les développantes des pièces

  
en volute fixe et mobile, et elle se termine à une ligne de contact 38 qui correspond également à une tangente au rayon générateur de la développante. Un canal 39 de transfert est usiné dans la surface 33 de la plaque extrême de la pièce mobile en volute, de manière à constituer un évidement dont la position et la forme par rapport à la pièce fixe en volute correspondent à la position et la forme du canal 24 de transfert de cette pièce fixe par rapport à la pièce mobile. Autrement dit, le canal 39 de transfert comporte un bord droit principal 40 qui coïncide avec une ligne passant par le centre 41 de la plaque extrême et parallèle aux lignes de contact 37 et
38, et un bord principal incurvé 42 qui correspond au tracé partiel d'un bord 16 de la surface extérieure de la spire 12

  
de la pièce fixe en volute lorsque les pièces en volute sont orientées de manière à établir le maximum de quatre points de contact, comme montré sur la figure 5. Ces bords principaux

  
se rejoignent également par des congés arrondis 43. Lorsqu'ils sont associés, ces canaux 24 et 39 de transfert des plaques extrêmes des pièces en volute correspondent à une première disposition des orifices de l'appareil selon l'invention.

  
Dans le cas où les pièces en volute sont réalisées dans un métal tel que l'acier inoxydable, les canaux évidés de transfert peuvent être réalisés par usinage. Lorsque les pièces en volute sont réalisées dans une résine synthétique telle qu'un polyimide, les canaux de transfert peuvent venir de moulage avec les pièces. En général, il est préférable de donner

  
à ces canaux une profondeur à peu près égale à la largeur de

  
la spire en développante.

  
La manière selon laquelle la disposition des orifices des pièces en volute représentées sur les figures 1 à 4 permet d'obtenir un pompage du liquide essentiellement sans pulsations sera décrite en détail en regard des figures 5 à 20 qui montrent le fonctionnement d'une pompe en volute utilisant ces éléments en volute et dans laquelle le liquide s'écoule radialement vers l'intérieur. Les figures 5 à 20 montrent les pièces en volute dans diverses positions correspondant à des intervalles égaux au huitième du mouvement orbital exécuté au cours d'un cycle de pompage, les figures portant des nombres impairs étant des coupes des spires, transversales à l'axe central de l'appareil, et les figures portant des nombres pairs qui suivent immédiatement les nombres impairs étant des coupes longitudinales correspondantes passant par les spires.

   Les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments sur les figures 5 à 20 et sur les figures 1 à 4. Bien que la forme du canal 39 de transfert de la pièce mobile en volute n'apparaisse normalement pas sur les coupes transversales (par exemple sur les figures 5, 7, etc.), la forme de ce canal de transfert est indiquée en traits pointillés afin d'établir la position des canaux transversaux dans les coupes axiales correspondantes
(par exemple sur les figures 6, 8, etc.). Le bossage 20 de la pièce fixe en volute n'est pas représenté sur les coupes axiales des figures 6, 8, etc. pour plus de clarté.

  
Lors du fonctionnement de la pompe en volute,

  
la pièce 30 en volute à mouvement orbital, montée dans un élément mobile en volute, est entraînée de manière à exécuter un mouvement orbital (à l'aide d'un dispositif décrit plus en détail en regard de la figure 61) par rapport à la pièce fixe 10 qui est montée dans un élément fixe en volute, les surfaces latérales 16 et 17, et 34 et 35 des pièces fixe et mobile en volute étant en contact suivant des lignes mobiles. Comme décrit plus en détail ci-après en regard de la figure 61, il est possible, en fait, qu'un très faible jeu, par exemple un jeu compris entre environ 0,025 et 0,125 mm, apparaisse entre les surfaces latérales des développantes.

   Les surfaces extrêmes 18 et 36 des pièces en volute fixe et mobile, en entrant en contact avec les surfaces intérieures 33 et 13 des pièces en volute mobile et fixe, respectivement, délimitent des poches mobiles
50, 51 et 52 dont les volumes et les intercommunications varient afin de faire circuler le liquide à l'intérieur de la pompe. Les liquides ayant des viscosités très supérieures à celles des gaz et le rapport volumétrique interne de la pompe étant égal

  
à 1 plutôt que supérieur à 1, la nécessité d'une étanchéité radiale efficace entre les surfaces extrêmes 18 et 36 en contact des spires, d'une poche à l'autre, n'est pas aussi importante que dans le cas de compresseurs ou de détendeurs. Il est donc inutile d'utiliser des organes radiaux d'étanchéité tels que ceux décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

  
N[deg.] 3 944 636.

  
La coupe longitudinale sensiblement simplifiée de .la figure 6 montre la pièce fixe 10 en volute montée dans un élément en volute qui comprend une plaque 53 de corps comportant une saillie annulaire 54 dont la surface extrême 55 assume la fonction de surface de contact avec laquelle la surface intérieure 56 de l'élément mobile 57 en volute, dont la plaque extrême 31 fait partie, établit un contact mobile afin de délimiter un volume périphérique 58 dans lequel le liquide à pomper est introduit en pénétrant par un orifice périphérique 59. La figure 61 montre plus en détail et avec plus de précision le montage des éléments en volute dans une pompe complète en volute.

   Les autres figures paires 8, 10 ... 20 ne représentent que les parties des pièces en volute comprenant les spires et les orifices, le volume périphérique qui, évidemment, existe, n'étant pas de nouveau représenté.

  
On suppose que le cycle de fonctionnement à décrire commence .avec l'obturation de la poche centrale 52 à

  
un instant auquel les poches 50 et 51 sont également obturées. Le liquide est déchargé en passant dans le collecteur de sortie comprenant l'orifice 23 et le canal 24 de transfert. Dans ce mode de fonctionnement, la poche centrale 52 assume la fonctionnement d'une zone de décharge. Comme représenté sur les figures 5 et 6, les poches 50 et 51 sont à leur volume maximal et elles sont séparées à peu près totalement et hermétiquement de la poche centrale 52, si l'on ne considère pas les faibles jeux compris entre les flancs des spires et entre les surfaces extrêmes des spires et les plaques extrêmes. On suppose d'abord qu'aucun des canaux 24 et 39 de transfert n'est usiné dans les plaques extrêmes.

   L'effet pouvant en résulter apparaît sur les figures 7 et 8 qui montrent les positions des spires au bout d'un huitième du mouvement orbital total de l'élément mobile, le sens du mouvement étant indiqué par la flèche discontinue. Le volume des poches 50, 51 et 52 commence à diminuer et le liquide contenu dans la pompe étant essentiellement incompressible, il est refoulé à force des poches 50 et
51 vers la poche centrale 52 en passant dans les ouvertures relativement étroites 60 et 61 résultant du mouvement des spires. De plus, les dimensions relatives de la poche centrale 52 et de l'orifice 23 de décharge sont telles que cet effet est accentué. Il en résulte l'accumulation de pressions produisant un effet très nuisible sur les organes en volute et la production de pulsations importantes de pressions rendant la pompe peu efficace et bruyante.

  
La présence de canaux intérieurs 24 et 39 de transfert dans les éléments en volute fixe et mobile, respectivement, élimine essentiellement ce phénomène indésirable. Comme représenté sur la figure 8, les canaux de transfert sont profilés et disposés de manière à s'ouvrir à peu près instantanément après la fermeture de la poche 52. Ainsi, les canaux 24

  
et 39 de transfert, qui étaient fermés en raison de la position de la spire, s'ouvrent avec la poursuite du mouvement de la spire mobile. Les canaux 24 et 39 ont une dimension et une profondeur telles qu'ils agrandissent les ouvertures 60 et 61 suffisamment pour que le débit d'écoulement possible atteigne une valeur empêchant l'accumulation de pression dans les poches et permette un écoulement non pulsatoire du liquide dans l'orifice 23 (l'écoulement du liquide étant indiqué par des flèches en trait plein sur les figures).

  
Comme représenté sur les figures 9 à 14, les canaux 24 et 39 de transfert restent ouverts pour permettre un écoulement de liquide essentiellement non pulsatoire des poches 50 et 51 dans la poche 52, puis, lorsque les poches 50,

  
51 et 52 diminuent de volume et constituent une seule poche centrale virtuelle, ces canaux permettent toujours l'écoulement du liquide en douceur par l'orifice 23 de décharge. Lorsque le volume combiné des poches 50, 51 et 52 diminue, le liquide du volume périphérique 58 commence à pénétrer dans des poches 65 et 66 dites "ouvertes", délimitées entre les spires

  
en volute. Ces poches 65 et 66 sont dites "ouvertes" par le

  
fait qu'elles communiquent directement avec le volume périphérique 58. Comme représenté sur les figures 9 et 10, lors du premier quart du mouvement orbital, les canaux ou ouvertures

  
60 et 61 formés par le mouvement des spires s'agrandissent et les canaux 24 et 39 de transfert sont totalement ouverts afin

  
de permettre au liquide de s'écouler librement dans la poche centrale 52 et dans le collecteur de décharge. Les ouvertures

  
60 et 61 continuent de s'agrandir jusqu'à ce que la moitié du mouvement orbital soit atteinte, comme montré sur les figures

  
11 à 14. Bien que les canaux 24 et 39 de transfert continuent

  
à faire communiquer les poches 50, 51 et 52, ils ne sont plus indispensables pour conduire une quantité importante de liquide et ils se ferment progressivement sous l'effet du mouvement de l'élément mobile en volute. Comme représenté sur les figures 15 à 20, il en est ainsi jusqu'à ce que la poche centrale 52 puisse être considérée comme une poche séparée au bout d'environ les trois quarts du mouvement orbital et jusqu'à ce que les poches "ouvertes" 65 et 66 soient suffisamment fermées par rapport au volume périphérique 58 pour être considérées comme formant de nouvelles poches extérieures 50 et 51, communiquant avec le volume périphérique par des ouvertures 67 et
68 toujours décroissantes.

  
Du fait de la fermeture des ouvertures 67 et 68, toutes les poches fermées, y compris la poche centrale 52, atteignent leur volume maximal pour établir la situation montrée sur les figures 5 et 6 et commencer un nouveau cycle.

  
Tant que les ouvertures 67 et 68 sont ouvertes sur le volume périphérique, les canaux 24 et 39 de transfert sont fermés. Mais, comme indiqué précédemment, à peu près à l'instant de la fermeture des trois poches, le système d'orifices conçus selon l'invention entre en fonction. 

  
Les figures 21 à 24 montrent des pièces en volute 

  
fixe et mobile, présentant le système d'orifices selon l'in- 

  
vention et convenant à une pompe en volute dans laquelle le 

  
liquide s'écoule de la poche centrale radialement vers l'exté- 

  
rieur et le volume périphérique. La pièce fixe 70 en volute  représentée sur la figure 21 comprend une plaque extrême 71 et

  
une spire 72 en développante réalisée d'une seule pièce avec 

  
cette plaque extrême ou fixée à la surface intérieure 73 de ladite plaque. La spire 72, de même que la spire 12 représentée

  
sur les figures 1 et 2 commence à une ligne 74 de contact et

  
aboutit à une ligne 75 de contact et elle forme une développan- 

  
te s'étendant sur un tour et demi. La spire 72 comporte un flanc  extérieur ou une surface- latérale extérieure 76, un flanc intérieur 

  
ou une surface latérale intérieure 77 et une surface extrême

  
78. La plaque extrême 71 comporte un bossage central 79 faisant saillie à une surface extérieure 80. Un orifice 81 à liquide traverse la plaque extrême 71 et le bossage 79.

  
Un canal 85 de transfert est usiné dans la surface intérieure 73 de la plaque extrême 71 de manière à former

  
un évidement. Comme représenté en plan sur la figure 21, le

  
canal 85 de transfert comporte un bord intérieur principal 86

  
dont la forme correspond à celle de la surface intérieure 95

  
de la spire 92 en développante de l'élément 90 en volute à mouvement orbital(figures 23 et 24) lorsque les deux éléments en-volute sont orientés de telle manière que le nombre maximal de points

  
de contact entre les flancs des spires soit égal à 4, comme

  
montré sur la figure 25. Ainsi, ce bord principal 86,de même

  
que le bord 27 du canal intérieur 24 représenté sur la figure

  
1, suit partiellement le tracé du bord de la spire en développante de la pièce en volute correspondante. Le second bord

  
principal ou bord extérieur 87 du canal 85 de transfert est

  
usiné de manière à suivre la forme du bord intérieur 86 duquel

  
il est espacé radialement vers l'extérieur. Les bords 86 et

  
87 se joignent par des congés 88. La distance comprise entre

  
les bords 86 et 87 est de préférence égale au double de l'épaisseur de la spire en développante de la pièce en volute. Le

  
canal 85 de transfert se présente donc sous la forme d'un évidement courbe, contigu à l'extrémité extérieure de la spire 72 ou faiblement espacé de cette extrémité extérieure, et

  
s'étendant sur un arc compris entre environ 45 et 90[deg.]. Le canal
85 de transfert étant situé à l'extérieur de la spire en développante, il peut être désigné, pour plus de commodité, "canal extérieur".

  
La pièce 90 en volute à mouvement orbital ou pièce mobile, représentée en plan sur la figure 23 et en coupe axiale sur la figure 24, comporte une plaque extrême 91 et une spire

  
92 en développante réalisée d'une seule pièce avec la plaque extrême ou fixée à la surface intérieure 93 de celle-ci. Cette spire 92 commence à une ligne de contact 74 et se termine à une ligne de contact 75 et elle forme un tour et demi de développante. La spire 92 comporte un flanc extérieur ou une surface latérale extérieure 94 de contact, un flanc intérieur ou une surface intérieure 95 et une surface extrême 96 de contact. Un canal 97

  
de transfert, correspondant au canal 85 de transfert de la pièce fixe en volute, est usiné dans la surface intérieure 93 de la plaque extrême 91 de manière à former un évidement. Comme représenté en plan sur la figure 23, le canal 97 de transfert comporte un bord intérieur principal 98 dont la forme correspond au tracé partiel du bord de la surface intérieure 77 de

  
 <EMI ID=2.1> 

  
que les deux pièces en volute sont orientées de telle manière qu'un maximum de quatre points de contact soit obtenu entre les flancs des spires. Le bord extérieur principal 99 du canal
97 de transfert présente le même profil que le bord intérieur principal 98 et le canal est fermé par des congés 100. Sa forme et sa dimension correspondent à celles du canal courbe 85 de transfert de l'élément fixe en volute.

  
La manière selon laquelle le système d'orifices des pièces en volute représentées sur les figures 21 à 24 permet un pompage de liquide essentiellement sans pulsations sera décrite en détail en regard des figures 25 à 40 qui montrent les pièces en volute pendant le pompage d'un liquide radialement vers l'extérieur. De même que dans le cas des figures 5 à
20, les figures 25 à 40 montrent les pièces en volute dans diverses positions au cours d'un cycle de pompage, les figures impaires représentant les spires en coupe orientées transver-salement à l'axe central de l'appareil, et les figures paires qui suivent les figures impaires étant des coupes axiales correspondantes passant par les spires. Sur les figures 25 à 40, le plan longitudinal des éléments en volute est tourné autour de l'axe central d'une figure à l'autre afin de couper les

  
 <EMI ID=3.1> 

  
et leur fermeture.

  
De même que la figure 6, la figure 26 montre les pièces 70 et 90 en volute montées dans une pompe à volute. Ainsi, la pièce fixe 70 en volute est montée dans une plaque
105 de corps qui comporte une saillie annulaire 106 présentant une surface 107 destinée à entrer en contact avec la surface intérieure 93 d'une saillie 108 de l'élément mobile en volute. Un volume périphérique 110 à liquide est délimité dans l'espace fermé ainsi obtenu, et un orifice 109 (ou plusieurs de ces orifices) est réalisé à travers la'plaque 105 du corps afin d'établir une communication entre le volume périphérique 110

  
et un réservoir de liquide (non représenté). Dans le cycle de fonctionnement décrit ci-après, l'orifice 109 assume la fonction de collecteur d'écoulement du liquide pour la zone périphérique de décharge ainsi formée, le liquide s'écoulant radialement vers l'extérieur. L'orifice 81 de l'élément fixe en volute constitue donc le collecteur d'entrée. Les spires telles que positionnées sur les figures 25 et 26 forment donc deux poches extérieures fermées 111 et 112 et une poche centrale
113.

  
Les figures 25 à 40 montrent en détail le fonctionnement du système d'orifices selon l'invention. On suppose que le cycle commence au point auquel chacune des poches ou chambres 111, 112 et 113 vient juste de se fermer par rapport aux autres poches et présente son volume minimal, immédiatement avant de s'agrandir. De même que dans le cas du système d'orifices décrits ci-dessus en regard des figures 1 à 20, un léger jeu, par exemple compris entre 0,025 et 0,125 mm, peut être toléré constamment entre les flancs des spires afin d'éviter leur usure.

   De même que précédemment, si l'on suppose que les plaques extrêmes 71 et 91 ne présentent pas de canaux courbes de transfert, il apparaît que le liquide contenu dans les poches
111 et 112 est soumis à une pression s'élevant constamment lors-que l'élément mobile en volute est entraîné dans le sens indiqué par les flèches discontinues sur les figures 25 et 26. Ceci est dû au fait que les ouvertures 115 et 116 (figure 27), résultant du déplacement de la spire mobile 92 par rapport à la spire fixe 72, ne sont pas suffisamment grandes pour permettre l'écoulement du liquide des poches 111 et 112 dans la zone périphérique 110 à un débit empêchant la pression du liquide des poches 111 et 112 de s'élever excessivement. Il en résultel'apparition de pulsations de pression et finalement une détérioration des organes en volute.

  
Cependant, en présence des canaux 85 et 97 de transfert, des ouvertures supplémentaires d'écoulement du liquide se forment à peu près instantanément après la fermeture des poches 111, 112 et 113. Ainsi, les canaux 85 et 97 de transfert s'ajoutent aux ouvertures 115 et 116 résultant du mouvement de la spire orbitale par rapport à la spire fixe et ils ,  éliminent toute mise sous pression indésirable du liquide risquant d'entraîner des pulsations de pression.

  
Comme montré sur les figures 27 à 32, les canaux

  
85 et 97 de transfert se ferment au moment où l'élément en volute à mouvement orbital atteint les trois-huitième de son orbite car, à ce moment, il n'est plus indispensable que les canaux s'ajoutent aux ouvertures 115 et 116 qui atteignent presque leur maximum. La poche centrale 113 occupe évidemment une partie de plus en plus grande du volume faisant partie précédemment des poches 111 et 112, ce qui assure un contrôle suffisant de la pression du liquide régnant dans la poche centrale
113 lorsqu'une quantité supplémentaire de liquide y pénètre.

  
Il convient de noter en regard des figures que, lorsque le cycle de fonctionnement se déroule, les poches telles que décrites en regard des figures 25 et 26 sont de moins en moins bien définies, une partie de chacune des poches 111 et 112 ne pouvant plus être distinguée de la poche centrale 113'. Cependant, pour plus de clarté, les références numériques des figures 25 et 26 sont utilisées sur les figures 27 à 40 et dans la description

  
de ces figures.

  
Les ouvertures 115 et 116 formées entre les spires
72 et 92 restent à leur dimension sensiblement maximale pendant la poursuite du pompage au cours des trois quarts du cycle, comme montré sur les figures 35 et 36. Ceci permet aux canaux 85 et

  
97 de transfert de rester réellement fermés, c'est-à-dire inopérants. Enfin, au cours du dernier quart du cycle (figures 37

  
à 40), le petit volume de liquide restant dans les poches 111

  
et 112 est transféré au volume périphérique 110 et, à la fin

  
du cycle, les canaux 115 et 116 sont fermés. Ainsi qu'il ressort des figures 33 à 40, les canaux 85 et 97 de transfert restent fermés, car le système d'orifices résultant du mouvement de la spire orbitale par rapport à la spire fixe permet d'obtenir une décharge et un écoulement du liquide sans pulsations. A la fin du cycle, les poches 111, 112 et 113 sont séparées hermétiquement les unes des autres, comme montré sur la figure 25, afin de pouvoir commencer un autre cycle.

  
Il ressort de la description précédente du fonctionnement du système d'orifices selon l'invention que les canaux de transfert de liquide sont disposés et configurés de manière à s'ouvrir à peu près immédiatement après que la spire en développante à mouvement orbital a atteint le point de son orbite pour lequel trois poches à liquide, à peu près totalement séparées, sont formées, et de manière également à rester ouverts au moins jusqu'à ce que les ouvertures, résultant du mouvement de la spire- orbitale et établissant une communication avec la zone de décharge (qu'elle soit centrale ou périphérique), soient suffisamment grandes pour empêcher l'apparition de toutes pulsations sensibles de pression à l'intérieur de la pompe.

  
Dans de nombreuses applications, il est préférable d'utiliser des pompes en volute à liquide conçues pour

  
un écoulement orienté radialement vers l'extérieur plutôt que celles conçues pour un écoulement orienté vers l'intérieur. Les pressions hydrauliques régnant dans les pompes à écoulement vers l'extérieur peuvent être utilisées pour maintenir assemblés les éléments en volute et rendre ainsi le fonctionnement plus efficace. De plus, il est possible d'augmenter la section du passage de décharge en utilisant plusieurs orifices espacés le long de la zone périphérique si cela est souhaité. Ces facteurs permettent de réduire plus efficacement ou d'éliminer

  
les pulsations d'écoulement en utilisant le système d'orifices selon l'invention.

  
Les figures 41 à 44 représentent une autre forme de réalisation selon l'invention dans laquelle les plaques extrêmes des organes en volute présentent un canal central (intérieur) et un canal périphérique (extérieur) de transfert. La pièce fixe 120 en volute représentée sur les figures 41 et 42 comporte une plaque extrême 121 et une spire 122 s'étendant sur un tour et demi de développante, comme c'est le cas des pièces en volute représentées sur les figures 1 et 2 et sur les figures
21 et 22. La pièce 120 en volute présente un orifice central
123, un canal central 124 de transfert, formant un évidement

  
et ayant la même forme que le canal 24 représenté sur la figure 1, et un canal périphérique 125 de transfert, formant un évidement et ayant la même forme que le canal 85 représenté sur la figure 21. De même, la pièce 130 en volute à mouvement orbital représentée sur les figures 43 et 44 comporte une plaque extrême
131 et une spire 132 s'étendant sur un tour et demi de développante, comme c'est le cas des pièces en volute représentées sur les figures 3 et 4 et sur les figures 23 et 24. La pièce 130 présente un canal central 133 de transfert et un canal périphérique 134 de transfert, ayant la même dimension et la même forme que les canaux représentés, respectivement, sur les figures 3 et 23.

  
Les figures 45 à 60 sont des coupes analogues à celles des figures 25 à 40, les plans longitudinaux des figures paires, par exemple des figures 46, 48, etc., étant tournés progressivement pour montrer clairement les canaux de transfert en position d'ouverture. Une pompe en volute à liquide comportant les pièces en volute représentées sur les figures 41 à 44 peut être utilisée pour faire circuler le liquide radialement vers l'intérieur, du volume périphérique vers une zone centrale de décharge, ou bien radialement vers l'extérieur, de la poche centrale vers une zone périphérique de décharge. Le cycle d'opérations montré sur les figures 45 à 60 illustre le premier de ces modes de fonctionnement, c'est-à-dire l'écoulement radial vers l'intérieur.

   Cependant, les figures 45 à 60, prises dans un ordre différent, peuvent également être utilisées pour illustrer le fonctionnement du système d'orifices lors d'un pompage suivant le second mode, c'est-à-dire radialement vers l'extérieur, comme décrit ci-après. Par conséquent, pour utiliser les figures 45 à 60 afin d'illustrer les deux modes de fonctionnement, l'écoulement du liquide dans le premier mode, c'est-à-aire vers l'intérieur, est indiqué par une flèche référencée du chiffre "1" entouré d'un cercle et suivi d'une lettre ^, b ... h, ces lettres indiquant dans l'ordre et par pas d'un huitième d'orbite, l'opération du cycle de pompage telle que représentée sur les précédentes figures. Le second mode de fonctionnement, c'est-à-dire en écoulement vers l'extérieur, est indiqué par une flèche référencée par le chiffre "2" entouré d'un cer- <EMI ID=4.1> 

  
indiquer la séquence des opérations du cycle de pompage. Dans ce dernier cas, les figures doivent être considérées sans tenir compte de l'ordre de leur numérotation, comme indiqué ci-après.

  
Les éléments en volute des figures 41 à 44 sont

  
 <EMI ID=5.1> 

  
de la même manière que décrit en regard de la figure 26, et les mêmes références numériques sont utilisées pour identifier les mêmes pièces. Comme représenté sur la figure 45, on peut supposer que le cycle commence alors que les poches extérieures 135

  
 <EMI ID=6.1> 

  
cription suivante porte sur le premier mode de fonctionnement, à savoir le mode dans lequel le liquide s'écoule radialement vers l'intérieur.

  
Comme montré sur les figures 45 à 56 et comme

  
il ressort d'une comparaison de ces figures avec les figures 5

  
 <EMI ID=7.1> 

  
d'orifices ne comportant que des canaux centraux de transfert. Ainsi, dans une pompe à fluide comportant les pièces en volute

  
 <EMI ID=8.1> 

  
ter ouvertures centrales 0 et 141 résultant du mouvement des spires fin de prod e un écoulement rapide et sans pulsa-

  
 <EMI ID=9.1>  phériques de transfert ne sont pas nécessaires et ils restent inopérants pendant les premiers cinq-huitième du cycle de pompage, car les ouvertures périphériques 142 et 143 résultant du mouvement des spires conviennent à l'admission du liquide dans les volutes. Cependant, pendant le déplacement de l'élément mobile en volute entre les cinq-huitième et les trois quarts

  
de son orbite (figures 55 à 58), la spire mobile s'est déplacée de manière à ouvrir les canaux périphériques 125 et 134 de, transfert afin d'accroître l'écoulement du liquide dans ces canaux périphériques vers les poches ouvertes 144 et 145 situées

  
 <EMI ID=10.1> 

  
mer ces dernières. La pénétration d'une quantité supplémentaire de liquide dans les poches 144 et 145 a pour effet de rendre plus doux et, par conséquent, plus uniforme l'écoulement du liquide dans les volutes. Comme montré sur les figures 57 à 60, les canaux périphériques 125 et 134 de transfert restent ouverts et travaillent jusqu'à la fin du cycle, c'est-à-dire jusqu'à l'instant de la fermeture des poches 135 et 136 (figures 45 et

  
46).

  
Pour suivre le fonctionnement du système d'orifices selon l'invention dans son second mode, c'est-à-dire lors-

  
 <EMI ID=11.1> 

  
nécessaire de considérer d'abord les figures 45 et 46, puis de suivre les figures par paires, en ordre inversé, des figures

  
59 et 60 jusqu'aux figures 47 et 48. Les canaux périphériques
125 et 134 de transfert s'ajoutent aux ouvertures périphériques
142 et 143 à la fin de la décharge du liquide (figures 59 et

  
 <EMI ID=12.1> 
-suèdes figures 27 à 30. Pendant cette période du cycle de fonctionnement, la poche centrale 137 comprend en fait les poches
135 et 136, de sorte qu'aucun problème de communication entre <EMI ID=13.1>  situation se prolonge (figures 55 et 56 à figures 47 et 48)

  
et, lorsque les ouvertures centrales 140 et 141 formées par les spires continuent de diminuer, le rôle des canaux centraux ouverts 124 et 133 de transfert pour assurer un écoulement doux

  
et sans pulsations du liquide par l'orifice 123 d'entrée et la poche centrale 137 dans les poches 135 et 136 devient de plus

  
en plus important. A la fermeture de ces poches, comme montré sur les figures 45 et 46, les spires en volute ont exécuté un autre cycle et elles occupent une position correspondant à la décharge du liquide dans le volume périphérique 138 lors de la réouverture des canaux périphériques 125 et 134 de transfert.

  
Bien qu'il soit possible de faire fonctionner les éléments en volute représentés sur les figures 1 à 4 et ceux représentés sur les figures 21 à 24 dans le mode d'écoulement radial vers l'intérieur ou dans le mode d'écoulement radial vers l'extérieur, dans la plupart des applications et en particulier dans le cas d'appareils en volute de grandes dimensions, fonctionnant à des vitesses relativement élevées, il est préférable d'utiliser les éléments en volute représentés sur les figures 41 à 44, c'est-à-dire des éléments présentant à la fois des canaux de transfert centraux ou intérieurs et périphériques ou extérieurs. La figure 61 est une coupe longitudinale d'une pompe en volute à liquide comportant les pièces en volute et le système d'orifices selon l'invention.

   Les éléments en volute représentés comprennent des pièces en volute des figures 42 à
44, au point de leur cycle de pompage représenté sur les figures
51 et 52. La figure 61 utilise pour l'identification des poches et des organes des éléments fixe et mobile en volute, les mêmes références numériques que celles utilisées sur les figures 41 à
44, 51 et 52.

  
La pompe représentée sur la figure 61 entre un élément fixe 150 en volute constitué d'une plaque fixe 151 dans laquelle une pièce fixe 120 en volute est montée rigidement, et un élément 152 en volute à mouvement orbital ou élément mobile, constitué d'une plaque mobile 153 dans laquelle une pièce mobile
130 en volute est montée rigidement. La pompe comporte également un accouplement 154, un mécanisme 155 de commande, un ensemble 156 à arbre et manivelle, et un corps 157 comprenant un carter
158 d'huile, un ventilateur 159 de refroidissement et un capot

  
 <EMI ID=14.1> 

  
La plaque fixe 151 de l'élément fixe en volute comporte une partie annulaire périphérique extrême 165 et une bride
166 orientée vers l'extérieur, ces portions de la plaque 151 faisant partie du corps de l'appareil. La plaque fixe 151 comporte également un embout central 167 qui présente un canal 168 à liquide communiquant directement avec un orifice central 123 de la volute fixe afin de constituer un conduit pouvant être utilisé pour l'arrivée ou la décharge d'un liquide, suivant le mode de fonctionnement choisi. Le bossage 79 de la volute fixe
120 pénètre dans l'embout 167 et un joint torique 169 assure l'étanchéité entre eux. L'embout central 167 présente un filetage interne 170 destiné au branchement d'un conduit de liquide
(non représenté).

   La plaque fixe 151 comporte également un ou plusieurs embouts préiphériques 175 délimitant chacun un canal
176 d'entrée ou de décharge de liquide, communiquant avec la zone périphérique 138 et fileté en 177 afin de permettre le branchement d'un conduit de liquide (non représenté).

  
Le diamètre de la plaque 153 de l'élément à volute et à mouvement orbital est suffisamment grand pour que cette plaque dépasse toujours le bord intérieur de la bride 166 et pour permettre ainsi, si cela est souhaité, la mise en place d'une bague 180 d'étanchéité à l'huile entre la plaque 153 et la bride 166, afin d'assurer l'étanchéité entre les poches en volute et la partie restante de l'appareil. Ceci permet également au mécanisme de commande et aux paliers d'être lubrifiés par l'huile tout en maintenant le fluide de travail sensiblement hors de contact avec tout liquide. Dans les applications où le liquide pompé peut être utilisé comme lubrifiant, la bague 180 d'étanchéité à l'huile peut être supprimée.

  
Le corps, représenté généralement en 157, est constitué d'une saillie annulaire 165 de l'élément fixe en volute, de la bride 166, d'une partie principale 181 qui comporte une

  
 <EMI ID=15.1> 

  
inférieur 183 d'huile. Le corps est fixé hermétiquement aux éléments en volute à l'aide des brides 166 et 182, de plusieurs boulons 184 et d'un joint annulaire 185.

  
En cours de fonctionnement, les deux éléments

  
en volute doivent être maintenus dans une disposition angulaire relative fixe. Ce maintien est assuré par l'accouplement 154. L'accouplement de la forme de réalisation représentée sur la figure 61 est sensiblement analogue à celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 994 633 (et représenté notamment sur la figure 14 de ce brevet). Ainsi, comme montré sur la figure 61, l'accouplement comprend un anneau 190 dont une face présente des clavettes opposées 191 destinées à se loger et' à coulisser dans des rainures 192 présentées par la surface intérieure de la bride 182 du corps. L'autre face de l'anneau
190 d'accouplement comporte une seconde paire de clavettes op-  posées (non représentées) qui se logent et qui coulissent dans des rainures (non représentées) de la plaque 153 de l'élément mobile en volute.

   La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 722 713, déposée le 13 Septembre 1976 au nom de John

  
E. McCullough, décrit une autre forme de réalisation d'un accouplement convenable.

  
L'élément mobile 152 en volute comporte un tronçon d'arbre 195 fixé à la plaque mobile 153 ou réalisé d'une seule pièce avec cette plaque. Cet élément mobile est commandé par

  
un moteur (non représenté) situé à l'extérieur du corps et pouvant entrer en prise avec un arbre 196 de compresseur pénétrant dans le corps en passant dans un joint 197 à huile, cet arbre

  
se terminant par une plaque 198 à manivelle qui peut être fixée à l'arbre 196 ou réalisée d'une seule pièce avec lui. Cet arbre
196 est monté dans le corps à l'aide d'un palier 199 et d'un palier 200 de manivelle.

  
Le dispositif de commande de l'appareil en volute est décrit en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 761 889, déposée au nom de John E. McCullough, et il se présente sous la forme d'un mécanisme à vilebrequin à course fixe. L'élément mobile en volute est fixé à l'arbre 196 de commande à l'aide d'un support 201 de palier qui est configuré de manière à comporter un contrepoids 202 destiné à compenser la force centrifuge exercée sur l'élément mobile en volute. Le support 201 de palier supporte le tronçon d'arbre 195 par l'intermédiaire d'un palier 203 à aiguilles maintenu en place par un anneau élastique (non représenté).

   Une butée axiale
205, disposée entre le support 201 de palier et la surface extérieure de la plaque 153 de l'élément mobile en volute, assume la fonction de dispositif d'application d'une force axiale tendant à rapprocher les unes des autres les plaques extrêmes et les extrémités des spires des deux éléments en volute afin d'assurer le degré souhaité d'étanchéité axiale. La butée axiale
205 supporte la charge de l'élément mobile 152 en volute par l'intermédiaire du palier 200 de vilebrequin et elle transmet cette charge au corps.

  
L'arbre principal 196, la plaque 198 à manivelle, le support 201 de palier et le contrepoids 202 constituent un mécanisme réglable de commande à course fixe pour la pompe en volute selon l'invention. Comme indiqué précédemment, le fait que, dans des pompes à liquide, le liquide mis en circulation ait une plus grande viscosité qu'un gaz mis en circulation dans un compresseur ou un détendeur, et le fait également que le rapport volumétrique soit maintenu égal à 1, rendent possible le fonctionnement avec un léger jeu entre les flancs des spires des éléments en volute. Ceci permet d'utiliser un vilebrequin à excentricité fixe pour la commande de l'élément mobile en volute et l'apparition d'un jeu prédéterminé entre les flancs. Ainsi, pour la fixation de l'élément mobile en volute

  
à la plaque 198 du vilebrequin, on règle la position de la spire de l'élément mobile par rapport à la spire de l'élément fixe en volute. Cette opération s'effectue par réglage de la position de l'ensemble comprenant le support 201 de palier et le contrepoids 202 par rapport à la plaque 198 à l'aide d'un axe
206 de pivotement et de vis 207 de blocage (de préférence quatre vis) qui passent dans des trous oblongs 208 de l'ensemble à support 201 et contrepoids 202 et qui se vissent dans la plaque 198. Ce mécanisme est représenté en détail sur la figure 7 de la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 761 889 précitée. Dans la forme de réalisation décrite et représentée sur la figure 7 de cette demande, les trous oblongs 208 sont configurés de manière à permettre à l'ensemble à support 201

  
et contrepoids 202 d'être déplacé sur un petit arc avant d'être bloqué sur la plaque 198 à l'aide des vis 207. 

  
La figure 61 montre un vilebrequin réglable à excentricité fixe. Il est également possible d'utiliser un vilebrequin à excentricité fixe ne pouvant pas être réglé, c'est-à-dire un vilebrequin conçu et réalisé de manière que l'ensemble à support 201 de palier et contrepoids 202 soit fixé initialement et de manière définitive sur la plaque 198

  
de manivelle afin que le jeu souhaité entre les spires des éléments mobile et fixe en volute soit défini. Dans un tel montage, l'ensemble à support 201 de palier et contrepoids

  
202 peut être fixé à la plaque 198 par deux vis ou plus, comme représenté sur la figure 8 de la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique N[deg.] 761 889 précitée.

  
Il est apparu qu'en laissant un certain jeu entre les spires des éléments en volute, l'usure de ces spires peut être sensiblement réduite ou même éliminée, et qu'il est inutile de soumettre les spires à un usinage spécial. En cours de fonctionnement, il est préférable que le jeu 100 entre les flancs des spires des éléments en volute soit maintenu à une valeur comprise entre environ 0,025 et 0,125 mm. Le jeu entre les spires peut être établi suivant l'un de plusieurs procédés. Lors de l'assemblage de l'appareil, une mince cale de métal,  ayant une épaisseur égale à celle du jeu, peut être insérée entre les spires, puis retirée après que les vis 207 de blocage ont été serrées.

   En variante, le rayon du mouvement orbital des éléments en volute peut être mesuré au cours d'un assemblage d'.essai et le rayon du mouvement orbital du mécanisme à vilebrequin de commande peut être réglé à cette valeur, diminuée du jeu souhaité entre les flancs. Pour toute pompe

  
à liquide de conception et de dimension données, il convient généralement de faire fonctionner l'appareil afin de déterminer le rayon du mouvement orbital souhaité (équivalant à la distance comprise entre l'axe 210 de l'appareil et l'axe 211

  
de l'élément mobile en volute), puis de positionner le support
201 de palier à un rayon de mouvement orbital légèrement inférieur à celui pour lequel un contact linéaire entre les spires apparaît.

  
L'amplitude réelle du jeu finalement toléré entre les spires dépend normalement, au moins dans une certaine mesure, de la dimension de la pompe à liquide et de la viscosité du liquide pompé. En général, le jeu est proportionnel à la dimension de la pompe et à la viscosité du liquide.

  
Comme indiqué précédemment en regard de la description générale de l'appareil représenté sur la figure 61, la partie inférieure 183 du corps de l'appareil comporte un carter 158 d'huile. L'huile 212 de lubrification provenant du carter 158 est entraînée vers l'accouplement 154 et vers les

  
 <EMI ID=16.1> 

  
térieur du corps 157, par un ou plusieurs doigts 213 de graissage fixés à l'accouplement. Ces doigts de graissage ont une longueur telle qu'ils plongent périodiquement dans l'huile 212, puis qu'ils s'élèvent afin de projeter l'huile vers le haut, à l'intérieur du corps, pour la faire circuler, l'huile revenant ensuite dans le carter. Un canal 214 conduit une certaine partie de l'huile projetée, directement dans une cavité 115 du ,corps entourant la plaque à manivelle et le support de palier, vers le palier 199. Dans les cas où la pompe est utilisée pour faire circuler un liquide pouvant être utilisé comme lubrifiant et où la bague 180 d'étanchéité à l'huile n'est pas utilisée, il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre les doigts 213, car le liquide occupe normalement à peu près la totalité du volume intérieur du corps.

  
Dans certaines conditions de fonctionnement, par exemple pour le pompage d'un liquide à une température élevée, il peut être souhaitable de mettre en oeuvre un dispositif de refroidissement par air du corps du compresseur et de refroidir, à l'intérieur du corps, les éléments de la pompe et l'huile de lubrification circulant dans le corps. Un tel dispositif est représenté sur la figure 61. Il comporte un conduit 216 d'air qui aboutit à un capot 217 formant une enveloppe. Ce conduit est monté de manière à entourer le corps de l'appareil et repose sur l'extrémité d'entraînement de plusieurs ailettes
218 solidaires du corps.

   L'air de refroidissement est mis en circulation dans le conduit 216 par un ventilateur 159 qui comprend plusieurs pales 219 montées entre le bord extérieur 220, destiné à recevoir une courroie, et le moyeu intérieur 221, recevant un arbre, d'une poulie 222. Cette dernière est fixée à l'arbre principal 196 par une clavette 223 pouvant se loger dans une rainure 224 de l'arbre 196. Le capot 217 est fixé à l'extrémité des ailettes 228 orientée vers les éléments en volute et il aboutit à peu de distance de l'extrémité de l'élément en volute afin de délimiter plusieurs ouvertures 225 d'évacuation d'air au moyen desquelles l'air aspiré par'le ventilateur
159 est mis en circulation sur le corps de l'appareil, de l'extrémité de commande vers l'extrémité comportant les éléments

  
en volute, puis évacué en passant dans les ouvertures 225.

  
On a réalisé une pompe à liquide analogue à celle montrée sur la figure 61 et comportant les pièces fixe et mobile en volute montrées sur les figures 1 à 4. La bague 180 d'étanchéité, les doigts 213 de graissage et le dispositif de refroidissement du corps n'ont pas été montrés.. Cette pompe a été mise en oeuvre à une vitesse de 900 tr/min pour mettre en

  
 <EMI ID=17.1> 

  
efficacité à peu près égale à celle d'une pompe à.engrenage ayant sensiblement la même capacité. La pompe selon l'invention fonctionne en douceur et ne produit pas de pulsations de pression.

  
Pour certaines opérations de pompage, il est souhaitable que la pompe travaille en étant immergée dans le liquide mis en circulation. Bien qu'il n'existe pas, dans l'art antérieur, une demande importante concernant de telles pompes, il est apparu récemment nécessaire de disposer d'une petite pompe pouvant être placée dans le réservoir de carburant d'une automobile ou de tout autre véhicule auto-propulsé utilisant une fraction relativement légère de combustible. Pour être efficace, une telle pompe doit pouvoir être totalement immergée dans le carburant, par exemple dans l'essence ou le gas-oil, qu'elle doit mettre en circulation.

   La nécessité récente de disposer d'une telle pompe résulte de l'obligation de mettre en oeuvre des dispositifs de contrôle des gaz d'échappement dont l'utilisation conduit à l'élévation des températures régnant sous le capot, à l'emplacement auquel les pompes à carburant de l'art antérieur sont placées. Ces températures plus élevées provoquent la formation de bouchons de vapeur dans la pompe à carburant, et ce problème peut être aisément résolu par mise en place de cette pompe dans le réservoir à carburant, afin de la protéger de la température excessive, la prmpe étant alors reliée au moteur par un conduit dans lequel elle refoule le carburant. 

  
Etant donné que la mise en oeuvre d'une pompe placée dans le réservoir à carburant d'une automobile exige pour une pompe immersible à liquide des critères aussi sévères que ceux demandés pour toute utilisation concevable, la pompe selon l'invention sera décrite en détail dans cette application.-. Il est cependant évident qu'elle peut être utilisée avec des liquides autres que des carburants et dans un milieu autre que celui constitué par le liquide pompé, lequel peut être de toute dimension convenable,-par exemple d'une dimension très supérieure à celle exigée pour la mise en place d'une telle pompe dans un réservoir de carburant d'automobile, par exemple.

  
De plus, le développement de dispositifs de dosage de carburant à commande électronique, destïnésà amélibrer le rendement des moteurs, a imposé des exigences supplémentaires aux pompes à carburant. Ces dispositifs exigent des pressions élevées d'alimentation en carburant, de telles pressions ne pouvant être atteintes d'une manière convenable par une simple pompe centrifuge, c'est-à-dire par une pompe du type utilisé jusqu'à présent à l'intérieur des réservoirs.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
le réservoir à carburant d'une automobile de tourisme est la possibilité de fonctionner d'une manière sûre et efficace, sans entretien pendant des périodes importantes, par exemple

  
2000 heures, en débitant 84 kg ou environ 120 Litres de carburant par heure, sous une pression manométrique de 0,84 bar, sous la commande d'un moteur à courant continu fonctionnant sous une tension de 12 volts et utilisant un courant maximal de 6,3 ampères, et de tourner à sec dans un réservoir vide pendant au moins 10 minutes. De plus, une telle pompe doit s'amorcer d'elle-même, doit fonctionner avec un minimum de bruit, de vibrations et de variations de débit , doit pouvoir être introduite dans le réservoir à carburant d'une automobile par l'ouverture d'accès de ce réservoir, ce qui limite le diamètre de la pompe à une valeur ne dépassant pas 4,76 cm, et doit avoir un faible coût de fabrication.

   Il apparaît immédiatement que les pompes des types communément utilisés, à savoir les pompes centrifuges ou les pompes volumétriques classiques, ne répondent pas à tous ces critères. Il est donc nécessaire de s'orienter vers un autre type de pompe convenant à cette application. Il est apparu qu'une pompe à liquide du type en volute peut répondre à tous les critères indiqués ci-dessus et peut présenter d'autres avantages très importants.

  
La figure 62 représente en coupe longitudinale une forme de réalisation de la pompe en volute à liquide selon l'invention, convenant à une utilisation en immersion dans le carburant à pomper. Cette pompe comporte un corps principal
240, une entrée 241 du liquide, une sortie 242 du liquide, un dispositif 243 de pompage en volute, un accouplement 244, un dispositif 245 de commande de l'élément en volute à mouvement orbital, un moteur 246 et un dispositif 247 supportant une charge axiale. Dans la description détaillée suivante de la pompe submersible, il convient de décrire d'abord le moteur et la sortie de liquide,attendu que ces éléments de la pompe sont de conception plus ou moins classique. Le moteur 246 est un moteur électrique comprenant un induit 248 et des aimants 249 de stator positionnés et maintenus dans la partie centrale 250

  
 <EMI ID=19.1> 

  
une jupe 252 faisant partie d'un bloc extrême 253 de sortie. L'induit 248 est monté sur un arbre 254 de commande, de même qu'un collecteur axial ou facial 255 qui porte contre des balais-256

  
en carbone avec lesquels un contact électrique est réalisé à travers des bornes 257 à vis, opposées et aboutissant à l'extérieur du corps de la pompe (voir également sur la figure 63).

  
La sortie 242 de liquide comprend un conduit 258

  
de décharge réalisé dans le bloc extrême 253 et un clapet 259

  
de retenue qui empêche tout écoulement du liquide à contresens dans la pompe lorsque celle-ci ne fonctionne pas et lors de la mise en marche. Le clapet 259 de retenue représenté sur la figure 62 comprend une bille 260 appliquée contre une bague 261

  
en élastomère qui est supportée par un anneau 262. Un ressort
263, maintenu dans le conduit 258 par une plaque 264 à orifices, maintient la bille 260 sous une force axiale. Le ressort 263

  
est évidemment choisi de manière à permettre au clapet 259 de s'ouvrir sous une pression prédéterminée de liquide, par exemple une pression manométrique d'environ 0,07 bar dans le cas d'une pompe à carburant montée dans le réservoir d'essence d'une automobile. Une soupape 265 de décharge est également utilisée. Comme représenté sur la figure62, cette soupape est de conception analogue à celle du clapet 259 de retenue et elle comprend une bille 266, une bague 267 d'appui, un support annulaire 268, un ressort 269 et une plaque perforée 270 de retenue du ressort. Ce dernier est d'une force appropriée de manière à maintenir

  
la soupape 265 en position de fermeture jusqu'à ce que les liquides contenus dans le corps de la pompe atteignent une pression maximale prédéterminée, par exemple une pression manométrique d'environ 0,84 bar . Il est évidemment possible, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser toute forme çonvenable de clapet et de soupape pour le clapet 259 de retenue

  
et la soupape 265 de décharge, les formes de réalisation de la figure 62 n'étant représentées qu'à titre d'exemple.

  
L'arbre 254 de commande aboutit dans un évidement central 271a du bloc extrême 253 de sortie et il est supporté et maintenu en alignement dans cet évidement par un palier 271. Un contrepoids primaire 272 est monté sur l'arbre 254 de manière à compenser les forces produites transversalement à l'axe de la pompe en raison de l'excentricité des éléments à mouvement orbital. Il est donc nécessaire d'utiliser un contrepoids secondaire pour obtenir l'équilibre dynamique complet en annulant le moment résultant du contrepoids primaire 272. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 62, ce contrepoids secondaire peut être obtenu par la mise en place de masselottes convenablement positionnées sur le collecteur facial 255, ou par une répartition convenable des masses à l'intérieur de l'induit 248.

  
Les figures 64 et 65 montrent une autre forme de réalisation du bloc extrême de sortie de la pompe et des connexions électriques réalisées avec le moteur. Le bloc extrême
273 de sortie, représenté sur les figures 64 et 65, est de forme épaulée et se termine, à l'intérieur de la pompe, par un anneau 274 à jupe fixé de manière étanche à la partie centrale
250 du corps à l'aide d'une bague 275 d'étanchéité. L'anneau
274 maintient les aimants 249 à l'intérieur de la pompe. Les balais 276 en carbone, en contact avec le collecteur 277, sont maintenus par des porte-balais opposés 278 qui traversent le blo&#65533; 273 de l'extrémité de sortie et qui sont connectés à des bornes 279. L'arbre 254 de commande aboutit dans un évidement
280 où il est aligné et supporté par un palier 281.

  
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 64, un contrepoids secondaire séparé 282 est monté sur l'arbre 254. Comme montré par la vue en plan de la figure 65, un conduit 283 de sortie, muni d'un clapet de retenue, et une soupape 284 de décharge, analogues à la conduite et à la soupape représentées sur les figures 62 et 63, sont utilisés dans la forme de réalisation représentée sur la figure 64.

  
L'écoulement du liquide dans la pompe est indiqué par des flèches sur la figure 62. Le liquide arrivant par l'entrée 241 est pompé par le dispositif 243 en volute de la cham-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
à l'intérieur du corps 240, de manière à s'écouler autour du moteur et à sortir en passant sur le clapet 259. Le liquide pompé sert donc à lubrifier et à refroidir les éléments de la pompe.

  
Les figures 67 à 77 représentent en détail le dispositif de pompage en volute, le système d'orifices, le dispositif de support d'une charge axiale, l'accouplement et le mécanisme de commande de la pompe en volute selon l'invention, les mêmes éléments portant les mêmes références numériques sur les différentes figures.

  
Comme représenté sur la figure 66, le dispositif
243 en volute comprend un élément fixe 287 en volute et un élément 288 en volute exécutant un mouvement orbital. L'élément fixe 287 comprend une plaque extrême 289 et_une spire 290 en développante, réalisée d'une seule pièce avec la plaque extrême ou montée sur un organe séparé qui est fixé à la surface intérieure 291 de la plaque extrême 289 (comme décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 994 635 précité). Des rainures 292, uniformément espacées, sont usinées dans la périphérie de la plaque extrême 289 afin de loger des clavettes 293 (figure 66) fixées à la paroi intérieure d'une partie 251 de logement de palier, et afin également de maintenir cet élément en volute en position fixe à l'intérieur de la pompe. 

  
La plaque extrême 289 de l'élément fixe en volute  constitue l'extrémité d'entrée du corps de la pompe et elle

  
comporte un bossage central 294 (figure 66) qui délimite un

  
conduit 295 d'entrée communiquant, par un orifice central 296

  
de la plaque 289, avec la zone centrale de la pompe en volute.

  
Comme représenté sur la figure 67, l'élément fixe 287 en volute présente un canal intérieur 296 de transfert et un canal extérieur 297 de transfert du liquide, ces canaux se présentant  sous la forme d'évidements dont la forme et la fonction sont  analogues à celles des canaux 124 et 125, respectivement, représentés sur la figure 41. Dans cette forme de réalisation, l'orifice central et le canal intérieur de transfert sont confondus. En variante, l'orifice central de l'élément fixe 287

  
en volute peut avoir une forme circulaire et le canal intérieur de transfert peut être configuré comme montré sur la figure 42.

  
Comme représenté sur la figure 67, l'élément mobile 288 en volute ou élément à mouvement orbital présente une

  
forme analogue à celle de l'élément fixe 287. Cet élément 288 comporte une plaque extrême 298 et une spire 299 en développante qui est fixée à la surface intérieure 300 de la plaque

  
extrême 298 ou qui est réalisée d'une seule pièce avec cette

  
plaque. La spire 299 présente un flanc extérieur ou une surface latérale extérieure 301, un flanc intérieur ou une surface latérale intérieure 302 et une surface extrême 303. Comme montré sur la figure 67, l'élément mobile 288 en volute présente un canal intérieur 304 de transfert et un canal extérieur

  
305 de transfert, se présentant sous la forme d'évidements dont

  
la configuration et la fonction sont analogues à celles des

  
canaux 133 et 124 représentés sur les figures 43 et 44.

  
Le fonctionnement de la pompe en volute représentée

  
sur la figure 62 est analogue à celui décrit précédemment et

  
le mouvement de l'élément mobile 288 en volute provoque la formation des poches mobiles 306, 307 et 308 (figure 66) dont les volumes et les intercommunications varient pour provoquer la

  
mise en circulation du liquide dans la pompe. Comme montré sur la figure 66, la zone périphérique 309 de décharge de la pompe entoure les spires en développante et la plaque extrême de l'élément mobile en volute.

  
Les liquides ayant des viscosités très supérieures

  
à celles des gaz et le rapport volumétrique de la pompe étant égal à 1 plutôt que supérieur à 1, il n'est pas particulièrement important d'assurer une étanchéité radiale efficace entre les poches, au niveau des surfaces 292 et 303 par lesquelles

  
les spires entrent en contact. Comme indiqué dans la description détaillée suivante du fonctionnement de la pompe, la contrepression liquide s'écoulant dans cette pompe est suffisante pour exercer les forces axiales nécessaires pour le maintien en contact des spires et des plaques extrêmes. De plus, l'écoulement radial du liquide vers l'extérieur de la pompe fait apparaître

  
à l'intérieur de celle-ci des pressions hydrauliques tendant à faire porter hermétiquement entre eux les flancs des spires des éléments en volute lorsqu'ils forment des lignes de contact mo-

  
i

  
biles. L'obtention d'un fonctionnement sans pulsations de cette pompe submersible est obtenue de la même manière que décrit

  
pour les éléments en volute représentés sur les figures 41 à

  
60.

  
Le dispositif de commande, le dispositif supportant une charge axiale de compression et l'accouplement sont représentés sur les figures 66 à 68. Dans la forme de réalisation montrée sur ces figures, le dispositif supportant une charge axiale de compression comporte une butée axiale à billes, représentée généralement en 312 et comportant plusieurs billes
313 maintenues dans la disposition souhaitée par deux anneaux parallèles 314 et 315 qui présentent plusieurs trous 316 régulièrement espacés et configurés de manière à loger les billes
313. Les anneaux 314 et 315 de retenue sont maintenus espacés l'un de l'autre par contact avec la surface des billes 313,

  
afin de former entre eux plusieurs canaux 317 par lesquels le liquide peut s'écouler radialement de la zone périphérique 309

  
de décharge vers la chambre 285 du dispositif en volute . La plus grande partie de la charge exercée sur les éléments en volute est une charge de compression résultant de la pression

  
de sortie du liquide et elle est supportée par la butée axiale
312. L'usure des éléments en volute est donc minimisée, ce qui accroit la durée de vie de la pompe. Du, fait que le dispositif supportant la charge axiale permet de rendre minimale l'usure

  
des éléments en volute, il est possible de faire fonctionner

  
la pompe selon l'invention à une pression de refoulement rela-  tivement élevée, ce qui entraîne une bonne étanchéité entre

  
les éléments en volute et, par conséquent, un rendement élevé 

  
et une faible consommation d'énergie. 

  
En cours de fonctionnement, les deux éléments_287

  
et 288 en volute doivent être maintenus dans des positions an-  gulaires relatives fixes et ceci est assuré par l'utilisation 

  
de l'accouplement représenté globalement en 244 sur la figure

  
66. Cet accouplement 244, représenté sur les figures 66 et 68,

  
est essentiellement analogue à l'accouplement décrit dans le

  
brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 994 633 précité (voir la figure 14 de ce brevet et sa description détaillée). Ainsi, comme représenté sur les figures 66 et 68, l'accouplement com- 

  
prend un anneau 318 dont une première face comporte des cla- 

  
vettes opposées 319 qui se logent et qui coulissent dans des  rainures 320 de la surface intérieure d'une partie annulaire ,
321 du logement 251 de palier. Il convient de noter que la

  
coupe longitudinale de la figure 66 est réalisée suivant la

  
ligne 66-66 de la figure 68 et que, par conséquent, une seule

  
des deux clavettes opposées 319 et une seule des deux rainures

  
320 sont représentées (voir figure 62). L'autre face de l'anneau 318 d'accouplement comporte deux autres clavettes opposées

  
 <EMI ID=21.1> 

  
à se loger et à coulisser dans des rainures 323 de la plaque  extrême 298 de l'élément mobile 288 en volute. L'accouplement
244 assume ainsi la fonction d'un ressort appliquant une précontrainte axiale initiale sur l'élément mobile en volute lors de la mise en marche de la pompe.

  
Comme décrit ci-après en regard des figures 72 à
77,il est possible de combiner les fonctions du dispositif supportant la charge axiale et de l'accouplement en un seul sousensemble de l'appareil.

  
Les figures 66 et 68 représentent en détail le dispositif de commande de l'élément en volute exécutant un mouvement orbital. Comme représenté sur la figure 66, l'arbre 254 de commande est monté dans un palier principal 324 qui est maintenu dans un logement 325 qui, lui-même, est réalisé d'une seule pièce avec le logement extérieur principal 251 par l'intermédiaire d'une partie annulaire extérieure 321, d'un logement intérieur 326 de palier et d'une partie annulaire intérieure 327. L'arbre 254 de commande se termine par un embout plat 328 qui pénètre dans une rainure 329 (figure 68) d'une chape 330 de commande de l'élément mobile en volute. Ce montage permet à l'élément mobile de se déplacer vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge et des forces hydrauliques, jusqu'à ce que sa spire en développante entre en contact avec

  
la spire en développante de l'élément fixe en volute. Dans cette position, le centre 331 de la chape 330 est espacé du centre
332 de l'arbre 254 de commande d'une distance égale au rayon

  
de l'orbite suiviepar l'élément mobile en volute. La chape 330 de commande est montée dans un palier 333 qui est supporté dans un anneau 334 réalisé d'une seule pièce avec la surface extérieure 335 de l'élément mobile 288 en volute.

  
Ce dispositif de commande des éléments en volute établit un trajet entièrement métallique (chape 330 d'entraînement, embout 328 de l'arbre et arbre 254 de commande) pour éliminer la chaleur du palier 330 pendant les périodes au cours desquelles la pompe tourne à sec, c'est-à-dire lorsque le liquide dans lequel la pompe est normalement immergée a été évacué. Le dispositif de commande est également conçu pour réduire les pertes par frottement par une mise en place des paliers de manière à réduire le moment de retournement de l'élément mobile en volute et les charges exercées sur les paliers du moteur. Ce montage permet d'accroître l'efficacité et la durée de vie de la pompe, ainsi que son aptitude à fonctionner à sec.

  
Comme représenté sur les figures 66 et 68, l'anneau extérieur 321 du logement de palier présente un certain nombre d'orifices équidistants 336 permettant au liquide de s'écouler de la zone périphérique 309 de décharge dans la chambre 286 du moteur en passant dans la chambre 285 du dispositif

  
en volute .

  
Les figures 69 à 72, qui sont des coupes longitudinales partielles de l'extrémité d'entrée, comportant les éléments en volute, de la pompe selon l'invention, montrent trois autres formes de réalisation du dispositif supportant une charge axiale, ces formes de réalisation étant destinées à des pompes comportant un accouplement séparé. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 69, les éléments 287 et 288 en volute sont utilisés eux-mêmes pour supporter la charge axiale, les extrémités 337 et 303 des spires 290 et 299 des éléments fixe et mobile en volute, respectivement, supportant les charges par contact avec les surfaces opposées des plaques extrêmes des éléments correspondants, c'est-à-dire, respectivement, la surface 300 de la plaque extrême mobile 298 et la surface 291

  
de la plaque extrême fixe 289. La forme de réalisation représentée sur la figure 69 est en général mieux adaptée aux pompes dont les pressions de refoulement sont modérées.

  
La figure 70 représente une forme de réalisation du dispositif supportant une charge axiale, comprenant une butée axiale annulaire 338 traversée par plusieurs canaux 339 orientés radialement. Les surfaces planes 340 et 341 de cette butée 338 sont en contact avec les surfaces opposées 291 et

  
298 des éléments fixe et mobile en volute, afin que la charge axiale de compression, exercée par le liquide sous pression contenu dans la pompe, soit transmise à cette butée qui est de préférence réalisée dans une matière plastique organique synthétique, par exemple un polyimide, dans le cas des pompes dont les éléments en volute sont également réalisés dans une matière plastique synthétique.

  
La figure 71 représente une variante de la forme de réalisation de la figure 70, utilisant également une butée axiale annulaire qui se présente cependant sous la forme d'un anneau 342 faisant saillie à la surface intérieure 291 de l'élément fixe 287 en volute avec lequel cet anneau est réalisé d'une seule pièce. L'anneau 342 est traversé par plusieurs canaux radiaux espacés 343 établissant la communication nécessaire entre la zone 309 de décharge et la chambre 285 de pompage. La charge axiale est supportée par une surface plane 187 en contact avec la surface 300 de la plaque extrême de l'élément mobile en volute.

  
Les figures 72 à 74C montrent une variante de la pompe selon l'invention dans laquelle le dispositif supportant  <EMI ID=22.1> 

  
Ce dispositif comprend plusieurs billes équidistantes 345 main-  tenues de manière à ne pouvoir exécuter qu'un mouvement circulaire dans des alvéoles circulaires 346 et 347 réalisés dans 

  
les surfaces 291 et 300 des plaques extrêmes des éléments fixe  et mobile en volute, respectivement. Les billes 345 sont maintenues radialement et circonférentiellement en alignement par un anneau 348 de retenue qui est traversé de trous 349. La  figure 73 montre d'une manière relativement schématique les  positions relatives des alvéoles 346 et 347 des éléments en volute, en un point du mouvement orbital. Cette figure montre

  
que les centres des alvéoles 346 et 347 des éléments fixe et

  
mobile en volute sont situés sur des cercles de même rayon et

  
sont en alignement axial lorsque le cycle atteint un point au- 

  
quel les tangentes aux deux éléments en volute sont parallèles. 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
par l'élément mobile en volute est montrée schématiquement sur les figures 74A à 74C. Au cours d'un mouvement orbital, une bille 345 doit pouvoir se déplacer sur une distance égale à

  
 <EMI ID=25.1> 

  
toutes les directions par rapport à sa position centrale, comme montré sur la figure 74A. Il apparaît donc que dans le cas où la profondeur d'un alvéole 346 (ou 347) est égale au rayon Rs de la bille, le diamètre Di de l'alvéole doit être égal à D + R . Cependant, étant donné que la profondeur de l'alvéole

  
 <EMI ID=26.1> 

  
ment inférieur à D + R . La figure 74A montre en coupe transversale l'un des alvéoles et la figure 74B est une vue en plan de cet alvéole. Il est cependant possible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser l'alvéole à un diamètre convenable, de manière qu'il comporte une paroi droite et un bord chanfreiné.

  
La figure 74C est une coupe transversale partielle, à échelle agrandie, des alvéoles et de l'anneau de retenue, montrant comment la plaque extrême 298 de l'élément mobile en volute (et la spire en développante solidaire de cette plaque) peut exécuter librement un mouvement orbital dans l'élément fixe en volute tout en restant dans la position angulaire souhaitée par rapport à cet élément fixe. Les billes 345 assument la même fonction que la butée axiale à billes multiples représentée sur la figure 66, car elles supportent la charge axiale de  compression exercée sur les éléments en volute et, par conséquent, la forme de réalisation de la pompe représentée sur les figures 72 à 74C présente les mêmes caractéristiques avantageuses de fonctionnement que la forme de réalisation représentée sur la figure 66.

   En l'absence d'un accouplement séparé, une rondelle élastique 350 est montée entre la chape 330 et l'épaulement de l'arbre 254, afin d'exercer une précontrainte axiale sur les éléments en volute lors de la mise en marche.

  
Les figures 75 à 77 représentent une autre forme de réalisation de la pompe selon l'invention, dans laquelle l'accouplement participe également au support d'une charge. Cet accouplement, représenté globalement en 351, est placé entre les plaques extrêmes 289 et 298 des éléments fixe et mobile en volute. Il comporte un anneau 352 usiné de manière à comporter deux clavettes opposées 353 qui sont destinées à se loger et à coulisser dans des rainures 354 usinées dans la surface 300 de la plaque extrême mobile 298, et deux clavettes opposées 355, perpendiculaires aux clavettes 353 et destinées à se loger et à coulisser dans des rainures 356 usinées dans la surface 291 de la plaque extrême fixe 289.

   Comme représenté sur les figures 76 et 77, l'accouplement comporte plusieurs plots équidistants 357 d'appui, présentant des surfaces planes 358 et 359 qui entrent en contact avec les surfaces opposées 291 et 298 présentées par les plaques extrêmes des éléments en volute, afin que ces plots constituent le dispositif supportant la charge axiale de compression. Enfin, l'accouplement est usiné de manière à présenter plusieurs canaux 360 d'écoulement du liquide. De plus, dans le cas de la variante représentée sur la figure 72, une rondelle élastique 350 est utilisée afin d'exercer une précontrainte axiale lors de la mise en marche.

  
Dans la forme de réalisation de la pompe représentée sur les figures 78 à 80, des organes sphériques sont utilisés pour assumer à la fois la fonction de support d'une charge axiale de compression et la fonction de clavettes dans l'accouplement. Ce dernier comprend un anneau 361 qui comporte des plots 362 d'appui et qui présente des canaux 363 d'écoulement de liquide, comme c'est le cas de l'anneau 351 représenté sur les figures 75 à 77. Cependant, cet anneau 361 ne comporte pas de clavettes. Une rainure 364 est usinée dans une surface
365 de chaque plot 362 orientée vers la surface 300 de la plaque extrême mobile 298. Des rainures 366 sont usinées dans la surface 300 de la plaque extrême, de manière que la forme et l'orientation de l'axe de ces rainures 366 correspondent à celles des rainures 364 des plots d'appui.

   Une bille 367 supportant une charge (organe d'appui) est disposée de manière à exécuter un mouvement d'accouplement dans chaque paire de rainures opposées 364 et 366, la profondeur totale de ces rainures étant légèrement inférieure au diamètre des billes 367. Les rainures 364 et 366 ont une longueur, entre bords, égale ou infé-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
manière, des rainures 368 et 369 (figures 79 et 80) sont usinées dans la surface 370 des plots d'appui 362 et dans la surface opposée 291, présentée par la plaque extrême 289 de l'élément fixe en volute, et des billes 371 sont placées de manière

  
à exécuter un mouvement d'accouplement dans ces paires de rainures. Les axes longitudinaux des rainures 368 et 369 sont tournés de 90[deg.] par rapport aux axes des rainures 364 et 366. Par conséquent, les billes 367 et 371 supportent la charge axiale de compression exercée sur les éléments en volute et, de plus, de part leur mouvement limité le long des axes des rainures opposées dans lesquelles elles sont logées, ces billes maintiennent la relation angulaire souhaitée entre les éléments fixe

  
et mobile en volute.

  
Les figures 81 à 83 représentent une variante du dispositif d'accouplement et de support d'une charge axiale représenté sur les figures 78 à 80. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 81 à 83, des rouleaux remplacent les billes comme organes d'accouplement et de support d'une charge. L'accouplement présente la même forme générale que celui représenté sur les figures 78 à 80. Il comporte un anneau 361 sur le pourtour duquel sont espacés régulièrement des plots d'appui. Cet anneau présente également des canaux 363 d'écoulement du liquide. Les quatre plots 372 d'appui, qui

  
 <EMI ID=28.1> 

  
organes d'accouplement, alors que les autres plots 373 d'appui n'assument qu'une fonction de support d'une charge axiale. Les surfaces 374 des plots 372, orientées vers la surface 300 de la plaque extrême mobile 298, présentent des rainures 375 et, de la même manière, la surface 300 présente quatre rainures correspondantes 376, les deux groupes de rainures délimitant une piste fermée dans laquelle des rouleaux 377 peuvent se déplacer, comme montré sur la figure 83. La profondeur combinée des rainures 375 et 376 est légèrement inférieure au diamètre des rouleaux 377 et la longueur de la course des rouleaux

  
 <EMI ID=29.1> 

  
sentent également des rainures 378 usinées dans leur surface
379 orientée vers la surface 291 de la plaque extrême 289 de l'élément fixe en volute. De,même, la surface 291 présente

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
tées par rapport aux rainures 375 et 376 de manière que des rouleaux 381, parcourant les rainures 378 et 380, aient leurs axes orthogonaux à ceux des rouleaux 377. De même que dans le cas des billes 367 et 371 montrées sur les figures 78 et 79, les rouleaux de la forme de réalisation représentée sur les figures 81 et 82 assument à la-fois les fonctions d'accouplement et de support d'une charge axiale. La figure 84 montre une utilisation de la pompe selon l'invention. Cette pompe est immergée dans un liquide
382 à pomper, contenu dans un réservoir 383, par exemple le réservoir de carburant d'une automobile. Un conduit 384 de refoulement sous pression, fixé à la sortie 12 de la pompe, sort du réservoir 383 en passant dans une ouverture convenable 385 et est relié à l'élément souhaité de réception du liquide, par exemple le carburateur de l'automobile.

   De même, ces câbles électriques blindés 386, reliés à des bornes 257 à vis, passent dans l'ouverture 385 afin d'être connectés à une source d'alimentation en énergie électrique. Un filtre 387 est fixé sur l'entrée 241 de la pompe afin d'empêcher le passage de débris pouvant se trouver en suspension dans le liquide ou pouvant s'être déposés sur le fond du réservoir.

  
La pompe selon l'invention s'amorce d'elle-même et elle peut fonctionner à sec pendant une durée relativement longue, par exemple 10 minutes ou plus, sans perte d'efficacité. Elle fonctionne avec un minimum de bruit, de vibrations et de variations du débit de refoulement, et elle permet le passage de débris sans détérioration définitive, en raison de la souplesse radiale du système de commande. Le sens d'écoulement du liquide dans les éléments en volute assure l'étanchéité automatique entre les flancs des spires de ces éléments et l'étanchéité radiale automatique entre lesdits éléments. Ainsi, il n'est pas nécessaire, dans la pompe selon l'invention, de monter des organes supplémentaires assurant l'étanchéité radiale ou de monter des organes s'opposant à l'effet des forces centrifuges exercées sur l'élément en volute à mouvement alternatif. 

  
Le circuit particulier d'écoulement du liquide à 1'intérieur de la pompe, comme montré par les flèches sur la figure 62, assure une lubrification automatique complète de tous les éléments de la pompe et permet de supprimer la totalité des clapets, sauf de simples clapets de retenue montés dans le conduit de refoulement, et la soupape de décharge.

  
La pompe selon l'invention convient particulièrement à une utilisation dans le réservoir de carburant d'une automobile, particulièrement en raison du fait qu'elle peut être réalisée dans des dimensions suffisamment faibles pour passer dans l'ouverture d'accès du réservoir de carburant d'une automobile (diamètre maximal de la pompe égal à 4,76 cm) et pour avoir une capacité de pompage lui permettant de débiter

  
au moins 84 kg de carburant par heure sous une pression manométrique de 0,84 bar. De plus, les éléments de la pompe en volute peuvent être réalisés (par exemple moulés) dans une matière plastique organique synthétique convenable, résistant

  
à l'usure, et les autres éléments de la pompe peuvent être produits en grande série dans des matières plastiques ou des métaux compatibles avec la matière plastique précédente, ce qui permet de réaliser de telles pompes submersibles à carburant au bas prix demandé.. 

REVENDICATIONS

  
1. Eléments complémentaires en volute, destinés notamment à une pompe en volute à liquide, caractérisés en ce qu'ils comprennent un élément fixe en volute qui présente un orifice central d'écoulement du liquide et qui comprend une plaque extrême fixe, une spire fixe en développante, s'étendant sur un tour et demi de développanteet fixée à une première surface de la plaque extrême, et un canal fixe de transfert de liquide, usiné dans ladite première surface de la plaque extrême afin de former un évidement dans cette surface, un autre élément en volute ou élément mobile étant monté de manière à pouvoir exécuter-un mouvement orbital par rapport à l'élément fixe en volute sous la commande d'un dispositif, cet élément mobile comprenant une plaque extrême mobile, une spire mobile

  
en développante, s'étendant sur un tour et demi de développante et fixée à une première surface de la plaque'extrême mobile, et un canal mobile de transfert de liquide, usiné dans ladite première surface de la plaque extrême mobile et formant un évidement dans cette surface, les canaux fixe et mobile de transfert étant disposés et configurés de manière à s'ouvrir à peu près immédiatement après que la spire mobile a atteint le point de son orbite auquel sont formées trois pèches à liquide sen&#65533;iblement séparées hermétiquement les unes des autres.



  "Complementary volute elements, in particular for

  
liquids "The invention relates to liquid pumps of the volute type, and in particular liquid pumps of this type, which can be immersed in the pumped liquid:

  
It is known that there is a category of machines generally comprising pumps, compressors and "volute" motors, in which two complementary elements of spiral shape or involute spiral, of the same pitch, are mounted on separate end plates. . These spiral elements are angularly and radially offset so as to come into contact with each other along at least two determined lines, for example, between curved spiral surfaces. Two contact lines are located approximately on one

  
radius starting from the central zone of the volutes so as to delimit one or more volumes, pockets or chambers. The angular position of these chambers varies with the relative orbital motion of the centers of the spirals and all chambers maintain the same relative angular position. When the lines

  
of contact progress along the surfaces of the volutes, the chambers formed exhibit a change in volume. In compressors and expansion motors, this results in

  
low pressure and high pressure areas, communicating with

  
outlets. In liquid pumps, the volume ratio remains constantly equal to 1. The outer and inner chambers communicate with flow ports and the liquid can flow from the inner chamber to the outside or from the outer chamber to the outlet. inside.

  
Although volute pumps have many advantages over compressors and expansion valves, these advantages consisting of reduced leakage problems and lower operating temperatures, it is not possible to achieve these advantages in practice for devices operating. satisfactorily unless such volute pumps can be operated at suitable speeds (eg at least 1800 rpm), essentially pulseless. The volute pump according to the invention comprises a device intended to suppress the pressure pulsations, or else a device intended to lower these pulsations.

  
pressure below a level above which said pulsations adversely affect the operation and efficiency of the pump. As will emerge from the following description concerning the embodiment shown in Figures 62 to 84 of the accompanying drawings, the volute pump according to the invention can be designed so as to be able to be immersed in the pumped liquid and in particular in fuel tanks for self-propelled vehicles, for example automobiles.

  
The invention therefore relates to volute elements, one of which is fixed and the other performs an orbital movement. The use of these elements in a volute pump allows

  
to operate the latter smoothly and at relatively high speeds, with maximum efficiency, so that it circulates a liquid without pulsation. In addition, the volute pump according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and it can be made partially of plastic, for example by using techniques such as molding.

  
The invention therefore relates to a volute pump of the type described above and which, in one of its embodiments, can be immersed in the pumped liquid. This pump can be used as a fuel pump for self-propelled vehicles using light fractions of fuel oil, and it can be placed in the fuel tank so as to be isolated from the excessive temperatures which may be encountered in vehicles with exhaust gas control devices.

   The submersible pump according to the invention can deliver the fuel at high pressures; it initiates itself; it operates substantially without noise or vibrations, or variation of the delivery rate; it can run dry for a while; it does not require valves and it can ingest debris without suffering permanent damage. The volute pump described above also automatically ensures the seal between the volutes; it has a minimum of friction losses; it operates reliably for long periods of time and it

  
is inexpensive.

  
The invention therefore relates to complementary volute elements suitable for use in a liquid volute pump. These elements include a fixed element

  
volute having a central orifice for the flow of liquid and comprising a fixed end plate, a fixed involute coil of a turn and a half, fixed to a first surface of

  
the fixed end plate, and a fixed liquid transfer channel, formed in the first surface of the end plate. The other element is a volute element mounted so as to be able to perform an orbital movement relative to the fixed element under the action of a control device. It comprises a movable end plate, a movable involute turn of a turn and a half, fixed to a first surface of the movable end plate, and a movable liquid transfer channel, produced

  
in said first surface of the movable end plate. The term "mobile" denotes orbital motion. Fixed channels

  
and liquid transfer mobile are arranged and configured

  
so as to open approximately immediately after the movable coil has reached the point in its orbital cycle corresponding to the formation of three liquid chambers, separated essentially in a sealed manner from one another.

  
The invention therefore relates to a positive displacement pump

  
liquid, comprising the assembly of complementary elements

  
volute as described above, of a device applying an axial force which tends to cause the volute elements to bear axially against each other, of a coupling which maintains the volute elements in a fixed angular arrangement , a liquid inlet port and a liquid outlet port, and a device for controlling the orbital movement of the mobile element, so that the flanks of the involute turns and the associated end plates define mobile liquid pockets of variable volume, a peripheral volume surrounding these pockets and a discharge zone.

  
The invention therefore relates to a positive displacement pump

  
liquid, as defined above, can be immersed in the pumped liquid. This pump comprises a body which delimits a chamber containing the volute elements and which has, at one end, the liquid inlet orifice and, at its second end, the liquid outlet or discharge orifice. The control device comprises a motor placed in the chamber delimited by the body, between the volute elements and the second end of the body, so that the liquid discharged radially outwards by the volute elements and circulating in the pump s 'flows around the controller and maintains a predetermined hydraulic pressure inside the chamber, to constitute the element applying an axial force.

  
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which:

  
Figures 1 and 2 are, respectively, a plan view and an axial section of a first embodiment of a fixed volute element according to the invention, this element being particularly suitable for a volute pump in which the liquid flows inward;

  
Figures 3 and 4 are, respectively, a plan view and an axial section of an orbital scroll member for use with the fixed scroll member shown in Figures 1 and 2;

  
figures 5 to 20 are cross sections
(odd figures) and longitudinal (even figures) of the elements in fixed volute and with orbital movement shown in Figures 1 to 4, these sections showing the operation of the central discharge port of this embodiment;

  
Figures 21 and 22 are, respectively, a plan view and an axial section of another embodiment of the fixed volute element according to the invention, this embodiment being particularly suitable for a volute pump in which the liquid flows out;

  
Figures 23 and 24 are, respectively, a plan view and an axial section of the orbital scroll member for use with the fixed scroll member shown in Figures 21 and 22;

  
figures 25 to 40 are cross sections
(odd figures) and longitudinal or axial (even figures) of the elements in fixed volute and with orbital motion shown in Figures 21 to 24, these sections showing the operation of the peripheral discharge port of this embodiment;

  
Figures 41 and 42 are, respectively, a plan view and an axial section of another embodiment of the fixed volute member according to the invention, having both a central orifice and a peripheral discharge orifice and in which the liquid can flow inward or outward;

  
Figures 43 and 44 are, respectively, a plan view and an axial section of an orbital scroll member for use with the fixed scroll member shown in Figures 41 and 42;

  
figures 45 to 60 are cross sections
(odd figures) and longitudinal or axial sections (even figures) of the fixed volute and orbital motion elements shown in Figures 41 to 44, these cross sections showing the operation of the discharge ports of this embodiment when the liquid s' flows inward or outward; FIG. 61 is a longitudinal section of a volute pump for liquids according to the invention; FIG. 62 is a longitudinal section on an enlarged scale of a volute pump for liquids according to the invention, particularly suitable for use as a fuel pump for an automobile, the pump of which is submerged in the fuel; Figure 63 is a plan view of the discharge end of the pump shown in Figure 62;

   FIG. 64 is a partial longitudinal section of a variant of the pump shown in FIG. 62, this section showing a variant of the device making electrical connections with the motor and with a secondary counterweight; Figure 65 is a plan view of the discharge end of the pump shown in Figure 64; FIG. 66 is a partial longitudinal section, on an enlarged scale, of the inlet end of the volute pump according to the invention, this view showing in detail the drive and coupling device, the volute elements, the outlets and the element supporting the

  
axial load; Figure 67 is a section taken on line 67-67 of Figure 66; Figure 68 is a section taken on line 68-68 of Figure 66;

  
Figures 69, 70 and 71 are partial longitudinal sections showing three other embodiments of the pump element of Figure 66 for supporting

  
the axial load, this element being used with a separate coupling element; Fig. 72 is a partial longitudinal section showing one embodiment of an axial load bearing member and a coupling member, associated to form a sub-assembly; Figure 73 is a section taken on line 73-73 of Figure 72, showing the respective positions of the axial ball bearings used;

  
Figures 74A, 74B and 74C are, respectively, a schematic diagram, a plan view and a partial cross section showing the parameters entering into the use of the thrust ball bearings shown in Figures 72 and 73; Fig. 75 is a partial longitudinal section of another embodiment of the axial load bearing member and the coupling member, combined to form a subassembly;

  
Figures 76 and 77 are, respectively, a plan view and an axial section of the axial load support and coupling sub-assembly shown in Figure 74; Fig. 78 is a partial longitudinal section of another embodiment of the coupling and axial load support sub-assembly, in which spherical members perform the dual function of load support and coupling;

  
Figures 79 and 80 are, respectively, a plan view and a partial axial section of the coupling and axial load support sub-assembly shown in Figure 78; Fig. 81 is a partial longitudinal section showing a variant of the coupling and axial load support sub-assembly shown in Fig. 78 and in which rollers perform the dual function of load support and coupling;

  
Figures 82 and 83 are, respectively, a

  
plan view and partial axial section of the axial load bearing and coupling sub-assembly shown

  
in Figure 81; and Figure 84 is a cross section of a liquid tank in which the pump according to the invention is submerged.

  
Each sealed pocket containing a fluid and delimited inside a volute apparatus is formed by two parallel planes presented by end plates, and by two cylindrical surfaces following the involute of a circle or any other suitable curve. The volute elements have parallel axes, because this is essential to maintain a tight and continuous contact between the flat surfaces of these elements. Each sealed pocket moves between these parallel planes, as do the two lines of contact between the cylindrical surfaces. These contact lines move due to the fact that one of the cylindrical elements, for example a volute element, performs an orbital movement inside

  
of the other element. This is obtained, for example, by maintaining a first volute element in a fixed position, and by orbital movement of the other volute element. The pump according to the invention uses this mechanism to circulate the fluids and, therefore, it is called "volute pump for liquids".

  
The expression "volute part" used in the present specification denotes the base part consisting of an end plate having the orifice (s) characterizing the invention, and an involute member which has surfaces establishing the movable lines of contact. The term "coil" is used herein to denote the involute member establishing movable contact lines. These turns have a certain shape, for example an involute of a circle (involute spiral), an arc of a circle, etc., and they have a certain height and a certain thickness. Finally, the expression "volute element" applies to the whole of the fixed or orbital movement member, of which the fixed or orbital movement part forms part.

  
When the volute apparatus is used as compressors and regulators, the turns of the volute elements can have any desired number of involute turns. However, a liquid volute pump must be designed so that each of the volute elements has a turn forming a turn and a half of an involute. This criterion is dictated by the fact that a volute apparatus intended to pump a liquid must have a compression ratio exactly equal to 1. When the compression ratio of such an apparatus is greater than 1, the retained liquid tends to be compressed. Since the liquid is essentially incompressible, any volute pump operating with a compression ratio greater than 1 tends to jam and malfunction.

   Thus, for a volute pump to have a compression ratio equal to 1, its elements must not have more than one and a half involute turns. The length of the coil makes it possible to obtain the desired continuity for the joint between the peripheral zone and the interior zone delimited between the volute elements

  
without compressing the retained fluid.

  
However, the limitation of the turns to one and a half involute turns does not make it possible to completely solve the problems raised for the manufacture of a liquid pump.

  
of the volute type, practical and efficient, since the serious problem of the pressure pulsations developed during the discharge of the liquid from the pump is not solved. These pressure pulsations result from the fact that the rate of variation of the volume of the volute pocket (central or peripheral), communicating with the discharge orifice, is greater than the rate of variation of the area of the orifice. discharge from this pocket. Therefore, the forward drive of the orbital-moving volute member causes compression of the liquid in the discharge pocket, the discharge by force of

  
this liquid through a narrow discharge opening and, consequently, the appearance of intermittent pulsations at high pressure. This pressure can be high enough to risk damaging the components constituting the volute elements.

  
In the case of small pumps of relatively low efficiency and operating at relatively low speeds, it may be possible to tolerate some pressure pulsations. However, in most applications of a

  
  <EMI ID = 1.1>

  
relatively pulsation-free and work at suitable speeds, for example at 1800 rpm or more.

  
The volute pump according to the invention performs pumping of liquids without pulsation, at relatively high flow rates, using a new arrangement of orifices. This arrangement of the orifices makes it possible to eliminate

  
the pocket relieves the pressure causing the pulsations by making the opening of the discharge orifice faster than when this opening relies only on the movement of the coil of the volute element performing an orbital movement.

  
The flow of the liquid in a volute pump being able to take place from the peripheral zone towards the interior and towards the central pocket, or else from the latter towards the exterior and the peripheral zone, the new arrangement of the orifices can be made. apply to central pocket, peripheral volume or both.

  
Figures 1 to 4 show parts in a fixed volute and in orbital movement, suitable for elements in volute for a pump in which the liquid flows from the peripheral volume inwardly to the central pocket. The fixed volute part 10 shown in FIG. 1 comprises an end plate 11 and an involute coil 12, made in one piece with the end plate or mounted on a separate member which is fixed to the inner surface 13 of the plate. extreme 11 (as described, for example, in US Pat. No. 3,994,635). The involute coil 12 begins at a contact line 14 which corresponds to a tangent

  
to the involute generator ray, and it passes through the points of contact between the involutes of the elements in fixed volute and orbital motion, so as to end in a contact line 15 which also corresponds to a tangent to the generator ray of the involute . Thus, this turn forms one and a half involute turns and it has an outer side wall or surface 16, a side wall or an inner side surface 17 and an end surface 18.

  
The end plate 11 has a central boss

  
20 which projects from the outer surface 21 and which has an annular groove 22 for containing a sealing ring when the fixed volute part is assembled in a fixed volute member of a liquid pump such as that shown in FIG. figure 61. An orifice 23 for liquid passes through the end plate 11 and the boss 20 and a transfer channel 24 is machined in the surface 13 and is in the form of a recess communicating with the orifice 23. The latter and

  
the transfer channel 24 constitutes a collector or a discharge zone. As shown in plan in Figure 1, the channel
24 has a main edge 25 which coincides with a line passing through the center 26 of the end plate 11 and parallel to the contact lines 14 and 15, and another curved main edge 27 the shape of which corresponds to that of the surface. 34 of the coil 32 involute of the volute part 30 with orbital movement (Figures 3 and 4), when the two volute parts are oriented so that the sides of the volutes come into contact at most at four points, as shown in the orientation of the turns in Fig. 5. Therefore, the curved edge 27 can be defined as following the trace of an involute turn edge of the complementary volute pieces.

   These main edges are joined by fillets 28. Although the transfer channel 24 can have a semi-circular edge instead of the involute edge 27, this involute shape is preferred because of the greater precision it provides. available at the orifices. Since the transfer channel 24 is placed inside the involute turn, it may be referred to as the "inner channel".

  
Although the orifice 23 is shown in Figures 1 and 2 in a position such that it intersects the edge
25 of the transfer channel 24, this orifice 23 can also be located at any point of the interior pocket formed by the turns of the volute parts, provided that it communicates with the channel
24 transfer and that it does not affect the shape of the coil

  
12.

  
FIGS. 3 and 4 show the part 30 in volute with orbital movement, the shape of which corresponds to that of the fixed part 10 in volute. This movable part 30 comprises an end plate 31 and an involute coil 32 which is fixed to the inner surface 33 of the end plate 31 or which is made in one piece with the latter. The coil 32 has a flank or an outer contact surface 34, a flank or an inner surface 35 and an end surface 36 of contact. It begins at a contact line 37 which corresponds to a tangent to the generating radius of the involute, it passes through the points of contact between the involutes of the parts.

  
in a fixed and mobile volute, and it ends at a contact line 38 which also corresponds to a tangent to the generating radius of the involute. A transfer channel 39 is machined in the surface 33 of the end plate of the movable volute part, so as to constitute a recess whose position and shape with respect to the fixed volute part correspond to the position and shape of the transfer channel 24 of this fixed part relative to the moving part. In other words, the transfer channel 39 has a main straight edge 40 which coincides with a line passing through the center 41 of the end plate and parallel to the contact lines 37 and
38, and a curved main edge 42 which corresponds to the partial outline of an edge 16 of the outer surface of the coil 12

  
of the fixed volute part when the volute parts are oriented so as to establish the maximum of four contact points, as shown in figure 5. These main edges

  
are also joined by rounded fillets 43. When they are associated, these channels 24 and 39 for transferring the end plates of the volute parts correspond to a first arrangement of the orifices of the device according to the invention.

  
In the case where the volute parts are made of a metal such as stainless steel, the recessed transfer channels can be made by machining. When the volute parts are made from a synthetic resin such as a polyimide, the transfer channels can be molded with the parts. In general, it is better to give

  
to these channels a depth approximately equal to the width of

  
the involute coil.

  
The manner in which the arrangement of the orifices of the volute parts shown in Figures 1 to 4 makes it possible to obtain essentially pulsation-free pumping of the liquid will be described in detail with reference to Figures 5 to 20 which show the operation of a pump in operation. volute using these volute elements and in which the liquid flows radially inward. Figures 5 to 20 show the volute parts in various positions corresponding to intervals equal to one-eighth of the orbital movement performed during a pumping cycle, the figures bearing odd numbers being sections of the turns, transverse to the axis central of the apparatus, and the figures bearing even numbers which immediately follow the odd numbers being corresponding longitudinal sections passing through the turns.

   Like reference numerals denote the same elements in Figures 5 to 20 and in Figures 1 to 4. Although the shape of the volute movable part transfer channel 39 does not normally appear on cross sections (e.g. figures 5, 7, etc.), the shape of this transfer channel is indicated in dotted lines in order to establish the position of the transverse channels in the corresponding axial sections
(eg in figures 6, 8, etc.). The boss 20 of the fixed volute part is not shown in the axial sections of Figures 6, 8, etc. to clarify more.

  
When operating the volute pump,

  
the part 30 in volute with orbital movement, mounted in a movable element in volute, is driven so as to execute an orbital movement (using a device described in more detail with regard to FIG. 61) with respect to the fixed part 10 which is mounted in a fixed volute element, the side surfaces 16 and 17, and 34 and 35 of the fixed and movable volute parts being in contact along moving lines. As described in more detail hereinafter with reference to Fig. 61, it is in fact possible that a very small clearance, for example a clearance between about 0.025 and 0.125 mm, appears between the side surfaces of the involutes.

   The end surfaces 18 and 36 of the fixed and movable scroll parts, by coming into contact with the inner surfaces 33 and 13 of the movable and fixed scroll parts, respectively, define movable pockets
50, 51 and 52, the volumes and intercommunications of which vary in order to circulate the liquid inside the pump. Liquids with viscosities much greater than those of gases and the internal volumetric ratio of the pump being equal

  
at 1 rather than greater than 1, the need for effective radial sealing between the end surfaces 18 and 36 in contact with the turns, from one pocket to the other, is not as important as in the case of compressors or of regulators. It is therefore unnecessary to use radial sealing members such as those described in the patent of the United States of America.

  
N [deg.] 3,944,636.

  
The substantially simplified longitudinal section of Figure 6 shows the fixed volute part 10 mounted in a volute member which comprises a body plate 53 having an annular protrusion 54 whose end surface 55 assumes the function of the contact surface with which the inner surface 56 of the movable volute element 57, of which the end plate 31 forms part, establishes a movable contact in order to delimit a peripheral volume 58 in which the liquid to be pumped is introduced by entering through a peripheral orifice 59. FIG. 61 shows in more detail and with greater precision the assembly of the volute elements in a complete volute pump.

   The other even-numbered figures 8, 10 ... 20 only represent the parts of the volute parts comprising the turns and the orifices, the peripheral volume which, of course, exists, not being shown again.

  
It is assumed that the operating cycle to be described begins with the closing of the central pocket 52 to

  
a time at which the pockets 50 and 51 are also closed. The liquid is discharged by passing through the outlet manifold comprising the orifice 23 and the transfer channel 24. In this mode of operation, the central pocket 52 assumes the operation of a discharge zone. As shown in Figures 5 and 6, the pockets 50 and 51 are at their maximum volume and they are separated almost completely and hermetically from the central pocket 52, if we do not consider the small clearances between the sides of the turns and between the end surfaces of the turns and the end plates. It is first assumed that none of the transfer channels 24 and 39 is machined in the end plates.

   The effect which may result from this appears in FIGS. 7 and 8 which show the positions of the turns after one-eighth of the total orbital movement of the mobile element, the direction of movement being indicated by the broken arrow. The volume of the pockets 50, 51 and 52 begins to decrease and the liquid contained in the pump being essentially incompressible, it is forced out of the pockets 50 and
51 towards the central pocket 52 passing through the relatively narrow openings 60 and 61 resulting from the movement of the turns. In addition, the relative dimensions of the central pocket 52 and the discharge port 23 are such that this effect is accentuated. This results in the build-up of pressures producing a very detrimental effect on the volute members and the production of high pressure pulsations making the pump inefficient and noisy.

  
The presence of interior transfer channels 24 and 39 in the fixed and movable scroll members, respectively, essentially eliminates this undesirable phenomenon. As shown in Figure 8, the transfer channels are profiled and arranged so as to open almost instantaneously after the pocket 52 is closed. Thus, the channels 24

  
and transfer 39, which were closed due to the position of the coil, open with continued movement of the movable coil. Channels 24 and 39 are of a size and depth such that they enlarge openings 60 and 61 sufficiently so that the possible flow rate reaches a value which prevents pressure build-up in the pockets and allows non-pulsating flow of the liquid. in the orifice 23 (the flow of liquid being indicated by arrows in solid lines in the figures).

  
As shown in Figures 9 to 14, the transfer channels 24 and 39 remain open to allow an essentially non-pulsating flow of liquid from the pockets 50 and 51 into the pocket 52, then, when the pockets 50,

  
51 and 52 decrease in volume and constitute a single virtual central pocket, these channels still allow the liquid to flow smoothly through the discharge orifice 23. When the combined volume of the pockets 50, 51 and 52 decreases, the liquid of the peripheral volume 58 begins to penetrate into the so-called "open" pockets 65 and 66, delimited between the turns.

  
in volute. These pockets 65 and 66 are said to be "open" by the

  
that they communicate directly with the peripheral volume 58. As shown in Figures 9 and 10, during the first quarter of the orbital movement, the channels or openings

  
60 and 61 formed by the movement of the turns enlarge and the transfer channels 24 and 39 are completely open in order to

  
to allow liquid to flow freely into the central pocket 52 and into the discharge manifold. The openings

  
60 and 61 continue to enlarge until half of the orbital motion is reached, as shown in the figures

  
11 to 14. Although transfer channels 24 and 39 continue

  
in making the pockets 50, 51 and 52 communicate, they are no longer essential for conducting a large quantity of liquid and they close progressively under the effect of the movement of the mobile element in a volute. As shown in Figures 15-20, this is so until the central pocket 52 can be viewed as a separate pocket after about three-quarters of the orbital motion and the pockets "open. "65 and 66 are sufficiently closed with respect to the peripheral volume 58 to be considered as forming new outer pockets 50 and 51, communicating with the peripheral volume through openings 67 and
68 always decreasing.

  
Due to the closing of the openings 67 and 68, all of the closed pockets, including the central pocket 52, reach their maximum volume to establish the situation shown in Figures 5 and 6 and to start a new cycle.

  
As long as the openings 67 and 68 are open on the peripheral volume, the transfer channels 24 and 39 are closed. But, as indicated above, approximately at the time of closing of the three pockets, the system of orifices designed according to the invention comes into operation.

  
Figures 21 to 24 show volute parts

  
fixed and mobile, presenting the system of orifices according to the

  
vention and suitable for a volute pump in which the

  
liquid flows radially outward from the central pocket

  
laughter and peripheral volume. The fixed part 70 in volute shown in Figure 21 comprises an end plate 71 and

  
an involute coil 72 made in one piece with

  
this end plate or fixed to the inner surface 73 of said plate. The turn 72, as well as the turn 12 shown

  
in Figures 1 and 2 begins at a contact line 74 and

  
leads to a line 75 of contact and it forms a development.

  
te spanning a turn and a half. The coil 72 has an outer flank or an outer lateral surface 76, an inner flank

  
or an inner side surface 77 and an end surface

  
78. End plate 71 has a central boss 79 projecting from an outer surface 80. A liquid port 81 passes through end plate 71 and boss 79.

  
A transfer channel 85 is machined in the interior surface 73 of the end plate 71 so as to form

  
a recess. As shown in plan in figure 21, the

  
transfer channel 85 has a main inner edge 86

  
whose shape corresponds to that of the inner surface 95

  
of the involute turn 92 of the volute element 90 with orbital movement (Figures 23 and 24) when the two volute elements are oriented such that the maximum number of points

  
contact between the sides of the turns is equal to 4, as

  
shown in Figure 25. Thus, this leading edge 86, likewise

  
that the edge 27 of the inner channel 24 shown in Figure

  
1, partially follows the path of the edge of the involute coil of the corresponding volute part. The second edge

  
main or outer edge 87 of the east transfer channel 85

  
machined to follow the shape of the inner edge 86 of which

  
it is spaced radially outward. Edges 86 and

  
87 join by leaves 88. The distance between

  
the edges 86 and 87 is preferably equal to twice the thickness of the involute turn of the volute part. The

  
transfer channel 85 is therefore in the form of a curved recess, contiguous to the outer end of the turn 72 or only slightly spaced from this outer end, and

  
extending over an arc between about 45 and 90 [deg.]. The canal
As the transfer unit is located outside the involute coil, it may be designated, for convenience, "outer channel".

  
The volute part 90 with orbital movement or mobile part, shown in plan in FIG. 23 and in axial section in FIG. 24, comprises an end plate 91 and a coil

  
92 as an involute made in one piece with the end plate or fixed to the inner surface 93 thereof. This turn 92 begins at a contact line 74 and ends at a contact line 75 and forms an involute turn and a half. The coil 92 has an outer flank or an outer side surface 94 of contact, an inner flank or an inner surface 95 and an end surface 96 of contact. A channel 97

  
transfer, corresponding to the transfer channel 85 of the fixed volute part, is machined in the inner surface 93 of the end plate 91 so as to form a recess. As shown in plan in Figure 23, the transfer channel 97 has a main inner edge 98 whose shape corresponds to the partial outline of the edge of the inner surface 77 of

  
  <EMI ID = 2.1>

  
that the two volute parts are oriented in such a way that a maximum of four points of contact is obtained between the sides of the turns. The main outer edge 99 of the canal
Transfer 97 has the same profile as the main inner edge 98 and the channel is closed by fillets 100. Its shape and size correspond to those of the curved transfer channel 85 of the fixed volute element.

  
The manner in which the orifice system of the volute parts shown in Figures 21 to 24 allows for substantially pulseless liquid pumping will be described in detail in conjunction with Figures 25 to 40 which show the volute parts during pumping of liquid. a liquid radially outward. As in the case of Figures 5 to
20, Figures 25-40 show the volute parts in various positions during a pumping cycle, the odd figures showing the cross-sectional turns oriented transversely to the central axis of the apparatus, and the even figures which follow the odd figures being corresponding axial sections passing through the turns. In Figures 25 to 40, the longitudinal plane of the volute elements is rotated around the central axis from one figure to another in order to cut the

  
  <EMI ID = 3.1>

  
and their closure.

  
Similar to Figure 6, Figure 26 shows the volute parts 70 and 90 mounted in a volute pump. Thus, the fixed part 70 in volute is mounted in a plate
105 of a body which has an annular protrusion 106 having a surface 107 for contacting the interior surface 93 of a protrusion 108 of the volute movable member. A peripheral liquid volume 110 is delimited in the closed space thus obtained, and an orifice 109 (or more of these orifices) is made through the plate 105 of the body in order to establish communication between the peripheral volume 110.

  
and a liquid reservoir (not shown). In the operating cycle described below, orifice 109 assumes the function of a liquid flow collector for the peripheral discharge zone thus formed, the liquid flowing radially outward. The orifice 81 of the fixed volute element therefore constitutes the inlet manifold. The turns as positioned in Figures 25 and 26 therefore form two closed outer pockets 111 and 112 and a central pocket
113.

  
Figures 25 to 40 show in detail the operation of the orifice system according to the invention. It is assumed that the cycle begins at the point at which each of the pockets or chambers 111, 112 and 113 has just closed relative to the other pockets and has its minimum volume, immediately before enlarging. As in the case of the orifice system described above with reference to Figures 1 to 20, a slight clearance, for example between 0.025 and 0.125 mm, may be constantly tolerated between the sides of the turns in order to avoid their wear.

   As previously, if it is assumed that the end plates 71 and 91 do not have curved transfer channels, it appears that the liquid contained in the pockets
111 and 112 is subjected to a constantly increasing pressure as the volute movable member is driven in the direction indicated by the broken arrows in Figures 25 and 26. This is due to the fact that the openings 115 and 116 ( figure 27), resulting from the displacement of the movable coil 92 relative to the fixed coil 72, are not large enough to allow the flow of the liquid from the pockets 111 and 112 in the peripheral zone 110 at a rate preventing the pressure of the liquid pockets 111 and 112 to rise excessively. This results in the appearance of pressure pulsations and ultimately deterioration of the volute organs.

  
However, in the presence of the transfer channels 85 and 97, additional liquid flow openings form almost instantaneously after the closure of the pockets 111, 112 and 113. Thus, the transfer channels 85 and 97 are added to the. openings 115 and 116 resulting from the movement of the orbital coil relative to the fixed coil and they eliminate any unwanted pressurization of the liquid which could cause pressure pulsations.

  
As shown in Figures 27 to 32, the channels

  
85 and 97 of transfer close when the element in volute with orbital movement reaches the three-eighth of its orbit because, at this moment, it is no longer essential that the channels be added to the openings 115 and 116 which almost reach their maximum. The central pocket 113 obviously occupies an increasingly large part of the volume previously forming part of the pockets 111 and 112, which ensures sufficient control of the pressure of the liquid prevailing in the central pocket.
113 when an additional quantity of liquid enters it.

  
It should be noted with regard to the figures that, when the operating cycle takes place, the pockets as described with regard to FIGS. 25 and 26 are less and less well defined, a part of each of the pockets 111 and 112 no longer being able to be distinguished from the central pocket 113 '. However, for clarity, the reference numerals of Figures 25 and 26 are used in Figures 27 to 40 and in the specification.

  
of these figures.

  
The openings 115 and 116 formed between the turns
72 and 92 remain at their substantially maximum dimension while pumping continues for three quarters of the cycle, as shown in Figures 35 and 36. This allows channels 85 and

  
97 transfer to remain really closed, that is to say inoperative. Finally, during the last quarter of the cycle (figures 37

  
to 40), the small volume of liquid remaining in the pockets 111

  
and 112 is transferred to peripheral volume 110 and, at the end

  
cycle, channels 115 and 116 are closed. As can be seen from FIGS. 33 to 40, the transfer channels 85 and 97 remain closed, because the system of orifices resulting from the movement of the orbital coil relative to the fixed coil makes it possible to obtain a discharge and a flow of the liquid without pulsation. At the end of the cycle, the pockets 111, 112 and 113 are hermetically separated from each other, as shown in FIG. 25, in order to be able to start another cycle.

  
It emerges from the foregoing description of the operation of the orifice system according to the invention that the liquid transfer channels are arranged and configured so as to open approximately immediately after the involute coil with orbital motion has reached the point in its orbit for which three liquid pockets, almost totally separated, are formed, and also so as to remain open at least until the openings, resulting from the movement of the orbital coil and establishing communication with the discharge zone (whether central or peripheral), are large enough to prevent the appearance of any sensitive pressure pulsations inside the pump.

  
In many applications, it is preferable to use liquid volute pumps designed for

  
radially outward oriented flow rather than those designed for inward oriented flow. The hydraulic pressures prevailing in outward flow pumps can be used to hold the volute elements together and thereby make operation more efficient. In addition, it is possible to increase the cross section of the discharge passage by using several orifices spaced apart along the peripheral zone if desired. These factors can more effectively reduce or eliminate

  
the flow pulsations using the orifice system according to the invention.

  
Figures 41 to 44 show another embodiment according to the invention in which the end plates of the volute members have a central (interior) channel and a peripheral (exterior) transfer channel. The fixed volute part 120 shown in Figures 41 and 42 comprises an end plate 121 and a turn 122 extending over one and a half involute turns, as is the case of the volute parts shown in Figures 1 and 2 and on the figures
21 and 22. The volute part 120 has a central orifice
123, a central transfer channel 124, forming a recess

  
and having the same shape as the channel 24 shown in Figure 1, and a peripheral transfer channel 125, forming a recess and having the same shape as the channel 85 shown in Figure 21. Likewise, the volute part 130 to orbital motion shown in Figures 43 and 44 has an end plate
131 and a turn 132 extending over one and a half involute turns, as is the case of the volute parts shown in Figures 3 and 4 and in Figures 23 and 24. The part 130 has a central channel 133 of transfer and a peripheral transfer channel 134, having the same size and shape as the channels shown, respectively, in Figures 3 and 23.

  
Figures 45 to 60 are sections analogous to those of Figures 25 to 40, the longitudinal planes of even-numbered figures, for example of Figures 46, 48, etc., being gradually rotated to clearly show the transfer channels in the open position . A liquid volute pump comprising the volute parts shown in Figures 41 to 44 can be used to circulate the liquid radially inward, from the peripheral volume to a central discharge area, or radially outward, from the central pocket to a peripheral discharge zone. The cycle of operations shown in Figures 45 to 60 illustrates the first of these modes of operation, i.e. radial inward flow.

   However, Figures 45 to 60, taken in a different order, can also be used to illustrate the operation of the orifice system when pumping according to the second mode, that is to say radially outwards, as described below. Therefore, to use Figures 45 to 60 to illustrate the two modes of operation, the flow of liquid in the first mode, that is, inward area, is indicated by an arrow referenced by the number "1" surrounded by a circle and followed by a letter ^, b ... h, these letters indicating in order and in steps of an eighth of an orbit, the operation of the pumping cycle as shown in the previous figures. The second operating mode, that is to say in outward flow, is indicated by an arrow referenced by the number "2" surrounded by a circle. <EMI ID = 4.1>

  
indicate the sequence of pumping cycle operations. In the latter case, the figures must be considered without taking into account the order of their numbering, as indicated below.

  
The volute elements of Figures 41 to 44 are

  
  <EMI ID = 5.1>

  
in the same manner as described with respect to Figure 26, and the same reference numerals are used to identify the same parts. As shown in Figure 45, it can be assumed that the cycle begins when the outer pockets 135

  
  <EMI ID = 6.1>

  
The following description relates to the first mode of operation, namely the mode in which the liquid flows radially inward.

  
As shown in Figures 45 to 56 and as

  
it emerges from a comparison of these figures with figures 5

  
  <EMI ID = 7.1>

  
of orifices comprising only central transfer channels. Thus, in a fluid pump comprising the volute parts

  
  <EMI ID = 8.1>

  
ter central openings 0 and 141 resulting from the movement of the coils end of production of a rapid flow and without pulsa-

  
  <EMI ID = 9.1> transfer pherics are not necessary and they remain inoperative during the first five-eighth of the pumping cycle, because the peripheral openings 142 and 143 resulting from the movement of the turns are suitable for the admission of liquid into the volutes . However, during the movement of the movable volute element between the five-eighth and three-quarters

  
from its orbit (figures 55 to 58), the mobile coil has moved so as to open the peripheral channels 125 and 134 of, transfer in order to increase the flow of the liquid in these peripheral channels towards the open pockets 144 and 145 located

  
  <EMI ID = 10.1>

  
sea these last. Penetrating an additional amount of liquid into pockets 144 and 145 has the effect of making the flow of liquid through the volutes smoother and therefore more uniform. As shown in Figures 57 to 60, the peripheral transfer channels 125 and 134 remain open and work until the end of the cycle, that is to say until the instant of closing of the pockets 135 and 136. (figures 45 and

  
46).

  
To follow the operation of the orifice system according to the invention in its second mode, that is to say when

  
  <EMI ID = 11.1>

  
necessary to first consider figures 45 and 46, then to follow the figures in pairs, in reverse order, of the figures

  
59 and 60 up to figures 47 and 48. The peripheral channels
125 and 134 transfer are added to the peripheral openings
142 and 143 at the end of the discharge of the liquid (figures 59 and

  
  <EMI ID = 12.1>
-suèdes Figures 27 to 30. During this period of the operating cycle, the central pocket 137 in fact includes the pockets
135 and 136, so that no communication problem between <EMI ID = 13.1> situation continues (figures 55 and 56 to figures 47 and 48)

  
and, as the central openings 140 and 141 formed by the turns continue to decrease, the role of the open central transfer channels 124 and 133 in ensuring smooth flow

  
and without pulsation of the liquid through the inlet hole 123 and the central pocket 137 in the pockets 135 and 136 becomes more

  
more importantly. When these pockets are closed, as shown in Figures 45 and 46, the volute turns have executed another cycle and they occupy a position corresponding to the discharge of the liquid in the peripheral volume 138 upon reopening of the peripheral channels 125 and 134 transfer.

  
Although it is possible to operate the volute elements shown in Figures 1 through 4 and those shown in Figures 21 through 24 in the radial inward flow mode or in the radial inward flow mode. 'outside, in most applications and in particular in the case of large volute devices, operating at relatively high speeds, it is preferable to use the volute elements shown in Figures 41 to 44, c' that is, elements having both central or interior and peripheral or exterior transfer channels. FIG. 61 is a longitudinal section of a liquid volute pump comprising the volute parts and the orifice system according to the invention.

   The volute elements shown include volute parts of Figures 42 through
44, at the point of their pumping cycle shown in figures
51 and 52. Figure 61 uses for the identification of the pockets and members of the fixed and movable volute elements, the same reference numerals as those used in Figures 41 to
44, 51 and 52.

  
The pump shown in Figure 61 between a fixed element 150 in volute consisting of a fixed plate 151 in which a fixed part 120 in volute is rigidly mounted, and an element 152 in volute with orbital movement or mobile element, consisting of a movable plate 153 in which a movable part
130 in volute is mounted rigidly. The pump also includes a coupling 154, a drive mechanism 155, a shaft and crank assembly 156, and a body 157 including a housing.
158 oil, a cooling fan 159 and a hood

  
  <EMI ID = 14.1>

  
The fixed plate 151 of the fixed volute member has an end peripheral annular portion 165 and a flange
166 facing outwards, these portions of the plate 151 forming part of the body of the apparatus. The fixed plate 151 also comprises a central end piece 167 which has a liquid channel 168 communicating directly with a central orifice 123 of the fixed volute in order to constitute a conduit which can be used for the arrival or the discharge of a liquid, depending on the type. selected operating mode. The boss 79 of the fixed volute
120 penetrates into the end piece 167 and an O-ring 169 seals them. The central end piece 167 has an internal thread 170 intended for the connection of a liquid pipe.
(not shown).

   The fixed plate 151 also comprises one or more preipherical end pieces 175 each delimiting a channel
176 liquid inlet or discharge, communicating with the peripheral zone 138 and threaded at 177 in order to allow the connection of a liquid conduit (not shown).

  
The diameter of the plate 153 of the volute and orbital motion member is large enough that this plate always protrudes beyond the inner edge of the flange 166 and thus to allow, if desired, the installation of a ring. 180 sealing oil between the plate 153 and the flange 166, in order to ensure the seal between the volute pockets and the remaining part of the apparatus. This also allows the operating mechanism and bearings to be lubricated by oil while keeping the working fluid substantially out of contact with any liquid. In applications where the pumped liquid can be used as a lubricant, the oil seal ring 180 can be omitted.

  
The body, shown generally at 157, consists of an annular projection 165 of the fixed volute member, of the flange 166, of a main part 181 which has a

  
  <EMI ID = 15.1>

  
lower oil 183. The body is hermetically secured to the volute members using flanges 166 and 182, several bolts 184, and a ring seal 185.

  
During operation, both elements

  
volute must be maintained in a fixed relative angular arrangement. This retention is provided by coupling 154. The coupling of the embodiment shown in Fig. 61 is substantially similar to that described in US Pat. No. 3,994,633 (and shown especially in Figure 14 of this patent). Thus, as shown in Figure 61, the coupling comprises a ring 190, one face of which has opposed keys 191 intended to be received and 'to slide in grooves 192 presented by the inner surface of the flange 182 of the body. The other side of the ring
Coupling 190 has a second pair of opposing keys (not shown) which seat and slide in grooves (not shown) of the volute movable member plate 153.

   United States Patent Application N [deg.] 722,713, filed September 13, 1976 in the name of John

  
E. McCullough, describes another embodiment of a suitable coupling.

  
The volute movable element 152 comprises a shaft section 195 fixed to the movable plate 153 or produced in one piece with this plate. This movable element is controlled by

  
a motor (not shown) located outside the body and able to engage with a compressor shaft 196 entering the body by passing through an oil seal 197, this shaft

  
terminating in a crank plate 198 which can be attached to the shaft 196 or made in one piece with it. This tree
196 is mounted in the body using a bearing 199 and a crank bearing 200.

  
The volute apparatus controller is described in detail in U.S. Patent Application No. 761,889, filed in the name of John E. McCullough, and is in the form a fixed stroke crankshaft mechanism. The volute movable member is attached to the drive shaft 196 by means of a bearing bracket 201 which is configured to include a counterweight 202 for compensating for the centrifugal force exerted on the volute movable member. . The bearing bracket 201 supports the shaft section 195 via a needle bearing 203 held in place by a resilient ring (not shown).

   An axial stop
205, disposed between the bearing support 201 and the outer surface of the plate 153 of the volute movable member, assumes the function of a device for applying an axial force tending to bring the end plates and the end plates closer together. ends of the turns of the two volute elements in order to ensure the desired degree of axial tightness. The axial stop
205 supports the load of the volute movable member 152 through the crankshaft bearing 200 and transmits this load to the body.

  
Main shaft 196, crank plate 198, bearing bracket 201, and counterweight 202 constitute an adjustable, fixed stroke control mechanism for the volute pump according to the invention. As indicated above, the fact that, in liquid pumps, the liquid circulated has a greater viscosity than a gas circulated in a compressor or an expander, and also the fact that the volumetric ratio is kept equal to 1, make it possible to operate with a slight play between the sides of the turns of the volute elements. This makes it possible to use a crankshaft with fixed eccentricity for the control of the movable volute element and the appearance of a predetermined play between the flanks. Thus, for the fixing of the movable element in volute

  
at the crankshaft plate 198, the position of the coil of the movable element is adjusted relative to the coil of the fixed volute element. This operation is carried out by adjusting the position of the assembly comprising the bearing support 201 and the counterweight 202 relative to the plate 198 using an axis
206 pivot and locking screws 207 (preferably four screws) which pass through oblong holes 208 of the support 201 and counterweight assembly 202 and which are screwed into the plate 198. This mechanism is shown in detail in the figure. 7 of the aforementioned patent application of the United States of America N [deg.] 761 889. In the embodiment described and shown in Figure 7 of this application, the oblong holes 208 are configured so as to allow the support assembly 201

  
and counterweight 202 to be moved over a small arc before being locked on plate 198 using screws 207.

  
Figure 61 shows an adjustable crankshaft with fixed eccentricity. It is also possible to use a fixed eccentricity crankshaft which cannot be adjusted, i.e. a crankshaft designed and constructed so that the bearing support assembly 201 and counterweight 202 is initially and securely fixed. final on plate 198

  
crank so that the desired clearance between the turns of the movable and fixed volute elements is defined. In such an arrangement, the bearing and counterweight support assembly 201

  
202 may be secured to plate 198 by two or more screws, as shown in Figure 8 of the aforementioned United States Patent Application No. 761,889.

  
It appeared that by leaving a certain clearance between the turns of the volute elements, the wear of these turns can be appreciably reduced or even eliminated, and that it is unnecessary to subject the turns to special machining. In operation, it is preferable that the clearance 100 between the flanks of the turns of the volute elements is maintained at a value between about 0.025 and 0.125 mm. The clearance between the turns can be established by one of several methods. When assembling the apparatus, a thin metal shim, having a thickness equal to that of the clearance, can be inserted between the turns, then removed after the locking screws 207 have been tightened.

   Alternatively, the radius of the orbital movement of the volute members can be measured during a test assembly and the radius of the orbital movement of the crankshaft drive mechanism can be set to this value less the desired clearance between them. flanks. For any pump

  
With a liquid of given design and size, it is generally necessary to operate the apparatus in order to determine the radius of the desired orbital motion (equivalent to the distance between the axis 210 of the apparatus and the axis 211

  
the movable element in volute), then position the support
201 bearing at a radius of orbital movement slightly smaller than that for which a linear contact between the turns appears.

  
The actual magnitude of the clearance finally tolerated between the turns normally depends, at least to some extent, on the size of the liquid pump and the viscosity of the pumped liquid. In general, the clearance is proportional to the size of the pump and the viscosity of the liquid.

  
As indicated previously with reference to the general description of the apparatus shown in Fig. 61, the lower portion 183 of the body of the apparatus includes an oil pan 158. Lubricating oil 212 from the sump 158 is drawn to the coupling 154 and to the

  
  <EMI ID = 16.1>

  
terior of the body 157, by one or more grease fingers 213 attached to the coupling. These grease fingers have a length such that they periodically immerse in the oil 212, then they rise in order to project the oil upwards, inside the body, to circulate it, the oil then returning to the sump. A channel 214 conducts some of the sprayed oil, directly into a cavity 115 in the body surrounding the crank plate and the bearing bracket, to the bearing 199. In cases where the pump is used to circulate a liquid can be used as a lubricant and where the oil seal ring 180 is not used, it is not necessary to operate the fingers 213, since the liquid normally occupies almost the entire interior volume from the body.

  
Under certain operating conditions, for example for pumping a liquid at a high temperature, it may be desirable to use an air cooling device for the body of the compressor and to cool, inside the body, the components. pump elements and the lubricating oil circulating in the body. Such a device is shown in FIG. 61. It comprises an air duct 216 which ends in a cover 217 forming an envelope. This duct is mounted so as to surround the body of the device and rests on the drive end of several fins
218 integral with the body.

   The cooling air is circulated in the duct 216 by a fan 159 which comprises several blades 219 mounted between the outer edge 220, intended to receive a belt, and the inner hub 221, receiving a shaft, of a pulley 222. The latter is fixed to the main shaft 196 by a key 223 which can be received in a groove 224 of the shaft 196. The cover 217 is fixed to the end of the fins 228 facing the volute elements and it ends in little distance from the end of the volute element in order to delimit several air exhaust openings 225 by means of which the air drawn in by the fan
159 is circulated on the body of the device, from the control end to the end comprising the elements

  
volute, then evacuated by passing through the openings 225.

  
A liquid pump similar to that shown in FIG. 61 and comprising the fixed and volute-movable parts shown in FIGS. 1 to 4 has been produced. The sealing ring 180, the lubricating fingers 213 and the cooling device of the pump. bodies have not been shown. This pump was operated at a speed of 900 rpm to operate

  
  <EMI ID = 17.1>

  
efficiency about equal to that of a gear pump having substantially the same capacity. The pump according to the invention operates smoothly and does not produce pressure pulsations.

  
For some pumping operations, it is desirable for the pump to work while submerged in the circulating liquid. Although there is not, in the prior art, a significant demand for such pumps, it has recently appeared necessary to have a small pump which can be placed in the fuel tank of an automobile or any other vehicle. another self-propelled vehicle using a relatively light fraction of fuel. To be effective, such a pump must be able to be completely immersed in the fuel, for example in gasoline or diesel oil, which it must put into circulation.

   The recent need for such a pump results from the obligation to implement exhaust gas control devices, the use of which leads to the rise in the temperatures prevailing under the hood, at the location at which the Prior art fuel pumps are placed. These higher temperatures cause the formation of vapor plugs in the fuel pump, and this problem can be easily solved by placing this pump in the fuel tank, in order to protect it from excessive temperature, the prmpe then being. connected to the engine by a conduit in which it delivers the fuel.

  
Given that the implementation of a pump placed in the fuel tank of an automobile requires for an immersible liquid pump criteria as severe as those required for any conceivable use, the pump according to the invention will be described in detail. in this application.-. It is however obvious that it can be used with liquids other than fuels and in a medium other than that constituted by the pumped liquid, which can be of any suitable size, -for example of a size much greater than that required. for the installation of such a pump in an automobile fuel tank, for example.

  
In addition, the development of electronically controlled fuel metering devices intended to improve engine efficiency has placed additional demands on fuel pumps. These devices require high fuel supply pressures, such pressures not being adequately attainable by a simple centrifugal pump, i.e. by a pump of the type heretofore used in inside the tanks.

  
  <EMI ID = 18.1>

  
the fuel tank of a passenger automobile is the ability to operate in a safe and efficient manner, without maintenance for long periods, for example

  
2000 hours, delivering 84 kg or approximately 120 Liters of fuel per hour, under a gauge pressure of 0.84 bar, under the control of a direct current motor operating at a voltage of 12 volts and using a maximum current of 6 , 3 amps, and run dry in an empty tank for at least 10 minutes. In addition, such a pump must prime itself, must operate with a minimum of noise, vibration and flow variations, must be able to be introduced into the fuel tank of an automobile through the opening of 'access to this reservoir, which limits the diameter of the pump to a value not exceeding 4.76 cm, and must have a low manufacturing cost.

   It immediately appears that pumps of the commonly used types, namely centrifugal pumps or conventional positive displacement pumps, do not meet all of these criteria. It is therefore necessary to move towards another type of pump suitable for this application. It has been found that a volute type liquid pump can meet all of the above criteria and can have other very important advantages.

  
FIG. 62 shows in longitudinal section an embodiment of the liquid volute pump according to the invention, suitable for use in immersion in the fuel to be pumped. This pump has a main body
240, a liquid inlet 241, a liquid outlet 242, a volute pumping device 243, a coupling 244, a device 245 for controlling the orbital volute member, a motor 246 and a device 247 supporting a axial load. In the following detailed description of the submersible pump, it is appropriate to first describe the motor and the liquid outlet, since these elements of the pump are of more or less conventional design. The motor 246 is an electric motor comprising an armature 248 and stator magnets 249 positioned and held in the central part 250

  
  <EMI ID = 19.1>

  
a skirt 252 forming part of an end block 253 of output. The armature 248 is mounted on a drive shaft 254, as is an axial or face manifold 255 which bears against brushes-256

  
made of carbon with which an electrical contact is made through screw terminals 257, opposite and terminating outside the body of the pump (see also in figure 63).

  
The liquid outlet 242 comprises a conduit 258

  
discharge made in the extreme block 253 and a valve 259

  
retainer which prevents any flow of liquid in the opposite direction in the pump when the latter is not working and when starting. The check valve 259 shown in Figure 62 includes a ball 260 pressed against a ring 261

  
made of elastomer which is supported by a ring 262. A spring
263, held in conduit 258 by an orifice plate 264, maintains ball 260 under axial force. Spring 263

  
is obviously chosen so as to allow the valve 259 to open under a predetermined liquid pressure, for example a gauge pressure of about 0.07 bar in the case of a fuel pump mounted in the gasoline tank d 'a car. A relief valve 265 is also used. As shown in Fig. 62, this valve is similar in design to check valve 259 and includes a ball 266, a bearing ring 267, an annular support 268, a spring 269 and a perforated spring retainer plate 270. . The latter is of an appropriate force so as to maintain

  
the valve 265 in the closed position until the liquids contained in the pump body reach a predetermined maximum pressure, for example a gauge pressure of about 0.84 bar. It is obviously possible, without departing from the scope of the invention, to use any suitable form of check valve and valve for the check valve 259.

  
and the relief valve 265, the embodiments of Figure 62 being shown by way of example only.

  
The drive shaft 254 ends in a central recess 271a of the end block 253 of the output and is supported and maintained in alignment in this recess by a bearing 271. A primary counterweight 272 is mounted on the shaft 254 so as to compensate for the forces produced transversely to the axis of the pump due to the eccentricity of the elements with orbital motion. It is therefore necessary to use a secondary counterweight to achieve full dynamic equilibrium by canceling the moment resulting from the primary counterweight 272. In the embodiment shown in Fig. 62, this secondary counterweight can be obtained by the placement of weights suitably positioned on the face manifold 255, or by a suitable distribution of the masses inside the armature 248.

  
Figures 64 and 65 show another embodiment of the pump outlet end block and the electrical connections made with the motor. The extreme block
273 outlet, shown in Figures 64 and 65, is shouldered in shape and ends, inside the pump, with a skirted ring 274 sealed to the central part
250 of the body using a sealing ring 275. The ring
274 holds the magnets 249 inside the pump. The carbon brushes 276, in contact with the collector 277, are held by opposing brush holders 278 which pass through the blo &#65533; 273 from the output end and which are connected to terminals 279. The drive shaft 254 terminates in a recess
280 where it is aligned and supported by a bearing 281.

  
In the embodiment shown in Fig. 64, a separate secondary counterweight 282 is mounted on shaft 254. As shown by the plan view of Fig. 65, an outlet duct 283, provided with a check valve, and a relief valve 284, similar to the line and valve shown in Figures 62 and 63, are used in the embodiment shown in Figure 64.

  
The flow of liquid in the pump is indicated by arrows in Figure 62. The liquid arriving through the inlet 241 is pumped by the device 243 in the volute of the chamber.

  
  <EMI ID = 20.1>

  
inside the body 240, so as to flow around the motor and to exit by passing over the valve 259. The pumped liquid therefore serves to lubricate and cool the elements of the pump.

  
Figures 67 to 77 show in detail the volute pumping device, the orifice system, the device for supporting an axial load, the coupling and the control mechanism of the volute pump according to the invention, the same elements bearing the same numerical references in the various figures.

  
As shown in Figure 66, the device
Volute 243 includes a fixed scroll member 287 and a scroll member 288 performing orbital motion. The fixed member 287 includes an end plate 289 and an involute coil 290, either made integrally with the end plate or mounted on a separate member which is attached to the inner surface 291 of the end plate 289 (as described, by example, in United States Patent No. [deg.] 3,994,635 supra). Evenly spaced grooves 292 are machined into the periphery of end plate 289 to accommodate keys 293 (Fig. 66) attached to the inner wall of a bearing housing portion 251, and also to hold this element in place. volute in fixed position inside the pump.

  
The end plate 289 of the fixed volute element forms the inlet end of the pump body and it

  
has a central boss 294 (figure 66) which delimits a

  
inlet conduit 295 communicating, through a central orifice 296

  
of plate 289, with the central area of the volute pump.

  
As shown in FIG. 67, the fixed volute element 287 has an internal transfer channel 296 and an external liquid transfer channel 297, these channels being in the form of recesses, the shape and function of which are similar to those of the channels 124 and 125, respectively, shown in FIG. 41. In this embodiment, the central orifice and the internal transfer channel are merged. As a variant, the central orifice of the fixed element 287

  
volute can be circular in shape and the inner transfer channel can be configured as shown in Figure 42.

  
As shown in Figure 67, the volute movable member 288 or orbital motion member has a

  
shape similar to that of the fixed element 287. This element 288 comprises an end plate 298 and an involute coil 299 which is fixed to the interior surface 300 of the plate

  
extreme 298 or which is made in one piece with this

  
plate. The coil 299 has an outer flank or an outer side surface 301, an inner flank or an inner side surface 302 and an end surface 303. As shown in Fig. 67, the movable volute member 288 has an inner transfer channel 304. and an external channel

  
305 transfer, in the form of recesses of which

  
configuration and function are similar to those of

  
channels 133 and 124 shown in Figures 43 and 44.

  
The operation of the volute pump shown

  
in figure 62 is similar to that described above and

  
the movement of the movable element 288 in a scroll causes the formation of the movable pockets 306, 307 and 308 (figure 66), the volumes and intercommunications of which vary to cause the

  
circulation of the liquid in the pump. As shown in Fig. 66, the peripheral pump discharge zone 309 surrounds the involute coils and the end plate of the volute movable member.

  
Liquids with much higher viscosities

  
to those of the gases and the volumetric ratio of the pump being equal to 1 rather than greater than 1, it is not particularly important to ensure an effective radial seal between the pockets, at the level of the surfaces 292 and 303 by which

  
the turns come into contact. As indicated in the following detailed description of the operation of the pump, the liquid back pressure flowing in this pump is sufficient to exert the axial forces necessary to keep the turns and the end plates in contact. In addition, the radial flow of the liquid towards the outside of the pump causes

  
inside the latter, hydraulic pressures tending to cause the sides of the turns of the volute elements to be hermetically carried between them when they form lines of contact between them.

  
i

  
biles. Obtaining a pulsation-free operation of this submersible pump is achieved in the same manner as described

  
for the volute elements shown in Figures 41 to

  
60.

  
The control device, the device supporting an axial compressive load and the coupling are shown in Figures 66 to 68. In the embodiment shown in these figures, the device supporting an axial compressive load comprises an axial ball thrust bearing. , generally shown at 312 and comprising several balls
313 held in the desired arrangement by two parallel rings 314 and 315 which have several holes 316 regularly spaced and configured to accommodate the balls
313. The retaining rings 314 and 315 are kept spaced apart by contact with the surface of the balls 313,

  
in order to form between them several channels 317 through which the liquid can flow radially from the peripheral zone 309

  
discharge to chamber 285 of the volute device. Most of the load exerted on the volute members is a compressive load resulting from the pressure

  
outlet and it is supported by the axial stop
312. The wear of the volute elements is therefore minimized, which increases the life of the pump. Due to the fact that the device supporting the axial load makes it possible to minimize the wear

  
scrolling elements, it is possible to operate

  
the pump according to the invention at a relatively high delivery pressure, which results in a good seal between

  
volute elements and therefore high efficiency

  
and low power consumption.

  
During operation, both elements_287

  
and volute 288 must be maintained in fixed relative angular positions and this is ensured by the use

  
of the coupling shown generally at 244 in FIG.

  
66. This coupling 244, shown in Figures 66 and 68,

  
is essentially analogous to the coupling described in

  
U.S. Patent No. 3,994,633 supra (see Figure 14 of that patent and its detailed description). Thus, as shown in Figures 66 and 68, the coupling com-

  
takes a ring 318, a first face of which has clips

  
opposing vettes 319 which fit and slide in grooves 320 of the inner surface of an annular portion,
321 of bearing housing 251. It should be noted that the

  
longitudinal section of figure 66 is made according to the

  
line 66-66 of figure 68 and that, therefore, only one

  
of the two opposite keys 319 and only one of the two grooves

  
320 are shown (see figure 62). The other face of the coupling ring 318 has two other opposing keys

  
  <EMI ID = 21.1>

  
to be housed and to slide in grooves 323 of the end plate 298 of the movable element 288 in volute. Mating
244 thus assumes the function of a spring applying an initial axial preload on the movable volute element when the pump is started.

  
As described below with reference to Figures 72 to
77, it is possible to combine the functions of the axial load bearing device and the coupling into a single subassembly of the apparatus.

  
Figures 66 and 68 show in detail the control device of the scroll member performing an orbital motion. As shown in Figure 66, the control shaft 254 is mounted in a main bearing 324 which is held in a housing 325 which, itself, is made integrally with the main outer housing 251 through an outer annular portion 321, an inner bearing housing 326 and an inner annular portion 327. The drive shaft 254 terminates in a flat end piece 328 which enters a groove 329 (Figure 68) of a yoke 330 for controlling the volute movable element. This assembly allows the mobile element to move outwards under the effect of centrifugal force and hydraulic forces, until its involute coil comes into contact with

  
the involute turn of the fixed volute element. In this position, the center 331 of the yoke 330 is spaced from the center
332 of the control shaft 254 by a distance equal to the radius

  
of the orbit followed by the volute mobile element. The control yoke 330 is mounted in a bearing 333 which is supported in a ring 334 made in one piece with the outer surface 335 of the movable member 288 in a scroll.

  
This scroll member controller establishes an all-metal path (drive yoke 330, shaft end 328, and drive shaft 254) to remove heat from bearing 330 during periods when the pump is running dry. , that is to say when the liquid in which the pump is normally submerged has been evacuated. The control device is also designed to reduce the frictional losses by positioning the bearings so as to reduce the overturning moment of the movable volute member and the loads exerted on the bearings of the motor. This arrangement increases the efficiency and service life of the pump, as well as its ability to run dry.

  
As shown in Figures 66 and 68, the outer ring 321 of the bearing housing has a number of equidistant orifices 336 allowing liquid to flow from the peripheral discharge zone 309 into the chamber 286 of the motor through device chamber 285

  
in volute.

  
Figures 69 to 72, which are partial longitudinal sections of the inlet end, comprising the volute elements, of the pump according to the invention, show three other embodiments of the device supporting an axial load, these forms of embodiment being intended for pumps comprising a separate coupling. In the embodiment shown in Fig. 69, the volute elements 287 and 288 are themselves used to support the axial load, the ends 337 and 303 of the turns 290 and 299 of the fixed and movable volute elements, respectively, supporting the charges by contact with the opposite surfaces of the end plates of the corresponding elements, that is to say, respectively, the surface 300 of the movable end plate 298 and the surface 291

  
of the fixed end plate 289. The embodiment shown in Fig. 69 is generally better suited to pumps with moderate discharge pressures.

  
FIG. 70 represents an embodiment of the device supporting an axial load, comprising an annular axial stop 338 traversed by several channels 339 oriented radially. The flat surfaces 340 and 341 of this stop 338 are in contact with the opposing surfaces 291 and

  
298 fixed and movable elements in volute, so that the axial compressive load, exerted by the pressurized liquid contained in the pump, is transmitted to this stop which is preferably made of a synthetic organic plastic material, for example a polyimide, in the case of pumps whose volute elements are also made of a synthetic plastic material.

  
Fig. 71 shows a variation of the embodiment of Fig. 70, also using an annular axial stopper which, however, is in the form of a ring 342 protruding from the inner surface 291 of the fixed volute member 287 with which this ring is made in one piece. The ring 342 is crossed by several spaced radial channels 343 establishing the necessary communication between the discharge zone 309 and the pumping chamber 285. The axial load is supported by a planar surface 187 in contact with the surface 300 of the end plate of the volute movable member.

  
Figures 72 to 74C show a variant of the pump according to the invention in which the device supporting <EMI ID = 22.1>

  
This device comprises several equidistant balls 345 held so as to be able to perform only a circular movement in circular cells 346 and 347 made in

  
the surfaces 291 and 300 of the end plates of the fixed and movable volute elements, respectively. The balls 345 are held radially and circumferentially in alignment by a retaining ring 348 which is traversed by holes 349. Figure 73 shows in a relatively schematic manner the relative positions of the cells 346 and 347 of the volute elements, at a point of the volute. orbital motion. This figure shows

  
that the centers of the cells 346 and 347 of the fixed elements and

  
mobile volute are located on circles of the same radius and

  
are in axial alignment when the cycle reaches a point at

  
which the tangents to the two volute elements are parallel.

  
  <EMI ID = 23.1>

  
  <EMI ID = 24.1>

  
by the volute movable member is shown schematically in Figures 74A to 74C. During an orbital motion, a 345 ball must be able to move a distance equal to

  
  <EMI ID = 25.1>

  
all directions from its central position, as shown in Figure 74A. It therefore appears that in the case where the depth of a cell 346 (or 347) is equal to the radius Rs of the ball, the diameter Di of the cell must be equal to D + R. However, since the depth of the cell

  
  <EMI ID = 26.1>

  
ment less than D + R. Figure 74A shows in cross section one of the cells and Figure 74B is a plan view of this cell. It is however possible, without departing from the scope of the invention, to produce the cell to a suitable diameter, so that it has a straight wall and a chamfered edge.

  
Figure 74C is a partial cross section, on an enlarged scale, of the cells and the retaining ring, showing how the end plate 298 of the movable volute member (and the involute coil integral with this plate) can freely execute an orbital movement in the fixed element in volute while remaining in the desired angular position relative to this fixed element. The balls 345 perform the same function as the multi-ball axial thrust bearing shown in Figure 66, as they support the compressive axial load exerted on the volute members and hence the embodiment of the pump shown in the figures. 72-74C has the same advantageous operating characteristics as the embodiment shown in Fig. 66.

   In the absence of a separate coupling, a spring washer 350 is mounted between the yoke 330 and the shoulder of the shaft 254, in order to exert an axial prestress on the volute elements during start-up.

  
Figures 75 to 77 show another embodiment of the pump according to the invention, in which the coupling also participates in supporting a load. This coupling, shown overall at 351, is placed between the end plates 289 and 298 of the fixed and movable volute elements. It comprises a ring 352 machined so as to include two opposed keys 353 which are intended to be housed and slide in grooves 354 machined in the surface 300 of the movable end plate 298, and two opposite keys 355, perpendicular to the keys 353 and intended to be housed and slide in grooves 356 machined in the surface 291 of the fixed end plate 289.

   As shown in Figures 76 and 77, the coupling comprises several equidistant bearing pads 357, having flat surfaces 358 and 359 which come into contact with the opposite surfaces 291 and 298 presented by the end plates of the volute elements, in order to that these studs constitute the device supporting the axial compressive load. Finally, the coupling is machined so as to have several channels 360 for the liquid flow. In addition, in the case of the variant shown in FIG. 72, an elastic washer 350 is used in order to exert an axial prestress during start-up.

  
In the embodiment of the pump shown in Figures 78-80, spherical members are used to perform both the function of supporting an axial compressive load and the function of keys in the coupling. The latter comprises a ring 361 which comprises support pads 362 and which has liquid flow channels 363, as is the case with the ring 351 shown in FIGS. 75 to 77. However, this ring 361 does not have keys. A groove 364 is machined into a surface
365 of each stud 362 oriented towards the surface 300 of the movable end plate 298. Grooves 366 are machined in the surface 300 of the end plate, so that the shape and orientation of the axis of these grooves 366 correspond to those of the grooves 364 of the support pads.

   A load bearing ball 367 (bearing member) is arranged so as to perform a mating movement in each pair of opposed grooves 364 and 366, the total depth of these grooves being slightly less than the diameter of the balls 367. The grooves 364 and 366 have a length, between edges, equal to or less than

  
  <EMI ID = 27.1>

  
way, grooves 368 and 369 (Figures 79 and 80) are machined in the surface 370 of the support pads 362 and in the opposing surface 291, presented by the end plate 289 of the fixed volute member, and balls 371 are placed so

  
to perform a mating movement in these pairs of grooves. The longitudinal axes of the grooves 368 and 369 are rotated 90 [deg.] With respect to the axes of the grooves 364 and 366. Consequently, the balls 367 and 371 support the axial compressive load exerted on the volute members and, moreover , due to their limited movement along the axes of the opposite grooves in which they are housed, these balls maintain the desired angular relationship between the fixed elements

  
and mobile in volute.

  
Figures 81 to 83 show a variant of the device for coupling and supporting an axial load shown in Figures 78 to 80. In the embodiment shown in Figures 81 to 83, rollers replace the balls as members. coupling and supporting a load. The coupling has the same general shape as that shown in Figures 78 to 80. It comprises a ring 361 on the periphery of which are regularly spaced support pads. This ring also has liquid flow channels 363. The four support pads 372, which

  
  <EMI ID = 28.1>

  
coupling members, while the other support pads 373 only assume the function of supporting an axial load. The surfaces 374 of the pads 372, oriented towards the surface 300 of the movable end plate 298, have grooves 375 and, in the same way, the surface 300 has four corresponding grooves 376, the two groups of grooves delimiting a closed track in which rollers 377 may move, as shown in Figure 83. The combined depth of grooves 375 and 376 is slightly less than the diameter of rollers 377 and the length of the stroke of the rollers

  
  <EMI ID = 29.1>

  
also feel 378 grooves machined into their surface
379 oriented towards the surface 291 of the end plate 289 of the fixed volute element. Likewise, the surface 291 presents

  
  <EMI ID = 30.1>

  
  <EMI ID = 31.1>

  
ted with respect to the grooves 375 and 376 so that the rollers 381, traversing the grooves 378 and 380, have their axes orthogonal to those of the rollers 377. As in the case of the balls 367 and 371 shown in Figures 78 and 79 , the rollers of the embodiment shown in Figures 81 and 82 perform both the functions of coupling and supporting an axial load. Figure 84 shows a use of the pump according to the invention. This pump is submerged in a liquid
382 to be pumped, contained in a tank 383, for example the fuel tank of an automobile. A pressure discharge conduit 384, attached to the outlet 12 of the pump, exits the reservoir 383 by passing through a suitable opening 385 and is connected to the desired element for receiving the liquid, for example the carburetor of the automobile.

   Likewise, these shielded electrical cables 386, connected to screw terminals 257, pass through opening 385 in order to be connected to a source of electrical energy. A filter 387 is attached to the inlet 241 of the pump in order to prevent the passage of debris which may be in suspension in the liquid or which may have settled on the bottom of the tank.

  
The pump according to the invention is self-priming and it can run dry for a relatively long period, for example 10 minutes or more, without loss of efficiency. It operates with minimal noise, vibration and variations in discharge flow, and allows debris to pass without permanent damage, due to the radial flexibility of the control system. The direction of flow of the liquid in the volute elements ensures automatic sealing between the sides of the turns of these elements and automatic radial sealing between said elements. Thus, it is not necessary, in the pump according to the invention, to mount additional members ensuring the radial seal or to mount members opposing the effect of the centrifugal forces exerted on the volute element to reciprocating motion.

  
The special liquid flow circuit inside the pump, as shown by the arrows in figure 62, ensures complete automatic lubrication of all pump elements and allows all valves to be removed, except simple ones. check valves mounted in the discharge line, and the relief valve.

  
The pump according to the invention is particularly suitable for use in the fuel tank of an automobile, particularly due to the fact that it can be made in dimensions small enough to pass through the access opening of the fuel tank. of an automobile (maximum diameter of the pump equal to 4.76 cm) and to have a pumping capacity allowing it to deliver

  
at least 84 kg of fuel per hour under a gauge pressure of 0.84 bar. In addition, the volute pump elements can be made (for example molded) from a suitable synthetic organic plastic material, resistant.

  
wear, and the other elements of the pump can be mass produced in plastics or metals compatible with the preceding plastic material, which makes it possible to realize such submersible fuel pumps at the low asking price.

CLAIMS

  
1. Complementary volute elements, intended in particular for a liquid volute pump, characterized in that they include a fixed volute element which has a central orifice for the flow of liquid and which comprises a fixed end plate, a fixed coil involute, extending over one and a half involute turns and fixed to a first surface of the end plate, and a fixed liquid transfer channel, machined in said first surface of the end plate to form a recess in this surface, another scroll element or movable element being mounted so as to be able to perform an orbital movement relative to the fixed scroll element under the control of a device, this movable element comprising a movable end plate, a movable coil

  
involute, extending over one and a half involute turns and fixed to a first surface of the movable end plate, and a movable liquid transfer channel, machined in said first surface of the movable end plate and forming a recess in this surface, the fixed and movable transfer channels being arranged and configured so as to open approximately immediately after the movable coil has reached the point in its orbit at which three substantially hermetically separated liquid peaches are formed each other.


    

Claims (1)

<EMI ID=32.1> <EMI ID = 32.1> caractérisés en ce que le canal fixe de transfert est délimité par un bord principal suivant une partie du trajet du bord de characterized in that the fixed transfer channel is delimited by a main edge following part of the path of the edge of la spire mobile, le canal mobile de transfert étant délimité the mobile coil, the mobile transfer channel being delimited par un bord principal qui suit une partie du tracé d'un bord by a leading edge that follows part of the path of an edge de la spire fixe. of the fixed coil. 3. Eléments en volute selon la revendication 2, caractérisés en ce que les canaux fixe et mobile de transfert sont disposés, soit à l'intérieur des spires fixe et mobile, respectivement, auquel cas ils sont délimités par un autre bord principal qui suit une ligne droite passant,respectivement, par le centre de la plaque extrême fixe et par le centre de la plaque extrême mobile, et parallèle à une ligne de contact correspondant à une tangente au rayon générateur des spires fixe et mobile, respectivement, soit à l'extérieur des spires fixe et mobile, respectivement, auquel cas ces canaux ont pour autre bord principal une ligne suivant le même profil que le premier 3. Volute elements according to claim 2, characterized in that the fixed and mobile transfer channels are arranged either inside the fixed and movable turns, respectively, in which case they are delimited by another main edge which follows a straight line passing, respectively, through the center of the fixed end plate and through the center of the mobile end plate, and parallel to a contact line corresponding to a tangent to the generating radius of the fixed and mobile turns, respectively, i.e. to the exterior of the fixed and mobile turns, respectively, in which case these channels have as their other main edge a line following the same profile as the first <EMI ID=33.1> <EMI ID = 33.1> celui-ci, soit à l'intérieur et à l'extérieur des spires fixe et mobile. the latter, either inside and outside the fixed and mobile turns. 4. Eléments en volute selon la revendication 3, caractérisés en ce que la profondeur des canaux de transfert est à peu près égale à l'épaisseur des spires en développante, ledit autre bord principal du canal de transfert extérieur étant espacé du premier bord principal cité d'une distance égale à environ deux fois l'épaisseur des spires, et ce canal extérieur de transfert s'étendant sur un arc compris entre environ 45 et 90[deg.]. 4. Volute elements according to claim 3, characterized in that the depth of the transfer channels is approximately equal to the thickness of the involute turns, said other main edge of the outer transfer channel being spaced from the first cited main edge. at a distance equal to approximately twice the thickness of the turns, and this external transfer channel extending over an arc of between approximately 45 and 90 [deg.]. 5. Pompe volumétrique à liquide, caractérisée en ce qu'elle comporte les éléments complémentaires en volute selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, un dispositif destiné à appliquer une force axiale sur les éléments en volute afin de les faire porter axialement l'un contre l'autre, un accouplement qui maintient les éléments en volute dans une orientation angulaire fixe l'un par rapport à l'autre, des éléments d'entrée et de sortie de liquide, et un dispositif de commande qui fait exécuter à l'élément mobile en volute un mouvement orbital au cours duquel les flancs des spires en développante et les plaques extrêmes des éléments forment des poches mobiles à liquide, de volume variable, un volume périphérique qui entoure les poches, et une zone de décharge. 5. Positive displacement liquid pump, characterized in that it comprises the complementary volute elements according to any one of claims 1 to 4, a device for applying an axial force to the volute elements in order to cause them to bear axially the 'against each other, a coupling which maintains the volute elements in a fixed angular orientation with respect to each other, liquid inlet and outlet elements, and a control device which operates the mobile element in volute an orbital movement during which the flanks of the involute turns and the end plates of the elements form mobile liquid pockets of variable volume, a peripheral volume which surrounds the pockets, and a discharge zone. 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée 6. Pump according to claim 5, characterized en ce que l'élément d'entrée du liquide communique soit avec in that the liquid inlet element communicates with le volume périphérique, auquel cas l'élément de sortie du liquide communique avec celle des poches située à l'intérieur et assumant la fonction de ladite zone de décharge, soit avec the peripheral volume, in which case the liquid outlet element communicates with that of the pockets located inside and assuming the function of said discharge zone, either with la poche intérieure, auquel cas l'élément de sortie du liquide communique avec le volume périphérique qui assume la fonction de ladite zone de décharge. the inner pocket, in which case the liquid outlet element communicates with the peripheral volume which assumes the function of said discharge zone. 7. Pompe selon la revendication 5, caractérisée 7. Pump according to claim 5, characterized en ce que le dispositif de commande est conçu de manière à faire exécuter à l'élément mobile en volute un mouvement orbital tel qu'un faible jeu est maintenu entre les flancs des spires en développante, afin d'éliminer sensiblement l'usure des flancs au bout de longues durées de fonctionnement tout en maintenant l'intégrité des poches à liquide. in that the control device is designed so as to cause the volute movable member to perform an orbital movement such that a small clearance is maintained between the flanks of the involute turns, in order to substantially eliminate the wear of the flanks after long operating times while maintaining the integrity of the fluid bags. 8. Pompe selon la revendication 7, caractérisée 8. Pump according to claim 7, characterized en ce que le dispositif de commande comprend un arbre pouvant tourner autour d'un axe et aboutissant à une plaque à manivelle, un embout d'arbre qui fait saillie de l'élément mobile in that the control device comprises a shaft rotatable about an axis and terminating in a crank plate, a shaft end which protrudes from the movable member en volute et auquel sont fixés rigidement un support de palier et un contrepoids, cet embout d'arbre pouvant tourner sur un axe parallèle au premier axe situé, mais espacé de celui-ci d'une distance égale au rayon de l'orbite suivi par l'élément mobile en volute, des organes de verrouillage fixant'rigidement le support de palier et le contrepoids à la plaque à manivelle, dans une disposition prédéterminée, afin de délimiter ledit jeu. volute and to which are rigidly fixed a bearing support and a counterweight, this shaft end being able to rotate on an axis parallel to the first axis located, but spaced from the latter by a distance equal to the radius of the orbit followed by the movable volute element, locking members rigidly fixing the bearing support and the counterweight to the crank plate, in a predetermined arrangement, in order to delimit said clearance. 9. Pompe selon la revendication 8, caractérisée 9. Pump according to claim 8, characterized en ce que le dispositif destiné à appliquer une force axiale comprend une butée axiale disposée entre le support de palier et le contrepoids et la plaque extrême de l'élément mobile in that the device for applying an axial force comprises an axial stopper arranged between the bearing support and the counterweight and the end plate of the movable member en volute. in volute. 10. Pompe selon la revendication 5, destinée à être immergée dans le liquide qu'elle fait circuler et comprenant un corps qui délimite une chambre contenant les éléments en volute et dont une première extrémité comporte ledit élément d'entrée de liquide et dont l'autre extrémité comporte ledit élément de sortie du liquide, la pompe étant caractérisée en ce que le dispositif de commande comprend un moteur disposé à l'intérieur de la chambre, entre les éléments en volute et ladite autre extrémité du corps, de manière que le liquide, refoulé radialement vers l'extérieur par les éléments en volute et traversant la pompe, s'écoule autour du dispositif de commande et maintienne à l'intérieur de la chambre une pression hydraulique prédéterminée assurant l'application de ladite force axiale. 10. Pump according to claim 5, intended to be immersed in the liquid that it circulates and comprising a body which defines a chamber containing the volute elements and of which a first end comprises said liquid inlet element and of which the other end comprises said liquid outlet element, the pump being characterized in that the control device comprises a motor arranged inside the chamber, between the volute elements and said other end of the body, so that the liquid , forced radially outwards by the volute elements and passing through the pump, flows around the control device and maintains inside the chamber a predetermined hydraulic pressure ensuring the application of said axial force. 11. Pompe selon la revendication 10&#65533; comprenant une soupape de décharge et caractérisée en ce que l'élément de sortie du liquide comprend un conduit de refoulement muni d'un clapet de retenue, actionné par pression et conçu de manière à permettre au liquide d'être déchargé de ladite chambre lorsque la pression de ce liquide, régnant à l'intérieur de la pompe, atteint un niveau prédéterminé. 11. Pump according to claim 10 &#65533; comprising a relief valve and characterized in that the liquid outlet member comprises a discharge conduit provided with a check valve, pressure actuated and designed to allow liquid to be discharged from said chamber when the pressure is removed. pressure of this liquid, prevailing inside the pump, reaches a predetermined level. 12. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif destiné à supporter une charge axiale de compression. 12. Pump according to claim 10, characterized in that it comprises a device intended to support an axial compressive load. 13. Pompe selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'accouplement et le dispositif supportant une charge axiale de compression constituent un seul ensemble assumant les deux fonctions. 13. Pump according to claim 12, characterized in that the coupling and the device supporting an axial compressive load constitute a single assembly assuming both functions. 14. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif supplémentaire appliquant une force axiale qui tend à maintenir l'élément mobile en volute en contact avec l'élément fixe en volute lors de la mise en marche. 14. Pump according to claim 10, characterized in that it comprises an additional device applying an axial force which tends to keep the movable volute element in contact with the fixed volute element during start-up. 15. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un contrepoids primaire qui compense les forces engendrées transversalement à l'axe de la pompe, et un contrepoids secondaire qui annule les moments engendrés par le contrepoids primaire. 15. Pump according to claim 10, characterized in that it comprises a primary counterweight which compensates for the forces generated transversely to the axis of the pump, and a secondary counterweight which cancels out the moments generated by the primary counterweight. 16. Pompe selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de commande comprend un arbre terminé par un embout, et une chape d'entraînement de l'élément mobile en volute, parallèle à l'embout et espacéede ce dernier, lorsque la pompe fonctionne, d'une distance égale au rayon de l'orbite parcourue par l'élément mobile en volute. 16. Pump according to claim 10, characterized in that the control device comprises a shaft terminated by a nozzle, and a drive yoke of the movable element in volute, parallel to the nozzle and spaced from the latter, when the pump operates at a distance equal to the radius of the orbit traversed by the mobile volute element. 17. Pompe selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'embout d'arbre et la chape sont réalisés en métal et établissent un contact métal sur métal afin de constituer 17. Pump according to claim 16, characterized in that the shaft end and the yoke are made of metal and establish a metal-to-metal contact in order to constitute un trajet conduisant efficacement la chaleur développée dans le dispositif de commande de l'élément mobile en volute, en particulier lorsque la pompe fonctionne à sec. a path efficiently conducting the heat developed in the control device of the volute movable member, particularly when the pump is running dry.
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Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: ARTHUR D. LITTLE INC.

Effective date: 19840905