FR2563580A1 - Pompe electrique rotative, a moteur immerge, a engrenage, avec refroidissement du palier par le carburant pompe - Google Patents

Abstract

POMPE ELECTRIQUE A MOTEUR IMMERGE, A ENGRENAGE, COMPORTANT UN INDUIT LOGE DANS UNE CHAMBRE DE MOTEUR. UN COUSSINET D'ARBRE EST AJUSTE DANS UN CARTER DE REFOULEMENT PERCE D'UN ALESAGE 344 ET COMPREND UN SUPPORT 350 POUR LE COUSSINET LEQUEL, CONJOINTEMENT AU BOUT D'ARBRE, A L'ALESAGE 344 ET A UN PASSAGE 378 FORME DANS LA PAROI TERMINALE 361 DU CARTER DE REFOULEMENT, DEFINIT UNE CHAMBRE TERMINALE 378 COMPORTANT UN PASSAGE D'ENTREE ET UN PASSAGE DE SORTIE PAR LESQUELS CETTE CHAMBRE COMMUNIQUE AVEC LA CHAMBRE DU MOTEUR. UN DISPOSITIF A PRESSION DIFFERENTIELLE 348 ETABLIT CETTE PRESSION ENTRE L'ENTREE ET LA SORTIE DE LA CHAMBRE TERMINALE, CE QUI FAIT AFFLUER LE FLUIDE POMPE DANS LE PASSAGE D'ENTREE POUR REFROIDIR ET LUBRIFIER LE COUSSINET D'ARBRE, CE FLUIDE SORTANT PAR LE PASSAGE DE SORTIE POUR REALISER AINSI UN SYSTEME DE REFROIDISSEMENT ET DE LUBRIFICATION. APPLICATION NOTAMMENT AUX POMPES D'ALIMENTATION POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

La présente invention a trait aux pompes électriques à moteur immergé, à

engrenage, et plus particulièrement à une pompe de ce type

comportant des arbres de moteur que l'on doit lubrifier.

Alors que le fluide en cours de pompage par une pompe électrique rotative immergee à engrenage est normalement disponible pour lubrifier les paliers qui supportent les arbres d'induit, on a constaté que l'un de ces paliers est fréquemment sujet à un manque de quantité suffisante de fluide lubrifiant. Ce manque est dû le plus souvent à l'orientation

de la pompe, le palier supérieur - dans le cas d'une pompe disposée ver-

ticalement - étant la source des problèmes les plus difficiles à résou-

dre. En plus des problèmes de défaut de graissage liés à l'orientation de la pompe, la conception des parois supportant les paliers, tout en permettant théoriquement l'introduction de fluide de graissage, peut néanmoins interdire pratiquement la circulation nécessaire pour lubrifier et aussi refroidir le palier, c'est-à-dire dissiper la chaleur engendrée

par frottement en raison du contact entre l'arbre et le palier. Par exem-

ple, dans une pompe disposée verticalement, le palier supérieur se trouve

normalement dans une zone qui est la dernière à recevoir un fluide quel-

conque pendant les opérations de démarrage. Par ailleurs, au cas ou ces opérations de démarrage se dérouleraient dans des conditions telles que la chambre contenant le moteur électrique serait remplie de vapeur sous

pression sans être correctement évacuée ou mise à l'échappement, la pres-

sion de vapeur s'accumule dans les petites cavités qui entourent le pa-

lier supérieur, ce qui contribue à empacher l'écoulement de fluide lubri-

fiant et de refroidissement vers ces cavités. Enfin, quelle que soit l'o-

rientation de la pompe, si un bout d'arbre est monté en rotation dans un

alésage borgne, il peut se former une poche entre les paliers qui sup-

portent l'arbre et le fond de l'alésage borgne, et dans cette poche la pression de vapeur, dès qu'elle est présente, s'accumule jusqu'à chasser

en permanence tout fluide qui pourrait lubrifier l'arbre du moteur et re-

froidir le palier qui l'entoure. Etant donné ces problèmes de conception

et d'orientation, les paliers qui supportent au moins l'extrémité supé-

rieure de l'arbre du moteur et qui ne sont pas montés autour d'un axe dis-

posé horizontalement, subissent un type de panne bien connu des spécia-

listes. En revanche, les paliers qui supportent l'extrémité inférieure de l'arbre se trouvent sur le trajet du fluide d'alimentation et sont

ainsi convenablement lubrifiés et refroidis par ce fluide.

Un autre problème que pose le graissage selon l'art antérieur de

paliers supportant l'arbre moteur d'une pompe électrique rotative a en-

2 - grenage est dû à la structure complexe du carter de refoulement ou de sortie de la pompe, lequel comprend aussi bien les moyens nécessaires pour supporter le bout d'arbre que des clapets et lumière de sortie, un

support de collecteur en bout d'arbre, des balais en contact avec ce col-

lecteur, et des moyens pour assurer le montage coulissant des balais par

rapport au collecteur. Une construction de ce genre a par conséquent li-

mité la nature et l'étendue des canalisations destinées à lubrifier et

refroidir les paliers.

La présente invention est basée sur le fait que, bien que complexe,

la structure d'un carter de refoulement peut être avantageusement utili-

sée pour améliorer au lieu de contrarier le graissage et le refroidisse-

ment du palier de l'arbre d'induit du moteur. En particulier, l'invention

est basée sur le fait que la structure en question peut être avantageuse-

ment utilisée pour engendrer des pressions différentielles bien définies

que l'on peut exploiter à leur tour pour engendrer un courant afin d'ob-

tenir le refroidissement et le graissage désirés du palier de l'arbre d'induit. La présente invention est aussi basée sur le fait que la structure qui vise à produire de telles pressions différentielles peut être fixée et réalisée par exemple sous forme de parois ou cloisons qui opèrent en combinaison avec des passages d'écoulement venus de construction et qui se trouvent sur le trajet du fluide circulant en direction de la lumière de refoulement du carter de refoulement. En outre, l'invention est basée sur le concept suivant lequel les pressions différentielles engendrées par Ces structures fixes peuvent être augmentées et accrues sensiblement

en utilisant avantageusement les organes tournants du moteur en combinai-

son avec les passages d'écoulement venus de construction avec le carter

de refoulement.

-Conformément à la présente invention, le carter de refoulement est pourvu d'une paroi d'extrémité qui coopère avec un alésage formé dans une

paroi de support dans laquelle est monté un coussinet d'arbre pour cons-

tituer une chambre terminale interposée entre le coussinet et la paroi d'extrémité. Un passage d'entrée de la chambre terminale et un passage de

sortie de cette même chambre terminale sont prévus dans la paroi suppor-

tant le coussinet et le long de la paroi d'extrémité pour faire communi-

quer la chambre terminale avec la chambre du moteur immergé. Une pression différentielle entre le passage d'entrée de la chambre terminale et le passage de sortie de la même chambre terminale est obtenue en raison de la coopération qui s'établit entre le collecteur du moteur électrique et - 3-

la structure qui sert à assurer la position correcte des balais du col-

lecteur au voisinage de celui-ci. Le collecteur rotatif prélève et en-

tratne par capillarité le fluide recueilli dans le passage de sortie de la chambre terminale et transporte ce fluide vers le passage d'entrée de la chambre terminale qui est situé près de la paroi qui supporte un balai du collecteur. Ce fluide est déposé par l'effet de la force centrifuge ou

"rasé" par cette action et recueilli par le passage d'entrée de la cham-

bre terminale. Le fluide se déplaçant plus rapidement sur le collecteur lorsqu'il est prélevé au passage de sortie de la chambre terminale que lorsqu'il est déposé au passage d'entrée de la chambre terminale engendre

la pression différentielle nécessaire.

Par conséquent, l'un des premiers buts de la présente invention consiste à prévoir une pompe électrique à moteur immergé, à engrenage,

pour carburantd'un type nouveau et perfectionné.

Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une pompe

à carburant, du type précité, dans laquelle on obtient un refroidisse-

ment et une lubrification sensiblement améliorés des coussinets ou paliers

de l'arbre d'induit du moteur.

Par ailleurs, la présente invention a pour but de prévoir une pompe

électrique rotative immergée, à engrenage,pour carburant du genre sus-

indiqué, comportant des passages d'un type nouveau et perfectionné afin d'assurer la circulation du fluide jusqu'aux paliers pour les lubrifier

et les refroidir.

En outre, un but principal de la présente invention consiste à pré-

voir une pompe à carburant, du genre précité, laquelle comprend un bot-

tier de moteur auquel est incorporée une structure propre à engendrer

une pression différentielle entre les passages d'écoulement qui aboutis-

sent au palier afin d'y produire la circulation du fluide.

D'autre part, la présente invention a également pour but essentiel de prévoir une pompe à carburant du genre sus-indiqué, laquelle comprend

une chambre de moteur qui renferme l'induit du moteur, ainsi qu'une cham-

bre terminale située entre les paliers de l'arbre d'induit et la paroi terminale du carter de refoulement, les passages d'écoulement précités

faisant communiquer la chambre du moteur avec ladite chambre terminale.

De plus, l'invention a pour but primaire de prévoir une pompe à

carburant du genre exposé ci-dessus, dans laquelle on engendre une pres-

sion différentielle en utilisant la structure fixe qui se trouve dans le

carter de refoulement de la pompe.

L'invention a aussi pour but de prévoir une pompe' à carburant du 4- type sus-indiqué, dans laquelle un organe tournant du moteur produit une

pression différentielle conjointement à ladite structure fixe.

Un autre but primaire de l'invention est de prévoir une pompe à carburant du type précité dans laquelle la structure fixe en question est une paroi qui supporte un balai de collecteur, tandis que l'organe

tournant est ce collecteur lui-mgme.

Enfin, l'invention a pour but principal de prévoir une pompe à car-

burant du genre résumé ci-dessus, dans laquelle le palier est supporté dans un alésage pourvu de gorges circonférentielles orientées axialement le long du palier, ces gorges communiquant avec l'entrée de la chambre

terminale et avec les passages de sortie de cette chambre terminale.

L'on se réfère maintenant aux dessins annexés, sur lesquels: La FIGURE 1 est une vue en bout d'une pompe électrique rotative à

carburant, à moteur immergé, qui comporte les caractéristiques de l'in-

vention; La FIGURE 2 est une coupe transversale faite selon la ligne 2-2 de la Figure 1; La FIGURE 3 est une coupe transversale faite suivant la ligne 3-3 de la Figure 2; La FIGURE 4 est une coupe transversale faite suivant la ligne 4-4 de la Figure 2; La FIGURE 5 est une vue agrandie de certaines parties de l'arbre d'induit et de la roue interne de l'engrenage;

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

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

grenage de la Figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 6-6 de cette Figure 1; La FIGURE 6A est une coupe transversale suivant la ligne 6A-6A de

la Figure 6, montrant le siège imparfait et la bille du clapet d'échap-

pement de la Figure 6;

La FIGURE 7 est une coupe faite suivant les flèches 7-7 de la Fi-

gure 2; La FIGURE 8 est une vue partielle en plan d'une partie de la Figure 2, montrant l'orientation du carter de refoulement obtenue grace à une languette disposée entre les aimants du moteur;

La FIGURE 9 est une vue éclatée en perspective de la pompe repré-

sentée sur les Figures 1 à 8;

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

ment entre l'arbre d'induit et la roue interne de la pompe rotative -5 représentée sur les Figures 1 à 9;

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

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

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

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

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

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

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

nes caractéristiques de la variante de réalisation du carter de sortie

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

sentés en arrachement partiel.

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

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

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

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

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

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

-6- qué hermétiquement contre un carter de refoulement 18 et supporté entre

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

Le bottier épaulé et tubulaire 12 se termine à une extrémité par un bord rabattu vers l'intérieur, désigné en 22, afin de former un joint contre un épaulement annulaire 24 qui fait saillie radialement vers l'ex- térieur sur le carter de refoulement 18. Entre ce bord rabattu 22 et son extrémité opposée, le bottier épaulé et tubulaire 12 présente un alésage interne 26 qui forme une chambre cylindrique 28 destinée à recevoir le moteur proprement dit, cet alésage 26 se terminant par un épaulement 32 o prend naissance, en direction de ladite extrémité opposée du bottier 12, un second alésage 30 qui forme à son tour une chambre cylindrique 34 destinée à recevoir la pompe proprement dite et qui est suivi dans la m9me direction par un troisième alésage plus petit 36 qui constitue la chambre d'admission 38 de la pompe. Cette chambre d'admission 38 peut

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

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

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

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

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

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

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

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

mine par un moyeu tubulaire 42 qui fait saillie dans l'alésage 36 et aussi dans la chambre d'admission 38 du bottier épaulé et tubulaire 12, et présente en outre un alésage épaulé- 44 dont la structure et le r81e seront précisés davantage par la suite. L'extérieur cylindrique 45 de ce moyeu tubulaire 42 est séparé, par un espace annulaire 46, d'une rondelle élastique annulaire 48 dont le diamètre interne 50 porte contre un siège

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

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

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

vement 56 formé dans la face c8té admission 58 du carter d'admission et de pompe 14, juste en retrait de la surface périphérique cylindrique 40

de ce carter 14.

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

ayant une extrémité 62 c8té entrée et une extrémité 64 c8té sortie, cha-

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

sinet tubulaire correspondant, ou dans des roulements à billes 66 et 68, 7- montés à glissement sur ces extrémités et supportés élastiquement par des joints toriques respectifs 70 et 72, logés l'un 70 dans un alésage 74 du carter d'admission et de pompe 14 et l'autre 72 dans un alésage 76 du

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

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

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

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

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

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

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

entre ces épaulements.

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

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

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

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

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

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

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

sorts de balais désignés respectivement en 96 et 98.

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

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

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

duit 60. Le long du c3té axial externe de chaque branche 104 il est pré-

vu une languette 108 orientée axialement et intérieurement vers les tales magnétiques de l'induit nais sans Atre en contact avec ces tales. Le c8té -8- axialement extérieur de chaque branche 104 présente une surface externe

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

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

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

qui s'étend radialement vers l'extérieur de ce moyeu et se termine axia-

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

carter d'admission et de pompe 14.

Ainsi qu'il apparattra plus clairement en se reportant aux Figures 2, 3 et 9 des dessins, le carter d'admission et de pompe 14 présente un chambrage interne 116 qui débouche sur l'induit 84 et définit d'une part une cavité 118 pour le rotor ou engrenage de pompe, et d'autre part un alésage central 120. Le chambrage 116, la cavité du rotor ou engrenage de pompe 118 et l'alésage central 120 sont formés concentriquement autour d'un axe décalé 122, comme le montrent au mieux les Figures 3 et 9, avec

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

ment 78 tracé le long d'une première direction radiale sensiblement per-

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

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

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

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

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

mission et de pompe 14 présente une dépression axiale peu profonde 132, également en forme d'arc de cercle. Une première dépression d'admission 132 en arc de cercle du c8té admission 58 communique avec une première ouverture en arc de cercle 128 prévue dans la surface du fond 130 du chambrage 116, tandis qu'une seconde dépression en arc de cercle 136 du

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

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

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

menter en fluide à mettre sous pression.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

mentant avec les tolérances de fabrication et de montage.

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

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

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

plement. Les cannelures d'entraInement 112 et 114, lqui forment un accou-

plement de commande 177, comme le montrent au mieux les Figures 3 et 9A, ont un angle enfermé d'environ cent-d-x-huit degrés (118e), et chactune des cannelures menées 172 et 174 forme un angle d'environ cinquante-Ahuit - 10-

degrés (58 ). Les quatre cannelures 112, 114, 172 et 174 ont par consé-

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

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

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

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

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

face périphérique externe 190 et une gorge radiale annulaire 192 formée dans l'angle c8té sortie de cette plaque. Cette surface périphérique 190 se loge dans l'alésage externe 26 du bottier tubulaire épaulé 12 et s'applique contre la face de l'épaulement annulaire 32 qu'il présente,

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

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

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

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

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

laire 106.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

face périphérique interne 218 de la chemise cylindrique magnétique 17

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

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

extérieur 24 du carter de refoulement 18.

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

dans le dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants, tout en main-

tenant ce dispositif dans une position circonférentielle bien déterminée,

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l'extrémité d'entrée 222 de ce dispositif est pourvue de deux languettes

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

sitif 210 à tunnel et armature d'aimants.

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

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

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

L'orientation circonférentielle correcte précitée du carter de re-

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

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

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

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

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

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

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

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

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

nuaient d'au moins 12 pourcent.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

fluide, ce qui augmenterait considérablement la section transversale ef-

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

canal.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

rieur de la pompe entre ces dents et la bille. L'angle de cône des dents coniques 258 est calculé de façon à servir de logement à la bille 255 tout en empechant ses mouvements oscillants lorsqu'on atteint certains débits. Une caractéristique nouvelle de l'ensemble moteur-pompe "immergée" suivant la présente invention réside dans la présence d'un clapet 260 d'échappement des vapeurs dans le carter de refoulement 18, ainsi qu'il

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ressort au mieux des Figures 6 et 6A. Ce clapet d'échappement 260 est situé dans une position diamétralement opposée par rapport au clapet de

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

carburant par le carter de refoulement 250.

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

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

sièges circulaires de clapet, traversés par des rainures axiales.

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

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

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

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

tral 300 qui communique constamment avec la chambre 28 du moteur. Ce passage central 300 débouche dans un siège de clapet 301 de forme allongée, constitué par un chambrage d'une largeur égale au diamètre du passage central 300 et d'une longueur égale au double de ce diamètre. Lorsqu'elle est en contact avec l'élément de siège 298,-la bille 292 peut également entrer en contact avec le siège 301 de forme allongée à l'un ou l'autre de deux points diamétralement opposés si elle est placée au centre de ce siège, ou par contact en demi-cercle si elle est décalée vers l'un ou l'autre de ses deux c8tés extrêmes. Dans un cas comme dans l'autre, il existe un passage en dérivation qui reste constamment ouvert entre la

bille 292 et le siège 301 de forme allongée.

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

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

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

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

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

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

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sur la bille 292.

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

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

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

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

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

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

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

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

et le passage d'échappement 296.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

pompe engendre une pression excédentaire surmontant alors la sollicita-

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

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

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

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

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

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

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

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

d'échappement 296.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

tact de la partie de plus grand diamètre ou saillante 346 et l'alésage 344, d'une part, et la surface supérieure ou le dessus 360 du carter de refoulement, d'autre part. Ainsi qu'il appara t de façon plus évidente sur les Figures 10 à 16, et surtout sur la Figure 14, il est prévu un système de graissage et de refroidissement 350 sous forme d'un réseau de circulation 354 entre un chapeau saillant 352, une surface cylindrique

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

358 destinées à supporter respectivement les balais 90 et 92.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

qui constitue effectivement l'alésage 344.

Les crêtes supports de balais 356 et 358 comprennent un élément

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

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

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

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

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

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et 358a ont un diamètre légèrement plus grand que celui des collecteurs

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

fluide qui se trouve dans les encoches radiales 372c et 376c. Une pres- sion différentielle analogue pourrait 9tre obtenue avec d'autres struc-

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

à l'écoulement, les parois de crates suivant le mode de réalisation dé-

crit ci-dessus ayant pour double r8le de supporter les balais et aussi

de produire la pression différentielle nécessaire.

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

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

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

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

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

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

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

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

tubulaire supérieure 340 était prolongée de façon considérable par rap-

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

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

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

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

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

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

assurer une pression différentielle suffisante entre l'entrée et la sor-

tie de la cavité annulaire 378, sans le bénéfice qui découle de structu-

res propres à engendrer une pression complémentaire.

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

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

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

ter différentes modifications, variantes et équivalences sans s'écarter

cependant des principes de base de l'invention.

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Claims (10)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Pompe électrique rotative, à moteur immergé, à engre-

nage, du type comportant un organe tournant (84) ainsi qu'un arbre (60) monté en rotation autour d'un axe (78), cet arbre (60) pouvant etre supporté à une de ses extrémités (64), la pompe étant conçue de manière à aspirer un fluide à travers une chambre de moteur immergé (28) et autour dudit organe tournant (84), et présentant les caractéristiques suivantes:

a) un carter de refoulement (19) pourvu d'une paroi ter-

minale (360) qui définit un passage de paroi terminale; b) un coussinet ou bague de palier (340) qui s'étend le long et autour dudit axe d'arbre (78) à l'opposé de ladite partie de paroi terminale (360); c) deux parties incurvées d'alésage, formées dans le

carter de refoulement (19) de part et d'autre de l'axe d'ar-

bre (78), ces deux parties étant espacées et adjacentes par rapport au coussinet (340) de manière à former un alésage

(344);

d) au moins une chambre terminale (378) définie par cet

alésage (344), ladite partie de paroi (360) du carter de re-

foulement (19), ledit coussinet (340) et ladite partie ter-

minale (64) de l'arbre (60) montée dans ce coussinet (340), la chambre terminale (378) comprenant en outre:

e) un passage d'entrée de chambre terminale, au voisi-

nage du coussinet (340), pour assurer la circulation du flu-

ide d'entrée le long du coussinet vers l'intérieur dudit pas-

sage de paroi terminale; f) un passage de sortie de chambre terminale, monté au voisinage du coussinet et à une distance circonférentielle déterminée du passage d'entrée de la chambre terminale, ce passage permettant l'écoulement du fluide vers la sortie,

le long du coussinet, à partir dudit passage de paroi termi-

nale, en direction de ladite chambre terminale (378), et

g) un dispositif à pression différentielle (348) desti-

né à établir une pression différentielle entre ledit passage d'entrée de la chambre terminale et ledit passage de sortie de la chambre terminale, de telle sorte que

h) ce dispositif à pression différentielle (348) déter-

mine l'écoulement du fluide vers l'intérieur dudit passage

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d'entrée de la chambre terminale, le long du coussinet (340) et dudit passage de paroi terminale, et en outre le long du passage de sortie de la chambre tenminale, afin de constituer

un système de refroidissement et de lubrification pour le pa-

lier correspondant de la pompe électrique immergée.

2. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 1, caractérisée par le fait que le dispositif à pression différentielle (348) comprend un moyen propre à établir une pression d'entrée dans ledit passage d'entrée de la chambre terminale, cette pression d'entrée étant supérieure à la pression de sortie dans ledit passage de sortie de la chambre terminale.

3. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 2, caractérisée par le fait que ledit passage d'entrée

de la chambre terminale comprend une gorge axiale (348a) in-

terposée entre lesdites deux parties incurvées d'alésage le

long dudit axe d'arbre (78).

4. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 2, caractérisée par le fait que le passage de sortie de

la chambre terminale comprend une gorge axiale (348a) inter-

posée entre lesdites deux parties incurvées d'alésage le long

dudit axe d'arbre (78).

5. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 2, caractérisée par le fait que ledit organe rotatif est constitué par un induit du moteur électrique et comprend un moyen d'entraînement de fluide sous forme d'un collecteur

(88) disposé à proximité d'au moins un desdits passages res-

pectivement d'entrée et de sortie de la chambre terminale.

6. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 5, caractérisée par le fait que le carter de refoule-

ment (19) comprend des supports de balais (96, 98) conçus pour supporter deux balais (90, 92) de collecteur, et que le

dispositif à pression différentielle comprend lesdits sup-

ports de balais.

7. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 6, caractérisée par le fait que ledit moyen d'entralne-

ment (88) du fluide coopèrc- avec l'un des supports de balais (96, 98) afin d'établir une pression d'entrée dans ledit

passage d'entrée de la chambre terminale. -

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8. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 7, caractérisé par le fait que ledit moyen d'entralne-

ment du fluide (88) est disposé à proximité de l'un des deux supports de balais (96, 98) et coopère avec l'autre de ces supports de façon à établir une pression de sortie

dans ledit passage de sortie de la chambre terminale.

9. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 1, caractérisée par le fait que le fluide qui circule

le long du coussinet (340) refroidit et lubrifie ce coussi-

net et en prolonge la durée utile.

10. Pompe électrique à moteur immergé, selon la Revendica-

tion 1, caractérisée par le fait que ledit coussinet (340) présente une surface externe pourvue d'une partie bombée qui fait radialement saillie sur ladite surface externe et permet

d'ajuster ce coussinet à force dans son alésage (344).