FR2568635A1

FR2568635A1 - Alternating pump

Info

Publication number: FR2568635A1
Application number: FR8412328A
Authority: FR
Inventors: Jack Christian Schitter
Original assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1984-08-03
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1986-02-07
Also published as: ES288534Y; FR2568635B1; ES288534U

Abstract

The pump 1 is operated by a pushrod 2 unilaterally supported against a thrust member 3. The pump includes an electromagnet 23 which keeps the pushrod 2 in abutment against the thrust member 3. The pump 1 comprises a diaphragm pump and the electromagnet 23 has a coil 22 housed in a chamber C limited on one side by the diaphragm 9 and located on the opposite side to the chamber 13 in which the pumped fluid circulates.

Description

POMPE A MOUVEMENT ALTERNATIF.RECIPROCATING PUMP.

L'invention est relative à une pompe à mouvement alternatif, du genre de celles qui sont actionnées par un poussoir en appui unilatéral contre un organe de poussée, notamment formé par une came rotative, et qui comportent un électro-aimant pour assurer le maintien en appui du poussoir contre la came. The invention relates to a reciprocating pump, of the type which is actuated by a pusher in unilateral abutment against a thrust member, in particular formed by a rotary cam, and which comprises an electromagnet to ensure the maintenance in pressing the push against the cam.

Les pompes de ce genre sont connues, notamment d'après le brevet FR 1 405 088. Pumps of this kind are known, in particular from patent FR 1 405 088.

De telles pompes permettent, d'une manière simple, par coupure de l'alimentation de l'électro-aimant, de faire cesser l'action de pompage. Such pumps allow, in a simple way, by cutting off the supply of the electromagnet, to stop the pumping action.

Toutefois, les solutions proposées, jusqu'à ce jour, pour l'implantation de l'électro-aimant conduisent à un encombrement relativement important et à modifier le poussoir dans certains cas. However, the solutions proposed, to date, for the implantation of the electromagnet lead to a relatively large size and to modify the pusher in certain cases.

L'invention a pour but, surtout, de fournir une pompe à mouvement alternatif, du genre défini précédemment, qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, soit d'un encombrement réduit, tout en étant d'un fonctionnement sûr. The object of the invention is, above all, to provide a reciprocating pump, of the kind defined above, which meets better than hitherto the various requirements of the practice and which, in particular, is of reduced bulk, while being safe to operate.

Selon l'invention, une pompe à mouvement alternatif, du genre défini précédemment, est caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une pompe à membrane et que l'électro-aimant comporte une bobine logée dans une chambre limitée, d'un côté, par la membrane de la pompe, cette chambre étant située du côté opposé au fluide. According to the invention, a reciprocating pump, of the kind defined above, is characterized in that it is constituted by a diaphragm pump and that the electromagnet comprises a coil housed in a limited chamber, of a side, by the diaphragm of the pump, this chamber being located on the side opposite the fluid.

De préférence, un ressort de rappel est disposé, dans la susdite chambre, de manière à solliciter le poussoir dans un sens qui l'éloigne de l'organe de poussée. Ce ressort est généralement constitué par un ressort en hélice monté autour du poussoir et prenant appui, d'un côté, contre une butée prévue sur le corps de pompe et, de l'autre côté, contre une pièce liée au poussoir. Preferably, a return spring is arranged in the above-mentioned chamber so as to urge the pusher in a direction which moves it away from the thrust member. This spring generally consists of a helical spring mounted around the pusher and bearing, on one side, against a stop provided on the pump body and, on the other side, against a part linked to the pusher.

Ainsi, sans précaution particulière, lorsque l'électro-aimant n'est pas excité, la came ne peut user le poussoir par contact avec celui-ci. Thus, without special precautions, when the electromagnet is not energized, the cam cannot wear the pusher by contact with it.

La membrane est serrée, dans sa partie centrale, entre deux pièces. Avantageusement, la pièce située du côté de la bobine de l'électro-aimant forme l'armature mobile. The membrane is clamped, in its central part, between two parts. Advantageously, the part located on the side of the coil of the electromagnet forms the movable armature.

Cette pièce peut être constituée par une coupelle en forme de cloche en acier enveloppant la bobine1 un entrefer étant formé à l'extrémité axiale de la paroi cylindrique de cette coupelle, avec un support pour la bobine de l'électro- aimant.This part can be constituted by a cup in the shape of a steel bell enveloping the coil 1 a gap being formed at the axial end of the cylindrical wall of this cup, with a support for the coil of the electromagnet.

On appréciera qu'il est possible d'utiliser un grand nombre de constituants d'une pompe standard. It will be appreciated that it is possible to use a large number of components of a standard pump.

En outre, la fabrication de la susdite coupelle n'est pas onéreuse. In addition, the manufacture of the above cup is not expensive.

Le support de la bobine de l'électro-aimant est, de préférence, de révolution, la méridienne ayant une forme en angle droit, un côté de cet angle étant parallèle au poussoir tandis que l'autre côté s'étend radialement, à l'opposé de la membrane. Un entrefer peut être formé entre l'extrémité du support tournée vers la membrane et le fond de la coupelle. Ainsi, le poussoir peut être en un matériau conduisant le flux magnétique ou en un matériau amagnétique, ne conduisant pas le flux. The support of the electromagnet coil is preferably of revolution, the meridian having a right angle shape, one side of this angle being parallel to the pusher while the other side extends radially, at the opposite of the membrane. An air gap can be formed between the end of the support facing the membrane and the bottom of the cup. Thus, the pusher can be made of a material which conducts the magnetic flux or of a non-magnetic material which does not conduct the flux.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence au dessin ci-annexé, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of certain other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawing, but which does not is in no way limiting.

La figure unique, de ce dessin, montre une pompe à mouvement alternatif conforme à l'invention. The single figure of this drawing shows a reciprocating pump according to the invention.

En se reportant au dessin, on peut voir une pompe 1 , par exemple de lave-glace, à mouvement alternatif, actionnée par un poussoir 2, ici en forme de tige, en appui unilatéral contre un organe de poussée 3 formé, par exemple, par une came rotative 4 entraînée en rotation autour d'un axe G parallèle à l'axe A du poussoir 2, par exemple par le moteur d'un essuie-glace. Dans l'exemple représenté sur le dessin, la came 4 présente une face frontale 5 dotée d'au moins une partie inclinée par rapport à l'axe G et exerce une "poussée axiale", c'est-à-dire parallèle à l'axe G sur le poussoir 2. il est clair que le poussoir 2 pourrait être actionné d'une manière différente, par exemple à l'aide d'une came agissant radialement, l'axe de la came étant alors orthogonal à celui du poussoir 2. Referring to the drawing, we can see a pump 1, for example of windshield washer, reciprocating, actuated by a pusher 2, here in the form of a rod, in unilateral support against a thrust member 3 formed, for example, by a rotary cam 4 rotated about an axis G parallel to the axis A of the plunger 2, for example by the motor of a wiper. In the example shown in the drawing, the cam 4 has a front face 5 provided with at least one part inclined relative to the axis G and exerts an "axial thrust", that is to say parallel to the axis G on the pusher 2. it is clear that the pusher 2 could be actuated in a different way, for example using a cam acting radially, the axis of the cam then being orthogonal to that of the pusher 2.

Le poussoir 2 est constitué par une tige cylindrique 6 guidée en coulissement par un alésage 7 prévu dans le corps inférieur 8 de pompe. Ce poussoir peut être en matière plastique ou métallique. The plunger 2 is constituted by a cylindrical rod 6 guided in sliding by a bore 7 provided in the lower body 8 of the pump. This pusher can be made of plastic or metallic material.

La pompe 1 est une pompe à membrane 9 dont le bord périphérique est serré entre le corps inférieur 8 et le corps supérieur 10 comportant les clapets d'aspiration Il et de refoulement 12. De préférence, le corps inférieur 8 est en matériau amagnétique, par exemple, en un alliage léger à base d'aluminium en étant venu de fonderie et le corps supérieur 10 moulé, avantageusement en matière plastique. La chambre de pompage 13 est limitée par la membrane 9 et le corps supérieur 10 elle le volume de cette chambre 13 est vari- able au cours des déplacements alternatifs du poussoir 2, ce qui engendre l'action de pompage. The pump 1 is a diaphragm pump 9, the peripheral edge of which is clamped between the lower body 8 and the upper body 10 comprising the suction and discharge valves 11. Preferably, the lower body 8 is made of non-magnetic material, by example, in a light alloy based on aluminum having come from foundry and the upper body 10 molded, advantageously in plastic. The pumping chamber 13 is limited by the membrane 9 and the upper body 10, the volume of this chamber 13 is variable during the alternating movements of the pusher 2, which generates the pumping action.

La membrane 9 est serrée, dans sa partie centrale, entre deux pièces 14, 15. La pièce 14 située dans la chambre 13 est constituée par un disque dont le rayon est inférieur à celui de la membrane 9 de telle sorte que la zone annulaire de la membrane située radialement à l'extérieur de ce disque 14 soit suffisante pour subir les déformations nécessaires lors des mouvements du piston 2. The membrane 9 is clamped, in its central part, between two parts 14, 15. The part 14 located in the chamber 13 is constituted by a disc whose radius is less than that of the membrane 9 so that the annular zone of the membrane located radially outside this disc 14 is sufficient to undergo the necessary deformations during movements of the piston 2.

La pièce 15, située du côté de la membrane 9 opposé à la pièce 14, comporte un fond 16 circulaire ayant sensiblement le même diamètre extérieur que la pièce 14. Le bord périphérique de ce fond 16 est recourbé suivant une collerette tronconique 17 du côté opposé à la membrane 9 de manière à libérer un espace suffisant 18 pour permettre une bonne déformation de cette membrane. Cette collerette 17 se raccorde, par une partie annulaire orientée radialement 19, à une enveloppe cylindrique 20 s'étendant axialement vers le fond 21 de la chambre C limitée par la membrane 9 et située du côté opposé à la chambre 13 dans laquelle circule le fluide pompé. The part 15, located on the side of the membrane 9 opposite the part 14, has a circular bottom 16 having substantially the same outside diameter as the part 14. The peripheral edge of this bottom 16 is curved along a frustoconical collar 17 on the opposite side to the membrane 9 so as to release sufficient space 18 to allow good deformation of this membrane. This flange 17 is connected, by a radially oriented annular part 19, to a cylindrical casing 20 extending axially towards the bottom 21 of the chamber C limited by the membrane 9 and situated on the side opposite to the chamber 13 in which the fluid circulates pump.

La pièce 15 constitue donc une coupelle en forme de cloche. Elle-estavantageusement réalisée en acier conduisant le flux magnétique. Les pièces 14 et 15 sont solidaires du poussoir 2. The part 15 therefore constitutes a cup in the shape of a bell. It is advantageously made of steel conducting the magnetic flux. The parts 14 and 15 are integral with the pusher 2.

La bobine 22 d'un électro-aimant 23 est logée dans la chambre C et est entourée par l'enveloppe 20. Cette bobine 22 est montée sur un support 24, généralement de révolution. La méridienne du support 24 a une forme en angle droit dont une branche correspond à une couronne 25 dont le plan est orthogonal à l'axe A et dont l'autre branche correspond à un manchon cylindrique 26 coaxial au poussoir 2. Ce support 24 est également réalisé en acier, et plus généralement en matériau magnétique. Un entrefer 27 est créé entre l'extrémité frontale de l'enveloppe 20 éloignée de la membrane 9 et le bord radial externe de la couronne 25. Un autre entrefer 28 est créé entre l'extrémité frontale du manchon 26 tournée vers la membrane 2 et le fond 16 de la pièce 15. Le circuit des lignes de flux magnétique engendré par la bobine 22, coaxiale à l'axe 2, passe par le support 21, l'entrefer 27, la pièce 15 et se ferme par l'autre entrefer 28. En variante, dans le cas où le poussoir est réalisé en acier conduisant le flux magnétique le champ peut se fermer également par le poussoir. The coil 22 of an electromagnet 23 is housed in the chamber C and is surrounded by the envelope 20. This coil 22 is mounted on a support 24, generally of revolution. The meridian of the support 24 has a right angle shape, one branch of which corresponds to a crown 25 the plane of which is orthogonal to the axis A and the other branch of which corresponds to a cylindrical sleeve 26 coaxial with the pusher 2. This support 24 is also made of steel, and more generally of magnetic material. A gap 27 is created between the front end of the casing 20 remote from the membrane 9 and the external radial edge of the crown 25. Another gap 28 is created between the front end of the sleeve 26 facing the membrane 2 and the bottom 16 of the part 15. The circuit of the magnetic flux lines generated by the coil 22, coaxial with the axis 2, passes through the support 21, the air gap 27, the part 15 and closes by the other air gap 28. As a variant, in the case where the pusher is made of steel conducting the magnetic flux, the field can also be closed by the pusher.

Lorsque la bobine 2 est mise sous tension, la pièce 15 qui constitue l'armature mobile de l'électro-aimant a tendance à se déplacer dans le sens qui provoque la diminution des entrefers 27 et 28, c'est-à-dire, selon la représentation du dessin, vers le bas. Le poussoir 2, dans ces conditions, est appliqué contre l'organe de poussée 3 lorsque l'électro-aimant 23 est mis sous tension
Un ressort 29 est prévu pour rappeler le poussoir 2 dans le sens qui éloigne ce poussoir de l'organe de poussée 3. Selon la représentation du dessin, le ressort 29 a donc tendance à déplacer le poussoir 2 vers le haut.Ce ressort 29 est disposé dans la chambre C ; il est avantageusement constitué par un ressort en hélice monté autour de la tige 2 et prenant appui, d'une part, contre une butée 30 prévue sur le corps inférieur de pompe et, d'autre part, contre une butée liée au poussoir 2. On appréciera que la butée 30 est formée à l'extrémité d'une saillie ou cheminée du corps inférieur de pompe, cette cheminée assure donc plusieurs fonctions, à savoir une fonction de butée, une fonction de guidage du poussoir 2 (l'alésage 7 étant en partie pratiqué dans la cheminée), une fonction de positionneur pour le support 24 et éventuellement permet la fermeture des lignes de flux magnétique. Dans le cas présent, le ressort 29 prend appui directement contre le fond 16.La face 31 de la bobine 22 tournée vers le fond 16 présente une forme complémentaire de la surface intérieure de la pièce 15.When the coil 2 is energized, the part 15 which constitutes the movable armature of the electromagnet tends to move in the direction which causes the gaps 27 and 28 to decrease, that is to say, according to the representation of the drawing, down. The pusher 2, under these conditions, is applied against the pusher member 3 when the electromagnet 23 is energized
A spring 29 is provided to recall the pusher 2 in the direction which moves this pusher away from the pushing member 3. According to the representation of the drawing, the spring 29 therefore tends to move the pusher 2 upwards. This spring 29 is arranged in room C; it is advantageously constituted by a helical spring mounted around the rod 2 and bearing, on the one hand, against a stop 30 provided on the lower pump body and, on the other hand, against a stop linked to the pusher 2. It will be appreciated that the stopper 30 is formed at the end of a projection or chimney of the lower pump body, this chimney therefore performs several functions, namely a stop function, a guide function for the pusher 2 (the bore 7 being partly practiced in the chimney), a positioner function for the support 24 and possibly allows the closing of the magnetic flux lines. In this case, the spring 29 bears directly against the bottom 16. The face 31 of the coil 22 facing the bottom 16 has a shape complementary to the interior surface of the part 15.

L'effort développé par l'électro-aimant 23, lorsqu'il est mis sous tension, est supérieur à l'effort contraire exercé par le ressort 29. The force developed by the electromagnet 23, when it is energized, is greater than the opposite force exerted by the spring 29.

Le fonctionnement de la pompe résulte immédiatement des explications précédentes. The operation of the pump results immediately from the preceding explanations.

Si l'électro-aimant 23 n'est pas alimenté, aucune force d'origine électromagnétique n'agit sur la pièce 15. Le ressort 29 repousse les pièces 15 et 14, ainsi que le poussoir 2, vers le corps supérieur de pompe 10 à l'encontre de l'action plus faible exercée par la membrane C. Le poussoir 2 est décollé de la came 4. Le poussoir 2 reste dans cette position et ne subit aucun mouvement de translation alternatif si la came 4 tourne. Toute action de pompage est supprimée et la pompe peut être considérée comme mise hors service. If the electromagnet 23 is not supplied, no electromagnetic force acts on the part 15. The spring 29 pushes the parts 15 and 14, as well as the plunger 2, towards the upper pump body 10 against the weaker action exerted by the membrane C. The pusher 2 is detached from the cam 4. The pusher 2 remains in this position and does not undergo any reciprocating translational movement if the cam 4 rotates. Any pumping action is deleted and the pump can be considered to be out of service.

Par contre, lorsque la bobine 22 est mise sous tension, la pièce 15 est attirée vers le support 24 qui est fixé sur le corps inférieur 8. Le ressort 29 est comprimé et le poussoir 2 est appliqué contre la came 4. La rotation de cette came développe une force supérieure à celle exercée par l'électro-aimant de telle sorte que le poussoir 2 va subir, au cours de la rotation de la came, des déplacements en translation alternatifs qui vont engendrer l'effet de pompage. Ainsi le refoulement de la pompe est engendré par la rotation de la came et donc le fonctionnement du moteur d'essuie-glace tandis que l'aspiration est due à l'action exercée par l'électro-aimant à l'encontre de l'action exercée par le moteur. By cons, when the coil 22 is energized, the part 15 is attracted to the support 24 which is fixed on the lower body 8. The spring 29 is compressed and the pusher 2 is applied against the cam 4. The rotation of this cam develops a force greater than that exerted by the electromagnet so that the pusher 2 will undergo, during the rotation of the cam, alternative translational displacements which will generate the pumping effect. Thus the pump discharge is generated by the rotation of the cam and therefore the operation of the wiper motor while the suction is due to the action exerted by the electromagnet against the action exerted by the engine.

La pompe conforme à l'invention est d'un encombrement réduit ; pratiquement, le fait de loger l'électroaimant 23 dans la chambre C ne modifie pas l'encombrement radial de la pompe car les pompes à membrane ont un diamètre généralement suffisant pour la bobine 22 nécessaire. The pump according to the invention is of reduced size; practically, the fact of housing the electromagnet 23 in the chamber C does not modify the radial size of the pump because the diaphragm pumps have a diameter generally sufficient for the necessary coil 22.

La membrane 9 assure une étanchéité pratiquement parfaite de telle sorte que le fonctionnement de cette pompe est fiable puisqu'il n'y a pas à craindre de fuites de liquide vers la chambre C. The membrane 9 provides a practically perfect seal so that the operation of this pump is reliable since there is no fear of leakage of liquid towards the chamber C.

Claims

1. Reciprocating pump, actuated by a pusher in unilateral abutment against a thrust member, in particular formed by a rotary cam, and comprising an electromagnet to ensure the abutment of the pusher against the cam, characterized in that '' it is constituted by a membrane pump (9) and that the electromagnet (23) comprises a coil (22) housed in a chamber (C) limited, on one side, by the membrane, this chamber (C) being located on the side opposite the fluid.

2. Pump according to claim 1, characterized in that a spring (29) is provided in the chamber (C) where the coil (22) of electromagnet is housed, this spring acting on the pusher (2) in the direction which separates this pusher (2) from the thrust member (3).

3. Pump according to claim 2, characterized in that the spring (29) is a helical spring mounted around the pusher 2 and bearing, on one side, against a stop (30) provided on the pump body ( 8) and on the other, against a stop (16) linked to the pusher (2).

4. Pump according to any one of claims 1 to 3 wherein the membrane is clamped, in its central part, between two parts integral with the pusher, characterized in that the part (15) located in the chamber (C) where is the coil (22) of the electromagnet constitutes the movable armature of this electromagnet.

5. Pump according to claim 4, characterized in that the part (15) located in the chamber (C) where the coil (22) is located is constituted by a cup forming a bell, made of steel, comprising a cylindrical envelope (20 ) which surrounds the coil, a gap (27) being formed between the axial end of this cylindrical envelope (20) and a support (24) of the coil (22).

6. Pump according to claim 5, characterized in that the support (24) in particular of revolution, comprises a cylindrical sleeve (26) surrounding the pusher (2) and forming a gap (28) located between its axial end and the bottom (16) of the part (15), the support (24) further comprising a crown (25) against the bottom (21) of the chamber (C).

7. Pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom (16) of the part (15) located in the chamber (C) where the coil (22) is located has a circular shape having substantially the same diameter as the other disc-shaped part (14), this bottom (16) having a curved edge (17) in the form of a collar, moving away from the membrane (9).

8. Pump according to any one of the preceding claims, in which the peripheral edge of the membrane is clamped between an upper body and a lower body delimiting the chamber in which the coil of the electromagnet is housed, characterized in that that the lower body (8) is made of non-magnetic material.