FR2641039A1

FR2641039A1 - Pump with gears with double outlet

Info

Publication number: FR2641039A1
Application number: FR8817630A
Authority: FR
Original assignee: SEIM IND
Current assignee: SEIM IND
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-06-29
Also published as: FR2641039B1

Abstract

The pump comprises two pinions 5, 6 in engagement, driven from a motor 10 with two directions of rotation. Two intake orifices 14, 15, which are connected to the same fluid inlet 11, are located towards the toothings 7, 8 of the two pinions, in positions which are diametrically opposite the zone of mesh 9. Two outlets 16, 17 are provided on either side of the zone of mesh 9, and are connected to separate user circuits 18, 20. Reversal of the direction of rotation of the pinions 5, 6 makes it possible to discharge the fluid towards one or other of the two outlets 16, 17. Application: selective feed to nozzles 19, 21 of window-washing or headlamp-cleaning devices on motor vehicles.

Description

"Pompe à engrenages, avec double sortie"
La présente invention concerne une pompe à engrenages, destinée à propulser un fluide, et elle se rapporte, plus particulièrement, aux petites pompes à engrenages montées sur les véhicules automobiles et prévues, notamment, pour l'alimentation en liquide de lavage des gicleurs des dispositifs lave-vitre ou, éventuellement, des dispositifs de nettoyage des phares."Gear pump, with double outlet"
The present invention relates to a gear pump, intended to propel a fluid, and it relates, more particularly, to small gear pumps mounted on motor vehicles and provided, in particular, for supplying washing liquid to the jets of the devices. window washer or, optionally, headlight cleaning devices.

D'une manière classique, les pompes du type "à engrenages" comportent un logement à l'intérieur duquel sont montés tournants, autour d'axes respectifs parallèles, deux pignons dont les dents sont en prise dans une zone d'engrènement. L'un des pignons est relié directement à un moteur d'entraînement, et l'autre pignon est entraîné par le premier, les deux pignons ayant des sens de rotation opposés. De part et d'autre de la zone d'engrènement des deux pignons sont prévus, respectivement, un orifice d'admission et un orifice de refoulement du fluide à propulser. In a conventional manner, pumps of the "gear" type comprise a housing inside which are rotatably mounted, around respective parallel axes, two pinions whose teeth are engaged in an engagement zone. One of the pinions is connected directly to a drive motor, and the other pinion is driven by the first, the two pinions having opposite directions of rotation. On either side of the meshing zone of the two pinions are provided, respectively, an inlet orifice and a discharge orifice for the fluid to be propelled.

Le sens de rotation des pignons impose le sens de circulation du fluide, qui est déplacé depuis l'orifice d'aspiration jusqu'à l'orifice de refoulement en étant séparé en deux flux symétriques qui s'écoulent suivant la périphérie des pignons en passant dans la région diamétralement opposée à la zone d'engrènement de ces pignons.The direction of rotation of the pinions imposes the direction of circulation of the fluid, which is displaced from the suction orifice to the discharge orifice, being separated into two symmetrical flows which flow along the periphery of the pinions while passing in the region diametrically opposite to the meshing zone of these pinions.

De telles pompes à engrenages ont l'avantage, d'une part, de fournir de fortes pressions du côté du refoulement et de permettre la bonne propulsion de liquides de lavage même à basse température, et d'autre part, de créer sur l'orifice d'admission une dépression supprimant la nécessité d'une mise en charge de la pompe par le réservoir. Toutefois, la conception actuelle de ces pompes interdit tout fonctionnement sélectif, dans lequel le fluide propulsé pourrait être dirigé au choix vers l'une ou l'autre de deux sorties, donc vers deux voies distinctes, par exemple pour alimenter au choix au moins un gicleur de lavage pour pare-brise ou au moins un gicleur de lavage de vitre arrière. Such gear pumps have the advantage, on the one hand, of supplying high pressures on the discharge side and allowing good propulsion of washing liquids even at low temperatures, and on the other hand, creating on the intake port a depression eliminating the need for the pump to charge the tank. However, the current design of these pumps prohibits any selective operation, in which the propelled fluid could be directed as desired to one or the other of two outputs, therefore to two separate channels, for example to supply at least one windscreen wash jet or at least one rear window wash jet.

Ainsi, l'utilisation d'une pompe unique à engrenages pour l'alimentation de l'un ou l'autre de deux gicleurs ou groupes de gicleurs à partir d'un seul et même réservoir de liquide de lavage. nécessite actuellement l'adjonction d'un distributeur à tiroir, actionné par un électroaimant lui-même commandé par un commutateur électrique. co- ne décrit dans le brevet français N0 77 03201/ 2 379 410 déposé le 4 Février 1977. Une autre solution connue utilise une pompe à engrenages classique réversible, à deux sens de rotation, associée à un ensemble de clapets voir le brevet français NO 77 01939 / 2 377 911 du 24 Janvier 1977. Thus, the use of a single gear pump for supplying one or the other of two jets or groups of jets from a single reservoir of washing liquid. currently requires the addition of a drawer distributor, actuated by an electromagnet itself controlled by an electric switch. as described in French patent N0 77 03201/2 379 410 filed on February 4, 1977. Another known solution uses a conventional reversible gear pump, with two directions of rotation, associated with a set of valves see French patent NO 77 01 939/2377 911 of January 24, 1977.

Ces réalisations restent complexes et coûteuses, et leurs organes tels que distributeur ou clapets sont la cause de pertes de charge dans les circuits de fluide.These embodiments remain complex and costly, and their components such as a distributor or valves are the cause of pressure drops in the fluid circuits.

On a déjà proposé des pompes à deux sens de rotation, qui selon leur mode de fonctionnement parviennent à diriger directement le fluide vers l'une ou l'autre de deux sorties. Il s'agit notamment de pompes à turbine, avec deux sorties tangentielles débouchant respectivement dans deux chambres adjacentes séparées par une membrane, comme décrit dans la demande de brevet européen publiée N0 0 128 446. Selon le sens de rotation de la turbine, la pression du fluide est plus forte dans une chambre ou dans l'autre, ce qui déplace la membrane vers un siège et provoque l'obturation de la voie de sortie qui ne doit pas être utilisée.Un tel ensemble comporte l'inconvénient d'avoir, à sa mise en marche, un temps de réponse correspondant au déplacement de la membrane vers le siège. et ayant pour conséquence une certaine fuite de liquide par la voie de sortie qui ne devrait pas être utilisée. Par ailleurs, cet ensemble comprend nécessairement une pompe à turbine qui n'a pas les avantages, cités plus haut d'une pompe à engrenages. Pumps with two directions of rotation have already been proposed, which, depending on their operating mode, manage to direct the fluid directly to one or the other of two outputs. These are in particular turbine pumps, with two tangential outlets opening respectively into two adjacent chambers separated by a membrane, as described in the European patent application published N0 0 128 446. Depending on the direction of rotation of the turbine, the pressure of the fluid is stronger in one room or in the other, which moves the membrane towards a seat and causes the obturation of the exit way which should not be used. Such an assembly has the disadvantage of having, when it is switched on, a response time corresponding to the displacement of the membrane towards the seat. and resulting in some leakage of liquid through the outlet which should not be used. Furthermore, this assembly necessarily includes a turbine pump which does not have the advantages mentioned above of a gear pump.

La présente invention vise à remédier à l'ensemble des inconvénients des dispositifs précédents. en fournissant une pompe à engrenages à double sortie, permettant de diriger directement et de façon choisie le fluide à propulser vers l'une ou l'autre de deux voies de sortie, pour deux utilisations distinctes. The present invention aims to remedy all the drawbacks of the previous devices. by providing a gear pump with double outlet, making it possible to direct directly and in a selected way the fluid to be propelled towards one or the other of two outlet ways, for two distinct uses.

A cet effet, la pompe à engrenages objet de l'invention, avec deux pignons qui sont montés tournants autour d'axes parallèles, à l'intérieur d'un logement, et dont les dentures sont en prise l'une avec l'autre dans une zone d'engrènement, l'un des pignons étant relié à des moyens moteurs pour son entraînement en rotation, est caractérisée en ce qu'elle comprend deux orifices d'admission raccordés à une même arrivée de fluide et situés dans le logement, l'un, vers la denture du premier pignon dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement, et l'autre, vers la denture du second pignon dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement. tandis que sont prévues. de part et d'autre de cette zone d'engrènement et entre les deux pignons, une pre niière sortie reliée à un circuit d'utilisation et une deuxième sortie reliée à un autre circuit d'utilisation, les moyens moteurs étant prévus pour entraîner les pignons dans un sens de rotation ou dans le sens de rotation inverse, de sorte que pour un sens de rotation le fluide admis par les deux orifices précités est refoulé vers la première sortie, et que pour l'autre sens de rotation le fluide toujours admis par les mêmes orifices est refoulé vers la deuxième sortie. To this end, the gear pump object of the invention, with two pinions which are mounted to rotate about parallel axes, inside a housing, and whose teeth are engaged with each other in a meshing zone, one of the pinions being connected to motor means for its rotational drive, is characterized in that it comprises two intake orifices connected to the same fluid inlet and located in the housing, one towards the teeth of the first pinion in a position diametrically opposite to the engagement zone, and the other towards the teeth of the second pinion in a position diametrically opposite to the engagement zone. while are planned. on either side of this meshing zone and between the two pinions, a first outlet connected to a use circuit and a second outlet connected to another use circuit, the motor means being provided to drive the pinions in one direction of rotation or in opposite direction of rotation, so that for a direction of rotation the fluid admitted by the two aforementioned orifices is discharged towards the first outlet, and that for the other direction of rotation the fluid always admitted through the same orifices is forced back to the second outlet.

La pompe à engrenages selon la présente invention se distingue ainsi des réalisations classiques par une disposition entièrement nouvelle des orifices d'admission et de refoulement relativement aux deux pignons. The gear pump according to the present invention is thus distinguished from conventional embodiments by an entirely new arrangement of the inlet and outlet ports relative to the two pinions.

En particulier, les orifices d'admission du fluide sont au nombre de deux, et sont disposés symétriquement à mi-parcours de ce qui est le cheminement du fluide dans le cas d'une pompe à engrenages habituelle. La pompe objet de l'invention possède aussi deux sorties, et l'inversion du sens de rotation du moteur, donc des pignons. permet de propulser un liquide vers l'une ou l'autre de ces deux sorties. Ainsi la pompe à engrenages selon l'invention peut être appliquée notamment à l'alimentation sélective en liquide de lavage des gicleurs des dispositifs lave-vitre et/ou des dispositifs de nettoyage des phares, sur les véhicules automobiles, l'inversion du sens de rotation des pignons permettant de propulser le liquide de lavage, issu d'un seul et même réservoir, vers l'un ou l'autre de deux dispositifs.In particular, the fluid intake orifices are two in number, and are arranged symmetrically halfway along what is the path of the fluid in the case of a conventional gear pump. The pump which is the subject of the invention also has two outputs, and the reversal of the direction of rotation of the motor, therefore of the pinions. allows to propel a liquid towards one or the other of these two outlets. Thus, the gear pump according to the invention can be applied in particular to the selective supply of washing liquid for the nozzles of the windscreen washer devices and / or of the headlight cleaning devices, on motor vehicles, reversing the direction of rotation of the pinions making it possible to propel the washing liquid, coming from a single tank, towards one or the other of two devices.

La présence d'une double sortie, sur la pompe à engrenages objet de l'invention, a pour effet lors du fonctionnement une mise en dépression de celle des deux sorties vers laquelle le fluide n'est pas refoulé. Afin d'éviter une aspiration du fluide se trouvant dans le circuit d'utilisation situé en aval de la sortie mise en dépression, on prévoit avantageusement deux clapets anti-retour, placés respectivement sur les deux sorties ou en aval de ces deux sorties. The presence of a double outlet, on the gear pump object of the invention, has the effect during operation of a depression of that of the two outlets to which the fluid is not discharged. In order to avoid aspiration of the fluid located in the operating circuit located downstream of the vacuumed outlet, two non-return valves are advantageously provided, placed respectively on the two outlets or downstream of these two outlets.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette pompe a engrenages
Figure I est un schéma de principe, en perspective, d'une pompe à engrenages avec double sortie, conforme à la présente invention
Figure 2 est une vue en coupe de la pompe à engrenages de figure I, passant par le plan des pignons
Figure 3 montre un détail de cette pompe.In any case, the invention will be better understood, and other characteristics and advantages will be highlighted, with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, a embodiment of this gear pump
Figure I is a block diagram, in perspective, of a gear pump with double outlet, according to the present invention
Figure 2 is a sectional view of the gear pump of Figure I, passing through the plane of the pinions
Figure 3 shows a detail of this pump.

De manière connue, la pompe à engrenages représentée au dessin comprend un corps de pompe 1, qui comporte un logement 2 dont la forme correspond sensiblement à la figure géométrique formée par deux cercles égaux sécants. A l'intérieur du logement 2 sont montés tournants, autour d'axes respectifs parallèles 3 et 4, deux pignons 5 et 6 de même dimensions, dont les dentures 7 et 8 sont en prise l'une avec l'autre dans une zone d'engrènement 9 située au centre du logement 2. L'axe 3 de l'un des pignons 5 est accouplé à un moteur électrique d'entraînement 10, à deux sens de rotation. In known manner, the gear pump shown in the drawing comprises a pump body 1, which comprises a housing 2, the shape of which corresponds substantially to the geometric figure formed by two equal intersecting circles. Inside the housing 2 are rotatably mounted, around respective parallel axes 3 and 4, two pinions 5 and 6 of the same dimensions, the teeth of which 7 and 8 are engaged with each other in a zone d meshing 9 located in the center of the housing 2. The axis 3 of one of the pinions 5 is coupled to an electric drive motor 10, with two directions of rotation.

La pompe comporte une arrivée unique de liquide 11, notamment en provenance d'un réservoir non représenté, qui se divise en deux branches 12 et 13. La première branche 12 débouche dans le logement 2 par un orifice d'admission 14 situé vers la denture 7 du premier pignon 5, dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement 9. D'une manière symétrique, la seconde branche 13 débouche dans le logement 2 par un orifice d'admission 15 situé vers la denture 8 du second pignon 6, dans une position diamétralement opposée à la zone d'engrènement 9. The pump has a single liquid inlet 11, in particular coming from a reservoir (not shown), which is divided into two branches 12 and 13. The first branch 12 opens into the housing 2 by an inlet orifice 14 located towards the teeth 7 of the first pinion 5, in a position diametrically opposite to the engagement zone 9. In a symmetrical manner, the second branch 13 opens into the housing 2 by an intake orifice 15 situated towards the teeth 8 of the second pinion 6 , in a position diametrically opposite to the engagement zone 9.

Deux sorties 16 et 17 sont prévues, respectivement, de part et d'autre de la zone d'engrènement 9, dans la région située entre les deux pignons 5 et 6. La première sortie 16, située d'un côté de la zone d'engrènement 9. constitue le point de départ d'un conduit de refoulement 18, aboutissant par exemple à un gicleur 19 destiné au lavage du pare-brise d'un véhicule automobile. La deuxième sortie 17, située de l'autre côté de la zone d'engrènement 9, constitue le point de départ d'un autre conduit de refoulement 20, aboutissant par exemple à un gicleur 21 destiné au lavage de la vitre arrière du même véhicule. Two exits 16 and 17 are provided, respectively, on either side of the meshing zone 9, in the region between the two pinions 5 and 6. The first exit 16, located on one side of the zone d 'meshing 9. constitutes the starting point of a discharge duct 18, ending for example in a nozzle 19 intended for washing the windshield of a motor vehicle. The second outlet 17, located on the other side of the meshing zone 9, constitutes the starting point of another delivery conduit 20, ending for example in a nozzle 21 intended for washing the rear window of the same vehicle .

Un premier clapet anti-retour 22 est prévu sur la sortie 16 ou sur le conduit de refoulement 18 qui lui fait suite. Un second clapet anti-retour 23 est prévu sur la sortie 17 ou sur le conduit de refoulement 20 qui lui fait suite. A first non-return valve 22 is provided on the outlet 16 or on the discharge conduit 18 which follows it. A second non-return valve 23 is provided on the outlet 17 or on the discharge conduit 20 which follows it.

Lorsque le moteur électrique 10 tourne dans un premier sens, les deux pignons 5 et 6 sont entraînés en rotation dans les st 's opposés indiqués par les flèches respectives 24 et 25 (figure 2). Le liquide entrant dans la pompe par l'arrivée 11 se répartit dans les deux branches 12 et 13, et est admis dans le logement 2 par les deux orifices 14 et 15. When the electric motor 10 rotates in a first direction, the two pinions 5 and 6 are rotated in the opposite st 's indicated by the respective arrows 24 and 25 (Figure 2). The liquid entering the pump through the inlet 11 is distributed in the two branches 12 and 13, and is admitted into the housing 2 through the two orifices 14 and 15.

La rotation des pignons 5 et 6 propulse alors ce liquide vers la première sortie 16, donc vers le conduit de refoulement 18 menant au gicleur 19, le premier clapet anti-retour 22 laissant librement passer le liquide sous pression dans le conduit 18. Simultanément, le second clapet antiretour 23 se ferme, et il évite une aspiration du liquide, remplissant l'autre conduit de refoulement 20, vers la deuxième sortie 17 mise en dépression. Il convient de noter que les fuites internes de la pompe permettent une arrivée de liquide du côté de cette deuxième sortie 17, de sorte qu'un certain équilibre s'établit ici.The rotation of the pinions 5 and 6 then propels this liquid towards the first outlet 16, therefore towards the discharge conduit 18 leading to the nozzle 19, the first non-return valve 22 allowing the liquid under pressure to pass freely through the conduit 18. Simultaneously, the second non-return valve 23 closes, and it avoids aspiration of the liquid, filling the other delivery conduit 20, towards the second outlet 17 placed under vacuum. It should be noted that the internal leaks of the pump allow a liquid arrival on the side of this second outlet 17, so that a certain equilibrium is established here.

Si le sens de rotation du moteur électrique 10 est inverse, les deux pignons 5 et 6 sont entraînes en rotation dans les sens opposés indiqués par les flèches respectives 26 et 27. qui sont les sens inverses du mode de fonctionnement précédemment décrit. Le liquide étant toujours admis dans le logement 2 par les deux orifices d'admission 14 et 15, la rotation des pignons 5 et 6 propulse maintenant ce liquide vers la deuxième sortie 17, donc vers le conduit de refoulement 20 menant au gicleur 21. Le second clapet anti-retour 23 laisse passer le liquide sous pression dans le conduit 20. tandis que le premier clapet anti-retour 22 se ferme et évite toute aspiration de liquide par la première sortie 16. If the direction of rotation of the electric motor 10 is opposite, the two pinions 5 and 6 are rotated in the opposite directions indicated by the respective arrows 26 and 27. which are the opposite directions of the operating mode previously described. The liquid being always admitted into the housing 2 by the two admission orifices 14 and 15, the rotation of the pinions 5 and 6 now propels this liquid towards the second outlet 17, therefore towards the discharge conduit 20 leading to the nozzle 21. The second non-return valve 23 lets the pressurized liquid pass through the conduit 20. while the first non-return valve 22 closes and prevents any suction of liquid through the first outlet 16.

Etant donné qu'un clapet anti-retour est toujours ouvert pendant que l'autre est fermé, ce double clapet peut être constitué avantageusement, comme le montre la figure 3, par un seul élément mobile 28 qui vient obturer une sortie ou l'autre suivant le sens de rotation des pignons 5 et 6. L'élément mobile 28 se présente comme un piston, monté mobile en translation suivant une faible course à l'intérieur d'un cylindre 29. Since one non-return valve is always open while the other is closed, this double valve can advantageously be constituted, as shown in FIG. 3, by a single movable element 28 which closes an outlet or the other along the direction of rotation of the pinions 5 and 6. The movable element 28 is in the form of a piston, mounted movable in translation along a short stroke inside a cylinder 29.

Le premier conduit de refoulement 18 débouche dans une face extrême du cylindre 29, et repart de la paroi latérale de ce cylindre, vers la même extrémité. Le deuxième conduit de refoulement 20 débouche dans l'autre face extrême du cylindre 29, et repart de la paroi latérale de ce cylindre, vers la même extrémité opposée à la précédente. The first delivery conduit 18 opens into an end face of the cylinder 29, and departs from the side wall of this cylinder, towards the same end. The second delivery conduit 20 opens into the other end face of the cylinder 29, and starts again from the side wall of this cylinder, towards the same end opposite the previous one.

Il est à noter que les clapets anti-retour 22 et 23 servent ici aussi à éviter le désamorçage des circuits d'utilisation du liquide, de sorte que cette fonction est assurée sans nécessité de clapets supplémentaires. It should be noted that the non-return valves 22 and 23 are also used here to avoid defusing the circuits for using the liquid, so that this function is performed without the need for additional valves.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette pompe à engrenages qui a été décrite ci dessus, à titre d'exemple: elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiment of this gear pump which has been described above, by way of example: on the contrary, it embraces all of the variant embodiments thereof. and application respecting the same principle.

Claims

REVENDICATK) NS

1. Gear pump, with two pinions (5,6) which are rotatably mounted around parallel axes (3,4), inside a housing (2), and whose teeth (7,8) are engaged with each other in an engagement zone (9), one of the pinions (6) being connected to motor means (10) for its rotational drive, characterized in that it comprises two intake ports (14,15), connected to the same fluid inlet (11) and located in the housing (2), one towards the teeth (7) of the first pinion (5) in a diametrically opposite position to the engagement zone (9), and the other, to the toothing (8) of the second pinion (6) in a position diametrically opposite to the engagement zone (9), while the on the other side of this meshing zone (9) and between the two pinions (5,6), a first outlet (16) connected to a use circuit (18,19) and a second outlet (17) connected to another operating circuit (20,21), the s motor means (10) being provided to drive the pinions (5.6) in a direction of rotation (24.25) or in the opposite direction of rotation (26.27). so that for a direction of rotation the fluid admitted by the two aforementioned orifices (14,15) is discharged towards the first outlet (16), and that for the other direction of rotation the fluid always admitted by the same orifices (14 , 15) is forced back to the second outlet (17).

2. Gear pump according to claim 1, characterized in that two non-return valves (22,23) are provided respectively on the two outputs (16,17) or downstream of these two outputs.

3. Gear pump according to claim 2, characterized in that the double non-return valve (22,23) consists of a single movable element (28), such as a piston mounted movable in translation inside d 'a cylinder (29) which seals an outlet (16) or the other (17) according to the rotation saddles of the pinions (5,6).

4. Gear pump according to any one of claims l to 3, characterized by its application to the selective supply of washing liquid for the nozzles (19,21) of the window washer devices and / or of the headlight cleaning devices. , on motor vehicles, reversing the direction of rotation of the pinions (5,6) making it possible to propel the washing liquid, coming from a single tank, towards one or the other of two devices.