FR3064996A1 - Pompe a engrenage pour distributeur de carburant - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une pompe à engrenage (1) destinée à aspirer un carburant liquide comprenant un corps de pompe (2) comprenant une chambre à engrenage (3) dans laquelle sont logés une couronne (4) comprenant des dents (6) et un pignon (5) comprenant des dents (7), le pignon (5) étant entrainé par un axe (8) destiné à être couplé à un moteur, le pignon (5) s'engrenant avec la couronne (4) et étant excentré par rapport à la couronne (4), l'espace entre les dents (6) de la couronne (4) et les dents (7) du pignon (5) formant des cavités de liquide (10) s'étendant selon une direction axiale (A) et présentant chacune deux ouvertures d'entrée/sortie de carburant (12a, 12b) opposées dont une ouverture d'entrée/sortie de carburant avant (12a) et une ouverture d'entrée/sortie de carburant arrière (12b), le corps de pompe (2) comprenant un canal d'entrée (13) pour l'admission du carburant et un canal de sortie (14) pour l'évacuation du carburant, caractérisée en ce que, - le canal d'entrée (13) est prolongé par deux canaux d'entrée axiaux (15a, 15b) opposés dont un canal d'entrée axial avant (15a) communicant avec l'ouverture d'entrée/sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10) et un canal d'entrée axial arrière (15b) communicant avec l'ouverture d'entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités de liquide (10).
Description
© N° de publication : 3 064 996 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 53166 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © IntCI8
B 67 D 7/04 (2017.01), B 67 D 7/58
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 11.04.17. | © Demandeur(s) : TOKHEIM UK LTD—GB. |
©) Priorité : | |
@ Inventeur(s) : BIZIEN FRANCK. | |
©) Date de mise à la disposition du public de la | |
demande : 12.10.18 Bulletin 18/41. | |
©) Liste des documents cités dans le rapport de | |
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
présent fascicule | |
(© Références à d’autres documents nationaux | ® Titulaire(s) : TOKHEIM UK LTD. |
apparentés : | |
©) Demande(s) d’extension : | ® Mandataire(s) : JACOBACCI CORALIS HARLE |
Société par actions simplifiée. |
IM) POMPE A ENGRENAGE POUR DISTRIBUTEUR DE CARBURANT.
FR 3 064 996 - A1
L'invention concerne une pompe à engrenage (1 ) destinée à aspirer un carburant liquide comprenant un corps de pompe (2) comprenant une chambre à engrenage (3) dans laquelle sont logés une couronne (4) comprenant des dents (6) et un pignon (5) comprenant des dents (7), le pignon (5) étant entraîné par un axe (8) destiné à être couplé à un moteur, le pignon (5) s'engrenant avec la couronne (4) et étant excentré par rapport à la couronne (4), l'espace entre les dents (6) de la couronne (4) et les dents (7) du pignon (5) formant des cavités de liquide (10) s'étendant selon une direction axiale (A) et présentant chacune deux ouvertures d'entrée/sortie de carburant (12a, 12b) opposées dont une ouverture d'entrée/sortie de carburant avant (12a) et une ouverture d'entrée/sortie de carburant arrière (12b), le corps de pompe (2) comprenant un canal d'entrée (13) pour l'admission du carburant et un canal de sortie (14) pour l'évacuation du carburant, caractérisée en ce que,
- le canal d'entrée (13) est prolongé par deux canaux d'entrée axiaux (15a, 15b) opposés dont un canal d'entrée axial avant (15a) communicant avec l'ouverture d'entrée/ sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10) et un canal d'entrée axial arrière (15b) communicant avec l'ouverture d'entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités
ι
La présente invention a pour objet une pompe à engrenage pour distributeur de carburant.
D'une manière générale, les distributeurs de carburant que l'on rencontre dans les stations-service comprennent une unité de pompage destinée à aspirer le carburant depuis une cuve de stockage.
L’unité de pompage comprend une pompe volumétrique entraînée par un moteur électrique. L’unité de pompage est reliée dans la plupart des cas à deux lignes de distribution. Chaque ligne de distribution comprend un mesureur de débit de carburant mesurant le volume de carburant délivré et un tuyau flexible équipé d'un pistolet de distribution actionné par l'utilisateur pour remplir le réservoir de son véhicule.
La pompe peut être une pompe à succion de type à engrenage fonctionnant habituellement à vitesse constante.
Elle fournit en moyenne un débit de 80 l/min qui est nécessaire pour obtenir un débit de 40 l/min dans chacune des deux lignes de distribution lorsque deux pistolets sont décrochés et actionnés à plein débit pour remplir deux réservoirs de véhicules respectifs disposés de part et d’autre du distributeur de carburant.
La pompe à engrenage comprend un corps de pompe comportant une chambre à engrenage dans laquelle sont logés une couronne comprenant des dents et un pignon comprenant des dents également.
Le pignon est entraîné par un axe destiné à être couplé à un moteur. Le pignon est excentré par rapport à la couronne et s’engrène avec la couronne. La rotation du pignon entraîne celle de la couronne.
La pompe à engrenage comprend un canal d’entrée pour l’admission du carburant et un canal de sortie pour l’évacuation du carburant.
Les dents de la couronne et les dents du pignon forment des cavités de liquide à proximité de l’entrée et de la sortie du carburant. Les cavités de liquide présentent chacune deux ouvertures d’entrée/sortie de carburant opposées.
Les dents de la couronne et du pignon coopèrent donc de manière à définir une pluralité de cavités de liquide ayant un volume variable dans la chambre de pompage.
Pendant la rotation du pignon et de la couronne et à partir de l’entrée du carburant, le volume de liquide augmente jusqu’à un volume maximum, puis diminue jusqu’à la sortie du carburant.
Certaines pompes à engrenage comprennent également une langue séparant la couronne du pignon de façon à former une zone de transition du carburant de l’entrée vers la sortie. Dans cette zone de transition, les cavités de liquide sont formées d’une part entre les dents de la couronne et la langue et d’autre part entre les dents du pignon et la langue.
Le carburant arrive à l’entrée de la pompe à une pression relativement faible puis est aspiré dans les cavités de liquide ayant un volume qui augmente jusqu’à la zone de transition. Ensuite le volume des cavités de liquide diminue jusqu’à la sortie de la pompe. Le carburant liquide est poussé à travers la sortie de la pompe à une pression relativement plus élevée. L'entrée et la sortie sont séparées de manière angulaire ou ''temporisé'1 pour éviter que les cavités de liquide ne se chevauchent simultanément avec ces entrées et sortie de carburant.
Cependant, ces pompes à engrenage présentent un inconvénient connu qui est le bruit excessif causé par le phénomène de cavitation. La cavitation peut être résumée à une formation rapide de bulles à l’entrée de la pompe suivie d’un éclatement de ces bulles dans le fluide pompé lorsque la pression augmente.
En général, la cavitation dans les pompes à engrenage se produit lorsque la vitesse de la pompe est trop élevée, ne laissant pas le temps nécessaire aux cavités de liquide pour se remplir.
La charge incomplète des cavités de liquide piège l'air ou et les vapeurs de carburant à l'intérieur du fluide. La vapeur et l’air piégés dans les bulles éclatent dans le port de décharge de la pompe créant un bruit et réduisant également l'efficacité de la pompe.
Ce phénomène de cavitation se produit plus particulièrement lorsque le carburant utilisé est de l’essence due à sa pression de vapeur saturante élevée. Ce phénomène de cavitation est d’autant plus favorisé lorsque la pression atmosphérique est faible et la température est élevée.
Le bruit est particulièrement gênant dans les zones d’habitation comme les villes. Dans les pays chauds présentant une température journalière de 35°C, le phénomène de cavitation est particulièrement gênant car il entraine une diminution du rendement ou débit de la pompe, voir même son arrêt.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant une pompe à engrenage présentant des conditions de remplissage de carburant à l’entrée de la pompe adaptées pour réduire le bruit provoqué par le phénomène de cavitation et augmenter le rendement de la pompe.
A cet effet, l’invention concerne une pompe à engrenage destinée à aspirer un carburant liquide comprenant un corps de pompe comprenant une chambre à engrenage dans laquelle sont logés une couronne comprenant des dents et un pignon comprenant également des dents.
Le pignon est entraîné par un axe destiné à être couplé à un moteur. Le pignon s’engrène avec la couronne et est excentré par rapport à la couronne.
L’espace entre les dents de la couronne et les dents du pignon forment des cavités de liquide s’étendant selon une direction axiale (A) et présentant chacune deux ouvertures d’entrée/sortie de carburant opposées dont une ouverture d’entrée/sortie de carburant avant et une ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière.
Le corps de pompe comprend un canal d’entrée pour l’admission du carburant et un canal de sortie pour l’évacuation du carburant.
Selon l’invention, le canal d’entrée est prolongé par deux canaux d’entrée axiaux opposés dont un canal d’entrée axial avant communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant des cavités de liquide et un canal d’entrée axial arrière communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière des cavités de liquide.
L’invention fournit ainsi une pompe à engrenage présentant des conditions de remplissage de carburant à l’entrée de la pompe adaptées pour réduire le phénomène de cavitation et donc le bruit en résultant.
Le rendement ou débit de la pompe est aussi amélioré par rapport aux pompes connues, surtout dans les conditions difficiles de fonctionnement (température élevée, faible pression atmosphérique).
Le remplissage axial des cavités de liquide de chaque côté de la couronne permet d’augmenter l’alimentation de ces cavités de liquide et de réduire le volume de gaz piégé.
En effet, à l’entrée de la pompe, la vitesse de remplissage en carburant diminue, entraînant une augmentation de la charge statique et donc de la pression. Ceci aboutit à une amélioration du remplissage à l'entrée de la pompe et à une réduction de la cavitation, pour un même débit.
Selon un mode de réalisation possible, le canal d’entrée axial avant comprend une ouverture axiale avant en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant des cavités de liquide.
Le canal d’entrée axial arrière comprend une ouverture axiale arrière en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière des cavités de liquide.
L’ouverture axiale avant et l’ouverture axiale arrière sont séparées par la couronne.
Selon un autre mode de réalisation, le canal de sortie est prolongé par deux canaux de sortie axiaux opposés dont un canal de sortie axial avant communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant des cavités de liquide et un canal de sortie axial arrière communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière des cavités de liquide.
Cette caractéristique permet d’obtenir une symétrie entre l’entrée et la sortie. Elle permet d’évacuer un volume de carburant important, proportionnel au volume aspiré à l’entrée de la pompe. Le rendement est donc amélioré.
Cette caractéristique permet aussi d’équilibrer la couronne, entraînant moins d’usure.
Selon une variante, le canal de sortie axial avant comprend une ouverture axiale avant en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant des cavités de liquide.
Le canal de sortie axial arrière comprend une ouverture axiale arrière en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière des cavités de liquide.
L’ouverture axiale avant et l’ouverture axiale arrière sont séparées par la couronne.
La chambre à engrenage est délimitée par une paroi circulaire, une paroi latérale avant et une paroi latérale arrière.
Selon une autre variante, l’ouverture axiale arrière du canal d’entrée axial arrière et l’ouverture axiale arrière du canal de sortie axial arrière sont formées dans la paroi latérale arrière du corps de pompe.
Selon une autre variante, l’ouverture axiale avant du canal d’entrée axial avant est obtenue par un premier évidemment formé dans la paroi latérale avant du corps de pompe.
L’ouverture axiale avant du canal de sortie axial avant est obtenue par un deuxième évidemment formé dans la paroi latérale avant du corps de pompe.
Le canal d’entrée axial avant comprend une première ouverture formée dans la paroi circulaire communicant avec le premier évidemment et le canal de sortie axial avant comprend une deuxième ouverture formée dans la paroi circulaire communicant avec le deuxième évidemment.
Selon une autre variante, la paroi latérale avant du corps de pompe est formée sur un flasque amovible.
Le flasque amovible comprend une langue faisant saillie sur sa surface interne.
Les dents de la couronne et les dents du pignon coopèrent avec la langue pour former d’autres cavités de liquide.
Ces caractéristiques permettent en plus d’obtenir une pompe à engrenage facilement démontable lors de la maintenance.
Selon une autre variante, la pompe à engrenage comprend un logement destiné à recevoir une valve by-pass.
Le logement est positionné entre le canal d’entrée et le canal de sortie et comprend une première ouverture permettant une communication fluidique entre le logement et le canal de sortie.
Une deuxième ouverture permet une communication fluidique entre le logement et le canal d’entrée.
Selon une autre variante, la première ouverture est formée à l’extrémité arrière du logement. La deuxième ouverture est formée dans une paroi latérale délimitant le logement.
Ces caractéristiques permettent d’obtenir en plus une pompe à engrenage compact.
Selon une autre variante, la paroi circulaire de la chambre à engrenage comprend une rainure parallèle à la direction axiale A. La rainure communique avec la deuxième ouverture du canal de sortie axial avant.
La rainure forme un palier hydraulique alimenté par la sortie. Ainsi, la pression de la sortie pousse le carburant vers la rainure, permettant de lubrifier l’espace formé entre la paroi circulaire de la chambre à engrenage et la surface externe de la couronne.
Le grippage de la pompe à engrenage est ainsi évité, surtout dans les phases de réamorçage de la pompe.
Dans le distributeur de carburant, la pompe à engrenage est installée de façon à ce que l’axe de la pompe et la direction axiale A soit sensiblement horizontaux. Les orifices des canaux d’entrée et de sortie sont positionnés audessus de la pompe à engrenage.
Le remplissage du canal d’entrée en carburant s’effectue par le dessus de la pompe à engrenage. Les canaux d’entrée axiaux et les canaux de sortie axiaux sont sensiblement verticaux. Le carburant s’écoule donc dans la pompe à engrenage verticalement de haut en bas jusqu’à remplir les cavités de liquides. La pompe à engrenage est donc toujours « humide », c’est-à-dire remplie de carburant. Ceci permet d’obtenir un meilleur amorçage de la pompe et évite le piégeage de gaz.
Les caractéristiques de l’invention seront décrites plus en détail en se référant aux figures non limitatives annexées :
la figure 1 représente schématiquement une pompe à engrenage selon l’invention ;
la figure 2 représente schématiquement une autre vue de cette pompe à engrenage ;
la figure 3 représente schématiquement une vue éclatée de la pompe à engrenage ;
la figure 4 représente schématiquement la chambre à engrenage de la pompe ;
la figure 5 représente schématiquement un flasque amovible de la pompe à engrenage ;
la figure 6 représente schématiquement le canal d’entrée de la pompe à engrenage ;
la figure 7 représente schématiquement le canal de sortie de la pompe à engrenage ;
la figure 8 représente schématiquement une rainure formée dans la chambre à engrenage.
La figure 3 représente schématiquement une vue éclatée de la pompe à engrenage 1 selon l’invention.
La pompe à engrenage 1 comprend un corps de pompe 2 comprenant une chambre à engrenage 3 dans laquelle sont logés une couronne 4 comprenant des dents 6 et un pignon 5 comprenant également des dents 7.
Le pignon 5 est entraîné par un axe 8 destiné à être couplé à un moteur (non représenté). Le pignon 5 est en rotation autour de cet axe 8 suivant le sens de rotation B. L’axe 8 est couplé au moteur soit directement ou indirectement.
Comme représenté sur la figure 2, l’axe 8 traverse la face arrière 32 de la pompe à engrenage 1 au travers d’un orifice 34. L’orifice 34 est représenté sur la figure 4.
Un roulement étanche 35 est prévu en sortie de l’axe 8.
Le pignon 5 s’engrène avec la couronne 4 et est excentré par rapport à la couronne 4.
L’espace entre les dents 6 de la couronne 4 et les dents 7 du pignon 5 forment des cavités de liquide 10 présentant chacune deux ouvertures d’entrée/sortie de carburant 12a, 12b opposées dont une ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a et une ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b.
Les deux ouvertures d’entrée/sortie de carburant 12a, 12b sont opposées par rapport à un plan médian traversant transversalement la pompe à engrenage 1.
L’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a est positionnée du côté de la face avant 33 de la pompe. L’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b est positionnée du côté de la face arrière 32 de la pompe.
Les cavités de liquide 10 s’étendent le long des dents 6, 7 suivant une direction axiale (A).
Les ouvertures d’entrée/sortie de carburant avant 12a et arrière 12b sont alignées selon la direction axiale A et sont perpendiculaires à cette direction axiale (A).
Le corps de pompe 2 comprend un canal d’entrée 13 pour l’admission du carburant et un canal de sortie 14 pour l’évacuation du carburant, comme représenté sur les figures 1 et 2.
Les cavités de liquide 10 se situent à proximité du canal d’entrée 13 et du canal de sortie 14.
La couronne 4 et la chambre à engrenage 3 sont positionnées en dessous du canal d’entrée 13 et du canal de sortie 14.
Les dents 6 de la couronne 4 et les dents 7 du pignon 5 coopèrent donc de manière à définir une pluralité de cavités de liquide 10 ayant un volume variable dans la chambre à engrenage 3.
Pendant la rotation du pignon 5 et de la couronne 4 et à partir du canal d’entrée 13, le volume de liquide augmente jusqu’à un volume maximum, puis diminue jusqu’au canal de sortie 14.
Comme représenté sur la figure 3, la pompe à engrenage 1 comprend une langue 25 séparant la couronne 4 du pignon 5 de façon à former une zone de transition 38 du carburant de l’entrée vers la sortie de la pompe.
Dans cette zone de transition 38, des cavités de liquide 10 sont également formées d’une part entre les dents 6 de la couronne 4 et la langue 25 et d’autre part entre les dents 7 du pignon 5 et la langue 25.
Selon l’invention telle qu’illustrée sur la figure 6, le canal d’entrée 13 est prolongé par deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b opposés dont un canal d’entrée axial avant 15a communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a des cavités de liquide 10 et un canal d’entrée axial arrière 15b communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b des cavités de liquide 10.
Plus précisément, les deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b sont opposés par rapport à un plan médian de la couronne 4 qui est perpendiculaire à la direction axiale A. Le plan médian de la couronne 4 coupe radialement celle-ci en passant par son milieu.
Le canal d’entrée axial avant 15a est positionné du côté de la face avant 33 de la pompe à engrenage 1. Le canal d’entrée axial arrière 15b est positionné du côté de la face arrière 32 de la pompe à engrenage 1.
Le canal d’entrée axial avant 15a et le canal d’entrée axial arrière 15b sont séparés par la couronne 4.
Plus précisément, le canal d’entrée 13 comprend une ouverture supérieure 36 et une chambre d’admission 37. La chambre d’admission 37 communique avec les ouvertures d’entrée/sortie de carburant avant 12a et arrière 12b des cavités de liquide 10 via les deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b.
De préférence, les deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b sont placés symétriquement par rapport à la couronne 4.
Le canal d’entrée axial avant 15a comprend une ouverture axiale avant 17a en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a des cavités de liquide 10.
Le canal d’entrée axial arrière 15b comprend une ouverture axiale arrière 17b en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b des cavités de liquide 10. L’ouverture axiale avant 17a et l’ouverture axiale arrière 17b sont séparées par la couronne 4.
L’ouverture axiale avant 17a et l’ouverture axiale arrière 17b sont alignées suivant la direction axiale (A) et s’étendent suivant une surface perpendiculaire par rapport à cette direction axiale (A). L’ouverture axiale avant 17a et l’ouverture axiale arrière 17b sont opposées par rapport à un plan médian de la couronne 4.
Le carburant est aspiré dans la pompe à engrenage 1 par l’ouverture supérieure 36 du canal d’entrée 13. II remplit ensuite la chambre d’admission 37 du canal d’entrée 13. Le carburant est ensuite évacué simultanément par les deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b pour remplir axialement les cavités de liquide 10 arrivant en communication fluidique avec l’ouverture axiale avant 17a et l’ouverture axiale arrière 17b.
Le carburant arrive à l’entrée de la pompe à engrenage 1 à une pression relativement faible puis est aspiré dans les cavités de liquide 10 ayant un volume qui augmente jusqu’à la zone de transition 38.
Le remplissage axial et simultané des cavités de liquide 10 de chaque côté de la couronne 4 permet d’optimiser l’alimentation de ces cavités de liquide 10 en carburant liquide et de réduire le volume de gaz piégé.
En effet, à l’entrée de la pompe à engrenage 1, la vitesse de remplissage en carburant diminue, entraînant une augmentation de la charge statique et donc de la pression. Ceci aboutit à une amélioration du remplissage à l'entrée de la pompe à engrenage 1 et à une réduction de la cavitation, pour un même débit.
Ensuite, la couronne 4 effectuant un mouvement de rotation suivant le sens de rotation B, le volume des cavités de liquide 10 diminue jusqu’à la sortie de la pompe à engrenage 1. Le carburant liquide est poussé à travers la sortie de la pompe à engrenage 1 à une pression relativement plus élevée.
Par analogie et comme représenté sur la figure 7, le canal de sortie 14 est prolongé par deux canaux de sortie axiaux 16a, 16b opposés dont un canal de sortie axial avant 16a communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a des cavités de liquide 10 et un canal de sortie axial arrière 16b communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b des cavités de liquide 10.
Plus précisément, les deux canaux de sortie axiaux 16a, 16b sont opposés par rapport au plan médian de la couronne 4.
Le canal de sortie axial avant 16a est positionné du côté de la face avant 33 de la pompe à engrenage 1.
Le canal de sortie axial arrière 16b est positionné du côté de la face arrière 32 de la pompe à engrenage 1.
Le canal de sortie axial avant 16a et le canal de sortie axial arrière 16b sont séparés par la couronne 4.
Plus précisément, le canal de sortie 14 comprend une ouverture supérieure 39 et une chambre d’évacuation 40. La chambre d’évacuation 40 communique avec les ouvertures d’entrée/sortie de carburant avant 12a et arrière 12b des cavités de liquide 10 via les deux canaux de sortie axiaux 16a, 16b.
De préférence, les deux canaux sortie axiaux 16a, 16b sont placés symétriquement par rapport à la couronne 4.
Le canal de sortie axial avant 16a comprend une ouverture axiale avant 18a en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant 12a des cavités de liquide 10.
Le canal de sortie axial arrière 16b comprend une ouverture axiale arrière 18b en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière 12b des cavités de liquide 10. L’ouverture axiale avant 18a et l’ouverture axiale arrière 18b sont séparées par la couronne 4 et sont opposées par rapport au plan médian de la couronne 4.
L’ouverture axiale avant 18a et l’ouverture axiale arrière 18b sont alignées suivant la direction A et sont perpendiculaires par rapport à cette direction.
Lorsque les cavités de liquide 10 arrivent en communication fluidique avec l’ouverture axiale avant 18a et l’ouverture axiale arrière 18b, le carburant est évacué simultanément à travers le canal de sortie axial avant 16a et le canal de sortie axial arrière 16b.
Le carburant remplit ensuite la chambre d’évacuation 40 et ressort par l’ouverture supérieure 39.
Les entrées (canal d’entrée axial avant 15a et arrière 15b) et les sorties (canal de sortie axial avant 16a et arrière 16b) de la pompe à engrenage 1 sont séparées de manière angulaire ou ''temporisé'' pour éviter que les cavités de liquide 10 ne se chevauchent simultanément avec ces entrées et sorties de carburant.
La chambre à engrenage 3 est délimitée par une paroi circulaire 19, une paroi latérale avant 20 et une paroi latérale arrière 21, comme représenté sur la figure 4.
L’ouverture axiale arrière 17b du canal d’entrée axial arrière 15b et l’ouverture axiale arrière 18b du canal de sortie axial arrière 16b sont formées dans la paroi latérale arrière 21 ou flasque arrière du corps de pompe 2.
ίο
L’ouverture axiale arrière 17b du canal d’entrée axial arrière 15b est obtenue à partir d’un premier évidemment 49 creusé dans la paroi latérale arrière 21 du corps 2 de la pompe à engrenage 1, comme représenté sur les figures 4 et 6.
Plus précisément, le canal d’entrée axial arrière 15b comprend un orifice 51 formé dans la paroi circulaire 19 de la chambre à engrenage 3. Cet orifice 51 communique avec le premier évidemment 49 de la paroi latérale arrière 21.
L’ouverture axiale arrière 18b du canal de sortie axial arrière 16b est obtenue à partir d’un deuxième évidemment 50 creusé dans la paroi latérale arrière 21 du corps 2 de la pompe à engrenage 1.
Plus précisément, le canal de sortie axial arrière 16b comprend un orifice 52 formé dans la paroi circulaire 19 de la chambre à engrenage 3. Cet orifice 52 communique avec le deuxième évidemment 50 de la paroi latérale arrière 21, comme représenté sur la figure 7.
Ces deux ouvertures axiales arrière 17b, 18b sont indépendantes et séparées d’une distance adaptée de façon à éviter que les cavités de liquide 10 ne se chevauchent simultanément avec les entrées et sorties de carburant, comme dit précédemment.
L’orifice 34 la paroi latérale arrière 21 du corps 2 à travers lequel passe l’axe 8 est positionné à proximité de ces deux ouvertures axiales arrière 17b, 18b et sensiblement entre celles-ci.
L’ouverture axiale avant 17a du canal d’entrée axial avant 15a et l’ouverture axiale avant 18a du canal de sortie axial avant 16a sont formées dans la paroi latérale avant 20 ou flasque avant du corps de pompe 2.
L’ouverture axiale avant 17a du canal d’entrée axial avant 15a et l’ouverture axiale avant 18a du canal de sortie axial avant 16a sont obtenu à partir de deux évidements 41, 42 respectifs creusés dans la paroi latérale avant 20 dont un premier évidemment 41 et un deuxième évidement 42, comme représenté sur les figures 5 et 6.
Le canal d’entrée axial avant 15a comprend une première ouverture 22 formée dans la paroi circulaire 19 communicant avec l’ouverture axiale avant 17a du canal d’entrée axial avant 15a. La première ouverture 22 communique également avec la chambre d’admission 37 du canal d’entrée 13 et le premier évidemment 41.
Le canal de sortie axial avant 16a comprend une deuxième ouverture 23 formée dans la paroi circulaire 19 communicant avec l’ouverture axiale avant 18a du canal de sortie axial avant 16a, comme représenté sur la figure 7. La deuxième ouverture 23 communique avec la chambre d’évacuation 40 du canal de sortie 14 et le deuxième évidemment 42.
n
Les deux ouvertures 22, 23 présentent une forme quadrilatérale et sont distantes.
Les deux ouvertures 22, 23 sont positionnées à proximité de la face avant 33 de la pompe à engrenage 1.
La couronne 4 est disposée dans la chambre à engrenage 3 de façon à ne pas obturer les deux ouvertures 22, 23. Les deux ouvertures 22, 23 peuvent être partiellement obturées par la surface externe de la couronne 4 mais pas complètement.
Le carburant est aspiré dans la chambre d’admission 37 du canal d’entrée 13 puis s’écoule à travers la première ouverture 22 pour arriver dans le premier évidemment 41. Le carburant arrive simultanément aussi dans le canal d’entrée axial arrière 15b. Le corps 2 et le premier évidemment 41 sont agencés pour former l’ouverture axiale avant 17a du canal d’entrée axial avant 15a. Par analogie, le corps 2 et le deuxième évidemment 42 sont agencés pour former l’ouverture axiale avant 18a du canal de sortie axial avant 16a.
Le carburant ressort du premier évidemment 41 par l’ouverture axiale avant 17a et remplit axialement les cavités de liquide 10.
Après rotation du pignon 5 et de la couronne 4 suivant le sens de rotation (B), le carburant des cavités de liquide 10 est déchargé dans le deuxième évidemment 42 à travers l’ouverture axiale avant 18a. Le carburant arrive simultanément aussi dans le canal de sortie axial arrière 16b.
Le carburant s’écoule à travers la deuxième ouverture 23 pour arriver dans la chambre d’évacuation 40. II ressort ensuite par l’ouverture supérieure 39.
La paroi latérale avant 20 du corps de pompe 2 est formée sur un flasque amovible 24 fixé sur le corps 2 au moyen de vis 43, comme illustré sur la figure 3.
Le flasque amovible 24 comprend la langue 25 qui fait saillie sur sa surface interne 44, comme représenté sur la figure 5.
Les dents 6 de la couronne 4 et les dents 7 du pignon 5 coopèrent avec la langue 25 pour former d’autres cavités de liquide 10.
Comme représenté sur la figure 5, le flasque amovible 24 comprend un logement circulaire 45 recevant une extrémité de l’axe 8.
Le logement circulaire 45 se situe à proximité des premiers 41 et deuxièmes évidements 42 et est positionné sensiblement au milieu de ces évidements.
La pompe à engrenage 1 comprend un logement 26 destiné à recevoir une valve by-pass 27, comme illustré sur la figure 26.
Le logement 26 est positionné entre le canal d’entrée 13 et le canal de sortie 14 et comprend une première ouverture 28 permettant une communication fluidique entre le logement 26 et le canal de sortie 14, comme représenté sur la figure 7.
La première ouverture 28 est formée à l’extrémité arrière 30 du logement
26.
La première ouverture 28 débouche dans une cavité de recirculation 46 située à l’arrière de la pompe à engrenage 1. La cavité de recirculation 46 communique avec la chambre d’évacuation 40.
Le logement 26 comprend une deuxième ouverture 29 permettant une communication fluidique entre le logement 26 et le canal d’entrée 13, comme représenté sur la figure 6.
La deuxième ouverture 29 est formée dans une paroi latérale 31 délimitant le logement 26. La deuxième ouverture 29 présente une forme quadrilatérale, par exemple. La deuxième ouverture 29 débouche dans la chambre d’admission 37.
Le logement 26 présente une deuxième extrémité 47 débouchant par la face avant 33 du corps 2, comme représenté sur la figure 4. La valve by-pass 27 est accessible par cette deuxième extrémité 47.
La valve by-pass 27 est positionnée sensiblement au centre de la pompe à engrenage 1 par rapport aux cotés latéraux de la pompe et au-dessus de la couronne 4.
La valve by-pass 27 permet de recycler le flux de carburant inutilisé.
En effet, lorsqu’un seul pistolet est décroché, un débit de seulement 40 L/min est nécessaire alors que la pompe à engrenage 1 délivre un débit de 80
L/min.
Le flux de carburant inutilisé entraine une surpression en sortie et plus précisément dans la chambre d’évacuation 40 du canal de sortie 14. Cette surpression entraîne l’ouverture de la valve by-pass 27 et le passage du carburant dans la cavité de recirculation 46 puis dans le logement 26.
Le carburant traverse ensuite la deuxième ouverture 29 du logement 26 pour entrer dans la chambre d’admission 37 du canal d’entrée 13.
Le flux de carburant inutilisé circule ainsi en boucle fermé dans la pompe à engrenage 1.
Selon un mode de réalisation possible représenté sur la figure 8, la paroi circulaire 19 de la chambre à engrenage 3 comprend une rainure 48 parallèle à la direction (A). La rainure 48 communique avec la deuxième ouverture 23 du canal de sortie axial avant 16a. La rainure 48 ne communique pas avec le canal de sortie axial arrière 16b.
La rainure 48 forme un palier hydraulique alimenté par la sortie. Ainsi, la pression de la sortie pousse le carburant vers la rainure 48, permettant de lubrifier la paroi circulaire 19 de la chambre à engrenage 3 et d’éviter les risques de grippage de la pompe à engrenage 1, surtout dans les phases de réamorçage.
Dans cet exemple, la couronne 4 comprend treize dents 6 et le pignon 5 comprend sept dents 7.
Les deux canaux d’entrée axiaux 15a, 15b et les deux canaux de sortie axiaux 16a, 16b sont en communication fluidique avec deux cavités de liquide 10.
A titre d’exemple, lorsque le pignon 5 tourne à 1400 tours/min, la pompe à engrenage 1 fournit un débit de 80 L/min.
Le nombre de dents et de canaux et le nombre de cavités de liquide 10 en îo communication avec ces canaux peut être différents.
Les dents 7 du pignon 5 et les dents 6 de la couronne 4 présentent un profil en développante de cercle. Ceci permet un entraînement continu. Il n’y a pas de glissement (ou jeu) entre le pignon et la couronne et donc pas de bruit.
Claims (10)
- Revendications1. Pompe à engrenage (1) destinée à aspirer un carburant liquide comprenant un corps de pompe (2) comprenant une chambre à engrenage (3) dans laquelle sont logés une couronne (4) comprenant des dents (6) et un pignon (5) comprenant des dents (7), le pignon (5) étant entraîné par un axe (8) destiné à être couplé à un moteur, le pignon (5) s’engrenant avec la couronne (4) et étant excentré par rapport à la couronne (4), l’espace entre les dents (6) de la couronne (4) et les dents (7) du pignon (5) formant des cavités de liquide (10) s’étendant selon une direction axiale (A) et présentant chacune deux ouvertures d’entrée/sortie de carburant (12a, 12b) opposées dont une ouverture d’entrée/sortie de carburant avant (12a) et une ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière (12b), le corps de pompe (2) comprenant un canal d’entrée (13) pour l’admission du carburant et un canal de sortie (14) pour l’évacuation du carburant, caractérisée en ce que, le canal d’entrée (13) est prolongé par deux canaux d’entrée axiaux (15a, 15b) opposés dont un canal d’entrée axial avant (15a) communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10) et un canal d’entrée axial arrière (15b) communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités de liquide (10).
- 2. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal d’entrée axial avant (15a) comprend une ouverture axiale avant (17a) en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10), le canal d’entrée axial arrière (15b) comprenant une ouverture axiale arrière (17b) en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités de liquide (10), l’ouverture axiale avant (17a) et l’ouverture axiale arrière (17b) étant séparées par la couronne (4).
- 3. Pompe à engrenage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le canal de sortie (14) est prolongé par deux canaux de sortie axiaux (16a, 16b) opposés dont un canal de sortie axial avant (16a) communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10) et un canal de sortie axial arrière (16b) communicant avec l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités de liquide (10).
- 4. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le canal de sortie axial avant (16a) comprend une ouverture axiale avant (18a) en regard de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant avant (12a) des cavités de liquide (10), le canal de sortie axial arrière (16b) comprenant une ouverture axiale arrière (18b) en regards de l’ouverture d’entrée/sortie de carburant arrière (12b) des cavités de liquide (10), l’ouverture axiale avant (18a) et l’ouverture axiale arrière (18b) étant séparées par la couronne (4).
- 5. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la chambre à engrenage (3) est délimitée par une paroi circulaire (19), une paroi latérale avant (20) et une paroi latérale arrière (21), l’ouverture axiale arrière (17b) du canal d’entrée axial arrière (15b) et l’ouverture axiale arrière (18b) du canal de sortie axial arrière (16b) étant formées dans la paroi latérale arrière (21) du corps de pompe (2).
- 6. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l’ouverture axiale avant (17a) du canal d’entrée axial avant (15a) est obtenue par un premier évidemment (41) formé dans la paroi latérale avant (20) du corps de pompe (2), l’ouverture axiale avant (18a) du canal de sortie axial avant (16a) étant obtenu par un deuxième évidemment (42) formé dans la paroi latérale avant (20) du corps de pompe (2), le canal d’entrée axial avant (15a) comprenant une première ouverture (22) formée dans la paroi circulaire (19) communicant avec le premier évidemment (41) et le canal de sortie axial avant (16a) comprenant une deuxième ouverture (23) formée dans la paroi circulaire (19) communicant avec le deuxième évidemment (42).
- 7. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que la paroi latérale avant (20) du corps de pompe (2) est formée sur un flasque amovible (24), le flasque amovible (24) comprenant une langue (25) faisant saillie sur sa surface interne (44), les dents (6) de la couronne (4) et les dents (7) du pignon (5) coopérant avec la langue (25) pour former d’autres cavités de liquide (10).
- 8. Pompe à engrenage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle comprend un logement (26) destiné à recevoir une valve by-pass (27), le logement (26) étant positionné entre le canal d’entrée (13) et le canal de sortie (14) et comprenant une première ouverture (28) permettant une communication fluidique entre le logement (26) et le canal de sortie (14), et une deuxième ouverture (29) permettant une communication fluidique entre le logement (26) et le canal d’entrée (13).
- 9. Pompe à engrenage (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que la première ouverture (28) est formée à l’extrémité arrière (30) du logement (26), la deuxième ouverture (29) étant formée dans une paroi latérale (31) délimitant le logement (26).
- 10. Pompe à engrenage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la paroi circulaire (19) de la chambre à engrenage (3) comprend une rainure (48) parallèle à la direction axiale (A), ladite rainure (48)5 communicant avec la deuxième ouverture (23) du canal de sortie axial avant (16a).1/8
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