PT86373B

PT86373B - Bomba de membrana para a alimentacao com carburante de um motor termico e processo para a montagem das respectivas tubuladuras

Info

Publication number: PT86373B
Application number: PT86373A
Authority: PT
Original assignee: Hunsinger Emile
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1993-08-31
Also published as: ES2018567B3; EP0275736A1; PT86373A; DE3765412D1; EP0275736B1

Description

(57) Resumo:

DESCRIÇÃO

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

N.° 86 373

REQUERENTE:	EMILE HUNSINGER, francês, residente em 149, rue Perronet, 92202 Neuilly Sur Seine, Fran ça.
EPÍGRAFE:	BOMBA DE MEMBRANA PARA A ALIMENTAÇÃO COM CARBURANTE DE UM MOTOR TÉRMICO E PROCES- SO PARA A MONTAGEM DAS RESPECTIVAS TUBULA DURAS.

INVENTORES:

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883. França em 16 de Dezembro de 1986 e em 13 de Novembro de 1987, sob os n®s. 86.17554 e 87.15676.

INPI MOD. 113 RF 18732

Memória descritiva referente ã patente de invenção de EMILE HUUSI1IGER, francês, industrial, residente em 149, rue Perronet, 92202 Neuilly Sur Seine, França, para BOMBA DE MEMBRANA PARA A ALIMENTAÇÃO COM CARBURANTE DE UM MOTOR TÉRMICO E~PROCESSO PARA A MONTAGEM LAS RESPECTIVAS TUBULADURAS

Memória descritiva

ANA 1

A presente invenção refere-se a uma bomba do tipo de membrana que serve para alimentar com carburante o carburador de um motor térmico, por exemplo de viatura automóvel. A invenção refere-se mais particularmente ã realização das tubuladuras de aspiração, de descarga e de retorno ao reservatório de carburante.

Pela patente FR 2 557 639 cohhece-se uma bomba de membrana de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

Para que uma tal bomba possa ser montada em qualquer modelo de viatura e que as tubuladuras fiquem correctamente orientadas em relação aos diferentes elementos do motor, previu-se na patente atrás mencionada realizar as tubuladuras de admissão, de descarga e de retorno ao reservatório sob a forma de peças independentes de material compósito sintético que se fixa em seguida com a orientação pretendida nos orifícios correspondentes do corpo superior. Lado que as tubuladuras são do mesmo material que o corpo superior, podemos fixá-las nos orifícios por soldadura por ultrassons ou rotação.

Esta bomba apresenta numerosas vantagens porque o material sintético de que são feitos os corpos superior e inferior é muito mais leve e mais barato que o alumínio ou as ligas utilizadas até ao presente. Além disso, e sobretudo, devido à sua má condutividade térmica, este material retarda

- 1 notavelmente a vaporização da gasolina. Finalmente, a utilização de um aro de fixação ou engaste permite ganhar um tempo considerável quando da montagem da bomba, e obter uma ligação elástica permanente entre os dois corpos, assegurando assim um bom esmagamento da membrana e portanto uma estanqueidade.

Porém, nesta bomba, dado que as tubuladuras são de material compósito sintético e são soldadas nos orifícios correspondentes, elas apresentam uma certa fragilidade. Líesmo estejam completamente isentas de defeitos de fabricação, pode suceder que elas se partam ou, mais grave ainda, fendam no caso de uma manipulação desajeitada, por exemplo quando se apertam demaseado firmemente as condutas nas tubuladuras. Se, em vez de mudar de bomba, nos contentarmos então em ligar a conduta no troço de tubuladura partida ou fendida, a conduta pode desprender-se ulteriormente sem que isso seja notado, No caso da tubuladura de descarga ou da tubuladura de retorno ao reservatório, isso é grave porque o carburante pode espalhar-se pelo motor e provocar um incêndio.

A presente invenção visa dar remédio a estes inconvenientes, propondo uma bomba do tipo atrás mencionado, mas na qual as tubuladuras são realizadas e fixadas no corpo superior de un modo tal que não possam dessolidarizar-se acidentalmente do mesmo e que o seu modo de fixação contribua para suprimir ou atenuar os choques térmicos suportados pela bomba devido ao sem meio ambiente e limite os efeitos de vapor-lock e de percolação prejudiciais para um arranque em quente.

Para isso, a presente invenção refere-se a uma bomba de membrana de acordo com a parte de caracterização da reivindicação 1.

No caso de uma bomba provida de uma tubuladura de retorno ao reservatório, esta é igualmente metálica e compreende da mesma maneira uma base de apoio inserida de maneira estanque numa cavidade estampada no corpo superior, onde forma uma bossa que mergulha no carburante.

Quanto à tubuladura de admissão, ela pode ser realizada de metal ou mesmo, como no caso da bomba conhecida, de material sintético. Não é necessário com enfeito que esta tubuladura seja particularmente resistente, visto que mesmo que ela se partisse ou fendesse acidentalmente, deixaria de chegar carburante ao carburador; estaria desse modo afastado qualquer perigo de incêndio.

As bossas que servem de alojamento para a base de apoio das tubuladuras metálicas podem ficar salientes para o interior do corpo superior a partir da sua face superior ou da sua parede lateral cilíndrica. Na prática, a fim de poder dispor de uma bomba polivalente adaptável a diversos tipos de veículo, o corpo superior compreenderá um certo número de cavidades estampadas salientes para o interiox' do referido corpo em relação à parede superior e às paredes laterais, estando estas cavidades desfasadas regularmente umas das outras, apenas as associadas às bases das tubuladuras comunicando com o interior do referido corpo.

le uma maneira inesperada, a Requerente constatou que as bossas salientes para o interior do corpo superior da bomba, devido à sua imersão no carburante, contribuem para a homogeneidade térmica da bomba e evitam que esta fique sujeita a choques térmicos devidos ao seu ambiente. Além disso, provocam uma recirculação do carburante e daí resulta uma diminuição notável do fenómeno de percolação. Bastará pois prever, de uma maneira conhecida em si, um furo calibrado que constitui um pulverizador de carburador e actua como derivação entre a câmara de descarga e a câmara de admissão para evitar os fenómenos de tampão de vapor designados por vapor-lock” prejudiciais a um arranque a frio.

Segundo uma característica importante da presente invenção, as bases de apoio das tubuladuras metálicas inseridas nas cavidades estampadas do corpo superior que lhes serve de alojamento, são tornadas solidárias com estas cavidades por um processo de ancoragem mecanotérmica, cue consiste em introduzir nestas cavidades estampadas as referidas bases de apoio préviamente levadas a uma temperatura que permite o amolecimento e a dissolução da matéria compósita sintética da qual é feito o corpo superior, e em manter as referidas bases de apoie em contacto com a referida matéria sintética exercendo sobre as mesmas uma pressão durante um tempo suficiente para que a matéria amoleça ou funda e vá adaptar-se intimamente ao perfil

das referidas bases, coe as quais se tornam perfeitamente solidárias depois do arrefecimento.

Para aumentar a coesão das bases e da matéria compósita sintética, as referidas bases estão providas na sua parede externa de relevos e canais de escoamento nos quais flui matéria compósita sintética em solução ou amolecida.

Numa forma particular de realização, cada base de apoio compreende sucessivamente a partir da sua extremidade pelo menos uma garganta anular e, de preferência, duas gargantas, uma zona anular provida de uma serrilha, um rebaixamento anular e um aro que limita a parte mergulhada da base de apoio.

Assim, no decurso da inserção da base de apoio na cavidade estampada, a matéria compósita sintética em fusão vai encher a primeira garganta, depois a segunda garganta, incrusta-se em seguida nos alvéolos da serrilha e finalmente flui para o interior do rebaixamento, até chegar ao contacto íntimo com o aro. 0 rebaixamento compreende uma aresta chanfrada de entrada que permite um escoamento equilibrado da matéria compósita sintética para o interior do rebaixamento.

Obtém-se assim uma estanqueidade absoluta da montagem, bem como uma firmeza, relativa à rotação e à extracção, garantida contra o envelhecimento.

Naturalmente, as diversas cavidades estampadas previstas num mesmo corpo superior com vista á sua adaptação a diversos tipos de motores não comunicam todas com o referido corpo, apenas aquelas em que foram inseridas as bases de apoio das tubuladuras sendo depois perfuradas a fim de assegurar a comunicação com o interior do corpo.

Vão agora descrever-se diversos modos de realização da presente invenção, a título de exemplos não limitativos, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, um corte axial de uma bomba de membrana vertical segundo a presente invenção;

A fig. 2, um corte axial de uma variante do corpo superior;

A fig. 3, um corte de pormenor, numa escala maior,

que ilustra a inserção de uma base de apoio de tubuladura no seu alojamento;

As fig. 4 e 5, vistas de pormenor, numa escala maior que ilustram a montagem por anel de ligação e compressão do corpo superior e do corpo inferior da bomba;

A fig. 6, uma vista com corte axial parcial de uma bomba lateral segundo a presente invenção;

A fig. 7, uma vista de cima desta bomba;

A fig. 8, um corte axial de uma variante do corpo superior desta bomba;

As fig. 9 θ 10) vistas análogas às das fig. 6 e 8 de variantes destas bombas sem válvula de paragem da alimentação e sem derivação; e

A fig. 11, uma vista em alçado, parcialmente em corte, de uma bomba de membrana com tubuladura de retorno ao re servatório.

Far-se-á referência em primeiro lugar à bomba ilustrada pelas fig. 1 a 5.

k bomba (10) representada na fig. 1 compreende essencialmente um corpo superior (12) e um corpo inferior(14), ambos feitos de um material compósito sintético de boa resistência mecânica e com um bom comportamento às temperaturas elevadas que reinam sob a cobertura do motoí das viaturas.

Os corpos (12) e (14) são constituídos por recipientes sensivelmente cilíndricos, abertos numa extremidade cujos bordos livres respectivos são aplicados um no outro, esmagando entre si o bordo periférico de uma membrana deformável (16), por exemplo de borracha, e o bordo periférico de um suporte de válvulas(18) rígido. Para isso, os dois corpos são solidarizados por meio de um aro anular (20) de chapa metálica, que é rebordeado sobre os flanges anulares (22) e (24), formados respectivamente nos referidos bordos dos corpos.

Como mostra a fig. 4, o aro tem inicialmente uma secção com dois ramos, dos quais o ramo superior (26), que se destina a ser aplicado contra o ressalto de apoio horizontal do flange (22) do corpo superior, é inclinado para dentro em relação à horizontal. Quando se faz o rebordeamento ou engaste, que leva a extremidade livre do outro ramo (28) do aro a

encostar-se contra o ressalto de apoio horizontal do flange (24), o ramo (26) deforma-se elásticamente para se aplicar ao ressalto correspondente exercendo nos flanges (22) e (24) e portanto nos bordos da membrana (16) e do suporte de válvulas (18) um aperto elástico que garante uma estanaueidade perfeita entre os dois corpos.

corpo superior (12) está dividido interiormente, por uma divisória sensivelmente cilíndrica (50) que se liga tangencialmente à parede do corpo (12), numa câmara de aspiração (52) interior à referida divisória e uma câmara de descarga (54) exterior à dita divisória. A câmara de descarga compreende interiormente divisórias parciais que, dispostas de uma maneira apropriada, permitem isolar volumes que desempenham o papel de amortecedores que favorecem os caudais.

suporte de válvulas (18) compreende uma porção que se adapta na abertura da câmara de aspiração (52), assegurando uma junta (56) a estanqueidade. A referida porção do suporte de válvulas, bem como a porção restante que se encontra em frente da câmara de descarga estão providas respectivamente de orifícios, obturados de uma maneira conhecida em si, válvulas (58) e (40) solicitadas por molas tais como (41).

corpo superior (12) apresenta, na sua parede lateral, dois orifícios (42) e (44) que desembocam respectivamente na câmara de aspiração (52) e na câmara de descarga (54)

Segundo a presente invenção, estes orifícios (42) e (44) são feitos em cavidades estampadas ocas (28) do corpo superior (12), que ficam salientes como bossas para o interior do corpo e que servem de alojamentos respectivamente para a base de uma tubuladura de aspiração (46) e para a base de uma tubuladura de descarga (48), ambas de metal.

A fig. 5 representa a base da tubuladura de descarga (48), devendo compreender-se que a tubuladura de admissão tem exactamente a mesma estrutura.

No bordo de entrada da base forma-se uma aresta chanfrada (70), destinada a facilitar a penetracção da tubuladura na matéria em fusão da cavidade estampada (28). A base . compreende a seguir, sucessivamente, na sua parede lateral, * duas gargantas circulares espaçadas (71) e (72), seguidas de

uma zona anular serrilhada (73), um rebaixo (74) com um bordo de entrada (75) chanfrado e de um aro (79) de diâmetro maior que o da base.

A serrilha pode ser constituída por nervuras ou estrias cruzadas que determinam entre as mesmas alvéolos ocos ou em relevo.

Como atrás se explicou, a inserção das bases das tubuladuras de descarga e de retorno ao reservatório no seu alojamento e a sua solidarização com o corpo superior fazem-se levando-as a uma temperatura suficiente para provocar o amolecimento e, de preferência, a solução da matéria compósita sintética de que é feito o corpo superior e introduzindo-as depois no seu alojamento (28). A mate'ria compósita sintética funde ao seu contacto, flui e vai preencher em primeiro lugar as gargantas (71) e (72), depois incrusta-se nos alvéolos da serrilha (73) e escoa-se finalmente para o rebaixo (74) que enche uniformemente até ficar em contacto íntimo com a face inferior do aro. Daí resulta, depois da solidificação da matéria compósita sintética, uma solidarização estanque em rotação e em tracção das tubuladuras (48) e (60) e do corpo superior (12).

á evidente que a base pode compreender uma só garganta ou um número de gargantas maior que dois, ou ainda várias zonas serrilhadas.

Para poder orientar perfeitamente as tubuladuras de aspiração e de descarga segundo os imperativos do motor considerado, previu-se um certo número de cavidades estampadas (28), desfasadas umas em relação às outras, na parede lateral e/ou no fundo (ver a fig. 6) do corpo superior (12). Estas cavidades estampadas nSo comunicam originalmente com o interior do corpo (12). Só as equipadas com tubuladuras de admissão e de descarga são em seguida perfuradas para fazer comunicar estas tubuladuras respectivamente com a câmara de aspiração (32) e a câmara de descarga (34).

As bossas formadas para os alojamentos das bases das tubuladuras mergulham no carburante no interior do corpo interior, formando com as partes adjacentes salientes do corpo superior poços tais como (50), que favorecem a recircula- 7

ção do carburante e a homogeneidade de temperatura da bomba. Como se vê na fig. 1, uma cavidade (80), feita na parte superior da câmara de descarga (34) comunica por um orifício calibrado (81) com esta câmara e por uma conduta (82) que forma uma derivação para a câmara de aspiração (32). Uma esfera (85), solicitada por uma mola (84), tapa normalmente o orifício (81). No caso de formação de um tampão de vapor de carburante na câmara de descarga, quando da paragem do motor, quando a pressão se torna superior à força da mola (84) ela levanta a esfera (83). 0 vapor escapa-se então através da derivação (82) para a câmara de admissão e depois para o reservatório através da conduta de admis'são (46). A derivação assegura assim a desgasificação e interrompe a percolação.

Em variante (fig. 2), a tubuladura (48) comunica com um apêndice tubular (85) que fica saliente para o interior da câmara (34) e comunicando com esta. Uma válvula (86) de interrupção da alimentação, solicitada por uma mola de reposição (87) pode obturar por uma membrana (88) a extremidade aberta do apêndice tubular (85). Neste caso, a conduta (89) que forma a derivação que liga a câmara de aspiração (32) e a câmara de descarga (34) desemboca nesta no volume definido pela membrana (87).

De maneira conhecida em si, a porção central da membrana (16) é apertada entre um prato de suporte (54) e uma contraplaca (56), com a qual é solidarizada por meio de um rebite. Um impulsor (62), que se estende segundo o eixo do corpo inferior (14), fica saliente para o exterior do corpo inferior através de um orifício formado no fundo deste, assegurando uma junta a estanqueidade ao nível deste orifício.

conjunto membrana-prato e contraplaca é normalmente solicitado para cima, na fig. 1, por uma mola de compressão que se apoia no prato (54) e no fundo do corpo inferior .

impulsor (62) pode ainda ser introduzido no interior do corpo inferior, contra a força de uma mola (68). De maneira conhecida, o impulsor pode ser accionado ou pelo excêntrico de um veio motor, ou por uma alavanca basculante (66) (fig. 10).

As fig. 6, 7 e 8, nas quais os órgãos já descritos são designados pelos mesmos números de referência, ilustram a realização de uma bomba análoga, utilizável como bomba lateral. Notaremos, neste caso, que a tubuladura de dèscarga (48) está colocada verticalmente.

Lo mesmo modo, as fig. 9 e 10 ilustram uma bomba análoga à das fig. 6 e 8, sem derivação e sem válvula de interrupção da alimentação.

A variante de realização da fig. 11 também não tem derivação e válvula de interrupção de alimentação. 0 corpo superior apresenta, na sua parede do fundo, dois orifícios (42) e (44), que desembocam respectivamente na câmara de aspiração (32) e na câmara de dèscarga (34) e, na sua parede lateral, um orifício de retorno para o depósito, não visível na fig. 11, cue desemboca igualmente na câmara de dèscarga í, 54).

orifício de dèscarga (44) e o orifício de retorno ao depósito são abertos em cavidades estampadas (28) do corpo superior (12) que servem de alojamentos respectivamente â base de uma tubuladura metálica de dèscarga (48) e à base de uma tubuladura metálica de retorno ao depósito (60).

orifício de aspiração (42) não é formado numa cavidade estampada mas sim directamente na parede do fundo do corpo superior. Está provido de uma peça terminal tubular (68) à qual vai adaptar-se uma tubuladura de aspiração em cotovelo (46) feita de uma matéria compósita sintética, de preferência a mesma que constitui o corpo superior. Le maneira conhecida em si, a tubuladura de aspiração é fixada na peça terminal con a orientação desejada, por soldadura por ultrassons ou rotação.

REIVlKDICAgÕES

Claims

Bomba de membrana para a alimentação com carburante de um motor térmico, do tipo que compreende um corpo superior (12) de material sintético compósito de boa resistência mecânica e térmica e um corpo inferior (14) feito de material sin tético compósito ou de metal, sendo estes corpos ocos e abertos numa extremidade, sendo os seus bordos livres aplicados um no outro e apertando entre si os bordos periféricos de uma membrana deformável (16) e de um elemento porta-válvulas (18) que define no interior do corpo superior uma câmara de admissão (32) e uma câmara de descarga (34), comunicando a primeira com o depósito de carburante por um orifício de admissão (42) e a segunda com o carburador do motor por um orifício de descarga (44)» estando os referidos orifícios providos de tubuladuras (46,48) para a ligação de condutas de ligação ao depósito e ao carburador, sendo os dois corpos mantidos reunidos por meio de um aro de chapa elástica (20), rebordeada sobre flanges formados nos bordos dos referidos corpos, sendo a referida bomba caracterizada por a tubuladura de descarga (48) ser metálica e compreender uma porção terminal ou base de suporte que é inserida de maneira estanque numa cavidade (28) oca superior (12) que comunica com o interior deste onde forma uma bossa que mergulha no carburante.

- 2â Bomba de membrana de acordo com a reivindicação 1, do tipo que compreende igualmente um orifício de retorno ao depósito provido de uma tubuladura (60) para a ligação de uma conduta de retorno ao depósito, caracterizada por a referida tubuladura (60) de retorno ao depósito ser metálica e compreender do mesmo modo uma base de suporte inserida de maneira estanque numa cavidade (28) oca do corpo superior onde forma uma bossa que mergulha no carburante.

_ 3a _

Bomba de membrana de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizada por a tubuladura de admissão (46) ser de metal.

_ 4_ê _

Bomba de membrana de acordo com uma das reivindicações 1 e 2, caracterizada por a tubuladura de admissão (4-6) ser de material sintético compósito.

- 5& -

Bomba de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o referido corpo (12) compreender um certo número de cavidades ocas (28) nas quais estão mergulhadas as bases de suporte das referidas tubuladuras (46,48,60), formando as referidas cavidades bossas salientes no interior do referido corpo superior (12) a partir da sua parede lateral e/ou da sua parte superior, só as cavidades nas quais estão alojadas as referidas bases de suporte comunicando com o interior do referido corpo.

- 6â -

Bomba de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por as cavidades (.28) formarem com partes adjacentes salientes do corpo superior poços (50) que favorecem a circulação do carburante e evitando os choques térmicos da bomba.

- 7^S -

Bomba de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada por, para aumentar a coesão entre as bases de suporte e o material sintético compósito, as bases de suporte estarem providas na sua parede lateral exterior de relevos e de recortes para as quais o material sintético compósito amnlecido vai fluir.

- 8& - 11

Bomba de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por cada base de suporte compreender sucessivamente na sua parede lateral um chanfro (70) no seu bordo de entrada, pelo menos uma garganta anular (71,72), uma zona anular (73) provida de uma recartilha, um rebaixo anular (74), um aro (79) que limita a parte embebida da base de suporte.

- 9⁸ -

Bomba de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a recartilha ser feita sob a forma de nervuras ou de estrias cruzadas que definem entre si alvéolos para os cuais vai fluir o material sintético compósito.

- 10 & -

Bomba de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o referido rebaixo compreender um chanfro de entrada (75) que permite um escoamento equilibrado do material sintético compósito para o interior do rebaixo.

- 11& Processo de montagem das tubuladuras de descarga e de retorno ao depósito, no corpo superior da bomba de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por consistir em introduzir nas cavidades as bases de suporte previamente levadas a uma temperatura que permite amolecer o material sintético compósito, em manter as referidas bases de suporte em contacto com o material sintético compósito exercendo nas mesmas uma pressão durante um tempo suficiente para que o referido material amoleça, funda e vá fluir para as gargantas, para os alvéolos da recartilha e para o rebaixo, e em arrefecer o material sintético compósito.

0 requerente declara que os primeiros pedidos desta patente foram apresentados na França em 16 de Dezembro de 1986 e em 13 de Novembro de 1987, sob os n^s. 86.17554 e 87.15676, respectivamente.

Lisboa, 15 de Dezembro de 1987

C 0.-._* FPO.p»iÇD aí¹-. ’NVS7s»:A:

RESTO

BOMBA BE MEMBRANA PARA A ALIMENTAÇÃO COM CARBURANTE BE UM MOTOR TÉRMICO E PROCESSO PARA A MONTAGEM DAS RESPECTIVAS TUBULADURAS

A invenção refere-se a uma bomba de membrana para a alimentação com carburante de um motor térmico.

A bomba compreende um corpo superior (12), de material sintético compósito, e um corpo inferior (14) feito de material sintético compósito ou de metal, sendo estes corpos ocos e abertos numa extremidade, sendo os seus bordos livres aplicados um ao outro apertando entre si os bordos periféricos de uma membrana deformável (16) e de um elemento porta-válvulas (18) que define no interior do corpo superior uma câmara de admissão (32) e uma câmara de descarga (34), comunicando a primeira com o reservatório de carburante por um orifício de admissão (42) e comunicando a segunda con o carburador do motor por um orifício de descarga (44), estando os referidos orifícios providos de tubuladuras (46,48) para a ligação de condutas de ligação ao reservatório e ao carburador. A tubuladura de descarga (48) é metálica e compreende uma porção terminal ou base de suporte que está inserida de maneira estanque numa cavidade (28) oca do corpo superior (12), comunicando com o interior deste onde forma uma bossa que mergulha no carburante.