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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX POMPES A ENGRENAGE HELICOIDAL ET AUX STATORS
POUR CELLES-CI.
Cette invention a trait à des perfectionnements relatifs aux pompes à engrenage hélicoïdal et aux stators pour de telles pompes.
Les pompes que l'invention concerne sont du type de celles qui sont décrites dans la spécification du brevet belge n 394.965, comprenant un stator présentant des rainures ou filets hélicoïdaux internes et un rotor présentant des rainures ou filets hélicoïdaux externes, le stator ayant un filet de plus que le rotor. Une caractéristique des pompes de ce type est que, lorsque le rotor tourne sur son axe propre, le stator effectue un mouvement orbital autour du rotor, suivant une trajectoire cylindrique.
Dans la demande de brevet belge déposée en même temps que la présente et ayant pour titre "Perfectionnements aux pompes à engrenage hé- licoïdal", on a décrit une pompe à engrenage hélicoïdal avec une enveloppe élastique. La pompe en question répond à de nombreux buts mais elle a pour inconvénient que, lors d'un pompage s'opposant à une pression, l'enveloppe élastique a tendance à se bomber vers l'extérieur et que le fonctionnement de la pompe peut en être entravé,
Cette invention a pour objet de fournir une pompe du type précité qui évite cet inconvénient.
Suivant la présente invention, un stator pour pompe à engrenage hélicoïdal comprend un élément cylindrique intérieurement rainuré de façon hélicoïdale, entouré, sur pratiquement toute sa longueur, par une enveloppe y reliée, à l'une de ses extrémités, par un élément permettant un mouvement orbital de l'élément cylindrique autour du rotor, par rapport à ladite enveloppe, le stator étant réalisé en une matière élastique.
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L'invention sera décrite avec référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation de la pompe conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale de la même pompe suivant la ligne 2-2 de la figure la
La figure 3 est une vue fragmentaire, à plus grande échelle et en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une vue en plan d'une forme de réalisation constituant variante.
La figure 5 est une vue en coupe transversale de la pompe représentée à la figure 4, faite suivant la ligne 5-5 de la figure 4, et la figure 6 est une vue fragmentaire, en coupe transversale, montrant une variante de stator.
La pompe faisant l'objet de cette invention travaille suivant les principes généraux énoncés dans la demande de brevet précitée, à la différence qu'une enveloppe rigide remplace ici l'enveloppe non rigide. Cette enveloppe rigide est, intérieurement, essentiellement conforme au profil externe de l'enveloppe non rigide, si bien que, sous une tête de pression, l'enveloppe non rigide a son expansion limitée. Il est prévu un raccord élastique entre l'enveloppe non rigide et le stator proprement dit, si bien que celui-ci peut effectuer un mouvement orbital suivant une trajectoire cylindrique comme le rotor tourne sur son axe propre.
Dans l'une des formes de réalisation de l'invention, il est prévu un groupe moteur-pompe formant un tout, dans lequel la tête de l'enveloppe de la pompe est séparée de la tête du moteur, laissant ainsi entre elles un espace ventilé, si bien que le produit de la condensation de l'humidité sur la paroi de l'enveloppe de la pompe peut s'écouler et sortir de l'enveloppe sans endommager le support des enroulements du moteur.
L'invention sera illustrée par la description, qui suit, d'un certain nombre de formes de réalisation données à titre d'exemple seulement.
Si l'on se réfère aux figures l à 3, on voit qu'il est représenté un groupe moteur-pompe comprenant un moteur enfermé dans un carter indiqué, d'une manière générale, en 10, et une pompe contenue dans une enveloppe indiquée, d'une manière générale, en 11. Le carter du moteur et l'enveloppe de la pompe sont deux parties distinctes assemblées au moyen de boulons 12. Le moteur proprement dit ne fait pas l'objet de la présente invention et il ne sera donc pas décrit- de façon détaillée. Le carter 10 du moteur a une paroi lla, comparable à une roue et présentant des ouvertures 12a, répondant à des buts de ventilation. Au cnetre de cet élément 11a, il est prévu une partie élargie ou bossage 13, dans lequel est monté un coussinet à billes 14 pour l'arbre 15 du moteur.
A gauche de la paroi lla, il est prévu un espace de ventilation, indiqué, d'une manière générale, en 16, et le carter du moteur est fermé, à l'extrémité où se trouve la pompe, par une tête 17 présentant une partie plus ou moins tronconique 18, pourvue d'un bossage central 19 et d'un bossage 20 évidé pour fournir un orifice d'échappement 21. Le bossage 19 présente une ouverture 22 pour l'arbre et un évidement 23 pour un dispositif d'étanchéité 24. Le dispositif d'étanchéité ne fait pas partie de la présente invention et il ne sera pas décrit de façon détaillée.
L'enveloppe 11 de la pompe présente la bride annulaire 25, qui est boulonnée à la tête 17 au meyen de boulons 12 et qui présente une ouverture d'admission 26.
Le rotor de la pompe, indiquée en 27, est fixé à l'arbre 15 du moteur et tourne sur son axe propre. Le stator de la pompe comprend une partie cylindrique 28 présentant des filets hélicoïdaux internes destinés à en-
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trer en engagement avec les filets hélicoïdaux externes du rotor 27. Ainsi qu'il est connu dans ce type de pompe, le stator a un filet de plus que le rotor,si bien que, pendant le fonctionnement, le rotor tournant sur son axe propre, le stator 28 sera force de se déplacer suivant une voie cylindri- que.
Le stator est pourvu d'une enveloppe élastique 29, l'espace compris entre les parties 28 et 29 constituant l'endroit de décharge de la pompe. Ainsi qu'il a été souligné plus haut, lorsque la pompe doit travail- ler à l'encontre d'une pression, la partie 29 tend à se bomber et entrave le fonctionnement convenable de la pompe. C'est pourquoi, suivant la présen- te invention, la partie 29 est contenue dans un boîtier rigide, désigné par
11, dont la conformation interne correspond sensiblement à la conformation externe de la partie 29, si bien que la partie 29 ne peut se bomber que lé- gèrement, pour autant qu'elle le fasse, et si elle le fait, elle devient rigide contre le boîtier 11.
Comme la partie 29 devient rigide sous l'effet de la pression, il peut être prévu un déplacement de la partie 28 dans une orbite cylindrique par rapport à la partie 29, et pour cette raison, on ob- servera que les filets hélicoïdaux internes de la partie 28 sont supprimés sur une distance,indiquée par X, de l'extrémité du stator où les parties
28 et 29 sont réunies, par un élément 30, présentant un alésage accru.
On a constaté qu'une certaine mesure de suppression des filets était absolument nécessaire pour permettre le déplacement de la partie 28 par rapport à la partie 29 comme requis. Le stator complet, comprenant les parties 28 et 29, est moulé d'une seule pièce de matière élastique, telle que caoutchouc ou analogue, et il est préférable que la longueur minimum de la dimension X représente 17 pour cent de la longueur de la partie 28. Si la dimension X est encore accrue, il en résulte que la longueur active de l'élément de pompage est entamée, d'où il n'y a aucune raison d'excéder 30 pour cent de longueur de suppression des filets. La conformation à palier représentée en 30 à la figure 2 s'est avérée particulièrement convenable mais on pourrait aussi prévoir la conformation représentée en 30a à la figure 6.
Revenant à l'enveloppe 10 du moteur, on voit qu'il y a une série d'ouvertures de communication avec la chambre 16, si bien qu'une cire+ lation d'air peut se faire par les ouvertures 31, la chambre 16, les ouvertures 12 et l'intérieur de l'enveloppe du moteur. Le moteur, naturellement, dégage de la chaleur et la pompe peut pomper de l'eau froide. Il y a donc tendance, pour l'humidité, à se condenser sur la tête de l'enveloppe de la pompe. Dans le présent exemple, la condensation s'effectuerait au côté droit de la paroi 17, de la partie 18 et autour du bossage 20. Du fait qu'il est prévu une ventilation, le degré de condensation est minimisé et toute condensation qui se forme descend simplement le long des parois 20, 18 et 17 et peut s'écouler par l'une des ouvertures 31.
Tout produit de la condensation tombant sur l'arbre 15 est enlevé par un anneau 32, fixé à l'arbre et tournant avec lui. De cette manière, ce produit de la condensation ne peut pas atteindre les paliers 14 et, naturellement, ne peut pas avoir accès aux enroulements du moteur.
On remarquera également que les orifices 21 et 26 sont dirigés vers le haut; on a en effet constaté qu'il y avait un avantage à diriger les orifices vers le haut plutôt que vers les côtés en ce sens que les éléments de pompage restaient à tout moment submergés et maintenaient dans la pompe une masse de liquide pompée pour fermer les surfaces de pompage.
De plus, on remarquera qu'un raccord 33 pour un conduit 34 menant à un dispositif interrupteur de pression 35 est prévu à la partie supérieure de l'enveloppe, ainsi qu'on le verra plus clairement à la figure 1.
Dans la pompe décrite dans la spécification du brevet 2.512.764 déposé aux Etats-Unis d'Amérique, le raccordement au dispositif précité se trouvait dans la partie inférieure de l'enveloppe et avait tendance à s'encrasser par les dépôts. Cet inconvénient est évité dans la présente construction.
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Les figures 4 et 5 montrent une pompe non coûteuse appliquant quelques-uns des principes de la présente invention. La pompe est séparée du moteur, On remarquera que le rotor 27 et le stator 28 et 29 ont une structure identique à celle qui a été décrite plus haut, quant à l'enveloppe 11.
Dans cette forme de réalisation, toutefois, il est prévu, en 40, une tête de pompe présentant un orifice d'échappement 41 et une ouverture 42, pour l'arbre, avec une partie en retrait ou mieux élargie pour un dispositif d'étanchéité 44. L'enveloppe est fixée à la tête 40 au moyen de boulons 45.
L'ensemble de l'enveloppe de la pompe, comprenant les parties 11 et 40, est fixé à un élément de support indiqué, d'une manière générale, par 46, au moyen de boulons 47. Le support 46 est pourvu d'un bossage 48 portant les coussinets 49 pour l'arbre 15 de la pompe. Comme, dans ce cas, le moteur est séparé de la pompe, il n'y a pas lieu d'aborder le problème de la condensation. Toutefois, la pompe représentée aux figures 4 et 5 applique les prin- cipes discutés en ce qui concerne la conformation et le fonctionnement du stator.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 3 comme dans la forme représentée aux figures 4 et 5, la partie 29 du stator est pourvue d'une bride annulaire 50 ayant une partie se plagant dans un évidement annu- laire 51 de la tête 17, aux figures 1 à 3, et 40, aux figures 4 et 5. La partie 29 est maintenue en place par la bride 25 de l'enveloppe 11.
REVENDICATIONS.
1. Stator pour pompe à engrenage hélicoïdal, comprenant un élément cylindrique intérieurement rainuré de façon hélicoïdale et entouré, sur pratiquement toute sa longueur, par une enveloppe y reliée, à l'une de ses extrémités, par un élément permettant un mouvement orbital dudit élément cylindrique autour du rotor, par rapportà ladite enveloppe, le stator étant réalisé en une matière élastique.