<B>Pompe</B> à engrenage<B>hélicoïdal</B> Cette invention a pour objet une pompe à engrenage hélicoïdal. Des pompes de ce type, qui comprennent un élément interne engrenant par l'intermédiaire de dents hélicoïdales avec un élément externe comportant un corps pré sentant une dent de plus que l'élément interne, sont décrites dans le brevet suisse No 264085.
Suivant la présente invention, la pompe à engrenage hélicoïdal est caractérisée en ce que ledit élément externe est en matériau élastique et présente un prolongement enfermé dans un carter rigide et dont l'extrémité au moins s'ap puie contre l'intérieur de ce carter, de manière que le corps dudit élément externe soit sup porté par l'intermédiaire de ce prolongement et puisse effectuer un mouvement de rotation autour de l'axe de l'élément interne pendant la rotation de ce dernier.
Au dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et des variantes.
La fig. 1 représente cette forme d'exécu tion vue en plan ; la fig. 2 est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la fig. 1 ; la fig. 3 est un fragment de coupe trans versale agrandie selon la ligne 3-3 de la fig. 2 ; la fig. 4 est une vue en plan d'une variante ; la fig. 5 est une coupe transversale selon la ligne 5-5 de la fig. 4 ; et la fia. 6 représente en coupe une variante du stator de la fig. 2.
Les fig. 1 à 3 montrent une pompe entraî née par un moteur enfermé dans un carter in diqué par le chiffre 10 ; cette pompe est mon tée dans un carter également, lequel est mar qué du chiffre 11. Les carters du moteur et de la pompe sont assemblés par des boulons 12. Le carter 10 du moteur a une paroi 11a très mince pourvue de perforations 12a pour la ventilation. Il comporte en son centre un manchon 13 dans lequel est monté un roule ment à billes 14 pour l'arbre du moteur 15.
Un espace de ventilation indiqué en 16 est ménagé à gauche du croisillon 11a et le car ter du moteur se termine du côté de la pompe par une tête 17 ayant une partie centrale tron conique 18 munie d'un prolongement central 19 et d'un prolongement 20 évidé pour four nir une sortie d'échappement 21. Le prolon gement 19 comprend une ouverture 22 pour l'arbre et un retrait 23 destiné au logement d'un joint 24.
Le carter 11 de la pompe est muni d'un collier annulaire 25 boulonné sur la tête 17 par les boulons# 12. Il comprend aussi une ouverture d'admission 26.
Le rotor de la pompe indiqué en 27 est fixé à l'arbre 15 du moteur et tourne autour de son axe. Le stator de la pompe comprend une portion cylindrique 28 ayant des dents in- ternes hélicoïdales coopérant avec les dents hélicoïdales externes du rotor 27. On sait que, dans les pompes de ce type, le stator a une dent de plus que le rotor, de sorte que la partie 28 du stator est forcée, pendant que le rotor tourne autour de son axe, de se mouvoir sur un chemin cylindrique.
Le stator est muni d'un prolongement élas tique 29 et l'espace compris entre les parties 28 et 29 constitue le carter de décharge de la pompe. Si la pompe doit travailler sous une certaine pression, la partie 29 a tendance à se bomber et le fonctionnement normal de la pompe pourrait être entravé. C'est pourquoi le prolongement 29 est enfermé dans le carter rigide 11, son extrémité s'appuyant contre l'in térieur de ce carter dont la configuration in terne correspond sensiblement à la forme ex terne du prolongement 29, de sorte que ce dernier ne peut se bomber que légèrement.
Les déformations du prolongement 29 sont limi tées du fait que, lorsqu'il se bombe, il vient en contact avec la portion 11 du carter. Etant donné que le prolongement 29 du carter de vient ainsi rigide sous l'effet de la pression, la portion 28 doit pouvoir se mouvoir par rap port au prolongement 29. On observera que, pouf cette raison, les dents hélicoïdales de la partie 28 ont été supprimées sur une distance indiquée par X à l'extrémité du stator où les parties 28 et 29 se rejoignent, en formant un membre 30 à ouverture agrandie.
De cette manière, le corps cylindrique du stator est relié au prolongement 29 par un membre consti tuant une prolongation du corps cylindrique et dont l'alésage interne est supérieur à celui du- dit corps cylindrique.
On a jugé absolument nécessaire de pro céder à un certain dépouillement afin de per mettre à la partie 28 d'effectuer un mouvement de rotation autour de l'axe du rotor, pendant la rotation de ce dernier. Le stator entier, y compris les portions 28 et 29, est moulé d'une seule pièce en matériau élastique tel que le caoutchouc ou autre matière analogue.
De pré férence, la longueur minimum de la dimension X atteindra le 17 % de la longueur de la por- tion 28, munie de dents hélicoïdales. Si la di- mension X est plus grande, ceci aura pour effet de diminuer la longueur de la partie ac tive du stator de la pompe.
Il n'y a donc au- cune raison de dépasser le 30 % de dépouille- ment. La configuration en forme d'escalier indiquée au point 30 de la fig. 2 est estimée comme étant particulièrement favorable, mais cette partie du stator pourrait aussi présenter la forme montrée en 30a à la fig. 6.
Pour revenir à la portion 10 du carter du moteur, nous y voyons une série d'ouvertures 31 communiquant avec la chambre 16, de sorte que la circulation d'air puisse être assu rée à travers les ouvertures 31, la chambre 16, les ouvertures 12a et l'intérieur du carter du moteur. Il va de soi que le moteur dégage de la chaleur et que la pompe peut très bien pom per de l'eau froide, d'où une tendance à une condensation d'humidité à la tête du carter de la pompe. Dans le cas présent, la condensa tion se manifestera du côté droit de la paroi 17, sur la portion conique 18 et autour du prolongement 20.
Comme une ventilation est assurée, la condensation est réduite à un mi nimum et le peu de condensation se formant coule simplement vers le bas des parois 17, 18 et 20 pour s'égoutter par les ouvertures 31. Toute goutte de condensation tombant sur l'ar bre 15 est rejetée vers l'extérieur au moyen d'une bague 32 fixée à l'arbre et tournant avec lui. De cette façon, la condensation ne peut atteindre les roulements à billes 14, pas plus, naturellement, que le bobinage du moteur.
On observera que les orifices 21 et 26 sont dirigés vers le haut. Leur orientation vers le haut a été estimée plus avantageuse que l'orientation latérale pour la bonne raison que les éléments actifs de la pompe restent ainsi toujours submergés. On observera aussi qu'un raccord 33 pour une conduite 34 aboutissant à un commutateur 35 pour le réglage du mo teur en fonction de la pression dans la pompe est aménagé dans la partie supérieure du car ter, comme on peut le remarquer au mieux sur la fig. 1. Cette disposition du commutateur garantit que celui-ci ne soit pas encrassé par les dépôts.
Les fig. 4 et 5 représentent une pompe peu coûteuse dont le carter est séparé du carter du moteur. On observera que le rotor 27 et le stator 28, 29 ont une structure analogue à celle décrite ci-dessus, de même que le carter 11. Dans cette forme d'exécution toutefois, le pro longement 29 du stator, dont la forme externe correspond à la configuration interne du car ter, appuie sur toute sa longueur contre l'inté rieur du carter. Une tête de pompe est ména gée en 40. Elle a un orifice d'échappement 41 et une ouverture 42 pour l'arbre, avec un re trait 43 pour un joint 44. Le carter 11 est bou lonné à la tête 40 au moyen de boulons 45. L'enveloppe de la pompe comprenant le car ter 11 et la tête 40 est boulonnée par des bou lons 47 à un support de roulements indiqué en 46.
Le support 46 est pourvu d'un prolonge ment 48 soutenant les roulements à billes 49 de l'arbre 50 de la pompe. Comme dans ce cas le moteur est séparé de la pompe, le problème de la condensation n'existe pas.
Dans la forme d'exécution selon les fig. 1 à 3, ainsi que dans celle suivant la fig. 6, la partie 29 du stator est munie d'une colle rette annulaire 50 dont une partie est logée dans un retrait annulaire 51 ménagé dans la partie 17 de la tête. La collerette 50 appuie contre la collerette 25 du carter 11.
<B> Pump </B> with <B> helical gear </B> This invention relates to a pump with helical gear. Pumps of this type, which comprise an internal member meshing via helical teeth with an external member having a body having one tooth more than the internal member, are described in Swiss Patent No. 264085.
According to the present invention, the helical gear pump is characterized in that said external element is made of elastic material and has an extension enclosed in a rigid casing and the end of which at least rests against the interior of this casing, so that the body of said external element is supported by means of this extension and can perform a rotational movement around the axis of the internal element during the rotation of the latter.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the object of the invention and variants.
Fig. 1 shows this embodiment seen in plan; fig. 2 is a cross section taken along line 2-2 of FIG. 1; fig. 3 is a fragment of transverse section enlarged along line 3-3 of FIG. 2; fig. 4 is a plan view of a variant; fig. 5 is a cross section taken along line 5-5 of FIG. 4; and the fia. 6 shows in section a variant of the stator of FIG. 2.
Figs. 1 to 3 show a pump driven by a motor enclosed in a casing indicated by the number 10; this pump is also mounted in a casing, which is marked with the number 11. The casings of the motor and the pump are assembled by bolts 12. The casing 10 of the motor has a very thin wall 11a provided with perforations 12a for the ventilation. It comprises at its center a sleeve 13 in which is mounted a ball bearing 14 for the motor shaft 15.
A ventilation space indicated at 16 is provided to the left of the cross member 11a and the motor housing ends on the side of the pump with a head 17 having a central conical portion 18 provided with a central extension 19 and an extension 20 recessed to provide an exhaust outlet 21. The extension 19 comprises an opening 22 for the shaft and a recess 23 intended to accommodate a seal 24.
The pump housing 11 is provided with an annular collar 25 bolted to the head 17 by bolts # 12. It also includes an intake opening 26.
The pump rotor indicated at 27 is fixed to the shaft 15 of the motor and rotates around its axis. The stator of the pump comprises a cylindrical portion 28 having internal helical teeth co-operating with the external helical teeth of rotor 27. It is known that, in pumps of this type, the stator has one tooth more than the rotor, by so that the part 28 of the stator is forced, while the rotor rotates around its axis, to move on a cylindrical path.
The stator is provided with an elastic extension 29 and the space between the parts 28 and 29 constitutes the discharge casing of the pump. If the pump has to work under a certain pressure, part 29 tends to bulge and the normal operation of the pump could be hampered. This is why the extension 29 is enclosed in the rigid casing 11, its end resting against the interior of this casing, the internal configuration of which corresponds substantially to the external shape of the extension 29, so that the latter does not may bulge only slightly.
The deformations of the extension 29 are limited owing to the fact that, when it bulges, it comes into contact with the portion 11 of the casing. Since the extension 29 of the housing thus becomes rigid under the effect of the pressure, the portion 28 must be able to move relative to the extension 29. It will be observed that, for this reason, the helical teeth of the part 28 have been removed for a distance indicated by X at the end of the stator where parts 28 and 29 meet, forming a member 30 with enlarged opening.
In this way, the cylindrical body of the stator is connected to the extension 29 by a member constituting an extension of the cylindrical body and the internal bore of which is greater than that of said cylindrical body.
It has been considered absolutely necessary to carry out a certain stripping in order to allow part 28 to perform a rotational movement around the axis of the rotor, during the rotation of the latter. The entire stator, including portions 28 and 29, is integrally molded of resilient material such as rubber or the like.
Preferably, the minimum length of dimension X will be 17% of the length of portion 28, provided with helical teeth. If the dimension X is larger, this will have the effect of reducing the length of the active part of the pump stator.
There is therefore no reason to exceed the 30% count. The staircase-shaped configuration shown in point 30 of fig. 2 is considered to be particularly favorable, but this part of the stator could also have the shape shown at 30a in FIG. 6.
Coming back to portion 10 of the motor housing, we see there a series of openings 31 communicating with chamber 16, so that air circulation can be ensured through openings 31, chamber 16, openings 12a and the inside of the motor housing. It goes without saying that the motor gives off heat and the pump can very well pump cold water, resulting in a tendency for moisture to condense at the head of the pump housing. In the present case, the condensation will appear on the right side of the wall 17, on the conical portion 18 and around the extension 20.
As ventilation is provided, the condensation is reduced to a minimum and the little condensation that forms simply flows down the walls 17, 18 and 20 to drip through the openings 31. Any drop of condensation falling on the wall. ar bre 15 is rejected outwards by means of a ring 32 fixed to the shaft and rotating with it. In this way, condensation cannot reach the ball bearings 14, nor, of course, the motor winding.
It will be observed that the orifices 21 and 26 are directed upwards. Their upward orientation has been found to be more advantageous than the lateral orientation for the good reason that the active elements of the pump are thus always submerged. It will also be observed that a connection 33 for a pipe 34 leading to a switch 35 for adjusting the motor as a function of the pressure in the pump is arranged in the upper part of the casing, as can best be seen on the figure. fig. 1. This arrangement of the switch guarantees that it is not clogged with deposits.
Figs. 4 and 5 show an inexpensive pump whose housing is separate from the motor housing. It will be observed that the rotor 27 and the stator 28, 29 have a structure similar to that described above, as well as the casing 11. In this embodiment, however, the extension 29 of the stator, the external shape of which corresponds to the internal configuration of the casing, presses its entire length against the inside of the casing. A pump head is formed at 40. It has an exhaust port 41 and an opening 42 for the shaft, with a line 43 for a seal 44. The housing 11 is bolted to the head 40 by means of bolts 45. The pump casing comprising the casing 11 and the head 40 is bolted by bolts 47 to a bearing support indicated at 46.
The support 46 is provided with an extension 48 supporting the ball bearings 49 of the shaft 50 of the pump. As in this case the motor is separated from the pump, the problem of condensation does not exist.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, as well as in that according to fig. 6, part 29 of the stator is provided with an annular glue 50, part of which is housed in an annular recess 51 formed in part 17 of the head. The collar 50 presses against the collar 25 of the housing 11.