EP1098042A1 - Dispositif de dilacération de matières, par exemple destiné à équiper une cuvette de water-closet - Google Patents

Dispositif de dilacération de matières, par exemple destiné à équiper une cuvette de water-closet Download PDF

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EP1098042A1
EP1098042A1 EP00402991A EP00402991A EP1098042A1 EP 1098042 A1 EP1098042 A1 EP 1098042A1 EP 00402991 A EP00402991 A EP 00402991A EP 00402991 A EP00402991 A EP 00402991A EP 1098042 A1 EP1098042 A1 EP 1098042A1
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EP
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grid
knife
shaft
pump
subassembly
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Jean-Claude Perdriel
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/0084—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating garbage, waste or sewage
    • B02C18/0092—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating garbage, waste or sewage for waste water or for garbage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/08—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers
    • B02C18/10—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers with drive arranged above container
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/10—Waste-disintegrating apparatus combined with the bowl

Definitions

  • the present invention relates generally to a device for maceration intended to equip a water closet bowl, usually called W.-C ..
  • W.-C . Such devices are known per se, they cut the material discharged from the toilet bowl so that it can be sent through diameter pipes of little importance usually intended for the evacuation of waste water from sinks, showers, bathtubs, ..., that is to say water containing no materials.
  • the water from the flush and the materials it entrains are brought into a bowl with perforated wall which is placed in an enclosure forming a reservoir.
  • a knife arranged at the bottom of the bowl and driven in rotation by an electric motor, ensures shredding fragmented materials that can be entrained with the flushing water through the holes in the bowl and fall into the bottom of the enclosure where they are drawn in and discharged into the evacuation piping by the action of a pump.
  • the materials are sucked by the pump through an assembly comprising a knife and a cutting grid.
  • a knife driven in rotation in front of a perforated grid, the axis of rotation of said knife being perpendicular to the plane of the grid.
  • the grid is fixed in the material supply duct and the knife is carried by the axis of the pump.
  • the knife rotates at a speed of around 3000 rpm and must be placed at a distance from the grid between 2 and 6 hundredths of a millimeter to ensure the shredding of materials in good Working conditions. It is therefore necessary to extremely precise the flatness of the knife and grid surfaces, their axial positioning and the space separating them so that the shredding is carried out properly and that the knife does not rub against the grid due to a bad alignment.
  • the invention aims to propose a device according to the second mode of design realization such that the assembly and the interventions are simple to achieve.
  • the material shredding device by example intended to equip a water closet bowl, in which the materials are sucked by a pump through a perforated grid in front of which turns a knife, is characterized in that said device comprises a grid-knife sub-assembly removable coupled to the end of the pump outlet shaft by means of a piece coupling, said knife-grid subassembly comprising a shaft which crosses the grid and carries the knife and fixing and adjusting means ensuring the adjustment of the position of the knife in relation to the grid.
  • the device for shredding materials discharged from a toilet bowl comprises in known manner an enclosure 1 in which the flushing water and the materials are brought through an orifice 10.
  • This enclosure 1 forms a tank at the bottom from which materials and water fall.
  • An electric pump 12 is arranged in enclosure 1 to suck materials and water and send them into the tubing 13.
  • the device according to the invention is of the type in which the materials and the water are sucked by the pump 12 through an assembly comprising a grid 30 and a knife 31 disposed in front of the inlet port of the pump bottom 20 which ensures their shredding before their rejection by the nozzle 21 towards the evacuation pipe 13.
  • the pump bottom 20 constituted for example by a molded plastic part is, in the embodiment shown in drawing, secured to the pump body 12 by the use of latching means 22.
  • the grid 30 is fixed to the pump bottom 20 by fixing means 33, for example screws.
  • This grid 30 is crossed by holes 32 and the knife 31 is disposed parallel to the external surface of the grid 30 so as to cut the materials sucked through said orifices 32 by the action of pump 12.
  • a grid-knife subassembly removable 300 such as that shown in FIG. 3.
  • This knife-grid sub-assembly is manufactured independently of the rest of the shredder this which allows to control the surface conditions and to precisely adjust the position of the grid 30 and the knife 31 during assembly in the factory.
  • the perfectly adjusted sub-assembly 300 is provided with a shaft which crosses the grid and carries the knife, and is coupled to the end of the outlet shaft 15 of the pump 12 during assembly of the shredding device after fitting a part Coupling 14.
  • this coupling is carried out from the outside of the pump bottom 20, it ends with the fitting of the fixing means 33 which secure the grid and the pump bottom 20.
  • This arrangement makes it possible to provide a sub-assembly 300 whose adjustments can be very precise and that can be disassembled, reassembled or replaced from fairly simple way during maintenance or repair operations without said adjustments are altered.
  • the sub-assembly knife grid 300 comprises a shaft 34 having, at a first end, a parallelepiped end 40 intended to be positioned in an orifice 140 in the part coupling 14.
  • the shaft 34 passes through the grid 30 and carries the knife 31 at its second end. Fixing and adjustment means ensure the desired positioning of the knife in relation to the grid.
  • the sub-assembly according to the invention then comprises a device 39 allowing a correction of the perpendicularity faults between the shaft 34 and the grid 30 arranged on the side of the grid 30 opposite the knife 31 which could be generated when positioning the base of the knife parallel to the grid, due to defects in parallelism between the faces perpendicular to the axis of the different parts used in assembly or perpendicularity defects between the shaft and said different parts.
  • this device 39 includes a core 41 formed on the shaft 34, a skirt 44 and two pins 42 and 43.
  • the core 41 is constituted by a portion of the shaft 34 having a diameter more important than the rest of said shaft 34. It is cylindrical and ends in two faces planes perpendicular to the shaft 34, the first, 45, is arranged at the foot of the end piece parallelepiped 40 and the second, 46, is intended to be arranged opposite the upper face of the grid 30.
  • the skirt 44 is a tubular piece intended to cover the core 41, its radius internal is greater than the external radius of said core 41 so that it can move angularly with respect thereto, it carries a fallen edge 47 whose opening central to a diameter slightly greater than the diameter of the shaft 34.
  • the core 41 is crossed by two radial bores 48, 49, perpendicular to each other and crossing each other.
  • the bore 48 is of a diameter such that it allows the insertion of the pin 42, while the bore 49 is of a diameter such that it allows the insertion of the pin 43.
  • the first pin 42 has a diameter greater than the diameter of the second pin 43 and is crossed by a radial bore allowing the insertion of said pin 43.
  • the skirt 44 is also crossed radially by a bore 49 ' allowing the insertion of the pin 43.
  • the length of the pin 42 is substantially equal to the diameter of the core 41 and the length of the pin 43 is substantially equal to the external diameter of the skirt 44.
  • the pin 42 is introduced into the bore 48 of the core 41 being oriented in such a way that its radial bore is in the axis of the bore 49 of said core 41.
  • the shaft 34 is introduced by its second end into the skirt 44 so to bring it around the core 41 until its fallen edge 47 is in support against the flat face 46 of said core 41.
  • the skirt 44 is positioned in such a way that its radial bore 49 'is in the extension of the bore 49 of the core 41 and the pin 43 is introduced into the bore passing through the skirt 44, the core 41 and the pierced pin 42.
  • Such an assembly allows a ball joint movement between the shaft 34 and the skirt 44 which avoids the wear which could be generated by misalignments between these rooms.
  • the knife-grid sub-assembly 300 shown in FIGS. 3 and 4 comprises another rotation bearing 38 constituted by a flat washer arranged on the edge fallen 47 from skirt 44, grid 30, a second rotation pad 36 and knife 31.
  • the second rotation bearing 36 is arranged in a countersink 37 produced in the underside of the grid 30.
  • the axial dimensions of said rotation bearing 36 and said counterbore 37 are controlled so as to obtain that the free surface of the pad is parallel to the plane of the free surface of the grid 30 and disposed at a distance between 2 and 6 hundredths of a millimeter thereof.
  • a series of thickness rotation bearings is provided different and the depth of the counterbore 37 is measured in order to choose the bearing of suitable thickness.
  • the positioning of the second rotation bearing 36 in the counterbore 37 of the grid prevents impurities from slipping between the base of the knife 31 and the grid 30.
  • the knife 31 has a hub 310 through which a bore 311 allows its positioning on the shaft 34 and an oblong orifice 312 in which a pin 35 ensuring the rotational connection of the knife 31 on the shaft 34, and two blades 313 ensuring the cutting of the materials sucked through the orifices of the grid.
  • the blades 313 are parallel to each other and arranged on either side of a diametral plane, parallel to said diametral plane.
  • a clamping nut 50 completes the assembly of the knife-grid sub-assembly 300 according to the invention by being screwed onto the second end of the shaft 34, threaded to this effect.
  • the clamping nut 50 is introduced into a cup 314 machined in the hub 310 of the knife.
  • the assembly of the sub-assembly 300 is produced and completed by the installation of the nut 50 which tightens the elements against each other in order to arrange them properly by compared to others.
  • the nut 50 is screwed until a torque of rotation of the knife is obtained predetermined then blocked by a spun brake system, which allows to obtain a assembly by which the problems of adjustment due to variations in dimensions of the components are eliminated different parts of the assembly, shaft 34, device 39, rotation bearings 36 and 38, grid 30 and knife 31.
  • this embodiment has the defect to make the clearance between the base of the knife and the grid depend on the depth of the counterbore 37 and the thickness of the rotation bearing 36.
  • the grid-knife sub-assembly 301 includes, like the knife-grid subassembly 300 of FIGS. 3 and 4, a shaft 34 carrying a device 39 allowing a correction of the perpendicularity defects between the shaft and the grid 30, a rotation bearing 38, a grid 30, a bearing rotation 36 arranged in a counterbore 37 of the grid 30 and a knife 31.
  • the knife-grid sub-assembly 301 is mounted by means of two nuts 70 and 64 intended to be adjusted independently on the one hand, the stacking shaft 34, device 39, grid 30, rotation bearings 36 and 38, counterbore 37 and, on the other hand, the position of the base of the knife 31 relative to the surface of the grid 30.
  • a spacer 60 is added to the sub-assembly knife grid.
  • This spacer 60 is generally cylindrical, it ends in a flange 61 of larger diameter than the current diameter of said spacer 60, but equal to the diameter of the counterbore 37 of the grid 30.
  • the spacer 60 is positioned on the shaft 34 after the installation of the rotation bearing 36, then the first nut 70 is screwed onto the threaded end of said shaft 34 to clamp the various elements against each other in order to catch up with the axial games.
  • the nut 70 is introduced into the less in part in a bowl 71 formed in the end of the spacer 60.
  • the assembly continues with the installation of the pin 35 in the bore constituted by the bore 62 of the spacer and 63 of the shaft 34 and the positioning of the knife 31 with interposition of an O-ring 65.
  • the bore 63 of the shaft 34 is, as shown in thin dashed lines, of section S oblong so that the passage necessary for the installation of the pin 35 is kept despite the sliding of the spacer 60 on said shaft 34 during the take-up of axial clearances.
  • the knife 31 is fixed in position by tightening the second nut 64 which crushes the O-ring 65 until the clearance between the base of the knife 31 and the grid 30 or from 2 to 6 hundredths of a millimeter then blocking of said nut 64 with spun brake.
  • the internal bore of the knife 31 is diameter such that the spacer 60 can be positioned there.
  • the mounting and adjustment of axial clearance of the knife-grid subassembly 301 is achieved by means of two nuts 64 and 70 arranged on the same side of the grid 30, on the side of the knife.
  • the two nuts mounting and adjustment can be arranged on the same side of the grid 30, on the side opposite knife 31.
  • the knife-grid subassembly 302 according to the embodiment of the FIG. 6 comprises two nuts 170, 164 arranged on either side of said grid 30.
  • this shaft is intended to carry the knife 31, rotation pads 36 and 38 arranged on either side of the grid 30, an end piece 240 parallelepiped and a device 139 allowing a correction of the defects of perpendicularity between the shaft 134 and the grid 30.
  • the device 139 allowing a compensating for perpendicularity defects between the shaft 134 and the grid 30 is constituted by two washers 141, 142 respectively presenting a boss 143 and a cup 144 globally hemispherical.
  • the washer 142 is immobilized in rotation on the shaft 134 by setting place of a pin 146 in a bore 145 of the shaft and a bore 147 of said washer.
  • the assembly comprises, around the second part 136 of the shaft 134, a stack consisting of the rotation bearing 36, the grid 30, the rotation bearing 38, the washer 142 fixed by the pin 146, the washer 141 and the first clamping nut 170 by which the axial clearances between the different elements are caught up.
  • the bore 145 of the shaft is of oblong section in order to allow the axial displacement of the pin 146 during tightening.
  • the knife 31 is mounted around the fourth part 138 of the shaft 134 after the installation of the O-ring 65 and the pin 35 then fixed in position by the screwing the second nut 164 and fitting a spun brake.
  • the axis 15 of the pump 12 carries a turbine 23 turning in the pump bottom 20 in order to draw the flushing water and the materials present at the bottom of the tank 1 through the orifices 25 of said pump bottom.
  • the end of the pump axis 15 carries a parallelepiped end piece 16 intended to be inserted into an orifice 146 in the coupling part 14.
  • the coupling part 14 is preferably a plastic part providing a certain flexibility in the coupling between the axis 15 of the pump 12 and the shaft 34, 134 of the removable knife-grid subassembly according to the invention.
  • the knife-grate sub-assembly according to the invention is presented opposite the central orifice 26 said pump bottom 20, the shaft 34 is threaded into the central orifice 26 until the end piece 40, 240 is positioned in the opening 140 of the coupling part 14.
  • the grid 30 is then fixed to the bottom of the pump by the installation of fastening means 33.
  • a chimney 24 formed in the extension of the central orifice 26 extends to near the hub of the turbine 23.
  • This chimney 24 encloses the connection between axis 15 of the pump and 34 or 134 of the sub-assembly knife grid so as to avoid the effects of vortexing and rolling up of materials around these.
  • FIG. 7 An exemplary embodiment of the grid 30 used in the assembly according to the invention is shown in Figure 7.
  • the orifices 32 are produced in the form of coated diamonds circumferentially along the ring traversed by the blades 313 of the knife. This configuration has the advantage of admitting materials through a large part of the orifice and cut them under the action of the knife when they have reached the pointed end of the orifice 32, which facilitates cutting.
  • the grid 30 has positioning notches 320 adapted to cooperate with pins, not shown in the drawings, of the pump bottom 20 for position the grid 30 so that its holes 32 are opposite the holes 25 of said pump bottom.
  • the openings 333 are intended for the passage of the fixing means 33.
  • a coating 66 can be applied to the knife 31 so as to create an end face that does not have any irregularities and to avoid material windings.

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Abstract

Dispositif de dilacération dans lequel les matières sont aspirées par une pompe à travers une grille (30) ajourée devant laquelle tourne un couteau (31). Le dispositif comporte un sous-ensemble grille-couteau amovible (300), accouplé à l'extrémité de l'axe de sortie (15) de la pompe (12) au moyen d'une pièce d'accouplement (14). Ledit sous-ensemble grille-couteau (300) comportant un arbre (34) qui traverse la grille (30) et porte le couteau (31) et des moyens (50) de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau (31) par rapport à la grille (30). <IMAGE>

Description

La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif de dilacération destiné à équiper une cuvette de water-closet, usuellement appelé W.-C.. De tels dispositifs sont connus en soi, ils assurent la découpe des matières évacuées de la cuvette du W.-C. de manière à permettre leur envoi dans des tuyauteries de diamètre peu important usuellement destinées à l'évacuation des eaux usées de lavabos, douches, baignoires, ..., c'est-à-dire d'eaux ne comportant pas de matières.
Suivant un mode de réalisation mis en oeuvre de longue date et largement diffusé, l'eau de la chasse d'eau et les matières qu'elle entraíne sont amenées dans un bol à paroi ajourée qui est placé dans une enceinte formant réservoir. Un couteau, disposé au fond du bol et entraíné en rotation par un moteur électrique, assure le déchiquetage des matières en fragments qui peuvent être entraínés avec l'eau de la chasse d'eau à travers les orifices du bol et tomber dans le fond de l'enceinte où ils sont aspirés et rejetés dans la tuyauterie d'évacuation par l'action d'une pompe.
Dans un autre mode de réalisation de ces dispositifs de dilacération, les matières sont aspirées par la pompe au travers d'un montage comportant un couteau et une grille de coupe. De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les brevets français N° 1 349 257 et 69 03720 ; ils comportent un couteau entraíné en rotation devant une grille ajourée, l'axe de rotation dudit couteau étant perpendiculaire au plan de la grille.
Il a également été proposé dans les années soixante-dix un dispositif dans lequel la grille fixe est disposée diamétralement dans le conduit d'amenée des matières et comporte une ouverture globalement en V dans laquelle se déplacent les pales d'un couteau monté en rotation sur un arbre disposé axialement dans le conduit d'amenée des matières et par conséquent dans le plan de la grille.
Dans ces dispositifs, la grille est fixée dans le conduit d'amenée des matières et le couteau est porté par l'axe de la pompe. Le couteau tourne à une vitesse de l'ordre de 3000 tours par minute et doit être disposé à une distance de la grille comprise entre 2 et 6 centièmes de millimètre pour assurer la dilacération des matières dans de bonnes conditions de fonctionnement. Il est en conséquence nécessaire de contrôler de manière extrêmement précise la planéité des surfaces du couteau et de la grille, leur positionnement axial et l'espace les séparant pour que la dilacération soit effectuée convenablement et que le couteau ne frotte pas contre la grille du fait d'un mauvais alignement.
Un tel montage est très complexe à réaliser et conduit à des interventions de maintenance ou réparation quasi inexécutables sans démontage de l'appareil et renvoi en usine.
C'est pourquoi les dispositifs suivant ce second mode de réalisation sont assez peu répandus bien que donnant totalement satisfaction lorsqu'un montage précis est obtenu.
L'invention tend à proposer un dispositif suivant le second mode de réalisation de conception telle que le montage et les interventions soient simples à réaliser.
A cet effet, le dispositif de dilacération de matières selon l'invention, par exemple destiné à équiper une cuvette de water-closet, dans lequel les matières sont aspirées par une pompe à travers une grille ajourée devant laquelle tourne un couteau, est caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un sous-ensemble grille-couteau amovible accouplé à l'extrémité de l'axe de sortie de la pompe au moyen d'une pièce d'accouplement, ledit sous-ensemble grille-couteau comportant un arbre qui traverse la grille et porte le couteau et des moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau par rapport à la grille.
Le dispositif selon l'invention est encore remarquable en ce que :
  • les moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau par rapport à la grille sont constitués par un écrou,
  • les moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau par rapport à la grille sont constitués par deux écrous destinés à régler de manière indépendante les jeux axiaux le long de l'arbre et la position de la base du couteau par rapport à la surface de la grille,
  • lesdits deux écrous sont disposés soit du même côté, soit de part et d'autre de la grille,
  • le sous-ensemble grille-couteau comporte un dispositif permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre et la grille,
  • le dispositif permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre et la grille est disposé du côté de la grille opposé au couteau,
  • le dispositif permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité est constitué par un noyau formé sur l'arbre et traversé par deux alésages radiaux perpendiculaires l'un à l'autre et se traversant, d'une jupe et de deux goupilles, la première goupille étant introduite dans un alésage du noyau, l'arbre étant positionné dans la jupe et la seconde goupille étant introduite dans un alésage traversant la jupe, le noyau et la première goupille afin de permettre un mouvement de rotule entre l'arbre et la jupe,
  • le dispositif permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité est constitué par deux rondelles présentant respectivement un bossage et une cuvette globalement hémisphériques,
  • la pièce d'accouplement disposée entre l'arbre du sous-ensemble grille-couteau et l'axe de la pompe assure un accouplement souple,
  • l'arbre du sous-ensemble grille-couteau et l'axe de la pompe portent des embouts parallélépipédiques destinés à être insérés dans des orifices correspondants de la pièce d'accouplement,
  • le sous-ensemble grille-couteau est fixé à un fond de pompe dans lequel est positionnée une turbine, monté sur le boítier de la pompe,
  • ledit fond de pompe comporte un orifice central dans lequel est inséré l'arbre du sous-ensemble grille-couteau et une cheminée formée dans le prolongement dudit orifice central et s'étendant jusqu'à proximité du moyeu de la turbine,
  • les orifices de la grille ajourée ont la forme de losanges couchés circonférentiellement le long de l'anneau parcouru par les pales du couteau.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue externe schématique avec arrachage partiel d'une enceinte renfermant un dispositif de dilacération selon l'invention,
  • la figure 2 est une vue en perspective du fond de pompe portant un sous-ensemble grille-couteau selon l'invention,
  • la figure 3 est une vue en perspective éclatée et en coupe d'un premier exemple de réalisation d'un sous-ensemble grille-couteau selon l'invention,
  • la figure 4 est une vue en coupe du fond de pompe portant le sous-ensemble grille-couteau de la figure 3,
  • les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de deux modes de réalisation d'un sous-ensemble grille-couteau selon l'invention,
  • la figure 7 est une vue en plan d'une grille,
  • la figure 8 est une vue en perspective d'un couteau,
  • la figure 9 est une vue de dessus d'un couteau.
Le dispositif de dilacération des matières évacuées d'une cuvette de W.-C. comporte de manière connue une enceinte 1 dans laquelle l'eau de la chasse d'eau et les matières sont amenées par un orifice 10. Cette enceinte 1 forme un réservoir au fond duquel tombent les matières et l'eau. Une pompe électrique 12 est disposée dans l'enceinte 1 afin d'aspirer les matières et l'eau et de les envoyer dans la tubulure d'évacuation 13.
Le dispositif selon l'invention est du type dans lequel les matières et l'eau sont aspirées par la pompe 12 à travers un montage comportant une grille 30 et un couteau 31 disposé devant l'orifice d'entrée du fond de pompe 20 ce qui assure leur dilacération avant leur rejet par l'embout 21 vers la tubulure d'évacuation 13.
Comme visible à la figure 2, le fond de pompe 20 constitué par exemple par une pièce de matière plastique moulée est, dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, solidarisé au corps de pompe 12 par la mise en oeuvre de moyens d'encliquetage 22.
La grille 30 est fixée sur le fond de pompe 20 par des moyens de fixation 33, par exemple des vis.
Cette grille 30 est traversée par des orifices 32 et le couteau 31 est disposé parallèlement à la surface externe de la grille 30 de manière à couper les matières aspirées à travers lesdits orifices 32 par l'action de la pompe 12.
Suivant l'invention, on propose de constituer un sous-ensemble grille-couteau amovible 300, tel que celui représenté à la figure 3. Ce sous-ensemble grille-couteau est fabriqué de manière indépendante du reste du dispositif de dilacération ce qui permet de contrôler les états de surfaces et d'ajuster de manière précise la position relative de la grille 30 et du couteau 31 lors du montage en usine.
Le sous-ensemble 300 parfaitement ajusté est muni d'un arbre qui traverse la grille et porte le couteau, et est accouplé à l'extrémité de l'axe de sortie 15 de la pompe 12 au cours du montage du dispositif de dilacération après mis en place d'une pièce d'accouplement 14. Avantageusement, cet accouplement est réalisé à partir de l'extérieur du fond de pompe 20, il se termine par la mise en place des moyens de fixation 33 qui assurent la solidarisation de la grille et du fond de pompe 20.
Cette disposition permet de fournir un sous-ensemble 300 dont les ajustements peuvent être très précis et qui pourra être démonté, remonté ou remplacé de manière assez simple lors d'opération de maintenance ou de réparation sans que lesdits ajustements soient altérés.
Si du seul point de vue du montage mécanique, il est assez aisé de proposer un sous-ensemble comportant un couteau solidarisé à un arbre monté mobile au centre d'une plaque ajourée qui lui est perpendiculaire, la réalisation d'un tel montage de manière à permettre au couteau de tourner à environ 3000 tours par minute en restant à une distance fixe comprise entre 2 et 6 centièmes de millimètres nécessite soit un respect absolu des cotes et un usinage d'une très grande précision qui rendraient le prix du sous-ensemble tout-à-fait prohibitif, soit des aménagements particuliers.
Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 3 à 5, le sous-ensemble grille-couteau 300 comporte un arbre 34 présentant, à une première extrémité, un embout parallélépipédique 40 destiné à être positionné dans un orifice 140 de la pièce d'accouplement 14. L'arbre 34 traverse la grille 30 et porte le couteau 31 à sa seconde extrémité. Des moyens de fixation et de réglage assurent le positionnement recherché du couteau par rapport à la grille.
De manière à ne pas permettre l'insertion de matière sous les lames du couteau 31, il est nécessaire que celui-ci soit très rigidement lié à l'arbre 34 et soit maintenu parfaitement parallèle à la surface de la grille 30.
Le sous-ensemble selon l'invention comporte alors un dispositif 39 permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre 34 et la grille 30 disposé du côté de la grille 30 opposé au couteau 31 qui pourraient être engendrés lorsque l'on positionne la base du couteau parallèlement à la grille, du fait de défauts de parallélisme entre les faces perpendiculaires à l'axe des différentes pièces utilisées dans l'assemblage ou de défauts de perpendicularité entre l'arbre et lesdites différentes pièces.
Dans l'exemple représenté aux figures 3 à 5, ce dispositif 39 comporte un noyau 41 formé sur l'arbre 34, une jupe 44 et deux goupilles 42 et 43.
Le noyau 41 est constitué par une portion de l'arbre 34 ayant un diamètre plus important que le reste dudit arbre 34. Il est cylindrique et se termine par deux faces planes perpendiculaires à l'arbre 34, la première, 45, est disposée au pied de l'embout parallélépipédique 40 et la seconde, 46, est destinée à être disposée en vis-à-vis de la face supérieure de la grille 30.
La jupe 44 est une pièce tubulaire destinée à coiffer le noyau 41, son rayon interne est supérieur au rayon externe dudit noyau 41 afin qu'elle puisse se déplacer angulairement par rapport à celui-ci, elle porte un bord tombé 47 dont l'ouverture centrale à un diamètre un peu supérieur au diamètre de l'arbre 34.
Le noyau 41 est traversé par deux alésages 48, 49 radiaux, perpendiculaires l'un à l'autre et se traversant.
L'alésage 48 est de diamètre tel qu'il permette l'insertion de la goupille 42, tandis que l'alésage 49 est de diamètre tel qu'il permette l'insertion de la goupille 43.
La première goupille 42 a un diamètre supérieur au diamètre de la seconde goupille 43 et est traversée par un alésage radial permettant l'insertion de ladite goupille 43.
La jupe 44 est également traversée radialement par un alésage 49' permettant l'insertion de la goupille 43.
La longueur de la goupille 42 est sensiblement égale au diamètre du noyau 41 et la longueur de la goupille 43 est sensiblement égale au diamètre externe de la jupe 44.
Lors du montage, la goupille 42 est introduite dans l'alésage 48 du noyau 41 en étant orientée de manière telle que son alésage radial soit dans l'axe de l'alésage 49 dudit noyau 41.
L'arbre 34 est introduit par sa seconde extrémité dans la jupe 44 de manière à amener celle-ci autour du noyau 41 jusqu'à ce que son bord tombé 47 soit en appui contre la face plane 46 dudit noyau 41.
La jupe 44 est positionnée de manière telle que son alésage radial 49' soit dans le prolongement de l'alésage 49 du noyau 41 et la goupille 43 est introduite dans l'alésage traversant la jupe 44, le noyau 41 et la goupille percée 42.
Un tel montage permet un mouvement de rotule entre l'arbre 34 et la jupe 44 qui évite les usures qui pourraient être générées par des défauts d'alignement entre ces pièces.
Le sous-ensemble grille-couteau 300 représenté aux figures 3 et 4 comporte encore un coussinet de rotation 38 constitué par une rondelle plate disposée sur le bord tombé 47 de la jupe 44, la grille 30, un second coussinet de rotation 36 et le couteau 31.
Le second coussinet de rotation 36 est disposé dans un lamage 37 réalisé dans la face inférieure de la grille 30. Les dimensions axiales dudit coussinet de rotation 36 et dudit lamage 37 sont contrôlées de manière à obtenir que la surface libre du coussinet soit parallèle au plan de la surface libre de la grille 30 et disposé à une distance comprise entre 2 et 6 centième de millimètre de celle-ci. De manière à éviter des reprises d'usinage, on prévoit une série de coussinets de rotation d'épaisseurs différentes et l'on mesure la profondeur du lamage 37 afin de choisir le coussinet d'épaisseur adaptée.
Il a été constaté qu'il n'était pas intéressant d'ajuster les cotes d'épaisseur au moyen de rondelles de calage car celles-ci se déforment et s'usent très rapidement du fait de la vitesse de rotation du couteau.
Le positionnement du second coussinet de rotation 36 dans le lamage 37 de la grille permet d'éviter que des impuretés se glissent entre la base du couteau 31 et la grille 30.
Comme visible au dessin et plus spécialement sur les figures 8 et 9, le couteau 31 comporte un moyeu 310 traversé par un alésage 311 permettant son positionnement sur l'arbre 34 et un orifice oblong 312 dans lequel peut être indérée une goupille 35 assurant la liaison en rotation du couteau 31 sur l'arbre 34, et deux pales 313 assurant la coupe des matières aspirées à travers les orifices de la grille.
Les pales 313 sont parallèles l'une à l'autre et disposées de part et d'autre d'un plan diamétral, parallèlement audit plan diamétral.
Un écrou de serrage 50 termine le montage du sous-ensemble grille-couteau 300 selon l'invention en étant vissé sur la seconde extrémité de l'arbre 34, filetée à cet effet. De préférence, afin de réduire la hauteur du sous-ensemble du côté du couteau, l'écrou de serrage 50 est introduit dans une cuvette 314 usinée dans le moyeu 310 du couteau.
Dans cette forme de réalisation des figures 3 et 4, le montage du sous-ensemble 300 est réalisé et terminé par la mise en place de l'écrou 50 qui resserre les éléments les uns contre les autres afin de les disposer convenablement les uns par rapport aux autres.
L'écrou 50 est vissé jusqu'à l'obtention d'un couple de rotation du couteau prédéterminé puis bloqué par un système de frein filé, ce qui permet d'obtenir un montage par lequel on élimine les problèmes d'ajustage dus aux variations de cotes des différentes pièces du montage, arbre 34, dispositif 39, coussinets de rotation36 et 38, grille 30 et couteau 31.
Bien que donnant satisfaction, cette forme de réalisation présente le défaut de faire dépendre le jeu séparant la base du couteau de la grille de la profondeur du lamage 37 et de l'épaisseur du coussinet de rotation 36.
Les formes de réalisation représentées aux figures 5 et 6 qui vont maintenant être décrites permettent de s'affranchir de cet inconvénient.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le sous-ensemble grille-couteau 301 comporte, comme le sous-ensemble grille-couteau 300 des figures 3 et 4, un arbre 34 porteur d'un dispositif 39 permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre et la grille 30, un coussinet de rotation 38, une grille 30, un coussinet de rotation 36 disposé dans un lamage 37 de la grille 30 et un couteau 31.
A la différence du sous-ensemble grille-couteau 300 des figures 3 et 4, le sous-ensemble grille-couteau 301 est monté au moyen de deux écrous 70 et 64 destinés à régler de manière indépendante d'une part, l'empilage arbre 34, dispositif 39, grille 30, coussinets de rotation 36 et 38, lamage 37 et, d'autre part, la position de la base du couteau 31 par rapport à la surface de la grille 30.
Dans cette forme de réalisation, une entretoise 60 est ajoutée au sous-ensemble grille-couteau.
Cette entretoise 60 est globalement cylindrique, elle se termine par une collerette 61 de diamètre plus important que le diamètre courant de ladite entretoise 60, mais égal au diamètre du lamage 37 de la grille 30.
L'entretoise 60 est positionnée sur l'arbre 34 après la mise en place du coussinet de rotation 36, puis le premier écrou 70 est vissé sur l'extrémité filetée dudit arbre 34 pour serrer les différents éléments les uns contre les autres afin de rattraper les jeux axiaux. De manière à réduire la hauteur du montage, l'écrou 70 est introduit au moins en partie dans une cuvette 71 formée dans l'extrémité de l'entretoise 60.
Le montage se poursuit par la mise en place de la goupille 35 dans l'alésage constitué par l'alésage 62 de l'entretoise et 63 de l'arbre 34 et le positionnement du couteau 31 avec interposition d'un joint torique 65.
L'alésage 63 de l'arbre 34 est, comme représenté en traits fins mixtes, de section S oblongue afin que le passage nécessaire à la mise en place de la goupille 35 soit conservé malgré le coulissement de l'entretoise 60 sur ledit arbre 34 au cours du rattrapage des jeux axiaux.
Le couteau 31 est fixé en position par le serrage du second écrou 64 qui écrase le joint torique 65 jusqu'à ce que le jeu entre la base du couteau 31 et la grille 30 soit de 2 à 6 centièmes de millimètre puis blocage dudit écrou 64 avec du frein filé.
Dans cet exemple de réalisation, l'alésage interne du couteau 31 est de diamètre tel que l'entretoise 60 puisse y être positionnée.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le montage et le réglage des jeux axiaux du sous-ensemble grille-couteau 301 sont réalisés au moyen de deux écrous 64 et 70 disposés du même côté de la grille 30, du côté du couteau.
Suivant une forme de réalisation non représentée au dessin, les deux écrous de montage et de réglage peuvent être disposé du même côté de la grille 30, du côté opposé au couteau 31.
Le sous-ensemble grille-couteau 302 suivant l'exemple de réalisation de la figure 6 comporte deux écrous 170, 164 disposés de part et d'autre de ladite grille 30.
Dans cet exemple de réalisation, l'arbre 134 présente quatre parties :
  • une première partie 135, filetée, permettant la mise en place d'un embout parallélépipédique 240 destiné à être introduit dans l'orifice 140 de la pièce d'accouplement 14,
  • une seconde partie 136 de diamètre un peu supérieur à la partie 135, dont l'extrémité disposée près de ladite première partie 135 est filetée avec un pas inversé par rapport au pas du filetage de ladite première partie 135,
  • une rondelle 137 de diamètre largement supérieur à celui de la seconde partie 136 et égal au diamètre du lamage 37 de la grille 30,
  • une quatrième partie 138 filetée à son extrémité libre.
Comme précédemment, cet arbre est destiné à porter le couteau 31, des coussinets de rotation 36 et 38 disposés de part et d'autre de la grille 30, un embout 240 parallélépipédique et un dispositif 139 permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre 134 et la grille 30.
Dans la forme de réalisation de la figure 6, le dispositif 139 permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre 134 et la grille 30 est constitué par deux rondelles 141, 142 présentant respectivement un bossage 143 et une cuvette 144 globalement hémisphériques.
La rondelle 142 est immobilisée en rotation sur l'arbre 134 par la mise en place d'une goupille 146 dans un alésage 145 de l'arbre et un alésage 147 de ladite rondelle.
Dans cet exemple de réalisation, le montage comporte, autour de la seconde partie 136 de l'arbre 134, un empilage composé du coussinet de rotation 36, de la grille 30, du coussinet de rotation 38, de la rondelle 142 fixée par la goupille 146, de la rondelle 141 et du premier écrou de serrage 170 par lequel les jeux axiaux entre les différents éléments sont rattrapés. Comme visible au dessin, l'alésage 145 de l'arbre est de section oblongue afin de permettre le déplacement axial de la goupille 146 au cours du serrage.
Le couteau 31 est monté autour de la quatrième partie 138 de l'arbre 134 après la mise en place du joint torique 65 et de la goupille 35 puis fixé en position par le vissage du second écrou 164 et la pose d'un frein filé.
La description de trois exemples de réalisation du sous-ensemble grille-couteau amovible selon l'invention étant faite, nous revenons à la figure 4 pour étudier sa mise en oeuvre.
De manière connue en soi, l'axe 15 de la pompe 12 porte une turbine 23 tournant dans le fond de pompe 20 afin d'aspirer l'eau de la chasse d'eau et les matières présentes au fond du réservoir 1 à travers les orifices 25 dudit fond de pompe.
Pour le montage du sous-ensemble grille-couteau amovible selon l'invention, l'extrémité de l'axe 15 de pompe porte un embout parallélépipédique 16 destiné à être inséré dans un orifice 146 de la pièce d'accouplement 14.
La pièce d'accouplement 14 est de préférence une pièce en matière plastique procurant une certaine souplesse à l'accouplement entre l'axe 15 de la pompe 12 et l'arbre 34, 134 du sous-ensemble grille-couteau amovible selon l'invention.
Lorsque le fond de pompe 20 est positionné sur le boítier de la pompe 12, le sous-ensemble grille-couteau selon l'invention est présenté en face de l'orifice central 26 dudit fond de pompe 20, l'arbre 34 est enfilé dans l'orifice central 26 jusqu'à ce que l'embout 40, 240 soit positionné dans l'orifice 140 de la pièce d'accouplement 14.
La grille 30 est alors fixée sur le fond de pompe par la mise en place des moyens de fixation 33.
Comme visible à la figure 4, une cheminée 24 formée dans le prolongement de l'orifice central 26 s'étend jusqu'à proximité du moyeu de la turbine 23. Cette cheminée 24 enferme la liaison entre l'axe 15 de la pompe et 34 ou 134 du sous-ensemble grille-couteau de manière à éviter les effets de vortex et l'enroulement de matières autour de ceux-ci.
Un exemple de réalisation de la grille 30 mise en oeuvre dans le montage selon l'invention est représenté à la figure 7.
Les orifices 32 sont réalisés sous forme de losanges couchés circonférentiellement le long de l'anneau parcouru par les pales 313 du couteau. Cette configuration présente l'intérêt d'admettre les matières à travers une partie large de l'orifice et de les couper sous l'action du couteau lorsqu'elle sont parvenues dans l'extrémité pointue de l'orifice 32, ce qui facilite la coupe.
La grille 30 présente des encoches de positionnement 320 adaptées à coopérer avec des pions, non représentés aux dessins, du fond de pompe 20 pour positionner la grille 30 de manière telle que ses orifices 32 soient en face des orifices 25 dudit fond de pompe.
Les ouvertures 333 sont destinées au passage des moyens de fixation 33.
Comme visible à la figure 5, un revêtement 66 peut être appliqué sur le couteau 31 de manière à créer une face d'extrémité ne présentant pas d'irrégularités et à éviter ainsi les enroulements de matière.

Claims (14)

  1. Dispositif de dilacération de matières, par exemple destiné à équiper une cuvette de water-closet, dans lequel les matières sont aspirées par une pompe (12) à travers une grille (30) ajourée devant laquelle tourne un couteau (31), caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un sous-ensemble grille-couteau amovible (300, 301, 302), accouplé à l'extrémité de l'axe de sortie (15) de la pompe (12) au moyen d'une pièce d'accouplement (14), ledit sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) comportant un arbre (34, 134) qui traverse la grille (30) et porte le couteau (31) et des moyens (50 ; 70, 64 ; 170, 164) de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau (31) par rapport à la grille (30).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau (31) par rapport à la grille (30) sont constitués par un écrou (50).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau (31) par rapport à la grille (30) sont constitués par deux écrous (70, 64 ; 170, 164) destinés à régler de manière indépendante les jeux axiaux le long de l'arbre (34, 134) et la position de la base du couteau (31) par rapport à la surface de la grille (30).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux écrous (70, 64) sont disposés du même côté de la grille (30).
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux écrous (170, 164) sont disposés de part et d'autre de la grille (30).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) comporte un dispositif (39) permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (34, 134) et la grille (30).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif (39) permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (34, 134) et la grille (30) est disposé du côté de la grille (30) opposé au couteau (31).
  8. Dispositif selon la revendication 6 ou selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (39) permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité est constitué par un noyau (41), traversé par deux alésages (48, 49) radiaux perpendiculaires l'un à l'autre et se traversant, d'une jupe (44) et de deux goupilles (42, 43), la première goupille (42) étant introduite dans un alésage (48) du noyau (41), l'arbre (34) étant positionné dans la jupe (44) et la seconde goupille (43) étant introduite dans un alésage traversant la jupe (44), le noyau (41) et la première goupille (42) afin de permettre un mouvement de rotule entre l'arbre (34) et la jupe (44).
  9. Dispositif selon la revendication 6 ou selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (139) permettant un rattrapage des défauts de perpendicularité est constitué par deux rondelles (141, 142) présentant respectivement un bossage (143) et une cuvette (144) globalement hémisphériques.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement souple (14) disposée entre l'arbre (34, 134) du sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) et l'axe (15) de la pompe (12) assure un accouplement souple.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre (34, 134 ; 15) du sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) et l'axe de la pompe (12) portent des embouts (40, 240 ; 16) parallélépipédiques destinés à être insérés dans des orifices (140, 146) correspondants de la pièce d'accouplement (14).
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) est fixé à un fond de pompe (20) dans lequel est positionnée une turbine (23), monté sur le boítier de la pompe (12).
  13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit fond de pompe (20) comporte un orifice central (26) dans lequel est inséré l'arbre (34, 134) du sous-ensemble grille-couteau (300, 301, 302) et une cheminée (24) formée dans le prolongement dudit orifice central (26), et s'étendant jusqu'à proximité du moyeu de la turbine (23).
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices (32) de la grille ajourée (30) ont la forme de losanges couchés circonférentiellement le long de l'anneau parcouru par les pales (313) du couteau.
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