EP1310676A1 - Pumping device with Moineau pump - Google Patents

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EP1310676A1
EP1310676A1 EP02292711A EP02292711A EP1310676A1 EP 1310676 A1 EP1310676 A1 EP 1310676A1 EP 02292711 A EP02292711 A EP 02292711A EP 02292711 A EP02292711 A EP 02292711A EP 1310676 A1 EP1310676 A1 EP 1310676A1
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EP
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rotor
connecting rod
driving shaft
cavity
pumping device
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EP02292711A
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German (de)
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Jean-Pierre Marielle
Jean-Paul Wautelet
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PCM Pompes
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PCM Pompes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0065—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement

Definitions

  • the ball 15 forms a offset rotary joint compatible with the double rotation movement inherent in the pump Sparrow (rotational movement of the rotor around its own axis and rotational movement of the rotor axis in reverse around the stator axis) and suitable for authorize a significant mutual inclination of the connecting rod 5 relative to the end of the rotor 2 or of the driving shaft 3, respectively, when rotating the driving shaft driving the rotor.
  • the connecting rod 5 can be constituted by the assembly of three parts, namely a rigid bar, in particular metallic (for example steel) forming the aforementioned connecting rod 13 - it may be in particular of a round section of steel in diameter suitable and cut to the desired length - and two metallic spheres (especially steel) which are attached and secured to the front ends of the rigid bar.
  • a rigid bar in particular metallic (for example steel) forming the aforementioned connecting rod 13 - it may be in particular of a round section of steel in diameter suitable and cut to the desired length - and two metallic spheres (especially steel) which are attached and secured to the front ends of the rigid bar.
  • metallic spheres especially steel

Abstract

The pump (1) has an interior helicoidal rotor (2) with a helicoidal stator cavity and motors. A driving rod (5) is coupled by couplings (6,7) to a driving shaft (3) and to an end of the rotor. Each coupling comprises a spherical head (12) fixed to the rod and received in a cylindrical cavity (14) coaxially fixed to the end of the rotor. A ball (15) is part sheltered in a dish (16) of the spherical head and part in a lateral recess (19) of the cavity.

Description

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs de pompage comprenant une pompe à cavités progressives ou pompes Moineau avec un rotor hélicoïdal intérieur à une cavité hélicoïdale d'un stator, des moyens moteurs avec un arbre menant sensiblement coaxial à la cavité du stator, et une bielle d'entraínement qui est interposée entre l'arbre menant des moyens moteurs et une extrémité du rotor auxquels elle est accouplée par des moyens d'accouplement respectifs agencés pour que ladite bielle puisse accompagner le double mouvement de rotation du rotor (rotation du rotor autour de son propre axe et rotation de l'axe du rotor autour de l'axe de la cavité du stator).The present invention relates to improvements supplied to pumping devices comprising a progressive cavity pump or sparrow pumps with a helical rotor inside a helical cavity of a stator, motor means with a driving shaft substantially coaxial with the stator cavity, and a connecting rod which is interposed between the shaft leading to motor means and one end of the rotor to which it is coupled by respective coupling means arranged so that said rod can accompany double rotor rotation movement (rotor rotation around of its own axis and rotation of the rotor axis around the axis of the stator cavity).

Compte tenu du double mouvement de rotation du rotor, d'une part, et de l'absence de coaxialité du rotor et de l'arbre menant des moyens moteurs, d'autre part, la bielle occupe une position inclinée et, au cours de son mouvement de rotation, elle se déplace selon une enveloppe conique. Il en résulte l'obligation d'accoupler la bielle à l'arbre menant des moyens moteurs et à l'extrémité du rotor de façon qu'elle puisse occuper une position inclinée par rapport aux axes respectifs, parallèles mais non coaxiaux, de ceux-ci en même temps qu'elle assume sa fonction de transmission du couple.Given the double rotational movement of the rotor, on the one hand, and the absence of coaxiality of the rotor and of the shaft driving the driving means, on the other hand, the connecting rod occupies an inclined position and, during its rotational movement, it moves in an envelope conical. This results in the obligation to couple the connecting rod to the shaft leading to the driving means and to the end of the rotor so that it can occupy a position inclined with respect to the respective axes, parallel but non-coaxial, of these at the same time as it assumes its torque transmission function.

Pour satisfaire cette obligation, il est courant de réaliser la bielle sous forme d'un barreau métallique et de prévoir des accouplements appropriés entre ses deux extrémités et respectivement l'arbre menant des moyens moteurs et l'extrémité du rotor. De nombreux types d'accouplement sont connus dans ce contexte. Un accouplement cardan classique ne permettant pas une inclinaison suffisante de la bielle (ou exigeant alors une bielle de longueur importante), on connaít notamment diverses réalisations d'accouplement dérivées de l'accouplement cardan, mais autorisant des inclinaisons plus importantes, et donc permettant de réaliser des bielles plus courtes.To meet this obligation, it is common to make the rod in the form of a metal bar and to provide appropriate couplings between its two ends and respectively the shaft leading means motors and the rotor end. Many types are known in this context. A classic cardan coupling not allowing a sufficient inclination of the connecting rod (or requiring a connecting rod of significant length), we know in particular various mating designs derived from the cardan coupling, but allowing inclinations more important, and therefore allowing to realize shorter connecting rods.

Toutefois ces accouplements connus présentent l'inconvénient d'être constitués d'un nombre élevé de pièces, ce qui en accroít le coût de fabrication et le coût d'entretien.However, these known couplings have the disadvantage of being made up of a large number of parts, which increases the manufacturing cost and maintenance cost.

En outre, certaines de ces pièces, mutuellement rotatives, sont assemblées par l'intermédiaire d'axes de rotation ou de pivotement. Or, la bielle doit être en mesure de supporter des efforts de compression axiaux générés par les réactions du rotor de pompe en cours de fonctionnement : les axes précités doivent notamment être en mesure d'encaisser ces efforts sans rupture, ce qui conduit à les surdimensionner.In addition, some of these pieces, mutually rotary, are assembled by means of axes rotation or pivoting. However, the connecting rod must be in able to withstand axial compression forces generated by the reactions of the pump rotor during operation: the aforementioned axes must in particular be able to withstand these efforts without breaking, which leads to oversize them.

L'invention a essentiellement pour but de proposer un agencement perfectionné d'accouplement propre à autoriser une inclinaison importante de la bielle - et donc de conduire à un raccourcissement de cette bielle - tout en ne comportant qu'un nombre très restreint de pièces constitutives qui ne font appel à aucun axe d'articulation, et qui par conséquent est propre à supporter sans endommagement des efforts élevés de réaction axiaux, les pièces constitutives étant simples et peu coûteuses.The object of the invention is essentially to propose an improved coupling arrangement specific to allow a significant inclination of the connecting rod - and therefore lead to a shortening of this connecting rod - while having only a very limited number of constituent parts which do not use any axis of articulation, and which consequently is specific to withstand without damage the high efforts of axial reaction, the constituent parts being simple and inexpensive.

A ces fins, un dispositif de pompage tel que mentionné au préambule se caractérise, étant agencé conformément à l'invention, en ce que chacun desdits moyens d'accouplement comprend

  • une tête sphérique solidaire de la bielle, respectivement de l'extrémité du rotor ou de l'arbre menant,
  • une cavité cylindrique de révolution de même diamètre que la susdite tête sphérique pour recevoir celle-ci et solidaire coaxialement de l'extrémité du rotor ou de l'arbre menant, respectivement de la bielle, et
  • une bille abritée, pour partie, dans une cuvette en calotte sphérique de forme complémentaire pratiquée dans la tête sphérique qui est disposée de manière que son axe soit sensiblement perpendiculaire à l'axe de la bielle, respectivement de l'extrémité du rotor ou de l'arbre menant, et, pour partie, dans un évidement latéral de dimensions complémentaires pratiqué dans la cavité cylindrique de révolution,
ce grâce à quoi la bille forme une articulation rotative désaxée et compatible avec le mouvement de la double rotation inhérent à la pompe Moineau et propre à autoriser une inclinaison mutuelle sensible de la bielle par rapport à l'extrémité du rotor ou de l'arbre menant, respectivement, lors de la rotation de l'arbre menant entraínant le rotor.For these purposes, a pumping device as mentioned in the preamble is characterized, being arranged in accordance with the invention, in that each of said coupling means comprises
  • a spherical head secured to the connecting rod, respectively to the end of the rotor or of the driving shaft,
  • a cylindrical cavity of revolution of the same diameter as the aforementioned spherical head to receive the latter and coaxially secured to the end of the rotor or of the driving shaft, respectively of the connecting rod, and
  • a ball sheltered, in part, in a bowl in a spherical cap of complementary shape formed in the spherical head which is arranged so that its axis is substantially perpendicular to the axis of the connecting rod, respectively from the end of the rotor or of the 'driving shaft, and, in part, in a lateral recess of complementary dimensions made in the cylindrical cavity of revolution,
this whereby the ball forms an offset offset articulation compatible with the movement of the double rotation inherent in the sparrow pump and suitable for authorizing a significant mutual inclination of the connecting rod relative to the end of the rotor or of the driving shaft , respectively, during the rotation of the driving shaft driving the rotor.

Dans un mode de réalisation préféré, la tête sphérique est solidaire de la bielle et la cavité cylindrique de révolution est prévue sur l'extrémité du rotor, respectivement sur l'arbre menant. Dans un exemple de mise en oeuvre simple, on profite du fait que de telles têtes sphériques sont couramment disponibles dans le commerce : on peut alors faire en sorte que la bielle comprenne un barreau rigide formant une tige de bielle aux extrémités respectives de laquelle sont solidarisées (notamment par soudure) deux têtes sphériques. In a preferred embodiment, the head spherical is integral with the connecting rod and the cavity cylindrical of revolution is provided on the end of the rotor, respectively on the driving shaft. In an example simple implementation, we take advantage of the fact that such spherical heads are commonly available in the trade: we can then arrange for the connecting rod includes a rigid bar forming a connecting rod rod respective ends of which are secured (in particular by welding) two spherical heads.

Dans un mode de réalisation de conception simple, la cavité cylindrique de révolution est définie dans une douille creuse solidaire de l'extrémité du rotor ou de l'arbre menant et le susdit évidement latéral prévu dans ladite cavité est défini par un trou traversant radialement la paroi latérale de ladite douille et par une bague rapportée sur la paroi externe de ladite douille pour obturer extérieurement le susdit trou. Notamment, la bague externe est fixée à la douille par au moins une vis radiale.In a simple design embodiment, the cylindrical cavity of revolution is defined in a hollow socket integral with the end of the rotor or the driving shaft and the aforesaid lateral recess provided in said cavity is defined by a through hole radially the side wall of said socket and by a ring attached to the outer wall of said socket to seal the above-mentioned hole externally. In particular, the outer ring is fixed to the socket by at least one screw radial.

Grâce aux dispositions qui viennent d'être énoncées, on constitue un accouplement dans lequel la bille assume la double fonction d'articulation rotative et d'organe de transmission des efforts axiaux : ainsi il n'existe plus d'axe de pivotement. Au surplus, le nombre des pièces composantes est réduit et leur assemblage est simple sans qu'il soit nécessaire d'exécuter des usinages complexes. Enfin, conformément au but poursuivi, la bielle est susceptible d'inclinaisons notables, de sorte qu'il est possible d'envisager un raccourcissement sensible de la bielle entraínant une plus grande compacité du dispositif de pompage.Thanks to the provisions which have just been stated, we constitute a coupling in which the ball assumes the double function of rotary articulation and organ for transmitting axial forces: thus it there is no longer a pivot axis. In addition, the number component parts is reduced and their assembly is simple without the need to perform machining complex. Finally, in accordance with the aim pursued, the connecting rod is susceptible to notable inclinations, so it is possible to consider a significant shortening of the rod resulting in greater compactness of the pumping device.

On peut encore obtenir des inclinaisons plus prononcées de la bielle en prévoyant que la partie annulaire de la paroi interne de la douille située entre ledit évidement latéral et l'extrémité de la douille soit de conformation tronconique.We can still get more inclinations pronounced from the connecting rod providing that the part annular of the inner wall of the socket located between said lateral recess and the end of the socket either of frustoconical conformation.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation préférés donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels :

  • la figure 1 est une vue de côté de la partie d'un dispositif de pompage à pompe à cavités progressives plus spécifiquement visée par la présente invention ;
  • la figure 2 est une vue en coupe de côté, à échelle agrandie, d'un accouplement visible à la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 2 ; et
  • la figure 4 est une variante de réalisation de l'accouplement de la figure 2.
The invention will be better understood on reading the detailed description which follows of certain preferred embodiments given solely by way of non-limiting examples. In this description, reference is made to the appended drawings in which:
  • Figure 1 is a side view of the portion of a progressive cavity pump pumping device more specifically covered by the present invention;
  • Figure 2 is a side sectional view, on an enlarged scale, of a coupling visible in Figure 1;
  • Figure 3 is a cross-sectional view along line III-III of Figure 2; and
  • FIG. 4 is an alternative embodiment of the coupling of FIG. 2.

En se reportant tout d'abord à la figure 1, un dispositif de pompage concerné par l'invention comporte

  • une pompe à cavités progressives ou pompe Moineau 1 avec un rotor hélicoïdal 2 qui est intérieur à une cavité hélicoïdale d'un stator (non montré) ;
  • des moyens moteurs (non montrés) ayant un arbre de sortie ou arbre menant 3 qui est coaxial (axe 4) à la cavité hélicoïdale du stator ; et
  • une bielle d'entraínement 5 qui est interposée entre une extrémité du rotor 2 et l'arbre menant 3 auxquels elle est accouplée par des moyens d'accouplement respectifs 6, 7.
Referring first to Figure 1, a pumping device concerned by the invention comprises
  • a progressive cavity pump or Moineau pump 1 with a helical rotor 2 which is inside a helical cavity of a stator (not shown);
  • motor means (not shown) having an output shaft or driving shaft 3 which is coaxial (axis 4) with the helical cavity of the stator; and
  • a drive rod 5 which is interposed between one end of the rotor 2 and the drive shaft 3 to which it is coupled by respective coupling means 6, 7.

Il est connu que, dans une pompe Moineau, le rotor 2 est animé d'un double mouvement de rotation, à savoir une rotation du rotor 2 autour de son propre axe 8 (flèche 9) et une rotation de sens inverse de son axe 8 autour de l'axe 4 de la cavité statorique (flèche 10). Les moyens d'accouplement 6, 7 sont donc agencés pour que la bielle 5 puisse accompagner la double rotation de l'extrémité du rotor alors que l'arbre menant 3 tourne autour de l'axe 4 (flèche 11).It is known that, in a Moineau pump, the rotor 2 is driven by a double rotational movement, namely a rotation of the rotor 2 around its own axis 8 (arrow 9) and an opposite rotation of its axis 8 around axis 4 of the stator cavity (arrow 10). Ways coupling 6, 7 are therefore arranged so that the connecting rod 5 can accompany the double rotation of the end of the rotor while the driving shaft 3 rotates around the axis 4 (arrow 11).

Les moyens d'accouplement 6 entre la bielle 5 et l'extrémité du rotor 2 et les moyens d'accouplement 7 entre la bielle 5 et l'arbre menant 3 sont identiques et sont disposés avec la même orientation radiale par rapport à la bielle, comme visible à la figure 1. Aux figures 2 et 3 ont été représentés à plus grande échelle, à titre d'exemple, les moyens d'accouplement 7 entre la bielle 5 et l'arbre menant 3.The coupling means 6 between the connecting rod 5 and the end of the rotor 2 and the coupling means 7 between the connecting rod 5 and the driving shaft 3 are identical and are arranged with the same radial orientation with respect to with the connecting rod, as visible in FIG. 1. In FIGS. 2 and 3 were represented on a larger scale, as for example, the coupling means 7 between the connecting rod 5 and the tree leading 3.

Les moyens d'accouplement 7 comprennent :

  • une tête sphérique 12 solidaire de l'extrémité correspondante de la tige de bielle 13 et disposée coaxialement à celle-ci ;
  • une cavité cylindrique de révolution 14 de même diamètre que la tête sphérique 12 pour recevoir celle-ci, cette cavité 14 étant solidaire coaxialement de l'extrémité de l'arbre menant 3 ; et
  • une bille 15 abritée, pour partie, dans une cuvette 16 en calotte sphérique de forme complémentaire creusée dans la tête sphérique 12 de manière que son axe 17 soit sensiblement perpendiculaire à l'axe 18 de la bielle 13 et, pour partie, dans un évidement latéral 19 de dimensions complémentaires creusé dans la paroi définissant la cavité cylindrique 14.
The coupling means 7 include:
  • a spherical head 12 secured to the corresponding end of the connecting rod 13 and arranged coaxially therewith;
  • a cylindrical cavity of revolution 14 of the same diameter as the spherical head 12 to receive the latter, this cavity 14 being coaxially secured to the end of the driving shaft 3; and
  • a ball 15 sheltered, in part, in a bowl 16 in a spherical cap of complementary shape hollowed out in the spherical head 12 so that its axis 17 is substantially perpendicular to the axis 18 of the connecting rod 13 and, in part, in a recess lateral 19 of complementary dimensions hollowed out in the wall defining the cylindrical cavity 14.

Grâce à cet agencement, la bille 15 forme une articulation rotative désaxée et compatible avec le mouvement de la double rotation inhérent à la pompe Moineau (mouvement de rotation du rotor autour de son propre axe et mouvement de rotation de l'axe du rotor en sens inverse autour de l'axe du stator) et propre à autoriser une inclinaison mutuelle sensible de la bielle 5 par rapport à l'extrémité du rotor 2 ou de l'arbre menant 3, respectivement, lors de la rotation de l'arbre menant entraínant le rotor.Thanks to this arrangement, the ball 15 forms a offset rotary joint compatible with the double rotation movement inherent in the pump Sparrow (rotational movement of the rotor around its own axis and rotational movement of the rotor axis in reverse around the stator axis) and suitable for authorize a significant mutual inclination of the connecting rod 5 relative to the end of the rotor 2 or of the driving shaft 3, respectively, when rotating the driving shaft driving the rotor.

De façon avantageuse en raison du coût réduit qui résulte d'une telle structure, la bielle 5 peut être constituée par l'assemblage de trois pièces, à savoir un barreau rigide notamment métallique (par exemple en acier) formant la tige de bielle précitée 13 - il peut s'agir en particulier d'un tronçon de rond en acier de diamètre approprié et sectionné à la longueur souhaitée - et deux sphères métalliques (notamment en acier) qui sont rapportées et solidarisées sur les extrémités frontales du barreau rigide. De telles sphères sont disponibles dans le commerce ; il suffit de former un plat de manière à pouvoir les solidariser sur l'extrémité frontale du barreau par tout moyen approprié, par exemple de préférence par soudure.Advantageously due to the reduced cost which results from such a structure, the connecting rod 5 can be constituted by the assembly of three parts, namely a rigid bar, in particular metallic (for example steel) forming the aforementioned connecting rod 13 - it may be in particular of a round section of steel in diameter suitable and cut to the desired length - and two metallic spheres (especially steel) which are attached and secured to the front ends of the rigid bar. Such spheres are available in the trade ; just form a dish so that ability to secure them on the front end of the bar by any appropriate means, for example preferably by welding.

De la même manière, la cavité cylindrique 14 peut être usinée directement dans l'extrémité élargie du rotor et de l'arbre menant, cette extrémité élargie formant alors une douille creuse 20 intégrale avec le rotor ou l'arbre menant (cas illustré à la figure 2). Mais, là encore, la douille creuse 20 pourrait être usinée sous forme d'une pièce indépendante rapportée ensuite et solidarisée (notamment soudée) sur l'extrémité frontale du rotor ou de l'arbre menant.Likewise, the cylindrical cavity 14 can be machined directly into the enlarged end of the rotor and the leading tree, this enlarged end forming then a hollow socket 20 integral with the rotor or the driving shaft (case illustrated in Figure 2). But the still, the hollow socket 20 could be machined under form of an independent piece then added and secured (in particular welded) to the front end of the rotor or drive shaft.

Quelle que soit la solution retenue, l'évidement 19 prévu latéralement dans la cavité 14 est, de façon structurellement simple, défini par un trou traversant 21 percé à travers la paroi latérale de la douille 20. Une fois la tête sphérique 12 introduite dans la cavité 14 de la douille 20 avec la cuvette 16 disposée en regard du trou traversant 21 et une fois la bille 15 introduite dans le trou 21 depuis l'extérieur, une bague 22 est rapportée sur la douille 20, extérieurement à celle-ci, afin d'obturer le trou 21 et de retenir la bille. Cette bague pourrait être vissée sur la surface externe filetée de la douille. Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 3, cependant, la fixation est obtenue à l'aide d'une ou plusieurs vis radiales de blocage 23 engagées dans des alésages respectifs alignés de la bague 22 et de la paroi de la douille 20 (voir figure 3).Whatever solution is chosen, the recess 19 provided laterally in the cavity 14 is, so structurally simple, defined by a through hole 21 drilled through the side wall of the socket 20. A times the spherical head 12 introduced into the cavity 14 of the socket 20 with the bowl 16 arranged opposite the through hole 21 and once the ball 15 inserted into the hole 21 from the outside, a ring 22 is attached on the sleeve 20, outside of it, so close hole 21 and retain the ball. This ring could be screwed onto the external threaded surface of the socket. In the example illustrated in Figures 1 and 3, however, fixation is achieved using one or more several radial locking screws 23 engaged in respective aligned bores of ring 22 and wall of the socket 20 (see FIG. 3).

Les dimensions de l'évidement 19 doivent être telles que la bille 15 y soit reçue à libre rotation, mais sans jeu substantiel autre que le jeu fonctionnel.The dimensions of the recess 19 must be such that ball 15 is received therein at free rotation, but without substantial play other than functional play.

Grâce à cet agencement, dans chacun des moyens d'accouplement 6, 7, la bille 15 assume la double fonction, d'une part, de pivot ou d'articulation rotative de la bielle 5 par rapport à l'arbre menant 3 ou de l'extrémité du rotor 2, et ce dans toutes les directions, et, d'autre part, d'organe de transmission des efforts rotatifs entre l'arbre menant 3 et la bielle 5 et entre la bielle 5 et le rotor 2 et d'organe de transmission des efforts axiaux de réaction entre le rotor 2 et la bielle 5 et entre la bielle 5 et l'arbre menant 3. Il s'agit d'une structure simple, avec peu de pièces composantes, et notamment dépourvue d'axes, d'une très grande robustesse mécanique, et d'un coût modique.Thanks to this arrangement, in each of the means 6, 7, ball 15 assumes double function, on the one hand, of pivot or rotary articulation of the connecting rod 5 relative to the driving shaft 3 or the end of the rotor 2, in all directions, and, on the other hand, of force transmission organ rotating between the driving shaft 3 and the connecting rod 5 and between the connecting rod 5 and rotor 2 and transmission member axial reaction forces between the rotor 2 and the connecting rod 5 and between the connecting rod 5 and the driving shaft 3. It is a simple structure, with few component parts, and especially devoid of axes, very robust mechanical, and inexpensive.

Au surplus, et il s'agit là d'un avantage important recherché conformément à l'invention, la bielle 5 est susceptible d'une inclinaison très prononcée par rapport à l'arbre menant 3 et à l'extrémité du rotor 2, sans qu'il existe de point dur lors de la rotation. A titre d'exemple il est possible d'atteindre des inclinaisons de la bielle de l'ordre de 5° avec un fonctionnement parfaitement satisfaisant.In addition, and this is an advantage important sought in accordance with the invention, the connecting rod 5 is susceptible to a very pronounced inclination by relative to the driving shaft 3 and to the end of the rotor 2, without there being a hard point during rotation. AT as an example it is possible to reach inclinations of the connecting rod of the order of 5 ° with a perfectly satisfactory operation.

Au surplus, en raison même de ces inclinaisons élevées rendues possibles par la structure conforme à l'invention, il devient envisageable de corrélativement raccourcir la bielle 5, c'est-à-dire de mettre en oeuvre une tige de bielle 13 plus courte, ce qui conduit à un dispositif de pompage globalement plus compact donnant en cela satisfaction aux souhaits des utilisateurs. Dans un exemple typique, pour une inclinaison de la bielle de l'ordre de 5°, on peut donner à la bielle une longueur de l'ordre de 135 mm (alors que classiquement une inclinaison maximale de la bielle de l'ordre de 1 à 2° conduit à donner à la bielle une longueur de l'ordre de 675 mm pour les mêmes conditions de fonctionnement).In addition, because of these inclinations made possible by the structure conforming to the invention, it becomes possible to correlatively shorten the connecting rod 5, that is to say to implement a shorter connecting rod rod 13, which leads to a overall more compact pumping device giving it satisfies the wishes of the users. In one typical example, for an inclination of the connecting rod around 5 °, we can give the connecting rod a length of around 135 mm (while conventionally an inclination maximum of the rod of the order of 1 to 2 ° leads to give the connecting rod a length of about 675 mm to the same operating conditions).

On peut encore accroítre sensiblement l'inclinaison de la bielle 5 par rapport à l'arbre menant 3 et à l'extrémité du rotor 2 en dégageant mieux l'entrée de la douille creuse 20. Comme illustré à la figure 4, on peut agencer la portion annulaire de la cavité 14 qui est comprise entre la face frontale de la douille 20 et le trou traversant 21 sous la forme d'une zone tronconique 24, qui peut présenter une conicité pouvant aller jusqu'à environ 10°. Ainsi, l'inclinaison de la bielle 5 peut être accrue de façon notable jusqu'à atteindre maintenant une valeur de l'ordre de 10°.We can still significantly increase the inclination of the connecting rod 5 relative to the driving shaft 3 and at the end of the rotor 2, clearing the inlet better of the hollow bushing 20. As illustrated in FIG. 4, we can arrange the annular portion of the cavity 14 which is between the front face of the socket 20 and the through hole 21 in the form of a frustoconical zone 24, which may have a taper of up to about 10 °. Thus, the inclination of the connecting rod 5 can be significantly increased to now reach a value of the order of 10 °.

On notera également que la structure adoptée pour les moyens d'accouplement conduit à une solidarisation et une désolidarisation très simples de chaque extrémité de la bielle vis-à-vis de l'organe respectif auquel elle est accouplée. Par exemple, pour ce qui concerne l'accouplement 6 entre la bielle 5 et le rotor 2, il suffit de démonter le stator et de le dégager axialement du rotor tout en soutenant celui-ci ; puis d'élever le rotor en le maintenant parallèle à sa position initiale, ce qui accroít progressivement l'inclinaison relative du rotor et de la bielle, jusqu'à ce que la bille 15 puisse se dégager de l'évidement 19 ; ensuite de quoi le rotor 1 et la bielle 5 peuvent être dégagés l'un de l'autre. It should also be noted that the structure adopted for the coupling means leads to a connection and a very simple decoupling of each end of the connecting rod vis-à-vis the respective organ to which it is mated. For example, with regard to the coupling 6 between the connecting rod 5 and the rotor 2, it just disassemble the stator and release it axially of the rotor while supporting it; then raise the rotor by keeping it parallel to its initial position, which gradually increases the relative inclination of the rotor and connecting rod, until ball 15 can disengage from the recess 19; then what rotor 1 and the connecting rod 5 can be released from each other.

D'après les explications qui précèdent, on comprendra que, pour l'un et l'autre des moyens d'accouplement 6 et 7, les positions de la tête sphérique 12 avec sa bille 15 et de la douille 20 sont des positions relatives et que les organes en question peuvent être inversés, c'est-à-dire la douille 20 avec sa bague 22 être montée en bout de la tige de bielle 13 et la tête sphérique 12 avec sa bille 15 être montée en bout de l'arbre menant 3, respectivement de l'extrémité du rotor 2.From the above explanations, we will understand that, for both means coupling 6 and 7, the positions of the ball head 12 with its ball 15 and socket 20 are positions relative and that the organs in question can be inverted, i.e. the socket 20 with its ring 22 be mounted at the end of the connecting rod 13 and the head spherical 12 with its ball 15 be mounted at the end of the shaft driving 3, respectively from the end of the rotor 2.

Claims (6)

Dispositif de pompage comprenant une pompe à cavités progressives ou pompe Moineau (1) avec un rotor hélicoïdal (2) intérieur à une cavité hélicoïdale d'un stator, des moyens moteurs avec un arbre menant (3) sensiblement coaxial à la cavité du stator, et une bielle d'entraínement (5) qui est interposée entre l'arbre menant (3) des moyens moteurs et une extrémité du rotor (2) auxquels elle est accouplée par des moyens d'accouplement respectifs (7, 6) agencés pour que ladite bielle (5) puisse accompagner le double mouvement de rotation du rotor (2) (rotation (9) du rotor autour de son propre axe et rotation (10) de l'axe du rotor autour de l'axe de la cavité du stator),
   caractérisé en ce que chacun desdits moyens d'accouplement (6, 7) comprend une tête sphérique (12) solidaire de la bielle (5), respectivement de l'extrémité du rotor (2) ou de l'arbre menant (3), une cavité cylindrique de révolution (14) de même diamètre que la susdite tête sphérique (12) pour recevoir celle-ci et solidaire coaxialement de l'extrémité du rotor (2) ou de l'arbre menant (3), respectivement de la bielle (5), et une bille (15) abritée, pour partie, dans une cuvette (16) en calotte sphérique de forme complémentaire pratiquée dans la tête sphérique (15) qui est disposée de manière que son axe (17) soit sensiblement perpendiculaire à l'axe (18) de la bielle (5), respectivement de l'extrémité du rotor (2) ou de l'arbre menant (3), et, pour partie, dans un évidement latéral (19) de dimensions complémentaires pratiqué dans la cavité cylindrique de révolution (14), ce grâce à quoi la bille (15) forme une articulation rotative désaxée et compatible avec le mouvement de la double rotation inhérent à la pompe Moineau et propre à autoriser une inclinaison mutuelle sensible de la bielle (5) par rapport à l'extrémité du rotor (2) ou de l'arbre menant (3), respectivement, lors de la rotation de l'arbre menant entraínant le rotor.Pumping device comprising a progressive cavity pump or Moineau pump (1) with a helical rotor (2) inside a helical cavity of a stator, motor means with a driving shaft (3) substantially coaxial with the stator cavity, and a drive rod (5) which is interposed between the drive shaft (3) of the drive means and one end of the rotor (2) to which it is coupled by respective coupling means (7, 6) arranged so that said connecting rod (5) can accompany the double rotational movement of the rotor (2) (rotation (9) of the rotor around its own axis and rotation (10) of the rotor axis around the axis of the stator cavity )
characterized in that each of said coupling means (6, 7) comprises a spherical head (12) integral with the connecting rod (5), respectively with the end of the rotor (2) or of the driving shaft (3), a cylindrical cavity of revolution (14) of the same diameter as the aforementioned spherical head (12) for receiving the latter and coaxially secured to the end of the rotor (2) or the driving shaft (3), respectively of the connecting rod (5), and a ball (15) sheltered, in part, in a bowl (16) in a spherical cap of complementary shape formed in the spherical head (15) which is arranged so that its axis (17) is substantially perpendicular to the axis (18 ) of the connecting rod (5), respectively of the end of the rotor (2) or of the driving shaft (3), and, in part, in a lateral recess (19) of complementary dimensions formed in the cylindrical cavity of revolution (14) this whereby the ball (15) forms a rotational articulation offset and compatible with the movement of the double rotation inherent in the sparrow pump and suitable for authorizing a significant mutual inclination of the connecting rod (5) relative to the end of the rotor (2) or the driving shaft (3), respectively, during the rotation of the driving shaft driving the rotor. Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête sphérique (12) est solidaire de la bielle (5) et en ce que la cavité cylindrique de révolution (14) est prévue sur l'extrémité du rotor (2), respectivement sur l'arbre menant (3).Pumping device according to claim 1, characterized in that the spherical head (12) is integral with the connecting rod (5) and in that the cylindrical cavity of revolution (14) is provided on the end of the rotor (2), respectively on the driving shaft (3). Dispositif de pompage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bielle (5) comprend un barreau rigide formant une tige de bielle (13) aux extrémités respectives de laquelle sont solidarisées deux têtes sphériques (12).Pumping device according to claim 2, characterized in that the connecting rod (5) comprises a rigid bar forming a connecting rod (13) at the respective ends of which are joined two spherical heads (12). Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cavité cylindrique de révolution (14) est définie dans une douille creuse (20) solidaire de l'extrémité du rotor (2) ou de l'arbre menant (3) et en ce que le susdit évidement latéral (19) prévu dans ladite cavité (14) est défini par un trou (21) traversant radialement la paroi latérale de ladite douille (20) et par une bague (22) rapportée sur la paroi externe de ladite douille (20) pour obturer extérieurement le susdit trou (21).Pumping device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cylindrical cavity of revolution (14) is defined in a hollow bush (20) integral with the end of the rotor (2) or of the shaft leading (3) and in that the aforesaid lateral recess (19) provided in said cavity (14) is defined by a hole (21) passing radially through the side wall of said sleeve (20) and by a ring (22) attached to the outer wall of said sleeve (20) for closing the above-mentioned hole (21) externally. Dispositif de pompage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bague externe (22) est fixée à la douille (20) par au moins une vis radiale (23). Pumping device according to claim 4, characterized in that said outer ring (22) is fixed to the sleeve (20) by at least one radial screw (23). Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie annulaire (24) de la paroi interne de la douille (20) située entre ledit évidement latéral (19) et l'extrémité de la douille est de conformation tronconique.Pumping device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the annular part (24) of the internal wall of the sleeve (20) located between said lateral recess (19) and the end of the sleeve is of frustoconical conformation.
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