EP3775558A1 - Pompe à vide de type sèche - Google Patents

Pompe à vide de type sèche

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EP3775558A1
EP3775558A1 EP19712244.3A EP19712244A EP3775558A1 EP 3775558 A1 EP3775558 A1 EP 3775558A1 EP 19712244 A EP19712244 A EP 19712244A EP 3775558 A1 EP3775558 A1 EP 3775558A1
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EP
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vacuum pump
oil sump
pumping
pump
volume
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EP19712244.3A
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EP3775558B1 (fr
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Laurent SAXOD
Patrick Pilotti
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Pfeiffer Vacuum SAS
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum SAS
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Publication date
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Publication of EP3775558B1 publication Critical patent/EP3775558B1/fr
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    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/12—Kind or type gaseous, i.e. compressible

Definitions

  • the present invention relates to a dry type vacuum pump such as "Roots" or “Claw” or screw type.
  • the invention relates more particularly to the lubricant seal of the vacuum pump.
  • the dry type dry vacuum pumps comprise one or more pump stages in series in which a gas to be pumped between a suction and a discharge flows.
  • known primary vacuum pumps those with rotary lobes also known under the name “Roots” or those with beaks, also known under the name “Claw” or those with screw.
  • Roots type vacuum pumps or “Roots Blower” in English
  • These vacuum pumps are called “dry” because in operation, the rotors rotate inside the stator without any mechanical contact between them or with the stator or presence of oil-type lubricant in the pump stages.
  • Rotating shafts are supported by bearings that are lubricated with oil or grease and by gears for synchronization. It is essential that no trace of oil or grease is found in the pumping stage for so-called “dry” applications, such as the manufacturing processes of semiconductor substrates. It is therefore appropriate to isolate any zone containing lubricants (hereinafter referred to as "oil sump") from the dry pumping portion by a sealing means through which the shafts are always rotatable.
  • oil sump any zone containing lubricants
  • the sealing means used mainly comprise physical barriers such as bearing flanges, rubbing seals, ejector discs, gas purges, oil traps such as expansion and condensation chambers or obstacles such as labyrinths and baffles. .
  • These solutions mainly try to block or limit oil migrations.
  • the pressures used in the vacuum pumps can fluctuate significantly and generate driving forces between the lubricated bearings and the pumping stages may cause polluting particles to the oil sump or mists or oil or grease vapors to the pumping stage.
  • the object of the present invention is therefore to provide a dry vacuum pump whose lubrication seal is improved between the pumping stage and the oil sump compared to the state of the art.
  • the subject of the invention is a dry type vacuum pump comprising:
  • At least one lubricant sealing device interposed between the at least one oil sump and a pumping stage at each shaft passage
  • the vacuum pump further comprises at least one expansion device configured to reduce pressure variations between a pump-side volume and the at least one oil pan.
  • the vacuum pump is for example a rotary lobe vacuum pump, such as "Roots” type, primary or “blower” type (also called Roots compressor), or such as "Claw” type or screw type.
  • the vacuum pump may have a single oil sump.
  • This oil sump can be arranged next to the so-called low pressure pumping stage or next to the so-called high pressure pumping stage in the case of a multi-stage vacuum pump.
  • the bearings can be lubricated with grease.
  • the vacuum vacuum pump may also include two oil pans. These oil pans are arranged at a respective end of the vacuum pump, that is to say on the one hand, next to the so-called high pressure stage and next to the so-called low pressure stage. in the case of a multi-stage vacuum pump. In the case of a single-stage vacuum pump, such as a Roots compressor-type vacuum pump (called “Roots Blower”), the oil pans are arranged on either side of the single stage. pumping.
  • Roots Blower Roots compressor-type vacuum pump
  • the sealing devices create a very low conductance around the rotary shafts to greatly limit the passage of lubricating fluids from the oil sump to the at least one dry pumping stage while allowing the shafts to rotate.
  • the sealing device comprises for example a seal, which may be for example a labyrinth seal, a so-called lip seal or a baffle or a combination of these embodiments.
  • the vacuum pump comprises for example at least first and second sealing devices, such as friction seals arranged in series on each shaft between the oil sump and the pumping stage.
  • the pressure in the oil sump is for example the atmospheric pressure.
  • the oil sump may or may not communicate with the outside atmosphere for example via an opening or may be hermetically sealed vis-à-vis the outside atmosphere.
  • Said pumping stage is for example configured to discharge the pumped gases at atmospheric pressure.
  • said pumping stage can also be the first pumping stage (called "low pressure" stage)
  • the expansion device comprises for example at least one deformable and gas-tight membrane.
  • the expansion device comprises for example a single membrane for a shaft passage or a plurality of membranes arranged in parallel.
  • the shape and the material of the membrane can be to be considered according to the volumes to be varied on both sides of the membrane during the different phases of pumping, the temperatures and operations of the vacuum pump as well as the available space.
  • the at least one membrane is for example elastomeric material, such as "NBR” (or “butadiene-acrylonitrile copolymer”) or viton® (or “fluorocarbon rubber”). These materials make it possible to produce the desired volume deformations, are sealed for the considered pressures, withstand pumped gases and high temperatures and resist a large number of deformations without loss of performance.
  • the membrane may comprise protective coatings, inserts and / or impregnated reinforcing webs such as woven and knitted webs to prevent tearing of the membrane.
  • the at least one membrane has for example in the rest position a general form of disc or cup.
  • the at least one membrane is for example mounted in a rigid protective shell.
  • the expansion device is interposed between, on the one hand, the volume on the pumping side and, on the other hand, the volume of the oil sump.
  • the pumping side volume is located between the at least one sealing device and the pumping stage.
  • the pumping-side volume is located between the at least one sealing device and an outlet of the pumping stage located after the rotors, considering the direction of flow of the gases pumped into the vacuum pump. and considering that the oil sump is located on the discharge side of the vacuum pump.
  • the pumping side and oil sump volumes can vary by expansion when pressure deviations occur on either side of the expansion device. These variations in volume make it possible to balance the pressures between the pumping stage and the oil sump.
  • the pumping stage adjoining the oil sump is configured to discharge the pumped gases at atmospheric pressure.
  • the vacuum pump is therefore a primary vacuum pump.
  • the pressure in the sump is the atmospheric pressure.
  • the expansion device separates the pumping-side volume from the outside atmosphere.
  • the volume pumping side is interposed between an output of the pumping stage and the at least one sealing device.
  • the output of the pumping stage is located after the rotors by considering the direction of flow of the gases pumped into the vacuum pump.
  • the pumping side volume can vary when pressure differences occur between the pumping side volume and the outside atmosphere, thereby balancing the outlet pressure of the pumping stage with atmospheric pressure and thus with the pressure prevailing in the sump.
  • the expansion device separates the volume of the oil sump from a pump-side volume interposed between a first and a second sealing device arranged in series on each shaft.
  • variations in pumping side and oil sump volumes serve to balance the pressures between the pumping side volume interposed between the seals and the sump.
  • the pressure variations that may occur at the outlet of the pumping stage are only slightly transmitted to the pumping side and oil sump volumes. Possible reversals of the pressure differences between the pumping side volume and the oil pan volume are avoided.
  • the expansion device separates the volume pumping side interposed between first and second sealing devices arranged in series on each shaft, the outer atmosphere.
  • the pumping side volume interposed between the two sealing devices can vary as pressure deviations occur between the pumping side volume and the outside atmosphere, thereby balancing the pumping side volume pressure with the pumping volume. the atmospheric pressure and so with the pressure in the sump.
  • Figure 1 shows a very schematic view of a vacuum pump according to a first embodiment.
  • Figure 2 shows a sectional view of a detail of the vacuum pump of Figure 1.
  • Figure 3 shows a perspective view of a membrane of an expansion device according to a first embodiment.
  • Figure 4 shows a sectional view of a rigid protective shell for the membrane of Figure 3.
  • FIG. 5 is a graph showing the pressure (in mbar) prevailing at the outlet of the pumping stage (curve A) and the pressure (in mbar) prevailing in the oil sump (curve B) for a vacuum pump of the prior art as a function of time (in seconds) and for different pressures (in mbar) suction.
  • FIG. 6 is a graph showing the pressure (in mbar) at the outlet of the pumping stage (curve A) and the pressure (in mbar) prevailing in the oil sump (curve B) for a vacuum pump according to FIG. first embodiment of the invention as a function of time (in seconds) and for different suction pressures.
  • Figure 7 shows a very schematic view of a vacuum pump according to a second embodiment.
  • Figure 8 shows a sectional view of a detail of the vacuum pump of Figure 7.
  • Figure 9 shows a very schematic view of a vacuum pump according to a third embodiment.
  • Figure 10 shows a sectional view of a detail of the vacuum pump of Figure 9.
  • FIG. 11 is a graph showing the pressure (in mbar) at the outlet of the pumping stage (curve A), the pressure (in mbar) prevailing in the oil sump (curve B) and the pressure (in mbar) in the pump-side volume located between two lubricant-sealing devices (curve C) for a vacuum pump according to a third embodiment of the invention, as a function of time (in seconds) and for different suction pressures .
  • Figure 12 shows a sectional view of a detail of a vacuum pump according to a fourth embodiment.
  • Figure 1 shows a vacuum pump 1 of the dry type according to a first embodiment.
  • the vacuum pump 1 comprises at least one oil sump 2, two rotary shafts 4 and at least one first sealing device 6a, 6b to the lubricants interposed between the at least one oil sump 2 and a pump stage 3 at the shaft passages between the at least one oil pan 2 and the pump stage 3e.
  • the shafts 4 carry respectively at least one rotor 5 extending in the pumping stage 3e in order to entrain a gas to be pumped between a suction 7 and a discharge 8 of the vacuum pump 1.
  • the vacuum pump 1 comprises several pumping stages 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, such as five, connected in series between the suction 7 and the discharge 8 and in which a gas to be pumped can circulate.
  • the pumping stage 3e adjacent to the sealing device 6a, 6b may be one of the two end pumping stages of the vacuum pump 1, that is to say the first pumping stage 3a (called low pressure ”) or the last 3rd (so-called" high pressure ”) pumping stage configured to discharge the pumped gases at atmospheric pressure.
  • the 3rd pump stage considered is the one configured to discharge the pumped gases at atmospheric pressure.
  • Each pumping stage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e comprises a respective input and a respective output.
  • the successive pump stages 3a-3 are connected in series one after the other by respective inter-stage channels connecting the output of the preceding pump stage to the input of the next stage.
  • the rotors 5 have, for example, lobes of identical profiles, for example of the "Roots” type ("eight" or “bean” shaped section) or of the "Claw” type, or are of the screw type or of another type. similar principle of volumetric vacuum pump.
  • the rotors 5, in particular with lobes of identical profiles, are angularly offset and driven to rotate synchronously in opposite directions in each stage. During the rotation, the gas sucked from the inlet is trapped in the volume generated by the rotors and the stator, then is driven by the rotors to the next stage.
  • the vacuum pump 1 is for example a primary vacuum pump, the discharge pressure of the vacuum pump 1 then being the atmospheric pressure.
  • the vacuum pump 1 is a Roots pump called “Roots Blower” which is used in series and upstream of a primary vacuum pump.
  • the vacuum pump 1 may further comprise a non-return valve 23 (see Figure 2) at the outlet of the last pump stage 3, before the discharge 8, to prevent the return of the pumped gases in the pump stage 3.
  • the shafts 4 are driven, for example on the discharge side 8, by a motor M of the vacuum pump 1. They are supported by bearings lubricated by a lubricant contained in the oil sump 2. As can be seen more specifically in FIG. 2, the lubricant, such as grease or oil, makes it possible to lubricate in particular the bearings 9 of the bearings and the gears 10.
  • the pressure in the oil sump 2 is for example the atmospheric pressure.
  • the oil sump 2 may or may not communicate with the outside atmosphere.
  • the sealing device 6a, 6b creates a very weak conductance around the rotary shafts 4 to greatly limit the passage of lubricating fluids from the casing 2 to the dry pumping stages 3a-3e while allowing the shafts 4 to rotate.
  • the sealing device 6a, 6b comprises for example a seal, which may be a labyrinth seal, a so-called lip seal or a baffle or a combination of these embodiments.
  • the vacuum pump 1 comprises for example at least a first and a second sealing device 6a, 6b, such as friction joints arranged in series on each shaft 4.
  • the vacuum pump 1 further comprises at least one expansion device 12 configured to reduce the pressure variations between a pump-side volume 1 1 and the oil sump 2.
  • the expansion device 12 comprises for example a deformable and gas-tight membrane.
  • the expansion device 12 comprises for example a single membrane with a shaft passage or a plurality of membranes arranged in parallel.
  • the shape and the material of the membrane can be to be considered according to the volumes to be varied on both sides of the membrane during the different pumping phases, the temperatures and operations of the vacuum pump 1 as well as available space.
  • the membrane is for example of elastomeric material, such as "NBR” (or “butadiene-acrylonitrile copolymer”) or viton® (or “fluorocarbon rubber”). These materials make it possible to produce the necessary volume deformations, such as of the order of 500 cm 3 , are impervious to the pressure levels involved, resist pumped gases such as process gases and at high temperatures for example of the order 100 ° C and resist a large number of deformations without loss of performance.
  • the membrane may comprise protective coatings, inserts and / or impregnated reinforcing webs such as woven and knitted webs to prevent tearing of the membrane.
  • the membrane has for example a general shape of disc or cup in the rest position ( Figure 3).
  • the surface is for example greater than 150 cm 2 .
  • the diameter of a disk-shaped membrane is for example greater than 75 mm.
  • the membrane is for example mounted in a rigid protective shell 13 ( Figure 4).
  • the rigid protective shell 13 is for example formed by two half-shells 13a, 13b, for example in the form of caps and having for example annular mounting edges.
  • the half-shells 13a, 13b are fixed together at their circular ends by sealingly sandwiching the periphery of the disk of the membrane.
  • the half-shells 13a, 13b have a respective orifice 14.
  • the expansion device 12 is interposed between, on the one hand, the pumping-side volume 11 situated between the at least one sealing device 6a, 6b and the third and third pumping stage. on the other hand, the volume of the oil sump 2.
  • the pumping-side volume 11 is located between the at least one sealing device 6a, 6b and an outlet of the pumping stage located after the rotors 5, considering the direction of flow of the gases pumped into the pump 1 and the case where the oil sump 2 is located on the discharge side of the vacuum pump 1.
  • a first tapping 15 made in the pump body 16 opens into the pumping-side volume 1 1 at the outlet of the pumping stage 3e, after the passage of the rotors 5, between the sealing device 6b and the non-return valve 23.
  • This first tapping 15 is connected to a first orifice 14 of the rigid protective shell 13 of the membrane of the expansion device 12.
  • a second tapping 17 made in the pump body 16 opens into the volume of the oil sump 2, for example in the upper part of the oil sump 2.
  • This second tapping 17 is connected to the second orifice 14 of the shell 13, the first and second openings 14 being formed on either side of the membrane of the expansion device 12.
  • a first side of the membrane communicates with the pumping-side volume 11 and a second side of the membrane communicates with the upper part of the oil sump 2.
  • the volumes on either side of the sealing devices 6a, 6b , oil sump side 2 and pump side 11, are thus connected while being separated by a waterproof membrane and deformable, itself located in a shell 13 also sealed vis-à-vis the outside, the variations pressure causes deformation of the membrane.
  • the membrane can deform when pressure differences occur on both sides of the membrane. These deformations lead to variations in the volumes on the pumping side 1 1 and the oil sump 2 and these volume variations make it possible to balance the pressures between the output of the pumping stage 3e and the oil sump 2.
  • the sealing device 6a, 6b has friction seals
  • the reduction of the pressure differences on either side of the sealing device 6a, 6b makes it possible to reduce the forces exerted on these seals and thus increase the life of the sealing device 6a, 6b.
  • FIGS 7 and 8 illustrate a second embodiment in which the vacuum pump 1 is of primary type.
  • the expansion device 12 directly separates the pump-side volume 11 interposed between an output of the pump stage 3e and the at least one sealing device 6b of the external atmosphere.
  • the pressure in the oil sump 2 is the atmospheric pressure and the pump stage 3e is configured to discharge the gases pumped at atmospheric pressure after the non-return valve 23.
  • a first tapping 15 made in the pump body 16 opens into the pump-side volume 11 situated between the rotors 5 of the pump stage 3e, the sealing device 6b and the non-return valve 23.
  • This first tapping 15 is connected to a first orifice 14 of the rigid protective shell 13 of the membrane of the expansion device 12.
  • the second orifice 14 of the shell 13 is left open.
  • the membrane may deform when pressure differences occur on both sides of the membrane, between the pumping volume 1 1 volume and the outside atmosphere. These deformations cause variations in the pumping-side volume 1 1 at the outlet of the pumping stage 3e, which allows to equalize the pressure at the outlet of the pumping stage 3e with the atmospheric pressure and thus with the pressure prevailing in the oil sump 2.
  • Figures 9 and 10 illustrate a third embodiment of the vacuum pump 1.
  • the membrane of the expansion device 12 separates the volume of the oil sump 2 from a pump-side volume 24 interposed between the first and the second sealing devices 6a, 6b arranged in series on the shaft 4 .
  • a first tapping 21 made in the pump body 16 opens between the sealing devices 6a, 6b.
  • This first tapping 21 is connected to a first orifice 14 of the rigid protective shell 13 of the membrane of the expansion device 12.
  • a second tapping 17 made in the pump body 16 opens into the volume of the oil sump 2, for example in the upper part of the oil sump 2.
  • This second tapping 17 is connected to the second orifice 14 of the shell 13, the first and second openings 14 being formed on either side of the membrane of the expansion device 12.
  • a first side of the membrane communicates with the first tapping 21 opening into a pump-side volume 24 between the sealing devices 6a, 6b and a second side of the membrane communicates with the upper part of the oil sump 2.
  • the membrane can deform when pressure differences occur on both sides of the membrane, between the pumping side volume 24 and the volume of the oil sump 2. These deformations make it possible to balance the pressure between the volume-side pumping 24 between the sealing devices 6a, 6b and the pressure in the oil sump 2.
  • Figure 12 illustrates a fourth embodiment of the vacuum pump 1.
  • the membrane of the expansion device 12 directly separates the pump-side volume 24 interposed between the first and the second sealing devices 6a, 6b, of the external atmosphere.
  • the pressure in the oil sump 2 is the atmospheric pressure and the pumping stage 3e is configured to discharge the pumped gases at atmospheric pressure.
  • a first tapping 21 made in the pump body 16 opens between the sealing devices 6a, 6b.
  • This first tapping 21 is connected to a first orifice 14 of the rigid protective shell 13 of the membrane.
  • the second orifice 14 of the shell 13 is left open.
  • the membrane In use, the membrane can deform when pressure differences occur on both sides of the membrane, between the pumping side volume 24 and the outside atmosphere. These deformations cause variations in the pump-side volume 24 interposed between the two sealing devices 6a, 6b, which makes it possible to balance the pressure of the pump-side volume 24 with the atmospheric pressure and thus with the pressure prevailing in the casing of the pump. oil 2.
  • FIGS. 1 to 12 show a membrane having a generally disk-like shape, other shapes are conceivable.

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Abstract

L'invention a pour objet une pompe à vide (1) de type sèche comportant : - au moins un carter d'huile (2), - au moins un étage de pompage (3e), - deux arbres (4) rotatifs portant respectivement au moins un rotor (5) s'étendant dans le au moins un étage de pompage (3e), les rotors (5) étant configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse pour entrainer un gaz à pomper entre une aspiration (7) et un refoulement (8) de la pompe à vide (1), les arbres(4) étant supportés par des paliers lubrifiés par un lubrifiant contenu dans le au moins un carter d'huile (2), et - au moins un dispositif d'étanchéité (6a) aux lubrifiants interposé entre le au moins un carter d'huile (2) et un étage de pompage (3e) au niveau du passage d'arbre, caractérisée en ce que la pompe à vide (1) comporte en outre au moins un dispositif d'expansion (12) configuré pour réduire les variations de pression entre un volume côté pompage (11; 24) et le au moins un carter d'huile (2).

Description

Pompe à vide de type sèche
La présente invention concerne une pompe à vide de type sèche telle que de type « Roots » ou « Claw » ou à vis. L’invention concerne plus particulièrement l’étanchéité aux lubrifiants de la pompe à vide.
Les pompes à vide primaire de type sèche comportent un ou plusieurs étages de pompage en série dans lesquels circule un gaz à pomper entre une aspiration et un refoulement. On distingue parmi les pompes à vide primaire connues, celles à lobes rotatifs également connues sous le nom « Roots » ou celles à bec, également connues sous le nom « Claw » ou encore celles à vis. On connaît également les pompes à vide de type compresseurs Roots (ou « Roots Blower » en anglais) qui sont utilisées en amont des pompes à vide primaire, pour augmenter la capacité de pompage. Ces pompes à vide sont dites « sèches » car en fonctionnement, les rotors tournent à l’intérieur du stator sans aucun contact mécanique entre eux ou avec le stator ni présence de lubrifiant type huile dans les étages de pompage.
Les arbres rotatifs sont supportés par des paliers qui sont lubrifiés par de l’huile ou de la graisse et par des engrenages permettant leur synchronisation. Il est indispensable qu’aucune trace d’huile ou de graisse ne se retrouve dans l’étage de pompage pour les applications dites « sèches », tels que les procédés de fabrication de substrats semi-conducteurs. Il convient donc d’isoler toute zone contenant des lubrifiants (appelée ci-après « carter d’huile ») de la partie de pompage sec par un moyen d’étanchéité au travers duquel les arbres sont toujours susceptibles de tourner.
Les moyens d’étanchéité utilisés comprennent principalement des barrières physiques comme des flasques sur roulements, des joints frottants, des disques éjecteurs, des purges de gaz, des pièges à huile comme des chambres de détente et de condensation ou des obstacles comme des labyrinthes et chicanes. Ces solutions tentent principalement de bloquer ou limiter des migrations d’huile. Toutefois en fonctionnement, les pressions mises en oeuvre dans les pompes à vide peuvent fluctuer de manière importante et générer des forces motrices entre les paliers lubrifiés et les étages de pompage susceptibles d’entrainer des particules polluantes vers le carter d’huile ou des brouillards ou vapeurs d’huile ou de graisse vers l’étage de pompage. Le but de la présente invention est donc de proposer une pompe à vide sèche dont l’étanchéité aux lubrifiants est améliorée entre l’étage de pompage et le carter d’huile par rapport à l’état de la technique.
A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide de type sèche comportant :
- au moins un carter d’huile,
- au moins un étage de pompage,
- deux arbres rotatifs portant respectivement au moins un rotor s’étendant dans le au moins un étage de pompage, les rotors étant configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse pour entraîner un gaz à pomper entre une aspiration et un refoulement de la pompe à vide, les arbres étant supportés par des paliers lubrifiés par un lubrifiant contenu dans le au moins un carter d’huile, et
- au moins un dispositif d’étanchéité aux lubrifiants interposé entre le au moins un carter d’huile et un étage de pompage au niveau de chaque passage d’arbre,
caractérisée en ce que la pompe à vide comporte en outre au moins un dispositif d’expansion configuré pour réduire les variations de pression entre un volume côté pompage et le au moins un carter d’huile.
Le dispositif d’expansion repose sur un principe de fonctionnement similaire aux vases d’expansion des circuits de chauffage. Il permet d’absorber les variations de pression par des variations de volume du fait de la loi des gaz parfaits PV=nRT.
Cet équilibrage des pressions entre le carter d’huile et le volume côté pompage permet de réduire, voire annihiler, les forces motrices de migration des lubrifiants vers l’étage de pompage et des particules polluantes vers le au moins un carter d’huile. On peut ainsi améliorer l’étanchéité aux lubrifiants dans les étages de pompage, limiter la pollution de l’huile du carter et réduire la consommation d’huile. De plus, lorsque les dispositifs d’étanchéité comportent des joints frottant, la diminution des écarts de pression de part et d’autre des dispositifs d’étanchéité permet de réduire les efforts exercés sur ces joints et ainsi d’augmenter leur durée de vie.
La pompe à vide est par exemple une pompe à vide à lobes rotatifs, telle que de type « Roots », primaire ou de type « Blower » (également appelée compresseur Roots), ou telle que de type « Claw » ou à vis.
La pompe à vide peut comporter un seul carter d’huile. Ce carter d’huile peut être agencé à côté de l’étage de pompage dit de basse pression ou à côté de l’étage de pompage dit de haute pression dans le cas d’une pompe à vide multiétagée. De l’autre côté, les paliers peuvent être lubrifiés par de la graisse.
La pompe à vide à vide peut aussi comporter deux carters d’huile. Ces carters d’huile sont agencés à une extrémité respective de la pompe à vide, c’est-à-dire d’une part, à côté de l’étage dit de haute pression et à côté de l’étage dit de basse pression dans le cas d’une pompe à vide multiétagée. Dans le cas d’une pompe à vide monoétagée, telle qu’une pompe à vide de type compresseur Roots (appelée « Roots Blower » en anglais), les carters d’huile sont agencés de part et d’autre de l’unique étage de pompage.
Les dispositifs d’étanchéité créent une conductance très faible autour des arbres rotatifs permettant de limiter fortement le passage des fluides lubrifiants depuis le carter d’huile vers le au moins un étage de pompage sec tout en permettant aux arbres de tourner.
Le dispositif d’étanchéité comporte par exemple un joint d’étanchéité, pouvant être par exemple un joint labyrinthe, un joint frottant dit à lèvres ou une chicane ou une combinaison de ces réalisations. La pompe à vide comporte par exemple au moins un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité, tels que des joints frottants agencés en série sur chaque arbre entre le carter d’huile et l’étage de pompage.
La pression régnant dans le carter d’huile est par exemple la pression atmosphérique. Le carter d’huile peut communiquer ou non avec l’atmosphère extérieure par exemple via une ouverture ou peut être hermétiquement étanche vis-à- vis de l’atmosphère extérieure.
Ledit étage de pompage est par exemple configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique. Dans le cas d’une pompe multi-étagée, ledit étage de pompage peut également être le premier étage de pompage (dit de « basse pression »)
Le dispositif d’expansion comporte par exemple au moins une membrane déformable et étanche aux gaz. Le dispositif d’expansion comporte par exemple une seule membrane pour un passage d’arbre ou une pluralité de membranes agencées en parallèle. La forme et le matériau de la membrane peuvent être à considérer en fonction des volumes à faire varier de part et d’autre de la membrane lors des différentes phases de pompage, des températures et fonctionnements de la pompe à vide ainsi qu’en fonction de l’encombrement disponible.
La au moins une membrane est par exemple en matériau élastomère, tel qu’en « NBR » (ou « copolymère butadiène-acrylonitrile ») ou viton® (ou « caoutchouc fluorocarbone »). Ces matériaux permettent de produire les déformations de volume souhaitées, sont étanches pour les pressions considérées, résistent aux gaz pompés et aux températures élevées et résistent à un nombre de déformations importantes sans pertes de performance. La membrane peut comporter des revêtements de protection, des inserts et/ou des toiles de renfort imprégnées telles que des toiles tissées et tricotées afin d’empêcher un déchirement de la membrane.
La au moins une membrane présente par exemple en position de repos une forme générale de disque ou de coupelle.
La au moins une membrane est par exemple montée dans une coque rigide de protection.
Selon un premier exemple de réalisation, le dispositif d’expansion est interposé entre d’une part, le volume côté pompage et d’autre part, le volume du carter d’huile. Le volume côté pompage est situé entre le au moins un dispositif d’étanchéité et l’étage de pompage.
Par exemple, plus précisément, le volume côté pompage est situé entre le au moins un dispositif d’étanchéité et une sortie de l’étage de pompage située après les rotors, en considérant le sens d’écoulement des gaz pompés dans la pompe à vide et en considérant que le carter d’huile est situé du côté du refoulement de la pompe à vide.
En cours d’utilisation, les volumes côté pompage et carter d’huile peuvent varier par expansion lorsque des écarts de pressions surviennent de part et d’autre du dispositif d’expansion. Ces variations de volume permettent d’équilibrer les pressions entre l’étage de pompage et le carter d’huile.
Selon un deuxième exemple de réalisation, l’étage de pompage jouxtant le carter d’huile est configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique. La pompe à vide est donc une pompe à vide primaire.
La pression régnant dans le carter d’huile est la pression atmosphérique. Le dispositif d’expansion sépare le volume côté pompage de l’atmosphère extérieure. Le volume côté pompage est notamment interposé entre une sortie de l’étage de pompage et le au moins un dispositif d’étanchéité. La sortie de l’étage de pompage est située après les rotors en considérant le sens d’écoulement des gaz pompés dans la pompe à vide.
En cours d’utilisation, le volume côté pompage peut varier lorsque des écarts de pressions surviennent entre le volume côté pompage et l’atmosphère extérieure, ce qui permet d’équilibrer la pression en sortie de l’étage de pompage avec la pression atmosphérique et ainsi avec la pression régnant dans le carter d’huile.
Selon un troisième exemple de réalisation, le dispositif d’expansion sépare le volume du carter d’huile d’un volume côté pompage interposé entre un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité agencés en série sur chaque arbre. En cours d’utilisation, les variations des volumes côté pompage et carter d’huile permettent d’équilibrer les pressions entre le volume côté pompage interposé entre les dispositifs d’étanchéité et le carter d’huile. Les variations de pression pouvant survenir en sortie de l’étage de pompage ne sont que faiblement transmises aux volumes côté pompage et carter d’huile. On évite de possibles inversions des écarts de pression entre le volume côté pompage et le volume du carter d’huile.
Selon un quatrième exemple de réalisation pour lequel l’étage de pompage est configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique et la pression régnant dans le carter d’huile est la pression atmosphérique, le dispositif d’expansion sépare le volume côté pompage interposé entre un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité agencés en série sur chaque arbre, de l’atmosphère extérieure. En cours d’utilisation, le volume côté pompage interposé entre les deux dispositifs d’étanchéité peut varier lorsque des écarts de pressions surviennent entre le volume côté pompage et l’atmosphère extérieure, ce qui permet d’équilibrer la pression du volume côté pompage avec la pression atmosphérique et ainsi avec la pression régnant dans le carter d’huile.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
Figure 1 montre une vue très schématique d’une pompe à vide selon un premier exemple de réalisation. Figure 2 montre une vue en coupe d’un détail de la pompe à vide de la Figure 1.
Figure 3 montre une vue en perspective d’une membrane d’un dispositif d’expansion selon un premier exemple de réalisation.
Figure 4 montre une vue en coupe d’une coque rigide de protection pour la membrane de la Figure 3.
Figure 5 est un graphique montrant la pression (en mbar) régnant en sortie de l’étage de pompage (courbe A) et la pression (en mbar) régnant dans le carter d’huile (courbe B) pour une pompe à vide de l’art antérieur en fonction du temps (en secondes) et pour différentes pressions (en mbar) d’aspiration.
Figure 6 est un graphique montrant la pression (en mbar) régnant en sortie de l’étage de pompage (courbe A) et la pression (en mbar) régnant dans le carter d’huile (courbe B) pour une pompe à vide selon le premier exemple de réalisation de l’invention en fonction du temps (en secondes) et pour différentes pressions d’aspiration.
Figure 7 montre une vue très schématique d’une pompe à vide selon un deuxième exemple de réalisation.
Figure 8 montre une vue en coupe d’un détail de la pompe à vide de la Figure 7.
Figure 9 montre une vue très schématique d’une pompe à vide selon un troisième exemple de réalisation.
Figure 10 montre une vue en coupe d’un détail de la pompe à vide de la Figure 9.
Figure 11 est un graphique montrant la pression (en mbar) régnant en sortie de l’étage de pompage (courbe A), la pression (en mbar) régnant dans le carter d’huile (courbe B) et la pression (en mbar) régnant dans le volume côté pompage situé entre deux dispositifs d’étanchéité aux lubrifiants (courbe C) pour une pompe à vide selon un troisième exemple de réalisation de l’invention, en fonction du temps (en secondes) et pour différentes pressions d’aspiration.
Figure 12 montre une vue en coupe d’un détail d’une pompe à vide selon un quatrième exemple de réalisation.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
La Figure 1 représente une pompe à vide 1 de type sèche selon un premier exemple de réalisation.
La pompe à vide 1 comporte au moins un carter d’huile 2, deux arbres 4 rotatifs et au moins un premier dispositif d’étanchéité 6a, 6b aux lubrifiants interposé entre le au moins un carter d’huile 2 et un étage de pompage 3e au niveau des passages d’arbre entre le au moins un carter d’huile 2 et l’étage de pompage 3e.
Les arbres 4 portent respectivement au moins un rotor 5 s’étendant dans l’étage de pompage 3e afin d’entrainer un gaz à pomper entre une aspiration 7 et un refoulement 8 de la pompe à vide 1.
Dans l’exemple illustratif, la pompe à vide 1 comporte plusieurs étages de pompage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, tel que cinq, montés en série entre l’aspiration 7 et le refoulement 8 et dans lesquels un gaz à pomper peut circuler.
L’étage de pompage 3e jouxtant le dispositif d’étanchéité 6a, 6b peut être un des deux étages de pompage d’extrémité de la pompe à vide 1 , c’est-à-dire le premier étage de pompage 3a (dit de « basse pression ») ou le dernier étage de pompage 3e (dit de « haute pression ») configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique. Dans l’exemple, l’étage de pompage 3e considéré est celui configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique.
Chaque étage de pompage 3a, 3b, 3c, 3d, 3e comprend une entrée et une sortie respectives. Les étages de pompage successifs 3a- 3e sont raccordés en série les uns à la suite des autres par des canaux inter-étages respectifs raccordant la sortie de l'étage de pompage qui précède à l'entrée de l'étage qui suit.
Les rotors 5 présentent par exemple des lobes de profils identiques, par exemple de type « Roots » (section en forme de « huit » ou de « haricot ») ou de type « Claw » ou sont de type à vis ou d’un autre principe similaire de pompe à vide volumétrique. Les rotors 5, notamment à lobes de profils identiques, sont angulairement décalés et entraînés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse dans chaque étage. Lors de la rotation, le gaz aspiré depuis l’entrée est emprisonné dans le volume engendré par les rotors et le stator, puis est entraîné par les rotors vers l’étage suivant.
La pompe à vide 1 est par exemple une pompe à vide primaire, la pression de refoulement de la pompe à vide 1 étant alors la pression atmosphérique. Selon un autre exemple, la pompe à vide 1 est une pompe Roots dite « compresseur Roots » (« Roots Blower » en anglais) qui est utilisée en série et en amont d’une pompe à vide primaire.
La pompe à vide 1 peut en outre comporter un clapet anti-retour 23 (voir Figure 2) en sortie du dernier étage de pompage 3e, avant le refoulement 8, pour éviter le retour des gaz pompés dans l’étage de pompage 3e.
Les arbres 4 sont entraînés, par exemple du côté du refoulement 8, par un moteur M de la pompe à vide 1. Ils sont supportés par des paliers lubrifiés par un lubrifiant contenu dans le carter d’huile 2. Comme on peut le voir plus précisément sur la Figure 2, le lubrifiant, tel que la graisse ou de l’huile, permet de lubrifier notamment les roulements 9 des paliers et les engrenages 10.
La pression régnant dans le carter d’huile 2 est par exemple la pression atmosphérique. Le carter d’huile 2 peut communiquer ou non avec l’atmosphère extérieure.
Le dispositif d’étanchéité 6a, 6b créé une conductance très faible autour des arbres 4 rotatifs permettant de limiter fortement le passage des fluides lubrifiants depuis le carter 2 vers les étages de pompage secs 3a-3e tout en permettant aux arbres 4 de tourner.
Le dispositif d’étanchéité 6a, 6b comporte par exemple un joint d’étanchéité, pouvant être un joint labyrinthe, un joint frottant dit à lèvres ou une chicane ou une combinaison de ces réalisations. La pompe à vide 1 comporte par exemple au moins un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité 6a, 6b, tels que des joints frottants agencés en série sur chaque arbre 4.
La pompe à vide 1 comporte en outre au moins un dispositif d’expansion 12 configuré pour réduire les variations de pression entre un volume côté pompage 1 1 et le carter d’huile 2.
Le dispositif d’expansion 12 comporte par exemple une membrane déformable et étanche aux gaz. Le dispositif d’expansion 12 comporte par exemple une seule membrane à un passage d’arbre ou une pluralité de membranes agencées en parallèle.
La forme et le matériau de la membrane peuvent être à considérer en fonction des volumes à faire varier de part et d’autre de la membrane lors des différentes phases de pompage, des températures et fonctionnements de la pompe à vide 1 ainsi qu’en fonction de l’encombrement disponible.
La membrane est par exemple en matériau élastomère, tel qu’en « NBR » (ou « copolymère butadiène-acrylonitrile ») ou viton® (ou « caoutchouc fluorocarbone »). Ces matériaux permettent de produire les déformations de volume nécessaires, telles que de l’ordre de 500cm3, sont étanches aux niveaux de pression en jeu, résistent aux gaz pompés tels que les gaz de procédés et aux températures élevées par exemple de l’ordre de 100°C et résistent à un nombre de déformations importantes sans pertes de performance. La membrane peut comporter des revêtements de protection, des inserts et/ou des toiles de renfort imprégnées telles que des toiles tissées et tricotées afin d’empêcher un déchirement de la membrane.
La membrane présente par exemple une forme générale de disque ou coupelle en position de repos (Figure 3). Dans le cas d’une seule membrane, la surface est par exemple supérieure à 150cm2. Le diamètre d’une membrane en forme de disque est par exemple supérieur à 75mm.
La membrane est par exemple montée dans une coque rigide de protection 13 (Figure 4). La coque rigide de protection 13 est par exemple formée par deux demi- coques 13a, 13b, par exemple en forme de calottes et présentant par exemple des bords annulaires de montage. Les demi-coques 13a, 13b sont fixées entre elles à leurs extrémités circulaires en prenant en sandwich de manière étanche le pourtour du disque de la membrane. Les demi-coques 13a, 13b présentent un orifice 14 respectif.
Dans le premier exemple visible sur la Figure 2, le dispositif d’expansion 12 est interposé entre d’une part, le volume côté pompage 11 situé entre le au moins un dispositif d’étanchéité 6a, 6b et l’étage de pompage 3e et d’autre part, le volume du carter d’huile 2.
Plus précisément, le volume côté pompage 11 est situé entre le au moins un dispositif d’étanchéité 6a, 6b et une sortie de l’étage de pompage située après les rotors 5, en considérant le sens d’écoulement des gaz pompés dans la pompe à vide 1 et le cas où le carter d’huile 2 est situé du côté du refoulement de la pompe à vide 1. Selon un exemple de réalisation, un premier piquage 15 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche dans le volume côté pompage 1 1 situé en sortie de l’étage de pompage 3e, après le passage des rotors 5, entre le dispositif d’étanchéité 6b et le clapet anti-retour 23. Ce premier piquage 15 est raccordé à un premier orifice 14 de la coque rigide de protection 13 de la membrane du dispositif d’expansion 12.
Un second piquage 17 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche dans le volume du carter d’huile 2, par exemple dans la partie supérieure du carter d’huile 2. Ce second piquage 17 est raccordé au second orifice 14 de la coque 13, le premier et le second orifice 14 étant ménagés de part et d’autre de la membrane du dispositif d’expansion 12.
Ainsi, un premier côté de la membrane communique avec le volume côté pompage 11 et un deuxième côté de la membrane communique avec la partie supérieure du carter d’huile 2. Les volumes de part et d’autre des dispositifs d’étanchéité 6a, 6b, côté carter d’huile 2 et côté pompage 11 , sont ainsi mis en relation tout en étant séparés par une membrane étanche et déformable, elle-même située dans une coque 13 également étanche vis-à-vis de l’extérieur, les variations de pression entraînent une déformation de la membrane.
En cours d’utilisation, la membrane peut se déformer lorsque des écarts de pressions surviennent de part et d’autre de la membrane. Ces déformations entraînent des variations des volumes côté pompage 1 1 et carter d’huile 2 et ces variations des volumes permettent d’équilibrer les pressions entre la sortie de l’étage de pompage 3e et le carter d’huile 2.
Ceci peut être mieux compris en visualisant les graphiques des Figures 5 et 6 d’une pompe à vide de l’art antérieur (Figure 5) et d’une pompe à vide 1 selon l’invention (Figure 6).
Ces graphiques montrent des courbes de pression dans le volume côté pompage 1 1 en sortie de l’étage de pompage 3e (courbe A) et dans le carter d’huile 2 (courbe B) en fonction du temps et pour différentes pressions à l’aspiration (PO est la pression obtenue en pompage de vide limite, P1 = 10mbars, P2=100mbars, P3 est la pression atmosphérique ambiante).
Sur le graphique de l’art antérieur (Figure 5), on observe des écarts de pression importants entre la pression en sortie de l’étage de pompage 3e (courbe A) et la pression dans le carter d’huile 2 (courbe B). Ce sont ces écarts de pression et les inversions de ces écarts de pression qui peuvent générer des forces motrices entre le carter d’huile 2 et l’étage de pompage 3e susceptibles d’entrainer des particules polluantes vers le carter d’huile 2 ou des brouillards ou vapeurs d’huile ou de graisse vers l’étage de pompage 3e.
En revanche, sur le graphique de la Figure 6 pour une pompe à vide 1 selon l’invention, on constate que les courbes A et B de pression dans le volume côté pompage 1 1 et dans le carter d’huile 2 sont confondues pour la plupart des valeurs de pressions d’aspiration. Cet équilibrage des pressions permet de réduire, voire annihiler, les forces motrices de migration des lubrifiants vers l’étage de pompage 3e et des particules polluantes vers le carter d’huile 2. On améliore ainsi l’étanchéité aux lubrifiants dans les étages de pompage 3a-3e. Egalement, on limite la pollution de l’huile du carter 2 et on réduit la consommation d’huile. En outre, lorsque le dispositif d’étanchéité 6a, 6b comporte des joints frottants, la diminution des écarts de pression de part et d’autre du dispositif d’étanchéité 6a, 6b permet de réduire les efforts exercés sur ces joints et ainsi d’augmenter la durée de vie du dispositif d’étanchéité 6a, 6b.
Les Figures 7 et 8 illustrent un deuxième exemple de réalisation dans lequel la pompe à vide 1 est de type primaire.
Dans cet exemple, le dispositif d’expansion 12 sépare directement le volume côté pompage 11 interposé entre une sortie de l’étage de pompage 3e et le au moins un dispositif d’étanchéité 6b, de l’atmosphère extérieure. La pression régnant dans le carter d’huile 2 est la pression atmosphérique et l’étage de pompage 3e est configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique après le clapet anti-retour 23.
Plus précisément selon un exemple de réalisation visible sur la Figure 8, un premier piquage 15 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche dans le volume côté pompage 11 situé entre les rotors 5 de l’étage de pompage 3e, le dispositif d’étanchéité 6b et le clapet anti-retour 23. Ce premier piquage 15 est raccordé à un premier orifice 14 de la coque rigide de protection 13 de la membrane du dispositif d’expansion 12. Le second orifice 14 de la coque 13 est laissé ouvert.
En cours d’utilisation, la membrane peut se déformer lorsque des écarts de pressions surviennent de part et d’autre de la membrane, entre le volume côté pompage 1 1 et l’atmosphère extérieure. Ces déformations entraînent des variations du volume côté pompage 1 1 en sortie de l’étage de pompage 3e, ce qui permet d’équilibrer la pression en sortie de l’étage de pompage 3e avec la pression atmosphérique et ainsi avec la pression régnant dans le carter d’huile 2.
Les Figures 9 et 10 illustrent un troisième exemple de réalisation de la pompe à vide 1.
Dans cet exemple, la membrane du dispositif d’expansion 12 sépare le volume du carter d’huile 2 d’un volume côté pompage 24 interposé entre le premier et le deuxième dispositifs d’étanchéité 6a, 6b agencés en série sur l’arbre 4.
Plus précisément selon un exemple de réalisation visible sur la Figure 10, un premier piquage 21 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche entre les dispositifs d’étanchéité 6a, 6b. Ce premier piquage 21 est raccordé à un premier orifice 14 de la coque rigide de protection 13 de la membrane du dispositif d’expansion 12.
Un second piquage 17 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche dans le volume du carter d’huile 2, par exemple dans la partie supérieure du carter d’huile 2. Ce second piquage 17 est raccordé au second orifice 14 de la coque 13, le premier et le second orifice 14 étant ménagés de part et d’autre de la membrane du dispositif d’expansion 12.
Ainsi, un premier côté de la membrane communique avec le premier piquage 21 débouchant dans un volume côté pompage 24 compris entre les dispositifs d’étanchéité 6a, 6b et un deuxième côté de la membrane communique avec la partie supérieure du carter d’huile 2.
En cours d’utilisation, la membrane peut se déformer lorsque des écarts de pressions surviennent de part et d’autre de la membrane, entre le volume côté pompage 24 et le volume du carter d’huile 2. Ces déformations permettent d’équilibrer la pression entre le entre le volume côté pompage 24 compris entre les dispositifs d’étanchéité 6a, 6b et la pression régnant dans le carter d’huile 2.
Comme on peut le constater sur le graphique de la Figure 11 , malgré les variations de pression importantes pouvant survenir en sortie de l’étage de pompage 3e (courbe A), les écarts de pressions restent sensiblement constants entre les volumes côté pompage 24 et carter d’huile 2 (courbes B et C) du fait des variations des volumes. On évite de possibles inversions des écarts de pression entre le volume côté pompage 24 et le volume du carter d’huile 2.
La Figure 12 illustre un quatrième exemple de réalisation de la pompe à vide 1. Dans cet exemple, la membrane du dispositif d’expansion 12 sépare directement le volume côté pompage 24 interposé entre le premier et le deuxième dispositifs d’étanchéité 6a, 6b, de l’atmosphère extérieure. La pression régnant dans le carter d’huile 2 est la pression atmosphérique et l’étage de pompage 3e est configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique.
Plus précisément selon un exemple de réalisation visible sur la Figure 12, un premier piquage 21 réalisé dans le corps de pompe 16 débouche entre les dispositifs d’étanchéité 6a, 6b. Ce premier piquage 21 est raccordé à un premier orifice 14 de la coque rigide de protection 13 de la membrane. Le second orifice 14 de la coque 13 est laissé ouvert.
En cours d’utilisation, la membrane peut se déformer lorsque des écarts de pressions surviennent de part et d’autre de la membrane, entre le volume côté pompage 24 et l’atmosphère extérieure. Ces déformations entraînent des variations du volume côté pompage 24 interposé entre les deux dispositifs d’étanchéité 6a, 6b, ce qui permet d’équilibrer la pression du volume côté pompage 24 avec la pression atmosphérique et ainsi avec la pression régnant dans le carter d’huile 2.
Bien que les exemples de réalisation des Figures 1 à 12 montrent une membrane présentant une forme générale de disque, d’autres formes sont envisageables.
Il est également envisageable de ne pas externaliser le dispositif d’expansion 12 du corps 16 de la pompe à vide 1 , par exemple en agençant au moins une membrane dans une paroi du volume du carter d’huile 2, un côté de la membrane étant en communication avec le volume du carter d’huile 2, l’autre côté étant en communication avec un canal ménagé dans le corps de pompe 16 et débouchant dans le volume côté pompage 1 1 ou 24.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pompe à vide (1 ) de type sèche comportant :
- au moins un carter d’huile (2),
- au moins un étage de pompage (3e),
- deux arbres (4) rotatifs portant respectivement au moins un rotor (5) s’étendant dans le au moins un étage de pompage (3e), les rotors (5) étant configurés pour tourner de façon synchronisée en sens inverse pour entraîner un gaz à pomper entre une aspiration (7) et un refoulement (8) de la pompe à vide (1 ), les arbres (4) étant supportés par des paliers lubrifiés par un lubrifiant contenu dans le au moins un carter d’huile (2), et
- au moins un dispositif d’étanchéité (6a) aux lubrifiants interposé entre le au moins un carter d’huile (2) et un étage de pompage (3e) au niveau de chaque passage d’arbre,
caractérisée en ce que la pompe à vide (1 ) comporte en outre au moins un dispositif d’expansion (12) configuré pour réduire les variations de pression entre un volume côté pompage (1 1 ; 24) et le au moins un carter d’huile (2).
2. Pompe à vide (1 ) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l’étage de pompage (3e) est configuré pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique.
3. Pompe à vide (1 ) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d’expansion (12) est interposé entre d’une part, le volume côté pompage (11 ) situé entre le au moins un dispositif d’étanchéité (6a, 6b) et l’étage de pompage (3e) et d’autre part, le volume du carter d’huile (2).
4. Pompe à vide (1 ) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif d’expansion (12) sépare le volume du carter d’huile (2) d’un volume côté pompage (24) interposé entre un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité (6a, 6b) agencés en série sur chaque arbre (4).
5. Pompe à vide (1 ) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif d’expansion (12) sépare le volume côté pompage (11 ; 24) de l’atmosphère extérieure, la pression régnant dans le carter d’huile (2) étant la pression atmosphérique.
6. Pompe à vide (1 ) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le volume côté pompage (11 ) est interposé entre une sortie de l’étage de pompage (3e) et le au moins un dispositif d’étanchéité (6b).
7. Pompe à vide (1 ) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le volume côté pompage (24) est interposé entre un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité (6a, 6b) agencés en série sur chaque arbre (4).
8. Pompe à vide (1 ) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif d’expansion (12) comporte au moins une membrane déformable et étanche aux gaz, présentant par exemple une forme générale de disque ou de coupelle en position de repos.
9. Pompe à vide (1 ) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la au moins une membrane est montée dans une coque rigide de protection (13 ; 19).
10. Pompe à vide (1 ) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que la au moins une membrane (12) est en matériau élastomère.
1 1. Pompe à vide (1 ) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte au moins un premier et un deuxième dispositifs d’étanchéité (6a, 6b), tels que des joints frottants, agencés en série sur chaque arbre (4).
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