FR2811033A1

FR2811033A1 - Pump for food materials has drive to allow pump to be converted between gear and lobe operation has sleeve positioned around drive shaft to allow gear to rotate freely

Info

Publication number: FR2811033A1
Application number: FR0008644A
Authority: FR
Inventors: Joel Bodin; Viviane Bodin
Original assignee: ERECAM
Current assignee: ERECAM
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-04
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: FR2811033B1

Abstract

The pump for food materials can be converted between lobe and gear (6,7) rotor operation. The conversion involves fitting a sleeve around the square section driven shaft. The sleeve (28) has a square bore to receive the shaft and a smooth cylindrical outer surface to form a bearing surface for the rotary driven gear (7).

Description

l 2811033l 2811033

La présente invention concerne les pompes du type à pistons rotatifs. The present invention relates to pumps of the rotary piston type.

Ces pompes à pistons ou impulseurs, rotatifs, sont généralement plus These rotary piston or impeller pumps are generally more

connues sous le nom de pompe à lobes ou pompe à engrenages. known as a lobe pump or gear pump.

Ces pompes sont couramment utilisées pour le transfert et le dosage de produits, dans une gamme de produits allant des produits liquides à des produits pâteux avec ou sans morceaux comme on peut par exemple les These pumps are commonly used for the transfer and metering of products, in a range of products ranging from liquid products to pasty products with or without pieces as can for example be

rencontrer dans le domaine des produits alimentaires. meet in the field of food products.

Les pompes à lobes et les pompes à engrenages présentent des particularités qui font qu'elles se situent chacune dans des familles de pompes Lobe pumps and gear pumps have special features that make them each in pump families

bien distinctes.quite distinct.

Les pompes à lobes, à deux ou plusieurs branches, sont caractérisées par un mécanisme d'entraînement des lobes qui comprend deux arbres Lobe pumps, with two or more branches, are characterized by a lobe drive mechanism which includes two shafts

parallèles entre eux, tous deux moteurs, sur lesquels sont montés les lobes. parallel to each other, both motors, on which the lobes are mounted.

Ces deux arbres sont solidaires en rotation; ils tournent à la même vitesse mais en sens inverse, au moyen d'un accouplement constitué de pignons par These two shafts are integral in rotation; they rotate at the same speed but in opposite directions, by means of a coupling made up of pinions by

exemple.example.

L'un des arbres est relié à un organe moteur d'entraînement, genre motoréducteur et il sera appelé par la suite arbre menant; I'autre arbre de la One of the shafts is connected to a drive motor member, of the gearmotor type, and will be referred to hereinafter as the driving shaft; The other tree of the

pompe constitue l'arbre mené, entraîné par l'arbre menant. pump constitutes the driven shaft, driven by the driving shaft.

Chaque arbre comporte des moyens qui permettent d'entraîner les lobes. Ces lobes contrarotatifs, sont centrés et surtout calés sur chaque arbre Each tree has means which allow the lobes to be drawn. These counter-rotating lobes, are centered and above all wedged on each tree

pour pouvoir tourner en phase.to be able to rotate in phase.

Les pompes à engrenages constituent une famille différente de celle des pompes à lobes en ce sens qu'il n'y a qu'un seul arbre moteur, servant à entraîner l'un des engrenages; I'autre engrenage de la pompe est entraîné directement par l'engrenage monté sur l'arbre moteur. L'engrenage mené est Gear pumps are a different family than lobe pumps in that there is only one motor shaft, used to drive one of the gears; The other pump gear is driven directly by the gear mounted on the motor shaft. The driven gear is

libre, quel que soit son montage dans le corps de la pompe. free, whatever its mounting in the pump body.

Dans le domaine des industries agro-alimentaires notamment, ces deux In the field of agro-food industries in particular, these two

types de pompes sont utilisés en fonction des produits à transférer et à doser. pump types are used depending on the products to be transferred and metered.

De ce fait, il faut disposer des deux types de pompes. Therefore, both types of pumps are required.

Pour éviter d'avoir en permanence deux pompes, dont l'usage est alterné, selon les besoins, la présente invention propose un procédé qui permet de transformer une pompe à impulseurs contrarotatifs du type lobes, en pompe To avoid permanently having two pumps, the use of which is alternated, as required, the present invention provides a method which makes it possible to transform a pump with counter-rotating impellers of the lobe type, into a pump

à engrenages afin d'apporter une polyvalence nouvelle à ce type de matériel. with gears in order to bring a new versatility to this type of material.

Le procédé de transformation selon l'invention consiste à désactiver dans le cas d'impulseurs en forme d'engrenages, les moyens d'entraînement de l'engrenage monté sur l'arbre mené de la pompe à impulseurs du type lobes. La pompe selon l'invention est une pompe à impulseurs contrarotatifs du type lobes, comportant deux arbres moteurs parallèles entre eux: un arbre principal couplé à des moyens d'entraînement, lequel arbre principal fait office d'arbre menant pour un second arbre qui constitue l'arbre mené, ce dernier étant accouplé à l'arbre principal au moyen d'un accouplement du genre pignons par exemple, lesquels arbres sont munis chacun de moyens pour centrer, caler et entraîner chaque lobe et cette pompe comporte des moyens pour annihiler les capacités d'entraînement de l'arbre mené, en cas de montage d'impulseurs du type engrenages, l'engrenage de l'arbre mené étant The transformation method according to the invention consists in deactivating in the case of impellers in the form of gears, the drive means of the gear mounted on the driven shaft of the impeller pump of the lobe type. The pump according to the invention is a pump with counter-rotating impellers of the lobe type, comprising two motor shafts parallel to each other: a main shaft coupled to drive means, which main shaft acts as a driving shaft for a second shaft which constitutes the driven shaft, the latter being coupled to the main shaft by means of a coupling of the pinion type for example, which shafts are each provided with means for centering, wedging and driving each lobe and this pump includes means for annihilating the drive capacities of the driven shaft, if gear type impellers are fitted, the gear of the driven shaft being

entraîné par l'engrenage de l'arbre menant. driven by the gear of the driving shaft.

Selon une disposition préférentielle de l'invention, l'arbre mené est aménagé pour accueillir un fourreau qui s'interpose entre ledit arbre et l'engrenage mené, ce dernier étant libre en rotation sur ledit fourreau qui fait According to a preferred arrangement of the invention, the driven shaft is arranged to receive a sheath which is interposed between said shaft and the driven gear, the latter being free to rotate on said sheath which makes

office interface.office interface.

Selon une autre disposition de l'invention, les arbres menant et mené comportent, de préférence, sur leur partie vouée à l'entraînement des According to another arrangement of the invention, the driving and driven shafts preferably comprise, on their part dedicated to the driving of

impulseurs, une section carrée.impellers, a square section.

Toujours selon l'invention, la pompe est constituée d'un socle muni d'une chambre pour loger les pignons d'accouplement des deux arbres, lequel socle forme, avec une plaque interface, un boîtier mécanique standard pour chaque type d'impulseurs utilisé c'est-à-dire impulseurs type lobes ou type engrenages, laquelle plaque interface sépare la partie mécanique c'est-à-dire lesdits pignons d'accouplement, de la partie réservée aux produits déplacés par lesdits impulseurs. Selon une autre disposition de l'invention, pour compléter le caractère polyvalent et multifonctions de la pompe, la plaque interface est aménagée pour accueillir indifféremment soit un corps de dosage de produits, muni d'un Still according to the invention, the pump consists of a base provided with a chamber for housing the pinions for coupling the two shafts, which base forms, with an interface plate, a standard mechanical housing for each type of impeller used that is to say impellers type lobes or type gears, which interface plate separates the mechanical part, that is to say said coupling pinions, from the part reserved for the products displaced by said impellers. According to another arrangement of the invention, to complete the versatile and multifunctional nature of the pump, the interface plate is arranged to accommodate either a product metering body, provided with a

bol d'introduction de ces derniers, soit un corps de transfert de produits. introduction bowl for the latter, a product transfer body.

L'invention concerne également les impulseurs type engrenages destinés à la pompe selon l'invention et en particulier l'engrenage mene The invention also relates to the gear type impellers intended for the pump according to the invention and in particular the driving gear.

associé à son fourreau interface qui forme un palier lisse sur l'arbre mené. associated with its interface sleeve which forms a smooth bearing on the driven shaft.

L'invention concerne également la pièce qui permet cette transformation d'une pompe à lobes en pompe à engrenages, c'est-à-dire le fourreau interface lui-même dont la surface externe est lisse et sert de palier à l'engrenage, lequel fourreau comporte une cavité centrale dont la section correspond à celle de The invention also relates to the part which allows this transformation of a lobe pump into a gear pump, that is to say the interface sleeve itself whose external surface is smooth and serves as a bearing for the gear, which sleeve has a central cavity whose section corresponds to that of

l'arbre mené.the led tree.

L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et The invention will be further detailed with the aid of the following description and

des dessins annexés donnés à titre indicatif et illustratif et dans lesquels: - les figures 1 à 4 ont pour but de montrer les caractéristiques des pompes à impulseurs du type lobes et des pompes à impulseurs du type engrenages; - la figure 1 représente une pompe à lobes, sans son carter; la figure 2 représente sous forme d'un schéma fonctionnel, la pompe à lobes représentée figure 1 avec son carter représenté en traits mixtes fins et son moteur d'entraînement; - la figure 3 une pompe à engrenages, sans son carter; - la figure 4 représente, sous forme de schéma fonctionnel, une pompe à engrenages avec le carter représenté en traits mixtes fins et le moteur d'entraînement; - la figure 5 représente une pompe à lobes ou engrenages munie de son carter permettant par exemple le dosage de produits dans une ligne de fabrication de produits divers; - la figure 6 représente une pompe à lobes ou engrenages équipée d'un carter utilisé simplement pour le transfert de produits; - la figure 7 représente les éléments constitutifs de la partie standard de la pompe selon l'invention; - la figure 8 représente les lobes utilisables sur la base standard représentée figure 7; - la figure 9 représente les engrenages utilisables en lieu et place des lobes de la figure 8, sur la base standard représentée figure 7; - la figure 10 représente l'arbre menant avec un engrenage susceptible d'être monté sur ledit arbre; - la figure 11 représente l'arbre mené avec l'engrenage susceptible d'être annexed drawings given for information and illustration and in which: - Figures 1 to 4 are intended to show the characteristics of impeller pumps of the lobe type and impeller pumps of the gear type; - Figure 1 shows a lobe pump, without its housing; FIG. 2 represents in the form of a functional diagram, the lobe pump represented in FIG. 1 with its casing shown in thin broken lines and its drive motor; - Figure 3 a gear pump, without its housing; - Figure 4 shows, in the form of a block diagram, a gear pump with the housing shown in thin broken lines and the drive motor; - Figure 5 shows a lobe or gear pump with its housing for example for metering products in a production line of various products; - Figure 6 shows a lobe or gear pump equipped with a housing used simply for the transfer of products; - Figure 7 shows the components of the standard part of the pump according to the invention; - Figure 8 shows the lobes used on the standard base shown in Figure 7; - Figure 9 shows the gears used in place of the lobes of Figure 8, on the standard basis shown in Figure 7; - Figure 10 shows the drive shaft with a gear capable of being mounted on said shaft; - Figure 11 shows the driven shaft with the gear capable of being

installé sur ledit arbre et le fourreau interface qui s'interpose entre les deux. installed on said shaft and the interface sleeve which is interposed between the two.

La figure 1 illustre une partie d'une pompe du type à lobes. Sur cette figure on trouve simplement un socle 1 qui permet de guider deux arbres 2 et 3 sur lesquels sont installés les lobes 4 et 5 respectivement; La figure 3 montre d'une façon similaire, une pompe dont les impulseurs sont constitués d'engrenages 6 et 7 montés sur les arbres 2' et 3' respectivement. On remarque que ces pompes peuvent être équipées comme représenté figure 5 d'un carter 8 constitué en fait d'un corps de dosage équipé, par exemple, d'un bol, non représenté, ou comme illustré figure 6, d'un carter 9 qui Figure 1 illustrates part of a lobe type pump. In this figure there is simply a base 1 which guides two shafts 2 and 3 on which the lobes 4 and 5 are installed respectively; FIG. 3 shows in a similar manner, a pump whose impellers consist of gears 6 and 7 mounted on the shafts 2 'and 3' respectively. It is noted that these pumps can be equipped as shown in FIG. 5 with a casing 8 consisting in fact of a metering body equipped, for example, with a bowl, not shown, or as illustrated in FIG. 6, with a casing 9 who

constitue simplement un corps de transfert. is simply a transfer body.

Ces corps de dosage ou de transfert s'adaptent indifféremment sur les These metering or transfer bodies can be adapted to either

pompes à lobes ou à engrenages.lobe or gear pumps.

C'est au niveau de leur fonctionnement que ces deux pompes se distinguent. La pompe à impulseurs du type lobes nécessite comme schématisé figure 2, un entraînement de chaque lobe 4 et 5, par les arbres 2 et 3 respectivement, qui sont tous deux des arbres moteurs, solidaires l'un de It is in their operation that these two pumps are distinguished. The lobe type impeller pump requires, as shown diagrammatically in FIG. 2, a drive of each lobe 4 and 5, by the shafts 2 and 3 respectively, which are both driving shafts, integral with one

l'autre par des pignons 12 et 13.the other by pinions 12 and 13.

Tel que représenté schématiquement figure 2, on retrouve le socle 1, I'arbre 2 sur lequel est monté le lobe 4 avec des moyens d'entraînement entre les deux schématisés par le trait oblique 14. On retrouve également l'arbre 3 sur lequel est monté le lobe 5 avec également des moyens d'entraînement As shown schematically in Figure 2, there is the base 1, the shaft 2 on which is mounted the lobe 4 with drive means between the two shown schematically by the oblique line 14. We also find the shaft 3 on which is mounted lobe 5 with also drive means

entre les deux schématisés par le trait oblique 15. between the two diagrammed by the oblique line 15.

Les arbres 2 et 3 sont eux-mêmes accouplés respectivement au moyen d'un couple de pignons 16, 17 de même diamètre, qui leur permet de tourner en sens inverse à la même vitesse, d'o l'expression pompe à pistons ou à The shafts 2 and 3 are themselves coupled respectively by means of a pair of pinions 16, 17 of the same diameter, which allows them to rotate in opposite directions at the same speed, hence the expression piston pump or

impulseurs contrarotatifs.contra-rotating impellers.

L'arbre 2 par exemple est solidaire d'un organe moteur 18 qui permet son entraînement. L'arbre 2 constitue l'arbre menant et l'arbre 3 constitue The shaft 2 for example is integral with a motor member 18 which allows its drive. The tree 2 constitutes the leading tree and the tree 3 constitutes

l'arbre mené.the led tree.

La figure 4 illustre, de façon schématique également, une pompe à impulseurs du type engrenages. On retrouve le socle 1, I'arbre 2' entraîné par un moteur 18 comme précédemment, lequel arbre 2' est associé à l'engrenage 6, lequel engrenage est solidaire et entraîné par ledit arbre par des moyens FIG. 4 also schematically illustrates a gear type impeller pump. We find the base 1, the shaft 2 'driven by a motor 18 as above, which shaft 2' is associated with the gear 6, which gear is integral and driven by said shaft by means

appropriés représentés sous la forme d'un simple trait oblique 19. suitable shown as a single oblique line 19.

L'arbre 3' sert uniquement au guidage de l'engrenage 7, lequel The shaft 3 'is used only for guiding the gear 7, which

engrenage 7 est entraîné par l'engrenage 6. gear 7 is driven by gear 6.

L'arbre 3' sert simplement à centrer l'engrenage 7 par rapport au socle 1 et par rapport aux carters 8 ou 9 selon le cas. Ces carters 8 ou 9 sont The shaft 3 'is simply used to center the gear 7 relative to the base 1 and relative to the casings 8 or 9 as appropriate. These casings 8 or 9 are

simplement représentés en traits mixtes fins figures 2 et 4. simply shown in thin dashed lines in Figures 2 and 4.

On remarque que les deux types de pompes, à lobes et à engrenages, We notice that the two types of pumps, lobe and gear,

diffèrent essentiellement par leur mécanisme d'entraînement. essentially differ in their drive mechanism.

La pompe selon l'invention est détaillée figure 7, représentée sous une The pump according to the invention is detailed in FIG. 7, represented under a

forme éclatée.exploded form.

Le socle 1 de la pompe comporte une chambre 21 qui permet de loger les pignons 12 et 13 des arbres 2 et 3 respectivement. Ce socle 1 forme, avec une plaque complémentaire 22, une sorte de boîtier mécanique standard. La plaque 22 s'interpose entre le mécanisme d'entraînement des arbres 2 et 3, c'est-à-dire les pignons 12, 13, et la zone réservée aux produits véhiculés par The base 1 of the pump has a chamber 21 which accommodates the pinions 12 and 13 of the shafts 2 and 3 respectively. This base 1 forms, with an additional plate 22, a kind of standard mechanical housing. The plate 22 is interposed between the drive mechanism of the shafts 2 and 3, that is to say the pinions 12, 13, and the zone reserved for the products conveyed by

les impulseurs.the impellers.

6 28110336 2811033

Ces impulseurs sont constitués soit d'un couple de lobes 4 et 5 comme représenté figure 8, soit d'un couple d'engrenages 6 et 7 comme représenté These impellers consist either of a pair of lobes 4 and 5 as shown in FIG. 8, or of a pair of gears 6 and 7 as shown

figure 9.figure 9.

Les arbres 2 et 3 sont aménagés pour entraîner les lobes et comportent à cet effet, au niveau de leur portion 23 vouée à l'entraînement desdits lobes, une section de forme carrée par exemple. Chaque lobe comporte une cavité The shafts 2 and 3 are arranged to drive the lobes and for this purpose comprise, at their portion 23 dedicated to the drive of said lobes, a square section for example. Each lobe has a cavity

centrale 24 de forme équivalente à celle de l'arbre. central 24 of equivalent shape to that of the tree.

Ainsi chaque lobe 4 et 5 est centré, calé et entraîné par son arbre Thus each lobe 4 and 5 is centered, wedged and driven by its shaft

correspondant 2 et 3 respectivement. corresponding 2 and 3 respectively.

Pour transformer la pompe à lobes en pompe à engrenages avec des engrenages tels que représentés figures 9 à 11, il faut supprimer l'entraînement de l'engrenage 7 par l'arbre mené 3. L'engrenage 7 est en effet entraîné To transform the lobe pump into a gear pump with gears as shown in Figures 9 to 11, it is necessary to remove the drive of gear 7 by the driven shaft 3. The gear 7 is indeed driven

directement par l'engrenage 6 qui est monté sur l'arbre menant 2. directly by the gear 6 which is mounted on the driving shaft 2.

L'engrenage 6 comporte, dans sa partie centrale, une cavité 26 de The gear 6 has, in its central part, a cavity 26 of

section carrée correspondant à la section carrée de l'arbre menant 2. square section corresponding to the square section of the driving shaft 2.

L'engrenage 7 comporte lui, une cavité cylindrique 27 et il est guidé sur l'arbre mené 3. Cet entraînement peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un fourreau ou douille 28 qui fait office d'interface entre l'arbre mené 3 et The gear 7 has a cylindrical cavity 27 and it is guided on the driven shaft 3. This drive can be carried out by means of a sheath or socket 28 which acts as an interface between the driven shaft 3 and

l'engrenage 7.the gear 7.

Ce fourreau 28 comporte une cavité centrale 29 dont la section est carrée, correspondant à la section de l'arbre 3. Ce fourreau 23 s'enfile sur l'arbre mené 3 et sa surface externe cylindrique 30 sert de palier lisse pour This sheath 28 has a central cavity 29 whose section is square, corresponding to the section of the shaft 3. This sheath 23 is threaded onto the driven shaft 3 and its cylindrical external surface 30 serves as a smooth bearing for

l'engrenage 7.the gear 7.

Le procédé de transformation d'une pompe à lobes comprenant les éléments représentés figure 7 en une pompe à engrenages consiste donc à remplacer les lobes 4 et 5 par les engrenages 6 et 7 en interposant entre l'engrenage 7 et l'arbre mené 3, le fourreau interface 28 qui permet de supprimer la capacité de l'arbre mené 3 à entraîner l'engrenage 7, ce dernier The process for transforming a lobe pump comprising the elements shown in FIG. 7 into a gear pump therefore consists in replacing the lobes 4 and 5 by the gears 6 and 7 by interposing between the gear 7 and the driven shaft 3, the interface sleeve 28 which removes the ability of the driven shaft 3 to drive the gear 7, the latter

étant en rotation libre sur ledit fourreau interface 28. being in free rotation on said interface sleeve 28.

Claims

- CLAIMS -

1.- Method for transforming a piston pump or counter-rotating impellers of the lobe type, into a gear pump, characterized in that it consists in deactivating, in the case of impellers in the form of gears, the means d of the gear mounted on the driven shaft of said

lobe-type impeller pump.

2.- Piston pump or counter-rotating impellers of the lobe type, comprising two motor shafts parallel to each other: - a main shaft (2) coupled to drive means (18), which main shaft acts as a driving shaft for a second shaft (3) which constitutes the driven shaft, the latter being coupled to said main shaft by means of a pinion-type coupling for example, which shafts (2 and 3) are each provided with means for centering, wedging and driving each lobe, characterized in that it comprises means for annihilating the drive capacities of the driven shaft (3), in the event of mounting of impellers of the gear type, the gear

(7) of said driven shaft being driven by the gear (6) of said driving shaft (2).

3.- Pump according to claim 2, characterized in that the driven shaft (3) is arranged to accommodate a sheath (28) which is interposed between said shaft (3) and the gear (7) driven, the latter being free to rotate on said sheath

which acts as an interface.

4.- Pump according to any one of claims 2 or 3,

characterized in that the driving (2) and driven (3) shafts have, on their

part (23) dedicated to driving the impellers, a square section.

5.- Pump according to any one of claims 2 to 4, characterized

in that it consists of a base (1) provided with a chamber (21) for housing the pinions (12 and 13) for coupling the shafts (2 and 3) respectively, which base forms, with a plate (22) which acts as an interface, a standard mechanical housing for each type of impeller used, that is to say impellers of the lobe type (4, 5) or of the gear type (6, 7), which interface plate (22) separates the mechanical part, that is to say said coupling pinions (12, 13), from the part reserved for products displaced by said impellers.

6.- Pump according to claim 5, characterized in that the interface plate (22) is arranged to accommodate either a body (8) for metering products, provided with a bowl for introducing the latter, or

a product transfer body (9).

7.- Gear type impeller, for implementing the method according to claim 1 and / or a pump according to any one of

Claims 2 to 6, characterized in that the driven gear (7) has a

cylindrical central bore cooperating with the casing of an interface sleeve (28) which constitutes a plain bearing, eliminating the drive effect of the shaft

led (3).

8.- Piece for implementing the method according to claim 1

usable on a pump according to any one of claims 2 to 6,

characterized in that it consists of a sheath (28) acting as an interface, which sheath has a central cavity (29) whose cross section corresponds to the cross section of the driven shaft (3) and an external surface (30) cylindrical which corresponds to the cylindrical cavity of the driven gear (7), which surface

(30) acts as a plain bearing for said gear (7).