FR3136262A1 - Pompe à vide et procédé de montage - Google Patents

Pompe à vide et procédé de montage Download PDF

Info

Publication number
FR3136262A1
FR3136262A1 FR2205388A FR2205388A FR3136262A1 FR 3136262 A1 FR3136262 A1 FR 3136262A1 FR 2205388 A FR2205388 A FR 2205388A FR 2205388 A FR2205388 A FR 2205388A FR 3136262 A1 FR3136262 A1 FR 3136262A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
housing
bearing
housings
vacuum pump
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2205388A
Other languages
English (en)
Inventor
Laurent BIZET
Lucas REY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfeiffer Vacuum SAS
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum SAS filed Critical Pfeiffer Vacuum SAS
Priority to FR2205388A priority Critical patent/FR3136262A1/fr
Priority to PCT/EP2023/060726 priority patent/WO2023232353A1/fr
Publication of FR3136262A1 publication Critical patent/FR3136262A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/123—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02—Arrangements of bearings
    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots 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
    • F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • 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
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum
    • F04C2220/12—Dry running
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

Pompe à vide (1) comportant un stator (2) et deux arbres (4) de rotors (5) configurés pour tourner dans au moins un étage de pompage (T1-T7) du stator (2), caractérisée en ce que pour chaque arbre (4), la pompe à vide (1) comporte en outre un boitier de roulement fixe (10) comprenant un roulement (12) monté sur l’arbre (4), un premier boitier (13) vissé dans le stator (2), le roulement (12) étant reçu dans le premier boitier (13), le premier boitier (13) formant une butée axiale pour une bague externe (12b) du roulement (12), et/ou un boitier de roulement mobile (11) comprenant un roulement (20) monté sur l’arbre (4), un second boitier (21) vissé dans le stator (2), le roulement (20) étant reçu dans le second boitier (21), un élément élastique annulaire (22) interposé entre une bague externe (20b) du roulement (20) et le second boitier (21). Figure 1

Description

Pompe à vide et procédé de montage Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne une pompe à vide, notamment une pompe à vide sèche. L’invention concerne plus particulièrement une pompe à vide nécessitant un moyen de réglage du positionnement axial des rotors dans le stator et une précharge des roulements. L’invention concerne également un procédé de montage d’une telle pompe à vide.
 Arrière-plan technique
Les pompes à vide sèches 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 connues, celles à lobes rotatifs également connues sous le nom « Roots » comprenant deux lobes ou plus ou celles à bec, également connues sous le nom « Claw ». 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, ce qui permet de ne pas utiliser d’huile dans les étages de pompage.
Afin de garantir le bon fonctionnement des pompes à vide sèches, il est nécessaire de réaliser un positionnement précis des rotors par rapport au stator. Ce positionnement peut être obtenu au moyen d’un réglage axial des arbres de rotors s’effectuant par exemple au moyen de cales agencées au niveau de chaque lobes dans le cas de pompes à vide ayant des lobes de rotors rapportés sur l’arbre ou au niveau du flasque du dernier étage de pompage dans le cas d’arbre de rotors monoblocs.
Par ailleurs, les arbres de rotors sont respectivement supportés et positionnés, axialement et radialement, par au moins deux roulements à billes respectifs, dont un seul roulement, appelé palier ou roulement fixe, assure la position axiale de l’arbre et l’autre roulement, appelé palier ou roulement mobile, prend de lui-même sa place.
Ce montage présente l’avantage d’être simple mais nécessite cependant de prémonter l’ensemble des composants des lignes d’arbre (arbre, rotors, roulements) dans le stator pour mesurer les jeux axiaux afin de pouvoir déterminer l’épaisseur de cale nécessaire, puis de démonter les composants prémontés pour ajouter ou retirer les cales le cas échéant. Ces opérations sont donc longues et coûteuses.
De plus dans certains cas, il peut être nécessaire d’assurer une précharge axiale des roulements afin de garantir leur fonctionnement optimal. Cette précharge est généralement assurée au moyen d’une rondelle élastique interposée entre le stator et la bague externe du roulement mobile.
La précharge des roulements influe sur la charge radiale et axiale vue par ceux-ci. Plus les charges radiales et axiales sont importantes, plus la durée de vie du roulement est limitée. La précharge a aussi une influence sur le phénomène d’excursion alvéolaire (mouvement relatif de la bille par rapport à la cage). Plus la précharge est importante et moins les phénomènes d’excursion alvéolaire sont importants. Le dimensionnement de la précharge doit donc permettre à la fois de garantir une durée de vie du roulement suffisante mais aussi de limiter le phénomène d’excursion alvéolaire. La fenêtre de valeur de précharge est souvent faible car les deux critères sont inversement liés.
Il est de plus difficile de réaliser finement cette précharge. En effet, il peut y avoir une dispersion assez importante de raideur pour un même lot de rondelles élastiques. Cette dispersion de raideur des rondelles peut dans certains cas conduire à une usure prématurée des roulements ou de la cage.
Il est possible de régler cette précharge avec l’ajout de cales, mais cette opération est fastidieuse et difficile à mettre en place dans le cadre d’une production efficiente.
Dans certaines pompes à vide, une rondelle élastique additionnelle est également axialement interposée entre le stator et la bague externe du roulement fixe pour réduire les phénomènes de corrosion de contact («fretting corrosion » en anglais) ou usure par frottement entre les surfaces métalliques et pour permettre l’ajout ou le retrait de cales de positionnement axial. Cependant, l’insertion de ces éléments tend à complexifier le montage des lignes d’arbre.
Un autre inconvénient lié à ces assemblages provient de la tendance actuelle allant vers une réduction de plus en plus importante des dimensions des pompes à vide. Les roulements sont de plus en plus petits et de fait, de plus en plus difficiles à monter et démonter. Des outillages spéciaux doivent être développés pour permettre le montage des roulements et leur démontage lors des opérations de maintenance.
Un but de la présente invention est de proposer une pompe à vide résolvant au moins un des inconvénients décrits ci-dessus, notamment permettant de faciliter le réglage du positionnement axial des rotors dans le stator et/ou le réglage de la précharge des roulements et permettant de faciliter le montage et démontage des roulements.
A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide comportant un stator et deux arbres de rotors configurés pour tourner dans au moins un étage de pompage du stator, caractérisée en ce que pour chaque arbre, la pompe à vide comporte en outre :
  • un boitier de roulement fixe comprenant :
    • un roulement monté sur l’arbre,
    • un premier boitier vissé dans le stator, le roulement étant reçu dans le premier boitier, le premier boitier formant une butée axiale pour une bague externe du roulement, et/ou
  • un boitier de roulement mobile comprenant :
    • un roulement monté sur l’arbre,
    • un second boitier vissé dans le stator, le roulement étant reçu dans le second boitier,
    • un élément élastique annulaire interposé entre une bague externe du roulement et le second boitier.
Le boitier de roulement fixe assure d’une part le guidage radial de l’arbre de rotors et d’autre part, forme un moyen de réglage du positionnement axial de l’arbre de rotors par son vissage/ dévissage dans le stator, permettant ainsi d’optimiser les jeux de fonctionnement. Ce moyen de réglage du positionnement axial permet d’éviter l’utilisation des cales de réglage comme dans l’architecture de l’art antérieur, ce qui constitue un avantage certain en termes de facilité de montage. Il est en outre possible d’avoir un réglage fin du jeu. Un autre avantage est que cela permet de limiter la précision d’usinage sur certaines pièces : le vissage / dévissage du boitier permet de libérer de la latitude de réglage.
Le boitier de roulement mobile forme un moyen de réglage de la précharge du roulement par son vissage/ dévissage dans le stator. Le réglage de la précharge peut ainsi être précis. Cette précharge empêche également les mouvements de jeu de filet possibles entre la portion filetée des boitiers et les taraudages du stator. L’avantage d’avoir la possibilité de régler le chargement de la précontrainte des roulements est de fiabiliser le fonctionnement de la pompe à vide. En effet, il est possible d’avoir, de façon simple, la même précharge sur chaque pompe à vide car on décorrèle les valeurs de précharge, des dispersions d’usinage des pièces entrant dans la chaine de côte concernée ainsi que de la dispersion possible de raideur des rondelles élastiques.
La pompe à vide peut comporter deux boitiers de roulement fixe et deux paliers mobiles classiques (c’est-à-dire ne pas comporter de boitiers de roulement mobiles) pour le réglage du positionnement axial des arbres de rotors.
La pompe à vide peut comporter deux boitiers de roulement mobile et deux paliers fixes classiques (c’est-à-dire ne pas comporter de boitiers de roulement fixe) pour le réglage de la précharge des roulements, le réglage du positionnement axial des arbres de rotor pouvant être réalisé classiquement au moyen de cales de positionnement.
La pompe à vide peut comporter deux boitiers de roulement mobile et deux boitiers de roulement fixe pour pouvoir régler d’une part, le positionnement axial des arbres de rotors au moyen des boitiers de roulement fixe et d’autre part, la précharge des roulements au moyen des boitiers de roulement mobile. Ces boitiers sont par exemples agencés sur chaque arbre de part et d’autre de la partie de pompage sec des étages de pompage dans laquelle circulent les gaz, c’est-à-dire de part et d’autre du au moins un étage de pompage.
Le montage des boitiers par vissage permet en outre d’automatiser plus facilement le montage. Il est alors notamment aisé de contrôler la force de précharge des roulements et de l’ajuster par le serrage /desserrage des seconds boitiers.
Il est par ailleurs possible de conserver la partie du stator supportant les boitiers de roulement fixe et mobile après maintenance car celle-ci n’est pas endommagée par les phénomènes de corrosion de contact comme cela peut être le cas avec les pompes à vide de l’art antérieur.
La pompe à vide peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.
Le premier et/ou le second boitier présente une forme cylindrique présentant une portion filetée extérieure permettant aux boitiers de pouvoir être vissés/dévissés dans un taraudage respectif formé dans un logement du stator (ou alésage). Le pas de vis des portions filetées des premiers boitiers et/ou des seconds boitiers est par exemple compris entre 0,5mm et 4mm, tel que 1mm.
Les parties cylindriques des boitiers permettent d’assurer le positionnement radial et le guidage des boitiers. La qualité du guidage est assurée par l’ajustement entre la partie cylindrique du boitier et le logement en vis-à-vis du stator. Il est possible d’introduire un jeu un peu plus important entre le filetage et le taraudage afin que le positionnement radial ne soit réalisé que par le guidage cylindrique. On évite ainsi les possibles sur-contraintes en cas de défaut d’usinage du filet, la précharge des boitiers de roulement mobile permettant d’assurer le contact axial entre les flancs de filet.
L’élément élastique annulaire est par exemple une rondelle élastique, par exemple métallique.
Les roulements comportent respectivement deux bagues coaxiales, une bague interne solidaire en rotation de l’arbre et une bague externe solidaire du boitier, ainsi que des éléments rotatifs interposés entre les bagues internes et externes, tels que des billes. Des butées axiales peuvent bloquer axialement les bagues internes des roulements de part et d’autre des bagues internes.
La pompe à vide peut comporter des boitiers de roulement fixe et des boitiers de roulement mobile, les roulements des boitiers de roulement fixe et les roulements des boitiers de roulement mobile pouvant être montés en « O ». L’élément élastique annulaire sollicite alors une bague externe du roulement du boitier de roulement mobile dans la direction allant de la cellule de pompage vers le boitier de roulement mobile. Le montage/démontage des roulements est simplifié puisqu’il suffit de visser/dévisser les boitiers pour retirer les roulements des arbres. Ceci est un avantage à la fois pour la première monte du fait du gain de temps et de fiabilité en production, mais aussi pour le montage/démontage au cours de maintenances ultérieures. En effet, pour démonter les roulements lors d’une opération de service, il suffit de dévisser les boitiers.
De même, lorsque la pompe à vide comporte des boitiers de roulement fixe et des paliers mobiles classiques, les roulements des boitiers de roulement fixe et les paliers mobiles peuvent être montés en « O ».
Également, lorsque la pompe à vide comporte des boitiers de roulement mobile et des paliers fixes classiques, les paliers fixes et les roulements des boitiers de roulement mobile peuvent être montés en « O ».
Selon un autre exemple, la pompe à vide peut comporter des boitiers de roulement fixe et des boitiers de roulement mobile, les roulements des boitiers de roulement fixe et les roulements des boitiers de roulement mobile étant montés en « X ». L’élément élastique annulaire sollicite alors la bague externe du roulement du boitier de roulement mobile dans la direction allant de la cellule de pompage vers le boitier de roulement fixe.
De même, lorsque la pompe à vide comporte des boitiers de roulement fixe et des paliers mobiles classiques, les roulements des boitiers de roulement fixe et les paliers mobiles peuvent être montés en « X ».
Également, lorsque la pompe à vide comporte des boitiers de roulement mobile et des paliers fixes classiques, les paliers fixes et les roulements des boitiers de roulement mobile peuvent être montés en « X ».
Selon un exemple de réalisation, les boitiers de roulement fixe comportent un dispositif anti-rotation respectif configuré pour bloquer la rotation des premiers boitiers dans le stator et/ou les boitiers de roulement mobile comportent un dispositif anti-rotation respectif configuré pour bloquer la rotation des seconds boitiers dans le stator.
Les dispositifs anti-rotation sont par exemple formés par au moins une cavité ménagée dans les premiers boitiers et/ou les seconds boitiers, coopérant avec une languette de verrouillage respective fixée au stator dans une position radiale de blocage.
Les premiers boitiers et/ou les seconds boitiers présentent par exemple respectivement plusieurs cavités régulièrement réparties, les languettes de verrouillage pouvant prendre différentes positions radiales de blocage.
Les dispositifs anti-rotation comportent par exemple au moins une vis de fixation respective traversant une ouverture, par exemple oblongue, d’une languette de verrouillage respective pour fixer la languette de verrouillage dans un taraudage du stator. Le stator peut présenter plusieurs taraudages en arc de cercle autour des premiers et/ou seconds boitiers.
Selon un autre exemple de réalisation, les dispositifs anti-rotation configurés pour bloquer la rotation des premiers et/ou seconds boitiers dans le stator sont réalisés par collage des filets des boitiers dans les logements respectifs du stator ou par insertion d’éléments pour raccords filetés entre les filets des boitiers et ceux des logements du stator, tel qu’un ruban d’étanchéité en matériau polytétrafluoroéthylène.
Les boitiers de roulement fixe peuvent respectivement comporter un premier joint torique agencé entre le premier boitier et le logement du stator dans lequel est reçu le premier boitier.
Les boitiers de roulement fixe peuvent respectivement comporter un deuxième joint torique agencé entre le premier boitier et le roulement.
Les boitiers de roulement mobile peuvent respectivement comporter un premier joint torique agencé entre le second boitier et le logement du stator dans lequel est reçu le second boitier.
Les boitiers de roulement mobile peuvent respectivement comporter un deuxième joint torique agencé entre le second boitier et le roulement.
L’invention a aussi pour objet un procédé de montage d’une pompe à vide telle que décrite précédemment dans lequel on visse les boitiers de roulement fixe et/ou mobile sur les arbres par des moyens robotisés.
Par exemple, pour le réglage de la force de précharge des roulements d’un montage en « O », les moyens robotisés peuvent appuyer axialement sur l’arbre du côté des boitiers de roulement mobile en mesurant la force exercée. Dès que l’arbre se déplace, c’est que la force exercée annule la force de précharge et donc, que la force mesurée correspond à la force de précharge.
Cette méthode de réglage est simple à réaliser et permet de régler aisément une même force de précharge des roulements sur toutes les pompes à vide produites.
Brève description des figures
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l’invention, mais nullement limitatif, ainsi que des dessins annexés sur lesquels :
La est une représentation schématique d’un exemple de pompe à vide.
La est une vue en coupe agrandie d’éléments d’un boitier de roulement fixe monté sur un arbre de la pompe à vide de la .
La est une vue en coupe agrandie d’éléments d’un boitier de roulement mobile monté sur l’arbre.
La est une vue en perspective d’un second boitier d’un boitier de roulement mobile.
La est une vue de face des boitiers de roulement mobile avec des seconds boitiers et des dispositifs anti-rotation dans une première position radiale de blocage.
La est une vue similaire à la avec des seconds boitiers et des dispositifs anti-rotation dans une deuxième position radiale de blocage.
La est une vue schématique d’une variation de montage des roulements des boitiers de roulement fixe et des boitiers de roulement mobile.
La montre une vue analogue à la pour un autre exemple de réalisation.
La montre une vue analogue à la pour un autre exemple de réalisation.
Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.
 Description détaillée
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.
On définit par pompe à vide primaire, une pompe à vide volumétrique, qui est configurée pour aspirer, transférer, puis refouler un gaz à pomper à pression atmosphérique ou au-delà. Les rotors de la pompe à vide primaire peuvent être de type Roots ou Claw ou d’un autre principe similaire de pompe à vide volumétrique. Les rotors sont portés par deux arbres entrainés en rotation par un moteur de la pompe à vide primaire. Une pompe à vide primaire est également configurée pour pouvoir être mise en route à pression atmosphérique.
On définit par pompe à vide Roots (également appelé « Roots Blower » en anglais ou compresseur Roots ou « Booster » en anglais), une pompe à vide volumétrique configurée pour, à l’aide de deux rotors Roots, aspirer, transférer puis refouler un gaz à pomper. La pompe à vide Roots est montée en amont et en série d’une pompe à vide primaire. Les rotors sont portés par deux arbres entrainés en rotation par un moteur de la pompe à vide Roots.
On entend par « en amont », un élément qui est placé avant un autre par rapport au sens de circulation des gaz pompés. A contrario, on entend par « en aval », un élément placé après un autre par rapport au sens de circulation des gaz pompés.
On définit la direction axiale comme la direction longitudinale de la pompe à vide dans laquelle s’étendent les axes de rotation des rotors.
On définit par stator, l’ensemble des parties de stator assemblées entre elles et définissant notamment la/les chambres de pompage et les parties de stator supportant les joints ou roulements, également appelées supports de joint ou supports de roulement.
L’invention s’applique à tout type de pompe à vide 1 sèche comportant un stator 2 comprenant au moins un étage de pompage T1-T7, telle que comprenant un à dix étages de pompage, comme par exemple sept étages de pompage ( ). Cette pompe à vide 1 peut être une pompe à vide primaire configurée pour refouler les gaz pompés à pression atmosphérique ou une pompe à vide sèche de un à trois étages de pompage qui en utilisation, est raccordée en amont d’une pompe à vide primaire et dont la pression de refoulement en fonctionnement est celle obtenue par la pompe à vide primaire.
La pompe à vide 1 comporte deux arbres 4 de rotors 5 configurés pour tourner dans au moins un étage de pompage T1- T7 pour entrainer un gaz à pomper d’un orifice d’aspiration vers un orifice de refoulement, dans le sens de circulation des gaz.
Les rotors 5 présentent des profils conjugués pouvant être assemblés sur les arbres 4 ou réalisés d’une seule pièce avec des arbres 4 (dits rotors monoblocs). Les rotors 5 sont par exemple de type « Roots » à deux lobes ou plus ou de type « Claw » ou d’un autre principe similaire de pompe à vide volumétrique.
La pompe à vide 1 comporte par exemple au moins deux étages de pompage T1-T7 agencés en série. Chaque étage de pompage T1-T7 comporte une chambre de pompage recevant les deux rotors 5 conjugués, les chambres de pompage comprenant une entrée et une sortie respectives. Lors de la rotation, le gaz aspiré depuis l’entrée est emprisonné dans le volume engendré par les rotors 5 et le stator 2, puis est entraîné par les rotors 5 vers l’étage suivant. Les étages de pompage T1-T7 successifs 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 de pompage qui suit.
L’entrée du premier étage de pompage T1 communique avec l’orifice d’aspiration de la pompe à vide 1. La sortie du dernier étage de pompage T7 communique avec l’orifice de refoulement. Les dimensions axiales des étages de pompage sont par exemple égales ou décroissantes avec l’ordre d’agencement des étages de pompage T1-T7, l’étage de pompage T1 situé du côté de l’orifice d’aspiration présentant la plus grande dimension axiale.
Ces pompes à vide sont dites « sèches » car en fonctionnement, les rotors 5 tournent à l’intérieur du stator 2 sans aucun contact mécanique entre eux ou avec le stator 2, ce qui permet de ne pas utiliser d’huile dans les étages de pompage T1-T7.
Les arbres 4 de rotors 5 sont configurés pour être entrainés en rotation par au moins un moteur 6 de la pompe à vide 1. La pompe à vide 1 comporte par exemple un seul moteur 6 entrainant un arbre 4, par exemple à une extrémité de la pompe à vide 1, tel que du côté du premier ou du dernier étage de pompage T1, T7 de la pompe à vide 1. La pompe à vide 1 comporte également des engrenages de synchronisation 7 montés sur les arbres 4 pour synchroniser la rotation des rotors 5.
Pour chaque arbre 4, la pompe à vide 1 comporte en outre un boitier de roulement fixe 10 et/ou un boitier de roulement mobile 11. Il y a donc deux boitiers de roulement fixe 10 et/ou deux boitiers de roulement mobile 11 dans une pompe à vide 1.
La pompe à vide 1 illustrée sur la comporte deux boitiers de roulement fixe 10 et deux boitiers de roulement mobile 11. Ces boitiers 10, 11 sont par exemples agencés sur chaque arbre 4 de part et d’autre de la partie de pompage sec des étages de pompage T1-T7 dans laquelle circulent les gaz également appelée « cellule de pompage », c’est-à-dire de part et d’autre du au moins un étage de pompage T1-T7.
Les boitiers de roulement fixe 10 sont disposés d’un même côté de la pompe à vide 1, ici du côté du dernier étage de pompage T7 (à gauche sur la ), à chaque extrémité d’arbre, et les boitiers de roulement mobile 11 sont disposés de l’autre côté de la pompe à vide 1, ici du côté du premier étage de pompage T1 (à droite sur la ), un étant disposé à une extrémité d’arbre (en haut à droite sur la ) et l’autre interposé entre le premier étage de pompage T1 et le moteur 6 (en bas à droite sur la ).
Bien que les boitiers de roulement fixe 10 soient représentés du côté du dernier étage de pompage T7 (à gauche sur la ) et les boitiers de roulement mobile 11 du côté du premier étage de pompage T1 (à droite sur la ), l’inverse est bien sûr possible sans sortir de la présente invention.
Mieux visible sur la , le boitier de roulement fixe 10 comprend un roulement 12 monté sur l’arbre 4 et un premier boitier 13 vissé dans le stator 2, le roulement 12 étant reçu dans un logement 14 du premier boitier 13.
Plus précisément, le premier boitier 13 présente une forme cylindrique comportant une portion filetée 13a extérieure permettant au premier boitier 13 de pouvoir être vissé/dévissé dans un taraudage formé dans un logement du stator 2. Le pas de vis de la portion filetée 13a du premier boitier est par exemple compris entre 0,5mm et 4mm, tel que 1mm.
Le logement 14 interne est cylindrique et comprend une ouverture à l’opposé d’un fond 15 dans lequel est ménagé un trou 16 pour le passage d’arbre.
La partie cylindrique du premier boitier 13 permet d’assurer le positionnement radial et le guidage du boitier 13. La qualité du guidage est assurée par l’ajustement entre la partie cylindrique du boitier 13 et le logement en vis-à-vis du stator 2.
Le premier boitier 13 est par exemple métallique, tel qu’en acier.
Le premier boitier 13 est simple à réaliser et donc peu couteux.
Le roulement 12 comporte deux bagues coaxiales, une bague interne 12a solidaire en rotation de l’arbre 4 et une bague externe 12b solidaire du premier boitier 13, ainsi que des éléments rotatifs 12c interposés entre les bagues internes et externes 12a, 12b, tels que des billes.
Le premier boitier 13 forme une butée axiale pour une bague externe 12b du roulement 12. C’est plus précisément ici le fond 15 du logement 14 du premier boitier 13 qui forme une butée axiale pour la bague externe 12b du roulement 12 côté intérieur par rapport à la cellule de pompage. Cette butée axiale empêche le roulement 12 de se déplacer axialement vers le boitier de roulement mobile 11.
Des butées axiales bloquent également axialement les bagues internes 12a des roulements 12 de part et d’autre des bagues internes 12a.
Une butée axiale de la bague interne 12a du roulement 12 côté intérieur est par exemple formée par une bague 17 du boitier de roulement fixe 10 montée sur l’arbre 4 ou par un épaulement de l’arbre 4 (non représenté). La bague 17 passe par exemple dans le trou 16 de passage d’arbre du premier boitier 13 de manière à être intercalée radialement entre le premier boitier 13 et l’arbre 4 au niveau du trou 16.
A l’opposé de la butée axiale de la bague interne 12a du roulement 12, côté extérieur, le roulement 12 peut également être bloqué axialement, par exemple au moyen d’un écrou 18 vissé sur l’arbre 4.
Le boitier de roulement fixe 10 assure d’une part le guidage radial de l’arbre 4 de rotors 5 et d’autre part, forme un moyen de réglage du positionnement axial de l’arbre 4 de rotors 5 par son vissage/ dévissage dans le stator 2, permettant ainsi d’optimiser les jeux de fonctionnement. Ce moyen de réglage du positionnement axial permet d’éviter l’utilisation des cales de réglage comme dans l’architecture de l’art antérieur, ce qui constitue un avantage certain en termes de facilité de montage. Il est en outre possible d’avoir un réglage fin du jeu. Un autre avantage est que cela permet de limiter la précision d’usinage sur certaines pièces : le vissage / dévissage du boitier permet de libérer de la latitude de réglage. Avec un pas de vis du premier boitier 13 de 1mm, le réglage à 0,01mm est réalisé par une rotation de 3,6° du premier boitier 13. Le réglage du jeu axial peut donc être précis.
Le boitier de roulement fixe 10 peut comporter un premier joint torique 19a agencé entre le premier boitier 13 et le logement du stator 2 dans lequel est reçu le premier boitier 13. Le premier joint torique 19a est par exemple monté dans une gorge annulaire externe 26 ménagée sur la périphérie du premier boitier 13. Le boitier de roulement fixe 10 peut comporter un deuxième joint torique 19b agencé entre le premier boitier 13 et le roulement 12. Le deuxième joint torique 19b est par exemple monté dans une gorge annulaire interne 27 ménagée dans le logement 14 du premier boitier 13 recevant le roulement 12. Les joints toriques 19a, 19b permettent de limiter les phénomènes de corrosion de contact entre le roulement 12 et le premier boitier 13 et entre le premier boitier 13 et le stator 2. Ils permettent également d’amortir les vibrations et participent au centrage des différentes pièces.
Comme on le décrira plus en détail plus loin, les boitiers de roulement fixe 10 peuvent comporter un dispositif anti-rotation 30 respectif configuré pour bloquer la rotation des premiers boitiers 13 dans le stator 2 afin d’empêcher un possible dévissage des premiers boitiers 13 dans le stator 2 dû par exemple, à des vibrations du stator 2.
Mieux visible sur la , le boitier de roulement mobile 11 comprend un roulement 20 monté sur l’arbre 4, un second boitier 21 vissé dans le stator 2, et un élément élastique annulaire 22. Le roulement 20 et l’élément élastique annulaire 22 sont reçus dans un logement 23 du second boitier 21.
Plus précisément, le second boitier 21 présente une forme cylindrique comportant une portion filetée 21a extérieure permettant au second boitier 21 de pouvoir être vissé/dévissé dans un taraudage formé dans un logement du stator 2. Le pas de vis de la portion filetée 21a du second boitier 21 est par exemple compris entre 0,5mm et 4mm, tel que 1mm.
Le logement 23 interne est cylindrique et présente une ouverture à l’opposé d’un fond 24. Un trou 16 est ménagé dans le fond 24 pour le passage d’arbre. Le logement 23 du second boitier 21 est plus profond que celui du premier boitier 13 afin de pouvoir accueillir l’élément élastique annulaire 22.
La partie cylindrique du second boitier 21 permet d’assurer le positionnement radial et le guidage du boitier 21. La qualité du guidage est assurée par l’ajustement entre la partie cylindrique du boitier 21 et le logement en vis-à-vis du stator 2.
Le second boitier 21 est par exemple métallique, tel qu’en acier.
Le second boitier 21 est simple à réaliser et donc peu couteux.
Le roulement 20 comporte deux bagues coaxiales, une bague interne 20a solidaire en rotation de l’arbre 4 et une bague externe 20b solidaire du second boitier 21, ainsi que des éléments rotatifs 20c interposés entre les bagues internes et externes 20a, 20b, tels que des billes.
Les roulements 12, 20 des boitiers de roulement fixe 10 et des boitiers de roulement mobile 11 peuvent être tous les mêmes ou peuvent être différents. Ils sont par exemple à contact oblique ou radiaux.
L’élément élastique annulaire 22 est interposé entre une bague externe 20b du roulement 20 du boitier de roulement mobile 11 et le second boitier 21. Plus précisément ici, l’élément élastique annulaire 22 est interposé entre le roulement 20 et le fond 24 du logement 23 du second boitier 21 et sollicite la bague externe 20b du roulement 20 du boitier de roulement mobile 11 dans la direction allant vers le boitier de roulement mobile 11.
L’élément élastique annulaire 22 est par exemple une rondelle élastique, par exemple métallique.
Des butées axiales bloquent axialement les bagues internes 20a des roulements 20 de part et d’autre des bagues internes 20a.
Une butée axiale de la bague interne 20a du roulement 20 côté intérieur par rapport à la cellule de pompage est par exemple formée par une bague 17 du boitier de roulement mobile 11 montée sur l’arbre 4 ou par un épaulement de l’arbre 4 (non représenté). La bague 17 passe par exemple dans le trou 16 de passage d’arbre du second boitier 21 de manière à être intercalée radialement entre le second boitier 21 et l’arbre 4 au niveau du trou 16.
A l’opposé de cette butée axiale, la bague interne 20a du roulement 20, côté extérieur par rapport à la cellule de pompage, peut également être bloquée axialement, par exemple au moyen d’un écrou 18 vissé sur l’arbre 4.
Dans cette configuration, les roulements 12 des boitiers de roulement fixe 10 et les roulements 20 des boitiers de roulement mobile 11 sont montés en « O ».
Pour chaque arbre 4, les roulements 12 des boitiers de roulement fixe 10 ont des butées axiales de part et d’autre de la bague interne 12a et une butée axiale côté intérieur des bagues externes 12b par rapport à la cellule de pompage du fait des premiers boitiers 13.
Les roulements 20 des boitiers de roulement mobile 11 ont des butées axiales de part et d’autre de la bague interne 20a. Ils sont sollicités élastiquement côté intérieur par rapport à la cellule de pompage vers le boitier de roulement mobile 11 par l’élément élastique annulaire 22.
Le boitier de roulement mobile 11 forme un moyen de réglage de la précharge du roulement 20 par son vissage/ dévissage dans le stator 2. Le dévissage du second boitier 21 augmente la contrainte sur l’élément élastique annulaire 22 et donc augmente la précharge. Au contraire, le serrage du second boitier 21 réduit la précharge. Avec un pas de vis du second boitier 21 de 1mm, le réglage à 0,01mm est réalisé par une rotation de 3,6° du second boitier 21. Le réglage de la précharge peut donc être précis. Cette précharge empêche de plus les mouvements de jeu de filet possibles entre les portions filetées 13a, 21a des boitiers 13, 21 et les taraudages du stator 2. L’avantage d’avoir la possibilité de régler le chargement de la précontrainte des roulements 20 est de fiabiliser le fonctionnement de la pompe à vide 1. En effet, il est possible d’avoir, de façon simple, la même précharge sur chaque pompe à vide car on décorrèle les valeurs de précharge, des dispersions d’usinage des pièces entrant dans la chaine de côte concernée ainsi que de la dispersion possible de raideur des rondelles élastiques.
Comme pour le boitier de roulement fixe 10, le boitier de roulement mobile 11 peut comporter un premier joint torique 19a agencé entre le second boitier 21 et le logement du stator 2 par exemple monté dans une gorge annulaire externe 26 ménagée sur la périphérie du second boitier 21 ( ) et un deuxième joint torique 19b agencé entre le second boitier 21 et le roulement 20 par exemple monté dans une gorge annulaire interne 27 ménagée dans le logement 23 du second boitier 21 recevant le roulement 20.
Comme les boitiers de roulement fixe 10, les boitiers de roulement mobile 11 peuvent comporter un dispositif anti-rotation 30 respectif configuré pour bloquer la rotation des seconds boitiers 21 dans le stator 2 afin d’empêcher un possible dévissage des seconds boitiers 21 dans le stator 2 dû par exemple, à des vibrations du stator 2.
Les roulements 12, 20 peuvent être lubrifiés par un lubrifiant tel que de l’huile contenue dans au moins un carter d’huile ou par de la graisse. Le lubrifiant peut aussi lubrifier les engrenages de synchronisation 7.
La pompe à vide 1 peut comporter en outre un dispositif d’étanchéité 25 aux lubrifiants interposé entre le boitier de roulement fixe 10 et la partie de pompage sec des étages de pompage T1-T7 dans laquelle circulent les gaz et un dispositif d’étanchéité 25 aux lubrifiants interposé entre le boitier de roulement mobile 11 et la partie de pompage sec. Le dispositif d’étanchéité 25 permet la rotation des arbres 4 dans la partie de pompage sec tout en limitant les transferts de lubrifiants et la pollution du carter d’huile par les gaz pompés. Le dispositif d’étanchéité 25 peut comporter au moins un joint annulaire d’étanchéité comme par exemple un joint « dynamique », c’est-à-dire non frottant, tel qu’un joint à segments, un joint labyrinthe ou « mur » de gaz, ou un joint annulaire frottant, tel qu’un joint à lèvres ou une combinaison de ces réalisations. Le joint annulaire frottant est par exemple en contact avec la bague 17 montée sur l’arbre 4.
Nous allons maintenant décrire un exemple de réalisation des dispositifs anti-rotation 30 des boitiers de roulement fixe et mobile 11 en référence aux figures 5 et 6. Bien que ces figures illustrent des dispositifs anti-rotation 30 d’un boitier de roulement mobile 11, le même mode de réalisation peut s’appliquer au boitier de roulement fixe 10.
Dans cet exemple de réalisation, les dispositifs anti-rotation 30 sont formés par au moins une cavité 31 ménagée dans les premiers et seconds boitiers 12, 21 coopérant avec une extrémité 32a d’une languette de verrouillage 32 respective fixée au stator 2 dans une position radiale de blocage.
Les premiers et seconds boitiers 21 peuvent présenter plusieurs cavités 31 respectives régulièrement réparties, par exemple sur le pourtour de l’ouverture des logements 14, 23. Les premiers et seconds boitiers 21 présentent ainsi des formes crénelées ( ).
Par ailleurs, les languettes de verrouillage 32 peuvent prendre différentes positions radiales de blocage respectives pour lesquelles l’extrémité 32a peut s’engager dans une cavité 31 et bloquer la rotation des premiers et seconds boitiers 31.
Pour cela par exemple le dispositif anti-rotation 30 comporte au moins une vis de fixation 34, ici deux, traversant une ouverture 35 de la languette de verrouillage 32 pour fixer la languette de verrouillage 32 dans un taraudage 36 du stator 2, le stator 2 présentant plusieurs taraudages 36 disposés en arc de cercle autour du second boitier 21, ici cinq ( ). L’ouverture 35 peut être oblongue. L’ouverture 35 oblongue et les taraudages 36 en arc de cercle permettent à la languette de verrouillage 32 de bloquer la rotation du second boitier 21 pour l’ensemble des positions angulaires possibles pouvant être prises par le second boitier 21 du fait de son vissage dans le logement du stator 2.
La montre un exemple de positions radiales de blocage des languettes de verrouillage 32 pour une première position angulaire des seconds boitiers 21 dans laquelle les extrémités 32a des languettes de verrouillage 32 sont engagées dans une cavité 31 d’un second boitier 21 respectif. Ces positions des languettes de verrouillage 32 permettent l’engagement de l’extrémité 32a dans une cavité 31 pour la position angulaire du second boitier 21 obtenue par serrage pour le réglage de la précharge du roulement 20. On constate que deux positions radiales de blocage distinctes des languettes de verrouillage 32 permettent d’obtenir un blocage en rotation comme on peut le voir sur les vues de droite et de gauche de la pour lesquelles les deux seconds boitiers 21 présentent une même position angulaire.
Sur la , le réglage de la précontrainte a engendré une position angulaire du second boitier 21 différente de celle de la et par conséquent, une autre position radiale de blocage des languettes de verrouillage 32 permettant l’engagement des extrémités 32a dans une cavité 31 du second boitier 21. On constate qu’une seule et même position radiale de blocage des languettes de verrouillage 32 permet d’obtenir le blocage en rotation comme on peut le voir sur les vues de droite et de gauche de la pour lesquelles les deux seconds boitiers 21 présentent une même position angulaire.
Au montage de la pompe à vide 1, on visse les boitiers de roulement fixe 10 et/ou mobile 11 sur les arbres 4, par exemple par des moyens robotisés. En effet le montage des boitiers 10, 11 par vissage permet d’automatiser plus facilement le montage.
Le degré de serrage des premiers boitiers 13 des boitiers de roulement fixe 10 permet de régler le positionnement axial des arbres 4 de rotors 5 et le degré de serrage des seconds boitiers 21 des boitiers de roulement mobile 11 permet de régler la force de précharge des roulements 20.
Pour le réglage de la force de précharge des roulements 20, les moyens robotisés peuvent appuyer axialement sur l’arbre 4 du côté des boitiers de roulement mobile 11 en mesurant la force exercée. Dès que l’arbre 4 se déplace, c’est que la force exercée annule la force de précharge et donc, que la force mesurée correspond à la force de précharge. Cette méthode est simple à réaliser et permet de régler aisément une même force de précharge des roulements 20 sur toutes les pompes à vide 1 produites.
Une fois les serrages des boitiers 13, 21 réglés, les boitiers 13, 21 sont angulairement correctement positionnés et les languettes de verrouillage 32 peuvent être fixées au stator 2 dans la position radiale de blocage respective permettant de coopérer au mieux avec une cavité 31 des boitiers 13, 21.
Le montage/démontage des roulements est donc simplifié puisqu’il suffit de visser/dévisser les boitiers 13, 21 pour retirer les roulements des arbres. Ceci est un avantage à la fois pour la première monte du fait du gain de temps et de fiabilité en production, mais aussi pour le montage/démontage au cours de maintenances ultérieures. En effet, pour démonter les roulements 12, 20 lors d’une opération de service, il suffit de dévisser les boitiers 13, 21.
Il est en outre possible de conserver la partie du stator 2 supportant les boitiers de roulement fixe et mobile 10, 11 aussi appelé support de roulement, après maintenance car celle-ci n’est pas endommagée par les phénomènes de corrosion de contact comme cela peut être le cas avec les pompes à vide de l’art antérieur. En effet, si ces phénomènes apparaissent, il suffit de changer le boitier de roulement fixe 10 et/ou le boitier de roulement mobile 11 plutôt que de changer l’ensemble du support de roulement.
D’autres modes de réalisation des dispositifs anti-rotation sont possibles pour bloquer la rotation des boitiers 13, 21 dans le stator 2. Ainsi par exemple, les dispositifs anti-rotation peuvent être réalisés par collage des filets des boitiers 13, 21 dans les logements respectifs du stator 2 ou par insertion d’éléments pour raccords filetés entre les filets des boitiers 13, 21 et ceux du logement du stator 2, tel qu’un ruban d’étanchéité en matériau polytétrafluoroéthylène.
La illustre une variante de réalisation dans laquelle les roulements 12 des boitiers de roulement fixe 10 et les roulements 20 des boitiers de roulement mobile 11 sont montés en « X ».
Cette configuration se distingue de la précédente en ce que pour chaque arbre 4, les roulements 12 des boitiers de roulement fixe 10 ont des butées axiales de part et d’autre de la bague interne 12a et une butée axiale côté extérieur des bagues externes 12b par rapport à la cellule de pompage du fait des premiers boitiers 13.
C’est plus précisément ici le fond 15 du logement 14 du premier boitier 13 qui forme une butée axiale pour la bague externe 12b du roulement 12 côté extérieur par rapport à la cellule de pompage.
Les roulements 20 des boitiers de roulement mobile 11 ont des butées axiales de part et d’autre de la bague interne 20a et une sollicitation élastique axiale côté extérieur par rapport à la cellule de pompage exercé par l’élément élastique annulaire sur les bagues externes 20b.
Plus précisément ici, l’élément élastique annulaire 22 est interposé entre le roulement 20 et un épaulement du second boitier 21. L’élément élastique annulaire 22 sollicite la bague externe 20b du roulement 20 du boitier de roulement mobile 11 dans la direction allant de la cellule de pompage vers le boitier de roulement fixe 10.
Avec ce montage, le dévissage du second boitier 21 diminue la contrainte sur l’élément élastique annulaire 22 et donc diminue la précharge. Au contraire, le serrage du second boitier 21 augmente la précharge.
Les autres éléments sont similaires à ceux du précédent mode de réalisation décrit.
Par ailleurs, bien que les pompes à vide 1 qui viennent d’être décrites comportent respectivement deux boitiers de roulement mobile 11 et deux boitiers de roulement fixe 10 pour pouvoir régler d’une part, le positionnement axial des arbres 4 de rotors 5 au moyen des boitiers de roulement fixe 10 et d’autre part, la précharge des roulements 20 au moyen des boitiers de roulement mobile 11, d’autres configurations sont possibles.
En particulier, la pompe à vide 1 peut comporter deux boitiers de roulement fixe 10 et deux paliers mobiles 37 classiques (c’est-à-dire pas de boitiers de roulement mobile 11) ( ).
Le palier mobile 37 comporte un roulement 20 monté sur l’arbre 4 et une rondelle élastique 38. Le roulement 20 et la rondelle élastique 38 sont reçus dans un logement du stator 2. La rondelle élastique 38 est interposée entre une bague externe 20b du roulement 20 et le logement du stator 2.
Les boitiers de roulement fixe 10 permettent le réglage du positionnement axial des arbres 4 de rotors 5 mais il n’y a pas de moyen simple de réglage de la précharge du roulement.
Dans la configuration illustrée sur la , les roulements 12 des boitiers de roulement fixe 10 et les paliers mobiles 37 sont montés en « O » mais ils peuvent également être montés en « X » (non représenté).
Selon un autre exemple de réalisation, la pompe à vide 1 comporte deux boitiers de roulement mobile 11 et deux paliers fixes 39 classiques (c’est-à-dire pas de boitiers de roulement fixe 10) ( ).
Le palier fixe 39 comporte un roulement 12 monté sur l’arbre 4 et une rondelle élastique 40. Le roulement 12 et la rondelle élastique 40 sont reçus dans un logement du stator 2. La rondelle élastique 40 est interposée entre une bague externe 12b du roulement 12 et le logement du stator 2.
Les boitiers de roulement mobile 11 permettent le réglage de la précharge des roulements. Le réglage du positionnement axial des arbres 4 de rotor 5 peut être réalisé au moyen de cales de positionnement axial 41.
Dans la configuration illustrée sur la , les paliers fixes 39 et les roulements 20 des boitiers de roulement mobile 11 sont montés en « O » mais ils peuvent également être montés en « X » (non représenté).

Claims (12)

  1. Pompe à vide (1) comportant un stator (2) et deux arbres (4) de rotors (5) configurés pour tourner dans au moins un étage de pompage (T1-T7) du stator (2), caractérisée en ce que pour chaque arbre (4), la pompe à vide (1) comporte en outre :
    • un boitier de roulement fixe (10) comprenant :
      • un roulement (12) monté sur l’arbre (4),
      • un premier boitier (13) vissé dans le stator (2), le roulement (12) étant reçu dans le premier boitier (13), le premier boitier (13) formant une butée axiale pour une bague externe (12b) du roulement (12), et/ou
    • un boitier de roulement mobile (11) comprenant :
      • un roulement (20) monté sur l’arbre (4),
      • un second boitier (21) vissé dans le stator (2), le roulement (20) étant reçu dans le second boitier (21),
      • un élément élastique annulaire (22) interposé entre une bague externe (20b) du roulement (20) et le second boitier (21).
  2. Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les premiers boitiers (13) et/ou les seconds boitiers (21) présentent des portions filetées (13a, 21a) dont le pas de vis est compris entre 0,5mm et 4mm, tel que 1mm.
  3. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte des boitiers de roulement fixe (10) et des boitiers de roulement mobile (11), les roulements (12) des boitiers de roulement fixe (10) et les roulements (20) des boitiers de roulement mobile (11) étant montés en « O ».
  4. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle comporte des boitiers de roulement fixe (10) et des boitiers de roulement mobile (11), les roulements (12) des boitiers de roulement fixe (10) et les roulements (20) des boitiers de roulement mobile (11) étant montés en « X ».
  5. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les boitiers de roulement fixe (10) comportent un dispositif anti-rotation (30) respectif configuré pour bloquer la rotation des premiers boitiers (13) dans le stator (2) et/ou les boitiers de roulement mobile (11) comportent un dispositif anti-rotation (30) respectif configuré pour bloquer la rotation des seconds boitiers (21) dans le stator (2).
  6. Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les dispositifs anti-rotation (30) sont formés par au moins une cavité (31) ménagée dans les premiers boitiers (13) et/ou les seconds boitiers (21), coopérant avec une languette de verrouillage (32) respective fixée au stator (2) dans une position radiale de blocage.
  7. Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les premiers boitiers (13) et/ou les seconds boitiers (21) présentent respectivement plusieurs cavités (31) régulièrement réparties, les languettes de verrouillage (32) pouvant prendre différentes positions radiales de blocage.
  8. Pompe à vide (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les dispositifs anti-rotation (30) comportent au moins une vis de fixation (34) respective traversant une ouverture (35) oblongue d’une languette de verrouillage (32) respective pour fixer la languette de verrouillage (32) dans un taraudage (36) du stator (2), le stator (2) présentant plusieurs taraudages (36) en arc de cercle autour des premiers et/ou seconds boitiers (13, 21).
  9. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les boitiers de roulement fixe (10) comportent respectivement un premier joint torique (19a) agencé entre le premier boitier (13) et le logement du stator (2) dans lequel est reçu le premier boitier (13) et un deuxième joint torique (19b) agencé entre le premier boitier (13) et le roulement (12).
  10. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les boitiers de roulement mobile (11) comportent respectivement un premier joint torique (19a) agencé entre le second boitier (21) et le logement du stator (2) dans lequel est reçu le second boitier (21) et un deuxième joint torique (19b) agencé entre le second boitier (21) et le roulement (20).
  11. Pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des butées axiales bloquent axialement les bagues internes (12a, 20a) des roulements (12, 20) de part et d’autre des bagues internes (12a, 20a).
  12. Procédé de montage d’une pompe à vide (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on visse les boitiers de roulement fixe (10) et/ou mobile (11) sur les arbres (4) par des moyens robotisés.
FR2205388A 2022-06-03 2022-06-03 Pompe à vide et procédé de montage Pending FR3136262A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2205388A FR3136262A1 (fr) 2022-06-03 2022-06-03 Pompe à vide et procédé de montage
PCT/EP2023/060726 WO2023232353A1 (fr) 2022-06-03 2023-04-25 Pompe à vide et procédé de montage

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2205388A FR3136262A1 (fr) 2022-06-03 2022-06-03 Pompe à vide et procédé de montage
FR2205388 2022-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3136262A1 true FR3136262A1 (fr) 2023-12-08

Family

ID=82595031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2205388A Pending FR3136262A1 (fr) 2022-06-03 2022-06-03 Pompe à vide et procédé de montage

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3136262A1 (fr)
WO (1) WO2023232353A1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090285711A1 (en) * 2007-07-19 2009-11-19 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fluid machine
US20100150760A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Rotary vacuum pump
US20210095667A1 (en) * 2018-03-25 2021-04-01 Atlas Copco Aairpower, Naamloze Vennootschap Screw compressor element and machine
WO2021150240A1 (fr) * 2020-01-24 2021-07-29 Circor Pumps North America, Llc Pompe à vis dotée d'un ensemble d'étanchéité et de palier amélioré
EP3981985A1 (fr) * 2018-12-28 2022-04-13 Ebara Corporation Appareil de palier et appareil de pompe à vide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090285711A1 (en) * 2007-07-19 2009-11-19 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Fluid machine
US20100150760A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Rotary vacuum pump
US20210095667A1 (en) * 2018-03-25 2021-04-01 Atlas Copco Aairpower, Naamloze Vennootschap Screw compressor element and machine
EP3981985A1 (fr) * 2018-12-28 2022-04-13 Ebara Corporation Appareil de palier et appareil de pompe à vide
WO2021150240A1 (fr) * 2020-01-24 2021-07-29 Circor Pumps North America, Llc Pompe à vis dotée d'un ensemble d'étanchéité et de palier amélioré

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023232353A1 (fr) 2023-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2922034C (fr) Ensemble rotatif comprenant un organe de transmission et un systeme de distribution d'huile
FR3074552B1 (fr) Couronne de reducteur de vitesse a train planetaire de turbomachine
EP3728817B1 (fr) Turbomachine a reducteur pour un aeronef
CA2576698A1 (fr) Assemblage a encombrement radial reduit entre un arbre de turbine et un tourillon d'arbre de compresseur de turbomachine
EP2128390A1 (fr) Dispositif de blocage axial d'un palier de guidage d'arbre dans une turbomachine
EP3074611B1 (fr) Dispositif pour le centrage et le guidage en rotation d'un arbre de turbomachine comprenant des moyens améliorés de rétention de bague extérieure de palier
WO2021058893A1 (fr) Restricteur d'huile pour la lubrification de secours d'un élément de turbomachine d'aéronef
FR2993311A1 (fr) Dispositif de deshuilage pour une turbomachine
FR3066549B1 (fr) Assemblage ameliore pour enceinte a huile
EP3728792B1 (fr) Ensemble d'arbres pour une turbomachine d'aéronef
EP4018106B1 (fr) Dispositif de distribution d'huile d'un palier a roulement de turbomachine d'aeronef
WO2023232353A1 (fr) Pompe à vide et procédé de montage
FR3068750A1 (fr) Couronne de reducteur epicycloidal ou planetaire pour une turbomachine
FR2939483A1 (fr) Pompe a vide de type seche, pignon de synchronisation et procede de montage associes
FR3084427A1 (fr) Dispositif de type reducteur mecanique pour une turbomachine
FR3112172A1 (fr) Pompe à vide sèche
FR3109194A1 (fr) Reducteur mecanique de turbomachine d’aeronef
FR3103862A1 (fr) Rotor et pompe à vide sèche multiétagée
FR2886693A1 (fr) Dispositif anti-rotation pour bague de roulement, et roulement et machine associes
WO2023002121A1 (fr) Manchon rapporté sur un arbre basse pression dans une turbomachine
FR3107310A1 (fr) Dispositif de distribution d’huile d’un palier a roulement de turbomachine d’aeronef
FR3065042B1 (fr) Dispositif de maintien d'un roulement
FR3098874A1 (fr) Procédé de fabrication d’une bague intérieure d’un roulement à éléments roulants, et dispositif de poulie équipement d’un roulement avec une telle bague
FR3094031A1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
FR3135769A1 (fr) Boitier pour l’entrainement d’accessoires

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20231208