Brevet FR2218489A1 — publié le 19740913

La présente invention se rapporte à un carter ou un cylindre avec des parois résistantes à l'usure, pour des pompes centrifuges ou des pompes à piston servant à faire circuler des matières se présentant sous forme de bouillie ou de granulés. Dans les pompes de ce type, il est difficile de rendre @ésistantes les surfaces soumises à une usure importante, tour obtenir une longévité économiquement défendable. Pour atgmenter 12 résistance à l'usure, il est connu de fabriquer les parois exposées aux efforts en fonte dure qui est extremement dure en raison de la limitation des dépôts de graphite. Toutefois, il est difficile usiner cette matière en raison de cette caractéristique de dureté ei le que les frais de fabrication sont élevés lors de ia réalisation de surface d'adaptation précis. es surfaces d'adaptation usinées avec précision sont notamment nécessaires à proximité des brides de raccordement des canalisations de pression et d'aspiration des pompes. Suivant l'état de la technique, il est également connu de renf@rcer les surfaces d'un carter de pompe exposées a l'usure avec des plaques d'acier dur au manganèse de de basalte coulé. Dans ce cas, la pose suffisamment résistante de ces plaques servant de renforcement c-Pe des diffi@ultés. ne but de la présente invention est d'amélicrer un carter du type précité de manière à ce que ses parois soient d'une par @ésistantes à l'usure et que d'autre part aucune difficulté n'apparaisse lors de l'usinage le cas échéant nécessaire des surfaces de transition ou d'adaptation. -uT réaliser ce but, l'invention prévoit que les par@is du carter sont partiellement formées d'un caoutch@u@ résistant à l'usure ou d'une matière synthétique s'apparentant au caoutch@@c. Une telle matière est d'une part extrêmement résistance à l'usure et peut d'autre part être facile@e@t @i@ @@@@@@@, par exemple par polissage, lorsque ceci est nécessaire. Le caoutch@u@ ou les matières synthétiques s'apparentant au caoutch@u@ @e disposeten effet que d'une résistance mécanique limitée. Ils sont cependant extrêment résistants à l'usure et peuvent être reliés très rigidement à d'autres matériaux, par exemple à des pièces de fonte ou à des garnitures de renforcement en acier, ni bien que les carters ou les cylindres peuvent être fabriqués au moins au niveau des surfaces à usiner en utilisant du caoutchouc ou des matières synthétiques s'apparentant au caoutchouc, en présentant les caractéristiques de résistance mécanique suffisantw. Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, il est prévu que le corps de base du carter est enfonte dure, les zones des brides de raccordement étant entourées de couches de revêtement coulées autour ou vulcanisées formées de caoutchouc ou dematières synthétiques résistants à l'usure. Dans ce mode de réalisation, un corps de base extrêmement résistant à l'usure ou en fonte spéciale extrêmement dure, par exemple en fonte avec un alliage important de chrome et de molybdène, WL confère au carter ou au cylindre la résistance mécanique suffisante, comporte de manière avantageuse des surfaces de raccordement faciles à usiner au niveau des brides de raccordement, qui ne sont cependant sujettes à l'usure. Dans ce mode de réalisation, il est par ailleurs avantageusement prévu que les couches de revêtement s'alignent sur les plans de construction du carter ou du cylindre qui suivent, et sont configurées à proximité des brides sous forme de joint annulaire d'étanchéité dépassant. Un autre mode de réalisation de l'inventon prévoit que le corps de base du carterou du cylindre présente une paroi de stabilisation pouvant être cintrée présentant de bonnes aptitudes à la résistance mécanique, qui est totalement noyée dans un caoutchouc résistant à l'usure ou dans une matière synthétique semblable au caoutchouc. Dans ce mode de réalisation, les surfaces soumises à l'usure sont en caoutchouc ou dans une matière s'apparentant au caoutchouc, tandis que la paroi de stabilisation intercalée confère au carter ou au cylindre la résistance mécanique nécessaire. La paroi de stabilisation se compose avantageusement de -tal déployé ou d'acier nervuré ou non nervuré, se présentant sous forme de ruban de fil ou de tissu. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts caractéristiques détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre en se référant auxdessi schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant divers modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 montre un premier mode de réalisation d'un carter conforme à l'invention dans une vue de côté avec des jdnts d'étanchéité partiellement retirés; - la figure 2 est une coupe du carter montré à la figure 1; - les figures 7 à 7 montrent différentes formes de section des joints annulaires d'étanchéité disposés a' proximité des brides de raccordement;; - la figure 8 montre un second mode de réalisation du carter conforme à l'invention dans une vue en perspective avec une paroi de caoutchouc ou de matière synthétique partiellement retirée; - la figure 9 est une vue en perspective de la paroi de stabilisation du carter conforme à la figure 8; - la figure 10 est une coupe longitudinale du eater montré.à la figure 8; - la figure tut est une. vue de face du carter montré à la figure 8; - la figure 12 est une vue de dessus de la paroi de stabilisation montrée à la figure 9; - la figure 13 est une coupe partielle de la cloison de stabilisation montrée à la figure 9; - les figures 13a et 13b montrent une coupe transversale d'un moule de coulée dans deux exemples de réalisation différents pour mouler le carter montré à la figure 8; ; - la figure 14 est une coupe partielle du carter montré à la figure 8 avec des brides de raccordement rapportées. Ste l'exemple de - réalisation montré aux figures 1 à 7 d'un carter de pompe. centrifuge , les couches 1 de caoutchouc de matière synthétique 9 'apparentant au caoutchouc vulcanisées ou coulées sur la pièce, entourent les surfaces de raccordement 2 et 7 du carter de pompe 4 dont le corps de base est fabriqué en fonte spéciale avec importante teneur en alliage chrome-molybdène. Cette fonte présente une résistance à l'usure extrêmement élevée mais ne présente pas les qualités nécessaires pour permettre un usinage.Etant donné que les surfaces à usiner sont configurées au niveau des brides de raccordement 2 et 3 sous forme de couche 1 de caoutchouc ou de matière synthétique semblable au caoutchouc, un usinage, dans la mesure ou il est encore nécessaire, peut par exemple être réalisé sans difficulté sous forme d'un polissage. Les zones de bride entourées par les couchea 1 de caoutchouc et de matière synthétique s'apparentant au caoutchouc du carter 4 en fonte spéciale sont réduites sur - leurs faces internés et renfacées sur leurs facea externes de manière à ce que les couches t s'alignent sur les plans 5 de construction du carter 4.Les couches 1 servent simultanément de bague d'étanchéité des brides de raccordement 2 et 3 et comportent des bourrelets d'étanchéité 6a, 6b et 6c proéminants, avec une forme en section adaptée, corne le montre les figures 3 à 7. Dans l'exemple de réalisation montré à la figure 8 le carter est indiqué à titre d'ensemble par le chiffre de référence 11 1 et les brides de raccordement comportent les chiffres de référence 12 et 13. Dans ce cas, le corps du carteroemplet 11 est formé d'une couche de caoutchouc 15 ou d'une matière semblable au caoutchouc, qui est coulée dans sa forme définitive. Les caoutchoucs ou les matières synthétiques de ce type se distinguent par le ch@ix de leurs additifs, par une grande résistance à l'usure mais présentent en contre-partie une résistance - insuffisante en traction, en compression, en poussée, en frappage et en torsion.Les résistance mécaniques nécessaires sont obtenues dans le corps de carter fini tt par l'interposition d'une paroi rigide de stabilisation t4 dans la couche 1, cette paroi de stabilisation t4 se compose avantageusement de ruban d'acier ou métal étiré qui s'étend sur toute la section de la couche de caoutchouc ou de matière synthétique 15 du carter 11. La paroi de stabilisation 14 peut également etre formée par des fils d'acier reliés les uns aux autres à la manière d'un tissu qui, pour permettre un meilleur assemblage avec la couche de caoutchouc ou de matières synthétiques 15 , sont nervurés. Avantageusement, les brides de raccordement 12 et 13 sont directement fixées sur la cloison de stabilisation 14. La fixation des brides de raccordement 12 et 13 sur la paroi de stabilisation 14 peut par exemple être réalisée par soudure, et ce-ci avant le formage dans le moule, si bien que les brides de raccordement 12 et 13 sont partiellement ou totalement entourées par la couche de caoutchouc ou de matière synthétique 15. Dans les brides de raccordement 12 et 13 on peut prévoir avant le coulage, des trous filetés 16 qui servent au raccordement des brides 17 des canalisations de pression ou d'aspiration. Par ailleurs, dans la couche de caoutchouc ou de matière synthétique:, , en des emplaeements Rrticulièrement exposée on peut noyer des éléments 18 supplémentaires de protection contre l'usure. (figure 10). Comme le montre la figure 10, ces éléments de protection contre l'usure sont disposés aux emplacements du carter de pompe centrifuge 11 au niveau desquels a partie ronde du carter se poursuit avec un angle aigü dans les raccords tangentiels des tuyaux de refoulement. Au niveau des brides de raccordement 12 et 13, la couche 15 peut également comporter des bourrelets 1 9 servant à assurer l'étanchéité. Pour empêcher les inexactitudes de position de la paroi de stabilisation 14 lors du coulage, il faut veiller à ce que la paroi de stabilisation 14 soit parfaitement fixée dans le moule pendant le coulage. Pour cela, la cloison 14 est maintenue à l'intérims r du moule pendant le coulage à l'état de flottement libre. Les figures 13a et 13b montrent des moules de configuration appropriée pour l'exécution de ce mode de réalisation. Le moule peut se composer d'une coquille extérieure perdue et d'un noyau perdu ou d'une coquille et d'un noyau perdu-. Suivant les exemples de réalisation illustrés aux figures 13a et 13b, ont a prévu dans la forme extérieure creuse 20 un noyau 21. Dans l'exemple de réalisation de la figure 13a, la paroi de stabilisation 14 est maintenue en suspension libre entre la forme extérieure 20 et le noyau 21 par des moyens mécaniques. Dans ce but, des boulons filetés 22 pénètrent dans la bride 12 solidaire de la cloison et sont inclus dans le moule extérieur creux 20. De cette manière, on obtient que la cloison 14 de stabilisation fixée sur les brides 12 ne puissent pas bouger pendant le processus de coulage et reste obligatoirement dans sa position dans le moule 20. Conformément au mode de réalisation de la figure 13b, la cloison de stabilisation 14 est maintenue à l'état librement flottant dans un champ magnétique par un flux de force magnétique entre le moule extérieur 20 et le noyau 21. Le champ magnétique est produit par des aimants permanents 23 qui sont inclus dans le moule 20 et dans le noyau 21. lies aimants permanents 23 peuvent bien entendu être également remplacéspr des électro-aimants. il est difficile de guider le flux de force magnétique dans la cavité entre le moule extérieur 20 et le noyau 21 de manière à ce que la cloison de stabilisation 14 reste dans sa position sur toute sa surface int*rieure et sur toute sa surface extérieure en étant solidaire de la bride 12. Pour cela, le moule extérieur 20 et le noyau 21 comportetue pluralité d'aimants en forme de U qui sont disposés en vis-à-vis avec des polarités opposées. Pour augmenter la retenue en diminuant le nombre des aimants 23 en forme de U, on propose d'équiper les surfaces frontales des branches à polarité opposée des aimants 23 en forme de U, lesdites faces frontales étant tournées vers la partie creuse 24 du moule, de cornes polaires 25 qui dépassent des surfaces polaires. Ces cornes polaires 25 présentent une tele longueur qu'elles s'étendent en direction périphérique en laissant un écartement empechanttout court-circuit magnétique, jusqu'à proximité de la zone de la corne polaire dépassant de la branche voisine de l'aimant en forme de U à polarité opposée. De cette manière, on obtient un tracé guidé et désiré des lignes de force magnétique entre les aimants en forme de U dans le volume de coulée. Bi@n entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu ta titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Carter ou cylindre à paroi résistante à l'usure pour pompes centrifuge ou pompes à piston, caractérisé en ce que les parois du carter sont formées partiellement de caoutchouc ou de matière- synthétique s'apparentant au caoutchouc, résistant à l'usure . 2. Carter ou cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base du carter est en fonte dure, les zones des brides de raccordement étant entourées par des couches de revetement vulcanisées ou coulées sur la pièce formée de caoutchouc résistant à l'usure ou de matière synthétique similaire au caoutchouc. 3. Carter ou cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les couches de revêtement viennent en alignement des plans de construction qui font suite au carter ou du cylindre et sont configures à proximité des brides de raccord@@ent, sous forme de joints annulaires d'étanchéité en saillie. 4. Carter ou cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base du carter ou du cylindre comporte une cloison de stabilisation pouvant être ceintrée présentant de grandet propriétés de résistance mécanique, qui est totalement noyée dans le caoutchouc résistant à l'usure ou la matière synthétique similaire. 5. Carter ou cylindre selon la revendication 4, caractérisé encre que la cloison de stabilisation est formée d'un acier ou métal étiré nervuré ou non nervuré, se présentant sous forme de ruban, de fil ou de tissu. 6. Carter selon la revendication 4 ou 5 , caracisé en ce que sur la cloison de stabilisation sont fixées des brider de raccordement. 7. Moule servant à la fabrication d'un carter ou d'un cylindre selon l'une des revendications 4 à 6, , caractérisé en ce que la cloison de stabilisation est maintenue à l'état librement flottant dans le moule pendant le coulage. 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les brides fixées sur la cloisonne stabilisation sont maintenues sur la partie extérieure du moule par des moyens mécaniques tels que des boulons filetés. 9. Moule selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cloison de stabilisation est maintenue en suspension libre dans un champ magnétique par un flux de force magnétique entre le moule extérieur et le noyau. 10. Moule selon la revendication 9, caractérisé enoe que la forme extérieure et le noyau comportefdes aimants en forme de U qui sont disposés en vis-à-vis avec une polarité opposée. 11. Moule selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les surfaces tournées vers le volume de coulage des branches à polarité différente des aimants en forme de U comportent des cornes polaires, qui dépassent des sufaces des pôles et s'étendent en direction périphérique à un écartement excluant tout court-circuit magnétique jusquE proximité de l'emplacement de la corne polaire dépassant dela branche à polarité opposée de l'aimant en forme de U voisin.