Brevet FR2353729A1 — publié le 19771230

La présente invention concerne d'une façon générale les pompes rotatives du type à palettes. Les pompes rotatives de ce type comprennent un rotor tournant dans une chambre du corps. La chambre communique avec des orifices d'admission et de refoulement du corps. Dans un mode de réalisation mis en oeuvre dans les industries alimentaires ou d'autres industries, le rotor comprend une palette coulissante portée par un arbre et comportant deux bords latéraux parallèles, disposés de façon à balayer la périphérie interne du corps et à passer en regard des orifices d'admission et de refoulement. L'axe de l'arbre est aprallèle à l'axe du corps, mais il est décalé par rapport à ce dernier.L'une des particularités d'une telle pompe est le fait qu'à une vitesse de rotation constante, le débit varie périodiquement à chaque tour de l'arbre et provoque ainsi des impulsions périodiques dans le fluide refoulé, lorsque la pompe traite des matières incompressibles, telles que des pâtes ou des suspensions aqueuses. Ces impulsions risquent de détériorer le tuyau relié à là pompe ainsi que d'autres équipements montés sur la tuyauterie. Les tuyaux ainsi secoués peuvent se détacher par exemple de leur support et peuvent se rompre à l'endroit des raccords. De plus, lorsque la pompe traite des suspensions contenant des matières en particules, les impulsions engendrent des forces qui ont tendance à désagréger les particules.Dans de nombreuses applications, par exemple dans l'industrie alimentaire, une telle désintégration mécanique de matières en particules, qui peuvent être diverses matières alimentaires, est considérée comme nuisible. De nombreuses pâtes, suspensions et mélanges des industries alimentaires, chimiques ou dans les industries des produits de beauté ou de la confiserie contiennent des matières en particules qui risquent d'être désagrégées physiquement par de telles forces. On peut citer, à titre d'exemple, les suspensions mises en oeuvre dans l'industrie alimentaire et contenant des particules de viande, de poisson, de volaille, de fruits ou de légumes qui risquent d'etre désagrégées mécaniquement. La présente invention concerne donc une pompe rotative du type à palettes qui, en fonctionnement normal, produit relativement peu d'impulsions nuisibles, telles que celles décrites, à son refoulement. Elle comprend un rotor tournant dans deux chambres alignées et des lvuières dirigeant le fluide vers un canal d'écoulement commun de manière à réduire les impulsions du fluide combiné refoulé. La pompe selon l'invention comprend un corps comportant un élément contenant une chambre principale et dès parois de fermeture d'extrémité. En coupe transversale, l'intérieur de l'élément principal est elliptique. Une cloison montée à l'intérieur du corps le divise en deux chambres alignées de section elliptique. Un rotor disposé à l'intérieur du corps tourillonne sur les parois d'extrémité. I1 tourne autour d'un axe parallèle à l'axe du corps, mais décalé par rapport à ce dernier. L'arbre est réalisé de façon à comporter des surfaces cylindriques concentriques à l'axe du rotor. Deux palettes coulissantes, portées par le rotor, sont disposées dans des plans parallèles à son axe, mais décalés circonférentiellement l'un de l'autre de 900.Les bords parallèles opposés de chaque palette sont destinés à balayer la surface périphérique interne de la chambre correspondante. Des régions alignées des surfaces p"'riphérlques internes des chambres, situées entre les parois d'extrémité et la cloison, sont rapprochées des surfaces cylindriques du rotor. Des orifices du corps communiquent avec des zones des deux chambres situes à proximité desdites régions et des éléments reliés à ces orifices constituent des canaux d'admission et de refoulement commtias. Les éléments fonctionnant dans la pompe peuvent de préférence être démontés rapidement pour entre nettoyés. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe de détail uivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une courbe représentant schématiquement l'amplitude des pulsations d'une pompe ne comprenant qu'une seule palette sur son rotor; et la figure 4 est une courbe semblable à celle de la figure 7, mais montrant le débit régulier de la pompe de la présente invention. La pompe représentée sur les figures 1 et 2 est constituée d'un corps 10 dont l'élément principal 10a contient les chambres de travail et des parois de fermeture d'extrémité 1Ob, 10c. L'intérieur du corps est usiné de façon à être de forme elliptique, observé en coupe transversale. A titre d'exemple, pour une pompe de capacité donnée, la longueur du grand axe 11 de l'ellipse peut être de 156 mm et celle du petit axe, de 146 mm. Une cloison 13, montée à mi-distance entre les parois d'extrémité lOb et 10c, divise l'intérieur du corps en deux chambres de travail alignées 14 et 15. Il est préférable que la cloison 13 puisse être démontée facilement et, dans ce but, la cloison représentée est retenue par des chevilles 17 espacées circonférentiellement et vissées dans les parois du corps. Un rotor 18, disposé à l'intérieur du corps, opère dans les deux chambres 14 et 15. Il comprend un arbre rotatif 19 prolongé par un bout d'arbre 20 tourillonnant dans la paroi d'extrémité îOc et par un bout d'arbre 21 tourillonnant dans la paroi d'extrémité lOb et destiné à être accouplé à un mécanisme d'entraînement approprie. L'axe de l'arbre 19 est parallèle à l'axe du corps,mis il en est décalé de la façon représentée sur la figure 2. La partie principale de l'arbre, située entre les parois d'extrémité 1Ob, 10c, comprend une surface cylindrique ?2 d'un diamètre tel qu'elle est très rapprochée d'une première région du corps, c'est-à-dire la région 23 dont la surface interne 24 est très rapprochée de la surface cylindrique 22 voisine de l'arbre. L'arbre 19 passe par une ouverture 25 de la cloison 13. Des orifices 26, 27 situe sur les côtés opposés de la région 23 du corps communiquent avec les chambres 14 et 15. Comme le montre particulièrement la figure 1, deux orifices sont disposés de chaque côté de la région 23 et chaque orifice communique avec sa chambre correspondante 14 ou 15. Le corps comprend également un conduit 28 contenant un canal d'écoulement 29 communiquant avec les deux orifices 26. Un autre conduit 71 contient un canal d'écoulement 32 communiquant avec les deux orifices 27. En pratique, suivant le sens de rotation du ro-tor, le canal 29 est le canal d'admission de la pompe et le canal 32, son canal de refoulement. Les parties de l'arbre situées à l'intérieur des chambres 14, 15 comprennent des fentes 36 qui traversent diamétralement l'arbre et logent les palettes coulissantes 37 du rotor. Les fentes sont décalées circonférentiellement de 900 autour de l'axe de l'arbre, de sorte que les palettes sont décalées circonférentiellement du même angle. Les bords latéraux 38 de chaque palette peuvent etre effilés et arrondis à leurs extrémités. Ils sont disposés de façon à balayer la surface périphérique interne de chaque chambre 14 ou 15. La longueur de chaque palette, dans la direction de l'axe du rotor, est sensiblement égale à la distance entre les faces de la cloison 13 et la face interne de chaque paroi d'extrémité. Tous les éléments nécessaires au fonctionnement de la pompe sont de préférence démontables facilement en vue de leur nettoyage. Comme indiqué plus haut, la cloison 13 peut être démontée par l'enlèvement des chevilles deretenue 17. Les parois d'extrémité 1Ob, 10c comprennent des brides portant contre des brides des extrémités de l'élément principal du corps. Ces brides peuvent être maintenues les unes contre les autres par des organes de serrage pouvant être démontés facilement, tels que des colliers 41. Des organes d'étanchéité appropriés, par exemple des bagues toriques 42 et 43, peuvent être disposés ertre les parois d'extrémit et l'élément principal du corps. De plus, un joint d'étanchéité approprié 44 est disposé autour du prolongement 21 de l'arbre. La pompe fonctionne de la manière suivante. En supposant que le canal 29 est relié au tuyau d'aspiration ou d'admission et le canal 72, à la ti)auteri? de refoulement, chaque palette 31 fonctionne dans sa chambre correspondante 14 ou 15 de façon à aspirer la matière fluide par le canal 29 et à la refouler sous pression vers le canal 32. Les deux palettes 38 étant décalées de 900, Leurs effets de pompage sont successifs et non aiinultanés, de sorte que l'impulsion provoquée par chaque palette est déphasée de 900 par rapport à l'impulsion provoquée par l'autre. Les impulsions ainsi décalées se confondent dans le canal de refoulement 32 de façon à donner un débit relativement régulier de la matière, sensiblement sans impulsion. Ce fait est représenté graphiquement sur les figures 3 et 4. Sur la figure 3, la courbe 1 représente le débit volumétrique de refoulement en cm3 par tour en fonction de l'angle de rotation de l'arbre du rotor. On suppose que, dans ce cas, la pompe ne comprend qu'une seule palette fonctionnant dans une seule chambre. Pour les valeurs particulières indiquées sur la figure 3, l'amplitude de la pulsation est de de l'ordre de 25% du débit. En d'autres termes, le débit de refoulement varie d'environ 25%. La courbe 2 de la figure 4 représente les variations du débit de refoulement en volume de 7a pompe de la présente invention.Dans ce cas, la pulsation ne représente que 4% de la variation de volume ou, en d'autres termes, la pulsation a été réduite d'une manière efficace et le débit est relativement régulier. Il est évident que le fait de réduire la pulsation permet d'utiliser la pompe pour des potes ou des suspensions très diverses contenant des matières en particul, sans que ces dernières subissent des forces engendrées par les impulsions et risquent d'être désagrégées. On peu', ainsi utiliser la pompe dans l'industrie alimentaire pour traiter des suspensions très diverses contenant des particules de viande, de volaille, de poisson, de fruits ou de légmnes sans provoquer leur désagrégation mécanique. Bien qu'on estime que la pompe de l'invention soit particulièrement avantageuse pour le traitement des pats et des suspensions contenant des matières en particules, il est possible de l'utiliser avec des matières incompres:ibles fluides extrêmement variées et vn péu visqueuses, mais ne contenant pas de matière en particules, par exemple les garnitures de pâtés et/ou les desserts, les fromages mous et d'autres matières ou mélanges de nature colloïdale ou visqueuse. REVEIXDICATIONS 1. Pompe caractérisée en ce qu'elle comprend un corps comportant un élément principal et des parois de fermeture d'extrémités amovibles, l'intérieur de l'élément principal étant elliptique en coupe transversale, une cloison étant montée à l'intérieur du corps et le divisant en deux chambres alignées dont le profil de la périphérie, observé d'un côté, correspond à la forme elliptique de l'intérieur dudit élément principal, des organes de fixation assujettisant la cloison amovible sur l'élément principal du corps, In ro-tor qui est disposé dans le corps comprenant un arbre tournant autour d'un axe parallèle à l'axe du corps, mais décalé par rapport à ce dernier, l'arbre comprenant des surfaces cylindriques disposées dans les chambres et alignées sur l'axe de l'arbre, deiix palettes coulissantes du rotor portées par l'arbre étant disposées chacune dans une chambre correspondante, les palettes étant situées dans des plans parallèles à l'axe du rotor, mais décalés circonférentiellement de 900 l'un par rapport à l'autre, les bords parallèles et opposés de chaque palette étant disposés de façon à balayer les surfaces périphériques internes de la chambre correspondante, des régions alignées de la périphérie interne de l'élément principal du corps, disposées entre les parois d'extrématés, comprenant des surfaces ralprochéee des surfaces cylindriques de l'arbre, ces dernières passant par une ouverture annulaire de la cloison, des orifices du corps communiquant avec des zones des deux chambres situées à proximité desdites région alignées et des conduits constituant des liaisons communes avec les orifices situés dè chaque caté desdites régions alignées, lesdits conduits con-tenant des canaux d'admission et de refoulement communs, le rotor, l'arbre et la cloison pouvant tre tous démontés du corps. 2. Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de fixation assujettissant la cloison amovible sur l'élément principal du corps sont des chevilles amovibles.