Brevet FR2383333A1 — publié le 19781006

La présente invention se rapporte aux pompes péristaltiques du type à tube déformable formant corps de pompe, interposé entre un carter cylindrique externe et des rouleaux internes coop6- rant par friction avec un arbre central d'entraRnement. Elle vise principalement à rendre de telles pompes plus économiques par une structure simplifiée (simplification du problène des paliers et suppression de toute cage porte-rouleaux) tout en permettant d'obtenir un meilleur rendement du moteur, qui peut ainsi être choisi au plus juste du point de vue performances et prix. Essentiellement, à cet effet, la pompe péristaltique selon l'invention est caractérisée en ce qui lesdits rouleaux sont montés libres et roulants dans des chemins de roulement du carter de fagon à former avec lui un palier à rouleaux autour de l'arbre d'entratnement, et que l'un d'eux au moins est élastiquement déformable. Malgré les craintes que suscite une telle construction du point de vue mécanique, on a constaté en réalité un très bon ec fonctionnement, avec peu de pertes par frottement, silencieux evune sorte de rattrapage de jeu constant à l'usage, même pour des vitessesde sortie très élevées du moteur directement appliquées à l'arbre d'entratnement. De préférence enbutre, au moins un rouleau élastiquement déformable constitue rouleau travaillant avec le tube, lequel est logé en retrait des chemins de roulement dans le carter de fagon que ses parois soient amenées en contact d'étanchéité au passage dudit rouleau, les autres rouleaux ne coopérant pas avec le tube. On obtient dans ces conditions un bon fonctionnement de pompage et une durée de vie du tube d'autant plus grande qu'on utilise le minimum de rouleaux travaillants, pouvant titre d'un seul, lMutumhemeDouvant quant à lui être plus ou moins bouclé sur lui-m8me/d extrémités croisées dans le carter. Une telle réalisation se prête aussi à divers agencements relatifs du carter de pompe et du carter du moteur ou mécanisme d'entrarnement, dans le cadre des avantages qu'elle apporte. Plusieurs formes de réalisation illustratives de l'invention sont d'ailleurs ci-après décrites, à titre d'exemple, et en référence au dessin annexé, dans lequel s la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une pompe péristaltique selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale de cette pompe suivant II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale médiane dlune autre réalisation de pompe selon l'invention; la figure 4 est une vue extérieure d'une autre forme de réalisation de pompe selon l'invention; la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4. La pompe représentée aux figures 1 et 2 comprend un carter en deux pièces cylindriques 1 et 2 emportées l'une sur l'autre, et entre lesquelles est insérée une patte de support et fixation 3. La pièce 1 forme logement pour le moteur 4 et pour la pompe désignée par 5 dans son ensemble, de part et d'autre d'une paroi centrale 6 présentant un passage 7 de traversée loche de 1' arbre de sortie du moteur formant l'arbre d'entratnement 8 de la pompe. Du c8té moteur, un couvercle de retenue isolant 9 est emmanché sur la pièce 1 du carter et engagé sur les languettes de connexion électrique 10 du moteur. Du cOté pompe, la pièce 2 du carter forme couvercle de retenue d'un jeu de rouleaux qui sont disposés autour de l'arbre d'entratnement 8, et roulent sur des chemins de roulement d'extrémité ménagés, l'un 11 sur la pièce 1, l'autre 12 sur la pièce 2. La dIstance entre la paroi 6 et la pièce couvercle 2 au aux rouleau droit des chemins il et 12 est prévue pour ne laisser/qu'un leger jeu axial de déplacement sans frottement. Les rouleaux comprennent ici un rouleau élastiquement déformable 13, constitué sous forme d'élément tubulaire, en matière plastique, par exemple en DEURIN (marque déposée). Ce rouleau 13 constitue rouleau travaillant au contact d'un tube déformable 14 logé dans une gorge 15 ménagée en retrait des chemins de roulement 11 et 12, et de profondeur telle que le rouleau 13 rapproche les parois du tube 14 en contact d'étanchéité suivant sa génératrice d'appui sur les chemins de roulement. Les deux extrémités du tube 14 formant corps de pompe sortent du carter au travers de fentes 16 et 17 respectivement ménagées dans les pièces 1 et 2. Trois autres rouleaux 18, constitués sous forme de diabolos sont également montés roulants sur les chemins de roulement 11 et 12, mais sans contact avec le tube 14. Ce montage est tel que les rouleaux 13 et 18 sont en contact les uns avec les autres et avec l'arbre d'entranement 8, les rouleaux 18 formant de préférence eux aussi, de par leur forme creuse d'extrémité, et leur matière analogue à celle du rouleau 13, des corps roulants élastiquement déformables. Ainsi, lorsque l'arbre d'entratnement 8 est mis en rotation, il entrasse en rotation les rouleaux 13 et 18 qui se déplacent ensemble en roulant sur leurs chemins de roulement 11 et 12 ainsi que sur le tube pour le rouleau 13, comme indiqué par les flèches à la figure 2, de sorte que leur rotation d'ensemble autour de l'arbre moteur est du sens des aiguilles d'une montre, et que l'admission et le refoulement du fluide appelé à être pompe s'effectuent suivant les flèches indiquées aux extrémités du tube.On notera que la rotation du rouleau travaillant 13 se trouve être telle qu'elle tend à solliciter à l'ouverture le tube 14 coté admission, ce qui est favorable à un meilleur remplissage que s'il y avait un effet d'étirage du tube vers l'extrémité refoulement, comme lorsqu'on utilise des rouleaux portés par u rotor directement entratné en rotation. L'ensemble des rouleaux constitue comme un palier à rouleaux à très faible frottement autour de l'arbre et équilibrant les efforts auxquels ce dernier est soumis. On a constaté que m8me avec un moteur à rotation rapide supérieure à 10.000 tours minute on obtient un bon fonctionnement sans échauffement sensible des rouleaux, ce qui permet d'utiliser ainsi un moteur choisi au plus juste du point de vue performances et prix. Dans un agencement tel que celui de cès figures 1 et 2 il s'est en poutre avéré avantageux, non seulement du point de-vue prix mais aussi du point de vue fonctionnement, de se dispenser de l'un des deux paliers usuels du moteur, celui voisin de la sortie d'arbre, que remplace ici le palier à rouleaux constitué par la pompe. Il n'est pas absolument nécessaire que les rouleaux soient en contact entre eux pour bien se guider mutueliement et 1' on peut aussi les maintenir simplement répartis par interposition d'une cage d'espacement intermédiaire, ce qui permet de varier les diamètres respectifs de l'arbre d'entraînement et des rouleaux et donc le rapport des vitesses de rotation de la pompe et du moteur. Une telle solution est illustrée à la figure 3 dans le cadre d'une autre forme de réalisation, à tube déformable 19, disposé cette fois en U dans un carter cylindrique 20 à demi-fendu radialement en 21 pour laisser passer les brins libres du tube, qui sont raccordés à des embouts 22 rapportés sur une platine 23 de support de l'ensemble. Sur cette platine, le moteur non représenté peut être monté flottant de façon à permettre la meilleure adaptation d'alignement possible avec l'axe de la pompe, celle-ci étant elle-meme liée à la platine avec un certain degré de liberté par l'intermédiaire du tube.Dans ce cas, pour disposer en permanence d'un rouleau travaillant, il en est prévu deux diamétralement opposés 24, et deux autres non travaillants 25 décalés de 900 par rapport aux précédents, tous étant en contact avec l'arbre d' entratnement 26 fixé sur l'arbre moteur 27, tandis que des tiges cylindriques intermédiaires 28 solidaires d'un anneau latéral 29 constituent une cage d'espacement dé ces rouleaux. Les rouleaux 24 sont constitués sous forme d'éléments tubulaires élastiquement déformables et les rouleaux 25,sous forme de bobines,roulent comme les précédents sur des chemins de roulement 30 du carter, séparés par une gorge 31 de logement du tube 19. Les figures 4 et 5 illustrent une autre forme de réalisation à réducteur intermédiaire 32 entre un moteur 33 et une pompe-désignée par 34 et formant un sous-ensemble en cassette amovible. Le moteur 33 est fixé sous une platine 35 à trois pieds de support1 l'un désigné par 36, les deux autres 37 formant en outre au-dessus de la patine des crochets élastiques 37a de maintien-de la pompe-34. L'arbre du moteur est pourvu d'un pignon 38 engrenant avec une roue à denture interne 39, pourvue d'un moyeu 39a prolongé par un arbre 39b et montée tournante sur un axe 40 monté fixe sur la platine, le moyeu 39a de la roue reposant sur une rondelle anti-friction 41. L'arbre 39b constitue arbre d'entranement de la pompe. Cette dernière comprend- un- carter cylindrique 42 aux deux extrémités duquel sont disposées par embortement des bagues épaulées 43 formant chemin de roulement en 43a, anneau de retenue des rouleaux en 43b, et ménageant entre elles une gorge 44 de logement du tube 45. Cette gorge est de profondeur adaptée pour correspondre, comme précédemment, à la mise en contact d'étanchéité des parois du tube au passage d'un rouleau travaillant, tel que le roulez46, de forme tubulaire. Cette forme de réalisation comporte ici trois autres rouleaux 47 en forme de diabolo suivant la disposi tison déjà illustrée à la figure 2, et un bouclage analogue du tube 45 dont les brins libres sortent de façon adjacente au travers d' un même orifice du carter. La pompe ainsi constituée est amenée à reposer, par le bord de ses rouleaux 46, 47 s'engageant axialement sur l'arbre 39 sur une proéminence du moyeu 39a de la roue 39, tandis que le carter 42 présente deux plats 48 dans lesquels viennent s'engager élastiquement les crochets 37a, tout en laissant ausous-ensemble pompe formant ladite cassette, une liberté suffisante d'auto-centrage sur l'arbre d'entraSnement-39b. Il est à voir que la cassette entière ou simplement le tube si on le désire peuvent être rapidement changés. De telles pompes répondent en outre au souci d'endurance du tube en utilisant le minimum de rouleaux travaillants, deux ou un selon la disposition du tube adoptée, tandis que dans un souci d'obtention de pression maximale on peut accrortre le nombre de rouleaux travaillants Jusqu'à la totalité des rouleaux utilisés. Bien entendu de nombreuses variantes peuvent être imaginées, tout-en restant dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Pompe péristaltique à tube déformable formant corps de pompe, interposé entre un carter cylindrique externe et des rouleaux internes coopérant par friction avec un arbre central d'entratnement, caractérisée en ce que lesdits rouleaux sont montés libres et roulants dans des chemins de roulement du carter des façon à- former avec lui un palier à rouleaux autour de l'arbre d'entratnement, et que l'un d'eux au moins est élastiquement déformable. 2/ Pompe péristaltique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un rouleau élastiquement déformable constitue rouleau travaillant avec le tube, lequel est logé en retrait des chemins de roulement dans le carter de façon que ses parois soient amenées en contact d'étanchéité au passage dudit rouleau, les autres rouleaux ne coopérant pas avec le tube. 3/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rouleaux sont directement en contact entre eux. 4/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les rouleaux sont en contact avec une cage d'espacement intermédiaire. 5/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le carter est monté avec un degré de liberté permettant son auto-centrage sur l'arbre d'entrat- nement. 6/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le carter de pompe et le carter du moteur sont solidaires, arbre du moteur formant arbre central d'en traSnement et étant pourvu d'un seul palier à son extrémité opposée à celle engagée dans le palier à r-ouleaux précité. 7/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le ou chaque rouleau travaillant élastiquement déformable est constitué sous forme d'élément tubulaire. 8/ Pompe péristaltique selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits autres rouleaux sont également élastiquement déformables à l'endroit de leur chemin de roulement. 9/ Pompe péristaltique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est constituée sous forme d'une cassette comprenant, aux extrémités du carter cylindrique, deux bagues épaulées formant chemin de roulement, anneau de retenue axiale des rouleaux, et entre elles gorge de logement du tube. 10/ Pompe péristaltique selon la revendication 5 ou 5 et 9, caractérisée en ce que le carter est fixé par rapport à une platine portant le moteur, par l'intermédiaire de crochets élastiques.