Brevet FR2442367A1 — publié le 19800620

Le domaine concerné par l'invention est celui des pompes à vis, souvent appelées "pompes Moineau", dans iesquelles un rotor hélicoidal se déplace à l'intérieur d'un stator, également hélicol- dal, avec lequel il présente une ligne de contact- continue d'allure hélicoidale, le déplacement du rotor dans le stator étant la combinaison d'une rotation de ce rotor sur lui-même autour de son axe longitudinal B et d'une translation circulaire dudit rotor autour de l'axe longitudinal fixe A du stator, ces deux axes A et B demeurant constamment parallèles et écartés l'un de l'autre d'une excentricité e Pour rendre possibles les déplacements circulaires de l'axe B du rotor autour de l'axe fixe A, la liaison entre ce rotor et un arbre d'entrainement d'axe A est assurée à l'aide d'une bielle ellemême assemblée à ces deux éléments à l'aide de joints homocinétiques. C'est au niveau de ces assemblages que se situe l'invention. Dans les solutions connues, chaque extrémité d'arbre ou de rotor assemblée sur la bielle est elle-même agencée de façon telle que le joint homocinétique intermédiaire puisse directement s'adapter sur elle. Un tel agencement présente plusieurs inconvénients, dont les suivants - du fait que l'extrémité d'arbre considérée est en contact avec le matériau à pomper et que celui-ci est fréquemment agressif vis-à-vis des métaux usuels, il est nécessaire de constituer en un matériau noble, et donc couteux, tel que l'acier inoxydable, non seulement cette extrémité mais également la totalité de l'arbre avec lequel elle forme un bloc unique, - chacun des rotors et arbres considérés ne peut être accoupl-é qu'à un seul type de joint homocinétique, et donc de bielle de liaison, et il faut prévoir autant d'arbres différents que de rotors et que de bielles, ce qui grève les couts de fabrication et de maintenance. On remédie à ces inconvénients, conformément à l'invention, en interposant axialement entre l'un au moins des joints homocinétiques et le bout de l'arbre ou du rotor à assembler sur lui une tête amovible en forme de pot fixée sur ce bout, d'une part axialement à l'aide d'une vis traversant axialement le centre du fond du pot et vissée dans le bout considéré et d'autre part angulairement autour de l'axe dudit bout par coopération d'au moins un pion cylindrique rap porté excentriquement sur ce bout (ou ce fond) avec un alésage complémentaire évidé dans ledit fond (ou bout). Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le nombre des pions est égal à deux et leurs axes sont symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe du bout ou fond sur lequel ils sont rapportés, - les pions sont emmanchés à force dans l'élément sur lequel ils sont rapportés, - une rondelle est interposée entre la tête de la vis et le fond du pot, rondelle dont le diamètre est suffisant pour qu'elle intercepte axialement les prolongements axiaux des pions, - le fond du pot est entouré d'un rebord extérieur propre à coiffer jointivement le bout sur lequel il est assemblé, - dans un dispositif d'assemblage selon l'alinéa précédent, le bout présente une surface frontale plane à pourtour annulaire chanfreiné et un joint d'étanchéité- torique est interposé entre ce pourtour chanfreiné et la zone annulaire rentrante le long de laquelle le rebord du pot se raccorde à son fond. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en vue de côté partielle l'ensemble d'un rotor de pompe Moineau, de son arbre d'entraînement et de la bielle interposée entre ces deux éléments conformément à l'invention. La figure 2 montre en coupe axiale à plus grande échelle l'assemblage conforme à l'invention de ladite bielle sur ledit arbre. D'une façon connue en soi, le rotor 1 de la pompe est en trainé par l'intermédiaire d'une bielle 2 à partir d'un arbre rostatif 3 monté dans un corps de palier 4 avec interposition de roulements (non représentés) et d'un presse-étoupe 5. L'assemblage entre chaque extrémité de la bielle 2 et le bout en regard du rotor ou de l'arbre est assuré à l'aide d'un joint homocinétique 6 de type à double cardan ou analogue. Au lieu d'être fixé directement sur le bout correspondant, comme dans les solutions connues, le joint 6 est ici fixé sur ledit bout. conformément à l'invention, par l'intermédiaire d'un pot amovible 7. En référence à la figure 2, on décrit plus spécialement ciaprès la fixation de la bielle 2 sur le bout de l'arbre 3, étant bien entendu que la fixation de la bielle sur le rotor est du même type. Ladite fixation est assurée - axialement, à l'aide d'une vis 8 traversant, dans un alésage à paroi lisse 9, le centre du fond 10 du pot, cette vis étant vissée dans un trou 11 taraudé selon l'axe du bout en regard 12 de l'arbre 3, - et angulairement par coopération de deux pions cylindriques 13 emmanchés à force dans le fond 10 avec des lumières complémentaires 14 évidées dans le bout 12. Les axes des deux pions 13 ou trous 14 sont parallèles et symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe central commun au pot 7, à la vis 8 et au bout 12. Le diamètre de ces pions et trous doit être suffisant pour que lesdits pions puissent transmettre les couples entre l'arbre 3 et la bielle 2. On interpose avantageusement entre la tête de la vis 8 et le fond du pot 7 contre lequel elle est appliquée une rondelle 15 de diamètre suffisant pour interdire toute possibilité de dégagement axial des pions 13 hors de leurs logements. Dans le mode de réalisation illustré, le joint homocinétique 6 comprend un pivot transversal 16 monté dans l'extrémité ouverte du pot 7 et enfilé dans un collier 17 solidaire de l'extré- mité correspondante de la bielle 2. Le profil intérieur de ce collier est doublement tronconique avec convergence vers le centre de façon tell.e que le contact entre collier et pivot soit assuré seulement au niveau de la zone étranglée centrale du collier, ce qui permet les débattements angulaires de la bielle non seulement autour de l'axe du pivot 16, mais aussi autour de la droite perpendiculaire à la fois à cet axe et à celui de la bielle et passant par le point d'intersection de ces deux axes (droite perpendiculaire au plan du papier sur la figure 23. Le pivot 16 est maintenu en place par une bague 18 entourant l'extrémité ouverte du pot et calé sur celle-ci à l'aide d'un têton fileté 19. Un manchon souple et étanche 20 dont les extrémités sont serrées de façon étanche sur respectivement la bielle 2 et le pot 7 - au niveau d'une gorge 21 évidée extérieurement dans celui-ci permet d'isoler le mécanisme vis-à-vis des produits à pomper. Pour compléter cette étanchéité et en même temps parfaire le centrage relatif entre lq bout 12 et le pot 17, on prévoit à la base de ce dernier un rebord annulaire 22 débordant axialement audelà du fond 10 et propre à entourer jointivement le bout 12 et l'on interpose un joint d'étanchéité torique 23 entre ce rebord et ce bout. Pour éviter d'avoir à pratiquer une gorge dans l'une au moins des faces cylindriques en contact en vue de loger ledit joint 23, on prévoit avantageusement un chanfrein annulaire 24 sur le pourtour de la face frontale du bout 12 : le joint 23 peut alors être logé dans la cavité annulaire de section triangulaire 'délimitée par ce chanfrein et par la zone annulaire rentrante le long de laquelle le rebord 22 se raccorde au fond 10. Oans la pratique, on s'arrange pour que le presse-étoupe 5 soit disposé axialement très près du rebord 22 : la portion, de la surface cylindrique extérieure de l'arbre 3, qui demeure en contact avec le matériau pompé est alors très petite et au lieu de constituer intégralement cet arbre en un métal, tel que l'acier inoxydable, résistant audit matériau, il suffit de revêtir superficiellement ledit arbre d'un tel métal, ledit revêtement pouvant être limité à la très petite portion de surface mentionnée. Le pot 7,quant à lui, présentant une surface relativement grande en contact avec le matériau pompé et une masse relativement faible par rapport à celle de l'arbre 3, peut sans inconvénient être constitué intégralement en un métal résistant au sens indiqué ci-dessus. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif d'assemblage pour bielle d'entrainement de pompe Moineau dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède. Ce dispositif présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus, notamment en ce qui concerne - la simplicité du montage et du démontage du pot sur le bout d'arbre ou de rotor correspondant, le montage nécessitant un simple emmanchement axial suivi du serrage d'une vis unique, - la solidité et l'étanchéité de ce montage, - l'universalité permise par ledit montage, un même arbre ou rotor pouvant être accouplé à un grand nombre de joints homocinétiques et donc de bielles de types différents, puisqu'il suffit à cet effet de changer uniquement le pot amovible intermédiaire, ce qui simplifie considérablement la fabrication et la maintenance, - et la possibilité.de réaliser l'arbre d'entrainement en un matériau relativement peu résistant aux agressions du milieu à pomper. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où l'un seulement des deux assemblages biellerotor et bielle-arbre d'entraînement serait réalisé à l'aide d'un pot amovible de la manière ci-dessus décrite. RtVENDICATIONS 1. Dispositif pour accoupler le rotor d'une pompe Moineau à son arbre d'entraînement par l'intermédiaire d'une bielle et de joints homocinétiques, et plus particulièrement pour assembler ces joints homocinétiques respectivement sur ledit rotor et sur ledit arbre, caractérisé en ce qu'il comprend, interposé entre l'un au moins des joints t6) et le bout (12) de l'arbre t33 ou du rotor t13 à assembler sur lui, une tête amovible en forme de pot t7) fixée sur ce bout d'une part axialement à l'aide d'une vis (8l traversant axialement le centre du fond t10) du pot et vissée dans le bout considéré et d'autre part angulairement autour de l'axe dudit bout par coopération d'au moins un pion cylindrique t13) rapporté excentriquement sur ce bout (ou ce fond) avec un alésage complémentaire 114) évidé dans ledit fond tou bout). 2. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des pions t13) est égal à deux et en ce que leurs axes sont symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe du bout t12) ou fond (10) sur lequel ils sont rapportés. 3. Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les pions sont emmanchés à force dans l'élément sur lequel ils sont rapportés. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une rondelle t15) est interposée entre la tte de la vis t8) et le fond (10) du pot, rondelle dont le diamètre est suffisant pour qu'elle intercepte axialement les prolongements axiaux des pions. 5. Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond du pot est entouré d'un rebord extérieur t22) propre à coiffer jointivement le bout sur lequel il est assemblé. 6. Dispositif d'accouplement selon la revendication 5, ca ractérisé en ce que le bout présente une surface frontale plane à pourtour annulaire chanfreiné 124) et en ce qu'un joint d'étanchés té torique (23) est interposé entre ce pourtour chanfreiné et la zone annulaire rentrante le long de laquelle le rebord du pot se raccorde à son fond.