Brevet FR2497882A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne des perfectionnerents apportés aux pompes rotatives à vide, dans lesquelles des chambres de volume variable, sont délimitées par un rotor à palettes coulissantes qui tourne excentriquement à l'intérieur d'un stator ce stator pourvu d'orifices d'aspiration et de refoulement comprend en outre, un corps et deux flasques de fermeture. En vue de réduire, dans ces pompes à vide, les frotterents subsistant entre les palettes et leur surface de contact sur le stator, engendrant de par la chaleur provoquée des dilatations anormales, source de grippage desciites pompes, on réalise lesdites palettes en un matériau d'un faible coefficient de friction, tout en ayant recours à une lubrification intérieure. Cette lubrification s'avère efficace pour réduire les frottements mais nécessite l'emploi de moyens techniques compliqués D'autre part, le fluide lubrifiant forme à l'usage, des dépôts qui se combinent parfois aux substances poussiéreuses pénètrant inévitablement dans la pompe. Selon l'invention, on obvie à ces inconvénients en supprimant l'opération de lubrification intérieure grâce à une ventilatioi efficace des parties internes de la pompe. Dans les pompes à vide rotatives, il est bien connu que lorsque les chambres en dépression se présentent en regard de l'orifice de refoulement, en contact avec la pression atmosphérique il se produit une brusque et violente pénétration d'air extérieur dans lesdites chambres, avec des turbulences et poussées incontr8lées nécessitant un effort important imposé à la pompe avec en conséquence, une surproduction de chaleur. La présente invention permet également de remédier à cet inconvénient grâce à la ventilation efficace des parties internes de ladite pompe. Les perfectionnements faisant l'objet de l'invention consistent essentiellement à prévoir dans le stator des pompes, au moins une lumière auxiliaire située en amont par rapport à l'orific de refoulement, de façon à être séparée à tout moment, par au moins une palette, de l'orifice d'aspiration. La ou lesdites lumières auxiliaires du stator permettant de relier la pompe à l'atmosphère extérieure ambiante. Selon cette caractéristique, les chambres à volume variable sont au moins en partie, remplies d'air au-travers de la ou des dites lumières auxiliaires du stator, de tElle sorte qu'elles viennent se placer en regard de l'orifice de refoulement pour amortir le contre-coup dû à la pression extérieure. En meme temps, la pénétration pré-avancée de l'air extérieur, assure un refroidissement efficace qui réduit considérablerìent les dilatations en éliminant notamment le phénomène de grippage. La ou les lumières auxiliaires peuvent être disposées - darvs les flasques et/ou sur le corps du stator, avec une section appropriee telle que circulaire ou encore oblongue, dans le cas où un débit d'air plus important est exigé en fonction des dimensions de la pompe. les lumières auxiliaires peuvent être fernées sélectivement, par exemple à l'aide de bouchons vissés,ou encore, au moyen d'électrovannes ou de soupapes de retenue, de façon à obtenir un réglage de leur section. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés la figure 1 est une vue en coupe partielle considérée selon la ligne B-B de la figure 2 et illustrant une pompe réalisée selon l'invention. La figure 2 est une vue de profil et en coupe transversale suivant la ligne A-A de la figure 1. Selon la présente invention, cette pompe rotative est établie avec un support approprié (i) autorisant la fixation de la pompe à vide (2) et de son moteur électrique (3) d'entraSnement. la pompe (2) est constituée d'un stator et d'un rotor. Le stator comprend un corps (4) déliniitant intérieurement un alé- sage cylindrique (5) servant de logement au rotor. Te stator (4) reçoit aux extrémités de son corps (4), des flasques (6) fixés par exemple, au moyen de vis et établis respectivement et périphériquement avec des nervures (7) disposées régulièrement et angulairement l'une par rapport à l'autre, pour supporter axialement un support déporté (8). Ces supports (8) obturés extérieurement par un couvercle(9, 9A), permettent intérieurement l'engagement de roulements (10) destinés à supporter à libre rotation, l'axe (11) du rotor. Le couvercle (9A) est en outre percé axialement pour le libre passage et débordement de l'axe (71) qui, par i'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement (12), est entraîné par l'arbre du moteur électrique (3).A la façon connue, l'axe du rotor (11) est supporté excentriquement par rapport à l'axe de l'alésage (5) du corps (4). Dans l'exemple non limitatif illustré, on a prévu selon l'invention, aussi bien dans les flasques (6) que dans le corps (4) du stator, des ouvertures (13 et 14) qui font communiquer l'atmosphère extérieure avec l'alésage (5) du corps du stator. Ces ouvertures (13 - 14) sont disposées suivant un même plan radial, comme illustré dans les dessins annexés. Certaines ouvertures (13 et 14) peuvent être sélectivement fermes par l'intermédiaire de bouchons vissés, ou encore par tous autres moyens tels que des électrovannes, soupapes de retenue, tandis qu'un ou des filtres permettent la mise en communication avec l'atmosphère, de manière à empêcher les impuretés ou corps étrangers, de pénétrer à l'intérieur de la pompe. Comme illustré figure 2, le corps (4) du stator comporte des ailettes extérieures de refroidissement, un orifice d'admission ou d'aspiration (15) et un orifice de refoulement (16). L'orifice d'admission (vis) est prolongé à l'intérieur du corps (4) du stator pour constituer une gorge d'aspiration (17) s'étendant angulairement. L'arbre (11) est rendu solidaire du rotor cylindrique (18) qui est pourvu, d'une maniere connue, d'une série de fentes équidistantes (19). Dans l'exemple illustré, les fentes (19) sont inclinées par rapport aux plans radiaux du rotor (18). Dans chacune desdites fentes (19), est montée à coulissement, une palette (20) réalisée en une matière d'un faible coefficient de friction telle que du graphite. Au niveau des flasques (6), l'arbre de rotor (11) traverse des bagues d'étanchéité (21), par exemple en graphite, logées dans des ouvertures desdits flasques, tout en étant maintenues par des douilles filetées (22). Selon la figure 1, le dispositif d'accouplement (12) est relié à un ventilateur (23) destiné à refroidir extérieurement la pompe selon l'invention. Comme illustré figure 2, les ouvertures (;4) débouchent dans l'alésage (5) du stator, en des ports situées en amont par rapport à l'orifice de refouleraent (16) (selon le sens de rotation (F) du rotor (18)). Ces ouvertures (14) se présentent également en pavai par rapport au point le plus avancé,désigné par (A),de la gorge (17), de snire qu'une palette (20) soit toujours interposée entre ledit point (A) et le point où débouchent les lumières (14). Cette disposition permet d'éviter une mise en communication de l'orifice d'aspiration (15) avec les ouvertures (14). Le foctionnent de cetse pompe rotative est le suivant: l'orifice d'aspiration (15) est relié à un appareil dans lequel on désire réaliser le vide, tandis que I'orif:ce de refoulement (16) est relié à l'atmosphère, soit drecterent, soit au-travers d'un silencieux. Comme indiqué, les ouvertures (13 - 14) sont en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire de filtres, non représentés. Le moteur électrique (3) entraîre en rotation le rotor (18) qui provoque progressivement le vide à l'intérieur de l'appareil en communication.Les chambres délimitées entre chaque palettes consécutives (20), ia surface cylindrique externe du rotor (18) et l'alésage (5) du stator, augrentent en volume pendant la période d'aspiration et diminuent pendant la période de compression. Ces chambres se présentent en regard des ouvertures (14) pour permettre, par suite de la pression inférieure existant dans cesdites chambres par rapport à la pression atmqphérique, une admission d'air à température ambiante qui est comprimé puis chassé au-travers de l'orifice de refoulement (16).Cette arrivée presque ininterrompue d'air frais a l'intérieur de la pompe, provoque à la fois un refroidissement efficace des palettes et du rotor, et une réduction appréciable des turbulences et des poussées incontrôlées dues à la pénétration brutale d'air au niveau de l'orifice de refoulement (16). Les ouvertures (14) débouchant dans l'enceinte (5) peuvent etre oblongues pour permettre l'augmentation de la section de passage, sans risque de mise en communication desdites ouvertures avec l'aspiration (15). l'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. R E V E N D I C A T I O N S -1- Perfectionnements apportés aux pompes rotatives à vide, comprenant des chambres de volume variable délimitées par un rotor muni de palettes coulissantes, qui tourne excentriquement dans un stator pourvu d'orifices d'aspiration et de refoulement et comprenant un corps et deux flasques de fermeture, lesdits perfectionnements étant caractérisés par le fait que le corps (4) du stator est établi avec au moins une ouverture (13 - 14) disposée en amont par rapport à l'orifice de refoulement (16), mais de fa çon à être toujours séparée par au moins une palette (20) du rotor par rapport à l'orifice d'aspiration (15), la ou lesdites ouvertures (13 - 14) permettant l'admission d'air de l'atmosphère extérieure à l'intérieur de la pompe. -2- Perfectionnements selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le rotor (18) est solidaire d'un axe (11) monté dans des supports (8) maintenus à distance du stator (4), en vue de réaliser une ventilatior améliorée desdits supports. -3- Perfectionnements selon la revendication 2, caractérisés par le fait que les supports (8) sont supportés par des flasques (6) munis de nervures déportées (7). -4- Perfectionnements selon la revendication 3, caractérisés par le fait que l'étanchéité de l'axe (11) du rotor (18) est assurée par des bagues (21) à bas coefficient de friction, par exemple en graphite, montées dens les flasques (6). -5- Perfectionnecents selon la revendication 1, caractérisés par le fait que les ouvertures (13 - 14) sont situées en amont par rapport à l'orifice de refoulement (16), de façon qu' entre lesdites ouvertures et ledit orifice, une palette (20) au moins, s'y trouve toujours interposée. -6- Perfectionneets selon la revendication 1, caractérisés par le fait que les ouvertures (13 - 14) sont fermées sélec tivel..ent. -7- Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6, prises ensemble, caractérisés par le far que les ouvertures (13) sont prévues dans les flasques du stator. -8- Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et - prises ensemble, caractérisés par le fait que les ouvertures (14) sont prévues dans le corps u stator. -9- Perfectionnements selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8 prises ensemble, caractérisés par le fait que les ouvertures (13 - 14) sont de forme oblongue.