Brevet FR2508114A1 — publié le 19821224

La présente invention se rapporte à un groupe moto-pompe comprenant un moteur électrique et une pompe centrifuge accouplée à ce dernier et dont le rotor est calé sur un prolongement de l'arbre menant faisant sail- lie à l'intérieur du carter de la pompe et présente, à sa face postérieure tournée vers le moteur, des éléments annu- laires d'étanchéité qui, lors du refoulement d'eaux résiduel- les, empêchent des particules filiformes ou fibreuses renfer- mées par le fluide refoulé de pénétrer dans l'espace situé derrière le rotor de la pompe. Lors du fonctionnement de groupes moto-pompes de ce type, des difficultés sont notamment soulevées du fait que des particules renfermées par le fluide refoulé se bloquent entre les parties mutuellement rotatives, soit parce qu'elles se coincent dans l'intervalle d'étanchéité, soit parce qu'elles se déposent sur les surfaces, opposées l'une à l'autre, délimitant cet intervalle d'étanchéité en formant peu à peu des couches qui comblent l'intervalle d'étanchéité et grippent ainsi le rotor de la pompe. Pour surmonter ces difficultés, il est connu de doter les éléments annulaires d'étanchéité de gorges, encoches ou configurations analogues à arêtes vives, qui coo- pèrent par cisaillement et broient des corps étrangers qui ont pénétré dans le dispositif Mise à part la puissance nécessaire pour assurer ce broyage, de tels éléments de broyage comportent l'inconvénient que leur capacité de coupe diminue avec le temps par suite de phénomènes d'usure, ce qui favorise un coincement. La présente invention a pour objet de proposer un groupe moto-pompe du type précité, dans lequel les incon- vénients susmentionnés sont évités et grâce auquel il peut être renoncé dans une large mesure à un broyage des parti- cules contenues par le fluide refoulé Selon les caractéris- tiques essentielles du groupe moto-pompe de l'invention, les éléments annulaires d'étanchéité mutuellement mobiles sont profilés sur leur périphérie dans le sens axial Ces configurations profilées consistent de préférence en des ondulations On peut cependant utiliser aussi, le cas échéant, une configuration profilée en dents de scie ou trapézoïdale. La répartition de cette configuration profilée sur les élé- ments ou bagues d'étanchéité mobiles l'un par rapport à l'autre peut être différente, c'est-à-dire que, lorsque le bord présente par exemple une configuration ondulée, le nombre des ondulations de l'une des parties est différent de celui des ondulations de l'autre. Dans une telle forme de réalisation des bords des bagues d'étanchéité, la région périphérique profilée de l'une de ces bagues mobiles l'une par rapport à l'autre doit être recouverte, au moins dans une large mesure, par la région non profilée de l'autre bague Dans le cas extrême, les régions périphériques profilées des deux bagues peuvent être contiguës Dans le cas o la face postérieure du rotor de la pompe se trouve dans un circuit de refroidissement du moteur, il convient alors de prévoir un léger recouvre- ment des silhouettes des deux bagues d'étanchéité profilées. De ce fait, une quantité partielle du fluide refoulé servant de fluide de refroidissement peut pénétrer dans l'espace situé derrière le rotor de la pompe en empruntant des ouver- tures ménagées par intermittence en des endroits répartis autour de la périphérie et formant dans une certaine mesure un crible Dans ce cas, des particules solides éventuelle- ment entraînées sont repoussées par la configuration profi- lée, ou bien elles sont broyées lorsqu'elles pénètrent dans les ouvertures. L'invention peut présenter de nombreuses formes de réalisation Elle va être à présent décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nul- lement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un groupe moto-pompe; et la figure 2 est une coupe fragmentaire à échelle agrandie représentant un détail de ce groupe moto- pompe. Dans l'exemple de réalisation illustré, on est parti d'un groupe motopompe de forme de réalisation connue comportant, en guise de moteur d'entraînement, un moteur électrique 11 dont l'arbre 12 se prolonge jusque dans un carter 13 de la pompe et supporte et entraîne un rotor 14 de la pompe logé dans ledit carter Ce rotor 14 aspire le fluide à refouler par un orifice d'aspiration 15 et il le pousse dans un conduit de refoulement 16. Un rebord annulaire 141, faisant saillie dans le sens axial sur la face postérieure du rotor 14 tournée vers le moteur 11, coopère avec un bord annulaire 112, sail- lant axialement au fond 111 du carter moteur, pour former une bague d'étanchéité Le fond 111 du carter moteur est représenté à échelle agrandie, en coupe et en détail sur la figure 2 Sur cette figure, on peut voir la configuration profilée du bord annulaire 112 de ce fond 111 Ledit bord 112 (bague), saillant dans le sens axial, comporte à sa périphérie des ondulations 113 de même forme La profondeur de ces ondulations correspond sensiblement à la moitié de la hauteur du bord annulaire 112 Les éléments annulaires d'étanchéité peuvent aussi présenter une configuration pro- filée en dents de scie ou trapézoïdale Une ligne 142 en trait mixte sur la figure 2 désigne la configuration ondu- lée du rebord 141 (bague) situé sur la face postérieure du rotor 14 En fonctionnement, ce profil ondulé se déplace en regard du bord 112 (bague d'étanchéité) et la partie non profilée de ce bord 112, située en haut sur le dessin, recouvre largement le profil externe ondulé 142 du rebord 141 (bague) D'une manière correspondante, la partie non profilée de ce rebord 141 (bague d'étanchéité) recouvre largement les ondulations 113 du bord 112 (bague d'étanchéi- té) Les deux profils peuvent être contigus Les deux ondu- lations ne se recouvrent que faiblement, ce qui laisse per- sister dans certaines zones périphériques d'étroites ouver- tures 17 qui sont ouvertes, puis refermées en permanence lorsque le rotor tourne Les nombres des ondulations des bagues d'étanchéité mutuellement mobiles sont identiques ou différents. Grâce à ces ouvertures, le fluide refoulé peut pénétrer dans l'espace jouxtant la face postérieure du rotor 14 A l'aide de protubérances 143 en forme de ner- vures ménagées sur la face postérieure dudit rotor 14 et agissant comme des organes de refoulement, le fluide re- foulé introduit par l'intermédiaire des ouvertures 17 peut être poussé par l'intermédiaire d'un conduit 114 dans un circuit de refroidissement du moteur 11, à partir duquel il retourne dans une chambre annulaire 115 Dans ce cas, les ondulations des bagues d'étanchéité (bord 112 et rebord 141) empêchent largement une pénétration de particu- les fibreuses dans les ouvertures 17 formant comme un crible. Des particules réussissant éventuellement à pénétrer sont broyées moyennant un faible besoin de puissance Des quan- tités ajoutées de fluide refoulé, qui pourraient former à la longue des couches sur les surfaces mutuellement oppo- sées des bagues d'étanchéité, sont raclées et évacuées par les ondulations. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au groupe moto-pompe décrit et repré- senté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Groupe moto-pompe comprenant un moteur électrique et une pompe centrifuge accouplée à ce dernier et dont le rotor est-calé sur un prolongement de l'arbre menant faisant saillie à l'intérieur du carter de la pompe et présente, à sa face postérieure tournée vers le moteur, des éléments annulaires d'étanchéité qui, lors du refoule- ment d'eaux résiduelles et substances analogues, empêchent des particules filiformes ou fibreuses renfermées par le O fluide refoulé de pénétrer dans l'espace situé derrière le rotor de la pompe, groupe moto-pompe caractérisé par le fait que les éléments annulaires d'étanchéité ( 112, 141) mutuellement mobiles présentant à leurs périphéries des configurations profilées dans le sens axial - 2 Groupe moto-pompe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les configurations profilées des éléments annulaires d'étanchéité ( 112, 141) consistent en des ondulations ( 113) saillant dans le sens axial et bordant la périphérie. 3 Groupe moto-pompe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments annulaires d'étanchéité ( 112, 141) comportent des configurations profi- lées en dents de scie ou trapézoïdales. 4 Groupe moto-pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le nombre des ondulations ( 113) est identique sur les éléments ou bagues d'étanchéité ( 112, 141) mutuellement mobiles. Groupe moto-pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les nombres des ondulations ( 113) sont différents sur les éléments ou bagues d'étanchéité ( 112, 141) mutuellement mo- biles. 6 Groupe moto-pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la configuration profilée ( 142) de l'une ( 141) des bagues d'étanchéité ( 112, 141) mutuellement mobiles, est au moins largement recouverte par la partie profilée de l'autre bague d'étanchéité ( 112). 7 Groupe moto-pompe selon la revendication * 6, caractérisé par le fait que les régions périphériques profilées des deux bagues ( 112, 141) sont contiguës.