Brevet FR2527704A1 — publié le 19831202

Groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eau industrielle L'invention concerne un groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eau industrielle, c Jmnpos d'un moteur à induit humide qui entraîne une pompe cstr- fuge dont le carter en t 8 le emboutie présente un colet dirigé axialement contre lequel l'applique le bord cirronfé- rentiel d'une cloison qui sépare le compartiment de pomp du compartiment de moteur, et qui est relié par soudd&, bord également circonférentiel de la gaine qui S 'pa a l compartiments du rotor et du stator. Indépendamment du fait que les carters de pom L:; et de moteurs sont réalisés en fonte ou en tôle, des grc Apts moto-pompes de ce genre présentent quelques défauts en ce qui concerne la liaison entre les deux carters Cette lia;- son se fait le plus souvent par vissage des deux brides de carters appuyées l'une contre l'autre, un serrage différent des boulons pouvant avoir pour effet une déformation des éléments intérieurs du groupe et, par conséquent, un coince- ment de l'arbre dans les paliers à la suite d'un gauchisse- ment, par exemple. En plus des boulons comme éléments de fixation proprement dits, il faut encore prévoir plusieurs joints entre les brides des carters à assembler voire entre les bords de la cloison de séparation et de la gaine, à savoir normalement trois joints qui représentent régulièrement un certain risque parce qu'avec le temps ils deviennent ineffi- caces à la suite d'un tassement et d'une fragilisation de sorte qu'ils ne peuvent plus assurer l'étanchéité Par ailleurs il est compréhensible que le numbre relativement -2- élevé des pièces nécessaires pour un assemblage étancne au moyen de boulons implique une dépense correspondante er. frais et en temps de mor tage. Une amélioration considérable peut être obtenue si, conformément à la proposition décrite dar S le brevet allemand antérieur P 32 10 762 5, les carters de pompe et de moteur sont réalisés en tôle emboutie et si les brides des carters dépassant radialement vers l'extérieur sont soudées sur toute la circonférence, à savoir, le cas échéant, simul- tanément avec le bord voire la bride de la cloison de sépa- ration et de la gaine Mais cette méthode pourrait faire apparaître d'autres problèmes. Lors de l'exécution de la soudure entre les brides radiales au moyen d'un joint réalisé par soudage aux gaz le carter subit un échauffement non seulement important mais aussi asymétrique Le cas échéant cela peut provoquer ur. gauchissement relatif de la gaine et de la cloisor de sépa- ration avec les paliers qui s'y trouvent de telle façon que le rotor coince avec pour consequence une certaine dépense causée par le démontage des pièces qui s'avère alors néces- saire. La présente invention a pour objet de créer une liaison simple entre les éléments à souder qui peut être réalisée de façon à assurer une étanchéité permanente sans recourir à des éléments d'étanchéité particuliers et aussi sans risque pour les autres éléments de -ostîiction du groupe. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que dans le groupe moto-pompe du genre précité, la cloison de séparation et la gaine sont soudées au moins par points dans la région de leur contact mutuel et qu'elles sont reliées, conjointement avec le rotor en tant qu'unité prête au montage, au carter de pompe en assemblant le collet du carter de pompe et le bord circonférentiel de la gaine de façon étanche aux liquides par soudage par pression. Lorsque l'arbre du rotor est engagé dans le palier arrière situé dans la gaine et lorsque la cloison de sépara- -3- tion qui comprend le palier avant de l'arbre est fixée par soudage par points sur la gaine de telle façon que les positions de l'arbre et des paliers sont concentriques on dispose d'une "unité de force" à marche légère Cette unité doit alors être reliée au carter de pompe de façon à conser- ver la concentricité du mécanisme de roulement. Une manière très simple et appropriée d'assembler le carter de pompe et la gaine de "l'unité de force" est de recourir au soudage par pression Cette méthode ne permet pas seulement de maintenir faible la charge thermique des éléments à assembler, mais la charge thermique est également répartie sur toute la circonférence voire simultanément sur toutes les zones de jonction de sorte que le risque d'un gauchissement des éléments soudés est évité ou du moins réduit au minimum De plus, il convient de faire remarquer que dans la fabrication en série l'assemblage par soudage par pression est normalement moins onéreux que les autres procédés de soudage. En outre, il est possible de relier en une seule opération non seulement le carter de pompe à la gaine, mais aussi le carter de moteur à l'extrémité opposée de ladite gaine par soudage par pression. La description qui va suivre, en regard des des- sins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 présente une coupe longitudinale simplifiée et schématique d'un groupe moto-pompe et les figures 2 et 3 présentent des coupes longitu- dinales partielles de deux autres groupes moto-pompes cor- respondant au détail encerclé dans la fig 1. Le groupe moto-pompe représenté dans les dessins et pouvant servir spécialement à la mise en circulation de l'eau dans des installations de chauffage et d'eau indus- trielle se compose d'une pompe centrifuge avec le carter 1 et du moteur électrique à induit humide avec le carter 2 dont le rotor 3 tourne dans le compartiment de rotor 4 rempli d'eau. -4- L'arbre est porté par deux paliers radiaux 7 disposés de part et d'autre de l'empilage de t 8 les de rotor 6 monté sur ledit arbre Sur l'extrémité de l'arbre 5 qui dépasse dans le compartiment de pompe 8 est fixée la roue mobile 9 de la pompe. La cloison 10 sépare le compartiment de pompe 8 du compartiment de rotor 4 lequel est à son tour rendu étanche par rapport au compartiment de stator 11 sec au moyen de là - gaine 12 Dans le compartiment de stator 11 se trouvent l'empilage de t 8 les de stator 13 et les enroulements 14 du moteur D'après ce mode de construction, il s'agit donc d'un moteur asynchrone à cage d'écureuil. Par ailleurs, la construction et le fonctionnement des groupes motopompes de ce genre sont généralement connus de telle façon qu'une description plus détaillée n'est pas nécessaire Il suffira donc de signaler les groupes moto- pompes analogues bien connus tels qu'ils sont exposés et décrits par exemple, dans les brevets allemands 25 16 575. 29 399 et 26 39 540. Les deux carters 1 et 2 la cloison de séparation et aussi la gs;ine du mo 1 u t 2 il au e dc pot ée-nt - réalisés en tôle emboutie Le carter de pompe 1 présente un collet la orienté axialement dans lequel s'engage un collet l O a de la cloison de séparationl O qui s'étend axialement en direction opposée Les deux collets entourent concentrique- ment l'axe longitudinal 15 et portent l'un sur l'autre Le bord libre 12 a du bord circonférentiel de la gaine 12 dé J passe radialement vers l'extérieur, au-delà du collet la. Comme il a déjà été dit, on commence par assembler le rotor 3, la gaine 12 et la cloison de séparation 10 en une unité prête au montage, à savoir de telle façon que l'arbre 5 du rotor et les paliers 7 se trouvent orientés exactement concentriquement à l'axe 15, ce qui assure la marche légère exigée Ensuite, la gaine 12 et la cloison de séparation 10 sont soudées par points dans la région de leur contact mutuel, par exemple aux points 16 Il est également possible de réaliser une soudure continue autour de l'axe -5- longitudinal 15 mais cela n'est nécessaire que si la liai- son entre la cloison de séparation 10 et' la gaine 12 doit être parfaitement étanche et qu'une telle liaison étanche ne peut être obtenue autrement. Toutefois, il est préférable d'éviter, par un emboîtement mutuel, un mouvement relatif radial de la cloison et de la gaine afin que ces éléments puissent s'ap- puyer l'un sur l'autre et aussi pour que la concentricité reste conservée lors du montage et de l'opération de soudage consécutive A cet effet, la cloison de séparation 10 et la gaine 12 présentent des épaulements 10 b et 12 b s'appuyant l'un sur l'autre et s'étendant concentriquement autour de l'axe 15. L'unité de construction composée essentiellement du rotor de la gaine et de la cloison de séparation peut alors être reliée aux deux carters 1, 2 en la montant sur le carter de pompe 1 de telle façon que le collet 10 a s'engage dans et sous le collet la Ensuite, le bord circonfëreieẻl de la gaine 12 est relié par soudage par pression et de manière à assurer une étanchéité aux liquides à l'extrémité adjacente du coll'et la. Pour ne pas être obligé de relier en une opération séparée le carter de moteur 2 au carter de pompe, il est possible de réaliser simultanément par soudage par pression. le raccordement direct du bord du carter de moteur 2 situé du côté pompe et s'appuyant sur le bord radial de la gaine 12 avec la gaine et donc un raccordement indirect avec le carter de pompe comme cela ressort de la fig 2. Par ailleurs le carter de moteur 2 peut également être relié mécaniquement au carter de pompe 1 voire à l'uni- té prête au montage en rabattant le bord du carter de moteur au point de jonction sur le bord 12 a de la gaine 12 qui dépasse radialement, comme cela est indiqué dans la fig 1. Enfin, conformément à la fig 3, le bord du carter de moteur 2 peut être coudé et, d'une part, s'appuyer avec un épaulement 2 a sur le bord extérieur de la gaine 12 et, d'autre part, s'engager avec une partie cylindrique 2 b sur -6- le point de jonction Dans ce cas, le carter de moteur et le carter de pompe peuvent être emboîtés de manière amovible, alors que l'assemblage des éléments considérés peut être réalisé, par exemple, à l'aide d'agrafes non représentées qui s'appuient à l'extérieur sur l'épaulement 2 a et sur la surface côté pompe du bord 12 a. 7- R e v e N d i c a t i o N s 1 Groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eau industrielle, composé d'un moteur à induit humide qui entraîne une pompe centrifuge dont le carter en tôle emboutie ( 1) présente un collet (la) dirigé axialement contre lequel s'applique le bord circonférentiel ( 10 a) d'une cloison ( 10) qui sépare le compartiment de po Vpe ( 8) du compartiment de moteur ( 4, 11), et qui est relié par soudage à un bord également circonférentiel de la gaine ( 12) qui sépare le compartiment de rotor ( 4) du compartiment de stator ( 11), c a r a c t é r i S é p a r 1 ef a i t que la cloison de séparation ( 10) et la gaine ( 12) sont soudées au moins par points dans la région de leur contact mutuel et qu'elles sont reliées, conjointement avec le rotor ( 3), en tant qu'unité prête au montage, au carter de pompe en assem- blant le collet (la) du carter de pompe ( 1) et le bord circonférentiel mentionné de la gaine ( 12) de façon étanche aux liquides par soueage par pression. 2 Groupe moto-pompe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cloison de séparation ( 10) présente un collet ( 10 a) dirigé axialement qui s'emboîte concentriquement et en y prenant appui dans le collet (la) du carter de pompe ( 1) et qui est dépassé radialement par le bord libre ( 12 a) du bord circonférentiel précité de la gaine ( 12). 3 Groupe moto-pompe selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait qu'un mouvement rela- tif radial de la cloison de séparation ( 10) et de la gaine ( 12) est rendu impossible par leur emboîtement mutuel. 4 Groupe moto-pompe selon l'une des revendica- tions 1 à 3 dans lequel le carter de moteur ( 2) est réalisé en t 8 le emboutie et relié par son bord du côté pompe au carter de pompe ( 1) caractérisé par le fait que le bord mentionné du carter de moteur ( 2) est également relié, par soudage par pression, au bord circonférentiel radial de la gaine ( 12). Groupe moto-pompe selon l'une des revendica- tions 1 à 3, dans lequel le carter de moteur ( 2) est réalisé 8 - en tôle emboutie et relié directement ou indirectement, par son bord du côté pompe, au carter de pompe ( 1), caractérisé par le fait que le carter de moteur ( 2) est raccordé mécani- quement au carter de pompe ( 1) et/ou à l'unité de construe- tion prête au montage ( 10, 12).