Brevet FR2524079A1 — publié le 19830930

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 composé d'une pompe centrifuge avec un moteur à induit humide dont les carters présentent des brides orientées radialement vers l'extérieur et reliées entre elles, entre lesquelles s'éten- dent radialement, à la manière de brides, des bords circon- férentiels d'une cloison séparant le compartiment de pompage du compartiment moteur et d'une gaine de moteur séparant l'induit du stator du moteur. Indépendamment du fait que les carters de pompe et de moteur sont réalisés en fonte ou en t 6 les, de tels groupes moto-pompes présentent quelques défauts en ce qui concerne la liaison entre les deux carters Cette liaison se fait par vissage des deux brides de carters appuyées l'une contre l'autre, un serrage différents des boulons pouvant avoir pour effet une déformation des éléments intérieurs du groupe et, par conséquent, un coincement de l'arbre dans les pa- liers à la suite d'un gauchissement, par exemple. En plus des boulons en tant qu'éléments de fixa- tion proprement dits, il faut encore prévoir plusieurs joints entre les brides de carters à assembler voire entre les bords de la cloison et de la gaine du moteur, à savoir normalement trois joints qui représentent régulièrement un un certain risque parce qu'avec le temps ils deviennent inefficaces 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 nombre relativement élevé des pièces nécessaires pour un assemblage étanche au -2- moyen de boulons implique une dépense correspondante en frais et en temps de montage. La présente invention à pour objet de créer une liaison simple entre le carter de pompe et le carter de moteur qui peut être réalisée de façon à assurer une étan- chéité permanente sans recourir à des éléments d'étanchéité particuliers et aussi sans risque pour les autres éléments de construction du groupe. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, dans le groupe moto-pompe du genre précité, des deux brides des carters de la pompe et du moteur et des deux bords de la cloison de séparation et de la gaine du moteur au moins la bride du carter de pompe et le bord de la gaine du moteur sont réliés métalliquement De préférence, cette liaison se fait par soudage ou brasage. Une liaison étanche et solide précisément de ces deux éléments est importante en particulier parce que le carter de pompe et la gaine du moteur doivent assurer une séparation étanche et à l'épreuve de la pression entre les compartiments intérieurs du groupe rempli d'eau en tant que fluide refoulé et l'espace environnant. Si la liaison métallique n'affecte que la bride du carter de pompe et le bord extérieur de la gaine du moteur, le bord de la cloison de séparation peut, certes, être maintenu librement mais coincé par ailleurs de manière étanche entre ces deux éléments reliés entre eux Mais il est également possible de relier en une seule opération le bord de la cloison de séparation et/ou, le cas échéant, aussi la bride du carter du moteur aux autres éléments précités par un seul joint soudé ou brasé qui entoure la séparation entre les deux carters. Toutefois, si le carter du moteur ne doit pas être compris dans la soudure, il peut être relié mécaniquement au carter de la pompe en recouvrant, dans la zone de jonction, le joint soudé voire brasé et en passant derrière la bride du carter de la pompe. Comme il a déjà été indiqué, l'un des avantages essentiels de cette solution réside dans le fait qu'une -.3- liaison parfaite et étanche est réalisée entre le carter de la pompe et la gaine du moteur en tant que séparation à l'épreuve de la pression entre le groupe moto-pompe et l'espace extérieur Une défaillance du groupe par tassement ou fragilisation des joints est supprimée du fait que des joints d'étanchéité particuliers ne sont plus nécessaires. C'est également pour cette même raison que le risque d'un gauchissement de l'arbre et des paliers est exclu dans une très large mesure. Par ailleurs, on supprime non seulement les joints d'étanchéité mais aussi des éléments de fixation particu- liers tels que des boulons et des éléments analogues, ce qui permet de réduire considérablement le nombre des pièces du groupe moto-pompe selon le type de construction Il convient de signaler également le fait qu'un groupe moto-pompe selon l'invention est beaucoup plus simple à construire sur une chaîne de production automatique qu'un groupe dont les carters de pompe et de moteur doivent être assemblés par vissage L'assemblage des pièces à réunir et aussi le rac- cordement lui-même peuvent être réalisés facilement sur des machines automatiques adéquates. 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 d'un groupe moto-pompe selon l'invention et les figures 2 et 3 présentent des coupes longitu- dinales du détail encerclé d'un groupe moto-pompe selon la fig 1, avec différentes réalisations de la soudure par rapport à la fig 1. Le groupe moto-pompe représenté à la fig 1 et pouvant servir, par exemple, 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 l'induit voire le rotor 3 tourne dans le compartiment de rotor 4 rempli d'eau. L'arbre 5 est porté par deux paliers radiaux 7 disposés de part et d'autre de l'empilage de t 8 les 6 m Gnté sur ledit arbre Sur l'extrémité de l'arbre 5 qui dépasse dans le compartiment de pompage 8 est fixée la roue mobile 9 de la pompe. La cloison 10 sépare le compartiment de pompage 8 du compartiment de rotor 4 lequel est à son tour rendu étanche par rapport au compartiment de stator 11 sec au moyen de la gaine du moteur 12 Dans le compartiment de stator 11 se trouvent l'empilage de tôles de stator 13 fixé sur le carter 2 et les enroulements 14 du moteur D'après ce mode de construction, il s'agit donc ici d'un moteur asyn- chrone 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, 25 29 399 et 26 39 540. Les deux carter 1, 2, la cloison de séparation 10 et aussi la gaine du moteur 12 sont réalisés en tôle embou- tie Les deux carters présentent, à leur jonction, des brides la, 2 a orientées radialement, tandis que la cloison de séparation 10 et la gaine du moteur 12 comportent des bords circonférentiels 10 a, 12 a qui s'étendent, eux aussi, radialement, à la manière de brides. Dans l'exemple de réalisation suivant la fig 1, la bride la et le bord 12 a sont reliés par le joint soudé 15, le bord 10 a de la cloison de séparation étant coincé de manière étanche entre les éléments la et 12 a sans être directement rattaché à ces éléments. Par ailleurs, les carters 1 et 2 sont reliés mécaniquement de telle façon que, dans la zone de jonction, le carter du moteur 2 recouvre le joint soudé 15 avec la bride 2 a qui s'engage derrière la bride 1 a Cette liaison peut être réalisée de telle façon que, à l'aide d'un outil, la bride du carter 2 a est simplement rabattue et pressée sur -5- les éléments la, i O a qui dépassent radialement et qui ont été soudés préalablement. La fig 2 montre une liaison qui concorde essen- tiellement avec la liaison représentée à la fig 1 de la- quelle elle ne diffère qu'en ce sens que le joint soudé 15 affecte également le bord l Ga de la cloison de séparation 10. Enfin, selon la fig 3 il existe encore la possibilité de réunir uniformément et de manière étanche toutes les brides la, 2 a et tous les bords 10 a, 12 a par un seul joint soudé circonférentiel 15. Les avantages essentiels de ce mode de construc- tion ont déjà été exposés Un avantage supplémentaire réside dans le fait qu'il est également relativement facile de défaire la soudure au cas o le groupe doit être soumis à une vérification en vue de détecter des défauts éventuels et réparé le cas échéant. Pour cela, il suffit, dans le cas de la liaison suivant les fig 1 et 2, d'écarter l'élément 2 b rabattu voire pressé pour pouvoir retirer le carter 2 avec les élé- ments de stator 13, 14 de la gaine du moteur 12 Ensuite, le joint soudé 15 est entièrement enlevé au tour de façon à défaire la liaison entre le carter 1 et la gaine du moteur 12 (fig 1) voire la liaison entre le carter 1, la cloison de séparation 10 et la gaine du moteur 12 (fig 2) Dans le mode de réalisation suivant la fig 3, la liaison entre les quatre pièces la, 2 a, l Qa et 12 a peut être défaite en une seule opération par enlèvement au tour du joint soudé 15. L'enlèvement au tour du joint soudé 15 peut se faire, par exemple, en fixant le groupe moto-pompe avec le carter 2 sur un tour et en ajustant l'outil sur le joint soudé 15 Afin que l'outil puisse accéder librement au joint soudé; il convient que celui-ci s'étende, conformément aux dessins, le long des extrémité extérieures libres des brides la, 2 a voire des bords 1 Oa, 12 a et à une plus grande dis- tance radiale par rapport à l'axe longitudinal 16 que les régions voisines parallèles à l'axe voire cylindriques du carter de pompe 1 et du carter de moteur 2. 2524079. -6- Par ailleurs, les mêmes conditions et avantages mentionnés restent naturellement conservés si les éléments considérés sont réunis par un joint brasé à la place du joint soudé 15. Pour terminer, il convient de signaler encore le fait que des carters de pompe et de moteur réalisés en tôle emboutie permettent une construction simple et relativement bon marché du groupe Dans ce cas, il n'y a pas non plus de problèmes en ce qui concerne la liaison à réaliser par soudage ou brasage Toutefois, il est également possible de réaliser, par exemple, le carter de moteur par moulage par injection et le carter de pompe en tale Dans ce cas, la bride du carter de pompe, par exemple, pourrait être soudée avec le bord de la gaine du moteur, tandis que les brides des deux carters pourraient être réunies par des éléments particuliers, par exemple à l'aide d'agrafes, si la liaison par soudage ou brasage d'un carter en tôle d'acier et d'un carter en fonte devait s'avérer problématique. 2524079. -7- R e v e N d i c a t ion s 1 Groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eau industrielle composé d'une pompe centri- fuge avec un moteur à induit humide dont les carters ( 1, 2) présentent des brides (la, 2 a) orientées radialement vers l'extérieur et reliées entre ellesentre lesquelles s'éten- dent radialement, à la manière de brides, des bords circon- férentiels ( 10 a, 12 a) d'une cloison ( 10)séparant le compar- timent de pompage ( 8) du compartiment moteur ( 4, 11) et d'une gaine de moteur ( 12) séparant le compartiment d'induit ( 4) du compartiment de stator ( 11) du moteur, c a r a c t é - ri S é p a r l e f a i t que des brides (la, 2 a) et des bords ( 10 a, 12 a) mentionnés au moins la bride (la) du carter de pompe ( 1) et le bord ( 12 a) de la gaine du moteur ( 12) sont reliés métalliquement. 2 Groupe moto-pompe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la liaison métallique est réali- sée par soudage ou brasage. 3 -Groupe moto-pompe selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le joint soudé voire brasé ( 15) s'étend le long des extrémités extérieures libres des brides (la, 2 a) voire des bords ( 10 a, 12 a) dont il assure la liaison et à une plus grande distance radiale par rapport à l'axe longitudinal ( 16) du groupe que les régions voisines du carter de pompe ( 1) et du carter de moteur ( 2). Groupe moto-pompe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le carter de moteur ( 2) est relié mécaniquement au carter de pompe ( 1) de telle façon que, dans la zone de jonction, le carter de moteur ( 2) recouvre le joint soudé voire brasé ( 15) et s'engage der- rière la bride (la) du carter de pompe ( 1).