Brevet FR2542042A1 — publié le 19840907

t La présente invention se rapporte à une pompe immergée à hélice. On connaît des pompes immergées à hélices qui compren- nent généralement, un corps comportant des paliers de guidage pour un arbre dont une extrémité est entraînée par un moteur, tandis que l'autre extrémité porte l'hélice, le liquide étant aspiré du côté de l'hélice et refoulé latéralement du côté du moteur Ces pompes ne permettent pas de refouler directement à travers une tuyauterie. Dans la demande de brevet français N O 80 Il 087 du Mai 1980, on a proposé une nouvelle pompe qui remédie à cet inconvénient et qui permet d'effectuer une aspiration latérale et de refouler axialement à travers une tuyauterie raccordée à ladite pompe Toutefois, une telle pompe doit être disposée horizontalement pour des raisons de lubrification et est limi- tée à certaines puissances compte tenu du porte à faux de 1 ' arbre. En effet, si on veut réaliser une pompe plus importante nécessitant un arbre plus long, on doit, soit augmenter le diamètre de l'arbre ce qui conduit à utiliser des paliers et garnitures très chers, soit prévoir au moins un palier supplé- mentaire pour supporter celui-ci Ces solutions sont onéreuses. La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient. La pompe selon l'invention est du type comprenant un mo- teur avec un arbre guidé dans deux paliers et sur lequel est calée une hélice, ledit moteur étant logé dans une carcasse comportant une chambre remplie d'huile et pourvue d'une bride reliée à une bride correspondante d'un corps de pompe, ledit corps de pompe présentant un carter s'étendant depuis la bride jusqu'à l'hélice coaxialement à l'arbre et une paroi ajourée reliée à une bague circonscrivant l'hélice et solidaire d'une bride pour être raccordée à un tuyau de refoulement et est ca- ractérisée en ce que l'un des paliers du moteur est décalé longitudinalement pour être disposé dans le corps de pompe et supporté par un support solidaire de la bride du moteur, la chambre de la carcasse étant en communication avec une chambre s'ouvrant sur le palier, une turbine étant calée sur l'arbre dans la chambre s'ouvrant sur le palier et un circuit de retour étant prévu, de manière à créer une circulation continue de lu- brification à travers un palier et-une surpression. Grace à cette disposition, on assure un graissage conti- nu des paliers et on peut allonger l'arbre sans gréver d'une manière importante le prix de revient. Afin d'éviter toute consommation d'huile, la pompe com- prend une garniture d'étanchéité disposée entre le palier et l'hélice et en regard d'une chambre reliée au circuit de re- tour, ladite garniture étant montée de manière à être en con- tact avec le fluide à véhiculer, sur l'arbre étant montée une seconde turbine pour maintenir la garniture sous une certaine pression inférieure à celle de circulation du circuit dé lubri- fication. Ainsi, on réalise une légère dépression du côté de la garniture adjacente au liquide à véhiculer et avec la première turbine une surpression d'huile de l'autre côté de la garniture. La seconde turbine permet également, de chasser les impuretés et de protéger ai-nsi la garniture. Pour certaines applications, on doit prévoir de monter la pompe verticalement et l'air contenu dans celle-ci risquant de s'accumuler au droit des paliers, on risque d'avoir une mau- vaise lubrification Pour remédier à cet inconvénient, la pom- pe peut comporter un dispositif de dégazage. Suivant une caractéristique particulière, le dispositif de dégazage comprend un réservoir rempli d'htile et relié par un tuyau d'alimentation à la chambre de la carcasse et une ca- nalisation de retour insérée entre ladite chambre et ledit réservoir. Suivant encore une autre caractéristique, le dispositif de dégazage comprend des moyens de signalisation du seuil in- férieur de remplissage du réservoir. Le dispositif de dégazage peut comporter des moyens de vidange de l'huile de la pompe. 2542 O 42 ' Enfin, le tuyau d'alimentation du dispositif de dégaza- ge comporte une dérivation, des robinets étant montés sur ces conduites, tandis que sur la canalisation de retour est montés, d'une part un robinet et, d'autre part, une bouteille d'air comprimé. :42 O 42 L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en élévation avec des arrache- ments d'une pompe selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échel- le de l'extrémité de la pompe adjacente à l'hélice, la figure 3 est une vue encore à une échelle agrandie d'un détail d'un palier de la pompe, les figures 4, 5 et 6 montrent différentes Utilisations de la pompe, les figures 7 et 8 sont des schémas représentant l'ins- tallation de lubrification de la pompe, selon l'invention. La pompe représentée aux différentes figures comprend un moteur électrique- 11 logé dans une carcasse étanche 2 et dont l'arbre 3 est guidé dans un palier (non représenté). Compte tenu que dans cette réalisation la pompe a un débit im- portant, l'arbre 3 doit être relativement long et on doit pré- voir que le second palier désigné dans son ensemble par la référence 5 et qui sera décrit en détail dans la suite de la description est décalé par rapport à la carcasse 2. L'extrémité libre de l'arbre 3 comporte un épaulement prolongé par une partie ll qui est terminée par un filetage 7 Sur la partie 11 est engagé le moyeu d'une hélice 9 qui est maintenue par un écrou borgne-8 vissé sur le filetage 7. Le corps de pompe porte la référence 15 et comprend une bride 16 destinée à être reliée à une conduite de refoule- ment, une bague 17 circonscrivant l'hélice 9, une partie tron- conique 18 dont la grande base reçoit l'une des extrémités d' une grille cylindrique 19 dont l'autre extrémité est fixée sur une bride 23. Le tronc de cône 18 est relié à un carter interne 20 par des goussets 21, ledit carter présentant une partie tronco- nique 22 dont la grande base est solidaire de la bride 23 et une partie cylindrique 24 qui s'étend jusqu'au moyeu de 1 ' hélice 9. 254204 t La bride 23 est fixée à une bride correspondante 25 de la carcasse 2 du moteur 1 par des vis 26. La carcasse 2 comporte un conduit 27 qui s'ouvre à l' extérieur et qui débouche dans une chambre 28 qui est fermée par une cloison 30 percée d'une ouverture 31 pour le passage de l'arbre 3 L'ouverture 31 a un diamètre supérieur à celui de l'arbre 3 de manière à ménager un passage 32 en regard du- quel est calé sur ledit arbre 3 une petite turbine 33. La bride 25 est solidaire d'un manchon tronconique 35 dont l'extrémité libre est terminée par un su-port 36 dans lequel est logé un palier à deux roulements 37 et 38 dont la bague interne supporte l'arbre 3. Sur l'extrémité libre du support 36, est fixé, par des vis 39 se vissant dans des taraudages correspondants 40, un manchon 41 qui présente une partie 43 engagée dans le sup- port 36 qui constitue une butée pour les roulements 37 et 38 La partie 43 comporte une gorge dans laquelle est inséré un joint 42 coopérant avec la surface latérale interne du support 36. Le manchon 41 est solidaire d'une bague 45 qui délimi- te un espace annulaire 46 en communication par des ouvertures 47 avec un conduit 48 conformé dans le support 36 et prolongé par une canalisation 50 débouchant dans la chambre 28. Sur l'extrémité libre du manchon 41 est fixée par des vis 51 se vissant dans des taraudages 52 correspondantsdudit manchon, une bague 54 supportant dans un logement 55 un anneau de butée 56 coopérant avec une garniture 57 calée sur l'arbre 3. La garniture 57 comprend une bague 58 solidaire de 1 ' arbre 3 avec un épaulement 59 contre lequel bute un ressort hélicoîdal 62 qui coopére avec une bague flottante 60 montée sur l'arbre avec interposition d'un joint torique 61. Les vis 51 assurent la fixation d'un plateau 65 pré- sentant une ouverture central 64 d'un diamètre supérieur à ce- lui de l'arbre 3 tandis que sur ce dernier en avant du plateau est fixée une turbine 66. Entre la chambre 28 et les paliers 37 et 38 est formée une chambre 70 tandis qu'entre les paliers 37 et 38 et la ba- gue 54 est formée une troisième chambre 71. -42042 Les trois chambres 28, 70 et 71 sont remplies d'huile et lors du fonctionnement de la pompe, la turbine 33 aspire l'huile de la chambre 28 pour la refouler dans ces chambres et 71, ce retour s'effectuant par l'espace annulaire 46 les trous 47, le conduit 48 et la canalisation 50 Ainsi, une circulation d'huile est assurée dans les paliers et la garni- ture-est sou;mise à une surpression d'huile Comme la pompe est immergée, par la turbine 66 la garniture 57 est soumise à une légère dépression d'eau, s'ajoutant à la surpression engen- drée par la turbine 33 pour s'opposer à la pénétration d'eau dans le moteur par la centrifugation de cette dernière par la garniture. Dans le cas o la pompe est inclinée (voir fig 5), à l'arrêt, le peu d'air qui restera obligatoirement dans les différentes chambres sera dès que la pompe est en fonctionne- ment, renvoyé dans la chambre 28 de sorte que les paliers ne risqueront pas d'être endommagés du fait d'un mauvais graissa- ge Par contre, si la pompe occupe une position plus voisine de la verticale, et notamment une position telle que celle de la figure 5, l'air aura toujours tendance à s'accumuler dans la chambre 71 et le dégazage difficile à obtenir Pour remé- dier à cet inconvénient, la pompe pourra être reliée à un dis- positif tel que celui représenté-à la figure 7. Ce dispositif comprend un réservoir 78 destinée à contenir de l'huile et qui comporte un indicateur 79 pour si- gnaler que le niveau d'huile a atteint un seuil critique, une canalisation 80 qui débouche à l'extrémité inférieure de la chambre 28 et sur laquelle est montée une dérivation 81 de vidange des robinets 82 et 83 étant insérés sur lesdites ca- nalisations. Au conduit 27 est reliée une canalisation 84 qui dé- bouche à la partie supérieure du réservoir 78 avec interpo- sition d'un robinet 85 Sur la canalisation 84 est branchée une conduite 86 reliée à une bouteille d'air comprimé, un robinet d'arrêt 89 étant prévu. 2542042; Pour obtenir un dégazage efficace de la pompe, il suf- fit lors du fonctionnement de celle-ci de laisser les robinets et 82 ouverts l'air étant chassé à travers le passage an- nulaire 46, les trous 47, le conduit 48, la canalisation 50, la conduite 27, la canalisation 84 En même temps, il se forme une circulation d'huile par la canalisation 80, l'huile retour- nant au réservoir 78 par le susdit circuit On est ainsi assuré du bon graissage et on peut vérifier le niveau et compléter éventuellement celuici Une telle installation peut être à une certaine distance de la pompe et elle peut permettre d'ef- fectuer de temps à autre sans aucun démontage une vidange de l'huile pour son remplacement Pour effectuer cette opération il suffit de fermer les robinets 82 et 85, tandis que les ro- binets 83 et 89 sont ouverts L'air comprimé envoyé par la conduite 86 passe dans la conduite 84 et chasse l'huile conte- nue dans les chambres 28, 70 et 71 à travers la canalisation 80 la dérivation 81, l'huile usée étant recueillie dans un réser- voir, récipient o autre tel que celui désigné par l-a référen- ce 90 à la figure 7. Dans la position d'utilisation inclinée de la pompe, telle que celle de la figure 5, on peut également prévoir un dispositif tel que celui de la figure 7 A la figure 8, on a schématisé cette possibilité. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et représenté On pourra y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir pour cela du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 l Pompe immergée à hélice, du type comprenant un mo- teur avec un arbre guidé sur deux paliers et sur lequel est calée un hélice, ledit moteur étant logé dans une carcasse comportant une chambre ( 28) remplie d'huile et pourvue d'une bride ( 25) reliée à une bride ( 23) correspondante d'un corps de pompe ( 15), ledit corps de pompe ( 15) présentant un carter ( 20) s'étendant depuis la bride jusqu'à l'hélice coaxialement à l'arbre ( 3) et une paroi ajourée reliée à une bague ( 17) cir- conscrivant l'hélice et solidaire d'une bride ( 16) pour être raccordée à un tuyau de refoulement, caractérisée en ce que 1 un des paliers du moteur ( 5) est décalé longitudinalement pour être disposé dans le corps de pompe et est supporté par un sup- port ( 35) solidaire de la 6 ride ( 25) du moteur ( 28), la chambre ( 18) de la carcasse ( 2) étant en communication avec une cham- bre ( 70) s'ouvrant sur le palier ( 5), une turbine étant calée sur l'arbre dans la chambre ( 70) s'ouvrant sur le palier ( 5) et un circuit de retour ( 46,47,48,50) étant prévu. 2 Pompe immergée à hélice, selon la revendication l, caractérisée en ce qu'elle comprend une garniture d'étanchéité disposée entre le palier ( 5) et l'hélice ( 9) et en regard d' une chambre ( 71) reliée au circuit de retour ( 46,47,48,50), ladite garniture étant montée de manière à être en contact avec le fluide à véhicule 9 sur l'arbre ( 3) étant montée une seconde turbine ( 66). 3 Pompe immergée à hélice, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de dégazage. 4 Pompe immergée à hélice, selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de dégazage comprend un réservoir ( 78) rempli d'huile et relié par un tuyau ( 80) d' alimentation àr-la chambre ( 28) de la carcasse ( 2) et une cana- lisation de retour ( 84) insérée entre ladite chambre ( 28) et ledit réservoir ( 78). Pompe immergée à hélice, selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de dégazage comprend des moyens ( 79) de signalisation du seuil inférieur de remplissage du réservoir. Pompe immergée à hélice, selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de dégazage comporte des moyens de v idange de l'huile du moteur de la pompe. 7 Pompe immergée à hélice, selon les revendications 3 et 6, caractérisée en ce que le tuyau d'alimentation ( 80) du dispositif de dégazage comporte une dérivation ( 81), des robi- nets ( 82,83) étant montés sur ces conduites, tandis que sur la canalisation de retoursont montés, d'une part, un robinet ( 85) et, d'autre part, une bouteille ( 87) d'air comprimé.