Brevet FR2557644A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne une pompe à vide rotative du type à évacuation à plusieurs étages qui est conçue de façon à réaliser une évacuation dans plusieurs étages, avec un seul ensemble rotor-stator. Dans la plupart des pompes à vide rotatives clas- siques, une seule chambre de fonctionnement est formée dans une chambre de cylindre, comme dans la pompe du type Gaede. Pour obtenir un vide poussé avec ce type de pompe à vide rotative, on a effectué jusqu'à présent une évacua- tion à plusieurs étages en accouplant en tandem plusieurs ensembles rotor-stator, au moyen de leur arbre de rotor com- mun, et en faisant communiquer un orifice d'évacuation et un orifice d'entrée de chaque pompe. Ce type de structure exige cependant un appareil volumineux et complexe et une force d'entraînement accrue. - Un but de l'invention est donc de procurer une pompe à vide rotative du type à évacuation à plusieurs éta- ges qui permette la miniaturisation du matériel et la dimi- nution de la force d'entraînement nécessaire, par la réali- sation d'une évacuation à plusieurs étages avec un seul en- semble rotor-stator. Dans ce but, l'invention procure une pompe à vide rotative du type à évacuation à plusieurs étages comprenant: un rotor supporté de façon tournante et horizontale dans une chambre de cylindre et spparant le chambre de cylindre en plusieurs chambres de fonctionnement; un ensemble de palet- tes disposées de façon coulissante dans la direction radiale; un passage faisant communiquer un orifice d'évacuation d'une chambre de fonetionnement d'un premier étage avec un orifice d'entrée d'une chambre de fonctionnement d'un second étage; une chambre intermédiaire formée dans le passage de commu- nication et emmagasinant du gaz d'évacuation qui est évacué par la chambre de fonctionnement du premier étage; et un clapet intermédiaire qui dirige le gaz d'évacuation vers l'orifice d'entrée de la chambre de fonctionnement du second étage, lorsque la pression d'évacuation du gaz d'évacuation qui est emmagasiné dans la chambre intermédiaire a atteint une pression prédéterminée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant au dessin annexe qui est une coupe latérale d'une pompe rotative du type à évacuation à deux étages qui constitue un mode de réalisation d'une pompe à vide rotative du type à évacuation à plusieurs étages conforme à l'inven- tion. On voit sur la figure un stator 2 ayant une sur- face périphérique intérieure ayant par exemple pratiquement la forme d'une ellipse, et qui est logé dans un carter 1. Un flasque avant et un flasque arrière (non représentés) sont montés dans les parties avant et arrière du stator 2, et ils forment ensemble une chambre de cylindre 4 ayant une forme cylindrique à section ellipsoidale. Un rotor 5 dans lequel un certain nombre de palet- tes 6 sont disposées de façon coulissante dans la direction radiale, et dont l'arbre 5a est supporté par le flasque avant et le flasque arrière, est supporté horizontalement et de façon tournante dans la chambre de cylindre 4. Les deux extrémités du rotor 5 sont en contact avec les côtés de la chambre de cylindre 4 qui correspondent au plus petit diamètre, et le rotor divise la chambre de cylindre 4 en deux parties égales et forme des chambres de fonctionnement 7, 8, en forme de croissant, ayant un volume égal, des deux côtés correspondant au plus grand diamètre. Dans le stator 2 sont formés un premier orifice d'entrée 12, un orifice d'évacuation 13 communiquant avec la chambre de fonctionnement 7, et un second orifice d'en- trée 15 et un orifice d'évacuation 18 communiquant avec la chambre de fonctionnement 8 de la chambre de cylindre 4. Des clapets d'évacuation respectifs 14, 19 sont montés à l'extérieur de chaque orifice d'évacuation 13, 18. Deux chambres intermédiaires 9a, 9b sont formées entre le stator 2 et le carter 1, et ces chambres intermé- diaires communiquent mutuellement par un trou traversant 10. Le clapet d'évacuation 14 est monté sur la paroi intérieure de la chambre intermédiaire 9a, un orifice d'évacuation 17 communiquant avec l'orifice d'entrée 15 est formé dans l'au- tre chambre intermédiaire 9b, et un clapet intermédiaire 16 est monté sur la paroi intérieure de l'orifice d'entrée 15. Ce clapet intermédiaire 16 est conçu de façon à s'ouvrir lorsque la pression d'évacuation dans les deux chambres in- termédiaires 9a, 9b atteint une valeur prédéterminée. En outre, le premier orifice d'entrée 12 communi- que avec le gaz & basse pression par l'intermédiaire de l'orifice d'entrée 11 qui s'ouvre dans le flasque latéral avant, et l'orifice d'évacuation 18 communique avec l'exté- rieur par un espace 20 qui est formé entre le stator 2 et le carter 1 et par un orifice d'évacuation qui est formé dans le flasque arrière. Dans cette structure, lorsque le rotor 5 tourne en sens d'horloge, les palettes 6 font saillie et leurs parties d'extrémité viennent en contact glissant avec la surface de paroi de la chambre de cylindre, pour effectuer l'admission et l'évacuation dans chaque chambre de fonction- nement 7, 8. Dans la chambre de fonctionnement 7, le mouvement des palettes 6 provoque l'admission du gaz à basse pression, et le clapet d'évacuation 14 est ouvert pour évacuer le gaz d'évacuation vers la chambre intermédiaire 9a par l'orifice d'évacuation 13. Lorsque les chambres intermédiaires 9a, 9b sont emplies de gaz d'évacuation et que la pression d'éva- cuation a atteint une valeur prédéterminée après une répéti- tion de ce cycle, le clapet intermédiaire 16 s'ouvre et le gaz d'évacuation est évacué par l'orifice d'évacuation 17 vers le second orifice d'entrée 15. Dans la chambre de fonctionnement 8, le gaz d'évacuation est ensuite admis par le second orifice d'entrée et une opération d'évacuation supplémentaire a lieu. Il en résulte que le clapet d'évacuation 19 est ouvert pour évacuer le gaz d'évacuation dans l'atmosphère, par l'orifice d'éva- cuation 18. De cette manière, les deux chambres de fonctionne- ment 7, 8 effectuent une évacuation à deux étages. L'exis- tence des chambres intermédiaires 9a, 9b entre les chambres de fonctionnement permet d'augmenter le rendement d'évacua- tion. Conformément à l'invention, un ensemble rotor- stator permet d'effectuer une évacuation à deux étages, de miniaturiser l'appareil et de réduire la force d'entraînement exigée. En outre, le fonctionnement des chambres intermé- diaires permet d'augmenter le rendement d'évacuation de la pompe à vide. REVENDICATION Pompe à vide rotative du type à évacuation à plusieurs étages, caractérisée en ce qu'elle comprend: un rotor (5) supporté horizontalement et de façon tour- nante dans une chambre de cylindre (4) et séparant cette chambre de cylindre (4) en plusieurs chambres de fonc- tionnement (7,8); un ensemble de palettes (6) disposées de façon coulissante dans la direction radiale; un passage faisant communiquer un orifice d'évacuation (13) d'une chambre de fonctionnement d'un premier étage avec un orifice d'entrée (15) d'une chambre de fonctionne- ment d'un second étage; une chambre intermédiaire (9a, 9b) formée dans le passage de communication et emmaga- sinant du gaz d'évacuation qui est évacué par la chambre de fonctionnement du premier étage; et un clapet inter- médiaire (16) qui évacue le gaz d'évacuation vers l'ori- fice d'entrée (15) de la chambre de fonctionnement du second étage, lorsque la pression d'évacuation du gaz d'évacuation qui est emmagasiné dans la chambre inter- médiaire (9a,9b) a atteint une pression prédéterminée.