Brevet FR2565296A3 — publié le 19851206

FR 2565296 A3 19851206 FR 8508390 A 19850604 Perfectionnement aux pompes centrifuges La présente invention concerne un perfectionnement aux pompes centrifuges, notamment aux pompes centrifuges des- tinées aux installations sanitaires comme par exemple des douches hydrothérapiques. Les pompes centrifuges connues et utilisées actuellement comportent un moteur qui entraîne au moyen d'un arbre une turbine à ailettes montée dans un bottier spécial. Le liquide à pomper est aspiré axialement par rap- port à la turbine tandis que le côté de refoulement comporte un diffiseur communiquant avec la chambre qui loge la turbine. Toutefois pour l'application spécifique mentionnée ci-dessus, les pompes connues présentent de nombreux problèmes et inconvénients que l'on peut résumer comme suit: a) pendant les périodes d'inactivité, une certaine quantité d'eau, même peu importante, demeure dans le bottier de la pompe. Pour des raisons de durée de bon fonctionnement (phénomènes de corrosion) de la pompe et aussi à cause de rè- glements exigés selon les lois de nombreux pays, la situation de stagnation doit être éliminée. b) afin d'avoir une puissance utile constante, c' est-a-dire des conditions de pression ou de débit de la pompe constantes il est nécessaire de construire une pompe de faible dimension, si elle est positionnée verticalement de pré- férence dans les limites de hauteur d'une installation de dou- che ou analogue. c) pour des raisons de sécurité et pour éviter à la fois la corrosion et la formation d'incrustrations,il est né- cessaire d'avoir une fermeture et une séparation entre la liai- son de la turbine avec l'arbre d'entraînement et la liaison de l'arbre d'entraînement avec l'unité motrice aussi étanche que possible. d) l'une des causes les plus probables de fuites et de gouttage réside dans la liaison entre le côté et le prolon- gement de refoulement de la pompe et la tuyauterie de liaison, spécialement lorsque cette tuyauterie est rigide, car, si il y a le moindre désalignement entre les ouvertures d'aspiration et de refoulement, la tuyauterie de liaison précitée est alors bouchée. Ces problèmes et inconvénients sont résolus avec une pompe centrifuge selon la présente invention, du type com- portant une turbine montée sur l'extrémité d'un arbre d'entrai- nement relié à une source de puissance et longée dans une cham- bre ou bottier, ce dernier étant relié axialement à une con- duite d'aspiration et périphériquement à une conduite de refou- lement, caractériséeen ce que la volute de refoulement fait partie intégrante de la bride qui la relie au moteur de la chambre de pompage et en ce que l'arbre d'entraînement compor- te à partir de l'extrémité de montage de la turbine un manchon de recouvrement en un matériau isolant qui empêche le contact entre le liquide, en particulier l'eau devant être pompée, et les parties métalliques de l'arbre et du moteur d'entraînement. Selon une première caractéristique préférentielle de la pompe centrifuges de la présente invention relative à un positionnement horizontal de la pompe, la conduite d'aspi- ration est formée de telle manière quelle ait l'ouverture aval alignée axialement avec l'entrée de la chambre de pompage et l'ouverture amont décalée vers le bas, c'est-à-dire en direc- tion du côté de la pompe qui repose sur le sol ou la base, et ladite chambre étant reliée au moyen d'un conduit étroit à la- dite ouverture décalée dans la partie amont de ladite conduite d'aspiration de sorte que lorsque la pompe n'est pas en fonctionnement, le liquide qui peut rester dans la chambre ou la volute de la pompe est drainé efficacement vers l'extérieur. Selon une autre caractéristique de la présente invention l'ou- verture amont de la conduite d'aspiration et l'ouverture aval de ladite conduite de refoulement sont conformées avec une courbure extérieure associée à un filetage avec lequel coopère un écrou annulaire ayant un taraudage. interne destiné à engrener avec le filetage de ladite ouverture et ayant une forme inter- ne correspondant à la courbure externe de ladite ouverture contre laquelle l'écrou annulaire emprisonne l'extrémité de forme correspondante de la tubulure de connexion ou raccord, per- mettant ainsi à ce dernier de se disposer lui-même sur un axe différent de celui de l'ouverture. D'autres aspects et avantages de la présente inven- tion apparaîtront clairement de la description détaillée ci- après d'un exemple de réalisation représenté au dessin an- nexé sur lequel: La figure 1 est une vue de c8té en coupe partielle de la pompe centrifuge selon la présente invention disposée horizontalement; La figure 2 est une vue de la pompe selon la figure 1 et de laquelle on a retiré la conduite d'aspiration, vu dans le sens de la flèche S1; Les figures 3 et 4 sont des sections selon les plans III-III et IV-IV de la figure 2; La figure 5 est une autre vue schématique, identique à la figure 1, de la pompe centrifuge disposée verticalement; La figure 6 est une vue en coupe d'une forme de réa- lisation de la pompe selon la figure 1, légèrement modifiée. Si l'on se rapporte tout d'abord aux figures 1 à 4, la pompe centrifuge selon l'invention comporte une unité motrice ce (10) ayant une bride d'accouplement sur laquelle est montée la chambre de pompage, c'est-àdire la section délimitée par les deux brides (12 et 13). Le boîtier de la pompe comporte une chambre, ou vo- lute, dans laquelle est logée de manière à pouvoir tourner une turbine (15). Celle-ci est à son tour portée par un arbre d'entraînement (16) qui traverse les brides (11 et 12) et est reliée au moteur (10). Les composants décrits jusqu'ici sont de type conventionnel et, comme pour d'autres éléments qui se- ront mentionnés par la suite1 une description détaillée n'en n'est pas nécessaire. Comme on peut le voir clairement sur les figures (1 à 4) la chambre (14) est constituée par un bottier (17) moulé, fermé par la bride d'accouplement (13) dans laquelle est formée une ouverture axiale d'aspiration (18), tandis qu'à l'arrière du boîtier (17) est formée une ouverture à travers laquelle passe l'arbre (16). L'arbre (16) est gainé par une enveloppe protectrice étanche (19) ou manchon venu d'une seule pièce avec la turbine (15) tandis que l'étanchéité est assurée par les joints (20 et 21) qui coopèrent avec une bague d'étan chéité (22) et un ressort de compression (23), L'enveloppe (19) peut être constituée en matière plastique appropriée et en particulier peut être formée d'une seule pièce avec la turbine (15), Sur la chambre (14) est montée la tubulure de refou- lement ou volute (24) qui a une section allant en diminuant, et qui, comme on le voit clairement sur les figures, est située de cette manière en amont par rapport à la bride de couplage de la conduite d'aspiration, procurant ainsi une économie de place considérable dans la longueur hors tout du bottier de la pompe. Sur l'entrée d'aspiration (18) de la bride (13) et à partir de la chambre (14),est montée la conduite d'aspiration (25) conformée de telle manière que l'ouverture (26) de cette conduite est décalée par rapport à l'axe de l'ouverture d'as- piration (18) et est décalée aussi bas que possible compte te- nu du support ou sol (27) sur lequel la pompe est montée hori- zontalement. Comme on le voit clairement sur la figure 1 une petite conduite (28) relie la chambre (14) à la conduite (25) de sorte que lorsque la pompe n'est pas en action l'eau restant sur le fond de la pompe est drainée par l'ouverture (26) de la conduite d'aspiration (25). Cette dernière conduite est représentée parallèle- ment à l'axe de l'ouverture (26) mais il est clair; qu'elle pour- rait être disposée différemment, par exemple inclinée vers le bas à partir de la chambre (14). L'ouverture (26) de la con- duite d'aspiration (25) et l'ouverture de sortie (29) de la volute de refoulement (24) sont pourvues d'une courbure ou sphèricité (30) suivie par une zone filetée (31) sur la surfa- ce extérieure de la conduite d'aspiration. Pour relier les tubulures d'aspiration et de refou- lement il est prévu un raccord (32) dont l'extrémité a un éva- sement (33) dont la forme est telle qu'elle correspond à la sphéricité de l'ouverture (26). Un écrou chapeau (34) comporte un taraudage (35) destiné à entrer en prise avec le filetage (31) de l'ouverture (26) afin de verrouiller l'évasement du raccord (32) contre l'ouverture (26). Un joint (36) en caoutchouc ou autre maté- riau approprié assure l'étanchéité. La figure 1 montre clairement la façon dont le rac- cord (32) et la tuyauterie qui lui est rigidement reliée peu- vent être inclinés jusqu'à une certaine limite mais toujours selon un angle obtus par rapport à l'axe de l'ouverture (16) sans rupture du joint étanche de raccordement. Le même agance- ment et le même type de raccordement étanche sont réalisés pour l'ouverture (29) de la conduite de refoulement. La figure 5 montre la même pompe que sur la figure % mais utilisant une conduite d'aspiration différente car la pompe est montée verticalement. En conséquence les parties qui sont les mêmes que sur la figure 1 sont indiquées avec les mêmes chiffres de référence. Dans ce cas la conduite de drainage (28) a été sup- primée et la conduite d'aspiration (125) a une base de support (136) tandis que la conduite d'aspiration est conformée en coude de façon que l'axe de l'ouverture (126) fasse un angle de 90 avec l'axe de l'ouverture d'aspiration (18). Ceci est dicté par les raisons de commodité pour les liaisons en plomberie et de résistance mécanique à cause du poids total de la pompe qui s'applique sur la conduite d'as- piration. Dans ce cas la réalisation de la volute de refoulement a une grande importance car, comme des expériences pratiques l'on montré, il est possible de maintenir la hauteur hors tout dans les limites d'une salle de bains normale. Si l'on se réfère maintenant à la figure 6 on voit une réalisation modifiée de la turbine de la pompe des figures 1 et 5, les parties identiques à celles de ces figures ayant les mêmes références. Dans cette forme de réalisation, à l'entrée d'aspira- tion axiale (18), l'extrémité (50) de la turbine qui est avan- tageusement évasée, comporte un certain nombre de gradins (51) en face de la surface angulaire interne de la bride (13) qui est pourvue d'une bague de protection métallique en L (52) Dans l'espace qui subsiste entre les gradins (51) et la bague (52), est insérée une bague d'étanchéité (53), de préférence en matière plastique appropriée, qui assure les conditions d'étanchéité de la turbine pendant le fonctionne- ment. L'invention a été décrite en ce qui concerne ces aspects préférentiels, mais il est clair que l'on peut appor- ter à la description ci-dessus des modifications sans sortir pour autant du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1, Pompe centrifuge du type comorenant une turbine montée sur l'extrémité d'un arbre d'entraînement reliée aune source de puissance et logée dans une chambre qui est à sont tour reliée axialement à une conduite d'aspiration s et périphériquement à une conduite de refoulement caractérisé en ce que la volute de refoulement (24) est venue d'une seule pièce avec la bride (12) de la chambre de pompage qui la relie au moteur et en ce que l'arbre d'entraînement (16), à partir de l'extrémité de montage de la turbine,est enveloppée par un manchon (19) en matériau isolant qui s'étend vers ledit moteur à l'extérieur de ladite chambre de pompage. 2. Pompe centrifuge selon la revendication 1 caracté- risé en ce que ledit matériau isolant est la même matière plas- tique avec laquelle est moulée la turbine et forme une seule pièce avec elle. 3. Pompe centrifuge selon la revendication 1 caracté- risé en ce que à cause de la position horizontale de la pompe ladite conduite d'aspiration (25) est conformée de façon que son ouverture la plus externe soit décalée par rapport à l'axe de l'ouverture d'aspiration (18) de la chambre de pompage, la- dite ouverture la plus externe étant décalée vers le côté de la pompe qui repose sur le sol ou sur la base et ladite cham- bre de pompage étant reliée à ladite ouverture la plus exter- ne par un conduit de drainage (28) parallèle ou incliné vers le bas par rapport à l'axe de ladite ouverture la plus externe de la conduite d'aspiration. 4. Pompe centrifuge selon la revendication 1 caracté- risé en ce que l'ouverture la plus externe de ladite conduite d'aspiration et/ou du conduit de drainage de la volute de re- foulement est conformé avec une courbure partiellement sphéri- que, ladite ouverture ayant un filetage sur sa face externe destiné à engrener avec le taraudage d'un écrou annulaire de verrouillage ayant une forme interne correspondant à la cour- bure externe de ladite ouverture, un raccord de connexion et une conduite d'aspiration étant interposés entre ledit écrou annulaire et l'ouverture et ayant une extrémité évasée dont la courbure correspond à celle de ladite ouverture. 5. Pompe centrifuge selon la revendication 1 carac- térisé en ce que à cause du positionnement vertical de la pom- pe ladite conduite d'aspiration est conformée en coude avec une ouverture externe dont l'axe est perpendiculaire à celui de l'ouverture d'aspiration de la chambre de pompage, la con- duite d'aspiration formant une base de support pour la pompe disposée verticalement. 6. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que le joint entre la turbine et la bride de montage est obtenu au moyen d'une bague logée dans un espace obtenu entre la portion étagée de l'extré- mité de la turbine (15) et une bague métallique de protection en L (52) recouvrant la surface interne de la bride fermant la chambre de pompage du côté de l'aspiration. 7. Pompe centrifuge selon la revendication 5 carac- térisé en ce que l'ouverture externe de ladite conduite d'as- piration et/ou de la volute de refoulement est conformée se- lon la revendication 4.