Brevet FR2609116A1 — publié le 19880701

La présente invention est relative à une pompe à vide à tiroirs rotatifs pour la production d'un vide poussé et très poussé comme celles qui sont utilisées de préférence dans l'industrie et en laboratoire. Elle a pour objet la production d'un vide préalable pour les pompes de diffusion à huile et à mercure, le dégazage sous vide, le recuit et le frittage des métaux sous vide, le séchage sous vide, l'imprégnation sous vide, le formage sous vide de matières plastiques et des applications analogues. Le DE-PS 1 302 133 décrit un dispositif de pompe à vide à deux étages dans lequel deux étages de pompe sont accouplés par l'intermédiaire d'un conduit de liaison. Chaque étage de pompe comporte un rotor muni d'une fente de passage dans laquelle s'engagent deux tiroirs qui peuvent glisser. L'entratnement de ce dispositif peut s'effectuer soit par un moteur séparé pour chaque étage de pompe soit par un moteur commun agissant par l'intermédiaire d'un engrenage. L'inconvénient de cette solution réside dans l'importance de la dépense en matériel causée par les deux rotors, les deux enveloppes et le système d'entraînement correspondant. La multiplicité des endroits d'appui et de liaison.du système de circulation provoque de fortes pertes par frottement et de courant et qui exigent, pour être com- pensées, une plus grande dépense d'énergie. Par ailleurs, le rapport masse/rendement est très défavorable. Le DD-PS 223 773 décrit une pompe à vide à tiroirs rotatifs dont l'enveloppe se subdivise en un compartiment d'aspiration et en un compartiment de compression. La sépa- ration entre les deux compartiments est assurée par le tiroir qui est constitué par deux pièces glissant l'une contre l'autre et qui est guidé dans la fente du rotor. Les parties ou moitiés du tiroir glissent sur toute leur lon- gueur dans la fente. L'enveloppe comporte une tubulure d'aspiration et une tubulure de compression. Dans toutes les positions du rotor, le compartiment d'aspiration et le comportement de compression sont séparés l'un de l'autre. Le seul inconvénient de cette pompe est la dispropor- tion entre les dimensions de l'appareil, la quantité de matière et le travail qu'il exige et sa puissance d'aspi- ration. Le but de l'invention est d'améliorer nettement le rapport entre les frais de réalisation et le rendement, c'est-à-dire de réduire la masse de la pompe et des pièces qui la constituent tout en augmentant sa puissance d'as- piration. Ce but est donc la réalisation d'une pompe à vide à tiroirs rotatifs dans laquelle le volume de l'enveloppe de la pompe soit utilisé d'une manière optimale et dans la- quelle les résistances dues au frottement et à l'écoulement soient réduites le plus possible. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'enveloppe, fermée au niveau de ses c8tés frontaux par des couvercles de palier, est subdivisée par un diaphragme en un premier compartiment et en un deuxième compartiment, que le rotor comporte deux fentes destinées à recevoir deux tiroirs et est monté, de manière à se trouver dans les deux compartiments de l'enveloppe, dans une ouverture ménagée d'une manière excentrée dans le diaphragme et que le côté compression du premier compartiment et le c8té aspiration du deuxième compartiment sont reliés l'un à l'autre, cette liaison s'effectuant par un conduit de liaison, une ouver- ture de passage et un évidement, les compartiments de l'en- veloppe ayant une section ovale, le rotor étant monté, au niveau de son c8té frontal libre, sur une sphère qui prend appui sur un couvercle de palier et les fentes destinées aux tiroirs étant décalées l'une par rapport à l'autre dans le rotor. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressor- tent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe longitudinale de la pompe à vide à tiroirs rotatifs. La fig. 2 est une coupe suivant A-A du premier compar- timent de l'enveloppe. La fig. 3 est une coupe suivant B-B du premier compar- timent de l'enveloppe. La fig. 4 est une coupe suivant C-C de l'enveloppe dans le plan du diaphragme. La fig. 5 est une coupe suivant D-D du deuxième compar- timent de l'enveloppe. Seules ont été représentées les pièces nécessaires à la compréhension de l'invention. La fig. 1 représente l'enveloppe 1 et les couvercles de palier 2 et 3, l'enveloppe 1 étant subdivisée par le diaphragme 4 en un premier compartiment 5 et en un deuxième compartiment 6 de l'enveloppe. Le diaphragme 4 comporte une ouverture excentrée 7 dans laquelle est placé le rotor 11 qui s'étend dans les deux compartiments 5, 6 et est monté d'une part, par son arbre d'entraînement 8, dans le couver- cle de palier 2 et, d'autre part, par son c8té frontal 9, sur une sphère 10 qui prend appui sur le couvercle de palier 3. Le rotor ll comporte deux fentes 12 et 13 décalées l'une par rapport à l'autre de 90 , la fente 12 se trouvant dans la zone du compartiment 5 et la fente 13 se trouvant dans la zone du compartiment 6. Les fentes 12, 13 contiennent des tiroirs 14, 15 qui se déplacent suivant leur axe longitudinal et qui sont constitués par les moitiés de tiroirs 14a, 14b et 15a, 15b qui glissent les unes sur les autres. Les deux compartiments d'enveloppe 5, 6 (figures 2, 3 et 5) ont une section transversale ovale telle que sa dimen- sion dans le sens horizontal 16 est plus petite que dans le sens vertical 17. Les deux compartiments 5, 6 sont reliés l'un à l'autre, depuis le c8té compression 18 du compartiment 5 (figure 3) jusqu'au c8té aspiration 22 (figure 5) du compartiment 6, par l'intermédiaire du conduit de liaison 19, de l'ouver- ture de passage 20 (figure 4) et de l'évidement 21. L'ou- verture de passage 20 se trouve dans le diaphragme 4 (fi- gure 4). Le compartiment 5 comporte la tubulure d'aspiration 23 (figure 1, 2) qui débouche du c8té aspiration 24 du premier compartiment 5. A partir du c8té compression 25 du deuxième compartiment 6, la soupape 26 aboutit à l'air libre. Le fonctionnement de la pompe est fondé sur le prin- cipe d'action connu des pompes à vide à tiroirs rotatifs. Par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 8, un moteur électrique non représenté entra ne le rotor 11. Les tiroirs 14, 15, qui se trouvent dans les fentes 12, 13 du rotor 11 et comportent les moitiés de tiroirs 14a, 14b et a, 15b, glissent le long des parois intérieures des deux compartiments 5, 6 qui englobent les cavités d'aspiration 27, 28. Lorsque le rotor 11 tourne, les cavités d'aspira- tion de l'enveloppe se modifient, c'est-à-dire qu'elles s'agrandissent vers les c8tés d'aspiration 22, 24 et dimi- nuent vers les c8tés de compression 18, 25. Au maximum, l'espace d'aspiration est fermé par la moitié de tiroir suivante 14a ou 14b ou 15a ou 15b vers la tubulure d'aspi- ration 23 ou l'évidement 21. Pendant la suite de la rotation, le gaz est comprimé jusqu'à ce que la soupape 26 s'ouvre et que le gaz soit expulsé. Pendant la marche de la pompe, le gaz aspiré suit, à l'intérieur de la pompe, le trajet suivant: tubulure d'as- piration 23, c8té d'aspiration 24, espace d'aspiration 27 du compartiment 5, côté compression 18, conduit de liaison 19, ouverture de passage 20, évidement 21, c8té aspiration 22, espace d'aspiration 28 du compartiment 6, c8té compres- sion 25, soupape 26. La pompe à vide à tiroirs rotatifs décrite permet d'obtenir un vide plus poussé que les pompes analogues - à un ou deux étages connues jusqu'à présent, les dépenses de matériel et d'énergie étant plus réduites que celles qui correspondent à l'état de la technique'et le rendement étant nettement amélioré. REVENDICATIONS 1 - Pompe à vide à tiroirs rotatifs pour la produc- tion d'un vide poussé et très poussé, dont le rotor est fendu pour recevoir des parties de tiroirs qui glissent les unes sur les autres, caractérisée en ce que l'enveloppe (1) de la pompe, fermée au niveau de ses côtés frontaux par des couvercles de palier (2, 3), est subdivisée par un diaphragme (4) en un premier et en un deuxième compartiments (5, 6) , que le rotor (11) comporte deux fentes (12, 13) destinées à recevoir deux tiroirs (14, 15) et est placé, de manière à s'étendre dans les deux compartiments (5, 6) dans une ouverture excentrée (7) ménagée dans le diaphragme (4) et en ce que le c8té compression (18) du premier com- partiment (5) et le c8té aspiration (22) du deuxième com- partiment (6) sont reliés l'un à l'autre. 2 - Pompe à vide à tiroirs rotatifs selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que les deux compartiments d'enveloppe (5, 6) sont reliés l'un à l'autre par un conduit de liaison (19), une ouverture de passage (20) et un évidement (21). 3 - Pompe à vide à tiroirs rotatifs selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que les compartiments d'enve- loppe (5, 6) présentent intérieurement une section ovale. 4 - Pompe à vide à tiroirs rotatifs selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que le rotor (11) est monté, au niveau de son c8té frontal libre (9), sur une sphère (10) qui prend appui sur un couvercle de palier (3). - Pompe à vide à tiroirs rotatifs selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que les fentes (12, 13) sont décalées l'une par rapport à l'autre dans le rotor (11). !