Brevet FR2650636A1 — publié le 19910208

m-1- AMELIORATIONS APPORTEES AUX POMPES POUR APPAREILS ELECTROMENAGERS QUI SONT ACTIONNEES PAR UN MOTEUR SYNCHRONE DESCRIPTION OBJET DE L'INVENTION L'invention concerne une série d'améliorations apportées aux pompes utilisées dans les appareils électroménagers et qui sont actionnées par un moteur synchrone, pompes.à l'axe moteur desquelles est accouplé la roue à aubes correspondante qui peut réaliser un mouvement angulaire relatif, pour permettre le démarrage à vide du moteur, ce genre de pompes comportant, en outre, un rotor à aimant permanent, monté entre deux coussinets d'extrémité logés dans un col cylindrique et fermé à l'une de ses extrémités, qui fait partie de la carcasse de la pompe en question. L'objet de l'invention consiste à introduire dans la structure de ce type de pompes, dont la natuire a été définie dans ce qui précède, une série d'innovations et d'améliorations qui donnent lieu à une plus grande durée et à un fonctionnement plus efficace de l'ensemble de la pompe. ANTECEDENTS DE-L'INVENTION Les pompes qui sont employées dans les appareils électroménagers et qui sont entraînées par un moteur synchrone, comportent un rotor à aimant permanent qui est susceptible, au cours de son fonctionnement, d'attirer les particules métalliques évehtuellement présentes dans le liquide à pomper, ce qui fait qlue ces particules s'accumulent progressivement sur le rotor. et finissent par. bloquer la pompe. Du fait que le moteur est synchrone, il est nécessaire que la roue à aubes ne soit pas reliée de façon rigide au rotor, et il -doit exister un certain degré de liberté entre ces deux éléments car,.en cas contraire, le coût du produit serait beaucoup plus é.levé. 1 -Par conséquent, ce degré de liberté doit être assuré pendant toute la durée de vie de la pompe, et à cet effet, il est clair qu'il s'agit d'empêcher que des saletés et des petites particules en.susÉr sion dans le liquide à pomper puissent empêcher le libre-; de la roue à aubes par rapport au rotor, dans la zone angulaire prévue. D'autre part, le jeu en'question entre le rotor et la roue à aubes, et le fait que le moteur synchrone peut démarrer dans une direction quelconque, et qu'il doit, en outre, atteindre rapidement la vitesse de synchronisme, donnent lieu à la production de chocs brusques pendant le démarrage, chocs qu'il s'agit aussi d'amortir pour éviter des rebondissements générateurs de bruits et de vibrations désagréables. Une autre caractéristique que l'on doit. obtenir ou tout au moins essayer d'obtenir dans les pompes en question, est un système efficace d'étanchéité, et ceci n'a pas été encore obtenu avec une garantie complète. On essaye aussi de maintenir le coussinet supérieur dans sa position de montage, pour éviter que les efforts qui lui sont appliqués donnent lieu à sa rotation et à son déplacement axial. Il est bien connu que les pompes pour appareils électroménageres actuelles ne remplissent pas toutes ces conditions, tout au moins avec l'efficacité et les garanties désirées. DESCRIPTION DE L'INVENTION Les améliorations apportées au type de pompes décrit constituent une solution satisfaisante à ces problèmes, et ceci d'une façon'simple, en donnant lieu à une réduction du prix de revient, tant en raison 'du genre des pièces utilisées qu'en raison de leur facilité de montage. Un objet de l'invention consiste à doter la pompe d'un système ou de moyens qui empêchent que la saleté et les particules métalliques atteignent la zone ou se trouve le -3- 1 rotor Ce système est basé sur une capsule qui empêche que l'eau parvienne directement au coussinet, car elle l'oblige à parcourir un chemin en forme de labyrinthe entre elle et un élément en forme de disque ou pièce de support 'de joint torique qui tourne solidairement avec la roue à aubes elle-même, en réduisant ainsila quantité de saleté et de particules qui peuvent le traverser. I1 a été prévu aussi un feutre qui sert à retenir les particules solides qui pourraient atteindre la zone o est situé le rotor, ce feutre étant disposé à l'intérieur de la capsule, entre le coussinet supérieur, une jupe en forme de tronc de cône de cette capsule et l'élément en forme de disque ou piéce de support de joint torique mentionné plus haut. Un autre objet ou perfectionnement de l'invention consiste à doter la pompe de moyens pour empêcher que les particules en suspension affectent la transmission entre le rotor et la roue à aubes, transmission constituée par une came d'entraînement solidaire de l'axe et avec laquelle collabore une butée prévue sur. la roue à aubes et qui, lorsqu'elle entre en contact avec une dent d'entrainement prévue sur cette came, donne lieu à la rotation de l'ensemble. Comme il a été indiqué plus haut, la roue à aubes est obturée par le corps en forme de disque ou pièce de support de joint torique, car ces deux éléments comportent des moyens d'accouplement hermétique, tandis que- le joint torique que comporte ce corps en forme de disque agit comme frein et assure, entre autres, l'étanchéité entre l'axe et le corps ou élément en forme de disque en question', en empêchant que l'eau et par conséquent la saleté, accède'à l'intérieur de la roue. à aubes, ce qui assure ainsi le maintien permanent du libre jeu entre la came d'entraînement et la roue à aubes. -4- 1 Un autre perfectionnement ou objet de l'invention consiste à doter la pompe d'un système d'amortissement des bruits et des vibrations pendant le démarrage. A cet effet, étant donné que dans' un moteur synchrone la vitesse de synchronisme doit être atteinte en quelques millisecondes, le rotor et par conséquent tous les éléments qui en sont solidaires, sont soumis à une accélération très importante, -ce qui produit. des 'chocs importants sur la roue à aubes lorsque la came d'entrafnement entre en contact avec la butée de la roue à aubes, ce qui fait que celle-ci accélère fortement ce qui provoque des rebondissements et des vibrations qui retardent le démarrage, en donnant lieu, entre la roue à aubes et -la came, à des chocs répétés qui produisent des bruits que l'on doit naturellement essayer de réduire le plus possible. Ceci est obtenu au moyen du joint torique de freinage qui exerce une certaine force de serrage sur l'axe, en assurant ainsi un certain degré de liaison entre le rotor et la roue à aubes qui fait que lorsque -la came d'entrafnememt frappe contre la roue à-aubes, celle-ci n'est pas accélérée excessivement, et par conséquent 'il ne se produit pas de rebondissements et on obtient un démarrage plus silencieux. Ce degré de liaison présente une grande importance, car s'il est faible il ne remplit pas sa mission et s'il est excessif, il peut empêcher le démarrage de la pompe. Par conséquent, le degré de liaison'obtenu dépend du serrage exercé par le joint torique entre l'axe et le logement dans lequel il est situé. Etant donné que le diamètre de l'axe a des tolérances très étroites et que les dimensions du joint présentent aussi des tolérances très réduites, le seul paramètre que l'on doit contrôler pour assurer un serrage compris dans des limites déterminées, est le diamètre du lo- -.5- 1 dement dans lequel est monté le joint torique, cette cote pouvant être contrôlée facilement, car il s'agit d'une pièce de plastique injectée qui peut être obtenue sans difficultés avec des tolérances très strictes. En ce concerne ce joint, un autre aspect qui présente un certain rapport avec lui et pourrait affecter le degré de liaison, est le fini superficiel de l'axe et du corps en forme de disque ou pièce porte-joint torique, mais l'axe, qui est rectifié, présente un fini parfait et il en est de même pour le corps en forme de disque qui est formé par injection. Un autre perfectionnement ou objet de l'invention est constitué par un système d'étanchéité, laquelle est obtenue par le serrage d'un joint *torique prévu entre une couronne dont est doté le corps du moteur et le corps de la pompe. Le corps de la pompe, du fait qu'il s'agit d'un moteur synchrone qui peut tourner dans les deux sens, doit être pourvu d'une sortie centrée, ce qui empêche que le corps de pompe puisse s'opposer sur tout -son périmètre au déplacement axial du joint torique, et par conséquent l'étanchéité risque d'être mauvaise. La solution à cet inconvénient est donnée par la capsule mentionnée plus haut, car sur son périmètre il a été prévu une couronne qui empêche le déplacement Latéral du joint torique en question. Finalement, une autre amélioration selon l'invention est due au fait que'le coussinet supérieur est doté d'un moyen de fixation 'efficace.et nouveau, qui consiste en ce que la. capsule comporte une denture qui s'accouple à une autre denture prévue sur ledit coussinet, pour empêcher la rotation radiale. Le déplacement axial de ce coussinet est évité par le fait que la capsule est fixée par un saillant du corps de la pompe.. DESCRIPTION DES DESSINS -6- 1 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation en éclaté des différentes parties et pièces qui constituent la pompe pour appareils électroménagers réalisée en accord avec -les améliorations qui constituent l'objet de l'invention, ces pièces ou parties de la pompe étant représentées en section dans un plan central transversal. La figure 2 est une représentation de l'ensemble de la pompe en section sur la plus grande partie de sa longueur et avec toutes ses pièces disposées en position de montage. REALISATION PREFEREE DE L'INVENTION Dans ces figures on peut voir que la pompe selon l'invention comporte un corps de pompe I et un corps de moteur 2, ce dernier étant doté d'un col cylindrique 3 dans lequel est logé le rotor 4 correspondant à travers lequel passe axialement l'axe moteur 5, tandis que le rotor est monté entre deux coussinets 6 et 7. A l'extrémité supérieure de l'axe moteur 5 est reliée la roue à aubes 8 qui peut effectuer un mouvement angulaire relatif pour permettre le démarrage à vide du moteur En partant de ces caractéristiques, l'un des perfectionnements consiste en ce que sur l'axe moteur 15 et après la capsule 18, est monté un élément en forme de disque 9 qui est adapté de façon ajustée à l'embouchure 10 du logement appartenant à la roue à aubes 8 elle-même, ce logement qui porte la référence numérique générale i1l recevant une came d'entraînement 12 qui y est logée axialement et qui est dotée d'un saillant latéral' 13, complémentaire d'un autre saillant 14 prévu sur la périphérie interne du logement qui correspond à la roue à' 1 aubes 8 en question et par conséquent, du fait que la came 12 est montée de façon à être solidaire de l'axe 5, la rotation de ce dernier et donc de la came 12 donne lieu à la rotation de la roue à aubes 8, au moment o les butées ou saillants 13 et 14 entrent en contact. - L'adaptation du corps en forme de disque 9 sur la roue à aubes 8 est obtenue frâce au fait que ces deux éléments comportent des moyens de liaison hermétique, ainsi qu'un joint torique 15. D'autre part,un joint torique 15 prévu sur ce corps en forme de disqque 9 assure l'étanchéité correspodante, en empêchant l'entrée de l'eau à l'intérieur. L'élément ou corps en forme de disque 9 comporte une gorge périmétrique 16 dans laquelle joue 'lebord libre 17 d'une jupe tronconique appartenant à une capsule 18 caoaxiale par rapport à l'axe moteur 5, et située dans le corps de pompe 11 lui-même,pour que cette jupe dans laquelle est formé le bord libre 17 établisse un passage en forme- de. labyrinthe entre la zone ou chambre de travail de la roue à aubes 8 et l'emplacement du rotor 4 du moteur. Em ce qui concerne le coussinet supérieur 6, ce dernier comporte une denture périmétrique 19, sur sa base opposée au rotor 4, complémentaire d'une autre denture 20 prévue sur le bord inférieur de la capsule 18, ces dentures collaborant pour immobiliser radialement et axialement le coussinet par rapport à cette capsule 18, tandis que ces deux élément sont immobilisés axialement par un -saillant interne 21 prévu sur le corps de pompe 1. En ce qui concerne le corps du moteur 3,, il comprend, dans sa partie d'accouplement. avec le corps de pompe 1, une couronne 22, et plus vers l'intérieur une cloison concentrique 23.qui donne lieu à la formation d'un gradin sur lequel est situé un joint torique 24 qui est maintenu axialemenf par un rebord 25 appartenant à la capsule I8 et déformé par la face interne 27 du corps de -8- pompe 1. Grâce à ces caractéristiques de -construction, on- obtient que la saleté et les particules ne parviennent pas au rotor 4, en raison de la présen de l'élément en forme de disque 9, du joint -torique 15'e de la capsule -18, qui s'oppposent au passage de la saleté et des particules en suspension vers l'ensemble de la transmission entre rotor et.- roue à aubes, avec la collaboration d'un feutre 26- logé entre le coussinet supérieur 6 et la capsule 18. Le feutre est cylindrique est il est doté d'un orifice axial pour le passage de l'aie moteur 5. Il n'est pas jugé nécessaire de prolonger cette description pour que tout expert en la matière comprenne la portée de l'invention ainsi que les avantages qui en découlent. Bien entendu diverses modifications peuvent être - apportées par l'homme de l'art "aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Améliorations apportées aux pompes pour appareils électroménagers qui sont actionnés par un moteur synchrone, du genre dans lequel le rotor du moteur (2) est monté sur des coussinets d'extrémité. logés dans un col cylindrique et fermé à l'une des extrémités de la carcasse de la pompe (1) dont.l'axe moteur est accouplé à la.roue à aubes (8) de cette pompe avec la possibilité d'effectuer un mouvement an- gulaire relatif pour permettre le démarrage à vide du moteur (2),.dans le sens de rotation le plus favorable à chaque instant, caractérisées en ce que sur l'axe- moteur (5) en question est situé un élément en forme de disque (9) qui est adapté de façon ajustée à l'em- bouchure du logement de la roue à aubes (8) pour la came d'entraînement solidaire de l'axe, en formant une barrière qui s'oppose au passage vers ce logement de tout élément solide entraîné par l'eau pompée, étant prévue, en outre, dans cet élément en forme de disque (9), une gorge périmétrique dans laquelle joue le bord libre (17) d'une jupe troncobnique, coaxiale par rapport à l'axe moteur et qui -émerge d'une capsule (18) située à l'intérieur du corps de la pompe, de fa- çon que cette jupe établisse, à son tour, un passage en forme de labyrinthe entre la zone ou chambre de travail de la roue à aubes (8) et la zone o est situé le rotor (4) du moteur (2). 2 ) Améliorations apportées aux pompes pour appareils électroménagers qui sont actionnées par un moteur synchrone, selon la revendication 1, caractéri- sées en ce qu'à l'intérieur de la capsule (18), entre le coussinet supérieur, la jupe tronconique de cette capsule et l'élément en forme de disque (9) qui colla- bore avec la roue à aubes (8), est situé un feutre (26) qui sert à empêcher le passage -des particules AO.-. 26O0636 solides vers la zone o est situé le rotor. 3') Perfectionnements apportés aux pompes pour appareils électroménagers qui sont actionnées par un moteur synchrohe, selon la revendication 1, carac- térisés en' ce que l'élément en forme de disque (9) constitue, en outre, le support physique pour un anneau torique, et il.est doté à cet effet d'un gradin périphérique interne, cet anneau torique (24) agissant comme frein pour l'axe du moteur synchrone.pendant le démarrage et étant dimensionné convenablement pour que la friction sur l'axe n'empêche pas ou ne rende pas trop difficile ce démarrage. 4 ) Améliorations apportées aux pompes pour. appareils électroménagers qui sont actionnées par un moteur synchrone, selon la revendication 1, caractéri- 1 5 sées en ce que le corps moteur comporte dans sa zone d'accouplement au borps de pompe, une couronne péri- phérique (22) qui forme avec ce dernier une gorge périphérique (16) dans laquelle est logé un joint d'étanchéité, déformé pour l'obturation hermétique de l'ensemble, par une autre couronne présente sur la périphérie de la capsule (18) et qui est située' à l'embouchure de la gorge en question. ') Améliorations apportées aux pompes pour appareils électroménagers qui sont actionnées par un moteur synchrone, selon la revendication 1, caractéri- sées en ce que le coussinet supérieur (6) comporte une denture périphérique (19) sur sa base opposée au rotor du moteur, complémentaire d'une autre denture présente sur la capsule (18), ces dentures servant à immobili- ser radialement et angulairement. le coussinet sur la capsule (18), tandis que ces deux éléments sont immo- bilisés axialement par un saillant interne du corps de la pompe, qui agit sur la périphérie de la capsule.