Brevet FR2680462A1 — publié le 19930226

MACHINE D'ASPIRATION, NOTAMMENT A USAGE DENTAIRE La présente invention se rapporte à une machine d'aspiration, notamment à usage dentaire, comprenant un ar- bre; une roue à ailettes implantée sur l'arbre et munie, dans une région marginale, d'ailettes d'un compresseur à ca- naux latéraux; et un boîtier entourant la roue à ailettes, percé d'un orifice d'admission et d'un orifice de sortie, et dans lequel est prévu un système à canaux latéraux qui coopère avec les ailettes du compresseur à canaux latéraux et présente un tronçon d'entrée et un tronçon de sortie communiquant avec l'orifice de sortie. Dans de telles machines d'aspiration connues, fonc- tionnant selon le principe du compresseur à canaux latéraux, les orifices respectifs d'admission et de sortie du boîtier sont ménagés sur le bord de ce boîtier, c'est-à-dire au voisi- nage des extrémités du système à canaux latéraux s'étendant dans le sens périphérique, lesquelles extrémités coïncident radialement avec la position des ailettes du compresseur à canaux latéraux. Dans maints cas d'application, notamment pour l'uti- lisation dans le domaine dentaire, il serait souhaitable de disposer d'une telle machine d'aspiration, dans laquelle l'ori- fice d'admission coïncide avec l'axe du boîtier Une machine d'aspiration de ce genre pourrait former, avec un groupe ins- tallé en amont (par exemple un séparateur de liquides), une unité structurelle de réalisation très compacte dans le sens radial Si l'on prévoyait tout simplement, dans le boîtier, un canal correspondant s'étendant, dans le sens radial, d'un orifice central d'admission jusqu'à l'extrémité admission du système à canaux latéraux, il faudrait impérativement accroi- tre les dimensions axiales dudit boîtier, et la forte dévia- tion de l'air se traduirait par des déperditions de puissance. La présente invention a par conséquent pour objet de fournir une machine d'aspiration du type mentionné en in- traduction, qui comporte un orifice central d'admission du boîtier sans aucune modification des dimensions axiales, et dont le pouvoir d'aspiration ne soit pas diminué par rapport à une machine à orifice marginal d'admission aligné avec le système à canaux latéraux. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'une région centrale de la roue à ailettes est réalisée sous la forme d'un ensemble de pales de compression dont l'extrémité située côté admission est en communication avec l'orifice d'admission du boîtier, et dont l'extrémité située côté sortie communique avec un canal intermédiaire du- dit boîtier, ce canal communiquant, à son tour, avec le tron- çon d'entrée du système à canaux latéraux. Dans la machine d'aspiration conforme à l'invention, la région de la roue à ailettes située, dans le sens radial, à l'intérieur des ailettes du compresseur à canaux latéraux, est réalisée sous la forme d'un étage de compression addition- nel qui est situé en amont de l'admission du compresseur à canaux latéraux, assure la déviation de l'air et compense, voire même surcompense la déperdition de puissance résultant de cette déviation de l'air Du fait que cet étage de compres- sion supplémentaire se trouve dans la région centrale de la roue à ailettes, inutilisée dans des conditions normales, il ne réclame aucun espace additionnel d'une quelconque nature. Les coûts, occasionnés par cet étage de compression supplémen- taire, se cantonnent eux aussi à une importance modeste. De préférence, l'ensemble de pales de compression comprend des pales de compression à composante d'étendue ra- diale Cette caractéristique est avantageuse concernant le regroupement d'un acheminement radial de l'air et la généra- tion d'une différence de pression supplémentaire dans l'étage de compression additionnellement prévu côté entrée. Les pales de compression peuvent être judicieusement courbes dans le sens périphérique, ce qui permet d'obtenir un rendement particulièrement bon de ce premier étage de compres- sion. La roue à ailettes peut avantageusement posséder des faces extrêmes à plans parallèles, un jeu respectif d'ailettes de compresseur à canaux latéraux étant avantageusement prévu dans les régions marginales des deux faces extrêmes, et le système à canaux latéraux présentant, de préférence, deux ca- naux latéraux qui communiquent de manière alignée avec ces deux jeux d'ailettes et sont raccordés en série, pour permet- tre une circulation, par l'intermédiaire d'un canal axial de jonction du boîtier Cela permet d'obtenir, d'une manière par- ticulièrement compacte et peu onéreuse, le regroupement d'un compresseur à canaux latéraux à deux étages avec un étage de compression prévu additionnellement d'après l'invention, et implanté en amont côté entrée. De préférence, les ailettes de compresseur, formées par des alvéoles pratiqués dans les faces extrêmes de la roue à ailettes, possèdent une face extrême déclinant vers l'arrière considérée dans le sens de rotation Cela favorise une augmen- tation du pouvoir d'aspiration, sans aucun accroissement de la taille structurelle de la machine d'aspiration. Le canal intermédiaire peut être commodément dispo- sé, pour l'essentiel, dans le même plan que le premier canal latéral, et être raccordé en série avec le premier canal la- téral, pour permettre une circulation, par l'entremise d'un canal de raccordement à composante d'étendue radiale Il en résulte un système à canaux compact et géométriquement simple dans le boîtier de la machine d'aspiration. Le canal de raccordement peut être judicieusement en communication avec un canal à air secondaire, gagnant la face externe du boitier L'on obtient ainsi, pour de petites quantités débitées, une limitation de la pression engendrée au niveau de l'orifice d'admission. Le canal intermédiaire présente, de préférence, une largeur constante dans le sens périphérique, avec une profon- deur augmentant en direction de l'extrémité sortie, propor- tionnellement à l'étendue angulaire Cela est avantageux pour permettre une extraction d'air, uniforme dans le sens péri- phérique, hors des ailettes de compresseur additionnellement prévues dans la région centrale de la roue à ailettes. La roue à ailettes est avantageusement montée flot- tante sur l'extrémité de l'arbre L'on dispose ainsi d'une grande section transversale d'aspiration moyennant un petit diamètre de l'orifice d'admission, car ce dernier n'est pas traversé par l'arbre. Une région supérieure du boîtier peut être réalisée pourvue de nervures de positionnement qui sont, de préféren- ce, décolletées, à partir de nervures brutes surdimensionnées, jusqu'aux cotes extérieures d'un type de moteur d'entraînement considéré, destiné à être intercalé entre ces nervures Cela autorise la production de machines d'aspiration de puissances différentes, en utilisant un seul et même boîtier, car un dé- colletage différemment fort des nervures de positionnement permet d'intégrer, dans le boîtier, des moteurs d'entraînement de puissances différentes. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'une machine d'as- piration à canaux latéraux à deux étages, présentant un orifi- ce d'admission coïncidant avec l'axe du boîtier et un étage additionnel de compression et de déviation, situé côté admis- sion et intégré dans la roue à ailettes; la figure 2 est une vue en plan de la face inférieu- re d'une partie supérieure du boîtier de la machine selon la figure 1; la figure 3 est une vue en plan de la face supérieu- re de la partie supérieure du boîtier de la machine la figure 4 est une coupe axiale de la partie supé- rieure du boîtier de la machine, dans le plan d'un canal axial de jonction dudit boîtier; la figure 5 est une coupe axiale de la partie infé- rieure du boîtier de la machine, dans le même plan de coupe que sur la figure 4; la figure 6 est une vue en plan de la face supérieu- re de la partie inférieure du boîtier de la machine; la figure 7 est une vue fragmentaire en plan de la face inférieure de la roue à ailettes de la machine; la figure 8 est une coupe axiale de la roueà ailet- tes de la machine; 2680462 la figure 9 est une vue en plan de la face supérieu- re de la roue à ailettes de la machine; et la figure 10 est une coupe fragmentaire parallèle à l'axe de la roue à ailettes de la machine, selon la ligne X-X de la figure 9. Les dessins illustrent une machine d'aspiration à canaux latéraux, désignée dans son ensemble par 10, conçue pour un usage dentaire et présentant un boîtier qui se compose d'une partie supérieure 12, ainsi que d'une partie inférieure 16 en forme de coquille, munie d'une paroi périphérique 14. Cette partie inférieure comporte un raccord central d'admis- sion 18, relié à la sortie d'un groupe de séparation 20 qui est uniquement évoqué par des pointillés Ce dernier sépare des composants liquides et solides d'avec l'air provenant du poste de travail du dentiste, si bien que la machine d'aspi- ration 10 est uniquement sollicitée par de l'air sec. Les parties 12 et 16 du boîtier délimitent, conjoin- tement, une chambre de pompage 22 dans laquelle tourne une roue 24 à ailettes. La roue 24 à ailettes est montée flottante sur l'ex- trémité d'un arbre 26, faisant partie d'un moteur électrique 28 installé à la face supérieure de la partie supérieure 12 du boitier La partie supérieure du carter dudit moteur est désignée par 30 Une région extrême supérieure de l'arbre 26 porte une roue de ventilateur 32 Un boîtier extérieur 34, reposant sur des nervures radiales de la partie 30 du carter du moteur, assure le guidage, au-dessus de la surface externe de cette partie 30, du courant d'air engendré par la roue de ventilateur 32. La roue 24 à ailettes possède deux faces extrêmes à plans parallèles Des alvéoles 36, à section-transversale semi- circulaire dans le sens radial, sont profilés dans la région marginale de la face extrême supérieure, des ailettes 38 d'un compresseur à canaux latéraux subsistant entre lesdits alvéo- -35 les Des alvéoles 40 sont pratiqués dans la région marginale de la face extrême inférieure de la roue 24, de manière ali- gnée, mais avec décalage d'un demi-pas (cf figure 10), alvéo- les entre lesquels subsistent des ailettes 42 du compresseur à canaux latéraux Comme le met en évidence la figure 10, l'extrémité des faces extrêmes des ailettes 38, postérieure considérée dans le sens de rotation, est à chaque fois réali- sée avec retrait de 450 à l'oblique par rapport au plan médian de la roue 24. Un premier canal latéral 44, dont l'étendue angulai- re mesure environ 300 , est ménagé dans la face inférieure de la partie supérieure 12 du boîtier, dans l'alignement de la trajectoire des ailettes 38 du compresseur Ce canal latéral 44 présente un tronçon de sortie 46 qui s'étend radialement à l'oblique vers l'extérieur, communique avec un canal axial de jonction 48 de la partie moyenne du boîtier, et gagne un tron- çon oblique d'entrée 50, à étendue sensiblement radiale, d'un second canal latéral 52 prévu dans la face supérieure de la partie inférieure 16 du boîtier, et coïncidant avec la trajec- toire des ailettes 42 du compresseur L'étendue périphérique du canal latéral 52 mesure, à son tour, environ 3000 Un tron- çon de sortie 54 du canal 52 communique avec un raccord de sortie 56 de la partie inférieure 16 du boîtier. Un silencieux 58, incorporé dans la partie inférieu- re du boîtier, est entouré d'un boîtier 60 percé d'un orifice de sortie qui est uniquement évoqué de manière schématique, et est relié à un conduit d'évacuation d'air installé dans le local La référence numérique 62 désigne l'orifice de sortie du boîtier. Des pales de compression 64 courbes dans le sens de rotation, prévues dans une région centrale de la roue 24 à ailettes, sont coiffées par un déflecteur curviligne 66 à sy- métrie de révolution, dont le tronçon extrême situé côté ad- mission est parallèle à l'axe, tandis que son tronçon situé côté sortie est agencé uniquement avec faible inclinaison par rapport à un plan transversal Les faces extrêmes inférieures des pales 64 déclinent vers l'intérieur à partir du bord, pour fusionner dans une région 68 du moyeu de la roue 24 L'extré- mité du déflecteur 66 située côté admission coïncide avec le bord supérieur d'un orifice tronconique d'admission 70 du boi- tier, prévu dans le fond de la partie inférieure 16 dudit boî- tier La surface intérieure de l'orifice d'admission 70 maté- rialise, pour l'essentiel, le prolongement lisse d'une région extrême, à évasement tronconique, du raccord d'admission 18 qui est appliqué hermétiquement, par l'intermédiaire d'une garniture d'étanchement 72, contre la partie inférieure 16 du boîtier sur laquelle il est positionné, par une région margi- nale axiale 74, au moyen d'une membrure circulaire de posi- tionnement 76. Un canal intermédiaire 78 est prévu dans la face in- férieure de la partie supérieure 12 du boîtier, axialement au- dessus des extrémités des pales de compression 64 qui sont si- tuées côté sortie, canal dont la profondeur augmente, propor- tionnellement à son étendue angulaire, en direction d'un canal de raccordement 80 coplanaire qui mène, vers l'extérieur, à un tronçon d'entrée 82 du premier canal latéral 44. Le canal de raccordement 80 est en communication avec un canal 84 à air secondaire, parallèle à l'axe, auquel une unité 86 de commande d'air secondaire est raccordée, comme évoqué schématiquement sur la figure 1 Par l'intermédiaire de cette unité, de l'air secondaire peut être directement dé- livré, en contournant l'étage d'entrée du compresseur matéria- lisé par les pales 64, à l'admission du compresseur à canaux latéraux à deux étages, formé par les ailettes 38, 42 et par les canaux latéraux 44, 52. Comme le révèlent clairement la description qui pré- cède, ainsi qu'une observation directe de la figure 1, les pa- les de compression 64, prévues dans la région centrale de la roue 24 à ailettes, n'ont pour effet d'accroître ni les di- mensions axiales, ni les dimensions radiales de la machine d'aspiration Cette région centrale de la roue 24 autorise la présence d'un raccord central d'admission et la déviation de l'air aspiré, vers l'admission radialement extérieure du com- presseur à canaux latéraux à deux étages, sans pertes de pres- sion résultant de ladite déviation, car ces dernières sont compensées, voire même surcompensées grâce auxdites pales 64. Comme le mettent par ailleurs en évidence les des- sins et la description ci-avant, le boîtier de la machine d'aspiration 10 se compose uniquement de deux parties 12 et 16 pouvant être aisément fabriquées par coulée Pour se con- tenter à chaque fois d'un moule en deux parties, le canal axial de jonction 48 est conçu comme un canal ouvert vers le bas, sur la paroi périphérique 14 de la partie inférieure 16 du boîtier, et obturé par un bouchon 88. En association avec la paroi de recouvrement de la partie 16 du boîtier, une paroi supérieure 90 de la partie supérieure 12 de ce boîtier, s'étendant dans le sens périphé- rique, forme une partie inférieure du carter du moteur Des nervures de positionnement 92, saillant radialement vers l'in- térieur à partir de la paroi 90, présentent un surdimension- nement sur l'ébauche de coulée de la partie 12 du boîtier, puis sont décolletées jusqu'à une cote définitive, de telle sorte qu'elles reçoivent le stator 94 du moteur électrique 28, par concordance de formes Du fait que les nervures de positionnement 92 font l'objet d'un décolletage différemment accentué, la paroi 90 peut matérialiser une partie inférieure de carter pour des moteurs électriques de puissances diffé- rentes. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à la machine d'aspiration décrite et re- présentée, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S - 1 Machine d'aspiration, notamment à usage dentaire, comprenant un arbre ( 26); une roue ( 24) à ailettes implantée sur l'arbre ( 26) et munie, dans une région marginale, d'ailet- tes ( 38, 42) d'un compresseur à canaux latéraux; et un boi- tier ( 12, 16) entourant la roue ( 24) à ailettes, percé d'un orifice d'admission ( 70) et d'un orifice de sortie ( 62), et dans lequel est prévu un système à canaux latéraux ( 44, 52) qui coopère avec les ailettes du compresseur à canaux laté- raux et présente un tronçon d'entrée ( 82) et un tronçon de sortie ( 54) communiquant avec l'orifice de sortie ( 62), ma- chine caractérisée par le fait qu'une région centrale de la roue ( 24) à ailettes est réalisée sous la forme d'un ensemble de pales de compression ( 64) dont l'extrémité située côté ad- mission est en communication avec l'orifice d'admission ( 70) du boîtier, et dont l'extrémité située côté sortie communique avec un canal intermédiaire ( 78) dudit boîtier ( 12, 16), ce canal communiquant ( 80), à son tour, avec le tronçon d'entrée ( 82) du système à canaux latéraux ( 44, 52). 2 Machine d'aspiration selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ensemble de pales de compres- sion ( 64) comprend des pales de compression à composante d'étendue radiale. 3 Machine d'aspiration selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les pales de compression ( 64) sont courbes dans le sens périphérique. 4 Machine d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la roue ( 24) à ailettes possède des faces extrêmes à plans parallèles, un jeu respectif ( 38; 42) d'ailettes de compresseur à canaux latéraux étant prévu dans les régions marginales des deux fa- ces extrêmes, et le système à canaux latéraux présentant deux canaux latéraux ( 44, 52) qui communiquent de manière alignée avec ces deux jeux d'ailettes et sont raccordés en série, pour permettre une circulation, par l'intermédiaire d'un canal axial de jonction ( 48) du boîtier ( 12, 16). Machine d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les ailet- tes de compresseur ( 38; 42), formées par des alvéoles ( 36, ) pratiqués dans les faces extrêmes de la roue ( 24) à ailet- tes, possèdent une face extrême déclinant vers l'arrière con- sidérée dans le sens de rotation. 6 Machine d'aspiration selon la revendication 4 ou , caractérisée par le fait que le canal intermédiaire ( 78) est disposé, pour l'essentiel, dans le même plan que le pre- mier canal latéral ( 44) et est raccordé en série avec le pre- mier canal latéral ( 44), pour permettre une circulation, par l'entremise d'un canal de raccordement ( 80) à composante d'étendue radiale. 7 Machine d'aspiration selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le canal de raccordement ( 80) est en communication avec un canal ( 84) à air secondaire, gagnant la face externe du boîtier ( 12, 16). 8 Machine d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le canal intermédiaire ( 78) présente une largeur constante dans le sens périphérique, avec une profondeur augmentant en direction de l'extrémité sortie, proportionnellement à l'étendue angulaire. 9 Machine d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la roue ( 24) à ailettes est montée flottante sur l'extrémité de l'ar- bre ( 26). Machine d'aspiration selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'une région supérieure du boîtier ( 12, 16) est réalisée pourvue de nervu- res de positionnement ( 92) qui sont décolletées, à partir de nervures brutes surdimensionnées, jusqu'aux cotes extérieures d'un type de moteur d'entraînement considéré, destiné à être intercalé entre ces nervures.