Brevet FR2715442A1 — publié le 19950728

POMPE CENTRIFUGE A ENTRAINEMENT MAGNETIQUE L'invention concerne les pompes centrifuges à entraînement magnétique central, particulièrement les pompes en graphite destinées à véhiculer des fluides chauds et/ou corrosifs. Les pompes de ce type, utilisées essentiellement dans l'industrie chimique, doivent répondre à un certain nombre d'impératifs parmi lesquels on peut citer: - être d'une construction aussi compacte que possible avec un nombre de pièces limité - pouvoir être montées ou démontées aisément être stables et équilibrées en rotation - être évidemment adaptées aux conditions de pression et de débit exigées. On distingue esentiellement deux types d'entraînement magnétique: soit avec un entraîneur central, soit avec un entraîneur périphérique; l'invention concerne la lère catégorie. Cependant les pompes existant actuellement présentent encore un trop grand nombre de pièces, ce qui conduit à des difficultés de montage et de démontage, en particulier lors des réparations et de l'entretien, ainsi qu'un centrage insuffisant, entraînant des vibrations du rotor et conduisant même à des frottements parasites entre rotor et le stator de la pompe. Nous rappelons schématiquement ci-après la constitution d'une pompe connue de ce type, représentée à la figure 1. Le moteur d'entraînement (non représenté) comporte un flasque avant 1 et un arbre de sortie 2, sur lequel sont montés les aimants 3 d'entraînement (moteurs). La pompe comporte un corps de pompe 4, une roue (ou rotor) centrifuge 5, solidaire des aimants 6 (récepteurs), qui l'entraînent en rotation. Le moteur et la pompe sont séparés par une cloche entrefer 7 étanche et amagnétique. La roue est montée sur un palier axial 8, par l'intermédiaire d'un coussinet 9, lequel peut être lubrifié par un apport extérieur 10. Le déplacement axial éventuel du rotor est limité par les butées axiales lla, llb. On constate qu'avec cette disposition, les extrémités du rotor sont largement en porte-à-faux vis-à-vis du palier axial, ce qui leur permet un léger débattement radial, source de vibrations et éventuellement de frottements parasites. De plus, le palier se trouvant dans la tubulure d'aspiration, il en réduit considérablement la section et augmente nettement les pertes de charge. La pompe selon l'invention permet de supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus, tout en réduisant considérablement le nombre de pièces nécessaires. La pompe selon l'invention comporte un moteur d'entraînement sur l'arbre duquel sont montés les aimants d'entraînement (moteurs) et possédant un flasque avant sur lequel est fixé une plaque d'assemblage portant la cloche entrefer. La pompe comporte un corps de pompe avec ses orifices d'entrée et de sortie et une roue (ou rotor) centrifuge, dont une extension cylindrique annulaire comporte les aimants d'entraînement (récepteurs) situés en face des aimants (moteurs) et séparés de ceux-ci par la cloche entrefer. Ce rotor est caractérisé en ce qu'il repose sur 2 paliers axiaux annulaires rigides situés aux deux extrémités de la roue dans le sens de l'axe et sur une butée axiale située côté entrée formant crapaudine. La figure 1 représente, en coupe axiale, une réalisation de l'art antérieur. Les figures 2 et 3 représentent, en coupe axiale, des réalisations selon l'invention. La figure 4 représente, en coupe axiale, le dispositif de fixation des aimants (récepteurs). L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants: EXEMPLE 1 (figure 2) La pompe selon l'invention comporte un moteur d'entraînement sur l'arbre 2 duquel sont montés les aimants 3 d'entraînement (moteurs) et possédant un flasque avant 1 sur lequel est fixé une plaque d'assemblage 15 portant la cloche entrefer 7. La pompe comporte un corps de pompe 4 en graphite avec ses orifices d'entrée 12 et de sortie 13 et une roue (ou rotor) centrifuge 5, en graphite dont une extension cylindrique annulaire comporte les aimants 6 d'entraînement (récepteurs) situés en face des aimants (moteurs) 3 et séparés de ceux-ci par la cloche entrefer 7. Ce rotor s'appuie extérieurement sur le corps de pompe 4, et sur la pièce intermédiaire 9 par l'intermédiaire de 2 paliers axiaux annulaires rigides 16, 17 situés aux deux extrémités de la roue dans le sens de l'axe et sur une butée axiale 18 située côté entrée 12 formant crapaudine. Ces paliers 16, 17 et cette butée 18 sont en un matériau type carbone ou carbone-siliciuré ou carbure de Si. La cloche d'entrefer 7 est réalisée en un composite résine-fibres de carbone (Rigilor nRde la société Demanderesse). Le palier 17 repose sur une pièce intermédiaire 9 munie de 2 joints d'étanchéité. La pompe comporte également d'autres organes tels qu'une bride d'entrée (20) et une bride de sortie (21), et des organes d'assemblage tels que boulons, goujons, écrous, en acier doux. On peut remarquer que par rapport à l'art antérieur les paliers externes étant de plus grands diamètres et leur distance étant plus importante, la précision du centrage du rotor et sa tenue mécanique sont considérablement amélicrées. Ce rotor ne comporte pas de lubrification externe, le fluide véhiculé servant de lubrifiant (autolubrification). En particulier l'axe de la roue 5 est traversé par un trou 19, qui permettant la circulation du fluide véhiculé à l'arrière de la roue, évite l'utilisation d'une 2ème butée axiale au niveau de la couronne d'aimants (6); le contact entre la roue 5 et la cloche d'entrefer 7 est en fait évité par un effet de "palier fluide". Pour éviter que les aimants récepteurs soient attaqués par le fluide véhiculé, ceux-ci sont enrobés dans le rotor. Dans une réalisation particulière cet enrobage est obtenu par collage selon le plan I-I avec un ciment à base de graphite, résine phénolique et catalyseur de la roue possédant un logement annulaire 30 avec un chapeau 31 portant un logement annulaire complémentaire 32 comme représenté en détail à la figure 4. EXEMPLE 2 (figure 3) Dans ce mode de réalisation, le palier 17 repose directement sur le corps de la pompe 4, ce qui permet d'éliminer la pièce 9 et un des joints correspondant. REVENDICATIONS 1. Pompe centrifuge à entraînement magnétique central comportant un corps de pompe (4) muni d'un orifice d'entrée (12) et d'un orifice de sortie (13) et d'une roue centrifuge (5) percée axialement par un trou (19) caractérisé en ce que la roue (5) repose sur 2 paliers externes rigides (16, 17) situés aux deux extrémités de la roue dans le sens axial. 2. Pompe centrifuge selon la revendication 1 caractérisé en ce que la roue comporte une butée axiale (18), côté entrée (12). 3. Pompe centrifuge selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les aimants (6) de l'entraînement magnétique sont solidarisés à la roue (5), par collage selon le plan I-I d'un chapeau (31) comportant une cavité annulaire (32), complémentaire de la cavité annulaire (30) de la roue (5).