Brevet FR2737540A1 — publié le 19970207

L'invention concerne une pompe à sable et graviers du type comportant un corps de pompe à l'intérieur duquel tourne un impulseur entraîné par un arbre moteur. Un tel corps comporte généralement une tubulure d'aspiration placée dans l'axe de l'arbre moteur et prolongée vers l'amont par une manchette d'aspiration amovible, et une tubulure de refoulement dont l'axe est situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur et qui est prolongée vers l'aval par une manchette de refoulement amovible. Les pompes connues de ce type sont confrontées à un problème d'usure important du corps de pompe, notamment au niveau des jonctions entre les tubulures d'aspiration et de refoulement et leur manchette respective. Du fait d'une telle érosion, qui augmente fortement avec la vitesse de rotation de l'impulseur, il est en pratique impossible de raccorder les pompes de l'art antérieur directement à un moteur thermique destiné à entraîner l'impulseur à une vitesse d'environ 1.800 tours/minute. Aussi, selon la technique connue, un réducteur de vitesse est placé entre le moteur thermique et la pompe à sable et graviers, ce qui augmente fortement les coûts d'achat et d'entretien du groupe moto-pompe correspondant dont l'impulseur tourne aux environs de 600 tours/minute. L'invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités, et de proposer une pompe dans laquelle les phénomènes d'usure sont suffisamment maîtrisés pour permettre d'entraîner directement cette pompe par un moteur thermique. A cet effet, elle propose une pompe du type précité, caractérisée en ce que la manchette de refoulement présente à sa partie extrême proche de l'extrémité de la tubulure de refoulement un diamètre interne supérieur à celui de la tubulure, ce diamètre allant en se retrécissant progressivement dans le sens du refoulement sensiblement jusqu'au diamètre interne de ladite tubulure. Ainsi, la cavitation ne se fait plus au niveau de la jonction entre la tubulure de refoulement et la manchette, mais dans la zone de plus grand diamètre de ladite manchette. Cette cavitation ne provoque ainsi qu'une usure limitée et contrôlable de la paroi intérieure de la manchette, ce qui rend possible l'entraînement de l'impulseur à 1.800 tours/minute par liaison directe avec l'arbre d'un moteur thermique. Selon un mode de réalisation particulier, et afin d'éviter toute usure au niveau de ladite jonction, la tubulure de refoulement présente à son extrémité libre un embout tubulaire axialement en saillie par rapport au plan de raccordement de la manchette de refoulement à ladite tubulure, cet embout présentant un diamètre externe tel que ledit embout est adapté à pénétrer à l'intérieur de la manchette. L'érosion n'intervient donc qu'en aval de la jonction entre la tubulure et la manchette de refoulement, ce qui protège la tubulure et permet de remplacer la manchette dès qu'elle est usée sans avoir à craindre une érosion de la tubulure. En outre, étant donné que la cavitation se produit dans la zone de plus grand diamètre de la manchette de refoulement et cesse pratiquement à l'extrémité aval de cette zone, l'épaisseur de la paroi de la manchette de refoulement diminue sensiblement à son extrémité aval opposée au plan de raccordement de ladite manchette à la tubulure de refoulement. D'autre part, la surface interne de la tubulure d'aspiration comporte à partir de son extrémité libre un alésage de plus grand diamètre apte à recevoir une portion tubulaire de la manchette d'aspiration. Ainsi, comme c'est le cas pour la tubulure et la manchette de refoulement, le raccordement entre la tubulure et la manchette d'aspiration est protégé contre toute usure. Enfin, étant donné que l'usure du corps de pompe est ainsi maîtrisée, la pompe peut être raccordée directement à un moteur thermique par l'arbre moteur supporté par un support intermédiaire qui est fixé au corps de pompe, le corps de pompe et le support intermédiaire comportant chacun des pattes de fixation à un socle commun. D'autres avantages de l'invention résulteront de la description qui va suivre en référence aux dessins donnés à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 représente une coupe longitudinale de la pompe à sable et graviers selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II II à la figure 1. Comme le montre la figure 1, la pompe comporte un corps de pompe 1 à l'intérieur duquel tourne un impulseur 2 comportant quatre aubes 3 disposées radialement à 900 l'une de l'autre. L'impulseur 2 est entraîné par un arbre moteur 4 qui est relié directement à un moteur thermique 5 tournant à environ 1.800 tours par minute. D'une manière classique connue, le corps de pompe 1 est fixé au moyen de boulons par une bride 7 sur un flasque 6 qui est lui-même fixé par boulons sur un support intermédiaire 9. Afin d'assurer une étanchéité du corps de pompe 1 avec l'extérieur, un presse-étoupe 8 est monté de manière connue autour de l'arbre 4 et contre le flasque 6. L'arbre moteur 4 est maintenu par le support intermédiaire 9 grâce à des paliers à roulements 10. Cette structure connue permet un changement facile et rapide du corps de pompe 1 lorsque celui-ci est usé. Le flasque 6 sert ainsi de fond côté moteur au corps de pompe 1. L'impulseur 2 est monté en porte-à-faux à l'extrémité de l'arbre 4 qui est soutenu par les roulements 10 et par le presse-étoupe 8. En outre, le corps de pompe 1 et le support intermédiaire 9 comportent chacun des pattes 11 de fixation à un socle commun 12. Le corps de pompe 1 comporte une tubulure d'aspiration 13 placée dans l'axe de l'arbre moteur 4 et une tubulure de refoulement 14 dont l'axe est situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur 4. Les tubulures d'aspiration 13 et de refoulement 14 sont chacune prolongées par une manchette respectivement d'aspiration 15 et de refoulement 16. Les manchettes 15, 16 sont fixées de manière amovible à leur tubulure respective 13, 14 au moyen de brides 17a, 17b. La manchette de refoulement 16, représentée en détail à la figure 2, présente à sa partie extrême 18a, proche de l'extrémité 19 de la tubulure de refoulement 14, un diamètre interne dl supérieur à celui, d, de la tubulure 14. La surface interne 16a de la manchette de refoulement 16 présente au niveau de sa partie extrême 18a un tronçon cylindrique rectiligne. Puis, en suivant le sens de refoulement, matérialisé par la flèche F, la surface interne 16a présente un tronçon sensiblement conique 20, pour arriver de nouveau à un tronçon cylindrique de diamètre sensiblement identique à celui, d, de la tubulure 14. Afin de protéger le plan de raccordement 21 de la manchette de refoulement 16 à la tubulure de refoulement 14, cette dernière présente à son extrémité libre 19 un embout tubulaire 22 axialement en saillie par rapport audit plan de raccordement 21. L'embout 22 présente un diamètre externe tel que ledit embout 22 est adapté à pénétrer à l'intérieur de la manchette 16. De préférence, le diamètre externe de l'embout 22 est légèrement inférieur au diamètre interne dl de la manchette 16 pour permettre un emboîtement facile de l'embout 22 dans la manchette 16. Toujours dans un but de maîtrise de l'usure et afin d'augmenter la durée de vie de la manchette 16, l'épaisseur de la paroi 16b de ladite manchette 16 est importante à partir du plan de raccordement 21, et diminue sensiblement à son extrémité 18b opposée audit plan 21. L'extrémité 18b de la manchette de refoulement 16 est adaptée à pénétrer à l'intérieur d'un tube en matériau flexible 23. Comme le montre la figure 1, la surface interne 13a de la tubulure d'aspiration 13 comporte, à partir de son extrémité libre 24, un alésage 25 de plus grand diamètre apte à recevoir une portion tubulaire 26 de la manchette d'aspiration 15. Dans l'exemple représenté, le diamètre extérieur de la portion tubulaire 26 est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 25 de façon à permettre un emboîtement facile de la manchette 15 dans la tubulure 13. Le diamètre intérieur d3 de la manchette 15 est sensiblement égal au diamètre intérieur d2 de la tubulure 13. Le corps de pompe 1 a une épaisseur fortement accrue dans la région de son fond dans lequel débouche la tubulure d'aspiration 13, à l'opposé de l'impulseur 2, et dans sa paroi périphérique partant de ce fond en direction de l'impulseur 2. On peut ainsi donner à ce fond, comptetenu de l'usure importante à laquelle il est soumis, une durée de vie comparable à celle des autres parties du corps de pompe 1. L'extrémité 27 de la manchette d'aspiration 15, opposée au plan de raccordement 28 de la manchette 15 à la tubulure 13, est adaptée à pénétrer à l'intérieur d'un tube 29 en matériau flexible. Le sens d'aspiration est matérialisé sur la figure 1 par la flèche F'. Les matériaux dans lesquels sont réalisés, par exemple par moulage, le corps de pompe 2, les manchettes 15 et 16 d'aspiration et de refoulement, l'impulseur 2 et le flasque 6, ainsi que les diverses épaisseurs de ces différents éléments, sont prédéterminés de façon à avoir une durée de vie aussi longue que possible de chacun de ces éléments. La durée de vie du corps de pompe 2 est de toute façon très supérieure à celle de la manchette de refoulement 16 que l'on peut échanger plusieurs fois contre une neuve pendant la vie d'un même corps de pompe. Bien entendu, d'autres modes de réalisation de la présente pompe à sable et graviers peuvent être envisagés sans pour autant s'éloigner du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pompe à sable et graviers, comportant un corps de pompe (1) à l'intérieur duquel tourne un impulseur (2) entraîné par un arbre moteur (4), ledit corps (1) comportant une tubulure d'aspiration (13) placée dans l'axe de l'arbre moteur (4) et prolongée vers l'amont par une manchette d'aspiration (15) amovible, et une tubulure de refoulement (14) dont l'axe est situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre moteur (4) et qui est prolongée vers l'aval par une manchette de refoulement (16) amovible, caractérisée en ce que la manchette de refoulement (16) présente à sa partie extrême (18) proche de l'extrémité (19) de la tubulure de refoulement (14) un diamètre interne (dl) supérieur à celui (d) de la tubulure (14), ce diamètre allant en se retrécissant progressivement dans le sens du refoulement (F) sensiblement jusqu'au diamètre interne (d) de ladite tubulure (14). 2. Pompe à sable et graviers selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tubulure de refoulement (14) présente à son extrémité libre (19) un embout tubulaire (22) axialement en saillie par rapport au plan (21) de raccordement de la manchette de refoulement (16) à ladite tubulure (14), cet embout (22) présentant un diamètre externe tel que ledit embout est adapté à pénétrer à l'intérieur de la manchette (16). 3. Pompe à sable et graviers selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'épaisseur de la paroi (16b) de la manchette de refoulement (16) diminue sensiblement à son extrémité aval (18b) opposée au plan de raccordement (21) de ladite manchette (16) à la tubulure de refoulement (14). 4. Pompe à sable et graviers selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface interne (15a) de la tubulure d'aspiration (13) comporte à partir de son extrémité libre (24) un alésage (25) de plus grand diamètre apte à recevoir une portion tubulaire (26) de la manchette d'aspiration (15). 5. Pompe à sable et graviers selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est raccordée directement à un moteur thermique (5) par l'arbre moteur (4) supporté par un support intermédiaire (9) qui est fixé au corps de pompe, le corps de pompe (1) et le support intermédiaire (9) comportant chacun des pattes (11) de fixation à un socle commun (12). 6. Pompe à sable et graviers selon la revendication 5, caractérisée en ce que le corps de pompe (1) a une épaisseur fortement accrue dans la région de son fond dans lequel débouche la tubulure d'aspiration (13). 7. Pompe à sable et graviers selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que le corps de pompe (1) est fixé par une bride (7) à un flasque (6) luimême fixé au support intermédiaire (9).