Brevet FR2846385A1 — publié le 20040430

i La présente invention concerne une pompe centrifuge, utilisable en particulier comme pompe immergée, pour le pompage de liquides chauds et/ou agressifs. Dans le domaine des pompes de relativement petites dimensions, 5 adaptées pour délivrer des débits de liquides relativement faibles, on connaît notamment les pompes à engrenages, les pompes péristaltiques et les pompes centrifuges. La présente invention s'intéresse, plus particulièrement, aux pompes de type centrifuge, qui comprennent de façon généralement connue une turbine montée tournante à l'intérieur d'une cavité d'un corps de pompe, i0 pourvue d'une arrivée de fluide axiale et d'une sortie de fluide tangentielle, la turbine étant montée sur un arbre entraîné en rotation par un moteur, par exemple un moteur électrique. La fabrication de telles pompes centrifuges, en particulier de leur corps, nécessite habituellement le moulage de pièces de forme complexe. Pour 15 chaque type de pompe, en particulier pour des pompes de puissances ou débits différents, un nouveau moule doit être réalisé et utilisé. Face à cet état de la technique, la présente invention vise à fournir une pompe centrifuge de structure et d'assemblage particulièrement simples et économiques, pouvant être facilement miniaturisée, mais aussi adaptable 20 aisément à des puissances et débits très divers. A cet effet, l'invention a pour objet une pompe centrifuge, du genre précisé ci-dessus, qui est essentiellement caractérisée par le fait que son corps est constitué de plusieurs plaques accolées et assemblées les unes aux autres, comprenant une première plaque de fermeture, une seconde plaque de 25 fermeture située du côté opposé à la première plaque de fermeture, et, entre les deux plaques de fermeture, au moins une plaque intermédiaire évidée en son centre de manière à former la cavité, ou une partie de la cavité, de la pompe, des ouvertures d'aspiration et de refoulement du liquide pompé étant formées dans l'une ou l'autre des plaques de fermeture. En particulier, le corps de pompe peut comporter deux ou plusieurs plaques intermédiaires, qui possèdent des évidements centraux de forme identique, venant en concidence, de manière à former une cavité d'épaisseur plus ou moins importante, puisqu'égale à un multiple de l'épaisseur d'une plaque intermédiaire, cavité dans laquelle est logée et tourne la turbine. Par exemple, on prévoit ici deux plaques intermédiaires, tandis que la turbine, logée dans la cavité formée par ces deux plaques intermédiaires, possède une épaisseur dont l'ordre de grandeur est le même que celui de l'épaisseur de l'une desdites plaques intermédiaires. On obtient ainsi le jeu fonctionnel, nécessaire à la rotation de la turbine dans la cavité du corps de pompe. Les différentes plaques, qu'il s'agisse des deux plaques de fermeture ou de la ou des plaques intermédiaires, sont toutes réalisables sous la forme de tôles, convenablement découpées. La turbine peut elle aussi être obtenue, de façon simple, par découpage d'une tôle, par exemple en forme de croix. Dans le détail, l'une des plaques de fermeture possède une ouverture centrale d'aspiration, tandis que l'autre plaque de fermeture possède une ouverture excentrée de refoulement. Cette autre plaque de fermeture peut, elle aussi, posséder une ouverture centrale, servant directement de palier pour l'arbre qui porte la turbine, ou du moins traversée librement par cet arbre, 15 auquel cas ladite plaque de fermeture peut supporter un palier de l'arbre de la turbine. Quant aux plaques intermédiaires, leurs évidements centraux possèdent une forme générale circulaire, pourvue localement d'une extension tangentielle venant en correspondance avec l'ouverture excentrée de 20 refoulement de l'une des plaques de fermeture. L'assemblage des différentes plaques entre elles est notamment réalisable au moyen de tiges filetées qui traversent toutes ces plaques, et qui portent des écrous de serrage. Ces tiges filetées peuvent aussi assurer la fixation du corps de pompe à un support, notamment dans le cas d'une pompe immergée. On réalise ainsi une pompe centrifuge dont le corps possède une structure "lamellaire", résultant d'au moins trois plaques accolées, ce qui lui confère des avantages appréciables, en relation avec des applications préférentielles: - le corps de pompe, et le cas échéant sa turbine, sont réalisés par simple découpe de tôles, sans aucune opération de moulage; une telle pompe peut être facilement miniaturisée, sa conception permettant en particulier de la réaliser avec une faible épaisseur; l'épaisseur de la pompe, donc sa capacité, restent facilement 35 "modulables", simplement par multiplication des plaques intermédiaires; l'assemblage de cette pompe est réalisable de façon simple, en particulier sans interposition de joints d'étanchéité (de toute façon inutiles dans le cas d'une pompe immergée); - la réalisation du corps et de la turbine de la pompe à partir de 5 tôles métalliques, notamment en acier inoxydable, rend cette pompe particulièrement adaptée pour le pompage de liquides chauds et/ou agressifs, notamment dans le domaine de l'industrie alimentaire. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, 10 à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette pompe centrifuge: Figure 1 est une vue en coupe axiale, selon I-I de figure 2, d'une pompe centrifuge conforme à la présente invention, utilisée comme pompe immergée; Figure 2 est une vue en coupe du corps de cette pompe centrifuge, 15 suivant II-II de figure 1, montrant en particulier sa cavité et la turbine; Figure 3 est une vue en perspective éclatée du corps de pompe, montrant la configuration de ses différentes plaques constitutives. Comme le montre la figure 1, la pompe centrifuge comprend, de façon générale, un corps de pompe 2 avec cavité 3, une turbine 4 montée 20 tournante à l'intérieur de la cavité 3, et un moteur électrique d'entraînement 5, la turbine 4 étant montée sur l'arbre de sortie 6 du moteur électrique 5. Selon l'invention, le corps de pompe 2 est constitué par la superposition de plusieurs plaques, soit (de bas en haut) une première plaque de fermeture 7, une première plaque intermédiaire 8, une seconde plaque 25 intermédiaire 9 et une seconde plaque de fermeture 10. La configuration de ces différentes plaques est bien visible sur la figure 3, et sera maintenant décrite en détail. La première plaque de fermeture 7 possède une ouverture centrale 11, qui sert d'ouverture d'aspiration du liquide, lors du fonctionnement 30 de la pompe. La première plaque intermédiaire 8, de même que la seconde plaque intermédiaire 9, possède un évidement central 12 de forme générale circulaire, pourvue localement d'une extension tangentielle 13; les évidements centraux 12 des deux plaques intermédiaires 8 et 9 viennent en concidence 35 (voir aussi la figure 1), pour former la cavité 4, d'une épaisseur égale au double de celle d'une plaque 8 ou 9. La seconde plaque de fermeture 10 possède une ouverture excentrée 14, qui vient en correspondance avec l'extension tangentielle 13 des évidements 12 des deux plaques intermédiaires 8 et 9. Ainsi, l'ouverture excentrée 14 sert d'ouverture de refoulement du liquide, lors du fonctionnement 5 de la pompe. Une ouverture centrale 15, prévue pour être traversée librement par l'arbre 6, est aussi formée dans la seconde plaque de fermeture 10. Les différentes plaques 7, 8, 9 et 10 possèdent ici une forme extérieure circulaire, et se présentent donc comme des disques, tous de même diamètre extérieur. Toutes ces plaques 7 à 10 possèdent encore, vers leur 10 périphérie, des trous 16 de petit diamètre, par exemple quatre trous 16 régulièrement répartis. Des tiges filetées 17 traversent les trous 16 superposés des différentes plaques 7 à 10, ces tiges filetées 17 portant des écrous 18 et 19 dont le serrage assure l'application des différentes plaques 7 à 10 les unes contre les autres. Ces différentes plaques 7 à 10 sont réalisables par découpage de tôles en acier inoxydable. De même, la turbine 4 est réalisable par découpage d'une tôle, en forme de croix, comme le montrent les figures 2 et 3. La figure 1 illustre l'application de la pompe centrifuge, précédemment décrite, en tant que pompe immergée dans le liquide 20 à 20 pomper, ce liquide 20 étant contenu dans un bac 21 fermé par un couvercle 22. Dans cette application particulière, les tiges filetées 17 sont prolongées vers le haut, et elles assurent la fixation "suspendue" du corps de pompe 2, sous le couvercle 22 du bac 21, à une relativement faible hauteur audessus du fond de ce bac 21. Le moteur d'entraînement 5 est monté sur le 25 couvercle 22 du bac 21, et son arbre de sortie 6, dépassant vers le bas, est guidé dans un palier 23 fixé sur la seconde plaque de fermeture 10, audessus de l'ouverture centrale 15 de cette plaque 10. Enfin, un embout tubulaire 24 est soudé sur le bord de l'ouverture excentrée 14 de la seconde plaque de fermeture 10, et un conduit 25 de refoulement du liquide pompé est raccordé 30 sur cet embout 24. Le montage de pompe, illustré par la figure 1, est notamment applicable à une pompe utilisée, dans une friteuse industrielle, pour le filtrage en continu et le recyclage de l'huile, une telle pompe étant capable de pomper un liquide chaud, et possédant les qualités requises pour une utilisation dans le 35 domaine alimentaire. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette pompe centrifuge qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en prévoyant un nombre quelconque de plaques intermédiaires, éventuellement une seule plaque intermédiaire; - en donnant aux plaques (de fermeture et intermédiaires) une forme extérieure quelconque, par exemple carrée, au lieu d'une forme 1o circulaire; - en assemblant ces différentes plaques les unes aux autres par tous moyens, par exemple par soudage; - en réalisant lesdites plaques en toutes matières appropriées, y compris les matières synthétiques; - en disposant le moteur différemment, par exemple directement contre l'une des plaques de fermeture et non pas à distance du corps de pompe; - en destinant cette pompe au pompage de tous genres de liquides, dans tous domaines d'application. REVENDICATIONS 1. Pompe centrifuge, comprenant une turbine (4) montée tournante à l'intérieur d'une cavité (3) d'un corps de pompe (2), pourvue d'une arrivée de 5 fluide axiale et d'une sortie de fluide tangentielle, la turbine (4) étant montée sur un arbre (6) entraîné en rotation par un moteur (5), caractérisée en ce que le corps de pompe (2) est constitué de plusieurs plaques (7 à 10) accolées et assemblées les unes aux autres, comprenant une première plaque de fermeture (7), une seconde plaque de fermeture (10) située du côté opposé à 1o la première plaque de fermeture (7), et, entre les deux plaques de fermeture (7, 10), au moins une plaque intermédiaire (8, 9) évidée en son centre (12, 13) de manière à former la cavité (3), ou une partie de la cavité (3), de la pompe, des ouvertures d'aspiration (11) et de refoulement (14) du liquide pompé (20) étant formées dans l'une et/ou l'autre des plaques de fermeture (7, 10). 2. Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de pompe (2) comporte deux ou plusieurs plaques intermédiaires (8, 9), qui possèdent des évidements centraux (12, 13) de forme identique, venant en concidence, de manière à former une cavité (3) 20 d'épaisseur égale à un multiple de l'épaisseur d'une plaque intermédiaire (8, 9). 3. Pompe centrifuge selon la revendication 2, caractérisée en ce que sont prévues deux plaques intermédiaires (8, 9), tandis que la turbine (4), logée dans la cavité (3) formée par ces deux plaques intermédiaires (8, 9) , 25 possède une épaisseur dont l'ordre de grandeur est le même que celui de l'épaisseur de l'une desdites plaques intermédiaires (8, 9). 4. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux plaques de 30 fermeture (7, 10), et la ou les plaques intermédiaires (8, 9), sont réalisées sous la forme de tôles découpées. 5. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la turbine (4) est obtenue par 35 découpage d'une tôle, par exemple en forme de croix. 6. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'une des plaques de fermeture (7) possède une ouverture centrale d'aspiration (11), tandis que l'autre plaque de fermeture (10) possède une ouverture excentrée de refoulement (14). 7. Pompe centrifuge selon la revendication 6, caractérisée en ce que cette autre plaque de fermeture (10) possède aussi une ouverture centrale (15), servant directement de palier pour l'arbre (6) qui porte la turbine (4), ou traversée librement par cet arbre (6), auquel cas ladite plaque de lo fermeture (10) peut supporter un palier (23) de l'arbre (6) de la turbine (4). 8. Pompe centrifuge selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que l'évidement central (12) de la ou chaque plaque intermédiaire (8, 9) possède une forme générale circulaire, pourvue localement d'une extension is5 tangentielle (13) venant en correspondance avec l'ouverture excentrée de refoulement (14) de l'une des plaques de fermeture (10). 9. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'assemblage des différentes 20 plaques (7 à 10) entre elles est réalisé au moyen de tiges filetées (17) qui traversent toutes ces plaques (7 à 10), et qui portent des écrous de serrage (18, 19). 10. Pompe centrifuge selon la revendication 9, caractérisée en ce 25 que les tiges filetées (17) assurent la fixation de corps de pompe (2) à un support (22), notamment dans le cas d'une pompe immergée. 11. Pompe centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par son utilisation, en tant que pompe immergée dans un 30 bac (21), pour le filtrage et le recyclage de l'huile (20), dans une friteuse industrielle.