Brevet FR2925540A1 — publié le 20090626

La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif de dilacération destiné à équiper une cuvette de water-closet, usuellement appelé W.-C.. De tels dispositifs sont connus en soi, ils assurent la découpe des matières évacuées de la cuvette du W.-C. de manière à permettre leur envoi dans des tuyauteries de diamètre peu important en ne nécessitant pas un montage avec écoulement gravitaire. De manière connue en soi, certains dispositifs comportent une grille fixée dans le conduit d'amenée des matières et un couteau porté par l'axe de la pompe d'évacuation. Le couteau tourne à une vitesse de l'ordre de 3000 tours par minute et doit être disposé au plus près de la grille pour assurer la dilacération des matières dans de bonnes conditions de fonctionnement. Une distance entre le couteau et la grille très faible et au plus comprise entre 2 et 6 centièmes de millimètre est usuellement recherchée afin d'une part d'assurer la dilacération et d'autre part d'éviter un enroulement des matières autour de l'axe du couteau, entre le couteau et la grille. Il a été proposé dans le FR 99 13861, publié sous le N° 2 800 764, un dispositif de dilacération de matières comportant un sous-ensemble grille-couteau amovible. Ce sous-ensemble est accouplé, de manière désolidarisable, à l'extrémité de l'axe de la pompe au moyen d'une pièce d'accouplement. Par cette disposition, en cas de dysfonctionnement, il est possible de retirer de manière simple ledit sous-ensemble grille-couteau et de le remplacer par un nouveau sous-ensemble. L'intervenant n'a pas à se préoccuper des réglages puisqu'ils sont faits en usine sur le nouveau sous-ensemble. Un tel sous-ensemble grille-couteau comporte un arbre qui traverse la grille et porte le couteau et des moyens de fixation et de réglage assurant l'ajustement de la position du couteau par rapport à la grille à la distance fixe recherchée, comprise entre 2 et 6 centièmes de millimètres. Il a ensuite été proposé dans le brevet FR 04 06939, publié sous le N° 2 872 065 une seconde forme de réalisation d'un sous-ensemble grille-couteau à la fois plus efficace, du fait que le couteau est disposé pratiquement au contact de la grille, et plus économique, tant en ce qui concerne la fabrication de chaque pièce indépendante qu'en ce qui concerne le temps de montage. Comme représenté à la figure 1, la pompe du dispositif de dilacération, comporte un boîtier de pompe (1), une turbine (11) munie de pales (12), un axe de pompe (10) et un fond de pompe (13). L'ensemble grille-couteau se compose d'une grille (2), d'un couteau (20), d'un arbre (3), d'un dispositif (4) de rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (3) et la grille (2) ; il est destiné à être accouplé à une pièce d'accouplement (5) assurant l'entraînement en rotation dudit ensemble grille-couteau par l'axe de pompe (10). L'arbre (3) de l'ensemble grille-couteau selon l'invention est constitué par une portion cylindrique (31) de diamètre peu important terminée par un embout élargi, en forme de disque (30), de diamètre supérieur à celui de la portion cylindrique (31). Le dispositif (4) de rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (3) et la grille (2) est composé d'une rondelle rainurée (44), d'une rondelle nervurée (45) et d'un canon rainuré (46). Le sous-ensemble grille-couteau comporte encore deux coussinets de rotation (21, 22), positionnés de part et d'autre de la grille (2). Le diamètre externe du coussinet de rotation (21) disposé entre la grille et l'embout élargi en forme de disque de l'arbre est au maximum égal à celui du disque (30) de l'arbre (3). De manière connue en soi, la grille (2) présente des ouvertures débouchant dans l'anneau parcouru par les pales (24) du couteau de dilacération (20) et permettant le passage vers la turbine (11) de la pompe des matières déchiquetées par ledit couteau. L'accouplement du sous-ensemble grille-couteau à l'axe de la pompe est réalisé au moyen d'un embout (16) monté sur l'axe de pompe et présentant deux perçages axiaux destinés à la mise en place de taquets de positionnement (17) insérés par leur extrémité dépassant dudit embout (16) dans deux ouvertures (57) de la pièce d'accouplement (5). La pièce d'accouplement (5) présente un logement central (553) de section globalement rectangulaire pour la mise en place d'une goupille (53) insérée dans un trou radial (35) de l'arbre (3), disposé au-dessus du canon rainuré (46), et assurant l'accouplement de l'arbre (3) du sous-ensemble grille-couteau à la pièce d'accouplement (5). Une goupille (43), assurant la solidarisation des éléments du dispositif (4) de rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (3) et la grille (2) à l'arbre (3) du sous-ensemble grille-couteau, est positionnée dans un trou radial (340) percé à travers le canon rainuré (46) et l'arbre (3). Le couteau (20) est globalement constitué par une bague (23) de diamètre interne adapté à permettre son montage autour du disque (30) de l'arbre (3) portant deux pales (24) à bord coupant diamétralement opposées. Lors du montage, ce couteau est glissé autour du disque (30) jusqu'à ce qu'il repose sur la grille (2) puis est solidarisé audit disque (30) par deux points de soudure diamétralement opposés et positionnés à 90° par rapport aux pales (24). La mise en oeuvre de l'ensemble couteau-grille tel qu'il vient d'être décrit rapidement ci-dessus, donne d'une manière générale de très bons résultats. Il s'avère toutefois que lors de certaines utilisations, des résidus de matières parviennent à s'insérer entre le couteau et la grille. Il a été constaté que certaines particules se glissent sous la bague du couteau, c'est-à-dire sous la zone qui n'est pas positionnée sur le coussinet de rotation Dans cette zone, le contact est réalisé entre deux parties métalliques, et les particules de matière qui pénètrent entre ces deux surfaces détruisent peu à peu leur état de surface ce qui détériore l'appui du couteau sur la grille au cours des utilisations successives de l'appareil et augmente les risques de passage des matières. Ces particules s'enroulent alors autour du coussinet de rotation et sous la bague du couteau et leur accumulation entraîne un blocage de la rotation dudit couteau. La présente invention tend alors à proposer une amélioration de l'ensemble couteau-grille permettant de minimiser encore les risques de mauvais fonctionnement des dispositifs de dilacération mettant en oeuvre de tels ensembles. A cet effet, l'invention concerne un sous-ensemble grille-couteau destiné à équiper le fond de pompe d'un dispositif de dilacération des matières en provenance d'une cuvette de W.-C. en étant accouplé de manière désolidarisable à l'extrémité de l'axe de ladite pompe, du type comportant une grille, un couteau, un arbre et un dispositif de rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre et la grille, dans lequel ledit arbre est terminé par un embout élargi et ledit couteau comporte une bague par laquelle il est positionné autour de l'embout élargi, caractérisé en ce que la bague du couteau et l'embout élargi sont en appui l'un contre l'autre par des surfaces coniques. Le sous-ensemble selon l'invention est encore remarquable en ce que : - la surface conique du couteau est constituée par la surface interne d'un alésage axial de la bague, - la surface conique de l'embout élargi de l'arbre est constituée par la face périphérique dudit embout élargi, - le diamètre de l'alésage de la bague du couteau au niveau de son débouché dans la face dudit couteau positionnée contre la grille est supérieur au diamètre de la tête élargie de l'arbre dans sa face tournée vers la grille, - la face de la tête élargie de l'arbre tournée vers la grille est en appui sur un coussinet de rotation de diamètre égal au diamètre externe de ladite face de l'embout élargi, - le coussinet de rotation porte un embout axial positionné dans un orifice axial de la grille, - le coussinet de rotation porte un téton de positionnement, inséré dans un orifice de ladite grille, - la face de l'embout élargi par laquelle il est en appui sur le coussinet de rotation comporte une rainure circulaire, - le coussinet de rotation porte sur sa face destinée à supporter l'embout élargi une nervure circulaire adaptée à pénétrer dans ladite rainure. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente l'ensemble grille-couteau décrit dans le brevet FR 04 06939, - la figure 2 est une vue en coupe dans un plan diamétral du couteau de l'ensemble grille-couteau selon l'invention, - la figure 3 est une vue de côté de l'arbre de l'ensemble grille-couteau selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective d'un coussinet de rotation disposé entre la grille et l'embout élargi de l'arbre dans l'ensemble grille-couteau selon l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe suivant un plan diamétral de l'arbre de l'ensemble grille-couteau selon l'invention, suivant une variante de réalisation. On reconnaît sur la figure 2 un couteau 20 destiné à être monté sur l'arbre 3 représenté à la figure 3. Le couteau 20 est, de manière connue en soi et comme décrit en regard de la figure 1, constitué d'une bague 23 et de deux pales 24 diamétralement opposées. Suivant l'invention, l'alésage axial de ladite bague 23 n'est pas de diamètre constant de sorte que sa surface interne 230 est conique. L'embout élargi 30 de l'arbre 3 sur lequel doit être positionné et fixé le couteau 20 présente également une surface conique 320 constituée par la face périphérique dudit embout élargi 30. Les surfaces coniques 230 du couteau et 320 de l'embout élargi sont de même angle. Lesdites surfaces coniques sont disposées avec leur plus grand diamètre en regard de la grille 2. De manière préférée, le diamètre de l'alésage de la bague de couteau au niveau de son débouché dans la face 202 du couteau destinée à être positionnée contre la grille 2 est un peu plus grand que le diamètre de la tête élargie 30 de l'arbre 3 dans sa face 302 destinée à reposer sur le coussinet de rotation 21. Lors du montage de l'ensemble grille-couteau selon l'invention, cette disposition permet de laisser coulisser le couteau librement le long de l'embout élargi 30 25 jusqu'à ce que sa face 202 soit en appui contre la grille 2. Comme dans le brevet antérieur FR 04 06939 rappelé ci-dessus, le diamètre du coussinet de rotation 21 est égal au diamètre externe de la face 302 de l'embout élargi par lequel l'arbre 3 est en appui sur ledit coussinet de rotation 21. Par la mise en oeuvre de l'ensemble grille-couteau suivant l'invention, la 30 surface de contact entre le couteau 20 et la grille 2 est limitée à un anneau de très faible dimension radiale, environ 0,5 millimètre ce qui réduit d'environ 66 % la surface de cet anneau de contact par rapport au montage antérieur. Les risques de passage de matière entre ledit couteau et la grille sont en conséquence considérablement réduits. Le coussinet de rotation 21 représenté à la figure 4 porte un embout axial 210 destiné à être positionné dans l'orifice axial de la grille 2 et un téton 211 de positionnement destiné à être inséré dans un orifice prévu à cet effet dans ladite grille 2, non représentée en détail au dessin. Lesdits embout axial 210 et téton 211 facilitent le positionnement dudit coussinet de rotation 21 sur la grille 2 lors du montage de l'ensemble grille-couteau. La figure 5 représente une variante de réalisation de l'arbre 3 dans laquelle une rainure circulaire 34 est creusée dans la face 302 de l'embout élargi 30, par laquelle il .est en appui sur le coussinet de rotation 21. De manière non représentée au dessin, le coussinet de rotation 21 porte sur sa face destinée à supporter l'embout élargi 30, c'est-à-dire la face opposée à celle portant l'embout axial 210 et le téton 211, une nervure circulaire de forme adaptée à pénétrer dans la rainure 34 de l'arbre 3. Cette disposition réalise une chicane empêchant l'insertion des matières entre l'arbre 3 et le coussinet de rotation 21 et limitant en conséquence les risques de colmatage du dispositif par des matières.20 REVENDICATIONS 1. Sous-ensemble grille-couteau destiné à équiper le fond de pompe d'un dispositif de dilacération des matières en provenance d'une cuvette de W.-C. en étant accouplé de manière désolidarisable à l'extrémité de l'axe de ladite pompe, du type comportant une grille (2), un couteau (20), un arbre (3) et un dispositif (4) de rattrapage des défauts de perpendicularité entre l'arbre (3) et la grille (2), dans lequel ledit arbre (3) est terminé par un embout élargi (30) et ledit couteau (20) comporte une bague (23) par laquelle il est positionné autour de l'embout élargi (30), caractérisé en ce que la bague (2:3) du couteau (20) et l'embout élargi (30) sont en appui l'un contre l'autre par des surfaces coniques (230, 320). 2. Sous-ensemble grille-couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que la surface conique (230) du couteau (20) est constituée par la surface interne d'un alésage axial de la bague (23). 3. Sous-ensemble grille-couteau selon la revendication 1, ou selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface conique (320) de l'embout élargi (30) de l'arbre (3) est constituée par la face périphérique dudit embout élargi (30). 20 4. Sous-ensemble grille-couteau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre de l'alésage de la bague (23) du couteau (20) au niveau de son débouché dans la face (202) dudit couteau positionnée contre la grille (2) est supérieur au diamètre de la tête élargie (30) de l'arbre (3) dans sa face (302) tournée vers la grille (2). 25 5. Sous-ensemble grille-couteau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face (302) de la tête élargie (30) de l'arbre (3) tournée vers la grille (2) est en appui sur un coussinet de rotation (21) de diamètre égal au diamètre externe de ladite face (302) de l'embout élargi (30). 6. Sous-ensemble grille-couteau selon la revendication 5, caractérisé en ce 30 que le coussinet de rotation (21) porte un embout axial (210) positionné dans un orifice axial de la grille (2). 7 7. Sous-ensemble grille-couteau selon la revendication 5 ou selon la revendication 6, caractérisé en ce que le coussinet de rotation (21) porte un téton (211) de positionnement, inséré dans un orifice de ladite grille (2). 8. Sous-ensemble grille-couteau selon l'une quelconque des revendications 5 5 à 7, caractérisé en ce que la face (302) de l'embout élargi (30) par laquelle il est en appui sur le coussinet de rotation (21) comporte une rainure circulaire (34). 9. Sous-ensemble grille-couteau selon la revendication 8, caractérisé en ce que le coussinet de rotation (21) porte sur sa face destinée à supporter l'embout élargi (30) une nervure circulaire adaptée à pénétrer dans ladite rainure (34). 10