Brevet FR2984035A1 — publié le 20130614

L'invention concerne un moteur pour pompe ou broyeur sanitaire, du type rotor-stator immergé dans de l'huile dans une carcasse étanche, possédant des propriétés améliorées de résistance à la température. Le rotor d'un moteur pour pompe sanitaire entraine l'axe de rotation d'une pompe tandis que le rotor d'un broyeur sanitaire entraine l'axe de rotation commun d'une pompe et d'un dispositif de dilacération ou broyage. Dans les moteurs du type rotor-stator, l'ensemble rotor-stator est monté dans une carcasse maintenant l'écartement entre rotor et stator à une valeur aussi faible que possible tout en évacuant la chaleur dégagée de façon satisfaisante. Le problème de l'évacuation de la chaleur dans un moteur du type rotor-stator classique peut normalement être résolu - en utilisant une carcasse en fonte usinée mais cette carcasse pose 20 des problèmes d'usinage et donc de coût, des problèmes de corrosion et des problèmes de poids - en utilisant une carcasse en aluminium pour résoudre les problèmes de poids par rapport à la fonte mais il ya des problèmes 25 d'usinage, des problèmes de défauts (criques) dans la carcasse d'aluminium et d'importants problèmes de corrosion - en utilisant une carcasse en acier inoxydable mais l'utilisation d'acier inox pose le problème du choix de la qualité de l'acier inox et donc 30 de son prix et de l'usinage - en utilisant une carcasse en matière plastique injectée mais au détriment de la durée de fonctionnement du moteur. 10 15 Une solution dans les moteurs de ce type destinés à des pompes ou broyeurs sanitaires a consisté à rendre la carcasse étanche et à y introduire une huile minérale qui non seulement lubrifie à vie les roulements et les bagues d'étanchéité mais encore homogénéise la répartition de la chaleur dégagée et lui permet de s'évacuer au mieux au travers de la paroi de la carcasse. A l'heure actuelle, les moteurs pour pompe ou broyeur sanitaire sont montés dans une carcasse étanche réalisée en Polyamide 12 ou PA 12, polyamide dont on connaît la bonne tenue aux huiles minérales, et aux agents chimiques (produits caustiques, produits acides, trichloréthylène, produits lessiviels, essence, détergents, oxydants,..) qui sont susceptibles d'être évacués avec des eaux sales et de pénétrer dans un broyeur sanitaire contenant un moteur dans une carcasse étanche. Ce polyamide a des caractéristiques de retrait convenables pour l'application envisagée et est d'un coût raisonnable. Le PA 12 a une bonne tenue mécanique jusqu'à des températures 20 de l'ordre de 60-70°C et commence à se déformer à des températures supérieures. La température de 60-70°C n'est généralement pas atteinte lorsque le moteur entraine la pompe et le dispositif de broyage d'un broyeur 25 sanitaire relié uniquement à une cuvette de toilette, la quantité d'eau à évacuer étant relativement faible : le moteur ne fonctionne que pendant une durée courte et n'a pas le temps de monter en température, la circulation de l'huile entre le rotor et le stator suffisant à répartir l'augmentation de température et à évacuer la chaleur. 30 Le problème de la tenue à une température supérieure à 70 °C se pose lorsque le moteur est amené à fonctionner pendant plus longtemps, par exemple quand il est amené à évacuer les eaux d'une douche, d'une baignoire, d'une cuisine ou d'une buanderie. L'invention résout le problème en fournissant un moteur du type 5 rotor-stator immergé dans une carcasse réalisée dans une matière plastique de bonne tenue à la température et aux huiles minérales, cette carcasse étant elle-même enchâssée dans une seconde carcasse étanche en matière plastique résistant aux agents chimiques (produits caustiques, produits acides, trichloréthylène, produits lessiviels, essence, détergents, 10 oxydants,..) qui sont susceptibles d'être évacués avec des eaux sales. Dans la présente demande, l'expression « de bonne tenue à la température » indique que la matière plastique ayant cette propriété résiste mécaniquement à des températures d'au moins 120°C. Un exemple de 15 matière plastique approprié est le polytéréphtalate de butylène ou PBT résistant à 150 °C. Comme exemple de matière plastique résistant aux agents chimiques, le Polyamide 12 ou PA 12 déjà utilisé pour les moteurs de ce 20 type peut être cité. Mais il est selon la présente invention utilisé non pas comme première carcasse des moteurs mais comme seconde carcasse. D'autres matières plastiques moins coûteuses résistant aux agents chimiques peuvent être utilisées, par exemple le polypropylène à 30% de fibres de verre (PP 30% FV). 25 L'invention va maintenant être décrite plus en détail avec référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe et en perspective d'un moteur de 30 la technique antérieure, - la figure 2 est une vue en coupe d'un moteur pour pompe selon la présente invention, et - la figure 3 est une vue en coupe d'un moteur pour broyeur selon la présente invention. Sur la figure 1, est représenté un moteur de la technique antérieure. Un stator 1 est inséré à force dans une carcasse 2 en matière plastique résistant aux agents chimiques (par exemple en PA 12). Cette carcasse 2 comporte, à sa partie inférieure, un roulement à billes 3 et deux bagues d'étanchéité 4. Un rotor 5 équipé d'un arbre 6 est ensuite introduit dans le stator 1. La carcasse 2 est ensuite fermée par un couvercle 7 étanche grâce à un joint torique 8. Ce couvercle comporte un roulement à billes 3a identique au roulement à billes 3 de la partie inférieure de la carcasse. Ces deux roulements à billes permettent la rotation de l'arbre 6 entrainé par le rotor. Sur cette figure ne sont pas représentées les deux ouvertures supérieures pour le remplissage de l'huile minérale qui immerge le moteur et l'ouverture de sortie des fils moteurs. S'il se produit un échauffement de l'ordre de 90 °C, la carcasse 2 en PA 12 se dilate de manière non homogène et le rotor 5 vient toucher le 20 stator 1 en provoquant l'arrêt du moteur. La figure 2 représente en coupe un moteur pour pompe selon la présente invention. Dans ce cas, l'arbre 6 n'entraine qu'une pompe (non représentée) par l'intermédiaire de l'arbre 6. 25 Le stator 1 et le rotor 5 muni de son arbre 6 sont montés dans une première carcasse 1',1' constituée de deux flasques 1' équipés de deux roulement à billes 3 assemblés par des vis 9, par exemple quatre réparties régulièrement autour de la carcasse. Selon l'invention, les flasques 1' sont 30 en matière plastique injectée de bonne tenue à la température, par exemple en PBT. La première carcasse 1' est enchâssée dans une deuxième carcasse 2' en matière plastique injectée résistant aux agents chimiques, par exemple en PA 12. La carcasse 2' est fermée par un couvercle 7 et l'étanchéité est assurée par un joint torique 8. A la partie inférieure de la carcasse 2', des nervures coniques 11 guident l'insertion concentrique de l'arbre 6 dans un élément assurant l'étanchéité du trou de passage 15 de l'arbre dans la paroi de la deuxième carcasse 2', par exemple deux bagues à lèvres 4 montées tête bêche, quand l'ensemble moteur contenu dans la première carcasse 1',1' est introduit dans la deuxième carcasse 2'. Le guidage périphérique de la première carcasse 1',1' contenant le moteur dans la deuxième carcasse 2' est assuré par des surépaisseurs 12 des logements des vis 9 ou inversement par des saillies (non représentées) intérieures de la carcasse 2'. De l'huile minérale est introduite dans la carcasse 2' fermée de façon étanche par son couvercle 7 par une ouverture non représentée, en général pour remplir aux 3/4 cette carcasse. Pour permettre à l'huile de pénétrer dans la carcasse 1',1' et de circuler librement dans l'ensemble 2',7, cette carcasse 1',1' comporte des ouvertures 16. L'enclenchement du moteur se fait par mesure du niveau d'eau à évacuer ou par opération manuelle et le moteur tournera jusqu'à évacuation de l'eau. Si cette évacuation dure longtemps, la température s'élève dans le moteur mais les flasques 1', par exemple en PBT, résistent jusqu'à 150 °C et gardent une bonne concentricité de l'ensemble stator-rotor. La deuxième carcasse 2' et son couvercle 7 sont des récipients extérieurs résistant aux agressions des agents chimiques et n'ont pas pour 30 rôle d'assurer la concentricité de l'ensemble stator-rotor. La figure 3 est une vue en coupe d'un moteur pour broyeur selon la présente invention similaire à celui de la figure 2. La différence est que l'arbre 6 sort également du couvercle 7 de la deuxième carcasse 2' pour entrainer un dispositif de dilacération non représenté. Dans ce cas, on retrouve dans le couvercle 7 le même montage d'étanchéité qu'au fond de la deuxième carcasse : une cheminée 10 avec deux bagues à lèvres 4 et des nervures de guidage 11. Sur la figure 3, les mêmes numéros de référence que sur la figure 2 sont utilisés pour désigner les mêmes éléments. Les moteurs selon la présente invention ont une meilleure résistance à la température et peuvent supporter un plus long temps de fonctionnement tout en restant faciles et relativement peu coûteux à fabriquer car ils ne nécessitent pas d'usinages complexes pour maintenir l'ensemble stator-rotor, les deux carcasses étant réalisées par injection de matières plastiques.15 REVENDICATIONS1. Moteur pour pompe ou broyeur sanitaire, du type rotor-stator immergé dans de l'huile dans une carcasse étanche, caractérisé en ce qu'il 5 comporte une première carcasse (1',1') assurant la concentricité de l'ensemble stator-rotor réalisée dans une première matière plastique de bonne tenue à la température enchâssée dans une deuxième carcasse (2',7) étanche réalisée dans une deuxième matière plastique résistant aux agents chimiques tels que produits caustiques, produits acides, trichloréthylène, 10 produits lessiviels, essence, détergents et oxydants. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première carcasse (1',1') est en polytéréphtalate de butylène (PBT). 15 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième carcasse (2',7) est en polyamide 12 (PA 12) ou en polypropylène à 30% de fibres de verre. 4. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce que la première carcasse est constituée de deux flasques (1') fixés ensemble par des vis (9) réparties régulièrement autour des deux flasques. 5. Moteur pour pompe sanitaire selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure (2') de la deuxième carcasse (2',7) comporte des nervures coniques (11) pour guider l'insertion concentrique de l'arbre (6) dans un élément (4) assurant l'étanchéité du trou de passage (15) de l'arbre dans la paroi de la partie inférieure (2') de la deuxième carcasse, lorsque l'ensemble moteur contenu 30 dans la première carcasse (1',1') est introduit dans la partie inférieure (2') de la carcasse (2',7). 6. Moteur pour broyeur sanitaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure (2') de la deuxième carcasse comporte des nervures coniques (11) pour guider l'insertion concentrique de l'arbre (6) dans un élément (4) assurant l'étanchéité du trou de passage (15) de l'arbre dans la paroi de la partie inférieure (2') de la deuxième carcasse ; et en ce que le couvercle (7) comporte des nervures coniques (11) pour guider l'insertion concentrique de l'arbre (6) dans un élément (4) assurant l'étanchéité du trou de passage (10) de l'arbre dans la paroi du couvercle (7).10