Brevet FR3088685A1 — publié le 20200522

DISPOSITIF DE POMPAGE La présente invention se situe dans le domaine des dispositifs de pompage volumétrique généralement utilisés dans l'industrie alimentaire, cosmétique ou pharmaceutique etc. pour déplacer des liquides ou des produits particulièrement visqueux, abrasifs ou fragiles dans des tuyauteries. Un dispositif de pompage comprend, de façon classique une pompe à cavités progressives, ou pompe Moineau, équipée d'un boîtier de réception d'un fluide pâteux ou liquide. Un tel dispositif de pompage est par exemple décrit dans la demande de brevet EP 1 650 403. La pompe à cavités progressives comporte une armature extérieure, un stator et un rotor hélicoïdal logé dans le stator. Le boîtier contient une ligne d'arbre intermédiaire (typiquement un cardan ou une bielle flexible) dont une extrémité est accouplée au rotor, et l'autre à un arbre de sortie d'un moteur d'entraînement ou « entraineur ». Le stator est monté serré entre le boîtier et une bride de connexion à une tuyauterie par exemple aux moyens de tirants. Le rotor est accouplé à l'arbre intermédiaire par exemple par trois vis pointeaux radiales vissés dans des trous taraudés de Fentraineur. Le stator et le rotor sont des pièces d'usure qui doivent être changées régulièrement. Pour pouvoir extraire le stator ou le rotor, l'utilisateur doit actuellement d'abord dégager de l'espace dans la direction longitudinale de la pompe. A cet effet, il est nécessaire de désaccoupler le moteur pour extraire l'ensemble de la ligne d'arbre par l'arrière et avoir accès aux vis pointeaux qui maintiennent le rotor. Sur certains modèles de pompes, ces opérations peuvent se révéler longues et fastidieuses. Pour extraire le rotor, il faut d'abord démonter le stator. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de pompage plus facile et plus rapide à démonter et à remonter. En particulier, le but de la présente invention est de proposer un dispositif de pompage comprenant un accouplement entre le rotor et le mécanisme de transmission qui puisse être facilement et rapidement démonté et remonté. 2 A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de pompage défini par rapport à un repère orthogonal direct comprenant une première direction, une deuxième direction et une troisième direction, la première et la deuxième directions définissant un plan horizontal, la deuxième et la troisième direction 5 définissant un plan longitudinal, la première et la troisième directions définissant un plan transversal, le dispositif de pompage comportant : - une pompe à cavités progressives comprenant un rotor hélicoïdal ayant un axe directeur parallèle à la deuxième direction ; - un mécanisme de transmission fixé au rotor hélicoïdal, le mécanisme de 10 transmission comprenant un organe de fixation parmi un organe mâle et un organe femelle, le rotor comprenant l'autre organe parmi l'organe mâle et l'organe femelle; l'organe femelle comportant un carter pourvu d'un évidement axial, l'organe mâle comportant une saillie axiale ; 15 caractérisé en ce que la saillie axiale comprend : - une paroi extérieure de verrouillage inclinée d'un angle de verrouillage par rapport au plan horizontal, ledit angle de verrouillage étant compris entre 130 et 600; et - une paroi d'appui proximale parallèle au plan horizontal et une paroi de 20 coulissement distale parallèle à la paroi extérieure de verrouillage, la paroi d'appui proximale et la paroi de coulissement distale étant opposées à la paroi extérieure de verrouillage ; et en ce que l'évidement axial comprend : - une paroi intérieure de coulissement parallèle au plan horizontal, 25 - une paroi intérieure de verrouillage inclinée dudit angle de verrouillage par rapport au plan horizontal, la paroi extérieure de verrouillage étant en butée contre la paroi intérieure de verrouillage, lorsque l'organe mâle est accouplé à l'organe femelle. 30 Avantageusement, le rotor peut être facilement fixé à ou, séparé de, du mécanisme de transmission par un simple mouvement de basculement du rotor par rapport au mécanisme de transmission. Ce montage permet de monter et de 3 démonter le dispositif de pompage sans avoir à démonter la bride fixée à la tuyauterie. Ainsi, avantageusement, le remplacement des pièces d'usure de la pompe à cavités progressives est simplifié et accéléré. Avantageusement, les parois de verrouillage de l'organe femelle et de 5 l'organe male permettent de résister aux efforts axiaux selon la première direction. Avantageusement, cet accouplement permet de retirer simultanément le rotor et le stator en une seule opération. 10 Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de pompage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - ledit angle de verrouillage est compris entre 150 et 35 ° et est, de préférence, sensiblement égal à 250. La saillie axiale présente une section radiale de forme polygonale et, de 15 préférence, rectangulaire. Avantageusement, l'emploi d'une section polygonale permet de réaliser une solidarisation en rotation du mécanisme de transmission et du rotor, - Le rotor comporte l'organe mâle. - La saillie axiale comporte une embase ayant une paroi transversale de butée et 20 dans lequel le carter est pourvu d'un bord transversal latéral, le bord transversal latéral formant un épaulement pour la paroi de butée de l'embase, lorsque l'organe mâle est accouplé à l'organe femelle. Avantageusement, la paroi de butée de l'embase de l'organe femelle et la paroi transversale latérale de l'organe mâle permettent de résister aux efforts axiaux 25 selon la deuxième direction. - L'embase possède une paroi inclinée contiguë et alignée axialement à la paroi extérieure de verrouillage, ladite paroi inclinée présentant un anale de verrouillage par rapport au plan transversal pour autoriser le basculement d'un organe de fixation parmi l'organe mâle et l'organe femelle par rapport à l'autre 30 organe de fixation. - L'embase et le carter présentent une forme extérieure cylindrique, et le dispositif de pompage comporte en outre une bague de verrouillage propre à coulisser entre une position de verrouillage dans laquelle la bague de verrouillage est agencée sur au moins une partie de l'embase et sur au moins une partie du carter et une position de déverrouillage dans laquelle la bague de verrouillage est agencée uniquement autour du carter. Avantageusement, la bague de verrouillage permet de verrouiller l'accouplement 5 entre l'organe mâle et l'organe femelle. Avantageusement également, la bague de verrouillage permet d'éviter une infiltration de liquide à l'intérieure du carter et de l'embase. L'accouplement reste graissé en permanence. Cela facilite le montage et le démontage des pièces et évite toute accumulation de produit pompé à l'intérieur du carter rendant cette 10 connexion compatible avec des applications agroalimentaires. -L'embase comporte une gorge et dans lequel l'organe mâle comporte au moins un joint d'étanchéité agencé dans ladite gorge, la bague de verrouillage étant disposée au-dessus du joint d'étanchéité, lorsque la bague de verrouillage est dans une position de verrouillage. 15 Le carter comporte une gorge et dans lequel l'organe femelle comporte au moins un joint d'étanchéité agencé dans ladite gorge, la bague de verrouillage étant disposée au-dessus du joint d'étanchéité, lorsque la bague de verrouillage est dans une position de verrouillage. L'embase comporte un trou radial et au moins un (Iole d'indexage fixé dans ledit 20 trou radial, et dans lequel une face interne de la bague de verrouillage comprend une rainure propre à réceptionner une extrémité du doigt d'indexage, lorsque la bague de verrouillage est positionnée dans une position de verrouillage. Avantageusement, le doigt d'indexage permet de maintenir la bague de verrouillage en position de verrouillage. 25 -La pompe à cavités progressives comporte un stator hélicoïdal, une armature logeant le stator et le rotor, le dispositif de pompage comporte en outre un conduit fixé à une ouverture de la pompe à cavités progressives ; ledit conduit comprenant : - une bague de centrage pourvue d'une portion tubulaire et d'un 30 collet ayant une arête chanfreinée ouverte vers l'extérieur et vers une bague coulissante: - la bague coulissante montée coulissante sur la portion tubulaire de la bague de centrage, la bague coulissante ayant un bord chanfreiné ouvert vers l'extérieur et vers la bague de centrage; ^ un anneau intercalaire démontable ayant une première face inférieure oblique posée en appui contre l'arête chanfreinée de la bague de centrage et une deuxième face inférieure oblique posée en appui contre le bord chanfreiné de la bague coulissante. -Le dispositif comporte en outre un boîtier contenant le mécanisme de transmission et un mécanisme de maintien de la distance entre le conduil et le IO boîtier. Ce mécanisme est par exemple constitué par des tirants reliant la bride au boitier de réception du fluide ou par des pieds de support de l'extrémité libre de l'armature fixés au sol. -Le conduit comprend une bride de support ayant une ouverture traversante et 15 un lamage pratiquée autour de l'ouverture traversante, et dans lequel une face transversale de la bague de centrage est propre à être positionnée dans ledit lamage. -La bague de centrage ou de la bride de support comprend une saignée, et un joint d'étanchéité agencé dans la saignée pour réaliser l'étanchéité entre la bride 20 de support et la bague de centrage. -La portion tubulaire de la bague de centrage comporte une gorge et un joint d'étanchéité disposé dans ladite gorge. -La bague coulissante comporte un épaulement interne contre lequel l'extrémité de l'armature du stator est emmanchée. 25 -La bague de centrage etiou la bague coulissante comporte une rainure périphérique dans laquelle un outil peut être inséré pour faire coulisser la bague coulissante par rapport à la bague de centrage. -L'anneau intercalaire comprend deux demi-coquilles fixées l'unel'autre par des vis. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures sur lesquelles la figure 1 est une vue en coupe selon un plan vertical d'un dispositif de pompage selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe verticale de l'organe mâle; la figure 3 est une vue en perspective de l'organe mâle ; 5 la figure 4 est une vue d'une partie agrandie de la figure 1 illustrant un organe de fixation mâle du rotor accouplé à un organe de fixation femelle du mécanisme de transmission, lorsqu'une bague de verrouillage est en position verrouillée ; la figure 5 est une vue similaire à la figure 4 lorsque la bague de 10 déverrouillage en position déverrouillée ; la figure 6 est une vue en coupe transversale d'une pa ie de la figure 1, le plan de coupe est représenté sur la figure 1 ; la figure 7 est une vue d'une partie agrandie de la figure 1 illustrant un organe de fixation mâle du rotor accouplé à un organe de fixation 15 femelle du mécanisme de transmission, dans un mode de réalisation ne comprenant pas de bague de verrouillage ; la figure 8 est une vue en coupe transversale d'une extrémité stator et d'un conduit monté à l'extrémité de la pompe ; et la figure 9 est une vue de dessus d'une extrémité du stator et du 20 conduit fixe à l'extrémité de la pompe. Dans la description qui va suivre, le dispositif de pompage 1 selon l'invention est défini par rapport à un repère orthogonal direct (x,y,z) illustré sur la figure 1. Ce repère comprend une première direction x, une deuxième direction y et une 25 troisième direction z. La première direction x et la deuxième direction y définissent un plan horizontal. La deuxième y et la. troisième z directions définissent un plan longitudinal. La première x et la troisième z directions définissent un plan transversal. Dans cette description, les termes c, inférieur », c REVENDICATIONS1.-- Dispositif de pompage (1) défini par rapport à un repère orthogonal direct comprenant une première direction (x), une deuxième direction (y) et une troisième direction (z), la première (x) et la deuxième (y) directions définissant un plan horizontal (x,y), la deuxième (y) et la troisième (z) direction définissant un plan longitudinal (y,z), la première (x) et la troisième (z) directions définissant un plan transversal (x,z), le dispositif de pompage (1) comportant - une pompe à cavités progressives (2) comprenant un rotor hélicoïdal (10) ayant un axe directeur parallèle à la deuxième direction (y) ; - un mécanisme de transmission (14) fixé au rotor hélicoïdal (10), le mécanisme de transmission (14) comprenant un organe de fixation parmi un organe male (32) et un organe femelle (34), le rotor (10) comprenant l'autre organe parmi l'organe mâle (32) et l'organe femelle (34); l'organe femelle (34) comportant un carter (74) pourvu d'un évidement axial (80), l'organe mâle (32) comportant une saillie axiale (42); caractérisé en ce que la saillie axiale (42) comprend - une paroi extérieure de verrouillage (62) inclinée d'un angle de verrouillage (0) par rapport au plan horizontal (x,y), ledit angle de verrouillage (0) étant compris entre 5° et 60° ; et - une paroi d'appui proximale (66) parallèle au plan horizontal (x,y) et une paroi de coulissement distale (68) parallèle à la paroi extérieure de verrouillage (62), la paroi d'appui proximale (66) et la paroi de coulissement distale (68) étant opposées à la paroi extérieure de verrouillage (62) ; et en ce que l'évidement axial (80) comprend - une paroi intérieure de coulissement (86) parallèle au plan horizontal (x,y), - une paroi intérieure de verrouillage (90) inclinée dudit angle de verrouillage (0) par rapport au plan horizontal (x,y), la paroi extérieure de verrouillage (62) étant en butée contre la paroi intérieure de verrouillage (90), lorsque l'organe mâle (32) est accouplé à l'organe femelle (34). 17 2.- Dispositif de pompage (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit angle de verrouillage (0) est compris entre 150 et 35 ° et est, de préférence, sensiblement égal à 25°. 5 3.- Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la saillie axiale (42) présente une section radiale de forme polygonale et, de préférence, rectangulaire. 4,- Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 10 dans lequel le rotor (10) comporte l'organe mâle (32). 5.- Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la saillie axiale (42) comporte une embase (36) ayant une paroi transversale de butée (50) et dans lequel le carter (74) est pourvu d'un bord 15 transversal latéral (82), le bord transversal latéral (82) formant un épaulement pour la paroi de butée (50) de l'embase, lorsque l'organe mâle (32) est accouplé à l'organe femelle (34). 6.- Dispositif de pompage (1) selon la revendication 5, dans lequel l'embase (36) 20 possède une paroi inclinée (52) contiguë et alignée axialement à la paroi extérieure de verrouillage (62), ladite paroi inclinée (52) présentant un angle de verrouillage (0) par rapport au plan transversal (x,z) pour autoriser le basculement d'un organe de fixation parmi l'organe mâle (32) et l'organe femelle (34) par rapport à l'autre organe de fixation. 25 7.- Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans laquelle l'embase (36) et le carter (74) présentent une forme extérieure cylindrique, et dans lequel le dispositif de pompage (1) comporte en outre une bague de verrouillage (76) propre à coulisser entre une position de verrouillage 30 dans laquelle la bague de verrouillage (76) est agencée sur au moins une partie de l'embase (36) et sur au moins une partie du carter (74) et une position de déverrouillage dans laquelle la bague de verrouiflage (76) est agencée uniquement autour du carter (74). 18 8.- Dispositif de pompage (1) selon la revendication 7, dans lequel l'embase (36) comporte une gorge (53) et dans lequel l'organe mâle (32) comporte au moins un joint d'étanchéité (54) agencé dans ladite gorge (53), la bague de verrouillage 5 (76) étant disposée au-dessus du joint d'étanchéité (54), lorsque la bague de verrouillage (76) est dans une position de verrouillage. 9.- Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel le carter (74) comporte une gorge (96) et dans lequel l'organe 10 femelle (34) comporte au moins un joint d'étanchéité (98) agencé dans ladite gorge (96), la bague de verrouillage (76) étant disposée au-dessus du joint d'étanchéité (98), lorsque la bague de verrouillage (76) est dans une position de verrouillage. 15 10. Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel l'embase (36) comporte un trou radial (46) et au moins un doigt d'indexage (48) fixé dans ledit trou radial (46), et dans lequel une face interne de la bague de verrouillage (76) comprend une rainure (100) propre à réceptionner une extrémité du doigt d'indexage (48), lorsque la bague de verrouillage (76) est 20 positionnée dans une position de verrouillage. 11.- Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel ia pompe à cavités progressives (2) comporte un stator hélicoïdal (6), une armature (4) logeant le stator (6) et le rotor (10), le dispositif de 25 pompage comporte en outre un conduit (28) fixé à une ouverture (30) de la pompe à cavités progressives ; ledit conduit (28) comprenant : une bague de centrage (102) pourvue d'une portion tubulaire (126) et d'un collet (120) ayant une arête chanfreinée (122) ouverte vers l'extérieur et vers une bague coulissante (104); 30 la bague coulissante (104) montée coulissante sur la portion tubulaire (126) de la bague de centrage, la bague coulissante (104) ayant un bord chanfreiné (132) ouvert vers l'extérieur et vers la bague de centrage (102); E1 anneau intercalaire (106) démontable ayant une première face intérieure oblique (136) posée en appui contre l'arête chanfreinée (122) de la bague de centrage et une deuxième face inférieure oblique (138) posée en appui contre le bord chanfreiné (132) de la 5 bague coulissante. 12. Dispositif de pompage (1) selon la revendication 11, qui comporte en outre un boîtier (18) contenant le mécanisme de transmission (14) et un mécanisme (144) de maintien de la distance entre le conduit (28) et le boîtier (18). 10 13. Dispositif de pompage (1) selon la revendication 12, dans lequel le conduit (28) comprend une bride de support (101) ayant une ouverture traversante (108) et un lamage (110) pratiquée autour de l'ouverture traversante (108), et dans lequel une face transversale (127) de la bague de centrage est propre à être positionnée dans ledit lainage (110). 14. Dispositif de pompage (1) selon la revendication 13, dans lequel la bague de centrage (102) ou de la bride de support (101) comprend une saignée (116), et un joint d'étanchéïté (118) agencé dans la saignée (116) pour réaliser 20 l'étanchéïté entre la bride de support (101) et la bague de centrage (102). 15. Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel la portion tubulaire (126) de la bague de centrage comporte une gorge (128) et un joint d'étanchéité (130) disposé dans ladite Gorge (128). 25 16. Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel la bague coulissante (104) comporte un épaulement interne (134) contre lequel l'extrémité de l'armature (4) du stator est emmanchée. 30 17. Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, dans lequel la bague de centrage (102) et/ou la bague coulissante (104) comporte une rainure périphérique (124) dans laquelle un outil peut être inséré 20 pour faire coulisser la bague coulissante (104) par rapport à la bague de centrage. 18. Dispositif de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 12 à 5 17, dans lequel l'anneau intercalaire (106) comprend deux demi-coquilles (140) fixées l'une à l'aulre par des vis (142).