Groupe électro-pompe L'invention a pour objet un groupe électro- pompe, par exemple pour assurer la circulation du liquide dans une installation de chauffage central.
On sait que dans ces appareils, communément appelés circulateurs ou accélérateurs, on a évité les inconvénients du presse-étoupe d'étanchéité destiné à rendre indépendants le moteur électrique d'entraî nement et le corps de la pompe elle-même, en utili sant un moteur à induction dont le rotor, solidaire de l'arbre du groupe, est entièrement noyé dans le liquide, le stator dudit moteur étant séparé du rotor par une chemise étanche en métal mince. Dans les réalisations connues, l'arbre du groupe est géné ralement tubulaire et repose sur un arbre de cen trage supporté dans un palier ; cette forme d'exé cution nécessite ainsi l'usinage de deux arbres et est donc coûteuse.
De plus, les appareils connus en pratique sont de construction délicate et compliquée, exigeant des emboîtages nombreux rendus étanches par des joints. Le démontage de tels appareils requiert la vidange complète de l'installation quelle que soit la pièce ou élément à réparer ou à remplacer. Enfin, même en consentant une très grande précision d'usi nage, on ne peut garantir un alignement des paliers supportant directement ou indirectement l'arbre d'un tel groupe.
L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Le groupe électro-pompe suivant l'invention est ca ractérisé en ce que l'arbre sur lequel sont montés le rotor de la pompe et celui du moteur électrique est supporté par des paliers dont l'un est directe ment solidaire du fond de la chemise séparatrice étanche et dépasse au-delà de ce fond pour être centré dans un flasque du groupe correspondant au moteur électrique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'invention. La fig. 1 est une coupe longitudinale générale d'un groupe électro-pompe pour installation de chauffage central ou analogue suivant une première forme d'exécution. La fig. 2 est une coupe à plus petite échelle d'une seconde forme d'exécution. La fig. 3 est une coupe partielle d'une troisième forme d'exécution.
Le groupe électro-pompe représenté en fig. 1 comprend un arbre unique 1 sur lequel sont montés les rotors 2 et 3, respectivement de la pompe cen- trifuge et du moteur électrique d'entraînement. Pour fixer les idées, on appellera extrémité arrière de l'arbre celle qui porte le rotor 2 de la pompe et extrémité avant, celle qui porte le rotor 3 du mo teur électrique.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1, le rotor 2 de la pompe est réalisé sous la forme d'un plateau dont la face arrière est pourvue d'ailettes radiales 2a, qui peuvent présenter toute inclinai son et toute courbure appropriées. L'arbre 1 se pro longe au-delà de ce rotor 2 par une portée arrière la qui tourne dans un palier cylindrique ouvert 4 solidaire de la partie centrale 5a d'un flasque arrière 5 et disposé dans un alvéole ménagé dans ledit flasque. Ce flasque 5 est agencé de manière à former le stator de la pompe centrifuge. Il com porte à cet effet une
tubulure d'admission 5b qui débouche dans l'espace compris entre la partie for mant plateau du rotor 2 et le palier 4. D'autre part, ce flasque comporte encore une chambre annulaire de refoulement 5c, conformée en spirale, à la façon connue, et qui débouche dans une tubulure de refou lement<I>5d.</I> Le flasque 5 ne comporte aucune cloison refermant l'espace en avant du rotor 2, mais sim plement une portée annulaire 5e,
de plus grand dia mètre que ce rotor 2 et dont le bord le plus en ar rière est usiné de manière à ne ménager qu'un faible entrefer 6 autour de la périphérie du rotor.
Sur la portée annulaire 5e s'emboîte une bride 7 qui est fixée en place de façon étanche par des vis telles que 8 avec interposition d'un joint d'étan chéité 9. Dans cette bride est montée à force la grande base d'une chemise séparatrice 10 dont le bord est soudé en place de façon étanche comme indiqué en 11.
La chemise 10 est faite, à la façon connue, en une matière mince et étanche, mauvaise conductrice de l'électricité, telle que certains alliages à base de nickel et de chrome. Sur la face avant de son fond est disposée une tête cylindrique 12 pour vue d'une saillie arrière 12a qui traverse ledit fond et qui lui est soudée intérieurement comme indi qué en 13. Pour achever de rendre la tête 12 so lidaire du fond de la chemise 10, on a également soudé la périphérie de cette tête à la face extérieure du fond, comme indiqué en 14.
La tête 12 est alésée axialement et renferme un palier 15 dans lequel tourne une portée lb de l'ex trémité avant de l'arbre 1 au-delà du rotor 3 du mo teur électrique, lequel tourne à jeu aussi réduit que possible à l'intérieur de la chemise 10.
Le groupe représenté en fig. 1 comporte encore une pièce 16 en forme de cloche dont la base s'em boîte sur la face arrière du flasque 5, comme indi qué en 16a, tandis que le fond, perforé, se monte à jeu aussi réduit que possible sur la tête cylindrique 12. Cette pièce 16 renferme le stator 17 du moteur électrique avec ses enroulements 18. Elle comporte sur le côté une plaque à bornes 19 recouverte par un boîtier amovible 20, à la façon connue. Elle est fixée au flasque 5 par le moyen de prisonniers 21 vissés à refus dans ledit flasque et qui, traversant le stator 17 et le fond de la pièce 16, reçoivent des écrous de serrage 22.
Comme montré, le rotor 2 de la pompe centri fuge est solidaire d'un moyeu qui se termine vers l'arrière par contre-plateau 2b destiné à former butée axiale en prenant appui contre un anneau plat 23 monté sur l'extrémité antérieure du palier 4 et maintenu angulairement fixe par le moyen d'un petit goujon 24.
Les extrémités de l'arbre 1 comportent des fentes de tournevis 1c. D'autre part, ces extrémités sont re couvertes par des couvercles 25 qui se montent res pectivement sur la face arrière de la partie centrale 5a du flasque 5 et sur la face avant de la tête 12 par le moyen de vis telles que 26. Un joint d'étan chéité 27 est interposé entre chaque couvercle 25 et la surface contre laquelle il porte, de manière à assurer une étanchéité parfaite.
_ On comprend que l'équipage mobile, constitué par l'arbre 1 et les deux rotors 2 et 3 qu'il porte, tourne dans un espace entièrement isolé de l'exté rieur de façon étanche par la chemise séparatrice 10 et les deux pièces qui en sont solidaires, savoir la bride 7 et la tête 12, de telle sorte qu'on réalise un groupe électro-pompe sans presse-étoupe. L'espace fermé par la chemise séparatrice 10 en avant du ro tor 2 de la pompe est d'ailleurs relié au refoulement de celle-ci par l'entrefer 6 et se trouve donc en sur pression par rapport à l'aspiration de la pompe, ce qui détermine sur le rotor 2 une poussée vers l'ar rière qu'absorbe la butée<I>2b-23.</I>
On notera au surplus qu'il est possible d'accé- der à l'une ou l'autre des deux extrémités de l'arbre 1 du groupe, soit pour vérifier la rotation de cet arbre, soit pour le débloquer, en démontant sim plement l'un des couvercles 25. Certes, quand on a démonté un couvercle l'étanchéité n'est plus as surée de façon absolue, puisque du liquide peut s'échapper à l'extérieur en filtrant dans le jeu obli gatoire ménagé entre l'arbre et ses paliers ; mais cette fuite est de faible importance et peut être tolérée pendant le temps très court nécessaire à l'opération.
La possibilité d'accéder à volonté soit à l'extrémité avant, soit à l'extrémité arrière de l'arbre est d'ailleurs précieuse, car elle permet à l'installateur d'agencer le groupe à la façon qui lui paraît la plus judicieuse, sans avoir à se préoccuper de ménager un accès facile à l'une des extrémités de l'arbre de préférence à l'autre. On remarquera que le palier arrière 4 est disposé dans un alvéole situé de façon telle que ce palier et sa butée se trouvent en avant du canal d'aspiration, ce qui évite tout dépôt boueux sur ledit palier.
L'arbre 1 est porté par ses deux extrémités, ce qui supprime tout porte-à-faux et permet donc un fonctionnement satisfaisant avec des surfaces de portée relativement réduites. Cet arbre, réalisé sous forme pleine, est d'un prix de revient bien inférieur au dispositif d'arbre tubulaire utilisé dans les appa reils connus du genre en question. Cette réalisation, sous forme pleine ne permet évidemment pas de prévoir une circulation d'eau dans les paliers, mais l'expérience montre que cela est sans inconvénient dans la pratique.
Le palier avant 15, supporté par la chemise sé paratrice 10, c'est-à-dire par une pièce de très faible résistance mécanique, susceptible d'être déformée par les chocs ou les efforts anormaux, est centré par la pièce 16 en forme de cloche, qui constitue à la fois flasque et carcasse du moteur électrique et qui, présentant une grande rigidité, maintient donc ce palier dans l'axe du groupe.
Un autre avantage du groupe décrit est qu'il est possible de démonter le stator pour le réviser ou pour le changer sans avoir ni à démonter les raccords de tuyauterie, ni même à vidanger l'ins- tallation de chauffage central ou analogue sur la quelle le groupe est interposé. Il suffit, en effet, de dévisser les écrous 22 et de retirer la pièce 16 en forme de cloche avec le stator fixé à son intérieur.
On notera même que si pour une raison quelconque il est nécessaire d'accéder à l'équipage mobile, cela peut être réalisé sans démontage des tuyauteries, en vidangeant simplement l'installation jusqu'au ni veau du groupe.
En effet, après avoir enlevé la pièce 16 on peut dévisser les vis 8 et retirer la cheville séparatrice 10 pour dégager l'arbre 1 et les pièces qu'il porte. Il est même possible en pareil cas de remplacer momentanément la bride 7 par une bride pleine de manière à permettre de faire fonc tionner l'installation sans groupe électro-pompe lors que la chose est possible, par exemple dans le cas d'une installation de chauffage central susceptible de fonctionner par thermosiphon ou dans le cas d'une installation comportant plusieurs groupes électro-pompes en parallèle ou en série.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 2, l'arbre 1 est supporté, d'une part, par le palier 15 solidaire du fond de la chemise 10 et, d'autre part, par un palier 104 solidaire d'un flasque intérieur 128, de forme circulaire, disposé en avant du ro tor 102 de la pompe. Ce flasque intérieur 128 est engagé à jeu réduit dans un contre-alésage prati qué dans l'alésage qui détermine la portée annulaire Se du flasque de la pompe.
Ce flasque intérieur 128 comporte au voisinage de sa périphérie un épaulement annulaire 128a de diamètre extérieur approximativement égal au diamètre intérieur de l'alésage de la bride 7, de telle manière que cet épaulement 128a se trouve parfaitement centré par rapport à la chemise 10. La fixation de la bride 7 assure en même temps le pinçage et le serrage du flasque intérieur 128 dont le palier 104 se trouve ainsi parfaitement en ligne avec le palier avant 15. Comme dans la forme d'exécution de la fig. 1, l'arbre 1 est solidaire d'une butée mobile 129 pre nant appui contre une butée fixe correspondante, so lidaire dans ce cas du flasque intérieur 128.
Le rotor 102 de la pompe est fixé en bout de l'arbre 1 au moyen d'une vis 130.A titre d'exemple de va riante, on a représenté sur cette même fig. 2 un bouchon d'extrémité 125 directement vissé, avec interposition d'un joint d'étanchéité 27, sur une partie filetée de la tête 112 qui maintient le palier avant 15.
La forme d'exécution de la fig. 3 ne se distingue de celle de la fig. 2 qu'en ce qui concerne le mode de centrage du flasque intérieur qui supporte le palier arrière de l'arbre 1 du groupe. Ce palier 204 est fixé au centre d'un flasque intérieur 228 dont le diamètre extérieur correspond approximati vement au diamètre intérieur du contre-alésage pra tiqué dans la portée annulaire Se, de telle manière que ce flasque soit automatiquement centré et serré en place lors de la fixation de la bride 7 au moyen des vis 8.
Dans cette forme d'exécution, le rotor 202 de la pompe est fixé en bout de l'arbre 1 au moyen d'un chapeau 231 vissé sur l'extrémité filetée dudit arbre.
On comprend que quelle que soit la forme d'exé cution adoptée pour le maintien du palier arrière 4, 104 ou 204, son alignement avec le palier avant 15 est rigoureusement exact. Le palier 4 est monté dans un alésage coaxial usiné sur la même pièce que celle présentant l'alésage utilisé pour centrer et maintenir l'ensemble bride-chemise dont est soli daire le palier opposé 15. De même, les paliers 104 ou 204 se trouvent automatiquement centrés dans le contre-alésage pratiqué dans la portée annulaire Se et servant à la fois au centrage de la bride 7 et du flasque 128 ou 228.
La pompe du groupe peut être quelconque, no tamment centrifuge ou hélico-centrifuge. La chemise 10 pourrait être fixée sur sa bride 7 par sertissage.