EP2986821B1

EP2986821B1 - Pompe à vide rotative à palettes

Info

Publication number: EP2986821B1
Application number: EP13718174.9A
Authority: EP
Inventors: Christian Schaller; Didier MÜLLER
Original assignee: Ateliers Busch SA
Current assignee: Ateliers Busch SA
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2020-12-30
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: AU2013387156B2; RU2015149295A; PL2986821T3; AU2013387156A1; KR102035838B1; WO2014169962A1; JP2016519243A; CN105121784A; RU2641409C2; EP2986821A1; BR112015026027A2; TWI660128B; DK2986821T3; TW201510372A; HK1214325A1; ES2854989T3; KR20160002963A; CA2907899A1; CA2907899C; BR112015026027B1

Description

Domaine technique de l'invention

L'invention concerne une pompe à vide rotative à palettes convenant particulièrement à des utilisations dans l'industrie dans laquelle il est nécessaire de respecter certaines règles d'hygiène tant lors du fonctionnement de la pompe qu'en ce qui concerne les services de nettoyage.

Arrière-plan de l'invention

Les pompes à vide rotatives à palettes existent depuis longtemps. Dans de telles pompes, le rotor est muni de plusieurs lames (dénommées « palettes ») qui coulissent radialement et qui assurent le transfert de l'air pompé.
Dans la demande de brevet européen publiée sous le numéro EP 0 166 807 est décrit un exemple d'une telle pompe. Comme on peut le voir notamment sur la figure 1 de ce document, une pompe à palettes « classique » est pourvue à de nombreux endroits sur sa surface extérieure d'ailettes, qui peuvent former des zones de rétention de liquides ou de solides ou empêcher l'écoulement naturel. Ceci rend ce type de pompe peu adapté voire complètement inadapté à un certain nombre d'applications.
En effet, des liquides ou solides peuvent se déposer et stagner dans lesdites zones de rétention sur la surface de la pompe et donner ainsi lieu à des développements d'organismes pathogènes (champignons, bactéries, etc.) ce qui induit des risques de contamination.
Le document WO2012/076204 de la demanderesse décrit par ailleurs une pompe qui n'est plus une pompe à palettes lubrifiées, mais une pompe sèche du type à vis, dépourvue d'huile. Les rotors de pompage y sont logés dans un cylindre dont l'enveloppe externe est lisse, mais ne présente ainsi plus aucune ailette de refroidissement contrairement à celle du document EP0166807 mentionné ci-dessus. Le document US20100183467 décrit un exemple de pompe à vide portable.

Exposé sommaire de l'invention

Le but majeur de l'invention est donc de proposer une pompe à vide rotative à palettes qui ne présente pas les inconvénients susmentionnés et qui est notamment apte à être utilisée dans les environnements soumis à des normes strictes d'hygiène.
Ce but est atteint au moyen d'une pompe à vide rotative à palettes telle que définie par les termes de la première revendication. La pompe a comme particularité que toutes les surfaces de la pompe visibles depuis le haut sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. En particulier, cette pompe peut, au moins sur une partie, être munie de moyens de protection dépourvus de surfaces ou creux susceptibles de retenir des liquides ou des solides.
Une telle pompe a en outre l'avantage d'être facile à nettoyer. Elle convient ainsi tout à fait à des utilisations dans des industries dans lesquelles il est nécessaire de respecter certaines règles d'hygiène.

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont maintenant être décrits en détail dans l'exposé suivant qui est donné en référence aux figures annexées, lesquelles représentent schématiquement :

figure 1 : une pompe à vide rotative à palettes selon l'art antérieur à l'invention ;
figure 2 : la pompe selon la figure 1, rendue conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ;
figures 3, 4 et 5 : des vues en perspective de face, de dos et de face après pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre, d'une pompe selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
figures 6, 7 et 8 : des vues, correspondant respectivement à celles des figures 3, 4 et 5, de la pompe selon le deuxième mode de réalisation, équipée d'un séparateur de brouillard d'huile.

Exposé détaillé de l'invention

Comme déjà mentionné, la pompe à vide rotative à palettes selon l'invention est caractérisée en ce que toutes ses surfaces visibles depuis le haut sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. De telles surfaces, qui sont nécessairement extérieures, peuvent être formées par des ailettes de refroidissement et elles sont situées sur la moitié supérieure de la pompe à vide, étant donné que les surfaces situées sur la moitié inférieure de la pompe à vide ne peuvent, en raison de la gravité, retenir un liquide ou un solide. A cet endroit, il semble important de préciser que les adjectifs « supérieur » et « inférieur » utilisés dans le présent texte (et ceci tant dans la description que dans les revendications) se réfèrent à la position normale de la pompe lorsqu'elle est en fonctionnement ou prête à fonctionner.
Pour réaliser les surfaces supérieures dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides, il est notamment possible de façonner la partie supérieure des surfaces d'une manière lisse. Ceci peut se faire lors de la production des parties constituantes de la pompe, donc p.ex. lors de l'usinage des parois extérieures de la chambre de pompage.
Alternativement, la pompe peut aussi, au moins sur une partie, être munie de moyens de protection de la surface supérieure. Ces moyens de protection doivent également être dépourvus de creux, par exemple des rainures, situés sur la moitié supérieure de la pompe à vide et à l'intérieur desquels des liquides ou des solides pourraient stagner.

Premier mode de réalisation

Pour prendre connaissance d'un premier mode de réalisation de l'invention, on peut commencer par se reporter à la figure 1 qui représente une pompe à vide rotative à palettes selon l'art antérieur.
Cette pompe comporte notamment un moteur d'entraînement, en l'occurence un moteur asynchrone qui est refroidi à l'air. Bien entendu, il serait possible d'utiliser un autre type de moteur, y compris un moteur refroidi à l'eau, suivant le modèle. Ce moteur est couplé à une chambre de pompage 2, en vue d'entraîner le rotor de cette dernière en rotation, afin que la pompe puisse remplir sa fonction de pompage. Un cylindre intermédiaire V2 connecte le moteur d'entraînement à la chambre de pompage 2 et il contient normalement les éléments de connexion entre le moteur d'entraînement et la chambre de pompage 2.
Cette chambre de pompage 2 est connue en soi, elle comporte généralement un rotor qui est logé dans un alésage cylindrique et qui porte des palettes.
La chambre de pompage 2 peut être alimentée en huile, c'est-à-dire qu'il est alors prévu un système de circulation d'huile pour lubrifier, assurer l'étanchéité et permettre l'échange de chaleur.
Cette huile est séparée des gaz pompés dans un séparateur de brouillard d'huile (non représenté sur la figure), de manière à ce que l'air sortant par la sortie 3 puisse être débarrassé de l'huile qu'il contient avant d'être refoulé dans l'atmosphère.
La chambre de pompage 2 est également connectée à un échangeur de chaleur V1 avec un ventilateur intégré (non représenté) qui sert à refroidir la chambre de pompage 2 qui se réchauffe pendant le fonctionnement de la pompe.
Le moteur d'entraînement 1 et la chambre de pompage 2 sont de préférence reliés de manière amovible, ce qui permet de remplacer l'un ou l'autre en cas de panne.
Comme on le voit clairement sur la figure 1, la chambre de pompage 2 et le moteur d'entraînement 1 comportent sur leurs pourtours des ailettes de refroidissement 5. Ce sont principalement ces ailettes qui font que cette pompe selon l'art antérieur ne peut convenir à une utilisation dans un domaine requérant le respect de certaines règles d'hygiène et une facilité de nettoyage sur place, car comme cela a été expliqué précédemment les ailettes peuvent retenir des liquides ou des solides.
C'est pourquoi, selon l'invention, dont on peut voir le premier mode de réalisation en se référant à la figure 2, il a été prévu que toutes les surfaces supérieures de la pompe, donc toutes les surfaces visibles depuis le haut, sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides. Comme on peut s'apercevoir en analysant la figure 2, il est possible d'obtenir de telles surfaces lisses soit en les formant de manière à ce qu'elles ne comportent pas d'éléments qui sont susceptibles de retenir des liquides ou des solides, soit en prévoyant des moyens de protection, dépourvus eux-mêmes de surfaces ou creux susceptibles de retenir des liquides ou des solides.
Sur la figure 2, on voit que la surface supérieure d'une partie de la pompe (notamment la partie de la chambre de pompage 2) comprend uniquement les surfaces lisses. Ces surfaces ne comprennent donc pas d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides de manière à permettre un écoulement naturel de tout liquide ou glissement naturel de tout solide qui pourraient tomber sur la pompe. Aussi, la figure 2 montre en même temps l'autre possibilité pour réaliser la caractéristique distinctive de la présente invention, donc les moyens de protection 6 qui sont assimilables à un capot, c'est-à-dire qu'ils présentent sensiblement la forme d'un demi-cylindre recouvrant dans ce cas la partie supérieure du moteur d'entraînement 1. Bien entendu, il serait également possible de réaliser une pompe dans l'esprit de la présente invention dans laquelle les moyens de protection 6 seraient positionnés dans une autre partie de la pompe, p.ex. sur la chambre de pompage 2.
Par « partie supérieure » on se réfère ici, comme précédemment, au cas où la pompe selon la présente invention est disposée horizontalement, c'est-à-dire lorsque l'axe de rotation du moteur d'entraînement 1 et l'axe de rotation du rotor de la chambre de pompage 2, qui sont généralement confondus, sont parallèles au sol, les supports 13 et 14 de la pompe reposant alors normalement sur le sol (ou un support parallèle au sol).
L'utilisation ci-dessus de l'adverbe « sensiblement » signifie que le demi-cylindre 6 a une forme qui est évidemment adaptée au moteur d'entraînement 1, par exemple en comportant une découpe permettant au boîtier électrique 7 de saillir.
Comme cela ressort de la figure 2, le demi-cylindre 6 ne recouvre que les ailettes supérieures 5 du moteur d'entraînement, les ailettes inférieures 16 apparaissant alors dans la partie inférieure du moteur d'entraînement 1.
De préférence, le demi-cylindre 6 est amovible, ce qui a l'avantage qu'il est facilement possible d'accéder au moteur d'entraînement 1 dans le cas de contrôle et de nettoyage approfondi.
Il est préférable également de prévoir qu'au moins certaines et idéalement toutes les surfaces supérieures du moteur d'entraînement 1 et/ou de la chambre de pompage 2, c'est-à-dire celles qui sont visibles depuis le dessus de la pompe, soient inclinées vers le bas, de façon à permettre l'élimination, par écoulement des liquides, ou par glissement des solides pendant le nettoyage, lorsque ces liquides ou solides sont présents sur ces surfaces.
Comme exemples de surfaces supérieures, on peut citer celles désignées sur la figure 2 par les numéros de référence 8, 9, 10 et 11 pour la chambre de pompage 2 et par les numéros de référence 12 et 15 pour le moteur d'entraînement 1.
L'inclinaison des surfaces concernées est de préférence d'au moins 5 degrés par rapport au sol, lorsque les supports 13 et 14 reposent sur le sol.
De préférence, on prévoit également que le séparateur de brouillard d'huile comporte un bloc-support commun au filtre et à l'échangeur thermique pour l'huile ce qui le rend compact, accessible et facilement nettoyable.

Deuxième mode de réalisation

Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 3 à 7.
Comme on peut le voir sur ces figures, la pompe à vide rotative à palettes comporte une chambre de pompage 2 qui peut être comme celle des figures 1 et 2 et qui est connectée à un moteur d'entraînement 17. Celui-ci a la particularité de comprendre une double enveloppe ayant une partie externe formée d'un cylindre 18, visible sur la figure 3, dont la totalité ou la quasi-totalité est lisse du côté extérieur. La partie interne de cette double enveloppe, qui est en fait le carter du moteur non visible sur la figure 3, contient de façon connue, les composants habituels d'un moteur de pompe à vide rotative à palettes, qui peut être un moteur asynchrone.
De préférence, la surface extérieure du cylindre 18 est lisse, contrairement au premier mode de réalisation où la surface extérieure (cf. figure 2) est généralement pourvue d'ailettes 16 de refroidissement.
Le cylindre 18 est espacé du carter (lisse ou non) de manière à former un espace dans lequel un fluide de refroidissement tel qu'un liquide, en particulier de l'eau, peut circuler, en entrant et sortant par les orifices 19 et 20.
L'avantage d'un refroidissement à l'eau est qu'il permet l'extraction de la chaleur générée par le moteur d'entraînement 17, sans avoir recours aux ailettes 16 (de la figure 2), dont la surface permet l'échange de la chaleur avec l'air.
De préférence, le cylindre 18 est borgne, c'est-à-dire fermé à son extrémité libre, ce qui facilite le nettoyage de la pompe.
En général, dans ce mode de réalisation, le cylindre 18 n'est pas amovible car il est fixé au carter du moteur d'entraînement 17. Cependant, il serait également possible de prévoir un mode particulier de réalisation de la présente invention dans laquelle le cylindre 18 est également amovible.
Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, il est avantageux de prévoir l'inclinaison de certaines et de préférences toutes les surfaces supérieures telles que les surfaces 8, 9, 10, 11, 15, 21, 22 et 23.
Aussi, il est usuel, en cas d'utilisation d'une chambre de pompage 2 à palettes lubrifiées, de prévoir un séparateur de brouillard d'huile comme celui visible sur les figures 6, 7 et 8. Avantageusement, ce séparateur comporte un bloc-support commun au filtre et à l'échangeur thermique pour l'huile 25, ce qui le rend compact, accessible et facilement nettoyable.
La description qui vient d'être donnée est celle de plusieurs modes de réalisation du dispositif selon l'invention, ne limitant cependant pas la portée de l'invention qui est en première ligne définie par les revendications.
L'homme du métier réalisera les possibilités de développement, de modifications et d'applications de la pompe selon la présente invention, et en particulier dans d'autres domaines dans lesquels il est important de respecter des niveaux accrus d'hygiène.

Claims

Pompe à vide rotative à palettes, comprenant un moteur d'entraînement (1, 17) coopérant avec une chambre de pompage à vide à palettes (2), dans laquelle toutes les surfaces situées sur la moitié supérieure de la pompe sont agencées de manière à ce qu'elles soient dépourvues d'éléments susceptibles de retenir des liquides ou des solides, et telle que :
- soit la pompe est, au moins sur une partie, munie de moyens de protection (6) amovibles dépourvus de surfaces ou creux susceptibles de retenir des liquides ou des solides,

- soit ledit moteur d'entraînement (17) comprend une double enveloppe avec une partie externe formée d'un cylindre (18) et est un moteur asynchrone à refroidissement à eau ayant un carter formant avec le cylindre (18) un espace dans lequel un fluide de refroidissement peut circuler,
caractérisée en ce que toutes les surfaces supérieures du moteur d'entraînement (1, 17) et/ou de la chambre de pompage (2) sont inclinées vers le bas.
Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de protection présentent sensiblement la forme d'un demi-cylindre (6) recouvrant au moins une partie supérieure de la pompe.
Pompe à vide rotative à palettes selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle les moyens de protection (6) sont positionnés uniquement au niveau du moteur d'entraînement (1).
Pompe à vide rotative à palettes selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le moteur d'entraînement (1) est un moteur asynchrone à refroidissement à air.
Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication 1, dans laquelle ledit cylindre (18) est un cylindre borgne.
Pompe à vide rotative à palettes selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les palettes sont lubrifiées à l'huile.
Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication précédente, dans laquelle la chambre de pompage (2) est reliée à un séparateur de brouillard d'huile (24).
Pompe à vide rotative à palettes selon la revendication précédente, dans laquelle le séparateur de brouillard d'huile (24) comporte un bloc-support (25) commun au filtre et à l'échangeur thermique pour l'huile.