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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517755A1
Family ID 4690440
Probable Assignee Boc Group Plc
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title POMPE MECANIQUE PERFECTIONNEE A VIDE POUSSE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE MECANIQUE PERFECTIONNEE A VIDE POUSSE.
LADITE POMPE COMPORTE UNE CHAMBRE DE POMPAGE 2 POUVANT ETRE PARCOURUE
PAR UN FLUIDE ET DANS LAQUELLE S'ETENDENT DEUX AXES 3 QUI SUPPORTENT
CHACUN AU MOINS DEUX ROTORS 5, 6 EN PRISE PAR GRIFFES ET ASSUJETTIS EN
ROTATION A LEUR AXE RESPECTIF. CHAQUE ROTOR 5, 6 FAIT PARTIE D'UNE
PAIRE DE ROTORS COMPLEMENTAIRES OCCUPANT UN COMPARTIMENT INDIVIDUEL
DANS LA CHAMBRE 2. CHAQUE ROTOR 6 DE LA PAIRE SITUEE DANS L'UN DES
COMPARTIMENTS EST CALE SUR SON AXE 3 DANS UNE ORIENTATION INVERSEE PAR
RAPPORT AUX ROTORS 5 DE LA PAIRE ASSOCIEE DANS LE COMPARTIMENT
ADJACENT.
APPLICATION NOTAMMENT AUX POMPES MECANIQUES A VIDE POUSSE DANS
L'INDUSTRIE ALIMENTAIRE.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention se rapporte a des pompes mecaniques et en
particulier, a des pompes mecaniques de grandes dimensions,
fonctionnant sans huile et sous vide pousse. Dans un certain nombre de
branches industrielles, par exemple dans l'industrie de preparatiori
des aliments, il est essentiel que de l'air et d'autres gaz delivres
par des pompes ou compresseurs mecaniques soient exempts d'huile
et de particules.
En vue d'ameliorer le rendement de telles pompes, il est connu
d'equiper des pompes a plusieurs etages de rotors du type a
cooperation mutuelle "par griffes" a l'etage de
sortie et a l'etage immediatement contigu a ce dernier.
De telles pompes a plusieurs etages transmettent des volumes
de gaz considerables et une nouvelle expansion dans la cylin-
dree de l'etage precedent peut se produire si elle n'est pas empechee
par un clapet anti-retour situe entre les etages Des clapets de ce
type sont toute-fois desavantageux du fait qu'ils ont tendance a
compliquer la conception de
la pompe.
La presente invention vise a proposer une pompe mecanique efficace du
fait qu'elle peut atteindre un vide pousse compare a une faible
puissance d'entree, qu'elle est d'une conception relativement simple
et qu'elle ne necessite
pas de clapets anti-retour entre les etages.
Selon les caracteristiques essentielles de la pompe mecanique de
l'invention, cette dernier presente une chambre de pompage ayant un
orifice d'admission et un orifice de sortie afin d'etre parcourue par
un fluide devant etre
pompe, ainsi qu'une paire d'axes qui, s'etendant a l'inte-
rieur de ladite chambre de pompage, supportent chacun en tandem au
moins deux rotors du type a cooperation"par griffes" assujettis en
rotation a leur axe respectif, chaque rotor
faisant partie d'une paire de rotors complementaires; cha-
que paire de rotors complementaires occupe un compartiment
individuel dans la chambre de pompage, les compartiments ad-
jacents etant separes par une cloison; et chaque rotor
de ladite paire de rotors complementaires dans l'un des com-
partiments est cale sur son axe dans une orientation inver-
see par rapport aux rotors de la paire associee dans le com-
partiment adjacent.
Un avantage de la pompe mecanique telle que de-
finie ci-dessus reside dans le fait que l'agencement des paires de
rotors, dans des orientations inversees a des etages ou dans des
compartimentsadjacents, permet un transfert direct des gaz de l'un des
etages a l'etage suivant grace a
un orifice de transfert dans la cloison separant les compar-
l O timents ou etages adjacents, avec un volume minimal entre les
etages La sortie de l'un des etages,d'un cote de la
cloison entre deux etages,devient l'entree de l'etage sui-
vant de l'autre cote de ladite cloison.
L'invention va a present etre decrite plus en detail a titre d'exemple
hullement limitatif, en regard des dessins annexes sur lesquels: la'
figure 1 est une coupe longitudinale d'une pompe mecanique
la figure 2 est une coupe transversale du pre-
mier etage ou etage d'admission de la pompe mecanique de la figure 1
la figure 3 est une coupe selon la ligne A-A de la figure 2; la figure
4 est une coupe transversale de l'etage intermediaire de la pompe
mecanique de la figure 1 la figure 5 est une coupe selon la ligne B-B
de la figure 4 la figure 6 est une coupe transversale de l'etage final
ou etage de sortie de la pompe mecanique de la figure l; la figure 7
est une coupe selon la ligne C-C de la figure 6; et la figure 8 est
une vue en perspective illustrant
la relation entre les rotors faisant partie des etages res-
pectifs d'admission, intermediaire et de sortie de la pompe
mecanique de la figure 1.
Comme le montre la figure 1, une pompe mecanique
1 presente une chambre de pompage 2 dans laquelle sont en-
gages deux axes paralleles 3 Chaque axe 3 supporte trois rotors 4, 5
et 6 assujettis en rotation audit axe Les rotors 4, 5 et 6 sont
agences en paires complementaires et -ces paires sont disposees en
tandem sur leurs axes respectifs 3 La chambre de pompage 2 est
subdivisee,par des cloisons 8 et 9,en trois compartiments distincts
10, il et 12 oc-
cupes chacun par une paire de rotors.
A son extremite de droite (comme illustre), chaque axe 3 supporte un
engrenage de distribution 13 et, a son extremite de gauche (comme
illustre), l'un des axes 3 peut etre entraine par un moteur au moyen
d'un dispositif d'accouplement hydraulique (nonrepresente), d'une
maniere
connue dans l'art anterieur.
En observant les figures 2 et 3, on voit que les rotors 4 places dans
le compartiment 10 sont en forme de 8 ou du type
Roots et qu'ils font partie du premier etage ou etage d'admis-
sion de la pompe l aplusieurs etages.
Le-s configurations donnees aux rotors 4 assurent a ces derniers un
"volume minimal transfere" Cela signifie
qu'e les formes des rotors associes 4 sont telles que, lors-
que ces derniers cooperent, le volume de gaz,qui est em-
prisonne du cote echappement de ces rotors et qui est rame-
ne du cote admission desdits rotorsest maintenu a un mi-
nimum pratique Cela est important car, si des poches de gaz sont
transferees du cote echappement au cote admission des rotors, ces
poches de gaz accusent une tendance a l'expansion et elles reduisent
le rendement volumetrique de
la pompe.
Il est prevu un orifice d'admission 15 dans la
chambre de pompage 2 et, comme illustre, cet orifice com-
munique avec le compartiment 10, cependant qu'un orifice
16 assurant la sortie dudit compartiment 10 ou etage d'ad-
mission, est menage dans la cloison 9 -
Un clapet de decharge 50 est prevu a l'etage
d'admission pour la raison qui sera-exposee ci-apres.
En observant les figures 4 a 8, les rotors 5 et 6 loges dans les
compartiments Il et 12, respectivement, sont du type a cooperation
mutuelle "par griffes" Les rotors 5 dans le compartiment h forment le
deuxieme etage ou etage intermediaire de la pompe 1, tandis que les
rotors 6 dans le compartiment 12 forment le troisieme eta-
ge ou etage d'echappement ou de sortie de ladite pompe 1.
On fera observer que l'orientation des rotors 5 est telle qu'une
pointe 20 de chaque griffe de rotor est tournee vers la droite (comme
illustre sur la figure 4), cependant que l'orientation des rotors 6
est telle qu'une pointe 21 de chaque griffe-de rotor est tournee vers
la gauche (comme le montre la figure 6) En d'autres termes,
l'orientation des rotors 6 est inversee par rapport a celle
des rotors 5.
La cloison 8 marquant la delimitation entre les etages intermediaire
et de sortie presente une boutonniere curviligne 22 qui constitue en
partie la sortie de l'etage
intermediaire et, en partie, l'entree dans l'etage de sor-
tie Cette boutonniere traversante 22 est etagee en 23 pour
former un ca Ral 24 sur la face de droite de la cloison (com-
me illustre sur la figure 5) Cette boutonniere 22 est etagee de
maniere analogue en 25 pour former un canal 26 sur la face de gauche
de la cloison 8 Le canal 26 et la
boutonniere 22 constitue l'entree dans l'etage de sortie.
Un orifice d'evacuation 30, partant de l'etage
de sortie, se presente sous la forme d'une boutonniere cur-
viligne menagee dans une paroi extreme 31 delimitant le
compartiment 12 conjointement a la cloison 8 Par l'interme-
diaire d'un clapet anti-retour 33, cet orifice d'evacua-
tion 30 communique avec un raccord de sortie 32 de la pom-
pe 1. Dans la cloison 8, se trouve aussi un passage
40 qui relie un orifice d'entree 42 a l'etage de sortie.
L'orifice d'entree 42 constitue un raccord pour l'admis-
sion d'un tampon d'air.
En service, lorsqu'un moteur entraine l'un des axes 3 au moyen de
l'engrenage de distribution 13, les deux axes 3 sont menes en
synchronisme et, de ce fait,
ils entrainent les differentes paires de rotors d'une ma-
niere synchrone.
Le fluide devant etre pompe penetre, en empr-un-
tant l'orifice d'admission 15, dans l'etage d'admission o
17755
il est izo Nt'i Puis il sort vers l'etage intermediaire en
empruntant l'orifice de sortie 16 Dans cet etage interme-
diaire, son pompage se poursuit, puis, en empruntant la boutonniere 22
il sort vers l'etage final de sortie o il s'echappe par
l'intermediaire de l'orifice d'evacua- Ition 3 f, du clapet
anti-retour 33 et du raccord de sortie 32.
Lorsque la pompe 1 est utilisee dans des condi-
tions de vide pousse, la cylindree des rotors 6 est prin-
cipalement a une basse pression et les gaz qui s'echappent de
l'orifice de sortie 32 ont tendance a etre reintroduits dans cette
cylindree, a moins qu'ils en soient empeches
par le clapet anti-retour 33.
Le raccord (orifice) 42 permet l'introduction _s d 7 urn Lampon d'air
dans la cylindree de l'etage de sortie
lorsqu'il est sole de son orifice d'entree Lors du pom-
page de vapeur, le tampon d'air est comprime-avec cette vapeur et il
permet ainsi de delivrer a l'atmosphere le
melange air-vapeur avant que ladite vapeur se soit con-
2 G dennee, En outre, ce tampon d'air peut aussi etre utilise
pour refouler des gaz chauds du cote evacuation de la cy-
lindree de l'etage de sortie.
Le clapet de decharge 50 est monte dans le
premier etage, etant donne que ce premier etage est sou-
vent d'un volume deplace superieur a ceux des etages in-
termediaire et de sortie.
Le clapet de decharge 50 a pour fonction d'em-
pecher une pression excessive de se developper entre deux etages. La
pompe telle que decrite ci-avant ne comporte pas de clapets
anti-retour dans les cloisons separant les differents compartiments ou
etages de la pompe Le fait d'inverser les orientations respectives des
deux paires
de rotors du type a cooperation"par griffes"permet de trans-
ferer des gaz de l'un des etages a l'etage suivant par l'intermediaire
d'un orifice de transfert menage dans la cloison entre deux etages,
avec un volume minimal entre ces deux etages En effet, la sortie de
l'un des etages devient
l'entree de l'etage immediatement adjacent.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees a
la pompe decrite et representee,
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Pompe mecanique caracterisee par le fait qu'elle comporte une
chambre de pompage ( 2) ayant un orifice d'admission ( 15) et un
orifice de sortie ( 16) afin d'etre parcourue par un fluide devant
etre pompe, ainsi qu'une paires d'axes ( 3) paralleles qui, s'etendant
a l'interieur de ladite chambre de pompage ( 2) supportent chacun en
tandem au moins
deux rotors ( 5, 6) du type a cooperation par griffes assujet-
tis en rotation a leur axe respectif, chaque rotor ( 5; 6) faisant
partie d'une paire de rotors complementaires ( 5, 6); par le fait que
chaque paire de rotors complementaires occupe un compartiment
individuel'(ll; 12) dans la chambre de pompage ( 2), les compartiments
adjacents ( 11, 12) etant separes par une cloison ( 8); et par le fait
que chaque rotor ( 6) de ladite paire de rotors complementaires dans
l'un ( 12) desdits compartiments, est cale sur son axe ( 3) dans une
orientation inversee par rapport aux rotors ( 5) de la
paire associee dans le compartiment adjacent ( 11).
2 Pompe mecanique selon la revendication 1, 2 O caracterisee par le
fait que la cloison ( 8) comporte une
boutonniere curviligne traversante ( 22) qui assure le pas-
sage du fluide entre l'un des compartiment et le comparti-
ment immediatement adjacent.
3 Pompe mecanique selon l'une des revendica-
tions 1 et 2, caracterisee par le fait qu'un clapet an ti-.
retour ( 33) est place a l'orifice d'evacuation ( 30) de la chambre de
pompage ( 2) afin de commander le passage du
fluide par cet orifice d'evacuation.
4 Pompe mecanique sel-on l'une quelconque des
revendications 1 a 3, caracterisee par le fait qu'elle
comporte un organe ( 42) d'admission d'un tampon d'air dans le
compartiment de ladite pompe immediatement adjacent a
l'orifice d'evacuation de la chambre de pompage ( 2).
Pompe mecanique selon l'une quelconque des
revendications 1 a 4, caracterisee par le fait qu'un rotor
supplementaire ( 4) est cale sur chaque axe ( 3) en tandem
avec les deux rotors ( 5, 6) prevus au minimum, ce rotor sup-
plementaire ( 4) etant du type Roots et faisant partie d'une i 7755
paire de rotors complementaires logee dans un compartiment
immediatement adjacent a l'orifice d'admission dans la
chambre de pompage ( 2).
6 Pompe mecanique selon la revendication 5, caracterisee par le fait
qu'un clapet de decharge ( 50) se trouve dans le compartiment occupe
par la paire de rotors
du type Roots.
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