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WO1992006300A1 - Centrifugal motor-driven pump - Google Patents

Centrifugal motor-driven pump Download PDF

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Publication number
WO1992006300A1
WO1992006300A1 PCT/FR1991/000781 FR9100781W WO9206300A1 WO 1992006300 A1 WO1992006300 A1 WO 1992006300A1 FR 9100781 W FR9100781 W FR 9100781W WO 9206300 A1 WO9206300 A1 WO 9206300A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
impeller
motor
hub
flywheel
crank pin
Prior art date
Application number
PCT/FR1991/000781
Other languages
French (fr)
Inventor
Laurent Bourdelain
Joël COUSIN
Original Assignee
Societe Electromecanique Du Nivernais Selni
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Electromecanique Du Nivernais Selni filed Critical Societe Electromecanique Du Nivernais Selni
Priority to DE69108250T priority Critical patent/DE69108250T2/en
Priority to EP91917782A priority patent/EP0551370B1/en
Publication of WO1992006300A1 publication Critical patent/WO1992006300A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling

Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal motor pump.
  • centrifugal motor pump In a household appliance, a centrifugal motor pump often serves as a liquid circulation pump such as a drain pump.
  • a centrifugal motor pump usually includes a centrifugal pump and an electric drive motor.
  • This electric motor can be a synchronous, asynchronous, universal motor or an electric motor of another known type. When this electric motor is a motor
  • centrifugal motor pumps include a cylindrical tip provided with an axial terminal lug, firmly fixed on one end of the shaft of their synchronous drive motor 5 and a hub of their impeller mounted movably on this cylindrical tip. its toroidal hollow interrupted by a stopper covers the lug of this nozzle.
  • the motor pumps centrifugal units comprise on the one hand in its impeller a hub provided at its end oriented towards the drive motor, with a cylindrical axial flange forming a flat cylindrical recess and a radial projection in the periphery of this recess adjacent to this rim and serving as a stop, and on the other hand on the part of the shaft of its drive motor receiving this hub and surrounded by this hollow, a fixed flat central cam which cooperates with the stop in the hollow of this hub to define limits for free rotation of the drive motor shaft in the hollow of this hub.
  • the impact between this flat central cam and this stop is usually violent. No means are however provided in these pumps to absorb this shock.
  • the present invention aimed at avoiding the drawbacks mentioned above makes it possible to produce an economical centrifugal motor pump, silent in its operation and having a good engine torque at start-up making the operation of the motor pump reliable especially when its drive motor is an electric motor. synchronous.
  • a centrifugal motor pump fitted with an impeller mounted with mobility limited in rotation, on one end of a shaft of the rotor of an electric drive motor is characterized in that it comprises between the rotor shaft of the drive motor and the impeller a movement transmission delay system comprising on the one hand a circular drive wheel fixed on one end of this rotor shaft and on the other hand an axial crank pin integral of a hub of this impeller, art artlanting over an area with a large radius of this flywheel and performing a free stroke, before a clutch with this flywheel.
  • FIG. 1 shows a schematic partial view in section of a centrifugal motor pump showing a centrifugal pump whose impeller is driven by a synchronous electric motor with permanent magnets;
  • FIG. 2 shows a partial schematic view, in cross section along a plane II -II of the motor pump of Figure 1 showing a motion transmission delay system between the drive motor shaft and the impeller the pump ;
  • FIG. 3 shows a schematic end view of the motor pump impeller of Figure 1;
  • FIG. 4 shows a partial schematic sectional view along a plane IV-IV of the impeller of Figure 3;
  • - Figure 5 shows a schematic end view of a circular flywheel for driving the impeller of Figure 3 intended to be mounted on one end of the motor shaft of the motor pump of the figure 1,
  • FIG. 6 shows a partial schematic view of the circular drive wheel of Figure 5, in section along a plane VI-VI;
  • FIG. 7 shows a schematic view in axial section of a cover for closing the hub of the impeller of Figure 3
  • - Figure 8 shows a schematic view in axial section of a support -tight bearing of the motor drive shaft of the pump in Figure 1, adjacent to the pump.
  • a centrifugal motor pump 1 comprises a centrifugal pump 2, an electric drive motor 3 and a common housing 4 formed of two elements, namely, on the one hand, a hollow body 5 forming a rotor chamber 6 of the drive motor 3 and a pump plate 7, and on the other hand, a cover 9 forming a pump chamber 10 provided with an inlet nozzle 11, of an outlet nozzle 12 and a seal 13.
  • the electric drive motor 3 is a synchronous motor provided with a permanent magnet rotor 15, housed inside the rotor chamber 6 and a stator 1G fixed around this rotor chamber 6 and protected by a cover 17.
  • the shaft 20 of the rotor 15 is kept free to rotate by two bearing supports, a rear bearing support 21 fixed in the bottom of the rotor chamber and a front bearing support 24 adjacent to the pump, also serving a watertight dividing partition between the rotor chamber 6 and the pump chamber 10.
  • the impeller 27 is mounted with limited mobility in rotation around the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15.
  • a centrifugal motor pump fitted with a pump impeller mounted with limited mobility in rotation on one end of a rotor shaft of an electric drive motor comprises between the rotor shaft of the motor d drive and the impeller, a movement transmission delay system comprising on the one hand a circular drive wheel fixed on one end of this rotor shaft, and on the other hand an axial crank pin secured to a hub of this impeller, hinging on an area with a large radius of this circular flywheel and performing a free stroke, before a clutch with this flywheel.
  • the centrifugal motor pump 1 comprises, between the shaft 20 of the rotor 15 of the drive motor 3 and the impeller 27, a movement transmission delay system 30 comprising on the one hand a flywheel drive circular 31 fixed on the end 25 of this shaft 20 of the rotor, and on the other hand an axial crank pin 36 secured to a hub 37 of the impeller 27.
  • the circular drive wheel 31 includes ( Figures 1, 5, 6) a circular disc with a central hole 32 surmounted by a concentric cylindrical tubular collar 33 and provided in a radial zone with a large radius of its surface, with a concentric axial groove 34 with a medium radius R and at non-contiguous end separated by a radial rib 35.
  • the circular drive wheel 31 is mounted on the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15 and is fixed there by screwing, by force fitting, by crimping, by welding or by any other known fixing means.
  • the impeller 27 comprises (FIGS.
  • a hollow hub 37 having on its periphery vanes 38 and in its hollow 39 which has a profile similar to that of the circular drive wheel 31 an axial sectoral crank pin 36 located in an area spaced from the axis 40 of this hub 37 by an average radial distance R which is equal to the average radius R of the concentric axial groove 34 of the circular drive wheel 31.
  • the circular drive wheel 31 is disposed movably inside the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27, the crank pin 36 of the hub 37 is free to move in the circular groove 34.
  • the dimensions of the circular flywheel 31 and its concentric axial groove 34, and those of the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and of its axial sectoral crank pin 36 are respectively predetermined to obtain a smooth sliding in their relative movement.
  • the shape of a collar disc of the drive wheel 31 for a good spatial arrangement of the axial groove 34 concentrically in an area * • large radius of this wheel facilitates a wide range of combinations of elements of dimensions of the motion transmission delay system 30 to obtain on the one hand a relatively large length of concentric axial groove 34 with respect to the axis of rotation of the drive wheel 31 and at the same time a relative great distance of the axial crank pin 36 with respect to the axis of the impeller 27, consequently a relative large lever arm, that is to say a relative large drive motor torque for the flywheel 31.
  • the relatively large length of the concentric axial groove 34 of the drive wheel 31 allows a large choice of viscosities of shock absorbing lubricant which, introduced into the space available between the drive wheel 31 and the hub 37 of the impeller 27, do not hinder a free movement of the axial crank pin 36 in the concentric axial groove 34 of the drive wheel 31 while achieving effective shock absorption between the radial rib 35 of the flywheel 31 and the crank pin 36.
  • the hub 37 ( Figures 1, 3, 4, 7) of the impeller 27 covering.
  • the circular flywheel 31 fixed on the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15 and containing a damping lubricant, is hermetically closed at the opening 41 of its hollow 39 by a cover 45 mounted movably around the shaft 20 between the drive wheel 31 and the front bearing support 24.
  • the cover 45 having a circular shape comprises (FIG. 7) on the one hand around its central hole 46 a concentric circular boss 47 in the hollow 48 of which is housed an O-ring shaft seal 49 (FIG. 1) and d 'on the other hand in its periphery an inverted edge 50 having a shape complementary and adjusted to that of the opening 41 of the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and provided on its outer surface with an annular retaining rib 52 intended to be embedded in a corresponding circular groove 54 formed in the thickness of the opening 41 of the hollow 39 of the hub
  • the cover 45 thus effectively prevents any leakage of damping lubricant introduced into the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 with a single shaft seal O-ring 49 of relatively small diameter.
  • the linear speed of friction at the level of the contact surface between this O-ring 49 and the shaft 20 which respectively have a small diameter, is relatively low during a relative movement between the hub 37 and the driven flywheel 31 by this shaft 20.
  • the wear of the small diameter O-ring 49 carried by the cover 45 is therefore low or negligible.
  • the front bearing support 24 which also serves as a dividing sealed partition between the pump chamber 10 and the rotor chamber 6 and which bears in its hollow central part 54 (FIGS. 1, 8) a shaft seal 55, comprises in the periphery of the bottom of this hollow 54 axial holes 56 passage for attachment feet 57 of this seal 55 support - front bearing 24.
  • the shape easily demouldable tubular assembly "support-bearing 24 - shaft seal 55" allows the latter to be made in one piece, by an economical bi-material molding.
  • the cover 45 and the O-ring 49 which hermetically seal the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and on the other hand the cover 9 forming the pump chamber 10 and the seal 13 are respectively produced also in one piece by an economical bi-material molding.

Landscapes

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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
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Abstract

Centrifugal motor-driven pump provided with an impeller rotationally mounted with limited mobility on one end of the rotor shaft of an electric driving motor, which pump is characterized in that it is provided, between the shaft (20) of the rotor (15) the driving motor (3) of the impeller (27), with a motion transmission delay system (30) comprising a circular driving flywheel (31) fixed to one end (25) of said shaft (20) of the rotor (15) and an axial crank pin (36) integral with a hub (37) of said impeller (27), rotating over a large radius area of said flywheel (31) and experiencing a free travel before engaging with said flywheel (31).

Description

MOTOPOMPE CENTRIFUGE CENTRIFUGAL MOTOR PUMP
La présente invention concerne une motopompe centrifuge .The present invention relates to a centrifugal motor pump.
Dans un appareil électroménager, une motopompe centrifuge sert souvent de pompe de circulation de liquide telle qu'une pompe de vidange. Une motopompe centrifuge comprend habituellement une pompe centrifuge et un moteur électrique d'entraînement. Ce moteur électrique peut être un moteur synchrone, asynchrone, universel ou un moteur électrique d'un autre type connu. Quand ce moteur électrique est un moteurIn a household appliance, a centrifugal motor pump often serves as a liquid circulation pump such as a drain pump. A centrifugal motor pump usually includes a centrifugal pump and an electric drive motor. This electric motor can be a synchronous, asynchronous, universal motor or an electric motor of another known type. When this electric motor is a motor
10 synchrone tel que celui à aimant permanent, son couple de démarrage est relativement faible ou pratiquement insignifiant et une pompe centrifuge entraînée par un tel moteur ne peut pas en général démarrer en charge même si cette charge est relativement faible . Pour cette raison, dans une motopompe * centrifuge entraînée par un moteur électrique synchrone, la roue à aubes de la pompe est habituellement montée, mobile en rotation, dans des limites fixes sur une extrémité de l'arbre de ce moteur synchrone d'entraînement afin de permettre à ce moteur de démarrer librement sans charge et d'acquérir un 0 certain couple moteur avant d'accrocher au passage la roue à aubes de la pompe et de l'entraîner.10 synchronous such as that with permanent magnet, its starting torque is relatively low or practically insignificant and a centrifugal pump driven by such a motor cannot generally start under load even if this load is relatively low. For this reason, in a centrifugal motor pump * driven by a synchronous electric motor, the impeller of the pump is usually mounted, movable in rotation, within fixed limits on one end of the shaft of this synchronous motor drive in order to allow this motor to start freely without load and to acquire a certain 0 motor torque before hooking the impeller of the pump to the passage and driving it.
Certaines motopompes centrifuges connues comprennent un embout cylindrique pourvu d'un ergot terminal axial, solidement fixé sur une extrémité de l'arbre de leur moteur 5 synchrone d'entraînement et un moyeu de leur roue à aubes monté mobile sur cet embout cylindrique de manière que son creux toroïdal interrompu par une butée coiffe l'ergot de cet embout .Certain known centrifugal motor pumps include a cylindrical tip provided with an axial terminal lug, firmly fixed on one end of the shaft of their synchronous drive motor 5 and a hub of their impeller mounted movably on this cylindrical tip. its toroidal hollow interrupted by a stopper covers the lug of this nozzle.
Lors d'un démarrage de ces motopompes, l'ergot 0 terminal de l'embout porté par l'arbre de leur moteur d'entraînement tourne librement dans le creux toroïdal du moyeu, rencontre sur son trajet la butée et entraîne avec lui en rotation la roue à aubes . Le choc entre l'ergot et la butée est souvent violent. Pour éviter à cet ergot une trop grande fragilité on peut augmenter la section transversale de celui-ci en l'élargissant angulairement . Cependant, plus on élargit angulairement llergot, plus on raccourcit le trajet libre de cet ergot dans le creux toroïdal du moyeu et plus on réduit le temps laissé à l'arbre de leur moteur pour acquérir un couple moteur d'entraînement suffisant, étant donné que par structure, l'ergot terminal se trouvant à proximité de l'axe de rotation de l'arbre du moteur, le bras de levier d'entraînement par cet ergot est petit, ce qui est défavorable pour obtenir rapidement un bon couple moteur, et que le creux toroïdal se trouvant également tout près de l'axe de la roue à aubes, ne peut pas avoir une relative grande longueur procurant un long trajet libre pour cet ergot lors d'un démarrage de leur moteur. Il en ressort que dans ces motopompes connues, l'ergot d'entraînement de leur roue à aubes est fragile et le démarrage de leur moteur d'entraînement reste aléatoire ou peu fiable même pour une charge insignifiante.When these motor-driven pumps are started, the terminal lug 0 of the end piece carried by the shaft of their drive motor turns freely in the toroidal hollow of the hub, meets the stop on its path and drives it in rotation the paddle wheel. The shock between the lug and the stop is often violent. To avoid this lug being too fragile, it is possible to increase the cross section thereof by widening it angularly. However, the more the angularly expands the lug, the more shortens the free path of the lug into the toroidal cavity of the hub and reducing the time permitted for their motor shaft for acquiring an engine torque sufficient to drive, being given that by structure, the terminal lug being close to the axis of rotation of the motor shaft, the drive lever arm by this lug is small, which is unfavorable for quickly obtaining a good motor torque , and that the toroidal recess being also very close to the axis of the impeller, cannot have a relatively great length providing a long free path for this lug when starting their engine. It follows that in these known motor pumps, the lug of their impeller is fragile and the starting of their drive motor remains random or unreliable even for an insignificant load.
Pour rendre moins bruyant le fonctionnement de ces motopompes connues, un lubrifiant amortisseur est souvent introduit dans l'espace disponible entre le creux toroïdal du moyeu de leur roue à aubes et l'ergot terminal de l'embout cylindrique fixé sur l'arbre de leur moteur d'entraînement.To make the operation of these known motor pumps less noisy, a damping lubricant is often introduced into the space available between the toroidal hollow of the hub of their impeller and the terminal lug of the cylindrical endpiece fixed on the shaft of their drive motor.
Etant donné que le débattement libre de l'ergot dans le creux toroïdal est faible, le parcours d'amortissement par le lubrifiant des chocs entre cet ergot et une des extrémités de ce creux est court et entraîne un amortissement insignifiant ou peu efficace.Since the free deflection of the lug in the toroidal recess is low, the damping path by the impact lubricant between this lug and one of the ends of this recess is short and results in insignificant or ineffective damping.
Dans ces motopompes connues, un joint annulaire d'étanchéité empêchant une fuite de ce lubrifiant amortisseur est souvent monté entre cet embout cylindrique central et le moyeu creux de la roue à aubes . Ce joint d'étanchéité est plus grand qu'un joint d'arbre et s'use plus rapidement que ne le fait ce dernier.In these known motor pumps, an annular seal preventing leakage of this damping lubricant is often mounted between this central cylindrical end piece and the hollow hub of the impeller. This seal is larger than a shaft seal and wears out faster than the latter does.
Selon une autre réalisation connue, les motopompes centrifuges comprennent d'une part dans sa roue à aubes un moyeu pourvu à son extrémité orientée vers le moteur d'entraînement, d'un rebord axial cylindrique formant un creux cylindrique plat et d'une saillie radiale dans la périphérie de ce creux adjacente à ce rebord et servant de butée, et d'autre part sur la partie de l'arbre de son moteur d'entraînement recevant ce moyeu et entourée par ce creux, une came centrale plate fixe qui coopère avec la butée dans le creux de ce moyeu pour définir des limites d'une rotation libre de l'arbre du moteur d'entraînement dans le creux de ce moyeu. Lors d'un démarrage de la motopompe, le choc entre cette came centrale plate et cette butée est habituellement violent. Aucun moyen n'est cependant prévu dans ces pompes pour amortir ce choc.According to another known embodiment, the motor pumps centrifugal units comprise on the one hand in its impeller a hub provided at its end oriented towards the drive motor, with a cylindrical axial flange forming a flat cylindrical recess and a radial projection in the periphery of this recess adjacent to this rim and serving as a stop, and on the other hand on the part of the shaft of its drive motor receiving this hub and surrounded by this hollow, a fixed flat central cam which cooperates with the stop in the hollow of this hub to define limits for free rotation of the drive motor shaft in the hollow of this hub. When starting the pump, the impact between this flat central cam and this stop is usually violent. No means are however provided in these pumps to absorb this shock.
Le fonctionnement de ces motopompes est de ce fait bruyant .The operation of these motor pumps is therefore noisy.
La présente invention visant à éviter les inconvénients rappelés ci-dessus permet de réaliser une motopompe centrifuge économique, silencieuse dans son fonctionnement et présentant au démarrage un bon couple moteur rendant fiable le fonctionnement de la motopompe notamment quand son moteur d'entraînement est un moteur électrique synchrone .The present invention aimed at avoiding the drawbacks mentioned above makes it possible to produce an economical centrifugal motor pump, silent in its operation and having a good engine torque at start-up making the operation of the motor pump reliable especially when its drive motor is an electric motor. synchronous.
Selon l'invention, une motopompe centrifuge munie d'une roue à aubes montée à mobilité limitée en rotation, sur une extrémité d'un arbre du rotor d'un moteur électrique d'entraînement est caractérisée en ce qu'elle comprend entre l'arbre du rotor du moteur d'entraînement et la roue à aubes un système à retard de transmission de mouvement comportant d'une part un volant circulaire d'entraînement fixé sur une extrémité de cet arbre du rotor et d'autre part un maneton axial solidaire d'un moyeu de cette roue à aubes, s'art αlant sur une zone à grand rayon de ce volant et réalisant une course libre, avant un embrayage avec ce volant.According to the invention, a centrifugal motor pump fitted with an impeller mounted with mobility limited in rotation, on one end of a shaft of the rotor of an electric drive motor is characterized in that it comprises between the rotor shaft of the drive motor and the impeller a movement transmission delay system comprising on the one hand a circular drive wheel fixed on one end of this rotor shaft and on the other hand an axial crank pin integral of a hub of this impeller, art artlanting over an area with a large radius of this flywheel and performing a free stroke, before a clutch with this flywheel.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après un exemple de réalisation illustré par des dessins ci-annexés dont :To better understand the invention, an embodiment is illustrated below illustrated by drawings attached hereto including:
- la figure 1 représente une vue schématique, partielle, en coupe d'une motopompe centrifuge montrant une pompe centrifuge dont la roue à aubes est entraînée par un moteur électrique synchrone à aimants permanents ;- Figure 1 shows a schematic partial view in section of a centrifugal motor pump showing a centrifugal pump whose impeller is driven by a synchronous electric motor with permanent magnets;
- la figure 2 représente une vue schématique partielle, en coupe transversale suivant un plan II -II de la motopompe de la figure 1 montrant un système à retard de transmission de mouvement entre l'arbre du moteur d'entraînement et la roue à aubes de la pompe ;- Figure 2 shows a partial schematic view, in cross section along a plane II -II of the motor pump of Figure 1 showing a motion transmission delay system between the drive motor shaft and the impeller the pump ;
- la figure 3 représente une vue d'en bout schématique de la roue à aubes de motopompe de la figure 1 ;- Figure 3 shows a schematic end view of the motor pump impeller of Figure 1;
- la figure 4 représente une vue partielle schématique en coupe suivant un plan IV-IV de la roue à aubes de la figure 3 ; - la figure 5 représente une vue d'en bout schématique d'un volant circulaire d'entraînement de la roue à aubes de la figure 3 destiné à être monté sur une extrémité de l'arbre du moteur d'entraînement de la motopompe de la figure 1,- Figure 4 shows a partial schematic sectional view along a plane IV-IV of the impeller of Figure 3; - Figure 5 shows a schematic end view of a circular flywheel for driving the impeller of Figure 3 intended to be mounted on one end of the motor shaft of the motor pump of the figure 1,
- la figure 6 représente une vue schématique partielle du volant circulaire d'entraînement de la figure 5, en coupe suivant un plan VI-VI ;- Figure 6 shows a partial schematic view of the circular drive wheel of Figure 5, in section along a plane VI-VI;
- la figure 7 représente une vue schématique en coupe axiale d'un couvercle de fermeture du moyeu de la roue à aubes de la figure 3, et - la figure 8 représente une vue schématique en coupe axiale d'un support -palier étanche de l'arbre du moteur d'entraînement de la motopompe de la figure 1, adjacent à la pompe.- Figure 7 shows a schematic view in axial section of a cover for closing the hub of the impeller of Figure 3, and - Figure 8 shows a schematic view in axial section of a support -tight bearing of the motor drive shaft of the pump in Figure 1, adjacent to the pump.
Dans l'exemple de réalisation de l'invention illustré à la figure 1- une motopompe centrifuge 1 comprend une pompe centrifuge 2, un moteur électrique d'entraînement 3 et un boîtier commun 4 formé de deux éléments à savoir, d'une part, un corps creux 5 formant une chambre à rotor 6 du moteur d'entraînement 3 et une platine de pompe 7, et d'autre part, un couvercle 9 formant une chambre de pompe 10 munie d'une buse d'entrée 11, d'une buse de sortie 12 et d'un joint d'étanchéité 13. Le moteur électrique d'entraînement 3 est un moteur synchrone pourvu d'un rotor à aimants permanents 15, logé à l'intérieur de la chambre à rotor 6 et d'un stator 1G fixé autour de cette chambre à rotor 6 et protégé par un capot 17. L'arbre 20 du rotor 15 est maintenu libre en rotation par deux supports -paliers, un support -palier arrière 21 fixé dans le fond de la chambre à rotor et un support-palier avant 24 adjacent à la pompe, servant également d'une cloison mitoyenne de séparation étanche entre la chambre à rotor 6 et la chambre de pompe 10.In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1-, a centrifugal motor pump 1 comprises a centrifugal pump 2, an electric drive motor 3 and a common housing 4 formed of two elements, namely, on the one hand, a hollow body 5 forming a rotor chamber 6 of the drive motor 3 and a pump plate 7, and on the other hand, a cover 9 forming a pump chamber 10 provided with an inlet nozzle 11, of an outlet nozzle 12 and a seal 13. The electric drive motor 3 is a synchronous motor provided with a permanent magnet rotor 15, housed inside the rotor chamber 6 and a stator 1G fixed around this rotor chamber 6 and protected by a cover 17. The shaft 20 of the rotor 15 is kept free to rotate by two bearing supports, a rear bearing support 21 fixed in the bottom of the rotor chamber and a front bearing support 24 adjacent to the pump, also serving a watertight dividing partition between the rotor chamber 6 and the pump chamber 10.
Une des extrémités 25 de l'arbre 20 du rotor 15 traversant le support-palier avant 24, porte une roue à aubes 27 de la pompe centrifuge 2 et l'entraîne en rotation dans la chambre de pompe 10. La roue à aubes 27 est montée à mobilité limitée en rotation autour de l'extrémité 25 de l'arbre 20 du rotor 15.One of the ends 25 of the shaft 20 of the rotor 15 passing through the front bearing support 24, carries an impeller 27 of the centrifugal pump 2 and drives it in rotation in the pump chamber 10. The impeller 27 is mounted with limited mobility in rotation around the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15.
Selon l'invention, une motopompe centrifuge munie d'une roue à aubes de pompe montée à mobilité limitée en rotation sur une extrémité d'un arbre du rotor d'un moteur électrique d'entraînement comprend entre l'arbre du rotor du moteur d'entraînement et la roue à aubes, un système à retard de transmission de mouvement comportant d'une part un volant circulaire d'entraînement fixé sur une extrémité de cet arbre du rotor, et d'autre part un maneton axial solidaire d'un moyeu de cette roue à aubes, s 'articulant sur une zone à grand rayon de ce volant circulaire et réalisant une course libre, avant un embrayage avec ce volant.According to the invention, a centrifugal motor pump fitted with a pump impeller mounted with limited mobility in rotation on one end of a rotor shaft of an electric drive motor comprises between the rotor shaft of the motor d drive and the impeller, a movement transmission delay system comprising on the one hand a circular drive wheel fixed on one end of this rotor shaft, and on the other hand an axial crank pin secured to a hub of this impeller, hinging on an area with a large radius of this circular flywheel and performing a free stroke, before a clutch with this flywheel.
Dans l'exemple de réalisation illustré, la motopompe centrifuge 1 comprend entre l'arbre 20 du rotor 15 du moteur d'entraînement 3 et la roue à aubes 27 , un système à retard de transmission de mouvement 30 comportant d'une part un volant circulaire d'entraînement 31 fixé sur l'extrémité 25 de cet arbre 20 du rotor, et d'autre part un maneton axial 36 solidaire d'un moyeu 37 de la roue à aubes 27.In the illustrated embodiment, the centrifugal motor pump 1 comprises, between the shaft 20 of the rotor 15 of the drive motor 3 and the impeller 27, a movement transmission delay system 30 comprising on the one hand a flywheel drive circular 31 fixed on the end 25 of this shaft 20 of the rotor, and on the other hand an axial crank pin 36 secured to a hub 37 of the impeller 27.
Le volant circulaire d'entraînement 31 comprend (figures 1, 5, 6) un disque circulaire à trou central 32 surmonté d'un collet tubulaire cylindrique concentrique 33 et pourvu dans une zone radiale à grand rayon de sa surface, d'une rainure axiale concentrique 34 à rayon moyen R et à extrémité non jointives séparées par une nervure radiale 35. Le volant circulaire d'entraînement 31, est monté sur l'extrémité 25 de l'arbre 20 du rotor 15 et y est fixé par vissage, par emmanchement à force, par sertissage, par soudage ou par tout autre moyen de fixation connu. La roue à aubes 27 comprend (figures 1, 3, 4) un moyeu creux 37 ayant sur son pourtour des aubes 38 et dans son creux 39 qui a un profil analogue à celui du volant circulaire d'entraînement 31 un maneton sectoriel axial 36 situé dans une zone espacée de l'axe 40 de ce moyeu 37 d'une distance radiale moyenne R qui est égale au rayon moyen R de la rainure axiale concentrique 34 du volant circulaire d'entraînement 31.The circular drive wheel 31 includes (Figures 1, 5, 6) a circular disc with a central hole 32 surmounted by a concentric cylindrical tubular collar 33 and provided in a radial zone with a large radius of its surface, with a concentric axial groove 34 with a medium radius R and at non-contiguous end separated by a radial rib 35. The circular drive wheel 31 is mounted on the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15 and is fixed there by screwing, by force fitting, by crimping, by welding or by any other known fixing means. The impeller 27 comprises (FIGS. 1, 3, 4) a hollow hub 37 having on its periphery vanes 38 and in its hollow 39 which has a profile similar to that of the circular drive wheel 31 an axial sectoral crank pin 36 located in an area spaced from the axis 40 of this hub 37 by an average radial distance R which is equal to the average radius R of the concentric axial groove 34 of the circular drive wheel 31.
Dans la motopompe 1, le volant circulaire d'entraînement 31 est disposé mobile à l'intérieur du creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27, le maneton 36 du moyeu 37 est libre en déplacement dans la rainure circulaire 34. Les dimensions du volant circulaire 31 et de sa rainure axiale concentrique 34, et celles du creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 et de son maneton sectoriel axial 36 sont respectivement prédéterminées pour obtenir un coulissement doux dans leur mouvement relatif .In the motor pump 1, the circular drive wheel 31 is disposed movably inside the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27, the crank pin 36 of the hub 37 is free to move in the circular groove 34. The dimensions of the circular flywheel 31 and its concentric axial groove 34, and those of the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and of its axial sectoral crank pin 36 are respectively predetermined to obtain a smooth sliding in their relative movement.
Lors d'un démarrage de la motopompe 1, le volant circulaire 31 porté par l'extrémité 25 de l'arbre 15 du moteur d'entraînement tourne librement à l'intérieur du creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 sans être soumis à aucune charge (figures 1 et 2) jusqu'à ce que la nervure radiale 35 qui coupe transversalement la rainure axiale concentrique 34, rencontre sur son trajet le maneton axial 36 du moyeu 37 de la roue à aubes 27, et à partir de ce moment, le volant circulaire 31 et l'arbre 20 du moteur d'entraînement 3 doivent fournir un couple moteur suffisant pour entraîner la roue à aubes 27. Dans ce système à retard de transmission de mouvement, un parcours sans charge ou course libre du volant 31 porté par l'arbre 20 du rotor 15 permet à ce rotor d'un moteur électrique synchrone d'entraînement d'acquérir un couple moteur nécessaire et d'effectuer le démarrage de la motopompe 1. Si ce parcours sans charge ou cours libre est trop court, comme le cas des pompes connues rappelé dans un paragraphe précédent, le moteur synchrone d'entraînement n'a pas assez de temps pour acquérir un couple moteur suffisant afin de pouvoir entraîner la roue àWhen starting the motor pump 1, the circular flywheel 31 carried by the end 25 of the shaft 15 of the drive motor turns freely inside the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 without being subjected to no load (FIGS. 1 and 2) until the radial rib 35 which transversely cuts the concentric axial groove 34, meets in its path the axial crank pin 36 of the hub 37 of the impeller 27, and from at this moment, the circular flywheel 31 and the shaft 20 of the drive motor 3 must provide sufficient engine torque to drive the impeller 27. In this motion transmission delay system, a path without load or free stroke of the flywheel 31 carried by the shaft 20 of the rotor 15 allows this rotor of a synchronous electric drive motor to acquire a necessary motor torque and d '' start the motor pump 1. If this path without load or free course is too short, as in the case of known pumps mentioned in a previous paragraph, the synchronous drive motor does not have enough time to acquire a torque sufficient motor to drive the wheel at
10 aubes 27 notamment quand la pompe 2 est en charge, et le démarrage de la motopome 1 est compromis .10 blades 27 in particular when the pump 2 is loaded, and the starting of the motorhome 1 is compromised.
Selon l'invention la forme en un disque à collet du volant d'entraînement 31 permettant une bonne disposition spatiale de la rainure axiale concentrique 34 dans une zone à *• grand rayon de ce volant, facilite un grand choix de combinaisons de dimensions des éléments du système à retard de transmission de mouvement 30 pour obtenir d'une part une relative grande longueur de rainure axiale concentrique 34 vis-à-vis de l'axe de rotation du volant d'entraînement 31 et en 0 même temps un relatif grand éloignement du maneton axial 36 vis-à-vis de l'axe de la roue à aubes 27, par conséquent un relatif grand bras de levier c'est-à-dire un relatif grand couple moteur d'entraînement pour le volant 31.According to the invention the shape of a collar disc of the drive wheel 31 for a good spatial arrangement of the axial groove 34 concentrically in an area * • large radius of this wheel, facilitates a wide range of combinations of elements of dimensions of the motion transmission delay system 30 to obtain on the one hand a relatively large length of concentric axial groove 34 with respect to the axis of rotation of the drive wheel 31 and at the same time a relative great distance of the axial crank pin 36 with respect to the axis of the impeller 27, consequently a relative large lever arm, that is to say a relative large drive motor torque for the flywheel 31.
Avec un tel système à retard de transmission de ^ mouvement, le démarrage de la motopompe 1 n'est plus aléatoire et son fonctionnement devient fiable .With such a motion transmission delay system, the starting of the motor pump 1 is no longer random and its operation becomes reliable.
Dans un démarrage de la motopompe 1, une rencontre entre la nervure radiale 35 du volant circulaire d'entraînement 31 et le maneton axial 36 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 est 0 un choc relativement violent et bruyant . Un lubrifiant amortisseur introduit dans l'espace disponible entre le volant circulaire d'entraînement 31 et le moyeu 37 de la roue à aubes 27 peut réaliser un efficace amortissement de choc mais opposer aussi une sensible résistance à un libre déplacement de ce maneton axial 36 dans la rainure axiale concentrique 34, empêcher le volant d'entraînement 31 d'acquérir un couple moteur suffisant, et par conséquent compromettre le démarrage de la motopompe 1.In starting the motor pump 1, a meeting between the radial rib 35 of the circular drive wheel 31 and the axial crank pin 36 of the hub 37 of the impeller 27 is a relatively violent and noisy impact. A damping lubricant introduced into the space available between the circular drive wheel 31 and the hub 37 of the impeller 27 can achieve effective shock absorption but also offer significant resistance to free movement of this axial crank pin 36 in the concentric axial groove 34, prevent the flywheel 31 from acquiring sufficient engine torque, and consequently compromise the starting of the motor-driven pump 1.
Dans le système à retard de transmission de mouvement 30, la relative grande longueur de la rainure axiale concentrique 34 du volant d'entraînement 31 permet un grand choix de viscosités de lubrifiant amortisseur qui, introduit dans l'espace disponible entre le volant d'entraînement 31 et le moyeu 37 de la roue à aubes 27, n'entravent pas un libre déplacement du maneton axial 36 dans la rainure axiale concentrique 34 du volant d'entraînement 31 tout en réalisant un efficace amortissement du choc entre la nervure radiale 35 du volant d'entraînement 31 et le maneton axial 36.In the motion transmission delay system 30, the relatively large length of the concentric axial groove 34 of the drive wheel 31 allows a large choice of viscosities of shock absorbing lubricant which, introduced into the space available between the drive wheel 31 and the hub 37 of the impeller 27, do not hinder a free movement of the axial crank pin 36 in the concentric axial groove 34 of the drive wheel 31 while achieving effective shock absorption between the radial rib 35 of the flywheel 31 and the crank pin 36.
Dans la motopompe 1, le moyeu 37 (figures 1, 3, 4, 7) de la roue à aubes 27 coiffant . le volant circulaire d'entraînement 31 fixé sur l'extrémité 25 de l'arbre 20 du rotor 15 et renfermant un lubrifiant amortisseur, est hermétiquement fermé à l'ouverture 41 de son creux 39 par un couvercle 45 monté mobile autour de l'arbre 20 entre le volant d'entraînement 31 et le support-palier avant 24.In the motor pump 1, the hub 37 (Figures 1, 3, 4, 7) of the impeller 27 covering. the circular flywheel 31 fixed on the end 25 of the shaft 20 of the rotor 15 and containing a damping lubricant, is hermetically closed at the opening 41 of its hollow 39 by a cover 45 mounted movably around the shaft 20 between the drive wheel 31 and the front bearing support 24.
Le couvercle 45 ayant une forme circulaire comprend (figure 7) d'une part autour de son trou central 46 un bossage circulaire concentrique 47 dans le creux 48 duquel est logé un joint torique d'étanchéité d'arbre 49 (figure 1) et d'autre part dans sa périphérie un bord retourné 50 ayant une forme complémentaire et ajusté à celle de l'ouverture 41 du creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 et muni sur sa surface extérieure, d'une nervure annulaire de retenue 52 destinée à être enchâssée dans une rainure circulaire correspondante 54 formée dans l'épaisseur de l'ouverture 41 du creux 39 du moyeuThe cover 45 having a circular shape comprises (FIG. 7) on the one hand around its central hole 46 a concentric circular boss 47 in the hollow 48 of which is housed an O-ring shaft seal 49 (FIG. 1) and d 'on the other hand in its periphery an inverted edge 50 having a shape complementary and adjusted to that of the opening 41 of the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and provided on its outer surface with an annular retaining rib 52 intended to be embedded in a corresponding circular groove 54 formed in the thickness of the opening 41 of the hollow 39 of the hub
37 de la roue à aubes 27, à s'y accrocher solidement et à fermer hermétiquement sans joint d'étanchéité le creux 39 du moyeu 37, l'étanchéité de la partie centrale du couvercle 45 étant assurée par le joint torique d'étanchéité d'arbre 49. Le couvercle 45 empêche ainsi efficacement toute fuite de lubrifiant amortisseur introduit dans le creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 avec un seul joint torique d'étanchéité d'arbre 49 de diamètre relativement faible . La vitesse linéaire de frottement au niveau de la surface de contact entre ce joint torique 49 et l'arbre 20 qui ont respectivement un petit diamètre, est relativement faible lors d'un mouvement relatif entre le moyeu 37 et le volant d'entraînement 31 porté par cet arbre 20. L'usure du joint torique de petit diamètre 49 porté par le couvercle 45 est de ce fait faible ou négligeable. Selon l'exemple de réalisation économique illustré, le support-palier avant 24 qui sert également de cloison mitoyenne de séparation étanche entre la chambre de pompe 10 et la chambre à rotor 6 et qui porte dans sa partie centrale en creux 54 (figures 1, 8) un joint d'étanchéité d'arbre 55, comprend dans le pourtour du fond de ce creux 54 des trous axiaux 56 de passage pour des pieds d'attache 57 de ce joint d'étanchéité 55 support -palier avant 24. La forme tubulaire facilement démoulable de l'ensemble "support-palier 24 -joint d'arbre 55" permet de réaliser ce dernier en une seule pièce, par un moulage économique bi-matière.37 of the impeller 27, to hang onto it securely and to close hermetically without seal the hollow 39 of the hub 37, the sealing of the central part of the cover 45 being ensured by the O-ring seal d shaft 49. The cover 45 thus effectively prevents any leakage of damping lubricant introduced into the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 with a single shaft seal O-ring 49 of relatively small diameter. The linear speed of friction at the level of the contact surface between this O-ring 49 and the shaft 20 which respectively have a small diameter, is relatively low during a relative movement between the hub 37 and the driven flywheel 31 by this shaft 20. The wear of the small diameter O-ring 49 carried by the cover 45 is therefore low or negligible. According to the exemplary economic embodiment illustrated, the front bearing support 24 which also serves as a dividing sealed partition between the pump chamber 10 and the rotor chamber 6 and which bears in its hollow central part 54 (FIGS. 1, 8) a shaft seal 55, comprises in the periphery of the bottom of this hollow 54 axial holes 56 passage for attachment feet 57 of this seal 55 support - front bearing 24. The shape easily demouldable tubular assembly "support-bearing 24 - shaft seal 55" allows the latter to be made in one piece, by an economical bi-material molding.
Dans une variante de réalisation non représentée, d'une part le couvercle 45 et le joint torique 49 qui ferment hermétiquement le creux 39 du moyeu 37 de la roue à aubes 27 et d'autre part le couvercle 9 formant la chambre de pompe 10 et le joint d'étanchéité 13 sont respectivement réalisés également en une seule pièce par un moulage économique bi-matière. In an alternative embodiment not shown, on the one hand the cover 45 and the O-ring 49 which hermetically seal the hollow 39 of the hub 37 of the impeller 27 and on the other hand the cover 9 forming the pump chamber 10 and the seal 13 are respectively produced also in one piece by an economical bi-material molding.

Claims

REVENDICATIONS
1. Motopompe centrifuge munie d'une roue à aubes entraînée par un moteur grâce à un système de retard de transmission (30) de mouvement, caractérisée en ce que la transmission comprend un volant circulaire (31) solidaire de l'extrémité (25) de l'arbre (20) du rotor (15) et comportant un disque (32) à trou central pourvu d'une rainure (34) à extrémités non jointives séparées par une nervure radiale (35) dans laquelle se déplace un maneton axial (36) solidaire de la roue à aubes (27) , la transmission de mouvement étant effective quand le maneton (36) et la nervure (35) sont en contact, les dimensions du maneton (36) et de la rainure (34) étant telles qu'on réalise un coulissement doux lors du mouvement relatif entre ce maneton (36) et cette rainure (34) .1. Centrifugal motor pump provided with a paddle wheel driven by a motor by means of a transmission delay system (30) of movement, characterized in that the transmission comprises a circular flywheel (31) integral with the end (25) of the shaft (20) of the rotor (15) and comprising a disc (32) with central hole provided with a groove (34) with non-contiguous ends separated by a radial rib (35) in which an axial crankpin ( 36) integral with the impeller (27), the movement transmission being effective when the crank pin (36) and the rib (35) are in contact, the dimensions of the crank pin (36) and of the groove (34) being such that a soft sliding is carried out during the relative movement between this crank pin (36) and this groove (34).
2. Motopompe selon la evendications 1, dont le maneton , axial (36) fait partie du moyeu (37) de la roue à aubes (27) , caractérisée en ce que le maneton axial (36) est situé dans un creux (39) à profil analogue -à celui du volant circulaire (31) , les dimensions du creux (39) et du volant (31) réalisant un coulissement doux dans leur mouvement relatif. 2. Motor pump according to claims 1, the crank pin, axial (36) is part of the hub (37) of the impeller (27), characterized in that the axial crank pin (36) is located in a recess (39) with a profile similar to that of the circular flywheel (31), the dimensions of the hollow (39) and of the flywheel (31) providing a smooth sliding in their relative movement.
3. Motopompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'en coupe perpendiculaire à l'axe de rotation, le maneton (36) présente deux faces en arc de cercle en contact avec les faces (33, 34) de guidage de la rainure (34) .3. Motor pump according to claim 1 or 2, characterized in that in section perpendicular to the axis of rotation, the crank pin (36) has two faces in an arc of a circle in contact with the guiding faces (33, 34) of the groove (34).
4. Motopompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les extrémités du maneton (36) destinées à entrer en contact avec la nervure (35) sont arrondies.4. Motor pump according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the crank pin (36) intended to come into contact with the rib (35) are rounded.
5. Motopompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un lubrifiant est introduit dans l'espace disponible entre le volant (31) et le moyeu (37) de la roue à aubes (27) .5. Motor pump according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a lubricant is introduced into the space available between the flywheel (31) and the hub (37) of the impeller (27).
6. Motopompe selon l'une des revendications 1 à 4, renfermant un lubrifiant amortisseur dans l'espace disponible entre le volant circulaire d'entraînement (31) et le moyeu (37) de la roue à aubes (27) , caractérisée en ce que le moyeu (37) de la roue à aubes (27) comprend à l'ouverture (41) de son creux (39) , un couvercle circulaire de fermeture hermétique (45) ayant au centre un joint d'étanchéité d'arbre (49) , et dans la périphérie, un bord retourné muni d'une nervure annulaire de retenue (52) destinée à être enchâssée dans une rainure circulaire correspondante (54) de l'ouverture (41) du moyeu creux (39) .6. Motor pump according to one of claims 1 to 4, containing a damping lubricant in the space available between the circular drive flywheel (31) and the hub (37) of the impeller (27), characterized in that the hub (37) of the impeller (27) comprises, at the opening (41) of its hollow (39), a circular cover of hermetic closure (45) having in the center a shaft seal (49), and in the periphery, an inverted edge provided with an annular retaining rib (52) intended to be embedded in a corresponding circular groove (54) of the opening (41) of the hollow hub (39).
7. Motopompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le couvercle circulaire de fermeture hermétique (45) du moyeu (37) de la roue à aubes (27) et son Joint torique d'étanchéité d'arbre (49) sont réalisés en une seule pièce par un moulage bi-matière.7. Motor pump according to claim 6, characterized in that the circular hermetic closure cover (45) of the hub (37) of the impeller (27) and its O-ring shaft seal (49) are made in one piece by a bi-material molding.
8. Motopompe selon l'une des revendications 1 à 7, ayant un boîtier commun (4) séparé en chambre à rotor (6) de moteur d'entraînement et en chambre de pompe (10) par un support-palier (24) muni d'un joint d'étanchéité d'arbre (55) , caractérisée en ce que le support-palier (24) est muni dans le pourtour du fond du creux (54) de sa partie centrale de trous axiaux (56) de passage pour des pieds d'attache (57) du joint d'étanchéité d'arbre (55) , et en ce que le support-palier (24) et son joint d'étanchéité d'arbre (55) sont réalisés en une seule pièce par un moulage bi-matière. 8. Motor pump according to one of claims 1 to 7, having a common housing (4) separated in the rotor chamber (6) of the drive motor and in the pump chamber (10) by a bearing support (24) provided a shaft seal (55), characterized in that the bearing support (24) is provided in the periphery of the bottom of the hollow (54) of its central part with axial holes (56) for passage attachment feet (57) of the shaft seal (55), and in that the bearing support (24) and its shaft seal (55) are made in one piece by a bi-material molding.
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