Dispositif d'étanchéité de l'arbre d'entraînement d'une pompe centrifuge de circulation d'une machine à laver L'étanchéité est toujours le point le plus délicat dans la construction des pompes, no tamment dans le cas de celles travaillant à haute pression, lorsque l'utilisation ne permet pas le graissage ou la révision des joints à intervalles réguliers. C'est ainsi notamment lorsqu'il s'agit de machines à laver domestiques dans lesquelles le mouvement de lavage est assuré par un courant d'eau à relativement haute pression.
Dans ce cas, le problème de l'étanchéité est particulièrement difficile à ré soudre, étant donné les conditions rencontrées sur ces machines, soit: pression de sortie de la pompe comprise entre 1,5 et 2,5 kg/cm2 ; pompe pouvant tourner à vide avec écoule ment obstrué, d'où débit nul et pression maxi mum ;liquide pompé pouvant être très sale et contenir en suspension du sable, de la graisse, de l'émeri, de la glaise ou des fibres de linge. Le graissage des joints est pratiquement impos sible et le groupe motopompe doit être de dimensions réduites au minimum.
La présente invention a pour objet un dis positif d'étanchéité de l'arbre d'entraînement d'une pompe centrifuge de circulation d'une machine à laver, qui est conçu pour assurer une bonne étanchéité dans les difficiles condi tions de travail que l'on vient d'indiquer.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un joint, du type à manchette fixe, flexible, disposé à l'endroit où ledit arbre sort de l'enveloppe de la pompe, et en ce que, pour assurer le maintien d'une pression rela tive négligeable sur la face dudit joint située du côté de la pompe au moins un passage est pratiqué à travers le flasque adjacent de la pompe, au voisinage du moyeu de cette pompe, alors qu'un jeu d'au plus deux millimètres est ménagé entre la joue de ce même flasque et la surface adjacente de l'enveloppe.
La figure unique du dessin annexé repré sente, à titre d'exemple, une vue en coupe axiale d'une pompe de circulation d'une ma chine à laver munie d'une forme d'exécution du dispositif suivant l'invention.
1 est le fond de la cuve d'une machine à laver, dans lequel se trouve, en 2, le canal par lequel l'eau de la cuve entre dans une pompe de circulation, dont le rotor est visible en 3. Cette pompe est du type centrifuge et comprend deux flasques 4, 5, reliés par des entretoises 6, constituant les aubes de la pompe. L'entrée de la pompe est visible en 7, dans le prolongement du conduit 2.
Le rotor 3 est calé sur un arbre d'entraî nement 8 qui est vertical. Dans des variantes, cet arbre pourrait être plus ou moins incliné pâr rapport à la verticale et le dispositif d'étan chéité que l'on décrira plus loin est particu lièrement avantageux dans les cas où il s'agit d'arbres verticaux ou peu inclinés par rapport à la verticale.
Le rotor 3 tourne dans une enveloppe formée, elle aussi, de deux flasques 9, 10 fixés l'un à l'autre de façon étanche par des moyens non représentés. Le flasque 10 fait corps avec le bâti 38 de la machine à laver. On voit en 11 le canal périphérique dans lequel l'eau sous pression gagne la sortie de la pompe après avoir quitté la roue centri fuge 4, 5, 6.
L'extrémité 12 de l'arbre 8, qui se trouve à l'intérieur de la pompe, est munie d'une calotte profilée 13, vissée sur cette extrémité et servant à bien diriger l'eau entrant dans la pompe.
Pour que la pompe travaille dans de meilleures conditions, un joint 14 est disposé du côté de l'entrée, entre le flasque fixe 9 et le rotor 3. Ce joint 14 est du type à manchette en caoutchouc par exemple, monté fixe dans un logement 15 de l'enveloppe de la pompe et dont la partie annulaire intérieure 16 appuie élastiquement contre l'extérieur d'une partie cylindrique 17 de la pompe côté entrée.
Le dispositif d'étanchéité pour l'arbre d'en traînement comporte, tout d'abord, un premier joint 18 du type à manchette, monté fixe dans un canal 19 débouchant en haut dans l'enve loppe de la pompe et en bas à l'air libre. Ce joint 18 est donc disposé à l'endroit où l'arbre 8 sort de cette enveloppe. Cette manchette en matière flexible, de préférence en caoutchouc, est élastique, comme il est connu, et présente une partie intérieure 20, enserrant élastique ment l'arbre selon une surface de contact très petite. Un joint de ce type assure, comme on le sait, une excellente étanchéité, du fait qu'il est constamment en contact avec de l'eau du côté pompe. Un tel joint du type manchette assure, dans ces conditions, une étanchéité totale, lorsqu'il est neuf.
Avec le temps, cepen dant, il s'use et peut laisser couler quelques gouttes, particulièrement à l'arrêt. Pour parer à cette éventualité, le dispositif comprend un second joint que l'on va décrire maintenant. Ce second joint est du type à surface de glisse ment rectifiée et il est disposé à l'extérieur du canal 19, donc aussi de l'enveloppe de la pompe. Ii comporte une rondelle 21 en acier inoxydable par exemple, dont la face 22, opposée à la pompe, est rectifiée et polie. Cette rondelle 21 est solidaire d'une rondelle 23, en caoutchouc, disposée contre le joint à man chette 18. Ainsi, la rondelle 21, la rondelle 23 et la manchette 18 sont fixes. Un jeu appré ciable existe en 24, entre l'arbre 8 et la ron delle 21.
Le second joint comporte en outre une rondelle de carbone 25 présentant une surface plane polie, appuyant constamment contre la surface 22 de la rondelle métallique 21. La pression désirée pour l'application de la rondelle de carbone sur la rondelle 21 est obtenue par un ressort de compression 26, qui prend appui sur une rondelle 27 angulai- rement solidaire de l'arbre 8 et qui agit sur la partie extérieure 28 d'un manchon de caout chouc 29 dont la partie centrale enserre étroi tement l'arbre 8. La partie extérieure 28 est fixée à la rondelle de carbone 25, par vulcani sation sur celle-ci. Une gaine métallique 30 réunit en un tout la rondelle 25, le manchon de caoutchouc 29 et le ressort 26.
On com prend facilement que ce dernier ensemble tourne solidairement avec l'arbre 8. L'étan chéité est assurée par la surface de contact entre les rondelles 21 et 25. On sait qu'un tel joint du type à surface de glissement rectifiée assure une excellente étanchéité lorsqu'il fonc tionne pratiquement à sec, c'est-à-dire dans les conditions inverses de celles du joint à man chette 18.
Ainsi donc, si quelques gouttes de liquide viennent à passer au premier joint, elles seront en tout cas arrêtées au second et, si par hasard un peu d'eau filtrait encore pendant la marche, entre la rondelle inoxydable 21 et la rondelle de carbone 25, elle ne risquerait pas de couler le long de l'arbre en direction du bas et d'atteindre le palier à bille 31, car elle serait automatiquement centrifugée lorsqu'elle attein drait la pièce 30, et ainsi serait définitivement éloignée de l'arbre.
Pour qu'un joint du type à manchette tel que 18, fonctionne dans de bonnes conditions, il est nécessaire que, sur sa face concave, tournée du côté de la pompe, il règne une pression relative (pression mesurée par rapport à la pression atmosphérique prise comme zéro) très faible. Une telle pression est assurée dans la région 32, c'est-à-dire du côté considéré de la manchette 18, par les moyens suivants : .
Tout d'abord, en 33 sont pratiqués des pas sages à travers le flasque 5 adjacent de la pompe, au voisinage du moyeu de cette der nière, pour établir une communication entre la région 32 et la région centrale de l'intérieur de la pompe. En outre, un jeu réduit au strict minimum possible (c'est-à-dire de l'ordre du millimètre), est ménagé en 34, entre le flasque 5 du rotor et le flasque adjacent 10 de l'enve loppe de la pompe. Ce jeu peut être, par exemple, de 1 mm ou un peu moins encore. Dans certains cas, il pourrait aller jusqu'à 1,5 mm ou 2 mm. Toutefois, 1 mm constitue pratiquement le jeu minimum réalisable sans difficultés excessives.
L'effet, dans cet espace extrêmement étroit entre les flasques 5 et 10, est de produire une turbulence sous l'effet de la rotation de la pompe, turbulence qui, prati quement, s'oppose complètement au passage de l'eau à travers lui de l'extérieur 11 vers la région 32. Ainsi, la présence des trous 33 tend à produire, lorsque le rotor tourne, une succion en 32, c'est-à-dire une pression relative négli geable. Simultanément, le jeu 34 très faible, que l'on a indiqué, s'oppose à ce que la pres sion créée par la pompe en 11 ne vienne agir en 32 tant que le rotor tourne.
De la sorte, la pression en 32 sur le joint 18 se trouve réduite à des valeurs inférieures à 100 gr. par cm?, ce qui est tout à fait admissible pour un joint du type manchette, en caoutchouc.
Les trous 33 servent en même temps de trous d'équilibrage de la pression pour le rotor et on pourra avantageusement leur donner une forme allongée dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, pour permettre aux fils et débris de tissu provenant du lavage du linge, qui pourraient entrer en 32 par 34, de passer facilement, ce qui assure automatiquement le maintien propre de la région 32.
On a vu plus haut comment la partie 25, 30 du second joint 21, 25 sert de déflecteur, au cas où les deux joints décrits, 18 d'une part, 21, 25 d'autre part, ne seraient plus tout à fait étanches. Il est à remarquer que, même à l'ar rêt, le dispositif représenté empêche, dans ce cas, l'eau qui pourrait suinter entre 21 et 25, d'atteindre le palier à bille 31. En effet, cette eau ayant passé entre 21 et 25. atteindrait la gaine 30 qui est d'un diamètre supérieur au diamètre extérieur de l'entrée 35 et du palier à bille 31.
Cette eau s'égoutterait donc sur une partie 36 du bâti de la pompe et ne pourrait pas atteindre le palier 31 et le moteur d'entrai- nement se trouvant plus bas.
On remarque enfin que, pour assurer un bon fonctionnement des ouvertures 33, celles-ci débouchent à leur partie supérieure au-dessous de la base 37 de la calotte 13, base qui se trouve, comme on le voit, à une certaine dis tance au-dessus du niveau du flasque 5.