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" Perfectionnements aux appareils pour la mani- pulation des fluides."
La présente invention se rapporte aux appareils qui servent à manipuler les fluides et plus particulièrement aux appareils du genre dans lequel on met en oeuvre deux organes qui, en engrè- nant ensemble, assurent le déplacementdu fluide et qui sont aménagés de façon à être mis en mouvement
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suivant un rythme déterminé, l'un-par rapport à l'autre.
Un des buts de l'invention est de réali ser un appareil du type indiqué et qui ne comporte d'engrenages de réglage de rythme qu'à une des ex- trémités du compteur, les dits engrenages de régla- ge de rythme étant tels qu'ils permettent d'effec- tuer les réglages de jeu dans les pignons qui en- grènent entre eux et les réglages de rythme à l'é- gard des organes qui se déplacent en engrènant en- tre eux.
Un deuxième but de l'invention est de réaliser un appareil de manipulation des fluides comportant, à l'une des extrémités de chaque ar- bre du rotor, un pignon fixe et un pignon réglable pour le réglage du rythme de fonctionnement, le pignon fixe de chaque arbre engrenant avec le pi- gnon réglable de l'autre arbre.
Un troisième but de l'invention est de mettre en oeuvre, dans un appareil de manipulation des fluides du genre spécifié, des moyens qui per- mettent de lubrifier de façon efficace les engre- nages de réglage de rythme et qui empêchent les impuretés qui pourraient sortir de l'intérieur de l'enveloppe du compteur,à travers l'une des parois extrêmes de cette enveloppe,de se rendre trop fa- cilement au carter des engrenages de réglage de rythme et au palier dans lequel sont montés les arbres des rotors.
Les autres buts et avantages de l'inven- tion apparaîtront dans la description qui va sui- n vre d'un mode particulier de mise en oeuvre de
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l'invention décrite à titre d'exemple et représen- tée sur le dessin annexé sur lequel :
La figure 1 représente une vue latérale en élévation;
La figure 2 représente, en élévation, une vue de profil avec arrachement partiel;
La figure 3 représente une coupe verti- cale faite suivant 3-3 de la figure 2 ;
La figure 4 représente une coupe hori- zontale de détail faite suivant 4-4 de la figure 3 en travers des engrenages de réglage de rythme;
La figure 5 représente une coupe de dé- tail faite suivant 5-5 de la figure 3;
La figure 6 représente une variante de réalisation concernant un appareil destiné à mani- puler un fluide contenant des huiles légères;
Le dispositif représenté sur les figures 1 à 5 comme constituant un mode de réalisation de l'invention, est une pompe rotative à rotors à lo- bes du type bien connu sous le nom de "compresseur Roots" et plus spécialement adapté,sous la forme sous laquelle il est représenté, à l'opération de mesure des gaz.
L'invention est décrite en se référant plus particulièrement à un appareil de manipula- tion des fluides, tel qu'un compteur à gaz, bien que le domaine de la dite invention ne soit évi- demment pas nécessairement limité à ce cas parti- culier.
Conformément à ce qui est représenté sur le dessin, le compteur comporte une enveloppe de rotor désignée dans son ensemble par le chiffre 10.
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La section transversale de la dite enve- loppe à travers laquelle s'écoule, de préférence dans le sens descendant, les gaz à mesurer, a gé- néralement une forme elliptique et comporte, à sa partie supérieure, une ouverture sur laquelle est fixé un dôme ou couvercle 11 aménagé de façon à pouvoir être relié, de n'importe quelle façon con- venable quelconque, à la canalisation d'arrivée des gaz, canalisation qu'il n'a pas été jugé utile de .représenter sur le dessin.
De préférence, le dôme ou couvercle 11 comporte, sur un de ses côtés, une bride d'accou- plement 12 au moyen de laquelle il est relié à la canalisation d'arrivée de gaz; en outre, la liaison entre l'extrémité inférieure du dit couvercle et le dessus de l'enveloppe est telle qu'on puisse faire tourner le dit couvercle d'un demi-tour en vue de pouvoir présenter la collerette, indifféremment d'un côté ou de l'autre de l'appareil.
L'enveloppe 10 est supportée par un so- cle 13 comportant une ouverture 14 qui communique avec le fond de l'enveloppe. Le dit socle est, de préférence, en fonte et est usiné, sur sa face in- férieure et sur sa face supérieure.
Conformément à ce qui est représenté, la face inférieure comporte un large rebord 15 qui assure une large répartition du poids de l'appareil sur la surface qui sert de fondation.
Le rebord précité est creusé en forme de gouttière, conformément à ce qui est indiqué en 16, de manière à recueillir l'huile qui pourrait s'é- couler du compteur.
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A l'intérieur de l'enveloppe précitée se tronent deux organes de déplacement 20, convenable- ment lobés, qui engrènent entre eux et qui, confor- mément à ce qui est représenté, ont généralement une section droite en forme de 8, chacun de ces organes étant monté sur un arbre rotatif, respec- tivement 21 et 22, qui se prolonge au delà des ex- trémités du corps principal de l'enveloppe 10.
Les rotors sont, de préférence, appliqués sur leur arbre au moyen d'une pression hydrostatique élevée et un clavetage longitudinal convenable 23 empêche que leur position angulaire par rapport auxdits arbres ne change.
Dans les appareils du type indiqué précé- demment construits on utilisait ordinairement deux jeux d'engrenages de réglage de rythme, un jeu étant placé à chaque extrémité des arbres des rotors.
Etant donné la distance considérable exis- tant entre les deux jeux d'engrenages en question lorsque ceux-ci oyaient placés aux extrémités oppo- sées de l'enveloppe, il était nécessaire d'apporter un soin extrême à la mise en place et à l'installa- tion de la machine afin d'éviter de troubler l'ac- tion des dits engrenages et, par suite, de les em- pêcher d'assurer un réglage de rythme précis.
En outre, si les engrenages en question n'étaient pas ajustés de façon très précise, leur fonctionnement était bruyant.
De plus, il est d'un usage courant d'a- doucir les engrenages des appareils en question jusqutà ce que le bruit provoqué par leur fonction- nement soit réduit au minimum.
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Dans le dispositif qui fait l'objet de la présente invention, on n'utilise qu'un seul dis- positif d'engrenages doubles qui suppriment entiè- rement les conséquences d'un défaut d'alignement de l'appareil au point de vue de l'ajustage des pignons et qui dispensait de l'obligation d'adoucir les dits pignons pour obtenir un fonctionnement silencieux.
La disposition en question permet, non seulement d'obtenir un réglage très précis du jeu des dents en vue d'assurer un fonctionnement silen- cieux, mais, en outre, permet les réglages den pe- tites amplitude... qu'il peut y avoir à faire subir aux rotors,au point de vue de leur position respec- tive, en vue d'agir sur le réglage du rythme.
Conformément à ce qui est indiqué sur les figures 3 et 4, l'arbre 21 porte, au delà d'une des extrémités de l'enveloppe 10, un pignon de ré- glage de rythme 24 qui est fixé dans une position déterminée sur le dit arbre au moyen d'une clavette 25.
L'arbre 21 porte, en outre, un pignon de réglage de rythme 26 qui peut être ajusté et qui, au lieu d'être fixé sur l'arbre est bloqué de fa- çon réglable contre la face latérale du pignon 24.
De préférence, le pignon 24 comporte un prolongement 27 qui constitue un manchon sur le- quel on enfile le pignon 26.
Le pignon 24 comporte, d'autre part, des trous taraudés 28 dans lesquels se vissent les boulons de blocage 29 lesquels passent à travers des ouvertures ou orifices 30 qui sont pratiqués
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dans le pignon 26 et dont le diamètre est légère- ment supérieur à celui des boulons de façon à per- mettre, dans le sens circulaire, un léger déplace- ment de réglage du pignon 26 par rapport à l'arbre
21 de manière à obtenir, à la périphérie du pignon une possibilité de réglage dont l'importance attei- gne environ la largeur d'une dent.
Les deux pignons 24 et 26 ont, de préfé- rence, le même nombre de dents et des diamètres de cercles de roulements égaux.
De façon semblable, l'arbre 22 est muni d'un pignon fixe et d'un pignon réglable, confor- mément à ce qui est indiqué en 32 et 33, le pignon fixe étant bloqué sur l'arbre par un clavetage et servant de support au pignon réglable 33.
Ce dernier est boulonné contre la face du pignon fixe 32 de manière à pouvoir être réglé par rapport à ce dernier, la fixation et le régla- ge en question étant réalisés entre les pignons 32 et 33''de la même façon que ce qui a été indi- qué plus haut pour les pignons 24 et 26.
Le pignon fixe 32 de l'arbre 22 engrène avec le pignon réglable 26 de l'arbre 21 et le pignon fixe de l'arbre 21 engrène avec le pignon réglable de l'arbre 22.
On comprend facilement qu'une telle dis- position assure le réglage du rythme des mouvements relatifs des organes de déplacement 20 dans des conditions telles que ces organes peuvent être montés de façon convenable sur les arbres de ro- tor de façon à être, l'un par rapport à l'autre, dais la position voulue pour garantir un fonction-
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nement efficace de l'appareil tout en permettant de mettre en oeuvre un mode de construction simple et solide.
Le dispositifs d'engrenages de réglage de rythme considéré permet, en outre, le réglage des pignpns du jeu entre les dents/ou entre les arbres des ro- tors étant donné que le jeu ou temps perdu des en- grenages 32 et 26 qui engrènent ensemble peut être compensé par une mise en place convenable des en- grenages 33 et 26 lesquels peuvent être réglés de façon à supprimer, en pratique, le jeu ou temps perdu existant entre les deux arbres de rotor, si bien que, finalement, les engrenages tournent sans bruit.
Le mode de construction indiqué et dans lequel les engrenages de réglage de rythme sont si- tués à une seule extrémité de l'enveloppe et sont aménagés de manière à permettre le réglage des jeux des dents et la relation existant entre les deux rotors au point de vue du rythme du mouvement, d'une part, réduit au minimum la difficulté et l'ef- fort nécessaires pour la mise en place: et l'instal- lation de l'appareil, diantre part, assure un fonc- tionnement silencieux des engrenages sans que ceux- ci aient besoin d'être adoucis.
La figure 3 montre de façon particulière l'aménagement des pignons de réglage de rythme à l'extrémité de l'enveloppe. La dite extrémité de l'enveloppe est fermée par une plaque 35 à travers laquelle passent librement les extrémités des arbres 21 et 22.
Les ouvertures de passages d'arbres pra-
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tiquées dans la plaque de fond en question ont une dimension'très légèrement supérieure au diamètre des arbres, de sorte que ces derniers peuvent tour- ner librement dans les ouvertures en question.
Le bord inférieur de la plaque de fond , considérée est supporté par la face supérieure de la plaque 14 qui joue le rôle de socle.
Le dite plaque de fond 35 constitue un des côtés d'un carter qui sert, à la fois, à en- fermèr les engrenages de réglage de rythme et '. l'huile, l'autre côté du dit carter étant constitué de tête par la paroi postérieure 36 de la -plaque/37 de l'appareil.
Cette dernière, de même que la plaque de fond 35, est supportée par la face supérieure du socle 14.
Entre la paroi postérieure 36 et la pa- roi externe de la plaque de tête 37 est réservé un espace libre 38 à travers lequel peut passer l'ex- cès de lubrifiant provenant des paliers voisins dans lesquels sont montés les arbres de rotor, l'ex- cès d'huile en question passant à travers l'espace précité pour se rendre à un réservoir de lubrifiant 39 qui'est aménagé dans la partie inférieure de la plaque de tête et qui communique avec l'espace li- bre 38.
Le réservoir à lubrifiant 39 communique, en outre, avec un second réservoir 40 aménagé dans la partie inférieure de la plaque de fond 35, ce dernier réservoir servant à récueillir et à emma- gasiner le lubrifiant.
La plaque de fond 35 comporte des cloisons
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de séparation en forme d'L 41 dont une des ailes se prolonge vers le haut au-delà du niveau normal de l'huile et dont l'aile horizontale dirigée vers l'extérieur se prolonge jusqu'à la plaque de tête 37 de façon à former le carter 43 des engrenages de réglage de rythme.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, le carter des engrenages de ré- glage de rythme est en communication de façon li- mitée avec le réservoir 40 par l'intermédiaire d'un passage étroit 42 pratiqué dans l'aile horizon- tale de la cloison de séparation 41.
Dans l'aile verticale de la cloison 41 sont pratiquées des ouvertures 44 destinées à laisser passer les arbres des rotors, ces ouver- tures ayant des dimensions très nettement supé- rieures au diamètre des arbres de rotor.
Au-dessus du réservoir 40, entre la cloi- son 41 et la face interne de la plaque de fond 35, chaque arbre de rotor comporte un anneau de sécu- rité 45.
Les dits anneaux de sécurité sont fixés sur les arbres de rotor du côté interne de l'aile verticale de la cloison de séparation et ils ont un diamètre légèrement inférieur au diamètre des ouvertures pratiquées dans ces ailes de façon qu'au moment du montage de l'appareil, on puisse les faire passer à travers les ouvertures en ques- tion.
Contre les ailes verticales précitées de la cloison de séparation sont boulonnées des plaques de fermeture 50 destinées à séparer le
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réservoir 40 du carter d'engrenages et à fermer le passage existant entre ces deux chambres.
L'adjonction des plaques de fermeture en question n'est toutefois pas indispensable.
Lorsqu'elles existent, elles comportent des ouvertures ayant une dimension légèrement plus grande que le diamètre des arbres afin de permettre à ces derniers de les traverser librement.
Les dites plaques peuvent être mises en place sur les ouvertures 44 après qu'on a fait passer les anneaux de sécurité à travers ces der- nières pour les mettre en place.
Entre les plaques de fermeture 50 et dans toute la région qui s'étend en regard du point où les¯pignons de réglage de rythme engrènent entre eux et tendent à projeter l'huile latéralement vers l'extérieur, l'aile verticale de la cloison 41 se prolonge de façon continue de manière à re- tenir l'huile en question dans le carter d'engre- nages.
@
Grâce au fait qu'ils sont disposés im- médiatement au voisinage des ouvertures de la pla- que de fond 35 à travers laquelle passent les ar- bres des rotors, les anneaux de sécurité rejettent vers le bas toutes les substances étrangères ou impuretés qui pourraient sortir de l'enveloppe des rotors à travers les ouvertures qui laissent passer les arbres des rotors, les dites impuretés ou substances étrangères venant se rassembler et étant retenues dans le réserveir 40 et étant ainsi empêchées de se rendre aux engrenages de réglage de rythme ou dans le lubrifiant contenu dans le carter des dits engrenages.
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Lorsque les impuretés rejetées vers le bas par les anneaux de sécurité sont de telle na- ture quelles ne se mélangent pas avec le lubri- fiant ou ne s'y dissolvent pas, c'est-à-dire sont d'une nature telle qu'elles se rassemblent, soit en flottant sur l'huile de lubrification, soit en se rassemblant au-dessous de cette huile, on peut utiliser le mode de construction spécialement re- présenté sur la figure 3 et dans lequel le réser- voir 40 ne.communique que de façon limitée, par le petit passage 42, comme on l'a déjà indiqué, avec le carter des engrenages de réglage de rythme.
Le lubrifiant et les impuretés rassem- blées dans ce lubrifiant à l'intérieur du réser- voir 40 ne sont ni agités, ni fouettés' par les engrenages.
Dans les cas ordinaires d'utilisation, par exemple, lorsque l'appareil est appliqué comme compteur pour du gaz d'éclairage qui con- tient, comme impuretés, du goudron, de l'eau, etc... ces dernières se rassembleront au-dessous du lu- brifiant.
Le réservoir 40 est muni d'un robinet de drainage 47 aménagé dans une plaque de ferme- ture amovible 48 qui ferme l'ouverture de nettoyage et, de temps en temps, les impuretés qui se sont rassemblées peuvent être enlevées par ce robinet.
L'huile est introduite dans le carter d'engrenage à travers une ouverture qui est nor- malement fermée par un bouchon amovible 50' et qui est pratiquée dans le couvercle 49 du carter d'engrenages, couvercle qui prend appui sur le @ --
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sommet de la plaque de tête 37 et sur un prolonge- ment convenable de la plaque de fond 35.
Dans certaines conditions d'emploi, il se dégage des quantités importantes de carbures légers qui ont tendance à être entraînés avec le gaz dans les canalisations.
Ces carbures sont d'une nature telle qu'ils se dissolvent dans l'huile de lubrification.
Lorsque les impuretés de ce genre se trouvent en quantités importantes, il est avantageux d'utiliser le mode de construction représenté sur la figure 6.
Dans ce mode de construction, le réser- voir 40 est séparé du carter d'engrenages et il n'y a pas d'ouverture 42 dans l'aile inférieure de la cloison de séparation.
Les plaques de fermeture 50 sont placées sur les ouvertures 44 après que les anneaux de sé- curité ont été amenés à la position qu'ils doivent occuper, les dites plaques de fermeture ayant pour fonction d'empêcher l'huile de lubrification con- tenue dans le carter d'engrenages de s'échapper pour se rendre au réservoir 40.
Les carbures légers qui se sontrassem- blés peuvent être enlevés de temps à autre au moyen du robinet de drainage 47; mais, de préférence, et spécialement lorsque les carbures légers tombent en quantités considérables, on prévoit un orifice de trop plein 51 qui communique par un siphon 52 avec la chambre de vidange du compteur; de cette manière, les carbures légers peuvent s'échapper pendant le fonctionnement de l'appareil.
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Lorsque les paliers des arbres de rotor sont lubrifiés au moyen de graisseurs à alimenta- tion continue, l'huile qui pénètre dans ces paliers déborde progressivement dans la cavité 39 et la disposition précitée empêche que, malgré le sup- plément d'huile qui arrive constamment du carter des engrenages, le niveau du liquide, dans le ré- servoir 40,ne dépasse un point déterminé.
Dans le cas où le graissage est effectué avec de l'huile, on peut installer un siphon de trop plein analogue sur la plaque de tête de l'ap- pareil qui est située à l'extrémité du compteur opposée à celle où se trouvent les engrenages, le dit siphon de trop plein ayant pour fonction d'em- pêcher que l'huile provenant des paliers et les produits de condensation provenant du gaz ne s'é- d'un lèvent au de là dux niveau déterminé au-dessus du montre des paliers à l'extrémité considérée du compteur.
Chaque arbre de rotor est muni, extérieu- rement, par rapport aux engrenagesde réglage de rythme, de roulements à rouleaux ou à billes 56 dont la couronne externe est montée dans des cou- pelles d'appui de type connu 53 dirigées vers l'ex- térieur et comportant, dans leurs rebords externes, les orifices taraudés ordinaires qui servent à retirer, lorsqu'on le désire, le roulement à billes de l'arbre.
Dans la paroi postérieure de chaque cou- pelle d'appui est prévue une ouverture 54 présentant un certain .jeu et destinée à recevoir un collier de sûreté 55, ce dernier organe étant bloqué sur l'arbre
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du rotor au moment où l'anneau interne du roulement est lui-même appliqué par pression air le dit ar- bre.
Leccollier de sécurité 55 est monté avec un jeu très réduit à l'endroit où il passe à tra- vers la coupelle d'appui du palier et, également, à l'endroit où son rebord tourne contre la face postérieure 'de la dite coupelle.
Le lubrifiant ou la graisse qui s'échappe du carter du palier à travers les jeux réduits en question a pour effet d'assurer une obturation qui empêche un passage trop facile de substance, soit pour pénétrer dans le dit carter des paliers, soit pour en sortir.
La paroi postérieure 36 de la plaque de tête, paroi à travers laquelle passer, avec un jeu très faible, les arbres des rotors, empêche l'hui- le qui est projetée par les engrenages, d'atteindre le dispositif d'obturation des coupelles d'appui des paliers et de nuire à l'efficacité de cette obturation.
Comme on l'a indiqué plus haut, l'excès de lubrifiant introduit dans les paliers à billes est renvoyé par les colliers de sécurité 55 dans l'espace libre 38 et vient se rassembler dans le compartiment 39 situé au-dessous.
A son autre extrémité, l'enveloppe de N'appareil est fermée par une plaque de tête 60 qui comporte une cavité 61 communiquant avec un compartiment 62.
Dans la cavité 61 est disposé un anneau de sécurité 63 convenablement fixé sur l'arbre 21 @ -
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lequel passe à travers la paroi interne 64 de la plaque de tête.
L'anneau de sécurité en question rejette vers le bas les substances étrangères qui pourraient venir de l'intérieur de la chambre des rotors et en sortir au point considéré; les substances ainsi rejetées.-sont recueillies dans le compartiment 62 duquel elles peuvent être enlevées au moyen d'un robinet de drainage 65 qui est monté sur une plaque de fermeture amovible 66.
La palier à billes 67 qui se trouve au voisinage de l'extrémité correspondante de chacun des arbres de rotor est monté dans une coupelle d'appui 68 de façon semblable à ce qui a été in- diqué ppur l'extrémité opposée des arbres.
Dans la paroi arrière de la. coupelle 68 est monté, de façon à pouvoir tourner librement, un collier de sécurité 69 semblable aux colliers 55 déjà décrits.
La face ouverte de chacune des coupelles 53 est fermée par un chapeau 70, du moins lorsqu'il n'y a pas d'organe d'entraînement externe à l'ex- trémité des arbres de rotor, le dit chapeau étant fixé à la plaque de tête 37 par exemple, au moyen de boulons 71 qui passent à travers des ouvertures pratiquées dans le rebord de la coupelle d'appui des roulements à billes et qui se vissent dans des ouvertures taraudées pratiquées dans la dite plaque de tête 37.
Au contraire, si on désire pouvoir amé- nager à l'extrémité d'un des arbres de rotor un dispositif de réception de forçe, on boulonne un
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chapeau 72 sur la coupelle des paliers et sur la plaque de tête 60 ou 37.
Les différents chapeaux 70 et72 sont interchangeables, les trous de boulons dont ils sont munis étant semblables et étant disposés de façon identique.
A l'une quelconque des quatre extrémités des arbres peut, si on le désire, être aménagé un organe d'entraînement 75 ou un palier de tête de manivelle 76 en vue de la mise en marche à la main.
Chaque extrémité d'arbre est convenable- ment rainurée ou façonnée de toute autre manière en vue d'être mise en prise avec l'organe d'entrai- nement ou le mécanisme de transmission 75, organe d'Entraînement ou mécanisme de transmission auquel, dans le cas présent, on a donné la forme d'un in- longueur dicteur rotatif. En outre, la de l'extrémité de l'arbre qui fait saillie à travers le palier est suffisante pour soulever et centrer cet arbre ainsi que là coupelle d'appui des paliers en vue de pouvoir déplacer facilement et commodément un palier désassemblé.
Le mécanisme de transmission 75 est en- fermé dans 'un carter 77 qui porte, à son extrémité externe, un mécanisme indicateur convenable.
Conformément à ce qui est représenté, le compteur est également muni, ainsi que cela est indiqué en 80, d'autres instruments contenant une feuille d'inscription ou tout autre élément analo- gue mis en mouvement par l'intermédiaire d'engre- nages réducteurs enfermés dans un autre carter 81
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interchangeable avec les carters ou chapeaux des autres dispositifs.
Le carter 81 a ses extrémités opposées ou ses faces de fixation façonnées de manière à être complémentaires l'une de l'autre de façon qu'un carter analogue puisse être fixé sur lui en vue de mettre en oeuvre, éventuellement, un organe d'entraînement pour un second instrument qui serait commandé par le mécanisme du premier ; outre, les extrémités du carter 81 et du carter 77 ont des formes correspondantes de façon que, si on le désire, le second puisse être fixé sur le premier et en- traîné par lui.
Les instruments voulus peuvent ainsi être fixés ou changés à l'une quelconque des extrémités des arbres de rotor et chaque instrument peut être commandé, soit par l'intermédiaire du mécanisme de transmission des autres instruments, soit direc- tement par une extrémité d'arbre das rotors.
Quoique le mode de réalisation de l'in- vention qui vient d'être décrit et qui est repré- senté sur le dessin annexé, soit considéré comme le meilleur, il va bien entendu de soi que le mode de réalisation en question pourrait être modifié dans ses détails d'exécution et pourrait être com- plété par tout dispositif accessoire utile sans pour cela que lton sorte du domaine de la dite invention.