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Perfectionnements apportés aux pompes rotatives,, auxoompresseurs et aux maohines analogues.
L'invention a pour objet des perfectionnements appor- tés aux pompes rotatives, aux compresseurs et aux machines ana- logues, comprenant un rotor en étoile ou à dents, qui tourne à l'intérieur d'un stator cylindrique et exoentriquement à celui- ci et est en prise avec une bague rotative à alvéoles, tournant oonoentriquement audit stator; et dans lesquels on interpose en- tre ledit rotor et ladite bague un bloo en forme de croissant dont la courbe intérieure (la concavité) coïncide avec le oerole de rotation des surfaces périphériques extérieures des dents du rotor et dont la courbe extérieure (convexité) coïncide aveo le cercle de rotation des faces oiroonférentielles intérieures des
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dents de la bague.
Suivant la présente invention le rotor est pourvu de palettes coulissantes radialement et on maintient le bloc en forme de croissant, ou on s'en dispense en même temps que l'en- semble peut comprendre d'autres éléments constructifs ci-après décrits ayant pour objet d'améliorer le fonctionnement et l'ef- fioaoité dedites pompes pour diverses fonctions, oomme par exem ple la pompe à vide et à condensation en relation aveo un oon- denseur à vapeur.
En outre l'invention comporte l'élimination des espa- oes libres entre les dents du rotor en contact et la bague, et dans certaines circonstances, suivant l'usage auquel la pompe est destinée, on peut munir les conduits de refoulement de la maohine de valves appropriées, par exemple des petites valves à ressort et à un sens unique, dont l'objet est d'empêcher la perte d'énergie due à l'air ou au gaz oomprimés qui retournent dans les espaces de compression du rotor par suite d'une ouver- ture prématurée du passage de refoulement ou d'une filtration en retour à travers la pompe lorsqu'elle se trouve momentané- ment arrêtée.
Un autre perfectionnement consiste dans le moyen de faire supporter le rotor et la bague (le stator) par les culas- ses extrêmes de l'enveloppe de la machine.
Ayant en vue les objets ci-dessus énumérés, l'inven- tion consiste dans des perfectionnements relatifs à la oonstruo- tion des pompes du genre ci-après décrit et revendiqué.
L'invention sera bien comprise à l'aide de la desorip, tion qui suit et du dessin oi-annexé, lequel n'est bien entendonné du/qu'à simple titre d'indication.
La figure 1 montre une coupe transversale verticale et
La figure 2 une coupe longitudinale par la ligne 2-2 de la figure 1 d'une construction du compresseur pourvu de pa,.
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lette coulissantes d'étanohéité et du bloo en forme de crois- sant.
Les figures et 4 représentent des vues analogues mon- trant une oonstruotion comprenant les palettes ooulissantes d'@- tanohéité mais ne oomportant pas le bloc en forme de croissante
La figure 5 est une coupe transversale vertioale mon- trant un autre mode de réalisation comprenant les palettes cou- lissantes d'étanohéité et le bloo en forme de croissantles oon- duits entre la bague et la chambre de refoulement de la maohine étant pourvus des clapets à ressorts et à un seul sens.
Suivant les figures 1 et 2 du dessin! représente le conduit d'aspiration de la machine, b le rotor, 2 la bague, ± le bloo en forme de croissant et e le conduit de refoulement.
Le rotor b est pourvu das palettes d'étanchéité coulis- santes radialement f, les face... extérieures desdites palettes d'étanohéité travaillant contre la circonférence intérieure ci de la bague ± et du bloc en forme de oroissant d, le mouvement extérieur de ces palettes se réduisant à les empêcher de se mou- voir dans l'espace entre les dents et la bague extérieure et à faire refouler la pompe.
Les palettes d'étanchéité f sont coulissantes radia- lement dans des gaines b1 dont le rotor b est pourvu dans chaque espace entre les dents ou dans des espaces alternés et elles sont situées par exemple bien près derrière chaque dent, par rapport à la direotion de rotation du rotor, ou bien dans une toute au- tre position, et ces gaines, et par conséquent les palettes au lieu d'être disposées radialement peuvent être disposées sous un angle approprié de façon à rencontrer la bague o aussi normale- ment que possible à la surface de contact.
En outre la largeur des dents du rotor peut être étroi- te en comparaison aveo la largeur des intervalles qui les sépa- rent, par exemple chaque intervalle peut être égal à ce que se- rait la distance entre les dents d'engrenage alternes et les
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dents intermédiaires enlevées, les intervalles an question de- vant recevoir les dents de largeur correspondante à la bague.
Il est néanmoins évident que les palettes! qui tour- nent et se meuvent radialement à l'intérieur du rotor tendront, à certaines positions du rotor et de la bague extérieure,à se mouvoir dans les intervalles de la bague extérieure et feront re- fouler la pompe.
Afin de restreindre le mouvement radial extérieur des palettes! oes dernières peuvent être pourvues de goupilles ± ou d'éléments analogues un à chaque extrémité et quijouent à l'in- térieur des enfoncements b2 dans les extrémités du rotor comme le montre la figure 5 ; on peut utiliser toute autre construction alternative pour obtenir ce résultat comme par exemple en fixant une bague ± (montrée par la figure 2) de cha- que côté du rotor b, baguas qui agissent comme butées oontre les- quelles peuvent s'appuyer des épaulements fou des éléments ana- logues faisant partie de chaque palette pour les empêcher de glisser extérieurement au-delà d'une certaine distance.
Chaque palette d'étanchéité retient une ou plusieurs dents et un ou plusieurs intervalles dans le rotor et la bague respeotivement pendant que les dents en action compriment les gaz et les font évacuer à l'extérieur de la pompe.
Afin d'éliminer des espaces libres entre les dents du rotor en contact et la bague on injecte une petite quantité d'eau dans les intervalles du rotor extérieur et de la bague après avoir fermé l'aspirateur. Cette eau remplit les intervalles li- bres produits par la forme des surfaces des dents, le remplissa- ge ou la vidange de ces espaces libres augmenteront le vide obte- nu.
Pour atteindre ce but on peut disposer à la partie in- férieure de la chambre de refoulement e1 une poche h dans laquel- le peut s'accumuler l'eau de oondensation. De petits orifices h1 établissent une communication entre cette poche h et les inter-
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vallée du rotor extérieur permettant à une quantité suffisante d'eau de passer pour remplir ces intervalles libres.
Suivant un autre mode de réalisation le dispositif ne comporte pas le bloc en forme de croissant entre le rotor b et la bague rotative o et on munit le rotor de palettes d'élan- ohéit6 coulissantes radialement 1 comme le montrent les figu- res 3 et 4, le nombre des palettes étant égal ou inférieur au nombre des dents du rotor, par exemple douze, lesdites palettes étant disposées dans les intervalles des aents r. Les surfaces extérieures de ces palettes d'étanchéité sont retenues en posi tion constamment contre la circonférence intérieure c1 de la ba- gue par la force centrifuge comme dans les constructions connues de pompes rotatives comportant des palettes coulissantes.
Les palettes 1 sont, comme le montre la figure 4, un peu plus longues que les intervalles de la bague extérieure o et par oonséquent elles sont empêchées de passer radialement dans les intervalles en engrenant les extrémités de la face in- térieure ol de la bague extérieure cornue le montre ,2100
Les palettes peuvent comprendre chacune une ou plu- sieurs plaques coulissantes indépendantes comme le montre la fi- gure 3.
Chaque palette d'étanchéité intercepte une ou plu- sieurs dents r et un ou plusieurs intervalles respectivement dans le rotor b et dans la bague .2., pendant que les dents en prise oompriment les gaz à la pression déterminée (désirée) pour les refouler dans la chambre de refoulement e1.Les dents peu- vent être de la forme ordinaire des dents d'engrenage, mais peu- vent être de toute forme appropriée, pourvu qu'elles engrènent.
Etant donné la très grande vitesse à laquelle tournent les com- presseurs, on a éprouvé une grande difficulté à l'utilisation des palettes à caue du frottement dû à leur pression sur les parois intérieures de la pompe. Afin de supprimer ou de réduire
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oe frottement on a disposé dans certaines pompes un faux rotor qui tourne dans le même sens que le rotor intérieur par le con- tact frictionne! des palettes, mais comme le gaz ou l'air oom- primé doit être refoulé à travers ce faux rotor, un dégagement anormal se produit causant une perte d'effioaoité, un rendement réduit,
une perte considérable de force motrice étant donaé l'effort qu'il faut provoquer sur l'air ou le gaz qui est com- primé dans les espaces de dégagement et qui n'est pas refoulé, mais est entraîné pour se détendre à nouveau sur le côté d'as- piration de la pompe.
Dans la pompe perfectionnée suivant l'invention, la bague extérieure c oomporte des intervalles pour recevoir les dents du rotor b, et la dent du rotor en prise complète avec la bague emplira entièrement l'entaille correspondante dans la bague, comme le montre la figure 3 sauf pour le très faiblejeu qui est nécessaire pour permettre le jeu convenable de l'engre- nage.
Le rotor b et la bague o forment en réalité des élé- ments d'engrenage intérieur, la vitesse relative entre ces deux éléments est comparativement peu importante, quoique leur rota- tion puisse s'effectuer à une très grande vitesse.
En admettant par exemple que le rotor est en rotation conductrice (figure 3) et qu'il tourne à raison de deux mille tours à la minute, la bague tournerait alors à raison de I7I4 tours à la minute, de sorte que la vitesse relative des palet- tes d'étanohéité 1 par rapport à la surface intérieure de la bague o ne serait que de 286 tours à la minute et ainsi cette dernière vitesse ne pourrait être cause d'un surchauffage, d'une crique.
Un autre perfectionnement consiste dans le mode de support du rotor et de la bague par les flasques de l'enveloppe de la machine. ,
La construction suivant la figure 4 montre deux ou bien
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plusieurs espaces annulaires d'étanchéité qu'on a prévu à cha- que extrémité du rotor et de la bague qui sont désignée à re- cevoir les anneaux d'étcdiohéité m, n, et qui doivent non seule- ment empêcher la fuite d'air ou de gaz de l'intérieur du rotor et de la bague mais qui permettant également une bonne lubrifi- oation des billes de roulement s;
en même temps qu'une lubrifi- oation suffisante des parties de la machine en rotation sans qu'une quantité excessive atteigne le rotor et la bague et se oarbonise à cause de la ohaleur à l'endroit où on a prévu un clapet ou un orifice de dégagement.
Les resscrts m1 sont logés dans des trous pratiqués dans la bague d'étanohéité m, cette bague m étant empêchée de tourner au moyen des éorous à butées m2 fixés dans les flasques de l'enveloppe. La bague d'étanchéité n est disposée de façon analogue.
Suivant une autre conception, ne sortant pas du prin- cipe de l'invention, on peut intercaler à l'intérieur de l'es- pace annulaire d'étanohéité entre la bague d'étanohéité et les flasques de l'enveloppe de la pompe un ressort en spirale c1 comme le montre la figure 40
Pour éviter l'usure on peut disposer aux extrémités et sur les côtés des palettes des bandes en métal d'une dureté spéciale, fixes ou interchangeables.
En outre la bague peut être abritée s'il est néces- saire tout autour, ce qui diminuerait les fuites entre le diamè- tre extérieur de la bague et l'enveloppe.. Dans ce cas le conduit d'aspiration et los conduits de refoulement doivent être placés aux extrémités des rotors.
En ce qui concerne les clapets des oonduits de refou- lement de la pompe, il faut comprendre qu'ils sont plus parti- oulièrement applicables aux pompes à marche lente et suivant @ le liquide ou le fluide traité.
Dans les cas où on peut les uti-
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liser il faut disposer deux ou plusieurs conduits comme t, t1 montrés par la figure 5 entre les éléments rotatifs de la pom- pe et la chambre de refoulement e1 @ de la machine et ces con- duits doivent être munis de olapets appropriés, par exemple des petits clapets à ressort à,lame et à un seul sens n, n1 fabriqués à l'aide d'une matière appropriée et légère et conçus pour permettre un très faible e&paoe libre entre eux et l'enve- loppe du rotor de la pompe.
On peut disposer des conduits d'aspiration supplémen- taires j, j et des conduits de refoulement 1. 1 communiquant entre l'enveloppe et l'espace situé entre le moteur et la bague afin de faciliter l'entrée et la sortie du liquide.
On peut également disposer de petits conduits! sur la rotor extérieur afin de faciliter le refoulement du liquide ou des gaz de l'espace k1 à l'endroit où les dents du rotor et la bague prennent contact.