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" Machine servant à comprimer, raréfier, transporter les fluides liquides ou gazeux ".
La présente invention a poar bat la réalisation d'une machine servant à comprimer, raréfier, transporter les fluides liquides et gazeax et spécialement d'an compressear volométrique d'an rendement élevé, d'an poids et d'an enencombrement rédaits par rapport aux compressears volamé- triqaes ordinaires à pistons. Dans ce qai va saivre, il sera plus spécialement question d'an compressear, mais il est bien entendu que le mot compresseur n'est pas limitatif.
Un compresseur suivant l'invention comporte une enveloppe dans laquelle tourne une chemise qai délimite avec l'enveloppe une chambre d'aspiration et une chambre de refoalement, la dite chemise, pourvue de deax lumières dimaétralement opposées et solidaires de deux fonds, entraînant avec elle deax arbres qai sent en oatre animés de mouvements de pivotement égaux et de signes contraires et qui portent des pales venant en contact avec elle et avec les fonds . les
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dites pales délimitant deux enceintes étanches de part et d'autre d'elles.
Un compresseur de ce genre présente l'avantage de n'exiger qu'un encombrement voisin de celai d'an tarbo-compressear présentant les mêmes caractéristiques de pression de refoalement et de débit. Il est cependant d'an rendement bien sapériear et d'un prix de revient considérablement moindre.
En outre, par le fait qu'il ne contient pas de soupapes de dis tribation ni de pièces soumises à des variations brusques de vitesse, il ne nécessite presqae pas d'entretien.
Afin que la pression de refoulement existant dans la conduite de refoulement ne paisse agir défavorablement sur les pales depuis le débat de la compression, on prévoit en outre, suivant l' invention, que le commencement de la chambre de refoulement soit éloigné de la fin de la chambre d'aspiration d'une longueur égale à un grand nombre de fois la largeur des lumières ménagées dans la chemise toarnante. En particulier, on peut avantageasement choisir la distance entre le débat de la chambre de refoalement et la fin de la chambre d'aspiration poar que la pression engendrée entre les pales dans la chemise soit approximativement égale à la pression régnant dans la chambre de refoalement aa moment où la lumière assarant le refoulement débouche en face da débat de la chambre de refoalement.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les mouvements de pivotement égaax des arbres portant les pales en sens inverse l'an de l'autre, sont réalisés par le fait que ces deux arbres portent des engrenages qui engrènent avec des crémaillères ménagées dans an coulisseau disposa dans une coalisse solidaire de la chemise toarnante, le dit conlissean appuyant sur an gaide qai l'oblige à se déplacerd'un mouvement de translation alternatif dans sa coalisse pendant chaqae tour de celle-ci. Le gaide sasdit
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Peut notamment âtre constitaé de façon qae le coalisseaa sasdit appuie sur lai par ses deax extrémités.
L'invention a également comme objet une disposition permettant le refroidissement de la chemise, de ses fonds et des pales aassi bien que de l'enveloppe dans laquelle la chemise tourne,
Suivant l'invention, dans une coaronne toarnant avec la chemise et en commanication avec les différents éléments tournants à refroidir, débouche an tube d'amenée de liqaide réfrigérant dont l'axe est confonda avec l'axe de rotation de la chemise.
Le refroidissement de la chemise et de ses fonds est assuré par le fait que la couronne sasdite est en commanication par an conduit avec une cavité ménagée dans une moitié d[alpha] fond voisin, la dite cavité étant en communication avec des cavités ménagées dans la moitié voisine de la chemise, ces cavités de la chemise étant en communication avec une cavité ménagée dans l'aatre fond et elle-mme en comm[alpha]nica- tion avec des cavités dans la deuxième moitié de la chemise, ees dernières cavités étant à lear toar en communication avec ane cavité dans la deuxième moitié da premier fond, elleùmême en communication avec an conduit d'évacuation.
En Outre, le refroidissement des pales est assuré par le fait qae la coaronne sasdite est en communication par an tayaa avec an creux ménagé à l'intérieur de cha que arbre portant une pale, ce oraux étant lai-même en commanication avec une cavité ménagée dans la dite pale et communiquant avec an tayaa d'évac[alpha]ation.
En v[alpha]e d'assarer la labrification des différentes parties mobiles da compresseur, on prévoit qae des conduites d'amenée d'h$alpha;ile aax différents endroits à labrifier soient disposées dans le tabe d'amenée d'eaa sasdit et déboachent chacane dans des r ainare s circalaires ménagées dans I@
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entre ce tabe et an antre tube disposé dans le premier et tournant . avec là chemise, les dites rainuras étant alimentées en haile.
D'antres particularités et détails de l'invention appa- raîtront an coars de la description des dessins annexés aa présent mémoire et qai représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement une forme de réalisation de 1'invention.
Figare 1 est une coupe longitudinale saivant la ligne I-I de la fig[alpha]re 3 de la partie basse pression d'an compressear rotatif suivant l'invention à deux étages de pression.
Figure 2 est une coupe analogue de la partie haute press ion.
Figure 5 est une coape transversale saivant la ligne III-III de la figure 1.
Figure 4 est une coupe saivant la ligne IV-IV de la figare 1.
Figare 5 est partiellement une vue en élévation plus gtande échelle da support creux par lequel est amende l'eau de refroidissement de la chemise toarnante et partiellement ane coupe verticale dans les parties da compressear voisines de ce support.
Figaro 6 est une coupe horizontale saivant la ligne VI-VI de la figure 5.
Figure 7 est une vue en plan de la moitié inférieare de l'enveloppe fixe contenant la chemise toarnante, après enlèvement de celle-ci.
Figare 8 est une coupe axiale par la partie toarnante, la dite coape étant faite dans l'axe des nervares qui sont disposées entre les pales à fond de course.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
L e compressear rotatif représenté aax dessins comporte deax étages de press ion connectés en série.Ces deux étages
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sont semblables entre eux. N cas nous contenterons de décrire l'étage à basse pression.
L'étage à basse pression comporte une enveloppe fixe 2 (:figaros 1 et 3) dans laquelle est disposée une chemise toarnante 3. Cette chemise est solidaire de deax fonds 4: et 5.
Des languette d'étanchéité sont prévues entre ces fonds et l'enveloppe fixe. Entra la chemise tournante et l'enveloppe fixe 2, sont ménagées deax chambres !il et 7 dont la première est en communication avec ane conduite 8 dénommée ci-après conduite d'aspiration et dont la deuxième est en commanication avec une conduite 9, dénommée ci-après condaite de refoaleme nt .
La chambre 6, dénommée chambre d'aspiration, s'étend sar à pea près la moitié de la périphérie de la chemise tournante tandis que la chambre 7, dénommée chambre de refoulement, s'étend dans le cas représenté sur environ 85 .
L'étanchéité de la chambre d'aspiration 6 est assarée par des langaettes 10 et 11 tandis qae l'étanchéité de la chambre de refoulement 7 est assurée par les languettes 10 et des languettes 12, les languettes 10 étant disposées dans une cloison 13 qui sépare ces deux chambres.
A l'intérieur de la chemise toarnante 3, sont disposées des pales 14 et 15 pourvues de langaettes d'étanchéité 16 assarant an bon contact avec la paroi intérieare de la chemise et avec les fonds 4 et 5. Les deux pales 14 et 15 sont portées par des arbres respectivement 17 et 18 qui sont montés dans les fonds 4 et 5 et sont par conséquent entraînés avec ceax-ci par exemple dans le sens de la flèche X.
Ces deux arbres peuvent en outre être animés de moavements de pivotements alternatifs égaax et de signes contraires par exemple par des moyens tels qae ceax qui seront décrits plas loin. A l'intérieur de la chemise 3, on peut distinguer deux enceintes, dont l'une 3a est sitaée d'an côté des pales
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14 et 15 et dont l'entre 3b est située de l'autre côté de ces pales. Pour assurer l'étanchéité entre ces enceintes il est prévu des languettes d'étanchéité 19 entre les ar- bres 17 et 18 et le bloc de matière qui les sépare.
La paroi intérieure de la chemise tournante se présen- te sous la forme de deux cylindres de révolution dont les axes sont confondus respectivement avec l'axe de l'arbre 17 axe et avec l'aknxa de l'arbre 18.
Des lumières 20 et 21 diamétralement opposées sont mé- nagées dans la chemise tournante 3. La lumière 20 est susceptible de mettre l'enceinte 3a en communication avec la chambre d'aspiration 6 ou avec la chambre de refoulement 7 d'après la position de la chemise tour@ante. De médite la lumière 21 est susceptible de mettre l'enceinte 3b en communication avec la chambre d'aspiration 6 oa avec la chambre de refoulement 7.
Dans ces conditions, si on fait tourner la chdmise 3 dans le sens de la flèche X partir de la position re- , présentée à la figure 3, la lumière 20 qui est en face de la cloison 13 quitte bientôt les languettes 10 pour mettre la chambre d'aspiration 6 en communication avec l'enceinte 3a. Cette rotation de la chemise 3 et de ses fonds provo- que la rotation de l'axe des arbres 17 et 18 dans les mêmes conditions. Mais pendant cette rotation, ces arbres pivo- tent sur enx-mêmes respectivement dans le sens de la flèche Y et de la flèche Z, ce qai a pour effet de provoquer une aspiration dans l'enceinte 3a et une compression dans l'en- ceinte 3b.
Le pivotement des arbres 17 et 18 est déterminé poar que les pales 14 et 15 soient approximativement en contact l'une avec l'autre quand la chemise 3 a tourné de 1800 et q[alpha]e la lumière 20 est Venue se placer en face des languettes 11. pendant cette rotation de la'chemise l'air qui remplissait l'enceinte 3b s'est comprimé dans cette en-
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ceinte entre les pales 14 et 15 jusqu'à ce que la lumière 21 soit venue déboueher dans la chambre de refoalement 7, pais il a été refoulé dans cette chambre jasqu'au moment où la lamière 21 est venue se placer en face des languettes 10.
Donc, pendant la rotation d'un demi-toar de la chemise, l'enceinte 3a s'est remplie d'air , tandis que l'air contenu dans l'encehte 3b a été comprimé et refoulé. le compresseur suivant l'invention est donc un compressear volumétrique à rendement élevé, tout comme an comprese sear à piston. Il présente en cotre l'avantage de ne pas nécessiter des organes de distribution à mouvement alternatif et de ne pas comporter lui-même des pièces à mouvement alternatif de masses considérables, les pales 14 et 15 pouvant être légères.
L'angle parcoura par la chemise tournante 3 de pais le débat de la compression jusqu'au moment aù la lumière 21 assure la commanication de l'enceinte où s'effectue la compression avec la chambre de refqulement est d'environ 105 dans le cas représenté. Cet angle est donc tel que le commencement de la chambré de refoalement est éloigné de la fin de la chambre d'aspiration d'une longueur égale à an grand nombre de fois la largeur des lumières mégagées dans la chemise toarnante. Cet angle est déterminé dans chaque cas Pour que la pression dans la chambre de compression atteigne la pression dans la chambre de refoulement aû moment où la dite communication est établie.
De cette façon, la contre¯ pression sar les pales 14 et 15 est maintenue inférieure à la pression de refoalement peundant une partie importante de la course de ces pales.
Afin de rédaire l'espace mort entre les pales lossque celles-ci sont à fond de coares, des nervures 22 et 23 sont prévues entre les pales à fond de course. Ces nervares sont diamétralement apposées. Elles réunissent les fonds 4 et 5
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afin de leur servir d'entretoise. 0 test dans elles que sont disposés les languettes 19 assarant l'étanchéité des encein- tes 3a et 3b aatoar des arbres 17 et 18.
Pour provoquer les pivotements égaux et de sens con- traires des arbres 17 et 18 pendant la rotation de la chemi- se 3, on a calé sur ces arbres des pignons respectivement 24 et 25 (fig. 4) engrenant le premier avec une crémaillère 26 et le second avec une crémaillère 27, ces deux crémaillè- res étant ménagées dans ancoulisseau 28 disposé dans une coalisse 29 solidaire de la chemine tournante,5. Le déplace- ment axial du coulisseau dans sa coulisse, lors de la rota- t ion de la chemise tournante, est pro vo qué parson contact avec un guide fixe 30 par l'intermédiaire de galets 31. Le coulissean peut par exemple appuyer par ses deux extrémités sar ce guide et être entraîné par la coulisse 29 par l'in- termédaire de galets 32.
Les crémaillères 26 et 27 sont disposées de part et d'autre des pignons 24 et 25 de façon à faire tourner ceax- ci en sens inverses l'an de l'autre. Pour régulariser leur moavement, ces pignons engrènent également entre eux. Cet engrènement permettrait d'ailleurs à. la rigueur de sappri- mer une des crémaillères mais dans ce cas, la crémaillère restante ainsi que les pignons en prdse avec elle devraient être plus robustes.
Afin de rédaire la largear du conlissean et par consé- Cillent so@ poids, il est prévu de diriger les crémaillères 26 et 27 obliquement par rapport à la direction passait par les axes des pignons 24 et 25 au lieu de les diriger pe rpen- dicalairement à cette direction. Dans le cas de la figure 4, cet angle est do@ax d'environ 10 . Les crémaillères sont donc dirigées à peu près parallèlement à la direction sus- dite.
Le gaide 30 sur lequel le coulisseau représenté aux dessins appuie à la fois par ses deux extrémités à une forme
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théorique qai peut être déterminée aisément par une construetion graphique. En pratique/on peut constitaer la surface de ce guide aa moyen de deux cylindres de révolution dont les axes passent par des points tels que 33 et 34 qui sont à une petite distance de l'axe da coalisseau à fond de coarse et sur des perpendiculaires à l'axe da coalisseau passant par le milieu de la longueur da coulisseau à fond de course.
Dans le bat d'effectuer ane compression voisine d'une compression:IL isothermiqae, on prévoit des moyens assurant une circulation d'an liquide réfrigérant dans les différents organes qui peuvent s'échauffer par suite de la compression de l'air.
A cet effet, an tube 35 raccordé à ane conduite d'amenée d'eau 37 débouche dans une couronne 38 tournant avec la chemise et montée de manière étanche autour de ce tabe.
La couronne 38 est rendue solidaire de la chemise tournante 3 notamment par un coudait 39 aboutissant dans le fond voisin 4. Ce coudait débouche dans une cavité 4a s'étendant sar environ 1800 . Cette cavité est en communication par des orifices 40 avec des cavités 3d et 3f ménagées dans la chemise toarnante. Comue on peut le voir à la figure 3yeas cavités s'étendent ensemble sur environ la moitié de la chemise toarnante. Ces cavités 3d et 3f sont à leur toar en commanication par des orifices 41 avec une cavité 5a ménagée dans l'antre fond 5..La cavité 5a s'étend sur 3600 . Elle est elle-même en commanication par des orifices 42 avec des cavités 3g et 3h ménagées dans la deuxième moitié de la chemise tournante.
Ces dernières cavités sont à lear toar en ommanication par des orifices 43 avec une cavité 4b ménagée dans la deuxième moitié da premier fond 4, et dans laquelle débouche an condu it d'évacuation 44. La circulation de l'eau est ainsi assurée dans la chemise toarnante ainsi que dans ses fonds.
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Les nervures 22 ét 23 sont également refroidies par uno circulation d'eau. A cet effet, ces nervures sont crenses et en communication entre elles par des canaux 51 ménagés dans la pièce 52 qui les sépare. L'intérieur de la nervare 22 et l'intérieur de la nervare23 sont en communication respec- tivernent avec la cavité 4b, et avec la cavité 4a, par exemple par des canaux 55a ménagés dans des vis 53 qui les rendent solidaires du fond 4 (figure 8). La circulation dans les nervures 22 et 23 se fait donc en dérivation sur celle dans la chemise 3 et le fond 5.
La couronne 38 est également en communication par des tuyaux 45 avec des creux 17a et 18a ménagés respectivement dans les arbres 17 et 18 (figure 5 et 6). Le creux 17a est en communication avec une cavité 14a (figure 1) en forme de serpentin ménagée dans la pale correspondante 14. Cette cavité 14a communique avec an conduit d'évacuation 17b ménagé dans l'arbre 17. De même, le creux 18a est en communi- cation avec une cavité analogue à la cavité 14a mais ménagée dans la pale 15, cette cavité étant également en communica- tion avec un coudait d'évacuation analogue au eonduit 17b mais ménagé dans l'arbre 18.
La partie de l'enveloppe fixe située du côté de la chambre et de la conduite de refoulement est également refroi- die par une circulation d'eaa. A cet effet,l'eau froide est amenée par une cordaite 46 (figure 7) débouchant dans un espace 47 (figure 3) entre la conduite d'aspiration 8 et la condaite de refoulement 9. cet espace 47 est en comunication avec une cavité 48 parun orifice 49.
L'eau qui s'est échauffée dans la cavité 48 est évacuée par un orifice 50.
Le prolongement du tube 35 sert de support à un autre Gudie led du Bel. tube 36, dans le qael sont ménagées des rainures telles que 54, 55,56 'et 57 (figure 6) pouvant être mises en commanication
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avec une source d'halle par des tuyaux venant se raccorder respectivement en 58,59, 60 et 61. Dans ces rainares,débouchant des condaites respectivement 62, 63, 64 et 65 disposées dans aL @ 36a de l'arbre 36.
La 'conduite 62 sort da tube 36 près da fond 4, longe celui-ci jusque près de sa périphérie et pénètre dans la chemise 3 (fig. 3). Cette conduite estommanication avec l'intériear de la chemise 3 par des canaux 66 qui aboutissent à la face interne de la chemise contre laquelle frotte la pale 15. La conduite 63 sort du tabe 36 aa même endroit que la conduite 62 mais elle est dirigée ensuite de façon à être finalement logée dans la chemise 3diamétralement opposée à la conduite 62. Des canaux 67 analogues aax canaux 66 font arriver l'huile à la paroi interne de la chemise contre laquelle frotte la pale 14.
La conduite 64 Pénètre dans le fond 4: traverse la nerVure 23 pénètre dans le fond 5 et se bifurque pour amener l'halle aux bourrages qui assurent l'étanchéité entre d'une part ,les arbres 17 et 18 et, d'antre part, le fond 5. La conduite 65 pénètre dans le fond 4 et se bifurque poar ame- ner de l'huile aux bourrages qui assarent l'étanchéité entre, d'une part, les arbres 17 et 18, et d'autre part, le fond 4.
Le compresseur solvant l'invention peut évide mment,comme tout compresseur, être monté en série avec an autre comPresseur de façon à réaliser des pressions de refoalement élevées. La figure 2 représente an compresseur du même genre que celai de la figure 1 mais aspirant l'air qai est refoulé par ce dernier. Les notations de référence de la figure 2 qai ne diffèrent des notations de la figure 1 que par la notation Il ' " " désignent des éléments correspondants. Quand deax compresseurs de ce genre so-it montés en série les volames des chemises se déterminent comme pour les machines ordinaires.
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Ces deax compresseurs tournent à la même vitesse et sont disposés de part et d'autre d'an support commun pour les guides 30 et 30' . En vue de simplifier le texte et les dessin
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nous ne déirirons pas les dispositions constr actives coarantes (dlérfdnts en deux pièces, roulements à billes, à roaleau oa à aiguilles, oonstition des bourrages, etc...) qui, dans le bat de faciliter le montage et d1J.assarer r an fonctionnement mécanique convenable,,/ont employées dans le compressoar s aivant 11 inve nt ion.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à. la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme,la disposition et la constitution des éléments intervenant dans sa réalisation sans sortir de la portée da présent brevet.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.