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"PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AUX POMPES ROTATIVES,COMPRESSEURS,
MOTEURS ET AUTRES MACHINES SIMILAIRES."
Le brevet anglais n 341.013 décrit des pompes rotatives, des compresseurs, des moteurs, et des machines similaires du type à aubes rétractiles élastiques, dans lesquels le mécanis- me rétracteur des aubes commandé par le rotor, donne à chaque aube un mouvement de rotation continu de vitesse constante et uniforme ; la construction des diverses parties étant telle que tandis que chaque aube se trouve en travers de la chambre de travail pendant la plus grande partie du cycle, le mécanisme rétracteur élastique fonctionne lorsque l'aube approche de la butée fixe à fluide, pour mettre cette aube en position pour franchir cette butée.
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Dans les machines de ce genre, l'aube rotative doit pouvoir opérer un mouvement à peu près angulaire lorsqu'elle franchit la butée fixe, et des jeux d'une amplitude suf- fisante doivent être prévus entre les aubes du rotor et la butée pour permettre un passage considérable de fluide entre le côté à haute pression et le côté à basse pression de la butée ,d'où il résulte une perte d'efficacité volumétrique (spé- cialement lorsqu'on travaille sur des gaz).
En outre, quand une paire d'aubes est fixée sur les extrémités opposées d'une tige commune, les aubes rotatives ne peuvent être disposées qu'à angle droit par rapport l'une à l'autre et cette obligation arbitraire impose une limitation de la période du cycle pendant laquelle chaque aube agit comme organe propulseur du fluide ou comme organe propulsé par le fluide.
Un des objets de la présente invention est de permettre la réduction des interstices actifs entre les aubes et la butée et de permettre que la section transversale de la chambre de travail puisse être augmentée sensiblement par rapport à la section transversale des passages des aubes dans la butée, avec le résultat d'éviter les -certes aux interstices et ci.'améliorer le rendement volumétrique.
Un autre objet est de permettre un réglée relatif des aubes, de façon que chacune d'elles puisse être opérante sur un angle supérieur à 90 .
D'après la dite invention, les aubes sont contrôlées et actionnées par des mécanismes commandés par le rotor, qui trans- mettent un mouvement d'oscillation variable ou harmonique à la tige de l'aube et qui soient de préférence réglés de façon que, pour chaque aube, un changement dans la direction d'oscillation, avec mouvement angulaire minimum, puisse être synchronisé avec la course de cette aube dans, ou au-delà, de la butée du stator.
Etant donné les caractéristiques générales des machines rotatives auxquelles l'invention est applicable, le mécanisme de contrôle de l'aube doit être conçu pour convertir l'impul-
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sion du rotor en un mouvement oscillant sur la tige de l'aube, et les constructions décrites ci-après, en renvoyant aux dessins, sont des exemples de mécanismes qui, par des modifications adé- quates des détails, peuvent être adaptés pour faire osciller une tige d'aube selon un angle de toute amplitude effective que l'on désire.
Chaque mécanisme comprend essentiellement un membre fixe qui oonstitue ou porte un pivot stationnaire, dont un point ou une zone est décalé par rapport à l'axe du rotor, et est ao- couplé à la tige de l'aube, de façon à produire dans cette dernière une oscillation dérivée de l'ensemble rotatif.
Dans le mécanisme de la fig .I, le rotor a comprend une barre glissière b placée perpendiculairement à l'axe de la tige c de l'aube et disposé pour se mouvoir en va et vient dans des guides aI ; un arbre pivotable fixe d s'étend à travers le palier du rotor et porte un bouton de manivelle décalé dl qui est couplé à la barre glissière par une bielle d2 ; la barre b est couplée à la tige c par une autre bielle d3 à manivelle d4.
Les aubes c1 c2 peuvent être fixées aux extrémités de la tige-à angle droit, comme on le voit dans la fig.2 ( ou à un angle plus grand) et l'ensemble aube-rotor tourne dans le corps du stator e qui comprend, entre les lumières d'admission et de décharge el e2 , des butées fixes f engagées dans la chambre de travail périphérique.
Le mécanisme mettant laige en oscillation est réglé de façon que lorsque chaque aube approohe de la butée stationnaire f, elle est déplacée élastiquement de sa position de travail en travers de la chambre et ramenée à un alignement tel par rapport à la dite chambre, qu'il permette de franchir la butée ; lepassage effectif étant synchronisé par les régla- ges de l'engrenage de commande, de façon à se produire pendant le ralentissement de la vitesse angulaire de la tige de l'aube, qui résulte du renversement. du sens d'oscillation.
Dans le mécanisme selon la fig. 3, un maneton décalé /
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dl est porté par l'arbre fixe d et peut y tourner librement.
Son extrémité d2 glisse sur une cheville de guidage d3 et atta- que des bras oscillants c4 fixés sur la tige c . Pendant que l'ensemble rotor-aube tourne, la cheville de guidage d3 est contrainte par son assemblage à glissement avec le maneton dl de se mouvoir en même temps et transmet une oscillation corres- pondante à la tige de l'aube.
Le mécanisme selon la fig.4 comporte un pignon conique a3 porté par le rotor et attaquant une autre roue d5 de même denture, fixée au stator. La roue a3 est calée sur un arbre coudé a6 porté par le rotor et est accouplée par une bielle a7 à une manivelle dans la tige de l'aube, dont la course est sen siblement plus grande que celle de la manivelle de l'arbre a6.
Les courses des manivelles sont calculées de façon que, bien que l'engrenage fasse tourner la, roue d5 et l'arbre a6 pendant que l'ensemble rotor-aube tourne, la course plus grande de la manivelle de la tige de l'aube assure qu'il ne soit transmit à la tige d'aube, qu'un mouvement oscillant.
Dans le mécanisme selon les fig.5 et 6, le membte fixe consiste en un arbre en forme de Z dont les extrémités d6 sont portées dans des coussinets en alignement avec les axes du rotor et dont le maneton d7 est supporté entre les ma.nivelles décalées d8 dans un plan oblique tel, que son axe recoupe l'axe c de la tige de l'aube, le point d'intersection coïncidant avec l'axe du rotor. Le maneton d7peut être disposé à un angle de 45 par rapport aux extrémités d6, ou à teut autre angle voulu, selon l'amplitude d'oscillation à transmettre à la tige de l'aube.
La tige c est coudée en c7 pour donner le jeu nécessaire pour l'oscillation et le maneton d7est couplé par une bielle d9 en forme d'Y dont les bras d10 embrassent librement le maneton d7, tandis que son corps d11 est relié à la dite manivelle c7 de manière à tourner et glisser librement.
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Lorsque l'ensemble rotor-aube tourne, l'étrier d est contraint par son accouplement avec la tige de l'aube, à tourner sur le maneton oblique d7,de façon que la queue d11 de l'é- trier oscille et transmette une oscillation correspondante à la tige de l'aube.
Dans le mécanisme selon les fig. 7 et 8, où l'organe attaché de l'arbre d porte une manivelle dll qui supporte un axe décalé d12, cet arbre est libre de tourner et est disposé obliquement par rapport à d, sous un angle de 45 ou autre, selon l'amplitude d'oscillation requise. Quand la tige d12 est placée à 45 , les parties sont disposées de telle façon que les axes de d, d12, s'ils étaient prolongés, se recouperaient en un point de la tige de l'aube à peu près mitoyen entre les ex- trémités portant l'aube. En ce point mitoyen, l'axe de l'aube est muni d'une cheville de guidage cIa dont les extrémités sont pivotées aux bras c13 d'un étrier d'articulation en forme de U, cI4, présentant un maneton transversal cI5 pivoté de telle façon dans la tige décalée d12, que l'articulation c14 puisse osciller dans et par rapport à celle-ci.
Le maneton c12 est donc couplé par la bielle c14 à la tige fixe d12, de telle façon que lorsque l'ensemble est mis en rotation par rapport à dI2 , la tige d'aube soit con- trainte à osciller et à changer la direction de son mouvement angulaire, à deux reprises pendant chaque cycle, et de telle façon que (dans le cas d'une machine à double aube) chaque changement dans le sens de l'oscillation de produise synchro- niquement (réellement ou approximativement) au moment où une des aubes' 0 1 ,c2 franchit la butée f du stator.
Dans le mécanisme selon les fig. 9 et 10, l'oscillation de la tige d'aube est produite par un mécanisme à plaque bas- culante c15, dans lequel l'arbre fixe comporte un organe décalé à face oblique qui, dans s.eseffets, est un équivalent mécani- que d'un maneton oblique fixe ( fig. 5 et 6 ) ou d'une tige oblique fixe (fig.7 et 8). La tige d'aube c comporte ici une @
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bafoue-support c14 dans laquelle est pivotée une plaque bascu- lante cI5 oscillant autour d'un axe perpendicula.ire à l'axe de c et passant à travers le point d'intersection des axes du rotor et de la tige de l'aube. L'arbre fixe d porte un organe pivotable d15 présentant une surface en plan incliné avec laquelle entre en contact la plaque basculante c15.
Les parties c15 et d15 sont disposées de façon que leur plan de contact commun passe à travers, ou près de, l'intersection des axes du rotor et de la tige d'aube, de façon que, quand l'ensemble rotor-aube est mis en rotation, la plaque de commande basculante soit maintenue en contact avec, et mise en oscillation par son mouvement sur, la face oblique de l'organe fixe; cette oscilla- tion étant transmise à la tige de l'aube pour changer son sens de mouvement, deux fois pendant chaque révolution du rotor ; chaque changement étant synchronique a.u passage de l'une des aubes c1, c2 sur la butée du stator f.
Les opérations de tous les mécanismes décrits sont cal- culées de façon que lorsque l'aube oscillante s'approche de la butée du stator, sa vitesse angulaire est ralentie lorsqu'elle atteint le moment de changer de direction et, par conséquent, l'aube ne subira qu'un minimum de déplacement angulaire en fran- chissant la butée. Ceci permet que les faces des aubes et des butées soit profilées avec un minimum de jeu sans affecter sen- siblement l'efficacité des aubes comme aubes obturatrices lors- qu'elles franchissent ou traversent une butée.
De plus le pas- sage ou les passages pour les aubes dans la butée, peuvent avoir une superficie transversale sensiblement moindre par rapport à la superficie transversale de la chambre de travail, qu'il n'est possible avec le mécanisme dans lequel les aubes sont rendues élastiquement rétractiles par un mouvement de rotation continu de vitesse uniforme.
Dans toutes les constructions dans lesquelles une cheville pivotable ou une surface pivotable inclinées sont em-
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ployées, l'amplitude de l'angle d'oscillation de l'aube est un facteur qui peut être modifié dans de larges limites par le choix et l'emploi d'un pivot convenablement incliné,, tandis que dans les constructions où l'oscillation résulte d'un mane- ton de manivelle ou d'un pivot décalé de l'axe d'un organe fixe, toute amplitude d'ascillation ( dans de larges limites), peut être prévue en déterminant à l'avance le décalage du pivot et les dimensions relatives des accouplements par bielles;
mais quand il est nécessaire que les aubes oscillent dans un angle supérieur ou inférieur à 90 , elles sont réglées par rapport l'une à l'autre sous un angle approprié à l'amplitude d'osoil- lation désirée.
Le mécanisme de commande d'aube oscillante peut être ap- pliqué à des pompes, à des moteurs ou à d'autres machines si- milaires dans lesquelles ( comme on le voit dans les fig. 2,2A et 2B) le rotor possède deux chambres de travail ciroonféren- tielles x, xl, séparées, entre les logements d'aubes x3, par une cloison interrompue x2. Chaque chambre est en communication avec une butée à fluide f et les aubes ± sont construites avec trois palettes comme on le voit dans les fig.2A et 2B, la fig.2A montrant l'une des aubes dans sa position d'impulsion à travers les chambres à fluide périphériques, tandis qùe la fig.
2B montre l'aube avec ses lamesen aligement par rapport aux dites chambres et franchissant les'butées fixes.
Ou bien les commandes des aubes oscillantes peuvent être appliquées à des machines telles que celle décrite dans le brevet anglais 341.013, dans laquelle des aubes à palette unique sont disposées pour fonctionner dans des ohambres , fluide oloi- sonnées périphériquement et pour passer entre des butées de stator à doubles palettes.
La commande oscillante peut également être appliquée à des machines dans lesquelles des aubes à doubles palettes sont
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employées dans un rotor muni d'une unique chambre à fluide pé- riphérique xl (Fig. 2C,2D, et 2E). Les palettes d'aubes passent alors sur les côtés opposés de la butée f, comme on le voit dans la fig. 2C, dans laquelle l'oscillation de l'aube est ternporai- rement arrêtée, cette aube étant sur le point de se mouvoir dans la direction opposée, indiquée par la flèche.
Mais quelle que soit la construction d'aube adoptée, des cavités sont ménagées dans les parois extérieures des chambres à fluide ou de la chambre à fluide ,pour recevoir les aubes quand elles agissent comme pistons.
REVENDICATIONS.
I) Pompe rotative, compresseur, moteur ou autre machine similaire du type . aube élastiquement rétractile, dans lesquels la rétraction élastique de l'aube est produite par un mécanisme commandé par le rotor qui transmet un mouvement d'oscillation à la tige de l'aube.
2) Une machine rotative du type à aube élastiquement ré- tractile, dans laquelle la rétraction élastique de l'aube est pr.oduite par des mécanismes commandés pur le rotor, qui trans- mettentun mouvement d'oscillation à une tige d'aube tourillonnée dans le rotor de tello façon que son axe d'oscillation recoupe l'axe autour duquel tourne l'ensemble rotor-aube.
3) Une machine rotative comme revendiqué en 1 ou en 2, dans laquelle le mouvement d'oscillation est transmis du rotor à la tige de l'aube par un mécanisme calculé pour opérer de telle façon que le changement de direction de l'oscillation de l'aube et le mouvement angulaire en résultant, soient synchroniques, ou à peu prés synchroniques à la course de l'aube pour franchir la butée du stator.
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