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" PERFECTIONNEMENTS AUX PALES DES POMPES OU COMPRESSEURS "
La présente invention a pour objet des perfection- nements aux pales des pompes ou compresseurs du type dans lequel n systèmes de pales ou pistons sont déplacés d'un mouvement variable, de préférence dans un cylindre et notamment en giration ou en rotation autour de l'axe longitudinal de ce dernier.
Les chambres, limitées par les pales et le cylindre par suite de l'écartement et du rapprochement angulaires rela- tifs des pales des différents systèmes, ont un volume variable de manière à assurer l'admission et le refoulement du fluide à travers des lumières obturées et découvertes notamment par les jantes des pales,
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@ la vitesse de ces appareils est limitée actuellement, par suite des efforts alternatifs importants appliqués aux pales, ce qui détermine fréquemment la rupture de celles-ci dans la région des racines.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient grave et permet d'obtenir des vitesses élevées de rotation.
Les perfectionnements, objet de la présente inven- tion, qui se rapportent plus spécialement aux pales solidaires du moyeu correspondant, sur une partie seulement de leur lon- gueur, consistent principalement à renforcer la section de la racine de la pale dans la région du moyeu et à diminuer la partie en porte-à-faux d'une valeur correspondante.
La partie de la pale correspondant au moyen a un profil différent de la partie en porte-à-faux, tout en con- servant, de préférence, la même largeur de jante, cette dif- férence étant telle que. les faces correspondantes de deux pales voisines de deux systèmes puissent venir s'appliquer les unes sur les autres malgré le renforcement du moyeu et sans augmentation du volume total de chaque pale.
L'invention s'étend également aux points suivants : a) On absorbe les poussées longitudinales par des butées situées sur les arbres respectifs de ces pales, de telle sorte que ces butées ne soient soumises qu'aux rotations relatives des pales ; b) On maintient l'équipage mobile ainsi constitué par un seul organe réglant sa position dans le cylindre.
On obtient ainsi un renforcement à la base d'attache des pales au détriment de la partie en porte-à-faux qui ne sert qu'au recouvrement sans modification de la jante, qui effectue la distribution et sans création d'espace nuisible.
Ce renforcement permet des vitesses de rotation plus élevées. L'augmentation du moment d'inertie de la racine per- met d'utiliser des moyeux de petits diamètres et l'angle à
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donner aux pales ne dépend plus que de la vitesse d'admission du fluide à travers les lumières, ce qui permet de leur donner une inertie minimum. De plus, l'emploi d'alliages légers de- vient possible, même pour la racine des pales et le moyeu, ce qui autorise la réalisation industrielle du moyeu et des pales en une seule pièce.
L'invention s'étend également à une disposition spé- ciale des lumières d'admission et d'échappement consistant à disposer les bords de ces lumières obliquement par rapport aux bords correspondants des jantes des pales.
L'invention s'étend encore à d'autres points parti- culiers qui apparaîtront dans le texte suivant fait en réfé- rence au dessin annexe, donné à titre d'exemple seulement, dans lequel :
La figure 1 est une perspective de l'un des sys- tèmes à trois pales d'un dispositif à deux systèmes mobiles.
La figure 2 est une perspective de l'autre système combiné avec celui représenté à la figure 1.
La figure 3 est une élévation d'ensemble, en coupe axiale, longitudinale, d'un compresseur établi suivant l'in- vention.
La figure 4 est une section à échelle réduite, faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une section, à échelle réduite,, faite suivant la ligne V-V de la figure 3.
Le compresseur représenté à titre d'exemple seulement* comporte deux systèmes ayant des déplacements angulaires re- latifs. Le système mâle est constitué, comme indiqué à la figure 1 ; il comporte un arbre 1 et trois pales 2 solidaires de cet arbre sur une partie seulement de leur longueur. Le système femelle, représenté à la figure 2, est constitué par un arbre tubulaire 3 et par trois pales 4 solidaires de cet arbre sur une partie seulement de leur longueur.
Ces systèmes sont montés, comme indiqué à la figure 3, à l'inté-
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rieur d'un cylindre 5, l'arbre 1 étant engagé dans l'arbre tubulaire 3 ; des moyens, de tous types appropriés, sont prévus pour entraîner en rotation, d'un mouvement variable, les arbres 1 et 3 en vue de faire varier, à la manière con- nue, les volumes des chambres 6.
La figure 1 montre plus spéoialement, en perspective, la valeur du renforcement de la racine. Si la pale était tracée à la manière connue, pour un angle AOB de pale, la racine serait ab. Si, de part et d'autre de OA et OB, on porte des angles égaux AN= aAM = bBP = bBQ , on voit que la racine 'ainsi obtenue est QN plus grande que ab. Par contre, la partie en porte-à-faux a diminué d'une valeur correspondante.
Si on emboîte ces deux systèmes dans le cylindre 5, on pourra leur donner la même course angulaire que si chaque pale avait pour profil l'angle AOB, la jante, qui réalise le recouvrement, étant conservée.
Ce profil nouveau exige la tenue de la poussée des gaz. Les efforts dûs à la pression s'exercent sur les triangles
AMN et BPQ et ne sont contrebalancés que partiellement par les pressions agissant sur les extrémités des pales.Ces poussées sont absorbées par des butées situées entre les arbres concentriques solidaires de chaque système. On limite le déplacement des butées au déplacement relatif d'un arbre par rapport à l'autre. Ce dispositif de butée, compris dans le cadre de l'invention, permet le réglage du jeu latéral de l'ensemble des pales dans le cylindre par un organe unique, de préférence une butée double combinée avec le palier extrême de l'arbre intérieur.
La poussée des gaz ou du fluide, tend à entraîner les pales 2, solidaires de l'arbre interne 1, dans le sens y x et les pales 4, solidaires de l'arbre externe 3, dans le sens x y. L'interposition d'une butée lisse on. à billes 10, entre les deux arbres 1 et 3, annule ces translations et le réglage de la position de l'équipage mobile dans le cylindre
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5 s'effectue par le réglage du palier à double butée 11 situé à l'extrémité de l'arbre interne 1, ce réglage dans l'exemple cité s'effectuant par un filetage dans le fond de cylindre et par une vis d'arrêt 12.
Les pales 2 et 4, au lieu de faire corps avec les arbres 1 et 3, peuvent être montées rigidement sur ceux-ci, comme représenté, par l'in- termédiaire des moyeux 1a et 3a,
On remarquera également, suivant l'invention, que les lumières 13 d'admission ou d'échappement présentent des bords obliques par rapport aux bords des'jantes des pales en vue d'obtenir une marche silencieuse, par régularisation des déplacements du fluide.
La forme de réalisation décrite et représentée n'est donnée qu'à titre indicatif et non limitatif. Toutes modif i- oations ou variantes qui ne changent rien aux caractéristiques principales exposées plus haut, ni au but poursuivi, restent comprises dans le cadre de la présente invention.
La figure 6 et les explications qui suivent, font mieux comprendre le principe de ce caractère de l'invention.
Les pales, qu'elles appartiennent à l'un ou l'autre des deux systèmes, subissent des efforts égaux. Si l'on ne veut pas avoir une surabondance de métal sur l'un des sys- tèmes et utiliser au::mieux les espaces dont on dispose à l'intérieur du cylindre de la machine, il convient de faire les pales toutes semblables d'un système à l'autre. Les pales auront donc des largeurs égales à leur périphérie. Ainsi, sur la figure 6, AB -du premier système est égal à BC du second système.
Quelle que soit leur forme, les pales doivent être symétriques et lorsque leurs faces opposées sont jointives d'un système à l'autre, si o x et o y sont leurs axes de symétrie on a : xy=AB= BC .
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Selon les méthodes connues, on adopte comme plan de jonction des pales, le plan radial 0 B. Dans ce cas, la largeur des pales à la racine est ab = ba . Cette largeur dépend des valeurs de 0 B et de A B qui sont imposées dans une certaine mesure; a b ou b c peut âtre insuffisant pour résister aux efforts envisagés. Pour y remédier on pourrait renforcer la racine des pales A B dans sa partie raccordée au moyeu par de larges congés p ; à condition de façonner les parties des pales BC en porte-à-faux, comme montré , c'est-à- dire en abattant leurs arêtes internes suivant des arcs de cercle P' superposables à P.
L'invention permet, toutes choses égales d'ailleurs, de renforcer au maximum les pales à leur raccordement au moyen. Elle consiste en principe à ramener les plans de contact des faces opposées des pales dans les plans théoriques Ad, Bd, Be, Ce, les points d et e étant les intersections des axes o x et o y avec la périphérie du moyeu.
Dans ces conditions, on voit que la largeur des racines des pales, au moyeu, est d f, c'est-à-dire deux fois la largeur théorique a b des dispositions connues. Les parties en porte-à-faux des pales ont pour section transver- sale les triangles curvilignes à d B.
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