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Machine à piston rotatif.
L'invention concerne une machine à piston rotatif comportant un rotor monté excentriquement par rapport à un cylindre entrainé qui l'entoure, et elle a pour but de réduire sensiblement les efforts qui agissent sur les portées du cylindre entrainé, et d'assurer ainsi un démarrage plus facile et plussûr de la machine en faisant en sorte que le poids du cylindre entrainé soit déchargé au moyen de la pression de fonctionnement.
On connait des machines à piston rotatif servant de machines motrices, de préférence de moteurs à combustion interne, ou de machines de travail, compresseurs, pompes, etc.,
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ou encore de mécanismes de transmission. -tilles fonctionnent à serc, corme les compresseurs par exemple, ou avec un licuide auxiliaire, comme par exemple les moteurs à combustion interne, etc..; l'étan- chéité des différentes cellules de travail du rotor entre elles, et vis à vis du cylindre entrainé, est assurée par des moyens mécaniques ou à l'aide d'un liquide auxiliaire., ou par ces deux moyens combinés.
Il se produit au démarrage, dans tous ces types connus, et tout particulièrement dans les compresseurs, au début de la compression, sur le cylindre entrainé, un effort résultant composé de pressions d'étanchéité, de pressions de force centrifuge et de pressions de travail, effort qui, dans les types actuels, agit verticalement ou sensiblement verticalement vers le bas et qui, augmenté du poids propre du cylindre entrainé, retient celui-ci dans ses paliers, de sorte qu'il y a toujours, dans ces machines, des difficultés de démarrage plus ou moins grandes, d'autant plus que le cylindre n'est entraîné Que par friction et non par un mouvement commandé.
On a bien cherché, lorsqu' il s'agit de mécanismes à bâti enveloppant, fonctionnant avec un liquide auxiliaire'et comportant dds or- a..es d'étanchéité particuliers entre les différentes cellules de travail, à éviter ces difficultés en augmentant les poids des organes d'étanchéité soumis à la force centrifuge -(tels que les clapets rotatifs, vannes, tiroirs, dentures, etc..), pour au menter le frottement exercé sur le cylindre entraîné. toutefois, l'avantage que l'on attend de cette construction est compensé par les inconvénients nouveaux d'une plus grande usure.
Suivant l'invention, on supprime les inconvénients décrits en utilisant les pressions de travail, de force centrifuge et d'étanchéité qui se produisent au démarrage de la machine pour soulever le cylindre entrainé, c'est à dire en assurant un dégrèvement de poids relativement grand qui réduit
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les efforts agissant sur les portées de la machine, assure ainsi un démarrage plus facile et plus sûr de celle-ci et permet de supprimer tout dispositif mécanique de démarrage.
Les dessins représentent schématiquement le type connu de machine à piston rotatif et, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention. vans le dispositif représenté schématiquement en Fig. 1 à 3, le rotor B agit sur un cylindre entrainé D qui tourne avec lui à l'intérieur d'un bâti fixe A. Fig. 1 est une vue du type connu, et Fig. 2 et 3 sont des vues de deux types conformes à l'inv ention. Fig. 4 7 sont, respectivement, une coupe longitudinale et des coupes transversales de types avantageux construits suivant l' invention.
L'effort P résultant des pressions d'étanchéité, de force centrifuge et de travail peut être décomposé en deux composantes PH et Pv, qui chargent les paliers. Dans le type connu (Fig. 1) il faut encore ajouter à l'effort p, qui agit verticalement sur lepalier, le poids G du cylindre entraîné D, qui tourne avec le rotor, ce qui donne naissance à, une force Q = PV + G qui charge le palier verticalement. A cette force s'ajoute encore la force PH, qui agit horizontalement.
La charge totale R qui agit sur le palier est très défavorable.
Dans le type conforme à l'invention (Fig: 2) les forces PV et G se soustraient ; la force Q = PV- G qui agit sur les paliers a une action opposée à celle de la gravité et décharge par conséquent le palier. La force PH qui agit horizontalement sur les paliers entraine bien une petite augmentation de la charge totale R, mais cette augmentation est compensée par la simpleicité de la construction de ce type.
Dans le mode de réalisation représenté en fig. 3, cette augmentation de la charge totale R est évitée, mais par contre, la construction de la machine est un peu plus défavorable.
Fig. 4 à 7 sont des vues de trois exemples de réalisation d'un compresseur rotatif à liquide auxiliaire, com-
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portant des clapets tournants (figs. 4 et 5), des vannes, tiroirs ou Plaques à mouvement radial (fig. 6) et Fig. 7), une denture intérieure du cylindre entrainé qui participe au mouvement de ro tation.
Dans le compresseur rotatif (fig. 4 et 5) un cy- lindre entrainé D comportant des parois latérales de délimi- tation d1 et d2 tourne dans les paliers e1 et e à l'inté- rieur d'un bâti fixe A comportant des fonds latéraux al et a2.
Le rotor à cellules B tourne dans les paliers b1 et b2 des marnes fonds al et a2 et il est entrainé par l'arbre b3. Les orifices d'entrée c1 et les orifices de sortie ± 2 sont pra- tiqués dans le cylindre de distribution C, qui est fixe, L'é- tanchéité des cellules voisines entre elles et vis-à-vis du cylindre entrainé D, qui participe au mouvement de rotation, est assurée par des organes d'étanchéité constitués par des vannes tournantes b6 ayant leur pivot b7 sur la paroi de cellule voisine b8 et assurant l'étanchéité par rapport à la paroi de cellule corresondate b9 dans une fente cylin- dricue b10 concentrique au pivot b7 ..
Dans le compresseur rotatif de fig. 6 l'étanchéité des cellules voisines, entre elles et vis à vis du cylindre entrainé D, est assurée par des tiroirs à mouvement radial b5 mobiles dans les parois b4 des cellules. Dans le compresseur rotatif de fig. 7, la roue cellulaire B s'engage, par les parois cellulaires b4 spécialement établies à cet effet, dans la denture intérieure du cylindre detravail D. Le nombre de dents de la roue cellulaire et celui du cylindre de travail diffèrent entre eux d'une unité.
L'invention permet, lorsqu'il s'agit de machines à piston rotatif dans lesquelles un anneau participanau mou- de ve@ent/rotation est entrainé par friction par la pression diun liquide auxiliaire ou/et par la pression d'application d'éléments mécaniques d'étanchéité (tels que des clapets tour-
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nants, des tiroirs ou vannes, dentures, etc.),de diminuer la pression exercée sur le chemin de roulement de l'anneau dans le bâti fixe, ce dégrèvement étant tel qu'il permette d'obtenir un démarrage facile et sûr sans dispositifs mécaniques de démarrage.
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Rotary piston machine.
The invention relates to a rotary piston machine comprising a rotor mounted eccentrically with respect to a driven cylinder which surrounds it, and its object is to substantially reduce the forces acting on the bearing surfaces of the driven cylinder, and thus to ensure a easier and safer starting of the machine by ensuring that the weight of the driven cylinder is relieved by means of the operating pressure.
There are known rotary piston machines serving as prime movers, preferably internal combustion engines, or working machines, compressors, pumps, etc.,
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or even transmission mechanisms. - the cylinders operate with a serc, like compressors for example, or with an auxiliary liquuid, such as for example internal combustion engines, etc .; The tightness of the various working cells of the rotor between themselves, and with respect to the driven cylinder, is ensured by mechanical means or by means of an auxiliary liquid, or by these two combined means.
On start-up, in all of these known types, and more particularly in compressors, at the start of compression, on the driven cylinder, a resulting force is produced consisting of sealing pressures, centrifugal force pressures and working pressures. , force which, in current types, acts vertically or substantially vertically downwards and which, increased by the self-weight of the driven cylinder, retains the latter in its bearings, so that there are always, in these machines, starting difficulties more or less great, especially since the cylinder is only driven by friction and not by a controlled movement.
When it comes to enveloping frame mechanisms, operating with an auxiliary liquid and comprising special sealing elements between the different working cells, it has been sought to avoid these difficulties by increasing the weight of the sealing members subjected to centrifugal force - (such as rotary flaps, valves, spools, teeth, etc.), to counteract the friction exerted on the driven cylinder. however, the advantage expected from this construction is outweighed by the further disadvantages of increased wear.
According to the invention, the drawbacks described are eliminated by using the working pressures, centrifugal force and sealing which occur when starting the machine to lift the driven cylinder, that is to say by ensuring a relatively weight reduction. large which reduces
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the forces acting on the spans of the machine thus ensure easier and safer starting of the latter and makes it possible to eliminate any mechanical starting device.
The drawings schematically show the known type of rotary piston machine and, by way of example, an embodiment of the invention. in the device shown schematically in FIG. 1 to 3, the rotor B acts on a driven cylinder D which rotates with it inside a fixed frame A. Fig. 1 is a view of the known type, and FIG. 2 and 3 are views of two types conforming to the invention. Fig. 47 are, respectively, a longitudinal section and cross sections of advantageous types constructed in accordance with the invention.
The force P resulting from the sealing, centrifugal force and working pressures can be broken down into two components PH and Pv, which load the bearings. In the known type (Fig. 1) it is also necessary to add to the force p, which acts vertically on the bearing, the weight G of the driven cylinder D, which rotates with the rotor, which gives rise to a force Q = PV + G which loads the landing vertically. To this force is added the force PH, which acts horizontally.
The total load R which acts on the bearing is very unfavorable.
In the type according to the invention (Fig: 2) the forces PV and G are subtracted; the force Q = PV-G which acts on the bearings has an action opposite to that of gravity and consequently unloads the bearing. The force PH which acts horizontally on the bearings does indeed cause a small increase in the total load R, but this increase is compensated by the simplicity of the construction of this type.
In the embodiment shown in FIG. 3, this increase in the total load R is avoided, but on the other hand, the construction of the machine is a little more unfavorable.
Fig. 4 to 7 are views of three exemplary embodiments of an auxiliary liquid rotary compressor, including
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carrying rotary valves (figs. 4 and 5), valves, drawers or plates with radial movement (fig. 6) and Fig. 7), an internal toothing of the driven cylinder which participates in the rotational movement.
In the rotary compressor (fig. 4 and 5) a driven cylinder D comprising delimiting side walls d1 and d2 rotates in bearings e1 and e inside a fixed frame A comprising ends side al and a2.
The B-cell rotor turns in the bearings b1 and b2 of the bottom marls a1 and a2 and is driven by the shaft b3. The inlet orifices c1 and the outlet orifices ± 2 are made in the distribution cylinder C, which is fixed, The tightness of neighboring cells to each other and to the driven cylinder D, which participates in the rotational movement, is provided by sealing members consisting of rotary valves b6 having their pivot b7 on the neighboring cell wall b8 and ensuring the seal with respect to the corresponding cell wall b9 in a cylin- dricue b10 concentric with pivot b7 ..
In the rotary compressor of fig. 6 the tightness of the neighboring cells, between them and with respect to the driven cylinder D, is ensured by radial movement drawers b5 movable in the walls b4 of the cells. In the rotary compressor of fig. 7, the cellular wheel B engages, through the cell walls b4 specially established for this purpose, in the internal teeth of the working cylinder D. The number of teeth of the cellular wheel and that of the working cylinder differ from each other by a unit.
The invention makes it possible, in the case of rotary piston machines in which a soft / rotating participatory ring is driven by friction by the pressure of an auxiliary liquid or / and by the application pressure of mechanical sealing elements (such as turn valves
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gates, drawers or valves, teeth, etc.), to reduce the pressure exerted on the raceway of the ring in the fixed frame, this relief being such as to allow easy and safe starting without devices. starting mechanics.