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Perfectionnements aux machines rotatives telles que pompes, pompes aspirantes, compresseurs, moteurs et transmissions.
Cette invention ,se rapporte aux pompes rotatives, pompes aspirantes, compresseurs, moteurs et embrayages ou transmissions, aux-quels on appliquera ci-après le terme général machines rotatives pour plus de commodité. On a pro- posé déjà de.construire des machines rotatives comprenant un rotor à une ou plusieurs palettes aux-quelles sont articulés des patins et qui sont agencées pour coulisser à travers le rotor et de manière que leurs deux extrémités soient en con- tact simultanément avec la paroi interne courbe de l'enveloppe ou carter du rotor. La présente invention concerne ce genre de machines rotatives et aussi une machine rotative dans laquelle les palettes sont articulées à la paroi d'un carter fixe et viennent en contact à leurs deux extrémités simultané-
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ment avec une voie courbe tournante.
L'invention a pour but de procurer un carter de rotor ou voie fixe, ou une voie tournante qui aient un pro- fil tel qu'on puisse l'usiner de façon satisfaisante, précise et économique par les moyens ordinaires, et tel que les pa- lettes à deux bouts soient en contact continu avec lui.
Suivant l'invention, on profile la voie en mesu- rant des distances radialement à partir d'un cercle de base ou cercle de voie moyenne dont le rayon est égal au rayon mini- mum de la voie plus la moitié de la différence entre les rayons maximum et minimum de la voie, ces distances ayant une valeur égale au produit de la moitié de la différence en- tre les rayons maximum et minimum de la voie et le sinus d'un multiple (dépendant du nombre de lobes de rayon maximum que doit comporter la voie) de l'angle parcouru le long du cercle de base ou de voie moyenne à partir d'un point situé sur ce cercle de base ou de voie moyenne.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple:
Fig. 1 est un schéma d'un profil de voie établi conformément à la présente invention.
Figs. 2 et 3 sont des coupes schématiques d'une pompe et d'un moteur à expansion, respectivement, comportant des voies profilées suivant la présente invention.
Fig. 4 est une coupe, suivant la ligne 4-4 de la Fig. 6, d'un embrayage hydraulique comportant une voie profi- lée suivant la présente invention.
Figs. 5,6 et 7 sont des coupes suivant les lignes 5-5,6-6 et 7-7, respectivement, de la Fig. 4,
Figs. 8 et 9 sont des coupes schématiques de deux autres constructions de machines rotatives conformes à l'in- vention
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Sur la Fig. le 2 indique le profil de la voie qui peut être tournante ou fixe; dans ce cas le profil ressemble à une ellipse. Le cercle de base ou cercle de voie moyenne qui est indiqué par b, est divisé en secteurs de dimensions angulaires égales tout autour de sa circonférence. Les indi- cations des dimensions angulaires sur le schéma sont le double de leur valeur réelle en vue d'obtenir le profil de voie voulu comme on l'expliquera plus loin.
La différence entre les rayons maximum et minimum de la voie est fixée initialement pour imprimer les mouvements voulus aux palettes aux fins de propulsion et d'aspiration.
Pour tracer le profil de voie désiré, on choisit un pont c sur le cercle de base b et on porte depuis ce point des distances radiales tout autour du cercle de base.
Ces distances radiales ont une valeur égale au produit de la moitié de la différence entre les rayons maximum et minimum de la voie a et du sinus de deux fois l'angle décrit le long du cercle de base b depuis le point choisi c Par exemple, pour déterminer le point d de la voie représentée sur la Fig. 1, on constate que la distance angulaire parcourue depuis le point choisi c est en réalité de 221/.20, mais sur le diagram- me ou marque la valeur double, soit 45 . La moitié de la dif- férence entre les rayons maximum et minimum de la voie a est égale dans le cas représenté, à 7,9 mm. Par conséquent, la distance d e à porter radialement depuis le cercle de base b, est de 7,9 mm. multiplié par sin 45 ce qui donne une valeur positive.
Le fait qu'on prend le double de l'angle parcouru, pour établir les distances radiales, a pour conséquence qu'on obtient, sur les 3600 du cercle de base.b, deux courbes com- plètes, chacune s'étendant sur 180 et ayant ses valeurs po- sitives à l'extérieur, et ses valeurs négatives à l'intérieur
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du cercle de base b. La voie courbe établie suivant le pro- fil décrit sera telle qu'une palette de longueur déterminée peut continuellement la toucher par ses deux extrémités, pendant la rotation de la voie ou de l'organe portant les pa- lettes.
Si l'on désire que le profil de la voie contienne plus de deux courbes complètes (donc aussi plus de deux lobes de rayon maximum), on peut y arriver en prenant le multiple correspondant de la grandeur angulaire le long du cercle de base ou de voie moyenne b. Par exemple, si l'on désire que le profil de la voie comporte trois courbes complètes, l'angle mesuré doit être multiplié par trois, de façon que chaque courbe soit complétée sur un arc de 1200 du cercle de base.
Les mesures angulaires multipliées par trois sont, comme pré- cédemment, multipliées par la moitié de la différence entre les rayons maximum et minimum de la voie désirée, et les lon- gueurs obtenues sont portées radialement autour du cercle de base, comme précédemment décrit.
L'importance de ce procédé pour la détermination d'un profil de voie pour machines rotatives réside en ce que ces profils peuvent être réalisés au tour ou à l'aide d'une autre machine, par l'emploi d'un simple mécanisme avançant et retirant l'outil en suivant la courbe désirée avec inter- position d'un tringlage de multiplication.
La Fig. 2 représente schématiquement une pompe avec son carter f muni d'une voie intérieure g établie con- formément à l'invention. Les palettes courbes h se traversent mutuellement et sont montées à coulissement dans le rotor i Des patins ou appuis mobiles qui peuvent subir l'action de ressorts aux extrémités des palettes, assurent le contact permanent avec la voie.pendant la rotation du rotor. La ma- chine comporte deux lumières d'admission k, ainsi que deux
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lumières d'échappement m servant aux deux échappements qui ont lieu pendant chaque tour complet du rotor.
La Fig. 3 montre schématiquement un moteur à expansion dont le carter n comporte une voie intérieure o dont le profil est établi conformément à l'invention. Le fluide sous haute pression, qui peut être de la vapeur ou de l'air, entre par les lumières p et s'échappe par les lumières d'échappement r après avoir fait tourner le rotor g par l'énergie libérée à la suite de son expansion. Des pa- lettes s semblables à celles que montre la Fig. 2, sont logées dans le rotor q et ces palettes sont, pendant la rotation du rotor, en contact permanent avec la voie o.
La machine suivant la Fig. 3'peut servir de com- presseur, et dans ce cas le rotor doit être entraîne pour pro- duire une aspiration à travers les lumières r et refouler le fluide comprimé à travers les lumières p.
Les Figs. 8 et 9 illustrent deux constructions de machines rotatives à palettes oscillantes articulées à la paroi d'un carter fixe 50 ou 51, respectivement. Le nombre de ces palettes 52 est de deux sur la Fig. 8 et de trois(lames 53) sur la Fig. 9. Les deux extrémités d'une palette peuvent être garnies de patins pivotants ou oscillants 54 qui assurent le contact permanent avec la surface périphérique d'un rotor 55 dont le profil est établi conformément à l'invention. Les lumières d'admission et d'échappement ne sont pas visibles sur le dessin. Le rotor peut être mis en rotation par la pres- sion d'un fluide, et alors la machine travaille comme moteur.
Mais le rotor peut aussi être mis en rotation par une force extérieure appropriée, et alors la machine peut servir pour l'aspiration ou la compression, ou pour le pompage en général.
L'invention est applicable aussi aux machines ro- tatives travaillant comme moteurs à combustion interne, à deux
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ou à quatre temps.
Les Figs. 4 à 7 montrent une transmission ou un embrayage hydraulique conforme à l'invention.
L'arbre moteur t actionné par le moteur entraîne le carter u qui constitue une des parties de l'embrayage. Le carter u comporte une bague v dans laquelle sont ménagées deux chambres w contenant le fluide de travail. Les chambres w jouent le rôle de lumières qui admettent le fluide aux cham- bres x du rotor dont la voie de rotation est déterminée comme décrit précédemment. Un tiroir y est monté à pivot dans chaque chambre w. Pendant la rotation du carter u, chaque ti- roir y se ferme automatiquement et une pression s'établit ainsi entre les tiroirs et les palettes courbes z qui glis- sent à l'intérieur du rotor 8, de sorte que le rotor se met à tourner et entraîne l'arbre 9.
Afin de régler l'importance du patinage de l'em- brayage ou de permettre la marche en roue libre, une saillie 10 d'un manchon coulissant 11 actionné par la pédale d'em- brayage ou autrement, peut s'engager dans un creux 12 d'une plaque 13 folle sur l'arbre 9. Des dents 14 aux extrémités de la plaque 13 (Fig. 5) engrènent avec des dents 15 de pièces 16 montées aux extrémités des axes des tiroirs y.
Ainsi, quand le manchon 11 est déplacé vers l'avant, la saillie 10 s'engage dans le trou 12 pour centrer la plaque 13 et pour placer ainsi.les tiroirs y dans la position re- présentée en traits interrompus sur les Figs. 5 et 7. Avec les tiroirs y dans cette position, le patinage maximum se produit et l'embrayage peut tourner en roue libre.
Afin de permettre à l'embrayage de réaliser la trans mission en sens unique, des plongeurs 17 avec collets 18 sont montés à l'intérieur du carter u. Quand on fait reculer le manchon coulissant 11, celui-ci vient heurter une butée 19 sur chaque plongeur 17 et amène ainsi les collets 18 en ali- gnement avec la plaque 13. Dans cette position, les collets 18
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empêchent le mouvement de la plaque 13 dans un sens et, par conséquent, le mouvement correspondant des tiroirs y dans les chambres w. Une bille à ressort 20 maintient chaque plon- geur 17 dans la position désirée. Des lumières d'aspiration 21 dans la bague v permettent au fluide de travail de passer de l'espace 22 du carter u vers les chambres à tiroirs w. afin de compenser les pertes dans ces chambres.
Au lieu des tiroirs pivotants automatiques y on peut employer des tiroirs ou organes de distribution rotatifs, coulissants ou de toute autre forme appropriée, susceptibles d'être commandés positivement pour permettre la transmission de puissance ou la marche en roue libre de l'embrayage dé- crit.
REVENDICATIONS
1) Machine rotative du genre comportant une ou plusieurs palettes coulissantes ou pivotantes faisant contact simultanément aux deux extrémités avec une voie courbe formée à l'intérieur du carter du rotor-ou sur le rotor, caractérisée en ce que la voie est formée en portant des distances radia- lement à partir d'un cercle de base ou de voie moyenne dont le rayon est égal au rayon minimum de la voie augmenté de la demi-différence entre les rayons maximum et minimum de la voie, les distances mentionnées ayant pour valeur le produit de la demi-différence entre les rayons maximum et minimum de la voie, et du sinus d'un multiple (selon le nombre de lobes à rayon maximum que doit présenter la voie) de l'angle parcouru le long du cercle de base ou de voie moyenne à partir d'un point sur ce cercle de base ou de voie moyenne.