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"Perfectionnements aux appareils comportant un capsulisme à. rotor excentré et palette oscillante, notamment aux compres- seurs et pompes de ce genre".
%'invention est relative aux appareils comportant un capsulisme à rotor excentré et à palette oscillante; et elle concerne plus particulièrement (parce que c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces appareils, les moteurs ou compres- seurs de fluide gazeux et les pompes à liquide de ce genre.
Elle a pour but, surtout, de rendre lesdits appareils tels qu'ils répondent mieux que.jusqu'à présent aux divers desi- derata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à établir, entre la palette des appareils du genre en question et leur rotor, une liaison desmodromique telle que le bord de ladite palette devant coagir avec le rotor -- pour isoler la basse pression de la haute pression -- soit situé, pour toutes les positions dudit rotor, dans la position voulue par rapport à ce même rotor et à agencer ladite palette de manière telle que la résultante des pressions s'exerçant sur elle passe, substantiellement, par son axe d'os- cillation.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale,en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préfé- rence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci- apràs, notamment : .
. en une deuxième disposition consistant à agencer la palette
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oscillante des appareils du genre en question, de manière que son bord coagissant avec le rotor soit situé, par rapport au plan joignant l'axe d'oscillation de la palette à l'axe de rota- tion du rotor, du côté vers lequel se dirigent les éléments de la paroi du rotor qui passent entre les deux susdits axes; en une troisième disposition consistant à agencer la palet- te oscillante utilisée dans les appareils du genre en question, de façon telle que son bord coa.gissant avec le rotor présente une arête vive, de préférence rectiligne, résultantede l'intersection de deux surfaces cylindriques de cette palette;
en une quatrième disposition consistant à rendre solidaire de la. palette oscillante, un obturateur cylindrique propre à coagir avec une glace portée par le stator de l'appareil de marière qu'il obture le conduit de refoulement pendant la période où du fait de la position du rotor, il pourrait y avoir communi- cation entre la haute pression et la basse pression, ou simplement refoulement de la haute pression vers l'espace clos compris entre rotor et stator et contenant un fluide encore insuffisamment comprimé; @ en une cinquième disposition consistant à prévoir, en avant de la partie la plus excentrée du rotor, un épaulement propre à balayer les poussières ou particules solides ayant été aspirées dans l'appareil, afin d'éviter que ces dernières ne détériorent les surfaces en regard du stator et du rotor;
et en une sixième disposition consistant à munir les appareils du genre en question, de moyens permettant de faire varier l'é- tendue angulaire de la zone du stator, limitée d'un coté par la palette, où l'intérieur du stator communique avec la basse pres- sion.
Elle vise, plus particulièrement, un certain mode d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation,desdites dis- positions; et elle vise, plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application desdites dispositions, les élé- ments spéciaux prppres à leur établissement, ainsi que les ensem- bles fixes ou mobiles comportant de tels appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1, 2 et 3, de ces dessins, montrent, respecti- vement en coupe transversale, en vue latérale partielle et en coupe selon III-III, fig. 2, un compresseur pour fluide gazeux établi conformément à l'invention.
Les fig. 4 et 5, montrent, semblablement à la fig. 1, deux variantes de ce même appareil, à deux instants différents de son fonctionnement.
La fig. 6, enfin, montre, elle aussi semblablement à la fig. 1, une autre compresseur établi conformément à l'invention.
Selon l'invention et plus particulièrement, selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, d'établir un compresseur pour fluide gazeux, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On établit tout d'abord, de toute façon appropriée, un
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stator 1 oomportant une chambre interne cylindrique 2 et sup- portant, à l'aide de paliers ou roulements 3 ayant même axe que le stator, un- arbre portant un rotor 4, de section au moins partiellement cylindrique, excentré de façon à être tangent à la paroi de la chambre 2 ou légèrement entaillé parallèlement à celle-ci.
On prévoit, dans ladite paroi de la chambre 2, un logement ou cavité 5, régnant entre'deux génératrices A et B de la chambre 2 écartées de, par exemple, 90 et permettant à la chambre cylin- drique 2 de communiquer : d'une part, du côté de la génératrice A, par l'intermédiaire d'un conduit 6, avec le refoulement ; et , d'autre part, du côté de la génératrice B, par l'inter- médiaire d'un conduit 7, avec l'aspiration.
On dispose dans cette capacité 5, une palette 8 sus- ceptible d'osciller autour d'un axe, matérialisé par un arbre 9, parallèle à l'arbre du rotor.
On agence de telle manière cette palette qu'elle présen- te du côté du rotor, une face s'étendant substantiellement radia- lement par rapport à l'axe de l'arbre 9, de part et d'autre dudit axe et comporte d'une part, un premier bord C, ci-après dénommé bord actif, susceptible de rester constamment au contact du rotor (éventuellement avec un jeu très faible, de l'ordre de un à quel- ques centièmes de'millimètres) lors de la rotation dudit rotor; et, d'autre part, un second bord D, avantageusement rectili- gne, se déplaçant au contact d'une partie de révolution de la capacité 5;
les deux bords en question étant disposés de part et d'autre de l'axe d'oscillation de la palette et, avantageusement, à des distances égales de cet ae, afin que les pressions s'exerçant sur ladite palette soient équilibrées aussi exactement que pos- sible et que l'usinage des deux bords C et D puisse se faire simultanément en faisant tourner la palette autour de son axe 9.
Enfin, on relie la palette 8 à l'arbre du rotor par une liaison desmodromique telle que le bord actif de ladite palette soit constamment maintenu, quelle que soit la position angulaire du rotor, dans la position voulue par rapport à ce même rotor, cette liaison pouvant avantageusement être constituée, par une manivelle 10 calée sur l'arbre du rotor et dont le maneton 11 soit coaxial au cylindre constituant ledit rotor, par un levier 12 calé sur l'arbre 9 de la palette, orienté selon la partie avant de cette dernière; et par une bielle 13 reliant le maneton 11 à un second ma- neton 14, porté par le levier 12, et ayant pour axe le prolongeà. ment du bord actif C de la palette.
On a ainsi réalisé un ensemble tel que la palette se trouve positivement commandée dans les deux sens par une cinéma- tique n'ayant pratiquement à vaincre que le couple dû à l'inertie polaire de la palette, puisque les pressions s'exerçant sur cette dernière sont, en principe, équilibrées. Bien entendu, ladite inertie polaire sera réduite au maximum par l'utilisation d'un matériau très léger, tel que le magnésium, pour constituer la palette.
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Avantageusement le bord actif de la palette est si- tué, par rapport au plan joignant l'axe d'oscillation de la palet- te à l'axe de rotation du rotor, du côté vers lequel se dirigent les éléments de la paroi du rotor qui passent entre les deux susdits axes, ce grâce à quoi, notamment si l'on fait légèrement concave comme montré fig. 1 la face de la palette qui est tournée vers ie rotor,est obtenu un excellent guidage des filets fluides, tant à l'entrée qu'à la sortie, les parois de la palette guidant correc- tement ces filets, ainsi que représenté par les fig.4 et 5.
Par ailleurs, tout risque d'accident dû à l'arc-boutement de la palette contre le rotor se trouve écarté.
On peut alors avantageusement donner au bord actif C de la palette une section présentant une arête vive, ce grâce à quoi, l'usinage de la palette est facilité!, les jeux entre palette et rotor peuvent être réduits sans danger d'arc-boutement, l'équilibrage des pressions est correct pour toutes les posi- tions de la palette, ce qui n'est pas le cas si la palette comporte un bord actif arrondi, et enfin, la cinématique de commande de la palette est facile à établir de façon précise, puisqu'il est facile de faire coïncider l'axe du maneton 14 avec le prolongement de l'arête C de la palette.
De préférence, on rend solidaire de la palette, sur son bord opposé au bord actif, donc aur le bord se déplaçant au contact de la portion cylindrique de la paroi de la capacité 5, un obtura- teur 15 se section également circulaire, propre à coagir avec la lumière 16 constituée par le débouché du conduit de refoulement 6 dans ladite capacité 5.
On donne avantageusement, audit obturateur, une forle tel- le qu'il comporte un. bord rectiligne D parallèle à l'axe d'oscillation de le, palette et, à la lumière 16, une forme de quadrilatère rectan- gle ayant deux côtés parallèles audit bord D.
Enfin,on établit l'ensemble de telle manière que la ferme- ture de La lumière16 se termine au moment où la partie la plus excentrée du rotor quitte la génératrice A ou très peu après et que ladite lumière commencée, être découverte au plus tôt au moment où lE partie la, plus excentrée au rotor atteint la génératrice B.
Ainsi, le court-circuitage de l'aspiration'avec le refou- lement est constamment empêché. Par ailleurs, il est facile de voir que la section de la. lumière 16 découverte par l'obturateur 15 reste, pendant toute la période de refoulement, proportionnelle au débit refoulé.
On peut combiner, au système de commande du refoulement venant d'être décrit au moins un clapet automatique monté, soit en parallèle avec la lumière 16 (clapet 17 montré sur la fig. 4, auquel cas le refoulement peut commencer avant l'ouverture de la lumière 16, soit en série avec ladite lumière ( clapet 1700 montré sur la
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fig. 5), auquel cas le refoulement peut cesser avant la fermeture de ladite lumière 16.
On conçoit que l'on a ainsi plus de latitude pour cons- truire l'appareil, car les conditions avaliser pour la distri- bution sont moins impératives et en particulier l'adaptation plus facile à une pression de refoulement variable.
De préférence, envore, on ménage dans la paroi du rotor, en avant de sa partie la plus excentrée, un épaulement 18, en forme de marbhe de, par exemple, 1 à 2 mm de hauteur, propre à balayer devant lui les poussières ou particules solides ayant été aspirées par l'appareil et à les conduire vers le refoulement.
On réduit ainsi considérablement l'usure de l'appareil et les risques de coincement.
On peut également et avantageusement donner au rotor un diamètre un peu supérieur à celui pour lequel il serait tangent au stator, puis l'entailler suivant une portion de cylindre para- llèle à la surface du stator et très proche de celle-ci en vue de réduire les fuites. Enfin dans le même but cette portion de cylin- dre parallèle au stator pourra être munie de canelures comme repré- sentées sur les fig. 1, 4 et 5 en 19 propres à améliorer l'étanchéi té entre rotor et stator.
Enfin, ainsi que montré sur la fig. 6, on peut, en outre, selon l'invention, faire comporter à l'appareil des moyens permet- tant de faire varier l'étendue angulaire de la zone du stator, limitée d'un c8té par le bord actif C de la palette, où l'inté- rieur du stator communique avec la basse pression.
Ces moyens peuvent consister en au moins une lumière 201, 20 , prévue dans la partie de la paroi interne de la chambre 2 qui est balayée après le susdit bord actif C par la zone d'excentricité maximum du rotor, cette lumière (ou chacune de ces lumières) débouchant, extérieurement à la paroi du stator dans un canal 21 communiquant avec le conduit d'aspiration 7 et compor- tant des moyens permettant de l'obturer ou de l'ouvrir à volonté.
Les derniers moyens sont constitués,par exemple, ou bien comme montré schématiquement fig. 6, par de simples clapets 22 repoussés vers leur siège par un ressort 23 mais pou- vant être ouverts par l'action d'un levier à came 24, ou bien par un obturateur en forme de portion de cylindre, appliqué contre la face extérieure de la paroi du rotor, cet obtu- rateur pouvant être déplacé à volonté, au contact de ladite face extérieure, par pivotement autour de l'axe du stator, ou bien par tout autre dispositif approprié.
Bien entendu on pourrait également utiliser tous autres moyens permettant de faire varier l'écart angulaire entre le bord C de la palette et la génératrice B où la compression débute.
On conçoit que, lorsqu'une lumière 201, 202 est ouverte la compression, au lieu de commencer au moment où la zone d'excen- tricité maximum du rotor atteint la génératrice B, ne commencera qu'au moment où cette même zone atteindra la génératrice B , B , correspondant à la partie la plus éloignée de la génératrice B2de la lumière 201, 202...ouverte qui est elle-même la plus éloignée de n
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la génératrice B.ndant le temps où la zone d'excentricité maxi- mum du rotor parcourra la paroi séparant B de B , B ...le gaz chassé par le rotor reviendra en effet à l'aspiration par la lu- mière ouverte et le canal 21.
De préférence, on agencera de manière telle, l'obturateur 15 et la lumière qu'il commande, que, de toute façon, ladite lumière ne commence à être découverte qu'au moment où la partie d'excen- tricité maximum du rotor atteint celle des génératrices B , B2... qui est la plus éloignée de la génératrice B. Ainsi, en aucun cas on n'aura à craindre un court-circuitage de la haute et de la basse pression.
En suite de quoi, on a réalisé un ensemble dont le fonc- tionnement et les avantages ressortent suffisamment de ce qui précède, pour qu'il soit inutile d'entrer à leur sujet dans aucune explication supplémentaire.
Comme il va de soi,et'comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisa- tion, de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagée; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes.