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BREVET D'INVENTION Eugène, Henri BACQUET I Bis rue Daumesnil -VINCENNES - France
La présente invention a pour objet un appareil à haut rendement destiné à faire le vide et pouvant dans certains cas être utilisé comme compresseur de fluides.
L'appareil décrit est particulièrement destiné à réaliser des pressions pouvant atteindre et même être infé- rieures à 0,001 millimètre de mercure dans un ou plusieurs ré- cipients de toutes capacités.
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Dans les pompes à vide mécaniques dites à palette ou à cylindres, connues jusqu'à ce jour, on peut obtenir au bout d'un temps variable des pressions du même ordre de grandeur que dans l'appareil décrit dans le présent brevet, maisle rendement en débit de gaz, débit correspondant à un volume de gaz aspiré ramené à la pression atmosphérique est extrêmement variable suivant que les pressions du moment atteignent des valeurs comprises entre le 1/10 et le 1/1000 de millimètre de mercure.
Cet inconvénient provient :
1) De la présence d'espaces nuisibles dans les corps de pompe.
2) De gaz qui, d'abord aspirés normalement, sont refoulés dans leur zone originaire au lieu d'être évacués par les dispositifs prévus à cet effet.
3) Des surfaces de frottement très importantes qui empêchent l'utilisation de vitesses de rotation élevées; de plus, ces frottements conduisent à une usure rapide des éléments en mouvement incompatible avec l'obtention de basses pressions.
L'invention concerne une pompe du type comportant un cylindre creux roulant dans un corps creux excentriquement par rapport à l'axe de ce dernier et tangentiellement à ses gé- nératrices caractérisée en ce que la face extérieure du cylindre creux est maintenue en contact avec la paroi interne du corps de pompe par un bras tournant autour d'un arbre coaxial avec le corps creux, extensible, et dont l'extrémité porte un galet prenant appui sur la face interne du cylindre creux.
Cette bielle extensible comporte deux éléments susceptibles de se déplacer l'un par rapport à l'autre et tendant à être maintenus en position écartée par un ressort ou simplement
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la force centrifuge.
L'axe commun au cylindre creux et au corps est guicté de préférence par des roulements portés par des flasques obturant le corps cylindrique de chaque côté.
Sur la partie supérieure du corps de pompe est fixé de façon étanche le bâti comportant une zone d'aspiration et une zone d'éjection.
Dans ce bâti est prévu un loement dans lequel coulisse une pièce en forme de palette par exemple parallélé- pipédique comportant sur chacune de ses .grandes faces parallèles des évidements ou saignées correspondant aux zones d'aspiration et d'éjection du bâti.
Des canaux -.et saignées sont pratiqués dans le bâti et les plaques pour la lubrification.
Cette pompe à vide, qui peut éventuellement fonc- tionner comme compresseur, présente les avantages suivants:
1) Dans le corps de pompe de l'appareil décrit dans ce brevet les espaces nuisibles sont supprimés.
2) Il y a impossibilité que, des-gaz aspirés soient introduits'à nouveau dans leur zone originaire.
3) Les frottements sont réduits au minimum.
4) L'usure des pièces est automatiquement com- pensée.
5) La lubrification est assurée par une circulation fermée du lubrifiant utilisé.
Les figures 1,2, 3 montrent en coupe verticale la pompe dans trois positions différentes de fonctionnement.
La figure 4 est une coupe transversale suivant IV-IV de la figure 1.
' La figure 5 montre en perspective une palette.
A l'intérieur d'un corps cylindrique 1 est placé
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un cylindre creux 2. Il est constamment imposé au cylindre 2 d'être tangent à une génératrice de 1, soit à l'aide d'un dispositif décrit plus loin, soit grâce à la force centrifuge.
Le cylindre creux 2 est commandé intérieurement par un dispositif composé d'un axe 3 recevant son mouvement de rotation soit de l'extérieur à l'aide d'un raccord, d'une poulie, d'un engrenage, soit dé l'intérieur à l'aide d'un moteur électrique convenablement adapté, l'axe 3 de ce dispositif est le même que celui du corps 1, l'axe 3 est muni de plusieurs bielles creuses 4 ( trois dans l'exemple considéré), dans les- quelles coulissent les tiges 5 portant des galets montés sur roues libres 6 ; ressorts 7 tendent à éjecter les tiges 5 vers l'extérieur de l'axe 3, cet axe 3 est mis en place sur des roulements appropriés insérés dans les flasques latéraux 8 et 9 obturant le corps de pompe 1;
dans le cas où l'on uti- liserait l'effet de la force centrifuge, les ressorts 7 pour- raient être éventuellement éliminés.
Sur la partie supérieure du corps de pompe 1 est fixée d'une manière étanche le bâti 10, lequel comporte une zone d'aspiration 11 et une zone d'élection 12.
Un logement est prévu dans le bâti 10 pour une pièce 13 appelée palette. Cette palette 13 est de préférence de forme parallélépipédique et comporte sur chacune de ses grandes faces parallèles des parties évidées 14 et 15, la face inférieu- re 16 de la palette 13 est de section convenable, la palette 13 coulisse, dans son logement de telle manière que les parties évidées 14 et 15 se trouvent toujours respectivement placées devant les zones 11 et 10.
Une variante peut être constituée par la suppres- sion des évidements 14 et 15 et leur remplacement par-dès sai- gnées correspondantes réalisées le long de la fente longitudinale
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17.
Sur la partie supérieure du corps 1 et vis-à-vis du logement de la palette 13 est réalisée une fente longitudinale 17 de même section que la palette 13 et qui permet à cette der- nière de pénétrer dans le corps 1.
Le logement de la palette 13 dans le bâti 10 comporte dans sa partie supérieure des butées 18 percées de trous 19.
La palette 13 est percée partiellement d'alvéoles 20 dans lesquelles des ressorts 21 butent en 22 et 23.
La zone d'aspiration 11 est constituée d'une part par la partie évidée 14 de la palette 13 et d'autre part par une saignée 24 dans le bâti 10.
La zone d'éjection 12 est constituée d'une part, par la partie évidée 15 de la palette 13, d'autre part, par une série de percements 25 comportant dans leur partie inférieure des trous 26 plus réduits, les raccordements entre 25 et 26 sont côniques; des billes 27 de section et de poids convenables y sont placées.
Le bâti 10 est percé de trous ou.saignées 28 et 29; des tuyaux 30, 31 mettent en communication la partie supérieure de la zone 12 avec les flasques 8 et 9 lesquelles sont percés de trous 33 de telle façon dae le fluide lubrifiant utilisé pénètre dans les zones de roulement:de l'axe 3, sur las faces de glissement latérales du cylindre 2 et vient se déposer en 34.
Fonctionnement - -
L'appareil étant dans la position de la figure 1 et à l'arrêt une quantité dosée de fluide lubrifiant, primitivement placée dans la zone 12 s'est peu à peu répandue dans le corps 1 en lubrifiant au passage la palette 13 et son logement, et en laissant une pellicule d'huile sur toutes les surfaces métalliques intérieures puis est venue se déposer en 34; la palette 13 est
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alors en position haute et les ressorts 21 la poussent fortement sur la paroi externe du cylindre 2.
Si l'on fait tourner l'axe 3 dans le sens de la flèche 35, le cylindre 2 roule à la fois sur la face interne du corps 1 et fait tourner les galets 6 qui, par l'action des res- sorts 7 tendant à appuyer fortement le cylindre 2 sur la par- tie interne du corps 1; ce système de déplacement du cylindre 2 élimine la plus grande partie des frottements et permet d'ap- pliquer à l'axe 3 des vitesses de rotation très élevées sans usure ou échauffement exagéré; il supprime également tout es- pace mort dans la zone utile de la pompe.
Dès le début de la rotation (fig. 2); la palette 13 poussée @ par les ressorts 21 @@@@@@@@@@@@ @ dans son logement et se maintient en contact avec la paroi externe du cylindre 2; le copps 1 est alors divisé en) deux zones 36 et 37 correspondant chacune avec les zones 11 et 12 par l'intermédiaire des évidements 14 et 15 de la palette 13.
Dès que le cylindre creux 2 arrive au contact du fluide lubrifiant en 34 il le pousse vers les zones 37'et 12.
Lorsque l'axe 3 amène le cylindre 2 dans la po- sition indiquée figure 3, le fluide lubrifiant et les gaz as- pirés s'introduisent dans la zone 12 en soulevant les billes
27; pendant ce temps la zone d'aspiration 11 s'est remplie de gaz provenant de l'enceinte à vider.
Dès que le système se retrouve en position de la figure 1, un cycle nouveau recommence.
La lubrification (fig. 4) s'opère d'elle-même sans intervention d'organes particuliers; le lubrifiant en dé- ptt dans la partie inférieure 34 du corps 1 est ramené dans la zone d'éjection 12 par le cylindre 2, de là il circule à travers
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les saignées, 28, 29, les tuyaux 30, 31, les zones de roulement de l'axe 3 et les faces latérales du cylindre 2 et tend à s'amas- ser en 34, les trous 19 des butées 18 permettent au lubrifiant d'assurer un bon glissement de la palette 13 dans son logement.
Plusieurs appareils décrits dans la présent brevet peuvent être couplés en série ou parallèle.
Bien entendu la forme d'éxécution décrite peut donner lieu à de nombreuses variantes d'éxécution et les détails de fa- brication n'ont pas été décrite comme sortant du.--cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1) Pompe du type comportant un cylindre creux roulabt dans un corps creux dit corps'de pompe, excentriquement par rapport à l'axe de ce dernier et tangentiellement à ses génératri- ces caractérisée en ce que la face extérieure du cylindre creux est maintenue en contact avec la paroi interne du corps de pompe 'par un bras tournant autour d'un arbre coaxial avec le corps creux, extensible, et dont l'extrémité porte un galet prenant appui sur la face interne du cylindre creux.