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COUPLEUR CENTRIFUGE A POUDRE.
On connaît des(coupleurs centrifuges à poudre constitués par deux éléments dont l'un qui est creux, contient .l'autre.
On a.remarqué que dans ces coupleurs, il est très important de veiller à ce que la poudre ne prenne pas une position fixe dans l'élément creux ou bottier qui la contient, parce que la transmission des efforts entre l'élément interne et la poudre ne s'effectue pas de façon satisfai- sante,par suite de la production localisée de chaleur et de la dissipa- tion inssufisante de cette chaleur à travers les parois du boîtier.
La présente invention a pour objet un. coupleur centrifuge à pou- dre agencé de manière que, pendant le fonctionnement, la poudre est ani- mée d'un mouvement résultant du mouvement ordinaire dans des plans perpen- diculaires à l'axe de rotation des éléments, et d'un mouvement dans-des plans passant par cet axe de rotation.
Ceci est réalisé, selon la présen- te invention, en ménageant, d'une part, sur les deux faces opposées de l'un au moins des éléments, des rainures hélicoïdales dont les hélices sont de sens opposés, et d'autre part, à travers l'élément interne, un ou plusieurs trous de sorte que des poussées radiales différentes s'exercent sur la poudre, dans l'espace compris entre l'élément externe et l'élément interne, provoquant ainsi la circulation de cette poudre dans ledit espace, autour de la périphérie de l'élément interne et à travers lesdits trous.
Il est avantageux, mais non pas indispensable, que les rainures. hélicoïdales couvrent une surface aussi grande que possible des faces oppo- sées de l'élément ou des éléments, et que la section transversale de ces rainures soit dissymétrique. Cette section est constituée de préférence par un segment de droite-parallèle à l'axe de rotation, c'est-à-dire per- pendiculaire à la direction du mouvement radial de circulation que l'on désire donner à la poudre.
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La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une demi-coupe axiale schématique du coupleur.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la fig. 1.
La fig. 3 est une demi-coupe axiale schématique d'une variante de réalisation de coupleur.
La fig. 4 est un schéma montrant le tracé des rainures hélicoï- dales sur les deux faces opposées de l'élément interne.
La fig. 5 est une demi-coupe axiale schématique d'une autre va- riante de réalisation.
L'appareil représenté sur la fig. 1 comprend un boîtier 1 fixé sur un arbre 2 et dans lequel est situé un rotor 3 fixé sur un arbre 4 coaxial à l'arbre 2 et pouvant tourner librement par rapport à lui.
Le boitier 1 contient une poudre (non représentée) qui peut être, par exemple, du graphite, du talc, une poudre métallique, ou en général une poudre quelconque capable de résister à des températures assez élevées et occupant un volume nettement inférieur à celui de l'espace compris en- tre le boîtier et le rotor.
Le rotor 3 a une partie périphérique de plus grande épaisseur que sa partie centrale à travers laquelle sont pratiqués des trous 5. La par- tie périphérique a donc en quelque sorte la forme d'une jante annulaire de section transversale allongée se terminant par des parties semi-circulaires.
Les deux faces latérales de cette jante annulaire, qui sont per- pendiculaires à l'axe de rotation, sont pourvues d'une ou de plusieurs rai- nures hélicoïdales de section transversale dissymétrique. Les deux parois de ces rainures ont donc des inclinaisons différentes par rapport au plan des faces du rotor. Comme on le voit sur la fig. l, la section transver- sale de ces rainures est de forme triangulaire, un des côtés étant perpen- diculaire à la face latérale du rotor .3 et l'autre côté étant fortement in- cliné, par exemple à 30 par rapport à ladite face.
Les hélices que forment ces rainures ont des sens opposés sur les deux faces ; end'autres termes, en les parcourant dans un même sens de ro- tation autour de l'axe 4, on s'éloigne du centre sur l'une des faces, et l'on s'en rapproche sur l'autre. Ainsi en regardant de gauche la face gau- che et de droite la face droite, les hélices paraîtront s'éloignér du cen- tre, en adoptant un sens de rotation donné, par exemple celui des aiguilles d'une montre.
Les trous 5 à travers le rotor 3 ne sont pas parallèles à l'axe de ce dernier, mais inclinés comme on le voit sur la fig. 2. ,
Plus précisément, cette inclinaison est orientée dans le sens pour lequel les rainures hélicoïdales semblent se développer vers la péri- phérie.
Il est évident que les rainures hélicoïdales décrites ci-dessus peuvent être raccordées par des rainures ménagées-sur la surface périphé- rique du rotor, de sorte que les rainures se prolongent d'une fagon con- tinue d'une face à l'autre du rotor, en inversant leur sens.
La fig. 3 représente un tel rotor,et la fig. 4 montre schémati- quement le tracé d'une rainure hélicoïdale, les deux faces*du rotor 3 étant
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rabattues sur un même plan.
Dans le mode de réalisation de la fig. 3 des rainures ont été également prévues sur les parois du boîtier 1. Les rainures du boitier ont, dans ce cas, un sens opposé à celui des rainures de la face en re- gard du rotor.
Dans les modes de réalisation représentés sur les fig. 1 et 3, la plus petite paroi des rainures est perpendiculaire à la-surface du ro- tor, aussi bien dans sa partie latérale plane que dans sa partie périphéri- que courbe.
La fig. 5 représente une variante de réalisation dans laquelle les petites parois des rainures prévues sur la partie périphérique courbe du rotor sont inclinées par rapport aux plans radiaux et sont formées par des segments de droites passant par le point 6 qui est excentré d'une dis- tance a par rapport au centre de courbure de la partie périphérique du rotor.
Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est analogue à celui des coupleurs centrifuges à poudre de type'connu, en ce sens que la transmission du couple de la partie motrice (qui est généralement le boîtier 1) à la partie menée (qui est généralement le rotor 3) s'effectue à l'aide de la poudre contenue dans le boîtier 1.
Cependant dans le dispositif.:-conforme à la présente invention, la poudre est non seulement animée d'un mouvement de rotation dans des plans radiaux, mouvement qui lui est communiqué par le boîtier, mais est également animée d'un mouvement de circulation autour de la partie péri- phérique du rotor, dans des plans axiaux. Ce dernier mouvement lui est communiqué par les rainures hélicoïdales, et plus particulièrement par la petite paroi de ces rainures, paroi qui est sensiblement perpendiculai- re aux faces du rotor et du boîtier. La poudre est entraînée le long de l'une des faces du rotor vers la périphérie et le long de l'autre face vers le centre ; est, de ce fait, contrainte à passer à travers les trous 5 dont'-l'inclinaison facilite son écoulement.
L'inclinaison de la petite paroi des rainures ménagée à la pé- riphérie du rotor, a une importance pratique notable car elle oblige la poudre à circuler avec une pression plus élevée, et par suite, à éga- lité de dimensions, la transmission d'un couple plus puissant est possible.
Il est bien entendu qu'il faut tenir compte de la nature et des caractéristiques de la poudre employée, ainsi que de la nature du tra- vail que le coupleur est appelé à fournir.
Dans les exemples ci-dessus, le coupleur a été décrit sous une forme élémentaire de réalisation, mais il va de soi que 1'on,peut avoir recours à d'autres formes, par exemple plusieurs boîtiers juxtaposés con- tenant chacun un rotor, ou plusieurs rotors disposés chacun dans un com- partiment d'un boîtier unique ; d'autres formes communes d'exécution de coupleurs à poudre peuvent être également adaptées à la présente inven- tion.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au coupleur qui vient d'être décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente in- vention.
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POWDER CENTRIFUGAL COUPLER.
There are known (centrifugal powder couplers consisting of two elements, one of which is hollow, contains the other.
It has been noted that in these couplers, it is very important to ensure that the powder does not take a fixed position in the hollow or casing element which contains it, because the transmission of forces between the internal element and the powder does not proceed satisfactorily, due to localized heat generation and insufficient heat dissipation through the walls of the housing.
The present invention relates to a. centrifugal powder coupler arranged so that, during operation, the powder is driven by a movement resulting from ordinary movement in planes perpendicular to the axis of rotation of the elements, and from movement in - planes passing through this axis of rotation.
This is achieved, according to the present invention, by providing, on the one hand, on the two opposite faces of at least one of the elements, helical grooves whose helices are in opposite directions, and on the other hand, through the internal element, one or more holes so that different radial thrusts are exerted on the powder, in the space between the external element and the internal element, thus causing the circulation of this powder in said space, around the periphery of the inner member and through said holes.
It is advantageous, but not essential, that the grooves. helical cover as large an area as possible of the opposite faces of the element or elements, and the cross section of these grooves is asymmetrical. This section is preferably constituted by a straight segment parallel to the axis of rotation, that is to say perpendicular to the direction of the radial circulation movement which it is desired to give to the powder.
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The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of said invention. .
Fig. 1 is a schematic axial half-section of the coupler.
Fig. 2 is a section taken along line 11-11 of FIG. 1.
Fig. 3 is a schematic axial half-section of an alternative embodiment of a coupler.
Fig. 4 is a diagram showing the layout of the helical grooves on the two opposite faces of the inner member.
Fig. 5 is a schematic axial half-section of another variant embodiment.
The apparatus shown in FIG. 1 comprises a housing 1 fixed on a shaft 2 and in which is located a rotor 3 fixed on a shaft 4 coaxial with the shaft 2 and able to rotate freely with respect to it.
The box 1 contains a powder (not shown) which can be, for example, graphite, talc, a metallic powder, or in general any powder capable of withstanding fairly high temperatures and occupying a volume markedly smaller than that of the space between the housing and the rotor.
The rotor 3 has a peripheral part of greater thickness than its central part through which holes 5 are made. The peripheral part therefore has in a way the form of an annular rim of elongated cross section terminating in parts. semi-circular.
The two lateral faces of this annular rim, which are perpendicular to the axis of rotation, are provided with one or more helical grooves of asymmetric cross section. The two walls of these grooves therefore have different inclinations with respect to the plane of the faces of the rotor. As seen in fig. 1, the cross-section of these grooves is triangular in shape, one of the sides being perpendicular to the lateral face of the rotor. 3 and the other side being strongly inclined, for example at 30 relative to said face. .
The helices formed by these grooves have opposite directions on the two faces; in other words, by traversing them in the same direction of rotation around axis 4, one moves away from the center on one of the faces, and one approaches it on the other. Thus, looking from the left to the left face and from the right to the right face, the propellers will appear to move away from the center, adopting a given direction of rotation, for example clockwise.
The holes 5 through the rotor 3 are not parallel to the axis of the latter, but inclined as seen in FIG. 2.,
More precisely, this inclination is oriented in the direction in which the helical grooves seem to develop towards the periphery.
It is obvious that the helical grooves described above can be connected by grooves made on the peripheral surface of the rotor, so that the grooves are continuously extended from face to face. of the rotor, reversing their direction.
Fig. 3 shows such a rotor, and FIG. 4 schematically shows the outline of a helical groove, the two faces * of rotor 3 being
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folded on the same plane.
In the embodiment of FIG. 3 grooves have also been provided on the walls of the housing 1. The grooves of the housing have, in this case, a direction opposite to that of the grooves of the face facing the rotor.
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, the smaller wall of the grooves is perpendicular to the surface of the rotor, both in its flat lateral part and in its curved peripheral part.
Fig. 5 shows an alternative embodiment in which the small walls of the grooves provided on the curved peripheral part of the rotor are inclined with respect to the radial planes and are formed by straight segments passing through point 6 which is eccentric by a distance. a with respect to the center of curvature of the peripheral part of the rotor.
The operation of the device described above is analogous to that of centrifugal powder couplers of known type, in that the transmission of torque from the driving part (which is generally the housing 1) to the driven part (which is generally the rotor 3) is made using the powder contained in the housing 1.
However, in the device: - in accordance with the present invention, the powder is not only driven by a rotational movement in radial planes, a movement which is communicated to it by the housing, but is also driven by a circulating movement around of the peripheral part of the rotor, in axial planes. This latter movement is communicated to it by the helical grooves, and more particularly by the small wall of these grooves, which wall is substantially perpendicular to the faces of the rotor and of the housing. The powder is drawn along one side of the rotor towards the periphery and along the other side towards the center; is, therefore, forced to pass through the holes 5 whose inclination facilitates its flow.
The inclination of the small wall of the grooves formed at the periphery of the rotor is of considerable practical importance because it forces the powder to circulate with a higher pressure, and consequently, for equal dimensions, the transmission of more powerful torque is possible.
Of course, account must be taken of the nature and characteristics of the powder used, as well as the nature of the work that the coupler is called upon to perform.
In the above examples, the coupler has been described in an elementary embodiment, but it goes without saying that one can have recourse to other forms, for example several juxtaposed housings each containing a rotor, or several rotors each arranged in a compartment of a single housing; other common embodiments of powder couplers may also be adapted to the present invention.
It goes without saying that modifications can be made to the coupler which has just been described, in particular by substituting equivalent technical means, without going beyond the scope of the present invention.