BE528670A - - Google Patents

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BE528670A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description


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   ,'invention se rapporte à une machine rotative à piston qui comprend; un carter cylindrique centré, pouvant tourner et un piston cylin- drique, monté et supporté dans ledit carter avec une certaine excentricité. 



   Ce piston cylindrique n'est jamais en contact étanche avec le carter, quel- le que soit la position de ce dernier dans sa rotation, et il est entouré par des pales qui sont elles-mêmes entraînées par le carter. Ces pales tournent donc autour du piston et elles subdivisent l'intervalle annulaire compris entre le piston et le carter en chambres qui sont séparées l'une de l'autre d'une manière étanche. La capacité de ces chambres varie pendant la rotation du carter, de telle sorte que, par exemple, un fluide qui arrive d'un côté du piston, en traversant un canal ménagé dans le piston soit ame- néà sortir de l'autre côté du piston, à travers un autre canal   ménagé éga-   lement dans le piston.

   L'invention a pour but de réaliser une telle machi- ne rotative à piston de forme telle que, les pales, dans toutes les positions différentes qu'elles occupent par rapport au piston, assurent de tous côtés d'une manière sûre, l'étanchéité des chambres l'une par rapport à l'autre. 



   Suivant l'invention, ce résultat est obtenu du fait que l'on é- vite par principe toute pièce élastique pouvant subir une modification de forme sous l'action de la force centrifuge, le but visé n'étant atteint que grâce à la conception particulière des pièces qui coopèrent entre elles et dont la forme ne varie pas. 



   La machine de l'invention est caractérisée notamment par ce que les pales diamétralement opposées assemblées rigidement entre elles pour constituer par exemple une pièce unique en forme de C, présentent, dans leurs surfaces d'extrémité tournées vers le piston, des évidements dans lesquels sont introduites des garnitures qui peuvent exécuter, dans lesdits évidements les mouvements d'adaptation nécessaires, notamment des mouvements de pivote- ment. 



   Dans une forme de réalisation de l'invention, les pales diamé- tralement opposées qui glissent sur le piston sont assemblées rigidement en- tre elles et peuvent avantageusement être constituées par une seule et même pièce; l'ensemble de deux pales opposées et de la pièce de liaison qui les réunit présentant la forme d'un C. La partie centrale de la pièce de liaison peut être constituée par une bague ou une demi-bague qui entoure l'arbre con- tenant le canal de sortie d'air, arbre qui est solidaire du piston et dis- posé suivant l'axe du carter, le diamètre de la bague étant plus grand que le diamètre de l'arbre avec, ménagé entre ces deux diamètres, le jeu néces- saire pour que le centre de la bague se place sur l'axe géométrique du pis- ton.

   Cette grandeur du diamètre de la bague est nécessaire pour que les pa- les puissent suivre la rotation du carter. 



   Du fait qu'il y a entre les extrémités des pales, assemblées ri- gidement entre elles, une distance constante, mais que, d'un autre coté, les plans moyens des extrémités des pales passent par l'axe du carter, quelle que soit la position dudit carter, les extrémités des pales ont des positions variables par rapport à la surface du piston, disposé excentriquement et il faut prendre des mesures spéciales pour les amener à avoir, dans toutes leurs positions un contact avec le piston qui soit tel que l'étanchéité entre cham- bres voisines se trouve assurée. 



   Suivant l'invention, cette étanchéité peut être assurée par deux moyens différents; suivant le premier moyen, les extrémités des pales tour- nées vers le piston sont munies d'évidements dans lesquels on introduit des garnitures. Ces garnitures exécutent dans leurs logements des mouvements de pivotement et elles s'adaptent ainsi à la courbure de la surface du piston même lorsque les pales occupent des positions telles qu'elles ne donneraient pas, par elle-même, une étanchéité suffisante.

   Il est avantageux que les garnitures fassent saillie, tout au moins en partie, par rapport à la surface d'étanchéité des pales tournée vers le piston et que leurs surfaces de joint glissant sur le piston suivant les courbures de la surface du piston, aient des formes telles, qu'il y ait pratiquement entre lesdites surfaces et la 

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 surface du piston un joint suivant une surface et tout au moins un joint suivant des lignes multiples. Dans ce dernier cas, les surfaces de joint des garnitures présentent des cavités qui conviennent pour recevoir l'huile de graissage. 



   Suivant le second moyen, destiné à assurer l'étanchéité entre les chambres voisines, on adopte pour la section droite du piston une for- me différant légèrement de la forme rigoureusement circulaire - A cet effet, on donne au diamètre du piston?   correspondant   à la position des pales pour laquelle les centres des extrémités des pales se trouvent à la distance la plus grande de la surface du piston, c'est-à-dire suivant la direction ho- rizontale, une valeur un peu plus grande que suivant la direction verticale. 



  La section droite du piston a donc une forme elliptique. Cette mesure, elle aussi, contribue à assurer une bonne étanchéité parce que, grâce à elle, la distance entre la surface du piston et les garnitures des pales se trouve réduite dans le plan horizontal. On obtient des résultats très favorables lorsque   l'excentricité,   c'est-à-dire le rapport entre la distance des   cen-   tres du carter et du piston et la demi-distance séparant deux pales opposées, a une valeur égale ou inférieure à 0,2. Avec ce choix de l'excentricité, les différences entre les courbures de la surface du piston, résultant de la forme elliptique de ce dernier, sont relativement faibles de sorte que les surfaces de joint des garnitures peuvent mieux s'adapter auxdites cour- bures . 



   On peut aussi choisir la surface de joint de telle manière qu' aux endroits où la courbure est la plus grande, la fente existant entre le piston et le segment ait une longueur qui soit suffisamment petite pour être compensée par le film de lubrifiant. Dans de nombreux cas, il est vrai on est tenu d'adopter pour les pales et pour les garnitures une certaine largeur qu'il faut choisir au moins égale à la course complète des pales. 



   Etant donné que, dans cette construction, les pales sont engagées dans des rainures du carter et qu'il se trouve, derrière les pales, des   cham-   bres à air dont les volumes varient périodiquement pendait la rotation, il s'exerce sur la face postérieure des pales une pression variable. On peut éviter cet inconvénient en faisant communiquer entre elles, au moyen de ca- naux ménagés dans le carter et destinés à l'équilibrage des pressions, les chambres à air se trouvant derrière les pales. 



   La description ci-après se rapporte à diverses formes de   réali-   sations de l'invention présentées à titre d'exemple et faisant l'objet des dessins ci-joints, dans lesquels : les figures 1 à 3 représentent une machine rotative à piston con- forme à l'invention. 



   La figure 1 représente une coupe faite suivant la ligne 1-1 de la figure 2. 



   La figure 2 représente une coupe faite suivant la ligne II-II de la figure   1.   



   La figure 3 donne une représentation perspective de différentes pièces. 



   Les figures 4 et 5 représentent, à plus grande échelle que les figures 1 et 2, deux formes de réalisation de pales, chacune des pales étant munie de sa garniture. 



   Les figures S et 7 donnent des représentations simplifiées de deux variantes d'une machine rotative à piston suivant les figures 1 à 3. 



  Les figures 6 et 7 sont à plus petite échelle que les figures 1 et 2. 



   Les figures 8 à 14 représentent, à plus grande échelle que les figures 1 et 2, sept formes de réalisations différentes des surfaces de ioint des garnitures pivotantes. 



   Sur les figures 1 à   4,   le repère 1 désigne une enveloppe cylin- 

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 drique fixe qui est ouverte du côté droit et qui est munie d'un pied 2. 



  Cette enveloppe est munie d'un couvercle de   fermeture 3.   qui présente un moyeu ± dirigé vers l'intérieur. Le repère ± désigne des vis servant à 
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 la fixation du couvercle .2. sur l' en'Te10ppe 1 (sur le dessin, on ne voit qu'une de ces vis). L'enveloppe 1 est munie d'un moyeu 101 dirigé vers l'intérieur. A travers les alésages des moyeux 101, et   ,   passent deux bouts d'arbres qui sont désignés respectivement par les   repères     e@   9. 



  Ces deux bouts d'arbres sont solidaires du piston 10, disposé excentri- quement par rapport auxdits bouts d'arbre. Le bout d'arbre   ,   et par suite le piston 10 qui en est solidaire, est fixé dans le moyeu 101 au moyen de la clavette 6, du filetage 7 et de l'écrou 102. Dans lebout d' 
 EMI3.2 
 arbre ,, se trouve un canal 1¯1 qui débouche en ils sur le pourtour du piston 10; le bout d'arbre 9   contient,   lui aussi, un canal 12 qui débouche sur le pourtour du piston en 13, c'est-à-dire du coté opposé à celui où se 
 EMI3.3 
 trouve l'orifice ,."1 . 



   Autour du pjston 10, est disposé un carter cylindrique 14 dont l'axe est confondu avec l'axe commun aux bouts d'arbre 8   et 9.   Ce carter est muni de couvercles de fermeture 15 et 16 dont les moyeux respectifs 17 18 sont supportés, de manière à pouvoir tourner, sur   l'arbre ±   9. La clavette 19, prévue sur le moyeu 18, sert à la fixation d'une poulie (non 
 EMI3.4 
 représentée). Le moyeu j peut aussi être accouplé directement avec un moteur de commande et dans ce cas; il n'est pas absolument nécessaire de prévoir une boite à garniture. 
 EMI3.5 
 Le carter cylindrique présente quatre rainures 20. 21. 2,   23 qui   sont réparties uniformément,   c'est-à-dire   décalées de 90  l'une par rapport à l'autre. Touies ces rainures se trouvent à une même distance de l'axe du carter.

   Dans ces rainures, sont disposées des pales 24, 25,   26   27. Aux extrémités tournées vers le piston, de ces pales, sont prévus des 
 EMI3.6 
 évidements, dans lesquels sont introduites des garnitures Q5 2. 30.3,1 qui sont par exemple en métal ou en matière synthétique. Ces garnitures peuvent exécuter chacune dans son logement un mouvement de pivotement autour d'un axe imaginaire parallèle à l'axe du carter. 



   Ainsi qu'on le voit sur les figures 1 à 3, les pales opposées 
 EMI3.7 
 26 et aï, 27, sont solidaires,'respectivement d'une bague ""2 et d'une bague 33 et les plans médians de ces pales, quelle que soit leur position, passent par l'axe du carter. La bague 32 présente, par exemple, un alésage 
 EMI3.8 
 oblong 32' à travers lequel passe le bout d'arbre 2.. La bague II a la même forme que la bague 32,. Le repère 3, désigne un canal circulaire qui fait communiquer entre elles, afin d'assurer l'équilibrage des pressions, les chambres se trouvant derrière les pales 2, 2,. 2. 2. 



   Différents canaux servent à amener le lubrifiant. Ce lubrifiant qui arrive en 35a (figure 1) est amené par les canaux 35b aux portées des deux bouts   d'arbre ,     ainsi   qu'aux surfaces de glissement entre le piston 10 et le carter 14. Une partie du lubrifiant arrive dans la canal circulaire 35c (figures 1, 3)   d'où   elle se rend, à travers les canaux 35d du couver- 
 EMI3.9 
 cle 1,i, aux alésages 3 (figures 1, 2, 4) des garnitures pi-ç-otantes. En raison de l'action centrifuge, le lubrifiant arrive enfin aux côtés exté- rieurs périphériques des canaux et de 1à, il gagne, en passant à travers le canal 35e ménagé dans le couvercle      le canal circulaire 35f (figures 1, 3) du moyeu 17. Il sort de la machine en 35g.

   Le chemin suivi par le lu- brifiant est indiqué sur la figure 1 au moyen de flèches. Pour faciliter l'usinage des canaux à lubrifiant dans le carter tournant, on peut prévoir un carter se composant de deux parties; une partie extérieure 14a et une par- tie intérieure 14b, ainsi que le montre la figure 3. 



   Dans l'exemple représenté, l'enceinte comprise entre le carter 
 EMI3.10 
 tournant et le piston fixe 10 est subdivisée par les pales 2. 25, 2,6. îj. ou plus exactement par leurs garnitures 2, 2, 0 31 en quatre cham- bres 3,6. 37. .J.ê., 33. séparées l'une de l'autre d'une manière étanche. Au lieu de prévoir quatre pales 2. 2,f, on peut aussi en prévoir seu- lement deux ou plus de quatre. 

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   Sur les figures 4 et 5, sont représentées à plus grande échel- le deux autres formes de réalisation de pales avec garnitures pivotantes, données à titre d'exemples. Dans la forme de réalisation suivant la fi- gure   4,   la pale 27 glisse dans la rainure 23 du carter 14. Pour l'amenée du lubrifiant, qui est par exemple de l'huile, aux surfaces de joint 41 de la garniture 31, il est prévu des canaux 45. La garniture 31 elle-même peut pivoter dans son logement 42, ménagé dans la pale 27. 



   Dans beaucoup de cas, il peut y avoir des difficultés à fraiser dans le carter des rainures correctement ajustées. Par contre, il est plus facile, dans certaines circonstances, de percer des trous circulaires et d'obtenir le guidage au moyen de deux fourrures séparées par intervalle correspondant exactement à la largeur de la pale, ainsi que le montre la figure 5. La pale désignée par le repère 43 et la garniture   fil   formant joint correspondant respectivement aux pièces 27 et 31 de la figure 4. Tou - tefois, la rainure 44 servant au guidage de la pale 43 a été obtenue de la manière suivante. Dans le carter 14, est percé un trou circulaire dans le- quel ont été introduites deux fourrures de guidage 46, 47 se présentant sous la forme de secteurs cylindriques.

   Les surfaces de glissement 48, 49 de ces secteurs sont séparées par une distance qui correspond à la largeur de la pale 43 et qui est prévue pour assurer un guidage étanche de ladite pale. 



   Dans le cas des formes de réalisation des garnitures 31 ou 40 représentées respectivement sur les figures 4 et 5, les surfaces formant joint desdites garnitures (repère 41, figure   4)   vont en s'incurvant d'une manière continue; ce sont, par exemple, des surfaces cylindriques apparte- nant à un cylindre de révolution. Comme la garniture 31 (figure 4) peut pivoter dans l'évidement 43 de la pale 27, elle s'adapte aussi largement que possible, en pivotant, à la courbure de la surface du piston 10 de sor- te qu'entre la surface du piston et la surface de joint de la garniture, il se forme pratiquement au moins un joint suivant une partie de surface, c'est-à-dire au moins un joint suivant plusieurs lignes. La pale 27 pré- sente des canaux 45 pour le graissage de la surface de joint ou surface de glissement 41.

   Ces canaux 45 sont réunis au canal de   graissage .2.2   qui com- porte, également dans la surface de joint 41 de la garniture 31, une ou- verture afin que l'amenée du lubrifiant à la surface de glissement 41 soit assurée. 



   Mais il n'est pas nécessaire que la surface de joint des garni- tures présente --, comme le montrent les figures 4 et 5, une courbure con- tinue. Ces surfaces de joint peuvent aussi présenter des cavités. De tel- les formes de réalisation sont représentées, à titre d'exemples, sur les figures 8 à 12. 



   Dans la forme de réalisation suivant la figure 8, la surface de joint 51 de la garniture 50 a une forme ondulée. La surface -enveloppe des crêtes des ondulations est adaptée à la surface du piston de sorte que, dans chaque cas, il y a au moins quelques-unes de ces crêtes qui glissent sur la surface du piston. On a, par conséquent, un joint suivant des lignes multiples qui donne une étanchéité aussi bonne que celle qui est assurée par le joint suivant des surfaces, représenté sur les figures   4   et 5. 



   Les figures 9 à 12 montrent d'autres formes de surfaces de joint avec cavités. Sur la figure 9, il est prévu une cavité 51 dont la section droite est de forme triangulaire. Dans le cas de la garniture 50 de la forme de réalisation suivant la figure 10, les cavités ont la forme de rai- nures 51. Dans la forme de réalisation suivant la figure 11, la surface de joint est constituée par une suite de voûtes et la surface-enveloppe des sommets de ces voûtes est adaptée à la surface du piston, de sorte qu'il y a au moins plusieurs sommets qui glissent en même temps sur la surface du piston, assurant ainsi un joint suivant des lignes multiples. La figure 12 montre une forme de réalisation qui comporte une suite de cavités à secticn droite triangulaire de sorte que la disposition d'ensemble est une disposi- tion en zig-zag.

   Les arêtes qui glissent sur la surface du piston sont, ici 

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 encore, disposées de telle manière qu'il y a plusieurs de ces arêtes qui glissent en même temps sur la surface du piston, fournissant ainsi un joint suivant des lignes multiples. Pour ce qui concerne les autres détails de constitution des pales des figures 8 à 12, il y a identité avec les pales de la figure 3. Sur les figures 9 à 12, on n'a représenté, pour simplifier, que la partie qui est encadrée sur la figure 8 par un rectangle en trait mixte. 



   L'avantage que donnent les formes de réalisation suivant les figures 8 à 12 réside en ce que le lubrifiant est maintenu particulière- ment bien entre la surface du piston et les surfaces de joint des garnitu- res, et n'est chassé qu'en faibles quantités par les différences entre les pressions régnant dans deux chambres voisines. 



   En outre, il peut être avantageux, au point de vue de la fa- brication, de donner au piston 10 un léger jeu dans le sens axial. L'é- tanchéité entre la surface d'extrémité du piston et le couvercle 15 peut être obtenue alors au moyen d'un segment conique,   c'est-à-dire   en forme de tronc de cône, fendu à un endroit, de préférence du   coté   aspiration. Une telle forme de réalisation est représentée schématiquement sur la figure 6. 



  Le piston   10   présente, sur sa face tournée vers le couvercle   15,. un   évi- dement conique 61, fait au tour. Le segment 62 a un diamètre un peu plus grand que celui de l'évidement 61. En outre, il est fendu en 62'. Le segment 62 est placé dans l'évidement conique 61 et il assure, grâce à sa force élastique, une étanchéité suffisante. Un avantage supplémentaire réside en ce que le segment 62 se règle automatiquement en service et mo- difie automatiquement ce réglage suivant les besoins. 



   Dans beaucoup de cas, il peut être opportun, pour obtenir un guidage plus stable des pales, de prolonger les rainures prévues dans le carter dans les couvercles de fermeture latéraux et de choisir la longueur axiale des pales de telle manière que lesdites pales pénètrent, l'étanchéité étant assurée, dans les rainures des couvercles de fermeture. 



   En outre, il peut être avantageux que les pales soient, suivant la direction de l'axe de rotation du carter, en deux ou en plusieurs pièces Les éléments de pale se trouvent alors l'un contre l'autre et sont affleurés et les extrémités opposées des éléments de pales constituant un groupe de pales sont assemblées rigidement entre elles au moyen d'une pièce de liaison. 



   La figure 7 montre un exemple de réalisation avec subdivision des pales suivant la direction de l'axe de rotation du carter. Les pièces   µ 2 et   10 correspondent aux pièces portant respectivement les mêmes repères sur les figures 1 et 2. Le carter cylindrique 14 présente deux couvercles de fermeture 16a et 16b. Chaque paie est subdivisée, suivant le sens axial en deux parties qui sont, respectivement, les parties 24a, 24b et les par- ties 26a, 26b. Ces parties ou éléments se joignent et sont affleurées. Deux pales diamétralement opposées d'un groupe de pales sont assemblées rigide- ment entre elles au moyen de quatre bagues 32a, 33a, 32b, et 33b. 



   Du fait de l'excentricité entre le piston et le carter, d'une part, et du fait de l'assemblage rigide entre deux pales diamétralement op- posées, munies de garnitures, d'autre part, il résulte que la section droite du piston doit avoir une forme différant légèrement de la forme circulaire s'il faut qu'il y ait, pour toute position du carter, entre les garnitures et la surface du piston, un joint irréprochable et en particulier, pratique- ment, un joint suivant une surface ou un joint suivant des lignes multiples. 



  Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 2, le diamètre horizontal Db du piston est, par exemple, un peu plus grand que son diamètre vertical Da. Mais la différence entre les deux grandeurs Da et Db est si petite qu'elle n'apparaît pas sur le dessin. La forme particulièrement appropriée à donner à la section droite du piston résulte de l'excentricité entre le piston et le carter et du choix de la forme pour les surfaces de joint des garnitures. On arrive, par cette adaptation mutuelle, à ce qu'il y ait pra- 

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 tiquement, pour toute position des pales, une étanchéité correcte entre les chambres. 



   Des considérations qui   précédente   il résulte aussi que la courbure de la surface du piston n'est pas constante et que, par conséquent il se produit, au cours de la rotation du piston, pour des conditions de courbure déterminées des surfaces de joint des garnitures, entre ces sur- faces de joint et la surface du piston, un jeu qui varie.

   Pour que soit garanti dans toute position des pales ou de leurs garnitures, un joint aussi étendu que possible suivant des surfaces ou suivant des lignes multiples, il est avantageux de donner aux surfaces de joint des garnitu- res et à la surface du piston des formes telles que, pour une distance don- née entre deux pales diamétralement opposées, le jeu dont il vient d'être question,   c'est-à-dire   l'écart entre la surface de joint et la surface du piston, ait une valeur qui soit au maximum telle que ce jeu soit compensé par le film de lubrifiant. 



   Il est clair que l'on peut obtenir par différentes mesures une adaptation aussi bonne que possible des deux surfaces, c'est-à-dire de la surface de joint des garnitures, d'une part, et de la surface du piston, d' autre part. On peut, par exemple, donner aux garnitures une courbure dé- terminée et, par exemple, une courbure circulaire. Dans ce cas, la sec- tion droite optimum du piston peut être déterminée par le calcul, ou enco- re, empiriquement. Dans le cas où les surfaces de joint des garnitures ont des courbures circulaires c'est-à-dire quand il s'agit d'un rayon de cour- bure constant, on peut distinguer deux cas limites. Le rayon de la surfa- ce de joint peut être au moins égal au rayon de courbure maximum de la sur- face du piston, ou bien le rayon de la surface de joint peut correspondre au plus au rayon de courbure le plus petit de la surface du piston.

   On a ainsi les formes qui sont représentées avec exagération sur les figures 13 et 14. 



   Sur la figure 13, le rayon de courbure de la surface de joint 51 de la garniture 50 est plus petit que le rayon de courbure du piston 10 Dans ce cas, les parties d'extrémité des surfaces de joint 51 glissent sur la surface du piston. Dans la forme de réalisation suivant la figure 14, le rayon de courbure de la surface de joint 51 est plus grand que celui de la surface du piston; il s'ensuit que ce sont les parties médianes de la surface de joint 51 qui glissent sur la surface du piston.

   D'une manière tout-à-fait générale, on peut, si le rayon de courbure de la surface de joint des garnitures n'est pas constant, faire en sorte que le rayon de courbure maximum des surfaces de joint des garnitures soit au plus égal au rayon de courbure minimum de la surface du piston, ou bien faire en sorte que le rayon de courbure minimum des surfaces de joint des garnitures soit au moins égal au rayon de courbure maximum de la surface du piston. 



   Il y a lieu enfin de signaler qu'il est avantageux que les gar-   nitures   fassent légèrement.saillie par rapport au bord des pales correspon- dantes, ainsi que le montrent en particulier les figures 4 à 5. On peut arriver ainsi à ce que, tout au moins sur la plus grande partie d'un tour, ce soit les surfaces de joint des garnitures qui viennent en contact avec la surface du piston, et non des parties des pales. 



   Le mode de fonctionnement de la machine rotative à piston qui est représentée sur les figures 1 et 2 et qui vient d'être décrite est le suivant. 



   Le carter cylindrique 14 peut être mis en mouvement par l'inter- médiaire de la poulie calée sur l'arbre creux 8 ou bien directement. Mais il peut aussi être accouplé directement et, dans certaines circonstances, sans qu'il soit fait usage de boites à garniture, avec le moteur de com- mande non représenté. On voit, sur la figure 2, que   l'intervalle   compris entre le piston 10 et le carter 14 est subdivisé par les quatre pales 24, 25, 26, 27 et par leurs garnitures 28, 29, 30, 31 en quatre chambres dont les capacités respectives augmentent et diminuent périodiquement quand le 

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 carter tourne. La machine aspire, à travers le canal 11, de l'air par exemple. Cet air est comprimé dans les chambres, puis expulsé à tra- vers le canal 12.

   La constitution des pales et de leurs garnitures, con- forme à l'invention, assure une étanchéification aussi parfaite que pos- sible des chambres, l'une par rapport à l'autre. La machine peut être employée comme pompe de brassage, comme pompe foulante, comme compresseur comme soufflante. Mais elle peut être employée aussi comme pompe à vide comme moteur, etc... 



   La machine rotative à piston décrite présente en outre les avantages suivants. Le joint suivant des surfaces ou tout au moins le joint suivant des lignes multiples, entre les surfaces de joint des gar- nitures et la surface du piston, assure une étanchéité irréprochable entre les différentes chambres. Cette manière d'obtenir l'étanchéité permet de faire reposer le piston sur le carter cylindrique sans avoir à se soucier de l'étanchéité de sorte que l'intervalle compris entre le piston et le carter prend, en section droite, non la forme d'un croissant, mais la forme d'un anneau fermé, se rétrécissant à sa partie basse. On évite ainsi, d'une manière complète, tout frottement entre le piston et le carter tournant. 



   Un autre avantage résulte de l'assemblage rigide existant entre deuxpales diamétralement opposées et cela du fait que les forces   centri-   fuges de deux pales diamétralement opposées s'annulent. Cela donne la ga- rantie que les pales,   c'est-à-dire   les surfaces de joint de leurs garni- tures reposeront toujours sur la surface du piston ou glisseront sur cette dernière. Il y a lieu de remarquer que la machine rotative à piston du type indiqué fonctionne sans bruit et sans vibration et qu'il n'est pas nécessaire de prévoir de séparateurs d'huile. 



   Par ailleurs, la largeur des pales et par conséquent la largeur de leurs garnitures dépend de t'utilisation de la machine. Quand il s'a- git de machines pour des pressions relativement élevées, c'est-à-dire quand il s'agit par exemple, de compresseurs, il faut en général faire choix de pales et de garnitures ayant une largeur plus grande que celle des pales et des garnitures des machines pour des pressions plus faibles, qui peuvent être, par exemple, des soufflantes, des pompes de brassage, etc... Des es- sais ont montré que dans le cas de compresseurs et de machines analogues, on obtient des résultats particulièrement favorables en employant des pales et des garnitures dont la largeur ait une valeur égale à celle de la course des pales.

   Pour que le mouvement relatif des pales dans les rainures du carter (mouvement qui se produit pendant la rotation), s'effectue avec aus- si peu de frottement que possible, on peut faire supporter les pales dans les rainures par des rouleaux ; cette disposition convient, par exemple, dans le cas de machines relativement importantes. 



   Dans l'exemple de réalisation représenté et décrit, les canaux d'huile 35 sont disposés de telle manière que lorsqu'il s'agit d'un fluide gaz ou vapeur, ayant un poids spécifique inférieur à celui de l'huile, il s'effectue dans la machine elle-même une séparation de l'huile au cours de la rotation, grâce à l'action de la force centrifuge. Il s'ensuit que le fluide n'est pas encrassé par l'huile.

Claims (1)

  1. RESUME L'invention s'étend notamment aux caractéristiques ci-après et à leurs combinaisons possibles : 1 ) machine rotative à piston comprenant; un carter cylindrique centré, pouvant tourner ; un piston cylindrique supporté dans le carter cy- lindrique avec une certaine excentricité, de manière à n'être jamais en contact étanche avec le carter quelle que soit la position de ce dernier, ledit piston étant entouré par des pales entraînées par le carter, et tour- nent autour du piston tout en subdivisant l'intervalle annulaire compris entre le piston et le carter en chambres séparées l'une de l'autre d'une <Desc/Clms Page number 8> manière étanche, la capacité de ces chambres variant pendant la rotation du carter,
    de telle sorte qu'un fluide qui arrive d'un coté du piston à travers un canal ménagé dans le piston soit contraint de sortir de l'autre coté du piston, à travers un autre canal ménagé également dans le piston, machine rotative à piston caractérisée par ce que les pales diamétralement opposées, assemblées rigidement entre elles pour constituer par exemple une pièce unique en forme de C, présentent, dans leurs surfaces d'extrémité tournées vers le piston, des évidements dans lesquels sont introduites des garnitures qui peuvent exécuter, dans lesdits évidements, les mouvements d'adaptation nécessaires, notamment des mouvements de pivotement, disposition grâce à la- quelle l'étanchéité est assurée d'une manière parfaite entre les pièces tour- nantes et les pièces fixes,
    avec une réduction maximum des frottements des vibrations et des bruits.
    2 ) Le piston a une section droite d'une forme qui n'est pas ri- goureusement circulaire mais au moins sensiblement elliptique, les surfaces de joint des garnitures qui glissent sur la surface du piston, ayant des formes telles, eu égard aux différentes courbures de la surface du piston, qu'il existe pratiquement entre lesdites surfaces et la surface du piston, et quelle que soit la position du carter, un joint suivant une surface.
    3 ) Les dimensions des garnitures sont choisies de telle manié- re que la fente demeurant, dans certaines positions des pales, entre la sur- face du piston et la surface de joint de la garniture ne dépasse pas la largeur pour laquelle ladite fente se trouve compensée par le film de lu- brifiant.
    4 ) La pièce centrale réunissant les pales diamétralement oppo- sées est constituée par une bague, ou tout au moins une demi-bague qui en- toure l'arbre disposé suivant l'axe du carter et solidaire du piston, ledit arbre contenant le canal de sortie d'air, le diamètre de la bague étant plus grand que le diamètre de l'arbre en réservant, entre ces deux diamètres, le jeu nécessaire pour que le centre de la bague se place sur l'axe géométrique du piston.
    5 ) Les garnitures font saillie, tout au moins en partie, par rapport à la surface d'extrémité des pales qui est tournée vers le piston.
    6 ) Les surfaces de joint des garnitures, glissant sur le pis- ton, ont des formes telles qu'il existe pratiquement entre lesdites surfaces et la surface du piston, quelle que soit la position du carter, un joint suivant des lignes multiples.
    7 ) Les surfaces de joint des garnitures présentent des cavités.
    8 ) L'excentricité, c'est-à-dire le rapport entre la distance des centres du carter et du piston et la demi-distance séparant deux pales opposées, a une valeur égale ou inférieure à 0,2.
    9 ) Les surfaces des segments glissant sur le piston ellipti- que sont adaptées à la courbure minimum de la surface du piston et la lar- geur de la surface du segment est choisie de telle manière que la fente existant entre le piston et le segment, aux endroits où la courbure est la plus grande, a une largeur qui est suffisamment faible pour être compen- sée par le film de lubrifiant.
    10 ) La largeur des pales et celle des garnitures est au moins égale à la course des pales. iL ) La largeur des pales et celle des garnitures est plus pe- tite que la course des pales.
    12 ) Les chambres à air se trouvant dans le carter derrière les pales communiquent entre elles par des canaux ménagés dans le carter, cette communication étant destinée à assurer un équilibrage de la pression.
    13 ) La longueur des pales suivant la direction de l'axe de ro- tation du carter est choisie de telle manière que les pales pénètrent en as- <Desc/Clms Page number 9> surant l'étanchéité, dans des rainures du couvercle de fermeture.
    14 ) Les pales sont constituées suivant la direction de l'axe de rotation du carter, en deux ou plusieurs pièces qui sont en contact et affleurées, les pales partielles d'extrémité, qui sont opposées, étant assemblées rigidement entre elles au moyen d'une pièce de liaison.
    15 ) L'étanchéité entre la surface d'extrémité du piston et le couvercle est assurée par un segment tourné conique, de préférence fendu du côté aspiration, le piston présentant un logement conique des- tiné à recevoir ledit segment.
    16 ) Les canaux pour le Lubrifiant sont disposés de telle ma- nière que, lorsqu'il s'agit de fluides dont le poids spécifique est infé- rieur à celui du lubrifiant, et, en particulier, lorsqu'il s'agit de gaz ou de vapeurs, il se produise, en raison de l'action de la force centrifu- ge, une séparation du lubrifiant, grâce à laquelle le fluide ne soit pas encrassé par le lubrifiant.
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