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Soufflante ou pompe entraînée par turbine.
La présente invention concerne une soufflante ou une pompe entraînée par turbine, par exemple pour l'alimentation de moteur à combustion interne et analogue, du type compre- nant un rotor de turbine monté libre dans ses paliers, spé- cialement pour l'arbre des turbines dirigé verticalement vers le haut et dont le palier fixe fait saillie au moins en partie dans la pièce de nioyeu du rotor de turbine.
Elle est caractérisée par ce que, dans la pièce qui fait saillie hors du palier dans la pièce de moyeu, est prévu un canal collecteur d'huile disposé autour de l'arbre à une certaine distance, canal qui collecte l'huile sortant des paliers.
L'invention a pour but., dans le cas de soufflantes ou pompes à axe vertical vers le haut avec rotor de tur- bine monte à son extrémité inférieure, de rasse bler l'huile
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de graissage qui sort des paliers en un point d' où elle s'échappe à l'extérieur sous l'effet de la gravité. La dis- position des canaux d'évacuation d'huile et d'évent peut être -également prévue de telle sorte que ceux-ci soient uti- lisables aussi dans le cas où l'arbre s'étend vers le haut ou vers le bas, horizontal, oblique ou vertical, à partir 'du rotor de turbine, les pièces restant dans chaque cas identi- ques et de même forme.
Du canal collecteur d'huile, peuvent être prévues des conduites d'évacuation inclinées vers le bas sur l'hori- zontale, de telle sorte que, dans le cas d'arbre vertical s'étendant du bas vers lelhaut, l'huile s'écoule à l'exté- rieur par gravité. Les conduites ou canaux d'évacuation vers l'extérieur peuvent débouqher dans une chambre, par exemple annulaire, qui est disposée près du carter collecteur d'air de la soufflante et sur la face intérieure de celui-ci, et d'où partent des canalisations vers l'éxtérieur. Dans le cas d'un arbre horizontal des canaux d'évent peuvent partir du coté supérieur de cette chambre. Du canal collecteur d'hui-. le peut partir au moins une canalisation dirigée axialement.
Dans le cas d'un arbre s''étendant verticalement de bas en haut à partir de la turbine, cette oanalisation peut servir de canal d'évent, tandis que, dans le cas d'un arbre hori- zontal ou dirigé de haut en bas, auquel cas le carter de la soufflante est disposé au-dessous du carter de turbines, ces canalisations axiales peuvent servir à évacuer l'huile sor- tant des paliers.
Le moyeu de rotor avec son prolongement jusqu'au trop plein d'huile peut également être percé jusqu'à ce der- @ nier cylindriquement ou conique avec un diamètre allant en croissant progressivement ou par paliers jusqu'au trop plein d'huile de telle sorte que l'huile de refroidissement et de graissage qui s'y écoule soit entraînée par la force centri- fuge croissante par exemple vers le haut et jusqu'au trop
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plein sans qu'une pression soit exercée par exemple en pro- venance des paliers.
La prévision de l'espace de joint peut être telle, et les dimensions des conduites d'amenée d'huile et la pres- sion être choisies telles, que pendant la marche l'espace de joint ne soit jamais complètement rempli par l'huile éva- cuée. Grâce à cela on évite un frottement du cylindre d'hui- le ascendant contre la pièce de palier fixe. Il en résulte également des forces de frottement plus faibles de l'huile sur les pièces fixes de palier et l'écoulement de l'huile en est facilitée, spécialement là où de lair peut pénétrer dans le joint intérieur ainsi formé.
Avec une telle conformation, il est avantageux que la face extérieure du moyeu de soufflante face à la pièce fixe de palier présente un joint d'étanchéité à labyrinthe pour l'huile se trouvant dans le canal collecteur. Ce joint peut alors être isolé par exemple par un perçaga ou une ca- nalisation portant du collecteur de pression de la soufflan- te et formant joint d'air contre le passage de l'huile'dans la soufflante. Le moyeu de soufflante entourant le palier fixe peut s'étendre jusqu'au débouché dans le canal collec- teur d'huile.
Ce canal peut être disposé de telle sorte que les canalisations qui en partent et qui sont au moins en partie inclinées sur l'horizontale, traversent soit au-des- sus soit au-dessous du canal de pression d'air de la souf- flante ou d'eau de la pompe.
Dans une réalisation comportant plusieurs canalisa- tions passât au-,dessus de la chambre de pression de la
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machine, le c,na1 coll t:C 3:.# d'huile peut être décalé en ,direction ,xi 1: '18,1':8 la j,14ce cent:ale de carter, assez loin ':,::::'0 l'ext.h:'ÍY.lr pour que, si l'axe a.-.;t Vt:.rt:L0:;] , on disposa ài 1 yen'Cr> suffisance pour l3 sortie de l'huile.
L'invention. -)'étend 8s1c2en aux caractéristiques r:':;L1!t':l!; i'- li description ci.-a;>ré n '.:t do;:) dessina Hnnexéa.
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La description se rapporte à divers modes de réalisation de l'invention représentée aux dessins dans lesquels :
La figure 1 montre une coupe'assole à travers les deux rotors qui sont montés libres au moyen- d'un arbre verti- cal dirige de bas en haut, coupe par I-I de la figure 2.
La figure 2 est une coupe par II-II de la figure 1.
La figure; 3 est une coupe- axiale conforme à la dis- position de la figure 1, dans laquelle les canalisations qui partent du canal collecteur d'huile passent au-dessus d'un secteur du canal de pression de la soufflante pour se rendre directement aux raccords extérieurs.
La figure 4 montre une coupe axiale à travers les deux rotors dans le cas, analogue à la figure 1, d'un arbre vertical s'étendant de haut en bas c'est-à-dire où le carter de turbine est au-dessus du carter de soufflante.
La figure 5 montre une coupe axiale dans le cas d'ar- bre horizontal.
La figure 6 montre une coupe axiale dans le cas d'une pièce centrale de carter comportant un cana collecteur d'hui- le décalé axialementvers l'extérieur.
Dans la figure 1 on voit le rotor, de turbine 1 et le rotor de soufflante 2, le palier fixe'3 partiellement sail- lant dans la pièce de moyeu du rotor de'soufflante, le rao- cord 3a pour l'arrivée d'huile, les canaux de graissage 4 dans le palier fixe 3 qui conduisent l'huile aux paliers 13 et 14. La pièce fixe de palier 3 est fixée sur la pièce centra @ le de carter 5. Le canal d'air comprimé 6 de la soufflante s'enroule hélicoïdalement. Entre la pièce de carter 5 et le .canal de pression 6 sont prévues des nervures radiales 7.
L'huile de graissage coule de l'entrée 3a vers le bas jusqu'aux paliers 13 et 14 de l'arbre 8. Le moyeu du rotor de soufflante peut être claveté en 9 sur une extrémité de l'arbre auquel cas celui-ci est constitué en corps de révolution 8a. La liaison du rotor de turbine avec l'arbre est,
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.u7:Lé.'e:. :'::::,Ü1.Cll:t.i.e '-.1 û ëa r:é, ... ..t,...l '*C ' ... .. 13.:15 ce J.J' nier. Peur s'opposer au déplacement f .' d-f' rotation et assurer le centrage, des mesures spéciales sont prises. Le mode de fixation des paliers et des rotors ne constitue pas en soi l'objet de la présente invention.
La douille de butée 11 applique, lorsqu'on serre l'é- crou 10a, la bague de palier 12 contre'un épaulement de l'arbre 8. L'huile qui s'échappe des paliers 13 et 14 est projetée contre la chambre annulaire 15 réservée entre le palier fixe 3 et la paroi du moyeu de soufflante et elle est entraînée vers le haut en direction axiale jusqu'à ce qu'elle parvienne dans le collecteur de trop plein d'huile
16. A partir de ce canal collecteur 16 l'espace de joint annulaire 15 présente un diamètre progressivement décroissant.
La partie inférieure en 15a est conique et prend ensuite la forme d'une pièce de fond 15b en forme de disque. La paroi , du moyeu de soufflante s'étend jusqu'au point de trop plein
16' dans le collecteur 16 où l'huile venant des paliers est projetée vers le haut. Entre la face apparente extérieure, du moyeu de soufflante et la pièce centrale deoarter 5 dans laquelle le collecteur d'huile est inséré est prévu un joint à labyrinthe 17. Pour empêcher que l'huile débordant le col- lecteur 16 ne pénètre dans le labyrinthe, celui-ci est relie par un canal 17a avec le canal d'air sous pression 6 de la soufflante. Pour évacuer l'air de ce système de canaux d'hui- le, sont prévus un ou plusieurs canaux 18 dirigés vers le haut et incorporés dans la pièce fixe de palier 3.
L'huile s'éoou- le hors du collecteur à trop plein 16 dans des canaux 19 qui sont inclinés vers lebas et elle passe à l'extérieur.
D'après le dispositif représente figure 1 les canaux sont constitués par des perçages ou des évidements dans des nervures 7. En outre ces canaux débouchent dans un canal annulaire 20 prévu dans le carter de soufflants et qui est applique contre la face intérieure de la paro' du cati-il héli- coïdal de pression 6.
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ifozs d'i c,#:ia,1 al1nu..-j ;;;,,: l a ;J.E - -,,;;,113 dans la direction horizontale à travers' des canaux 21 pour se raccor- der en 21a à la conduite d'huile extérieure à la machine, Le ou les canaux 21 sont dans la paroi de carter inférieure du canal de pression 6.
La figure 2 montre en plan les nervures 7 qui relient le canal de pression 6 à la pièce centrale de carter 5. En 6a sont représentées les sorties des canaux de pression dans le canal de pression hélicoïdal 6. te canal annulaire 20 qui est appliqué contre la face intérieure du canal de pression est montré en coupe. La sortie d'huile 21 est dis- posée entre les sorties 6a. Des canaux analogues peuvent être prévus entre deux sorties 6a sur tout le pourtour. Il est également représenté la manière dont le canal collecteur 16 est inséré dans la pièce centrale de carter 5. La fente annulaire 15 qui est formée par la face intérieure du moyeu et le palier fixe et qui contient l'huile qui s'échappe des paliers vers le haut en raison de la rotation est disposée autour de la paroi intérieure du canal collecteur 16.
Des canaux en étoile ou des canalisations 19 disposée dans les nervures 7 et inclinés sur l'axe (figure 1) conduisent l'huile du collecteur 16 vers la chambre annulaire 20. Dans les
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nervures-7a sont prévus des canaux 17a*qui passent sous le canal collecteur d'huile et débouchent dans la chambre annu- laire pour le joint à labyrinthe 17 en vue de former joint d'air 'contre l'entrée d'huile.
La figure 3 montre une réalisation dans laquelle l'arbre est encore dirigé de bas en haut. A la différence de la figure 1, les canalisations 19' qui partent du canal col- lecteur 16 sont disposées au-dessus du canal de pression de la soufflante et seulement sur un secteur détermine au début du canal hélicoïdal de pression 6 là où la section de passage de ce canal est relativement faible. L'évacuation de l'air au système de canaux d'huile et l'amenée d'air de joint au laby-
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r@nthe sont identiques au ces de la @gure 1,
La figure 4 montre les mêmes pièces dans le cas où l'arbre s'étend de haut en bas.
Ici seul est différent l'em- ploi des canaux de sortie d'huile qui par ailleurs sont con- formes à ceux de la figure 1. Ces canaux 19 et 21 et la cham- bre annulaire 20 forment ici les canaux d'évent auxquels sont reliés à l'extérieur de la machine un ou plusieurs tubes d'é- vent 20' dirigés vers le haut. Le canal 18 dirigé axialement qui, dans la figure 1, servait d'évent, est utilisé ici comme canalisation de sortie d'huile.
La figure 5 montre une exécution avec arbre horizon- tal. Les pièces sont analogues à celles de la figure 1. Le canal axial 18 sert ici d'évacuation d'huile comme dans la fi ;ure 4. Parmi les canaux employés dans la figure 4 comme évents, on ne peut utiliser ici que ceux qui sont dirigés vei@ le haut, c'est-à-dire les canaux 19 avec la partie demi-cir- culaire supérieure du compartiment annulaire 20'. Les canaux 19' dirigée vers le bas forment, avec la partie demi-cirou- laire inférieure du compartiment annulaire 20, un réservoir d'huile dans lequel se rassemble l'huile polluée de poids spécifique plus élevé d'où elle peut être enlevée par des bouchons de vidange.
Le figure 6 représente une exécution avec un deuxième canal collecteur 16a qui est décalé vers l'extérieur en ,direction axiale par rapport au canal collecteur 16 précédent.
Dans le cas d'un arbre dirigé de haut en bas, le carter de @ turbine étant au-dessus du'carter de soufflante, comme o'est le cas ici, les canaux 19 raccordés sur la chambre colleotri- ce 16 servent d'évents,. comme dans la figure 4. Les canaux d'évacuaticn 'huile partent alors du deuxième canal collec- teur décalé 16a. Ces canaux sont constitués par des évidements 16b prévus dans les nervures en étoile 7 et par des évidementa qui leur font suite 16c au-dessus du canade pression de la soufflante sur le côté faisant face aux cana:; 21.
Dans le cas
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Grâce à l'invention, on peut prévoir également une fabrication de pièces identiques pouvant servir pour toutes les positions de l'arbre de machine. Notamment l'invention permet, dans le cas d'arbre vertical s'étendant de bas en haut à partir de la turbine, une réalisation particulièrement avantageuse du système de graissage avec ses canalisations d'amenée et de départ, y compris une évacuation d'air simple .et efficace. Il est également montré comment les mêmes avan- tages peuvent être utilisés pour toute autre position de l'arbre, ce qui permet par exemple de modifier le mode de construction de la machine.