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La présente invention concerne des pompes à vide et compresseurs rotatifs du type à tambour excentré et à aubes radiales.
Dans les mécanismes du type précité, il est difficile dd maintenir un contact réel entre les bords externes et radiaux des aubes d'une part, et la surface cylindrique intérieure de l'enveloppe et les plateaux d'extrémités de cette enveloppe d'autre part, plus spécialement aux faibles vitesses de fonc- tionnement, du fait que les aubes peuvent glisser librement dans leurs fentes sous l'effet de la seule force centrifuge
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pour maintenir le contact entre la surface cylindrique intérieu- re de l'envieloppe et les bords longitudinaux de ces aubes, et que les contacts des extrémités, c'est-à-dire les 'jeux existant entre les bords radiaux des aubes et les plateaux d'extrémités,du bâti, sont réduits à un minimum absolu par un ajustage serré et un montage de précision.
les pompes à vide et compresseurs rotatifs les plus efficaces qui aient été proposés jusqu'ici suivant le type précité ont permis de réaliser un contact longitudinal serré mais non absolu entre les bords longitudinaux des aubes et la surface cylindrique intérieure du bâti, au moyen de bagues ,de guidage non-flexibles qui maintiennent à toutes les vitesses un rapprochement de position entre les bords longitudinaux des aubes et la surface cylindrique intérieure de l'enveloppe.
Mais ce dispositif n'a pas encore permis de maintenir entre l'enveloppe t les aubes, le contact réel qui est nécessaire pour obtenir le rendement maximum aux faibles vitesses de fonctionnement, ou bien un vide très poussé quand on utilise la machine comme une pompe à vide.
La présente invention consiste en un compresseur et pompe à vide rotatifs du type précité, dans lequel les aubes. sont poussées au moins pendant une partie de leur cycle de fonctionnement, au contact de la surface cylindrique inté- rieure de l'enveloppe, par des moyens exerçant sur ces aubes une légère pression radiale dirigée vers l'extérieur.
De préférence, lesdits moyens agissent au moins pendant le parcours curviligne des bords extérieurs des aubes entre les lumières d'admission et d'évacuation du gaz qui est aspiré ou comprimé, suivant le cas.
De même, lesdits moyens sont constitués de préférence . par des bagues'radialement élastiques et montées de façon excentrée sur le rotor qui porte les aubes, le pourtour de ces bagues étant en contact avec les bords intérieurs des aubes
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pendant au moins une partie, ou mieux pendant la totalité du cycle de fonctionnement de ces dernières. Les bagues peuvent être fixes, mais il est préférable qu'elles puissent tourner libre- ment.
Des plateaux de poussée sont avantageusement montés à l'intérieur de l'enveloppe, à chaque extrémité, et sont sépare des plateaux d'extrémités de l'enveloppe par des dispositifs élastiques pouvant êtredes disques ou bagues élastiques et compressibles, qui appuient légèrement les plateaux de poussée contre les bords radiaux des aubes.
Il est avantageux que les bagues radialement élastiques soi -ent montées librement autour de saillies aménagées sur les faces internes des plateaux de poussée.
On décrira maintenant un exemple de réalisation de la présente invention en se référant aux'figures jointes, dans lesquelles :
La figure 1 est une élévation en bout d'un compresseur ou pompe à vide rotatifs conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue en plan de la pompe à vide et compresseur rotatifs;
La figure 3 est une coupe suivant la droite III-III de la figure 1; et
La figure 4 est une coupe suiv ant la droite IV-IV de la figure 2.
On voit sur ces figures que le compresseur et la pompe à vide rotatifs comprennent une enveloppe 5 à alésage cylindrique, disposée de façon que l'axe de l'alésage soit horizontal. Une ouverture d'aspiration 6 et une ouverture de refoulement Z com- muniquent chacune avec l'intérieur de l'enveloppe et sont à peu près diamétralement opposées la première étant en haut et à gauche de l'enveloppe et la dernière en bas et à droite lorsqu'on regarde l'enveloppe en bout,depuis le côté d'entralne- ment dont on parlera plus lin.
Un rotor 8, qui contient 6 aubes
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radiales et également espacées 9, ou'bien un autre nombre .conve , nable de ces aubes, est monté de façon excentrée dans l'alésage de l'enveloppe, entre les plateaux d'extrémités 10 dont on parlera plus loin, l'axe longitudinal du rotor étant situé dans le plan vertical de l'axe de l'alésage et en dessous de cet axe. Les aubes 9 peuvent glisser librement et radialement dans des fentes 11 s'étendant sur toute la longueur du rotor.
La partie de la surface cylindrique 12 du rotor 8 qui est la plus basse en un instant quelconque est au contact de la partie inférieure de l'alésage de l'enveloppe, et les aubes 2. de cette région affleurent à la surface dotor. Dans les autres régions, les aubes 9 sont en saillie de façon variable a l'extérieur de la surface cylindrique 12 du rotr, et touchent la surface 13 limitant l'alésage de l'enveloppe en formant des poches 14 de volume variable.
Le* rotor 8. est monté sur un arbre 15, porté par des paliers à billes 16, dont les boites de paliers sont elles-mêmes installées dans des ouvertures excentrées aménagées dans les plateaux d'extrémités précités 10, qui ferment le bâti 2 à chaque extrémité. Le diamètre de l'arbre 15 est réduit en 18, dans les zones des paliers, et les épaulements 19 ainsi formés assurent un placement correct de cet arbre et du rotor à l'in- térieur de l'enveloppe. Un couvercle 20 ferme une ouverture du plateau d'extrémité de l'extérieur, tandis qu'à l'autre plateau d'extrémité l'arbre 15 traverse un couvercle d'extrémité d'entraînement 21 contenant un joint d'huile 22, et aboutit à l'extérieur pour être accouplé en 23 à un entraînement appro- prié.
Suivant une caractéristique de la présente invention, un plateau de poussée 24, qui est ajusté avec précision -dans l'alésage de; l'enveloppe, est installé à chaque extrémité de cette enveloppe, et est écarté de la face interne du plateau
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d'extrémité 10 de cette même extrémité, au moyen d'un disque ou bague élastique ou compressible 25.Les disques ou bagues
25 maintiennent le contact entre les bords radiaux 26 des aubes 2 et les faces internes des plateaux de poussée 24.
Les plateaux de poussée 24 et les bagues 25, qui sont évidemment circulaires, comportent respectivement des ouvertures circulaires centrales
37 et 38, dont les axes conincident avec celui de l'alésage de l'enveloppe, et dont les diamètres sont suffisants pour maintenir leurs surfaces périphériques respectives 19 et 20a, à une certaine distance de l'arbre du rotor 15. Chaque plateau de poussée 24 est muni d'un collier ou bride 27 s'étendant sur le pourtour 32 de son ouverture 37, dirigé vers l'intérieur en direction de l'intérieur de l'enveloppe formant un moyen en saillie sur lequel est montée une bague 29 pouvant tourner librement relativement à ce moyeu.
Une bague 30, qui est en une matière de la catégorie des élastomères, caoutchouc synthétique de préférence, est collée sur la périphérie exté- rieure de chacune des bagues précitées 29, qui peuvent tourner librement, et ces bagues élastomères sont légèrement en con- tact avec les bords intérieurs 31 des aubes 9, et exercent constamment une pression radiale légère, mais suffisante pour maintenir le contact entre les bords externes 32 des aubes 9 et la surface périphérique délimitant l'alésage de l'enveloppe, même lorsque le rotor 8 est au repos.
On voit que, lorsque le rotor est'entrainé (dans le cas actuel dans le sens des aiguilles d'une montre quand on re- garde l'enveloppe depuis le côté entraînement), les périphé- ries externes des'bagues élastomères 30 maintiennent sur 3600 le contact avec les bords intérieurs 31 des aubes 9, car le déplacement des bagues élastiques sur les moyeux 27 des plateaux de poussée 24 permet ce contact continu. Les parties périphériques des plateaux de poussée 24 comportent des
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gorges 28 en labyrinthe, qui accentuent l'étanchéité entre ces plateaux et la surface périphérique 13 qui délimite l'alésage de l'enveloppe.
Le compresseur et pompe à vide rotatifs décrit ci-dessou s'est montré particulièfemetn efficace dans des essais de prototypes, et on a atteint des vides de 749 mm de mercure à des vitesses de fonctionnement ne dépassant pas 250 tours par minute,: 1' ,
Pour obtenir une étanchéité complète, en particulier aux faibles.vitesses et lorsqu'on utilise le système comme pompe à vide, on envoie une huile appropriée dans les bottes 17 des paliers à billes, et de là cette huile est envoyée à tous' les organes intérieurs de la pompe à vide. Elle aboutit à un puisard convenable par l'ouverture d'évacuation 7, et elle est remise en: circulation à partir de ce puisard.
Dans une variante, les bagues installées sur les - moyeux sont-fixes relativement à ces moyeux, et les bords intérieurs des aubes tournent sur toute la périphérie desdites bagues fixes.¯
Dans une-autre variante, les bagues installées sur les saillies sont constituées par des bagues métalliques intéet extérieures rieures, et par des bagues intermédiaires élastiques, qui sont collées intérieurement sur les bagues intérieures et extérieurement sur les bagues extérieures; les bagues métalli- ques intérieures assurent le contact avec les saillies, et les périphéries des bagues extérieures assurent le contact avec les bords intérieurs des aubes.