<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention a trait à des pompes et moteurs de l'espèce comportant plusieurs rotors circulaires clavetés sur un arbre rotatif central, un nombre semblable de stators circulairement alésés entourant lesdits rotors et montés excentriquement par rapport à l'axe de l'arbre des rotors, et des aubes coulissant dans des rainures radiales des rotors, l'agencement étant tel que lorsque, dans le cas d'une pompe, l'arbre des rotors tourne, les aubes déplacent un fluide en balayant les'espaces annulaires compris entre les périphéries des rotors et les alésages des stators, tandis que, dans-le cas d'un moteur, un flui- de injecté sous pression dans lesdits espaces provoque la rotation des rotors.
L'invention propose une machine perfectionnée de cette espèce, dans laquelle le déplacement total du fluide ou le débit peut être réglé de zéro à un maximum en réglant l'excentricité d'un seul des alésages de stator ou de deux ou de plusieurs desdits alésages, en bloc, par rapport à l'axe de l'arbre des rotors.
@
Dans une des formes de l'invention, un stator réglable est porté dans une glissière de manière que le centre de son alésage puisse être déplacé d'une position située d'un premier côté de l'axe de l'arbre des rotors, en passant par ledit axe, jusqu'à une position située à égale distance du côté opposé de ce dernier. La glissière est formée dans un organe d'enveloppe comportant des rac- cords d'orifice d'entrée et de sortie. Un moyen convenable quelconque est employé à régler la position dudit stator, tel qu'une vis, une came ou un piston hydrau- lique.
Deux stators fixes, ayant des excentricités constantes et semblables par rapport à l'axe de l'arbre des rotors, sont disposés de part et d'autre du sta- tor réglable, ces stators fixes et leurs rotors étant séparés du stator réglable, et de son rotor par deux organes de cloisonnement fixes.
Les espaces annulaires compris entre les rotors et les stators sont reliés entre eux par des conduits situés dans les organes de cloisonnement fixes de manière que le déplacement du fluide, causé par la rotation du rotor dans le stator réglable, s'ajoute au dé- placement du fluide causé par les rotors tournant dans les stators fixes, lors- que le centre du stator réglable se trouve du côté opposé, par rapport à l'axe de l'arbre des rotors, aux centres des stators fixes, et se soustraie du déplace- ment du fluide causé par les rotors tournant à l'intérieur des stators fixes lorsque le centre du stator réglable est du même côté, par rapport à l'axe de l'arbre des rotors, que les centres des stators fixes. De cette manière, le dé- placement total du fluide de la pompe est réglable entre le maximum et zéro par le déplacement décrit du stator réglable.
Un orifice d'entrée séparé peut être prévu dans chacun des stators fi- xes ; suivant une variante, des conduits convenables peuvent être prévus dans les plaques de cloisonnement fixes et/ou dans les organes terminaux, pour relier les espaces annulaires en dilatation, situés entre les stators fixes et leurs rotors, à l'orifice d'entrée prévu dans l'organe d'enveloppe dans lequel est formée la glissière.
Les chambres formées par le stator réglable et son rotor sont reliées à deux orifices de l'organe d'enveloppe entourant le stator, un desdits orifices pouvant être l'orifice de refoulement des stators fixes et l'autre orifice ser- vant d'orifice d'entrée lorsque l'excentricité du stator réglable s'oppose à l'excentricité des stators fixes et servant d'orifice de sortie lorsque l'excen- tricité du stator réglable est de même sens que l'excentricité des stators fixeso
Dans le cas d'un moteur ou d'une pompe à rotation lente, des resssorts peuvent être utilisés pour garder les aubes en contact avec les alésages des sta- tors lors du démarrage.
Suivant une variante, dans le cas d'un moteur, le fluide d'actionnement sous pression peut être introduit dans les espaces situés à la base des aubes, par des conduits convenables, pour pousser les aubes contre les alésages des stators.
Une particularité de l'invention consiste en ce que l'agencement est tel que l'aire de la périphérie de l'alésage du stator réglable, soumise à la pression, est toujours légèrement supérieure à l'aire soumise à la pression de
<Desc/Clms Page number 2>
l'extérieur du stator réglable, ce qui forme un joint efficace entre le stator réglable et la glissière et isole les conduits haute pression de la pompe ou du moteur vis-à-vis des conduits basse pression.
L'invention peut être complètement comprise à la lecture de la descrip- tion ci-avant, de la description qui suit et des dessins annexés où se trouve représentée, à titre d'exemple, une forme de pompe ou de moteur.
La figure 1 des dessins représente une section transversale suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 représente une section longitudinale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente une section longitudinale suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 représente une section transversale suivant l'un quelcon- que des plans IV-IV de la figure 3.
Comme le montrent les dessins, un arbre de commande 1 est porté par des paliers à billes lA, logés dans des organes terminaux 2 et 3. Trois rotors circulaires 4, 5 et 6 sont clavetés à l'arbre de commande, concentriquement par rapport à son axe. Les rotors 4 et 5 sont voisins des organes terminaux 2 et 3, respectivement, et sont séparés du rotor intermédiaire 6 par deux organes de cloisonnement fixes 7 et 8. Les organes de cloisonnement 7 et 8 ont des rainures annulaires 7A et 8A, formées autour de leurs périphéries et s'ajustent dans des organes entourants 7B et 8B ayant la même largeur axiale que lesdits organes de cloisonnement, si bien que les rainures annulaires 7A et 8A sont complètement enfermées.
Les rotors 4 et 5 sont contenus dans des alésages circulaires des or- ganes de stator 9 et 10 et les alésages de ces organes de stator ont des excen- tricités égales et fixes par rapport à l'axe de l'arbre de commande 1. Les or- ganes de stator 9 et 10 ont des rainures partiellement annulaires 9A et 10A, figures 3 et 4, formées autour de leurs périphéries sur une distance angulaire d'environ 90 et s'ajustent dans des organes entourants 9B et 10B de la même lar- geur axiale que lesdits organes de stator, de manière que les rainures partielle- ment annulaires 9A et 10A soient complètement enfermées. Le rotor intermédiaire 6 est contenu dans un alésage circulaire d'un organe de stator 11 qui est lui- même monté pour coulisser dans des glissières 12A formées dans l'organe d'enve- loppe entourant 12.
La position de l'organe de stator 11 peut être réglée dans les glissières 12A par une vis de réglage 13 et un écrou 14. Ce réglage permet de déplacer le stator 11 par rapport à l'axe de l'arbre de commande 1, de maniè- re à amener l'alésage du stator 11 dans une position quelconque entre une posi- tion d'excentricité maximum dans un premier sens et une position d'excentricité maximum dans le sens opposé par rapport audit axe. Les diamètres des alésages de tous les organes de stator 9, 10 et 11 sont suffisamment plus grands que les diamètres externes des rotors 4, 5 et 6 pour permettre l'excentricité.
Tous les organes fixes 2, 9, 9B, 7, 7B, 12, 8, 8B, 10, 10B et 3 sont rigidement fixés entre eux par des boulons 23.
Dans chacun des rotors sont formées huit rainures radiales équidis- tantes 15, ces rainures s'étendant radialement vers l'intérieur de la périphérie du rotor. Une aube 16 est montée pour coulisser dans chaque rainure 15 et son bout externe est façonné pour épouser approximativement la forme de la périphé- rie de l'alésage du stator correspondant. Lorsque l'arbre 1 tourne, les aubes des rotors 4, 5 et 6 sont mises en contact, par la force centrifuge, avec les péri- phéries des alésages des stators entourants 9, 10 et 11. Les aubes 16 de chaque rotor forment, avec la périphérie du rotor, l'alésage du stator correspondant et les organes de cloisonnement et terminaux, huit chambres enfermées courbes et ces chambres se dilatent et se contractent en volume lorsque le rotor tourne.
Les stators fixes 9 et 10 ont des rainures courbes 9C, 9D, 10C et
<Desc/Clms Page number 3>
10D formées dans les périphéries de leurs alésages, les deux rainures de chaque stator étant diamétralement opposées entre elles. Chaque rainure courbe 90 et 10C est reliée à une extrémité de chacune des rainures partiellement annulaires 9A et 10A. Les autres extrémités des rainures partiellement annulaires 9A et 10A sont reliées par des trous radiaux 17 et 18 des organes entourants 9B et 10B à un trou axial 19 qui traverse les organes 7B et 8B et l'organe 12 entou- rant le stator intermédiaire 11. Un orifice d'entrée taraudé 20, formé dans l'or- gane 12, est en communication avec le trou axial 19. Lorsque l'arbre 1 tourne, les chambres en dilatation des rotors 4 et 5 sont remplis du fluide entrant par l'orifice d'entrée 20 dans les rainures courbes 9C et 100.
Les chambres en con- traction sont en communication avec les rainures courbes 9D et 10Do Le stator réglable 11 a deux rainures radiales enfermées 11A et 11B qui le traversent et se raccordent à deux autres rainures courbes 12B et 120 de la glissière 12A de l'organe entourant 12. L'aire de la bouche de chacune des rainures 12B et 120 est légèrement plus petite que l'aire projetée de la moitié de la périphérie de l'alésage du stator 11, ce qui assure que la glissière forme joint sous l'effet de la pression du fluide. Les rainures 11A et 11B sont sur la même ligne centra- le diamétrale que les rainures 9C et 9D et que les rainures 10C et 10D, mais les rainures 11A et 12B sont à 180 des rainures 9C et 10C et les rainures 11B et 120 sont à 180 des rainures 9D et 10D.
Des orifices radiaux taraudés 21 et 22, formés dans l'organe 12, se raccordent respectivement aux rainures 12B et 120. Les rainures 9D et 10D se raccordent respectivement aux anneaux enfer- més 7A et 8A formés dans les organes de cloisonnement 7 et 8. Les anneaux 7A et 8A sont aussi raccordés à la rainure 120.
Lorsque l'arbre tourne, le fluide, déplacé par les chambres en contraction des rotors 4 et 5, passe par les rainu- res 9D et 10D et par les anneaux 7A et 8A et pénètre dans la rainure radiale 120 pour sortir par l'orifice de sortie 220
Lorsque l'excentricité relative du stator 11 et du rotor 6 est oppo- sée à l'excentricité relative des stators 9 et 10 et des rotors 4 et 5, le fluide est introduit par l'orifice 21 dans les chambres en dilatation du rotor 6 et le fluide déplacé par les chambres en contraction du rotor 6 s'ajoute à celui qui est déplacé par les chambres en contraction des rotors 4 et 5, le débit total sortant par l'orifice de sortie 22.
Lorsqu'il n'y a pas d'excentricité relative entre le stator 11 et le rotor 6, aucun déplacement de fluide n'a lieu entre eux et, dans ces conditions, le déplacement total de la pompe est celui que donnent les chambres de déplace- ment des seuls rotors 4 et 50
Lorsque l'excentricité relative du stator 11 et du rotor 6 est de même sens que l'excentricité relative des stators 9 et 10 et des rotors 4 et 5, les chambres de déplacement du rotor 6 absorbent tout ou partie du déplacement des rotors 4 et 5, selon le degré d'excentricité, le fluide absorbé retournant à la source par l'orifice 210
Les rainures 90 et 9D du stator 9, les rainures 100 et 10D du stator 10, et les rainures 11A et 11B du stator 11 sont séparées entre elles, à chaque extrémité,
par une distance angulaire légèrement supérieure à la distance angu- laire séparant une paire quelconque d'aubes 16 voisines, des rotors 4, 5 et 60 De ce fait, il y a toujours un joint d'étanchéité entre les chambres en dilata- tion et les chambres en contraction de chaque rotor.
REVENDICATIONS
1. - Pompe ou moteur de l'espèce ici exposée et dans lequel le dépla- cement total du fluide ou le débit total peut être réglé de zéro à un maximum en réglant l'excentricité d'un seul des alésages de stator ou de deux ou de plu- sieurs desdits alésages, en bloc, par rapport à l'axe de l'arbre des rotors.