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La présente invention a trait au type de pompe ou de moteur, où au moins un rotor circulaire, portant plusieurs aubes coulissantes, tourne dans l'alésage d'un élément de stator, alésage qui peut avoir une forme circulaire et être excentriquement disposé par rapport au rotor ou, suivant une variante, être oval ou avoir une autre forme convenableo
Le moyen est connu qui consiste à couper dans les organes latéraux d'une telle pompe ou d'un tel moteur, des cheneaux qui se raccordent aux bases des rainures du rotor, dans lesquelles se logent les aubes pour exécuter leur mouvement coulissant, afin d'assurer le joint d'étanchéité par pression du côté pression et de remplir les espaces de la base des rainures du côté aspiration.
On sait aussi que ces cheneaux constituent des voies de fuite qui réduisent gran- dement le rendement de la pompe ou du moteur.
La présente invention.propose une construction perfectionnée du rotor, dans laquelle il est pourvu au maintien d'un contact de joint efficace entre les aubes coulissantes et l'alésage du stator.
Une pompe ou un moteur réalisant l'invention peut avoir un ou plu- sieurs rotors et un nombre correspondant de stators comme indiqué ci-avant, et il peut être construit pour un déplacement constant ou réglable.
Dans une pompe ou un moteur ordinaire du type précité, le rotor ou chaque rotor a plusieurs rainures radiales équidistantes s'étendant vers l'inté- rieur depuis la périphérie et dans lesquelles les aubes coulissent.
Toutefois, selon la présente invention, le rotor ou chaque rotor contient plusieurs paires équidistantes de rainures, les rainures de chaque paire étant relativement proches entre elles et divergeant de préférence vers l'inté- rieur depuis la périphérie en faisant des angles opposés avec le diamètre du rotor, et des trous forés depuis la périphérie du: rotor, dont un est voisin de chaque rainure, mènent aux bases des rainures afin de raccorder lesdites bases aux chambres de déplacement formées par les aubes entre le rotor et l'alésage de son stator.
Cette construction assure que, lorsque le rotor tourne, une aube de chaque paire des aubes qui séparent les chambres de pression des chambres d'as- piration, soit maintenue en contact de joint avec l'alésage du stator ; celaassure également le remplissage des espaces de la base des rainures, situés der- rière les aubes, par le.fluide, lorsque les aubes se déplacent vers l'extérieur du côté aspiration du rotor. Cela supprime la nécessité des cheneaux précités, pratiqués dans les organes latéraux d'une pompe ou d'un moteur et les fuites qui leur sont dues.
L'invention peut être complètement comprise à la lecture de ce qui précède, de la description qui suit et des dessins annexés où une forme de con- struction du rotor est appliquée, à titre d'exemple, à une pompe ayant des par- ticularités protégées par la demande de brevet déposée en même temps que la pré- sente au nom du demandeur.
La figure 1 des dessins représente une section transversale de la pompe suivant la ligne I-I de la figure 20
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 quel- conque des plans IV-IV de la figure 30
Comme le représentent les dessins, un arbre de commande 1 est porté par des paliers à billes 1A, logés dans des organes terminaux 2 et 3. Trois
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rotors circulaires 4, 5 et 6 sont clavetés à l'arbre de commande, concentrique- ment par rapport à son axe, le rotor 6 ayant une largeur valant celle des deux autres.
Les rotors 4 et 5 sont voisins des organes terminaux 2 et 3, respective- ment, et sont séparés du rotor intermédiaire 6 par deux organes de cloisonnement 7 et 80 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 organes de stator 9 et 10 et les alésages de ces organes de stator ont des excentricités égales et fixes par rapport à l'axe de l'arbre de commande 1.
Les organes 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 largeur axiale que lesdits organes de stator, de manière que les rainures-partiellement annulaires 9A et 10A soient complètement enfermées. Le rotor intermédiaire 6 est contenu dans un alésage cir- culaire d'un organe de stator 11 qui est lui-même monté pour coulisser dans des glissières 12A formées dans l'organe 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 140 Ce réglage permet de déplacer le stator 11 par rapport à l'axe de l'arbre de commande 1, de manière à amener l'alésage du stator 11 dans une posi- tion quelconque entre une position 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 suf- fisamment plus grands que les diamètres externes des rotors 4, 5 et 6 pour per- mettre 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 paires équidistantes de rai- nures 15, les rainures de chaque paire étant relativement proches entre elles et divergeant vers l'intérieur depuis la périphérie du rotor. Seize (ou un mul- tiple de seize) trous radiaux 15A relient les bases de toutes les rainures 15 à la périphérie du rotor, entre les paires voisines desdites rainures. Une aube 16 est montée pour coulisser dans chaque rainure 15, le bout externe de chaque aube étant façonné pour épouser approximativement la forme de la périphérie 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 périphé- ries des alésages des stators entourants 9, 10 et 11.
Les aubes 16 de chaque ro- tor forment, avec la périphérie du rotor, l'alésage -du stator correspondant et les organes latéraux ou de cloisonnement, huit chambres courbes enfermées et ces chambres se dilatent et se contractent en volume lorsque le rotor toarneo
Le stators fixes 9 et 10 ont des rainures courbes 90, 9D, 100 et 10D formées dans les périphéries de leurs alésages, les deux rainures de chaque stator étant diamétralement opposées entre elles. Chacune des rainures courbes 9C et 100 est reliée à une extrémité de chacune des rainures partiellement annu- laires 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 entourant le stator intermédiaire 11.
Un orifice d'entrée taraudé 20, formé dans l'organe 12, est en communication avec le trou axial 190 Lorsque l'arbre 1 tourne, les chambres en dilatation des rotors 4 et 5 sont remplies du fluide entrant par l'orifice d'entrée 20 dans les rainures courbes 90 et 1000 Les cham- bres en contraction se raccordent aux rainures courbes 9D et 10Do Le stator régla- ble 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'or- gane 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
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périphérie de l'alésage du stator 11, ce qui assure que la glissière forme un joint d'étanchéité sous l'effet de la pression du fluide.
Les rainures 11A et 11B se trouvent sur la même ligne centrale diamétrale que les rainures 9C et 9D et que les rainures 10C et 10D, mais les rainures 11A et 11B sont à 180 des rai- nures 9C et 10D et les rainures 11B et 12C 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 1200 Les rainures 9D et 10D se raccordent res- pectivement aux anneaux enfermés 7A et 8A formés dans les organes de cloisonnement 7 et 8. Les anneaux 7A et 8A sont aussi raccordées à la rainure 12Co Lorsque l'arbre tourne, le fluide déplacé par les chambres en contraction des rotors 4 et 5 passe par les rainures 9D et 10D et par les anneaux 7A et 8A pour pénétrer dans la rainure radiale 12C et sortir ensuite par l'orifice de sortie 22.
Lorsque l'excentricité relative du stator 11 et du rotor 6 est opposée 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 dudit 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 220
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 fluide de la pompe est dû aux chambres de déplacement de fluide 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 et10 et des rotors 4 et 5, les chambres de déplacement de fluide du rotor 6 absorbent tout ou partie du déplacement de fluide des rotors 4 et 5, selon le degré d'excentricité, le fluide absorbé revenant à la source par l'orifice 210
Les rainures 9C et 9D du stator 9, les rainures 10C et 10D du stator 10 et les rainures 11A et 11B du stator 11 sont séparées les unes des autres, à chaque extrémité, par une distance angulaire légèrement plus grande que la dis- tance angulaire séparant deux paires voisines quelconques d'aubes 16 des rotors 4, 5 et 6.
Du fait des trous radiaux 15A qui raccordent les bases des rainures radiales 15 aux périphéries des rotors 4, 5 et 6, entre des paires voisines d'au- bes 16, au moins deux aubes sont toujours gardées en contact avec l'alésage de chaque stator par la pression de fluide, entre les chambres en dilatation et les- chambres en contraction, ce qui crée des joints d'étanchéité continus et effica- ces entre les chambres en dilatation et les chambres en contractiono
Les trous radiaux 15A constituent aussi un moyen de remplissage des espaces, situés à la base des rainures 15, par le fluide, lorsque les aubes 16 se déplacent vers l'extérieur, et un moyen de vidage de ce fluide lorsque les aubes se déplacent vers l'intérieur. Cela assure un mouvement alternatif sans heurt des aubes et ajoute, au déplacement du fluide dû à l'effet de balayage des aubes,
le déplacement du fluide par effet de piston dû aux mouvements alter- natifs des aubes.
Le demandeur entend que l'invention ne se limite pas à la pompe ici décrite, car les rotors construits selon l'invention peuvent servir à diverses pompes ou moteurs du type ici initialement indiqué.
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