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Maohino pour le pompage, l'élévation de pression ou la rdd1.lct:ton de pression de fluides, ou bien pour ltentratno811'5
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au. moyen (l'un fluide.
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La prtS8enta invention est relative une machine
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pour le pompage, l'élévation de pression ou la réduction de
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praaaion de fluides, ou bien pour l'entrrdnement au moyen d'un flu4-dep c3es3rs une maohine à eeoulectent comportant un rotor monté à 1'intériour d'un stator fermé,, et tournant autour d'un axe, ce rotor étant équipe au voiainage de sa périphérie d* alimenta qui opposent une r4cintance au fluide, le riator comportant des tubulures de raccordement permettant au fluide à?8%re aan.uit nez éléments,
puis éloigné de
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eaux-ci
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Dhe Chine de 00 genre est représentée par extasie par la turbine hydraulique t pression constante connu., dn type Beiion et par les machinée à écoulement qui à4ri- ,vent de celle-ci* Ces turbines présentent comme 9 T%iOUlawi%6 qu'il faut toujours disposer d'une pression minimale relativement dlevéap, pour l'e8u d'alimentation, afin que la mtbina puisse fournir de la pUi8Q;&nce.
Le débit# par contre> ne joue qu'un rôle secondaire, atsrt-.-c3..ire qu'un débit important, saxa preanion auffinanùe, n'est pas susceptible de permettre a.la turbine de fournir une pu1.. ' nance d'une importanoe oorreupondanteo Il atout également
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pas possible de modifier la vitesse de rotation de la
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turbine, simplement par le réglage du débit apest-.-dire
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que, pour une faible pression, un débit important ne peut
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enourer qu'une faible vitesse de rotation. En mnaéquenoe il a glissement, et une perte notable de fluide, dan% le eau d'un service à puissance réduites Une autre machine connue, appartenant déjà à l'état aetuel de la technique, est le. pompo rotative.
Dans oeile-oi, des organe* de refoulement en rotation continue, du o4t' aspiration de la pompe# provoquent une augmentation de la capacité intérieure de celle-ci et par conséquent une nw piration du fluide, alors que du cote refoulement des
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pompe une réduction de la capacité intérieure de la pompe
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a pour conséquence le refoulement du fluide.
Des clapets ou autres organes de commande,, ne sont pas néoonaairoa,
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car le refoulement est continu,, En comparaison des pompes
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a.piston, on élimine les forces néoesaaires au déplacement
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des masses en mouvement alternatif, de aorte qu'on arrive
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&des vitesses de rotation élevées, et 4 de petites di.. monsionne A - 1
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La présents invention @ pour objet la réalisation
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d'une machine du type Ci-488SU. mentionné, travaillant dans des conditions ..41.io".., e'est-a-dire ne présentant, aucun glissement et n'entraînant pas de pertes de fluide, machine dont la vitesse de rotation peut être réglée en faisant
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varier la. quantité du fluide qui la traverse Cotte machine peut aussi être utilisée comme compteur volumétrique.
Le problème posé est résolu, oonformémen% à l'inventions, par une machine du genre ci-d8s8us mentionné et qui ont caractérisée par le fait que, des deux odtdn du rotor et coaxialement à celui-ci sont disposée des tambours dont la diamètre est égal, et plus petit que celui du rotor, si bien que la périphérie du rotor dépasse les
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périphéries des tambouroj de part et d'autre du rotor, et à la périphérie des tambours, sont prévues des parois parais lèles dans le sens périphérique, une paroi étant disposée de part et d'autre du rotor, ces deux parois épousant une
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courbe trancoendantet de aorte qu'entre celle-ci on orée une rampe épousant la même courbe, formant plusieurs ingiexà6¯a dans un sens et dans l'autre, autour des tambours, de sorte que le rotgr est toujours maintenu dans cette rampe,
et vient en contact et anche au fluide contre
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les paroia, aux pointa rnh celleu-oi n'approchent au plue près du rotor, les éléments qui opposent une réaiatanoe au fluide étant constituée par des organes susceptibles de coulisser longitudinalement, transversalement à la périphérie du rotor et des tambours, par exemple des broches dont 1 longueur correspondant à la largeur de la rampe, et qui s'appliquent de façon étanche au fluide, par leurs extrémités, contre les parois infléchies, de sorte que cez organes sont entraînés par le rotor et délimitent entre eux
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des portions de la rampe de volume variable, de part et d'autre du. rotor, autour des tambours.
La rampe peut tira d'un trace naît arrondi soit anguleux, c'est-à-dire que celle-ci peut être constituée de fractions rectilignes, des fractions de rampe opposée* ou de sens inverse, se succédant dans le sens de la rota-. tion du rotor, pouvant présenter des longueurs différentes.
De même, les angles formes entre les différentes fractions de la rampe peuvent être eux-mêmes différents.
Grâce à la construction réalisée suivant l'inventio et au-delà même de la solution'du problème pond, on assure l'avantage que la machine peut travailler soit comme moteur soit comme générateur, o'eat-à-dire que le principe mis à la. base de l'invention permet les deux modes de fonction . nement, Ainsi, on orée de très nombreuses possibilités d'application, par exemple le pompage de liquidea et notamment de fluides épais, comme par exemple les sirops$, la compression de gaz dans un rapport presque illimité, et enfin l'utilisation comme un moteur hydraulique.
Il est même en principe possible d'utiliser la machine conforme. l'invention comme moteur à oombustion. par exemple actionne par un mélange d'essence et d'air. Il suffira dans ce cas de ménager des chambres de combustion correspondantes dana les parois incurvées, aux pointa où. celles-ci viennent en contact aveo le rotor, et dans ce rotor lui-même, et d'autre part de prévoir, en des emplacements appropriés, des sou- papes d'admission et d'échappement, ainsi que les oanali- sations correspondantes,
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, il est prévu que les raccordements nécessaires à l'admission et à l'échappement du fluide,
de chaque côté
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du rotor, sont toujours disposée de part et d'autre d'un point haut ou *omet d'application contre la rotors, de aorte que le fluide est introduit ou évacue dans les pointes étroites des espaces délimités par la rampe.
Suivant une autre forme de réalisation de l'inven- tion, le rotor est équipé de deux organes coulissant lon- gitudinalement et décalée de 180 l'un par rapport 11 1 au-. tre, afin de délimiter les sections ou fraction* de la rampe, et celle-ci épouse deux inflexions sinusoîdales complètes, deux fractions, de part et d'autre du rotor, @ faisant joint contre celui-ci, c'est-à-dire quatre au total, fractions qui sont continuellement traversées par les organes coulissant longitudinalement, On peut aussi utiliser plua de deux organes coulissant longitudinalement.
En vue du bon fonctionnement de la machine conforme à l'invention, il est d'importance particulière d'assurer l'étanchéité dea fractions de la rampe dont le volume varie continuellement, de part et d'autre du rotor. Les organe. coulissant longitudinalement doivent être étanches, contre les surfaces dea tambours, contre la paroi intérieure du atator qui délimite la rampe vers l'extérieur et égale- ment, par leurs extrémités, contre les parois latérales Infléchies de la rampe.
S'il s'agit d'une forme d'exécution dana laquelle les organes, réalisés sous forme de brochée, sont guidés dans des perçages correspondants, au voisinage de la périphérie du rotor, organes qui dans leur ensemble s'appliquent tantôt d'un côté du rotor et tantôt de l'autre côté de celui-ci, pendant qu'ils se déplacent le long de la rampe, il faut que les perçages ménagés dans le rotor soient étanches au fluide, par rapport à l'organe se dé- plaçant longitudinalement dans oea perçages.
En d'autres
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termes, il est important que le volume de chaque fraction
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de la rampe ne puisse varier du fait de portes ddea, i1 don Inétanchéitis alors que naturellement ce volume, du 1'ait, de la rotation du rotor et du déplacement des organe. d'obturation, subit par lui-même une réduction et une
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augmentation continuelleop au même rythme.
En considéra- %ion de cette exigence, et suivant l'invention, il est proposé une forme de réalisation particulière dois organes
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en mouvement relatifs entre lesquels llètenchéitd doit Être rdaliade* Lea organes tournant avec la rotor, et ne déplaçant longitudinalement dans oelui-oi, sont constituée par den broches d'acier dont la section transversale prés* aente la forme d'un segment de secteur, la hauteur des broches correspondant à la hauteur de la rampe entre les tambour* et la paroi interne du stator qui l'enferme*
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Dans le même esprit, et conformément" l'invention encore, les extrémités dea organe. d'obturation mont arrondies, et lea paroi.
Infléchies sont elles-mtmon rai# nuréea de façon correspondante* Afin d'assurer l'étanchditi complète des fractions de la rampe en rotation, les angle. latéraux du rotor, pénétrant dans la rampe, devront eux aussi être bombés ou arrondie.
Afin de faire en aorte que la déplacement des organes ooulissant longitudinalement ne soit pas exclusivement provoqué par les parois de la rampe, jouant un rôle impor-
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tant dans l'étanchéité, et suivant une autre oaraotériati- que de l'invention, on prévoit que les organes coulissant longitudinalement comportent un doigt de guidage engagé dans une rainure de commande qui épouse le même profil que celui de la rampe, et qui est ménagée à la face interne du
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stator, les organe.
oouliaaant longitudinalement étant montés à la périphérie d'un rotor qui est alor de largeur plus importante, et comporte deux oouronnea en regard, @
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traversé** par les organaa eouliaaant longitudînalement# les doigts de guidage étant disposés dana l'intervalle entre ces deux couronne et, pendant la rotation du rotor, et selon la profil de la rampe de guidage, 9 et déplaçant en
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un Mouvement de varet..vient en même temps que les oarganea coulissant longitudinalement auxquels Il@ appartiennent.
Les dessins annexée représentent un exemple de réalisation de la machina conforma à l'invention. qui sera décrit* plua en détails dans ce qui suit, , l'appui de ce*
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derrinr dana lesquels la ?igt 1 ce% une vue dionnemble de la Machina montr41 an parapectivet avec roa carter en partie arracha pour permettre de mieux voir la tracé de la rampe de gui- due@*
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La 9ig. 2 ont une vus schématique développée@ 1"8pr4aentant partiellement la rampe a1l1J1i que le rotor et
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leu organe% ooulïeaant longitudinalement.
La !Y$, 3 est une vue parti alla de la machine, en coupe 418111'trale.
La Fige 4 est une ooupe transversale perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor, et montrant deux organes coulissant longitudinalement, de section en segment, et
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La Pige 5 ont une vue en coupe analogue à la J'1g. 3 mai. représentant un organe coulissant longi tudina1. e.ent positivement entratni indépendamment des parois de la ramper Dans la aig, 1 la neohine est représentés en perspective## On reconnaît le rotor 1. les tambour. :
rixes 2 dlopoude de part et d'autre de oeJ.ui-01. et. qui enferment entre eux la rampe 6 un organe d'obturation 7 oeulissanù longitudinalement, le stator 8 avec non pieds 9, l'arbre sentral 10 soit moteur soit récepteurs, rigidement relie au
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rotor 19 et les Oriti08' de raccordement 11 pour l'entrée et le départ du liquide,
Le rotor 1 est constitué par un disque d'acier
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.iroulaire jouant le r4lo d'un valent, et qui ont centre sur l'arbre 10, Il tourne au contact dea deux tamboura 2 et z, et son diamètre ont tel par rapport k oeux-oi que seulement une partie relativement étroite de sa périphérie
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extérieure dépannera la périphérie don %aNbouauo.
Ces derniers sont fixe%* 1 leur périphérie, la rampe est délimitée par les Parois 4 et 5 inflêeioa ou ondu14,a, ayant chacune la forme d'une courbe transcondantop par exemple telle d'une ligne .1nuao!dale. Les Parois 4 et Sp darur l'exemple de r6ali.aiion Choili, délimitent dirlotement des chemines tubulaires 41 et 51 entourant 1.. tambour% 2 et 3* La hauteur don paraît 4 et 5 dépassant les piriphé-0 rien des tambour. correspond à la quantité dont le rotor 1 dépasse lui-même ces tambours* La rampe 6 est délimitée extérieurement par le atator 8 lui-même, de aorte que différente segmenta de cette rampe sont entièrement fermés.
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Dans la périphérie d'passante du rotor 1 sont,, ménagée deux perçages transversaux 12, décalés de 180 et dans chacun desquels est monté, coulissant librement suiTant le sens de sa longueur, un organe d'obturation 7
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eanstitué par une broche d'acier4 Cette broche 7 est d'une longueur telle qu'elle fait joint par non deux extrémités
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contre les parois 4 et 5, adstè..dire que la longueur de la broche est égale à la largeur de la ramper
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linaï que le montre bien la Plat, li, la rotor 1 et les brochez 7 coopèrent de telle façon que les broches, lors de la rotation du rotor, suivent le profil de la rampe,
et se déplacent donc en un mouvement longitudinal de va-et- Vient
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comme le montra notamment la Fig. 2, les parois désignées par 4 et ? infléchies forment de part et d'autre du rotor 1 de* chambrée en tome de segments, qui sont délimitées vera la bas par le tambour correspondant, vers le haut, par la face interne du stator,, extérieurement par la paroi infléchie et intérieurement par le rotor.
Les organes d'obturation ou broches 7 coulissant long!.. tudinalement traversent les segments perpendiculairement à la surface du rotor, c'est-à-dire perpendiculairement au sens de rotation de celui-ci, avec une vitesse qui est constante si l'arrivée et le départ du fluide ne varient pas elles-mêmes.
Le contenu des chambres en segment (gaz ou fluide), se déplace suivant le sens de rotation du est rotor, entre les limites indiquées, mais/sépare toutefois par les organe. d'obturation 7 et, à cet effet, les ori- fices de raccordement 11 communiquent avec des canaux désignés par 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137 et 138.
lorsque par exemple la machine doit fonctionner en Moteur, on introduit un fluide, par exemple de l'eau, dans les canaux 131, 133, 135 et 137 lequel remplit les chambres segmentaires de la rampe 6 auxquelles ces canaux se rac- cordent* De ce fait, les organes d'arrêt 7 sont déplacée dans le sens de rotation du rotor 1 indiqué par la flécha, en même temps que, selon le développement de la courbe de la rampe,, ces organes d'obturation se déplacent lori- gitudinalement, c'est-à-dire transversalement au rotor
Le liquide qui se trouve en avant des organes d'obturation désignés par 7, dans le sens de la rotation, ont évacua par les oanaux 132, 134, 136 et 138.
Par suite de l'ar- rangement représenté, lea forces sont toujours équilibrées de part et d'autre du rotor 1,
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Le processus décrit se renouvelle de manière analogue, lorsque la machine travaille en génératrice.
Dans ce cas, une force d'entraînement ont appliquée à @ l'arbre 10, et les organes d'obturation 7 aspirent le fluide à pomper par les canaux correspondant, et le refoulent par la seconde série de canaux* Sous cette forme de réalisation, la machine peut également fonctionner comme campresseur, un récipient récepteur nous pression étant raccordé aux canaux de départ.
La Fig. 3 montre une forme particulière de réalisation des parois 4,5 et des organes 7, dans laquelle ces parois, pour tenir compte de la forme bombée ou arrondie des extrémités des broches, constituent ellesmêmes des gorges. Ainsi, on assure une étanchéité satin-* faisant. des différentes sections de la rampe.
La Fig. 4 montre une autre forme de réalisation dans laquelle les organes d'obturation 71 coulissant longitudinalement sont de section transversale trapézoïdale qui correspond d'une part à la courbure de la rampe 6, dans le sens périphérique des tambours 2 et 3, et d'autre part constitue une face avant et une face arrière opéran- tes pour le fluide, orientées perpendiculairement au. sens de rotation,,
La Fig. 5 représente enfin une autre forme de réalisation dans laquelle les organen coulissant longi.. tudinalement sont commandés indépendamment des parois 4,5 de la rampe 6.
A cet effet, on prévoit à la face supérieure de l'organe 72 représenté, coulissant longitudinalement, un doigt 73 qui ont engagé dans une rainure de guidage 8l ménagée à la face interne du stator 8. Cette rainure 81 oorrespond dans sa forme à celle de la rampe 6, L'organe
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72 coulissant longitudinalement est lui-même mont dans un rotor 74 de largeur plus importante, et qui forme deux couronnes 75 dépassantes, percées des orifices de passage et de guidage pour lea organes d'obturation 72, Dans l'in.. tervalle entre les deux couronnes 75' le doigt de guidage désigné par 73 se déplace en un mouvement rectiligne de va-et-vient, lorsque le rotor 74 tourne, Les caractéristiques de l'invention,
ressortant de la description qui précède et des dessine, peuvent être utilisées soit indépendamment, soit en combinaisons quel- conques en vue de sa mise en oeuvre dans ses diverses formes de réalisation possibles.