Machine rotative permettant de produire des pressions pneumatiques ou hydrauliques. L'invention a pour objet une machine ro tative permettant de produire des pressions pneumatiques ou hydrauliques. Cette ma chine est du type dans lequel une paire de rotors parallèles tourne dans une paire de chambres cylindriques s'entrecoupant, coaxia les aux rotors, cette paire -de chambres pré sentant au moins un orifice d'admission et au moins un orifice de refoulement, les sens de rotation des deux rotors étant opposés l'un à, l'autre.
Cette machine est caractérisée en ce que le diamètre des rotors est sensiblement plus petit que celui des chambres cylindri ques, chaque rotor comportant, d'une part, une aube saillant vers la paroi intérieure du cylindre et, d'autre part, un renfoncement contigu à l'aube, les renfoncements des deux rotors permettant aux aubes de passer l'une à côté de l'autre tout en créant un espace des tiné à recevoir la charge comprimée re-dant dans les chambres cylindriques après la fer meture de l'orifice de refoulement et à.
trans férer cette charge à partir du côté du refoule- ment vers le côté .d'aspiration où elle peut se détendre dans la charge déjà aspirée et prête à être comprimée et, par suite, élever la pres sion de cette charge au-dessus de la pression atmosphérique.
Cette machine peut, par exemple, être uti lisée comme compresseur, pompe à liquide, pompe à air ou pour la compression ou l'aspi ration de n'importe quel fluide gazeux. Elle peut travailler aussi comme pompe à va cuum. Dans la description qui suit, il n'est question, pour plus de clarté et de sim plicité, que d'un -compresseur à air, le fonc tionnement .de la machine comme pompe à liquide, à. air ou à d'autres substances fluides gazeuses étant tout à fait le même.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de la machine selon l'invention.
La fib. 1 montre une section transversale d'une première forme d'exécution: La fig. ? en est une section longitudinale; La fi-. 3 est une vue similaire à .celle de la fig. 1, suais se rapporte à une seconde forme d'exécution; La fig. 4 est une coupe lonitudinale de cette seconde forme d'exécution;" La fib. 5 représente une troisième forme d'exécution. La machine représentée aux fig. 1 et<B>22</B> comprend une chambre principale a refroi die à, l'eau et formée par deux chambres .cy lindriques s'entrecoupant.
Dans ces chambres, deux rotors b et b1, portés par deux arbres parallèles c et cl, concentriques aux chambres cylindriqaes, tournent simultanément dans des directions opposées.
Chacun des rotors b et V est pourvu d'une aube d qui fait saillie vers la paroi intérieure de la chambre cc. Les rotors sont en outre ma nis, sur leur pourtour, de renfoncements d'une forme permettant aux arbres d de pas ser l'une à côté de l'autre. Chacun des arbres c et cl est pourvu, à l'une de ses extrémités, d'une roue dentée f. Les deux roues dentées f sont de même grandeur et engrènent l'une dans l'autre, -de sorte que les rotors sont main tenus en connexion angulaire correcte l'un par rapport à l'autre, pour éviter qu'aucune va riation de la vitesse angulaire relative ne puisse avoir lieu entre eux.
Les rotors peuvent être commandés par n'importe quel moteur convenable, moteur électrique, moteur .à com bustion ou autre. Un organe d'entraînement est monté sur l'un .des arbres c et cl, pour l'accouplement du moteur avec la machine.
Dans les parois supérieures et inférieure de la -chambre a, à proximité du point d'in tersection des deux cylindres constituant la dite chambre, des orifices d'admission et de refoulement<I>h</I> et<I>i</I> sont prévus. Ils sont con trôlés respectivement par des soupapes de re tenue jet k. La soupape j surveille le fluide, par exemple de l'air, venant -d'un canal l et passant par l'orifice d'admission ta, tandis que la soupape k gouverne le refoulement par un canal în.
Les soupapes de retenue jet k compren nent un disque fixe n qui a. son siège dans le carter de 1a ma-chine. Le disque est muni d'une série d'orifices o disposés en cercle, normalement couverts à. une extrémité par un anneau p qui est pressé au moyen d'un ressort q contre l'une des faces du disque 7a. L'autre extrémité du ressort q prend appui .dans une rainure annulaire d'un prolongement r du -dit disque n.
Le fonctionnement de la machine décrite est le suivant: Les rotors b et b1 tournent dans les direc tions indiquées par les flèches de la fig. 1. La position des aubes représentée dans cette fi gure étant celle du commencement -de la course d'aspiration, le volume contenu entre les côtés entraînants des aubes d augmente, et de l'air est aspiré par la soupape j. En même temps, le volume contenu entre les côtés gui- dants des aubes est réduit de façon que, par la rotation ultérieure des rotors, la charge an térieure d'air est soumise à une compression.
Quand cette compression atteint une valeur déterminée, généralement dépendant de la grandeur de la charge appliquée à la sou pape de retenue k, l'air sous pression est alors refoulé par le canal in dans un réservoir (fig. 5).
La fin de la course de compression est at teinte quand les aubes arrivent dans une po sition se trouvant immédiatement au-dessus de la soupape k. La position des rotors dans .cette phase est approximativement -celle re- présent6e.dans la fig. 1 avec cette différence que les aubes sont inversées. Pendant le laps de temps que nécessitent les rotors pour at teindre cette position, la plupart de l'air com primé est expulsé par la soupape 1c.
Les rotors continuant de tourner à par tir .de la position représentant la fin de la course -de compression, les deux aubes sont déplacées vers le haut, en passant entre les deux arbres des rotors. Les soupapes j et k se ferment alors automatiquement et le vo lume d'air comprimé, encore contenu dans l'es- pace s, est déchargé et se détend dans la chambre a en y augmentant la pression à une valeur au-dessus .de la pression atmosphéri que. La chambre a est alors surchargée.
Quand les rotors viennent de nouveau dans la position montrée par la fig. 1, prati quement tout l'air surchargé sera contenu clans l'espace entre les côtés guidants des aubes, donc dans le volume qui va être com primé. La seule partie de la charge qui doit être abaissée à la pression de l'atmosphère. avant que de l'air ultérieur puisse être aspiré, est celle comprise dans l'espace s. Etant donné que le volume de cette partie n'est qu'un très petit pourcent .du volume total de l'air, son influence sur le rendement est négligeable. Plus l'effet de surcharge est grand, plus la pression de refoulement de la machine est élevée.
La forme d'exécution représentée aux fi-. 3 et 4 ne présente pas de soupapes de retenue ,j et k, les orifices des canaux d'admis sion et de refoulement<I>t</I> et u étant directe ment contrôlés par les rotors b et b1 eux- mêmes. Lesdits canaux t et 2s sont disposés par paires dans les parois de la chambre a, un de chaque côté des rotors. Les orifices des canaux -d'admission t, sont, .de même que les orifices des canaux de refoulement u, en ali gnement l'un par rapport à l'autre.
Les ca naux d'admission t sont en communication, par des passages v dans le carter de la ma- .chine, avec un conduit iv d'amenée .de fluide. par exemple de l'air, tandis que les canaux ,de refoulement<B>il</B> -communiquent avec un con duit de décharge x au moyen de passages y.
Les orifices des canaux <I>t</I> et u ont une forme de segment d'une courbe. Ils sont adap tés de manière à être ouverts et fermés par les rotors qui sont de la même forme due ceux de la machine des fig. 1 et 2, l'ouverture et la. fermeture des orifices étant dues à la pré sence des renfoncements de ces rotors. On voit d'après la fig. 3 que la machine fonctionne d'une manière semblable à celle montrée par les fig. 1 et 2, les aubes se dé plaçant .dans les directions indiquées par les flèches.
Etant donné que les aubes se sé parent au commencement de la course d'aspi ration, les orifices des canaux t sont décou verts par le rotor b .et aspirent, par le conduit <B>20</B> et les passages v -de l'air dans l'espace s entre les aubes. La rotation ultérieure des ro tors provoque l'ouverture des orifices des ca naux de refoulement u par le rotor b', laissant refouler de l'air sous pression dans les pas sages<I>y</I> et le conduit de décharge<I>x.</I> Les ro tors atteignent alors la position approxima tivement similaire à celle montrée dans la fig. 3, sauf qu'ils sont inversés.
Aussi bien les canaux d'aspiration t que les canaux de refouleraient 24 sont alors fermés par le rotor correspondant et la petite charge d'air com primé retenue est enfermée dans l'espace s entre les aubes, comme dans la machine re présentée par les fig. 1. et 2. Cette charge d'air comprimé se détend dans la chambre a d'une manière similaire à celle .déjà décrite, étant donné que les aubes tournent vers le haut; tout en augmentant la pression à une valeur au-dessus de celle de l'atmosphère.
De la description ci-des3us, il ressort que les phases d'aspiration et de compression sont produites dans une .chambre ordinaire au moyen -d'un mouvement rotatif uniforme et continu, de façon qu'aucune force .d'inertie n'est à prendre en considération. La machine peut être parfaitement équilibrée. Les pa liers et les engrenages étant les seules parties soumises à l'usure, la vitesse de rotation n'est pas limitée par des difficultés mécaniques. Les jeux radiaux et axiaux -des rotors sont les plus petits possible. De cette manière, les dé perditions -de fluide par échappement sont extrêmement minimes. Le rendement volumé trique reste constant en service.
Une lubrifi cation interne n'étant pas absolument néces saire, le fluide comprimé peut être débité exempt de toute vapeur :de lubrifiant. Dans certaines applications, -ce point n'est pas sans importance.
Quand une machine telle que décrite est utilisée comme compresseur pour des travaux de terrassement de route ou pour d'autres travaux où la quantité d'air employée varie beaucoup, elle peut être réglée en faisant passer l'air venant .du -côté de compression des rotors sur les côtés d'aspiration. Une telle forme d'exécuton est montrée dans la fig. 5. Une conduite de dérivation 1, venant du -côté de compression des rotors et aboutissant dans la .chambre d'aspiration, possède une soupape à ressort 2.
Cette sou pape coupe normalement la communication entre la conduite de refoulement m et le côté d'aspiration de la machine, la charge compri mée étant refoulée dans le réservoir z par le conduit 3 qui est pourvu .d'un clapet -de re tenue 4.
Aussitôt que la pression dans le ré servoir atteint une limite .déterminée, la so a pape 2 est soulevée -de son siège par tout moyen convenable, par exemple par un piston ou un .dispositif électrique actionnés par la pression du réservoir z, permettant ainsi aux ,charges ultérieures de passer par la conduite de dérivation l sur le côté d'aspiration de la machine.
En réglant automatiquement le temps d'ouverture de la soupape -de dérivation 2 par des moyens à ressort ou autres, la pression dans le récipient peut être maintenue à n'importe quelle grandeur voulue, que la quantité d'air employée soit petite ou qu'elle corresponde à la puissance maximum de la machine. Une machine telle que celles décrites peut également être utilisée comme moteur, com mandé par de l'air comprimé, par exemple dans les outils pneumatiques, ou bien comme moteur commandé par -de l'eau sous pression.
Il est entendu que n'importe quelle autre construction des soupapes -de retenue peut être employée en connexion avec la machine re présentée dans les fig. 1 et 2, tandis que dans la machine représentée aux fig. 3 et 4, des disques à fentes peuvent être prévus pour régler la section de passage des orifices d'admission et de refoulement. Dans les machines décrites, la puissance par rapport au poids et au coût de celles-ci est très favorable. La compression ou l'évacua tion des charges d'air -ou d'autres fluides ga zeux sont efficaces, la compression étant ef fectuée suivant une courbe relativement droite.