CH202044A - Machine rotative. - Google Patents

Description

  Machine rotative.    L'objet de la présente invention est une  machine rotative comportant un rotor tour  nant dans une chambre cylindrique     fige    au  tour d'un axe parallèle à celui de cette cham  bre et muni de pales tournant autour d'un  arbre ayant même axe que cette chambre et  coulissant dans des rotules cylindriques logées  dans des évidements du rotor de façon à pou  voir osciller autour de leurs axes, chaque ro  tule étant composée de deux moitiés     disposées     de part et d'autre de la pale correspondante.  



  Dans les machines connues de ce genre,  les pales sont montées sur l'arbre ayant même  axe que la chambre à l'aide d'un ou de plu  sieurs     oeillets    et les principales difficultés pro  viennent des frottements excessifs. Pour ré  duire ces frottements, on cale dans chaque       oeillet    un roulement ou une     bague    en métal       antifriction,    par exemple une bague en  bronze.

   La force centrifuge, agissant sur les  pales, provoque l'application sur l'axe     d'un     secteur de la bague en bronze ou du roule  ment, toujours le même.     Il    en résulte que    l'usure se fera     toujours    en     cet    endroit et que  la pale viendra rapidement     frotter    contre le  stator. Au total, le travail de frottement en  gendré en cet endroit et qui se traduit par un  échauffement de la machine, est considérable  et provoque un abaissement du rendement de  la machine.  



  La     machine    qui fait l'objet de la présente       invention    est     caractérisée    par une douille con  tinue montée sur l'arbre ayant même axe que  la chambre et sur laquelle les pales sont mon  tées par l'intermédiaire     d'oeillets    de manière  à permettre tout mouvement relatif de rota  tion entre l'axe et la     douille    et entre les     oeil-          lets    de     certaines        des        pales    au moins et cette       douille.        Cette    machine est caractérisée en  outre par des segments d'étanchéité 

  logés dans  des rainures pratiquées dans les faces trans  versales du rotor et agencées de     façon    à ra  mener l'huile vers l'axe du rotor     afin    d'amé  liorer le graissage. Selon     l'invention    des ga  lets., portés par des arbres tournant librement  dans des paliers, sont en outre disposés de fa-           çon    à éviter toute tendance au coincement  entre les pales et les demi-rotules.  



  Le dessin annexé montre, à titre d'exem  ple, une forme d'exécution de la. machine se  lon l'invention ainsi que des variantes de cette  machine.  



  La     fig.    1 représente schématiquement, en  perspective, cette forme d'exécution de la  machine, et  les     fig.    2 à 10 se     rapportent    à des détails  de cette forme d'exécution et à des variantes  de ceux-ci.  



  La machine rotative selon la fis. 1 com  porte une chambre cylindrique fixe 1 dans  laquelle     tourne    un rotor 2 également cylin  drique,     tournant    autour d'un axe parallèle à  celui de cette chambre. Ce rotor a trois pales  radiales 7, 8 et 9 présentant chacun des mil  lets (tels que 7' pour la pale 7) analogues à  des millets de charnières, et tournant autour  d'un arbre commun 10     supporté    en     porte-à     faux par un des fonds de la chambre et ayant  même axe que celle-ci.  



  Les pales coulissent dans des rotules cylin  driques 11 formées chacune de deux     demi-          rotules    logées dans des évidements cylindri  ques 3 du rotor, de part et d'autre de la pale  correspondante. Lorsque le rotor 2 tourne, les  rotules coulissent     radialement    par rapport aux  pales en oscillant autour de leurs axes pour  suivre l'inclinaison des pales, par rapport au  rotor. Toute     friction    entre les rotules et les  pales est évitée par les galets de guidage et  d'appui 12 montés dans des logements cylin  driques de chaque     demi-rotule    et portés par  des arbres 13 qui tournent librement dans des  roulements à aiguilles. Les logements renfer  mant les galets sont ouverts du côté de la  pale.

   Entre les demi-rotules et les pales 7. 8  et 9 et sur la tranche périphérique des pales  sont montés des segments d'étanchéité 16  et 17.  



  Le montage des pales s'effectue de la ma  nière     représentée        fig.    2. A     cet    effet, sur l'ar  bre 10, on glisse à frottement doux une  douille 20 dont la .longueur correspond sen  siblement à la longueur totale des millets des  trois pales 7. 8 et 9. Pour rendre la douille    continue visible sur une     certaine    longueur, on  a omis à. la     fig.    ? de montrer la pale 9.     La.     pale 9 comporte deux millets qui viennent se       placer    entre     l'millet    8' et chacun     des    millets  7' et 7" de la pale 7.

   Les millets peuvent  tourner librement par rapport à la douille       continue    20 et la douille 20     tourne    librement  par rapport à. l'arbre 10.     De    cette façon, on  obtient une     répartition    plus uniforme des  frottements,     ce    qui facilite le graissage.  



  La lubrification des surfaces interne     et,          externe    de     la.    douille 20 est réalisée à l'aide  d'un     canal        central    dans l'arbre 10 et de pe  tits canaux     20a,    qui     mettent    ces deux     surfaces     en     communication.    Ces canaux,

   en nombre  égal à celui des millets des pales traversent  la douille chacun eu regard de la     partie    mé  diane d'un     #illel.    Par suite de la     continuité          (le    la douille 20     qui    s'étend     d'un    bout. à. l'au  tre de     l'arbre,    on     assure.    d'autre part, une       lul>rifieation        satisfaisa.n1e    aux deux extrémi  tés de     e4    arbre.     parce        que    de l'huile est re  foulée vers ces endroits, entre la douille et  l'arbre.

   Dans     lcss        construclions        connues    où  chaque millet est muni d'une bague indivi  duelle, l'huile a par contre     tendance    à s'échap  per directement entre les divers millets sans  assurer la lubrification aux     extrémités    de  l'arbre et notamment. le long des fonds du       stator.     



  Il importe de remarquer que les mêmes  effets que     ceux    décrits ci-dessus peuvent ap  proximativement être obtenus, en calant une  des pales sur la douille 20, toutes les autres  devant cependant être     montées    sur la douille  de manière à pouvoir librement tourner par  rapport -à cette douille. La douille 20 peut  être en bronze, par exemple. On pourrait aussi  disposer deux séries de roulements, l'une  entre     l'arbre    10 et     cette    douille et l'autre  entre     cette    douille et les millets des pales.  



  Des segments     d'étanchéité    18 sont logés  dans des rainures pratiquées dans les faces  transversales     du    rotor. Ces segments 18  (fis. 3) présentent chacun une partie. mé  diane rectiligne, et ses extrémités sont for  mées par     des    parties également rectilignes,  mais     recourbées    par rapport à la partie mé-      diane pour venir en engagement avec des seg  ments .d'étanchéité 71 disposés entre les     demi-          rotules    et leurs évidements dans le rotor.

   De       cette        manière,    chaque segment 18 balaie une       surface    annulaire considérablement     augmen-          tée    et on a constaté que par cette disposition  le graissage est amélioré du fait que     cette     disposition ramène vers le centre des fonds  du stator l'huile qui est entraînée à. la     péri-          phérie    par la     force    centrifuge.  



       Evidemment,    .les segments 18 ne doivent  pas être rigoureusement rectilignes, mais ils  peuvent être légèrement courbés, en vue d'a  méliorer l'étanchéité, à condition toutefois  que leur courbure soit sensiblement moindre  que celle de la périphérie du rotor. Une telle  variante est     montrée    à la fi-. 4. Les     meilleurs     résultats sont toutefois obtenus lorsque les  segments 1.8 sont rectilignes, comme montré  en     fig.    3. Les     segments    18 présentent chacun  une face plana 181) en contact avec le fond  plat clé la chambre 1     (fig.    5).

   La section du  segment est trapézoïdale, dont la petite base       correspond    à la face 18b, et .dont le     c & té    le  plus rapproché de l'axe du rotor,     correspon-          dant    à la.

   face     1.8a.,    est incliné vers cet axe à       partir    de la petite     base.    La surface     inclinée          18a,du    segment et le fond de la chambre re  présenté en pointillé à la     fig.    5 réalisent un       espace    en forme de coin 18d, dans lequel,  sous l'effet de la force     centrifuge,    vient se  coincer l'huile,     ce    qui augmente l'étanchéité  et, en outre, assure le graissage parfait de  la surface 18b, tout en évitant des .frotte  ments excessifs, de sorte que par cette dispo  sition le rendement de la machine décrite est  encore amélioré.  



  Dans une     variante    de la machine de la       fig.    1, des galets de guidage 30 sont en outre  montés dans le rotor de façon à venir en con  tact avec les     demi-rotules    11     (fig.    6). Ces  galets 30 sont montés par paires, les galets  de chaque paire étant montés suivant le même  axe et une     -raire    étant     disposée    à proximité  de chacun des bords des évidements du rotor  logeant les     rotules.     



  Comme les galets 12, les galets 30 sont       portés    par des arbres tournant dans des rou-         lements    à     aiguilles,    32.<B>Il</B> en résulte que     ces     galets ne portent pas contre le fond     des    cavi  tés qui les reçoivent et que     les    efforts trans  mis des rotules au     rotor    ou inversement le  sont par     l'intermédiaire    de l'arbre portant  lesdits galets.

   De même, les efforts transmis  par les pales aux rotules ou     inversement    le  sont par l'intermédiaire des arbres 13     (fig.    1),  les galets 12 ne     portant        pas    contre les fonds  des cavités .des rotules dans lesquelles ils sont  logés. Par     cette        disposition    des galets 30, ana  logue à la disposition des     galets    12, on cons  tate que l'on     évite    toute tendance au coince  ment des rotules -dans leurs logements ou  toute tendance au     coincement    entre     pales    et  rotules.  



  Des     barrettes    d'étanchéité 33 sont dispo  sées     dans    l'espace entre les faces courbes des  rotules et les- faces courbes des     évidements.     Dans une autre variante, au lieu de     monter     les galets 30 dans des cavités des     évidements     comme représenté, on peut les monter dans  des cavités pratiquées dans les     demi-rotules     de façon à faire saillie sur les     faces        courbes     de     celle-ci.    On pourrait aussi prévoir, dans  une variante de la     machine    de la     fig.    1,

   en  outre des galets 12     des        demi-rotules,    des files  de     galets        montés    dans le rotor et en contact  avec les     demi-.rotules    et d'autres files de ga  lets montés dans des logements     cylindriques     des     demi-rotules    et faisant saillie sur     .les    faces  courbes de     celle-ci    de façon à venir en con  tact avec les faces des     évidements.    Tous ces  galets sont     portés    par des arbres tournant  librement dans des paliers, à     aiguilles    par  exemple.

   Cette dernière disposition     conduit          cependant    à     augmenter    de façon indésirable  les dimensions des demi-rotules.  



  Les     fig.    7 à 10 montrent une     variante    de  la machine de la     fig.    1 dans laquelle odes sé  ries de galets prenant appui les uns sur la  pale, les autres sur les     surfaces    d'appui de  l'évidement du rotor sont portées chacune par  un arbre commun tournant librement dans  des paliers de la     demi-rotule.    Dans     cette    va  riante, chaque demi-rotule 44     (fig.    7)     pré-          sente    des logements 45 pour deux arbres 46       portant    les galets. Ces     arbres    46 tournent      librement dans des roulements à aiguilles 49.

    disposés dans ces logements 45. Sur chaque  arbre sont montés, d'une part, au moyen d'un  roulement à aiguille 50, un galet médian 47  sur lequel prend     appui    la pale 43 et, d'autre       part,    deux galets 48 de moindre diamètre pre  nant appui sur une surface d'appui de l'évi  dement du rotor. L n chemin de dégagement  1 ménagé dans l'évidement du rotor au droit  du galet 47 permet aux galets 4 7 et 48 de  tourner indépendamment les uns des autres  sur l'arbre 46.  



  Comme pendant la rotation de la machine,  la demi-rotule 44 pivote dans l'évidement du  rotor 42, la, voie de dégagement 51 embrasse  toute la face concave correspondante de l'évi  dement. .fin d'éviter que cette voie de dé  gagement puisse     entrainer    des fuites, la partie  convexe de la.     demi-rotule,        située    entre les  deux jeux de galets. est profilée de manière  à. épouser les contours de cette voie de déga  gement.

   Des barrettes d'étanchéité     :5\_?    logées  dans la.     demi-rotule    assurent     l'étanchéité    entre  celle-ci et la. pale et entre celle-ci et la face  de l'évidement.     Les        barrettes    52 disposées  entre la     demi-rotule    et la. face de l'évidement.  sont profilées de façon à épouser les contours  du chemin de dégagement 51.  



  Dans cette variante, le galet 47 prenant  appui sur la, pale pourrait être de plus     petit     diamètre que les galets 48. Dans     ce        cas,        ce     serait dans la. pale que l'on ménagerait des  chemins de dégagement     air    droit des     galets     48 pour permettre     l'indépendance    de la rota  tion des galets. Ces chemins de dégagement  seraient aussi nécessaires si l'on rapprochait  l'axe 46 vers la, pale. Dans le cas de chemins  de dégagements ménagés dans la pale, les bar  rettes     d'éta.nchéité    correspondantes seront pro  filées de manière à épouser ces chemins de  dégagement dans la pale.

   On peut d'ailleurs  ménager de tels chemins de dégagements dans  la pale et dans l'évidement à la, fois.  



  On pourrait faire porter abaque galet par  un arbre individuel     tournant    librement dans       des    paliers de la     demi-rotule.     



  La machine selon l'invention pourrait  être réceptrice ou     constituer    un moteur, à    fluide     compressible.    à explosion ou     il    vapeur  par exemple.

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine rotative comportant un rotor tournant dans une chambre cylindrique fixe autour d'un axe parallèle à celui de cette chambre et muni de pales tournant autour d'un arbre ayant même axe < lue cette chambre et coulissant dans des rotules cylindriques logées dans des évidements du rotor de façon à pouvoir osciller autour de leurs axes, cha que rotule étant composée de deux moitiés disposées de part et d'autre de la pale cor- rt,sponda.nte,

   machine caractérisée par une douille continue montée sur l'arbre, ayant même axe que la chambre et sur laquelle les pales sont montées par l'intermédiaire d'ceil- lets de manière à, permettre tout mouvement relatif de rotation entre l'axe et la.

   douille et entre les willets de certaines des pales au moins et cette douille, des segments d'él,an- ebéité étant logés dans des rainures pratiquées dans les faces transversales du rotor et agen cées de façon à ramener l'huile vers l'axe du rotor afin d'améliorer le graissage, des ga lets,

   portes par des arbres tournant librement dans des paliers étant en outre disposés de façon à éviter toute tendance au coincement entre les pales et les de@mi-rotules. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Machine rotative selon la revendication. caractérisée en ce qu'en regard de la. par tie médiane de chaque oeillet des pales, la douille présente au moins un conduit mettant:

   en communication sa surface externe avec sa surface interne de façon à permettre l'arrivée d'huile de la face interne vers la, face externe de cette douille.

   2 Machine rotative selon la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que lesdits segments présentent: une par tie médiane rectiligne et sont recourbés à leurs extrémités. 3 Machine rotative selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque segment présente une face plane venant en contact avec un fond plat de la chambre fige,

   la section de ce segment étant trapézoïdale dont la petite base correspond à la face en contact avec ledit fond et dont le côté le plus rappro ché de l'axe du rotor est incliné vers cet axe à partir de la petite base. 4 Machine rotative selon la revendication, caractérisée en ce que les galets sont mon tés dans des logements cylindriques des demi-rotules. 5 Machine rotative selon la revendication,

   caractérisée en outre par des galets montés dans les demi-rotules et faisant saillie sur les faces courbes de celles-ci. 6 Machine rotative selon la revendication et la sous-revendication 4, caractérisée en ce que des galets montés dans les demi- rotules sont montés par files et font sail lie sur les faces courbes de celles-ci,

   d'au tres galets étant montés par files dans le rotor de façon à venir en contact avec les demi-rotules correspondantes. 7 Machine rotative selon la revendication, caractérisée en ce que dans chaque demi- rotule sont montés au moins deux arbres, sur chacun desquels tournent librement, indépendamment l'un de l'autre, au moins deux galets,

   l'un de ces galets prenant appui sur la face .de la pale et l'autre prenant appui sur une surface d'appui de l'évidement du rotor dans lequel est mon tée la rotule. 8 Machine rotative selon la revendication et la sous-revendication 7,

   caractérisée par des chemins de dégagement ménagés dans l'évidement du rotor au droit des galets appuyant sur la pale pour permettre leur rotation indépendamment de celle des au tres galets. 9 Machine rotative selon la revendication et la sous-revendication 7, caractérisée par des chemins de dégagement ménagés dans la pale,

   au droit des galets appuyant sur les surfaces d'appui de l'évidement du ro tor pour permettre l'indépendance de ces galets. 10 Machine rotative selon la revendication et les sous-revendications 7 et 8, caractérisée par des barrettes d'étanchéité logées dans les demi-rotules et profilées de manière à épouser les contours des chemins de déga gement de l'évidement.

   11 Machine rotative selon la revendication et les sous-revendications 7 et 9, caractérisée par des barrettes d'étanchéité logées dans les demi-rotules et profilées de manière à épouser les contours des chemins de .dé gagement de la pale.