Machine rotative. La présente invention a pour objet une machine rotative !du type comportant un rotor cylindrique logé dans un stator évidé de manière à former avec la paroi- cylindri que une pluralité de chambres excentrées. destinées à recevoir un fluide de travail, ce rotor étant équipé de palettes susceptibles de coulisser dans des rainures prévues dans des plans radiaux ,du rotor, et capables d'être pro jetées par la force centrifuge vers l'extérieur du rotor pendant la rotation de ce dernier, de manière à balayer successivement les cham bres susdites.
Si un fluide moteur est admis dans chaque chambre au moment approprié, de façon à y exercer une impulsion motrice sur un côté de la palette, le rotor reçoit un mouvement de rotation .récupérable sur l'arbre de la machine, qui fonctionne alors comme mo teur. Un moteur de ce type est, par exemple, décrit dans le brevet allemand No 687573 du même inventeur.
Si, au contraire. on imprime une rotation à l'arbre de la machine et l'on admet un fluide compressible ou non dans les chambres du stator, la machine fonctionne, suivant la nature du fluide et sa pression, comme compresseur, soufflante ou pompe aspirante ou foulante.
Une imperfection des machines rotatives de cette espèce connues à ce jour réside dans la nécessité de les équiper de dispositifs sépa rés pour la distribution du fluide, lesquels, devant être commandés à une vitesse appro priée en rapport avec la vitesse de rotation de la machine, exigent une dépense de force motrice et conduisent à des complications de construction, car ils nécessitent l'emploi de valves, soupapes et organes de commande ou de transmission à réglage précis et délicat.
D'autre part, à des vitesses de rotation quelque peu élevées, on constate dans ces ma chines un frottement exagéré des bouts de palettes sur la paroi interne -du stator, ce qui conduit à une usure considérable, une perte de puissance et des fuites. Enfin, le problème de graissage des organes portés par le rotor y offre des difficultés.
La présente invention a pour but princi pal d'obvier à ces inconvénients des machines rotatives de l'espèce spécifiée, tout, en sim plifiant leur construction.
Dans ce but, suivant l'invention. la ina.- chine est équipée d'organes absorbant an moins une partie de la sollicitation centrifu@'e' s'exerçant sur les palettes, dans le but (1(, limiter le frottement sur la surface périphé rique du stator, l'entrée en fonction de ces organes étant déterminée par la rotation dit rotor, laquelle fait également fonctionner le" dispositifs de graissage des organes porté par le rotor, qui fait lui-même fonction de dispositif de distribution de fluide de travail.
Les organes d'absorption de la. sollicita tion centrifuge peuvent être portés par le rotor ou par le stator.
Ils peuvent être agencés de manière limiter le déplacement radial des palettes vers l'extérieur du rotor soles l'effet de la. force centrifuge.
Dans le cas où les palettes sont équipée de barrettes d'étanchéité placées dans des logements prévus dans l'extrémité libre des palettes radialement par rapport au rotor, ces barrettes sont montées de façon à pouvoir v coulisser librement afin d'être chassées par la force centrifuge vers l'extérieur des palet tes contre la paroi périphérique du stator.
Les dessins ci-annexés représentent, à titre d'exemples, trois formes d'e@:écution de la machine selon l'invention, respectivement un moteur à rotation directe, destiné à folie- tionner avec de la vapeur, une soufflante ott compresseur à. faible compression et un com presseur à, pression plus élevée.
Dans ces dessins: Fig. 1 est une coupe longitudinale de l'a moitié supérieure du moteur faite selon lit ligne I-I de la, fig. 2, avec une vue en é@é- vation de la. moitié inférieur(' dit stator.
Fig. 2 est une coupe transversale du ilio- teur faite selon la ligne brisée II-II de la fin. 1.
Fig. 3 représente schématiquement un perspective avec une brisure, une variante du dispositif d'étanchéité latérale des chambres du moteur.
EMI0002.0032
F:g. <SEP> -1 <SEP> us', <SEP> finie <SEP> coupe <SEP> transversale <SEP> de <SEP> la
<tb> soll111allte <SEP> faite <SEP> par <SEP> la. <SEP> liniie <SEP> -111-11I <SEP> rie <SEP> la
<tb> fi <SEP> ,,' <SEP> ."1.
<tb> .; <SEP> a, <SEP> 111s < - <SEP> @-otlll( <SEP> axial,-- <SEP> .elon <SEP> la <SEP> ligne
<tb> <B>di- <SEP> la</B> <SEP> fi..
<tb> i-;
<SEP> ,.. <SEP> ,i",, <SEP> coulef. <SEP> trall#@ers@tle <SEP> d'un
<tb> compresseiu' <SEP> il <SEP> (1c111 <SEP> étages, <SEP> les <SEP> palettes <SEP> étant
<tb> représentPe# <SEP> flans <SEP> rein' <SEP> position <SEP> du <SEP> début <SEP> de <SEP> la
<tb> <B> < 'OIlllll'f#s@1o11..</B>
<tb> hlg. <SEP> ( <SEP> (#st <SEP> 1111e <SEP> cOilpe <SEP> < 1x12111' <SEP> llarllellp <SEP> d11
<tb> inéme <SEP> compresseur, <SEP> deux <SEP> (le <SEP> ses <SEP> palettes <SEP> se
<tb> trolivanr <SEP> dans <SEP> I(' <SEP> 11a11 <SEP> médian <SEP> vertical <SEP> du
<tb> conlpresseltr.
<tb> Les <SEP> m@nle# <SEP> cbiflres <SEP> de <SEP> référence <SEP> déigilent
<tb> 1r <SEP> mêmes <SEP> or < ,'anes <SEP> ou <SEP> les <SEP> organes <SEP> équivalents
<tb> dans <SEP> toute:
<SEP> les <SEP> figures.
<tb> L'eac111p]e <SEP> représente' <SEP> altx <SEP> fin. <SEP> 1 <SEP> a <SEP> 3
<tb> appelé <SEP> "Illotelir <SEP> 71 <SEP> rotation <SEP> dlreete", <SEP> colnpori-e
<tb> notamment <SEP> un <SEP> rotor <SEP> cVliildriqlle <SEP> 7 <SEP> calé <SEP> #11r
<tb> <B>l'arbre <SEP> 2 <SEP> to11rillo1111e <SEP> (1a11.4 <SEP> les <SEP> tlasqlle</B>kl<B>te-</B>
<tb> raux <SEP> 3 <SEP> d'mi <SEP> stator <SEP> -I. <SEP> dont <SEP> la <SEP> paroi <SEP> périphé rique <SEP> intérieure <SEP> est <SEP> profilée <SEP> e1) <SEP> 1111 <SEP> ovale <SEP> ré;':
i lier <SEP> de <SEP> manière <SEP> à. <SEP> former <SEP> tolu <SEP> autour' <SEP> du
<tb> rotor <SEP> I <SEP> deux <SEP> évidements <SEP> identiques <SEP> pi'ofil@'s
<tb> en <SEP> ei'o-.#ants <SEP> de <SEP> lune. <SEP> (lui <SEP> forment. <SEP> avec <SEP> des
<tb> 1lasqu@@s <SEP> 3 <SEP> (111 <SEP> Stator <SEP> et <SEP> la <SEP> l):Iroi <SEP> cvlill(lriqll(#
<tb> du <SEP> rotor <SEP> 1. <SEP> les <SEP> cliainbres <SEP> <B>de</B> <SEP> travail <SEP> <B>)</B> <SEP> (l11 <SEP> tno te111'. <SEP> Sltccc'ssiveinent <SEP> bala@-écs <SEP> par <SEP> (If':
<SEP> palettes
<tb> entra <SEP> iliécs <SEP> par <SEP> l;1 <SEP> rotation <SEP> (111 <SEP> rotor <SEP> I <SEP> fi@
<tb> Polir <SEP> la <SEP> f,lcilitt(le <SEP> l'exposé, <SEP> oie <SEP> décrit <SEP> un
<tb> rlloteur <SEP> à. <SEP> (letix <SEP> chambre, <SEP> rb,# <SEP> travail, <SEP> mais <SEP> il
<tb> est <SEP> bien <SEP> elllf?11dL1 <SEP> (111e <SEP> le <SEP> nombre <SEP> de' <SEP> ehalnbre4.
<tb> de <SEP> inénle <SEP> qtic <SEP> celui <SEP> de <SEP> palelt-es. <SEP> peut <SEP> être <SEP> phis
<tb> élevé.
<tb> Le <SEP> rotor <SEP> 1 <SEP> comporte <SEP> de: <SEP> raimires <SEP> radiales
<tb> dia.inétralenient <SEP> oppo4ces <SEP> t1 <SEP> et <SEP> dans <SEP> cha(rue
<tb> l'ainitr(' <SEP> esi:
<SEP> lo,##@e <SEP> une <SEP> palette <SEP> 7. <SEP> susceptible
<tb> d'y <SEP> coulisser <SEP> et <SEP> pori-ant <SEP> o-1 <SEP> son <SEP> extrémité <SEP> diri o'ce <SEP> vers <SEP> le <SEP> 4tator <SEP> iln <SEP> nomlli'c <SEP> convenable <SEP> par <SEP> exemple <SEP> de <SEP> ilne <SEP> à. <SEP> trois <SEP> - <SEP> de <SEP> barrettes
<tb> d'ét2lnchéité <SEP> 8. <SEP> logées <SEP> librement <SEP> dans <SEP> la. <SEP> pa lette, <SEP> de <SEP> maniéré <SEP> il <SEP> pouvoir <SEP> '- <SEP> coulisser <SEP> ra.dia lement. <SEP> Cette <SEP> disposition <SEP> permet <SEP> aux <SEP> palettes
<tb> 7 <SEP> et <SEP> 21n1 <SEP> harrettes <SEP> 8 <SEP> d'être <SEP> chassées <SEP> contre <SEP> la
<tb> paroi <SEP> intente <SEP> q <SEP> (iii <SEP> sialor <SEP> par <SEP> la.
<SEP> force <SEP> centri fug(I <SEP> (léveloppéc <SEP> par <SEP> la <SEP> rotation <SEP> du <SEP> rotor <SEP> 1.
<tb> Corfornlf"tllellt <SEP> an <SEP> principe <SEP> même <SEP> des <SEP> mo teurs <SEP> de <SEP> celte <SEP> espèce, <SEP> un <SEP> fluide <SEP> moteur, <SEP> dans le cas présent la vapeur, est admis dans chaque chambre du stator et y agissant sur le dos d'une palette, donne naissance à. un couple provoquant la rotation du rotor, pen dant laquelle le côté avant de la palette chasse la vapeur détendue ayant fourni du travail utile pendant ,lie tour de rotation pré cédent, à travers l'a lumière d'échappement 10 (fig. 2).
La distribution de la vapeur est assurée par la rotation du rotor 1 constituant lui- même un dispositif distributeur, qui, au mo ment approprié et sans intervention d'aucun organe de commande supplémentaire, met les chambres 5 en communication avec de la vapeur fraîche et coupe cette communication aussitôt qu'un volume de vapeur prédéterminé a passé dans la chambre 5.
Dans ce but, un côté latéral du stator comporte, pour chaque chambre 5 du moteur, une ouverture 11 (fig. 1) constamment mas quée par la paroi latérale adjacente du rotor et reliée, par exemple, à la canalisation de vapeur fraîche prévue dans le stator. D'autre part, le rotor 1 comporte à l'arrière de cha que palette, mais cependant aussi près que possible de celle-ci, une alvéole 12 de capa: cité appropriée, qui, pendant une fraction de tour de rotation du moteur, met en communi cation l'ouverture 11 du stator avec la cham bre 5 (fig. 2).
A cet effet, l'alvéole 12 est constituée par un évidement fraisé dans le rotor et débou chant à la surface cylindrique de ce dernier par une fente 13.
D'autre part, l'alvéole 12 est reliée à une rainure 14 fraisée dans le côté plat du rotor disposé en face de l'ouverture 11 du stator, et profilée en un arc-,de-cercle ayant comme centre l'axe de l'arbre 2 du moteur et comme rayon, la. distance de l'ouverture 11 du cen tre du flasque latéral du stator. Il résulte de cette disposition que pendant toute la durée du passage de la rainure 14 devant la lumière 11, la vapeur fraîche est injectée dans l'alvéole 12 et passe de là dans la cham bre de travail 5, lorsque la fente 13 donne dans cette dernière chambre.
Le début de l'admission de la vapeur dans la rainure 14 coïncide avec le moment où la fente 13 de l'alvéole 12 vient de passer d'une chambre 5 du stator dans la chambre voisine, et la fin de l'admission a lieu après une durée voulue, pendant laquelle une quantité nécessaire de vapeur est admise dans la chambre 5 du moteur.
Dans ce but, la lumière 11 du stator est disposée à. une telle distance du plan vertical séparant les deux chambres 5, et l'arc-de- cercle de la rainure 14 s'étend sur une lon gueur telle, que lorsque les palettes 7 se trouvent entre les chambres 5, la lumière 11 et la fin de la rainure 14 sont décalées d'un angle correspondant à la durée d'admission désirée.
Il va de soi que la conformation adoptée pour la rainure et la lumière peut être ren versée, de manière que la lumière 11 du côté latéral du stator présente la forme d'une rainure en arc-de-cercle, devant laquelle passe l'ouverture d'une extrémité de l'alvéole 12.
Pour assurer l'étanchéité entre les deux chambres de travail contiguës 5, tout en évi tant un frottement exagéré entre le rotor et le sator, il est prévu -dans la. forme de réali sation représentée, de disposer à la jonction des parois périphériques 9 de ces chambres, une semelle d'étanchéité 15 logée dans le stator et sollicitée élastiquement à s'appliquer sur la paroi cylindrique du rotor, par exem ple, par des pistons 16 actionnés pendant le fonctionnement du moteur, par la. pression de la vapeur fraîche admise au-dessus de. ces pistons dans une boîte 17 reliée à la chemise de vapeur du stator.
Pour réaliser l'étanchéité, ces pistons sont munis de segments d'étan chéité.
Pour empêcher qu'en raison du déplace ment radial des palettes pendant la marche du rotor, leurs extrémités libres viennent frotter contre la paroi du stator - ou bien qu'elles exercent une pression quelconque sur les barrettes d'étanchéité 8 coulissant libre ment dans les rainures longitudinales prévues dans l'extrémité libre des palettes 7 - tout en permettant à l'action de la force centri- fuge de chasser librement ces barrettes 8, les palettes 7, guidées rectilignement dans les rainures 6 du rotor à l'aide de dispositifs di minuant le frottement, tels que, par exemple, roulements à billes ou à.
aiguilles non repré sentés, sont assujetties à un dispositif lobé dans le rotor et réduisant l'action de la force centrifuge sur lesdites palettes. Dans ce but, les palettes diamétralement opposées, appelées ci-après "palette, principales", sont articulées aux deux sommets opposés d'un parallélo gramme articulé formé par des biellettes 19, et dont les deux autres sommets sont articulés à des contrepoids constitués par des palettes secondaires 20, ce dispositif étant logé dan, un évidement 21 réalisé dans le rotor et pro filé de manière à,
permettre les déformation\ du parallélogramme articulé sous effet de la force centrifuge elle-même, fonction des va riations de la. vitesse du rotor (passage de l'arrêt à la pleine vitesse).
Lorsque le rotor tourne, l'action de la force centrifuge s'exerce simultanément sur les palettes 7 et 20 et oblige le parallélo gramme articulé à prendre une position d'équilibre sous l'action de deux sollicitations antagonistes tendant à. l'allonger simultané ment suivant ses deux diagonales.
Le poids des palettes principales 7 est supérieur à celui des palettes secondaires 20, afin que les premières soient suffisamment sollicitées, pendant la marche du moteur, pour venir en saillie sur la. périphérie du rotor, toutefois uniquement sous l'effet de la. diffé rence des sollicitations agissant siniultailé- ment sur les palettes principales et les palet tes secondaires du rotor.
Quant aux barrettes d'étanchéité 8 placées librement dans les rainures de ces palette,. elles sont chassées par la. force centrifuge due à leur poids propre, contre la<B>,</B> périphérie du stator, en assurant déjà. à elles seule, l'étan chéité périphérique parfaite avec le ininimuin de frottement exactement prédéterminé, puis que la surface de frottement et le poids de ces barrettes sont choisis très faibles par rap port à la. surface et au poids des palette; qui produisent le travail utile.
EMI0004.0022
Polir <SEP> pouvoir <SEP> ri'11--ler <SEP> la <SEP> ,ollicitation <SEP> résul tante <SEP> agissant <SEP> sur <SEP> les <SEP> palettes <SEP> principales <SEP> 7.
<tb> le <SEP> poids <SEP> des <SEP> palettes <SEP> secondaires <SEP> 20 <SEP> est <SEP> régla ble, <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> il <SEP> l'aide <SEP> de <SEP> rondelles <SEP> pou vant <SEP> être <SEP> inontécs <SEP> sur <SEP> l'axe <SEP> d'articulation <SEP> 41
<tb> en <SEP> nombre <SEP> voulu.
<tb> Il <SEP> va <SEP> de <SEP> soi <SEP> que <SEP> dans <SEP> le <SEP> système <SEP> du <SEP> pa rallélogramme, <SEP> tel <SEP> que <SEP> décrit, <SEP> les <SEP> palettes <SEP> se eondaires <SEP> 21)
<SEP> peuvent <SEP> être <SEP> rempla.eées <SEP> par <SEP> de
<tb> simples <SEP> masses <SEP> pesantes <SEP> guidées <SEP> permettant
<tb> de <SEP> réaliser <SEP> le <SEP> même <SEP> effet <SEP> de <SEP> réduction <SEP> (le
<tb> frottement: <SEP> des <SEP> palette: <SEP> 7 <SEP> contre <SEP> la <SEP> paroi <SEP> :
)
<tb> du <SEP> stator.
<tb> De <SEP> niî4lie. <SEP> le <SEP> rotor <SEP> peut <SEP> être <SEP> muni <SEP> de <SEP> plu sieurs <SEP> pal-allé<B>10</B>-rallimes <SEP> articulés, <SEP> dont <SEP> clia clxn <SEP> contrnle <SEP> quatre <SEP> palettes <SEP> décalées <SEP> de <SEP> 90 .
<tb> ce <SEP> qui <SEP> permet, <SEP> par <SEP> exemple. <SEP> de <SEP> réaliser <SEP> un
<tb> moteur <SEP> à <SEP> huit <SEP> palettes <SEP> avec <SEP> deux <SEP> chambres
<tb> de <SEP> travail.
<tb> Le, <SEP> parallélogra.nimes <SEP> susdits <SEP> doivent <SEP> évi demment <SEP> être <SEP> décalés <SEP> l'un <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> l'au tre.
<SEP> Ce <SEP> décalage <SEP> peut <SEP> être <SEP> choisi <SEP> de <SEP> manière
<tb> telle, <SEP> qu'an <SEP> nioin, <SEP> ullo <SEP> palette <SEP> <B>!</B> <SEP> ou <SEP> <B>20</B> <SEP> de
<tb> <B>l'un <SEP> ou <SEP> de <SEP> l'autre <SEP> parallélograinlne</B> <SEP> se <SEP> <B>trolivE#</B>
<tb> placée <SEP> à <SEP> la.
<SEP> lionetion <SEP> des <SEP> chambres <SEP> de <SEP> travail
<tb> du <SEP> moteur <SEP> au <SEP> moment <SEP> où <SEP> la <SEP> palette <SEP> précé dente <SEP> ouvre <SEP> l'admission <SEP> du <SEP> fluide <SEP> d'une
<tb> chambre <SEP> et <SEP> la, <SEP> palette <SEP> suivante <SEP> ferme <SEP> l'échap pement <SEP> de <SEP> l'autre <SEP> chambre, <SEP> cc <SEP> qui <SEP> assure <SEP> une
<tb> étanchéité <SEP> parfaite <SEP> entre <SEP> deux <SEP> clianibres <SEP> voi sines <SEP> dit <SEP> moteur.
<tb> Une <SEP> telle <SEP> clispo,itioli <SEP> permet <SEP> avantageu sement <SEP> cle <SEP> supprimer <SEP> le;
<SEP> semelle, <SEP> d'étanelléité
<tb> <B>1.5</B> <SEP> des <SEP> fig. <SEP> 1 <SEP> et <SEP> ? <SEP> et <SEP> simplifie <SEP> ainsi <SEP> considéra blement <SEP> la. <SEP> con,truction.
<tb> Pour <SEP> perinettrc- <SEP> (le <SEP> placer <SEP> le <SEP> oll <SEP> les <SEP> parallé loZra-mines <SEP> articulé., <SEP> dans <SEP> l'intérieur <SEP> du <SEP> rotor,
<tb> ce <SEP> dernier <SEP> p(#iit <SEP> eonlporter <SEP> des <SEP> parties <SEP> rappor tées <SEP> permettant <SEP> d'nsill@yr <SEP> -i <SEP> l'intérieur <SEP> du <SEP> rotor
<tb> le <SEP> loberaient <SEP> 21 <SEP> pour <SEP> les <SEP> biellettes <SEP> 19, <SEP> ou <SEP> bien
<tb> le <SEP> rotor <SEP> peut:
<SEP> être <SEP> <B>un</B> <SEP> c1eux <SEP> oit <SEP> phlsieurs <SEP> parties
<tb> a"@_'Inl)lée, <SEP> ,! <SEP> l'alïh, <SEP> l1!- <SEP> boulon,.
<tb> Polir <SEP> a,surer <SEP> l'éta@l@?léité <SEP> nécessaire <SEP> par <SEP> l.r,
<tb> contact <SEP> de, <SEP> pal@'tt:e, <SEP> Contre <SEP> la <SEP> paroi <SEP> du <SEP> stator
<tb> au <SEP> démarrage <SEP> (lu <SEP> lïiot(>>ir. <SEP> lorsque <SEP> la <SEP> force
<tb> centrifuge <SEP> n <SEP> a@@@t <SEP> pas <SEP> cneore <SEP> ou <SEP> n'est <SEP> pas
<tb> encore <SEP> suffisante <SEP> pour <SEP> chas,er <SEP> ces <SEP> palettes
<tb> lion, <SEP> du <SEP> rotor. <SEP> on <SEP> peut: <SEP> prévoir <SEP> un <SEP> dispositif qui les soumet à une sollicitation élastique cessant d'agir lorsque le moteur a. atteint une vitesse déterminée.
Dans ce but, dans la forme de réalisation représentée à la, fig. 2, les palettes secondaires 20 peuvent comporter un évidement 23 ser- vant de logement à un ressort 24 en forme d'un<B>V</B> ou en épingla à cheveux, dont les branches sont en saillie de la palette. D'autre part, les biellettes 19 articulées à la palette portent des broches 25 disposées à une dis tance appropriée -de l'articulation. de manière à mettre sous tension le ressort 24, lorsque les palettes principales 7 se trouvent à la jonc tion des chambres de travail voisines 5.
On comprend aisément que lorsque le rotor a acquis une certaine vitesse, grâce à la quelle les palettes secondaires 20 se rappro chent, en faisant pivoter les biellettes 19 aux quelles elles sont articulées, les broches<B>25</B> s'écartent l'une de l'autre et se placent dans des positions dans lesquelles elles perdent tout contact avec les branches du ressort 24, dont l'éca-rtement est limité pair les parois latérales du logement 23.
Afin d'obvier efficacement à la possibilité des fuites entre les palettes 7 et 20 et les rai nures 6, dans les côtés latéraux de ces rainu res, sont fraisés des logements obliques rece vant des barrette: d'étanchéité 26 (fig. 2), les quelles sont chassées par la force centrifuge pendant la rotation du rotor 1, de manière â. s'appliquer par leurs extrémités coupées en biais contre les palettes, avec une pression proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur.
Pour assurer l'étanchéité entre le rotor ci les flasques latéraux du stator, des couron nes d'étanchéité 28 et 28' peuvent être inter posées entre ces flasques et le rotor, de ma nière à délimiter latéralement avec étanchéité suffisante les chambres de travail 5 du mo teur, une de ces couronnes et notamment la couronne 28' étant pressée élastiquement contre le rotor. A cet effet, la couronne 28' est libre de se .déplacer axialement sous la. pression de la vapeur vive circulant dans une chambre annulaire 99 ménagée entre ladite couronne et le flasque latéral adjacent du stator. Pour empêcher l'entraînement de la. couronne 28' par le rotor, celle-ci est engagée sur trois broches-guides non représentées et fixées audit flasque.
Les- .segments .d'étau- chéité 31 empêchent des fuites de la vapeur de la chambre de travail 5 dans la chambre -die vapeur 29 et vice versa, et les; nervures 32 forment un labyrinthe empêchant des fuites de vapeur, vers l'extérieur du moteur. Dans la couronne d'étanchéité fixe 28 est ménagée une canalisation annulaire 33 distribuant la vapeur vive vers les ouvertures 11 venant périodiquement à coïncider avec les rainures 14 et alvéoles 12 du rotor.
La vapeur fraîche est admise dans la. canalisation 33 du moteur pair une ouverture 34 à travers un modérateur qui peut être de toute construction appropriée et l'admission de la vapeur -est réglée d'une manière connue pair une soupape équilibrée commandée par un régulateur centrifuge non représenté.
Un piston 35 est destiné à équilibrer une poussée axiale éventuelle pouvant résulter, le ca:s échéant, .de la pression du fluide à haute pression admis dans une rainure 14 momen tanément fermée.
Il est prévu, en outre, de mettre tout le graissage des pièces portées pair le rotor, sous le contrôle de la force centrifuge développée pendant la marche du moteur.
Pour assurer le ,graissage des palettes. avec leurs barrettes d'étanchéité 8 et 26, il est prévu dans ce palettes, par exemple, un système de conduits 36 débouchant par une ouverture sur un côté étroit -de la palette (fig. 1) et dans la couronne d'étanchéité fixe 28, un canal relié à un graisseur ou pompe à huile.
La disposition de l'ouverture du système de conduits 36 et de ce canal est telle, qu'à chaque tour de rotation l'ouverture de la. canalisation 36 coïncide avec ce canal et de l'huile est injectée à travers la palette, de manière à graisser cette dernière, les bar rettes 8, les segments obliques 26 et les rou lements à billes non représentés. La force centrifuge développée par la ro tation du rotor est également mise à profit pour contrôler le graissage du parallélo gramme articulé et d'autres organes porté par le rotor.
Dans ce but, l'huile de graissage est. con tenue dans l'évidement ?1 du rotor 1, (1(, sorte que non seulement elle graisse le arti culations du parallélogramme, leurs axes 41 et les roulements à. aiguilles 43, niolitéa dails la tête de chaque biellette 19, mais aussi elle est chassée par la. force centrifuge ver; la périphérie du rotor, en assurant ainsi une lu brification sous pression de tous les ce dernier.
Enfin, les barrettes d'étanchéité 8 peuvent être d'une conformation particulière telle, qu'elles assurent non seulement l'étancliéit(> contre la paroillpériphérique 9 du stator, mai; également l'étanchéité au contact. des cou ronnes 28 et 28' ou directement. avec les flasques latéraux de la machine lorsqu'on ne fait pas d'emploi des couronnes.
Dans ce but, ainsi qu'il est visible à la fig. 1, chacune des deux barrettes 8 lobée. dans la. même palette comporte une découpure à côtés obliques, les deux découpures étant décalées suivant la génératrice du rotor, de façon à s'appuyer chacune par une seule face oblique sur un des côtés inclinés d'une pièce centrale en forme de coin 47, actionnés elle aussi par la force centrifuge pendant la marche de la machine. De cette façon, lorsque le rotor tourne, les barrettes sont non seule ment sollicitées à s'appliquer sur la périphé rie du stator, maïs aussi à glisser l'une par rapport à l'autre, de manière à exercer une pression latérale assurant l'étanchéité.
L'étanchéité latérale des barrettes juxta posées obtenue par une force les sollicitant à glisser latéralement l'une par rapport à l'au tre suivant la génératrice du rotor, peut éga lement être réalisée par le dispositif repré senté à la fig. 3.
Dans ce but, chaque barrette 8' resp. 8" comporte sur une de ses larges faces une échancrure borgne 38' resp. 38", pouvant dé boucher d'un côté sur un bord latéral de lit.
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Barrette, <SEP> mais <SEP> s'arrêtant <SEP> du <SEP> côté <SEP> opposé <SEP> à <SEP> une
<tb> certaine <SEP> distanec <SEP> du <SEP> bord <SEP> de <SEP> ladite <SEP> barrette,
<tb> de <SEP> sorte <SEP> que.
<SEP> lorsque <SEP> les <SEP> deux <SEP> barrettes <SEP> ainsi
<tb> usinées <SEP> sont <SEP> appliquées <SEP> l'une <SEP> contre <SEP> l'autre
<tb> pa.r <SEP> leur <SEP> face <SEP> évidée, <SEP> il <SEP> se <SEP> forme <SEP> entre <SEP> elles <SEP> un
<tb> logement <SEP> délimité <SEP> par <SEP> les <SEP> fonds <SEP> 39' <SEP> et <SEP> 39<B>"</B>
<tb> des <SEP> échancrures <SEP> susdites <SEP> et <SEP> dans <SEP> lequel <SEP> se
<tb> trouve <SEP> logé <SEP> un <SEP> ressort <SEP> 40, <SEP> (lui, <SEP> prenant <SEP> ainsi
<tb> appui <SEP> sur <SEP> les <SEP> deux <SEP> barrettes, <SEP> les <SEP> sollicite <SEP> si l1lulta.nénlent, <SEP> dans <SEP> le, <SEP> .,élis <SEP> opposés <SEP> suivant
<tb> h@s <SEP> flèches <SEP> iildiquées <SEP> i( <SEP> la <SEP> fib.
<SEP> 3.
<tb> Il <SEP> va <SEP> (le <SEP> soi <SEP> Cille <SEP> lorsque <SEP> la <SEP> te <SEP> illpérature
<tb> (l11 <SEP> fluide <SEP> depa.sse <SEP> la <SEP> limite <SEP> :\i <SEP> partir <SEP> de <SEP> 'la quelle <SEP> le <SEP> ressort <SEP> 40 <SEP> perd <SEP> soli <SEP> élasticité, <SEP> l'ac tion <SEP> de <SEP> ce <SEP> ressort <SEP> peut <SEP> être <SEP> remplacée <SEP> par
<tb> celle <SEP> du <SEP> coin <SEP> central <SEP> 47 <SEP> susdit.
<tb> Les <SEP> différentes <SEP> conformations <SEP> telles <SEP> (lue
<tb> décrites <SEP> des <SEP> Barrettes <SEP> 8 <SEP> offrent <SEP> l'avantage <SEP> de
<tb> dispenser <SEP> de <SEP> la, <SEP> nécessité <SEP> d'ajuster <SEP> d'une <SEP> ma nière <SEP> très <SEP> précise <SEP> 1(> <SEP> jeu <SEP> entre <SEP> elles <SEP> et <SEP> le
<tb> stator,
<SEP> car <SEP> l'action <SEP> de <SEP> la <SEP> pièce <SEP> en <SEP> coin <SEP> 47 <SEP> per met <SEP> de <SEP> rattraper <SEP> tout. <SEP> jeu <SEP> éventuel <SEP> dû <SEP> à. <SEP> la
<tb> tolerailcc <SEP> d:' <SEP> l21 <SEP> faliïl('at:()il. <SEP> on <SEP> a <SEP> 1'11:;111'e.
<tb> Ainsi <SEP> qu'il <SEP> est <SEP> également <SEP> visible <SEP> à <SEP> la
<tb> fié,.
<SEP> 1, <SEP> des <SEP> ressorts <SEP> à <SEP> détente <SEP> limitée <SEP> 48 <SEP> peu vent <SEP> en <SEP> outre <SEP> être <SEP> prévus <SEP> pour <SEP> agir <SEP> directe ment <SEP> sur <SEP> les <SEP> barrettes <SEP> 8, <SEP> ce <SEP> (lui <SEP> contribue <SEP> à
<tb> pallier <SEP> l'insuffisance <SEP> de <SEP> l'effort <SEP> centrifuge
<tb> au <SEP> démarrage <SEP> du <SEP> moteur.
<tb> Il <SEP> est <SEP> bien <SEP> entendu <SEP> que <SEP> les <SEP> barrettes
<tb> d'étanchéité <SEP> peuvent <SEP> aussi <SEP> être <SEP> non <SEP> décou pées <SEP> comme. <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> les <SEP> barrettes <SEP> 8 <SEP> des
<tb> palettes <SEP> secondaires <SEP> ?11 <SEP> (fi-. <SEP> <B>2).</B>
<tb> Le <SEP> moteur <SEP> décrit <SEP> ci-dessus <SEP> fonctionne <SEP> de
<tb> la <SEP> manière <SEP> suivante:
<tb> La <SEP> vapeur <SEP> admise <SEP> par <SEP> l'ouverture <SEP> 34
<tb> remplit <SEP> constaniinent <SEP> let <SEP> canalisation <SEP> 33, <SEP> le
<tb> conduits <SEP> aboutissant <SEP> aux <SEP> ouvertures <SEP> 11, <SEP> les
<tb> chambres <SEP> 1 <SEP> 7 <SEP> et <SEP> 29 <SEP> (fi <SEP> g. <SEP> 1), <SEP> de <SEP> même <SEP> que <SEP> la
<tb> chemise <SEP> 49 <SEP> (fi(P. <SEP> ?).
<tb> Lorsque <SEP> le <SEP> rotor <SEP> 1 <SEP> a. <SEP> été <SEP> amené, <SEP> au <SEP> dé inarrabe. <SEP> dan;
<SEP> une <SEP> position <SEP> telle <SEP> que <SEP> des
<tb> alvéoles <SEP> 12 <SEP> et <SEP> rainurr's <SEP> en <SEP> ara-de-cercle <SEP> 14
<tb> se <SEP> sont <SEP> placées <SEP> en <SEP> regard <SEP> des <SEP> ouvertures <SEP> cor respondantes <SEP> <B>Il.</B> <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> vive <SEP> commence <SEP> à
<tb> passer <SEP> à <SEP> travers <SEP> les <SEP> fentes <SEP> 13 <SEP> des <SEP> alvéoles <SEP> 12
<tb> dans <SEP> les <SEP> chambres <SEP> (le <SEP> travail <SEP> 5 <SEP> derrière <SEP> les
<tb> palettes, <SEP> ce <SEP> (lui <SEP> provoque <SEP> la <SEP> mise <SEP> en <SEP> rotation du rotor.
L'admission de la vapeur fraîche cessant lorsque la fin d'une rainure 14 a dépassé l'ouverture 11, la vapeur se détend dans les chambres 5 et s'échappe finalement par les conduits 10, après que les palettes ont démasqué les lumières d'échappement.
Dès la fermeture de l'admission du fluide moteur, le contenu de la. rainure 14 pourrait exercer une poussée axiale sur le rotor et provoquer un important frottement contre le flasque opposé. Cette poussée s'équilibre par l'un ou l'autre des nombreux moyens exis- tants, par exemple: par un roulement à butée ou par le piston<B>35</B> placé dans l'axe de la, machine, ayant la. même surface que la, rai nure 14 et fonctionnant avec le même fluide que celui contenu dans la rainure 14 (fig. 1).
Le moteur décrit ci-dessus offre de nom= breux avantages. Il résoud d'une manière heureuse la question de distribution de fluide moteur, particulièrement épineuse dans les moteurs à rotation directe, et peut marcher à grande vitesse sans aucune difficulté. Il possède également une grande souplesse de marche et utilise directement l'énergie stati que du fluide, c'est-à-dire sa pression, pour l'obtention du mouvement de rotation. Or, ceci augmente le rendement du moteur, quelle que soit sa puissance. Ce rendement est en core accru par la suppression presque totale des fuites par les dispositifs d'étanchéité dé crits.
Le moteur, dont la construction est simple et robuste, se compose de peu de pièces, ce qui assure un fonctionnement régu lier, quelle que soit son application.
Enfin, la machine est parfaitement équi librée, car toutes les pièces en mouvement sont centrées.
Le ou les parallélogrammes articulés per mettent de régler avec précision la pression entre les palettes principales et secondaires et le stator. En effet, chaque parallélogramme prend appui sur le stator, par l'intermédiaire des palettes et des barrettes d'étanchéité 8 liées entre elles par de l'huile de graissage remplissant constamment le logement des barrettes 8. Les palettes secondaires 20, arti- culées à ce parallélogramme et dont l'action peut être réglée en faisant varier leur poids, permettent de limiter la pression au contact des palettes principales 7 sur le stator.
Le travail utile se fait par l'intermédiaire des palettes qui sont rigides et offrent une grande surface aux efforts, . tandis que le frottement se fait uniquement par l'intermé diaire des barrettes d'étanchéité 8, dont la surface est faible et le poids minime.
Il va de soi que le moteur décrit peut également fonctionner avec d'autres fluides moteurs et, par exemple, à air -comprimé, comme moteur Diesel ou semi-Diesel et être calculé pour tourner à des vitesses désirées.
D'autre part, moyennant des changements d'ordre constructionnel à la portée de tout homme de métier, la machine rotative décrite peut fonctionner comme compresseur.
Les fig. 4 et 5 montrent une machine soufflante à faible compression et compor tant, comme le moteur faisant l'objet des fig. 1 et 2, un rotor cylindrique 1 calé sur un arbre 2 tournant à une vitesse voulue, et centré dans le stator 4, dans lequel sont pré-. vues des chambres de travail 5 parcourues par des palettes 7 susceptibles de coulisser dans des rainures 6 creusées radialement dans le rotor.
Les palettes 7, entraînées dans la rotation du rotor, compriment le fluide, par exemple de l'air, admis par une ouïe 50, pour l'expul ser par une lumière de sortie 51 vers l'endroit de son utilisation. Les palettes permettent d' assurer la distribution, par le rotor 1 lui- même, et. ayant dépassé l'ouïe 50, isolent, dans la chambre 5, un volume d'air à com primer.
Afin de limiter le déplacement radial des palettes 7, dû à la sollicitation centrifuge s'exerçant sur celles-ci pendant la marche de la soufflante et d'obvier ainsi à une perte de puissance et à l'usure que pourrait provoquer le frottement des bouts des palettes contre la paroi 9 du stator par suite de la pression exagérée, chaque palette 7 est munie latérale ment de deux galets 52, qui, sous l'effet dé la force centrifuge, viennent en contact, pen- dant la marche de la. machine, avec un che min de roulement 53 usiné dans les flasque latéraux 3 du stator.
Le chemin de roulement 53 est d'un tracé ovale semblable au profil de la paroi interne 9 du stator, et il est prévu à une distance telle de cette paroi, qu'il sub siste constamment un petit jeu entre les bouts des palettes 7 et la, paroi susdite. De cette façon, une partie de l'effort dû à la. force centrifuge est reportée sur ledit chemin de roulement, avec cet avantage que le glisse ment habituel des palettes sur le stator est remplacé par le roulement des galets 5? sur le chemin 53, d'où réduction considérable du frottement et maintien de celui-ci en dessous de la. limite admissible.
Une étanchéité parfaite entre le bout de la palette 7 -et la paroi 9 du stator peut évidem ment être obtenue par l'usage de pièces d'étan chéité logées librement dans les palettes de manière à. pouvoir être chassées avec une pression modérée par la force centrifuge con tre la, paroi 9 du stator. Ces pièces d'élan chéité peuvent être semblables, par exemple, aux barrettes 8 figurant dans les fi,-. 1 à 3.
Lorsqu'il s'agit des soufflantes à faible compression, on peut toutefois se dispenser de l'emploi des pièces d'étanchéité de l'espèce décrite, en choisissant la longueur des pa lettes 7 et les dimensions du chemin de roule ment 53, de manière telle que le jeu entre le bout des palettes et la, paroi du stator reste confiné dans les limites de la. tolérance d'usi nage usuelle. Ce jeu étant normalement rempli d'un film lubrifiant, les fuites sont réduites au minimum.
Il est avantageux, dans ce cas, de donner aux palettes une section s'élargissant ver: leur bout libre (fig. 4), de manière que par leurs arrondis 54 elles puissent chasser, pen dant la marche de la machine, le fluide < t comprimer ou à déplacer, de la. paroi périphé rique des chambres, ce qui diminue davan tage les fuites.
Le graissage des organes de la. machine se fait, dans la forme de réalisation des fig. 4 et 5, également sous le contrôle de la force centrifuge, mais par un dispositif simplifié comportant une boîte à huile 55, un canal axial 56 réalisé dans l'arbre ? et des conduits transversaux .57 qui conduisent le lubrifiant.
vers les roulements a billes >8 et les flasques latéraux 3 du stator, d'oii le lubrifiant se répand, par le jeu existant entre le stator et le rotor, pour graisser le galet5? et le chemin de roulement 53.
Les fi-. I; et 7 montrent un compresseur rotatif donnant une pression plus élevée que celle obtenue par la, soufflante des fig. 4 et 5, et réalisant la. compression requise en plu sieurs fractions et, par exemple. en deux étages.
On sait, en effet, (lue la compression en plusieurs étages avec i-efroidis=(,nient inter médiaire entre deux étages successifs permet avantageusement de maintenir le gaz com primé à une température modérée. Dans l'état actuel de la technique, elle augmente toutefois l'e)combi@enicnt des compresseurs et, notamment, l'écartement. entre les palier: du rotor.
Les compresseurs de cette espèce connus à ce jour sont, en effet, constitués ou bien par la juxtaposition de plusieurs rotors de diamètres différents calés sur un arbre com mun centré dans un méine stator ou bien par un seul rotor d'un diamètre constant tournant dans un stator façonné, de manière a former le long dudit rotor mic pluralité de chambres juxtaposées (le capacités différentes.
La. machine rotative, dans laquelle la. rotation du rotor produit le: mêmes effets du point de vue de la lubrification de la. distri bution du fluide de travail et de l'action de la, force centrifuge sur les palettes que dans le moteur < t:
la soufflante décrite ne diffère en principe de ces derniers que par le fait que les ebanihres du stator pré vues tout autour du rotor cylindrique sont ,de capacités inégales. ce qiii permet de les utili ser pour les difféi,ents étages de compression. en les reliant évidemment: en série, dans l'ordre successif des volume, décroissants avec interposition de réfrigérants appropriés.
De mémo que dans le cas du moteur -des fig. 1 et ? ou de la soufflante des fig. 4 et 5, le rotor cylindrique 1 est muni de rainures radiales 6 servant de logement aux palettes 7, dans l'extrémité desquelles peuvent librement coulisser, sous l'effet de la force centrifuge, les barrettes d'étanchéité 8, qui, dans l'exem ple représenté,
sont foimées par des réglettes juxtaposées placées sur champ et pouvant être munies de dispositifs assurant l'étanchéité latérale comme décrit ci-avant.
Le stator 4, dans lequel est centré le rotor, comporte deux évidements, formant chambres de travail 5 et 5', lesquelles, à la différence des chambres 5 du moteur ou de la soufflante, sont de capacités inégales, la chambre 5 étant, par exemple, d'une capacité supérieure à celle de la chambre 5'.
Le stator est également équipé d'un che min de roulement 53 tracé en une courbe sem blable à celle de la. paroi périphérique 9 des chambres du stator, et les palettes 7 sont munies de galets latéraux 52 assujettis à suivre ce chemin, qui limite ainsi le -dépla cement radial des palettes 7 vers l'extérieur du rotor pendant la rotation de celui-ci.
Pour alléger les palettes 7, celles-ci peu vent comporter des évidements 59 (fig. 7) prévus en des endroits tels, que même lorsque les palettes 7 sont sorties au maximum du rotor, ces évidements se trouvent encore entièrement à l'intérieur de ce dernier.
Considéré dans le sens de rotation du rotor indiqué par la. flèche, la plus grande chambre 5 comporte un orifice d'entrée 50 pour l'air (ou autre gaz) à la. pression ini tiale, et une sortie 60 reliée à un réfrigérant, par exemple, le réfrigérant à tubes 61, dont la sortie est reliée à la plus. petite chambre 5' comportant à .son extrémité opposée une ortie 51 pour l'air comprimé au degré désiré.
L'air aspiré, par exemple, derrière la pa lette 7' pendant son passage devant l'orifice 50 de la chambre 5, et séparé de cet orifice par la palette suivante 7" est xefoulé par l'avant de cette dernière, de façon à élever partiellement la pression, à travers les tubes 62 du réfrigérant, aussitôt que la. palette 7' aura démasqué l'orifice de sortie 60 de la chambre 5, devenue chambre de basse pres sion.
L'eau froide circulant dans. le réfrigé- rant refroidit l'air partiellement comprimé jusqu'à une température convenable., à la quelle celui-ci passe dans la. chambre 5' à. la faveur de sa. pression propre et de la dépres sion qu'y crée la palette 7"', qui achève de faire monter jusqu'au degré désiré, la pres sion de l'air refoulé par l'avant de cette pa lette 7"' vers l'orifice de sortie 51 de la. chambre 5', devenant chambre de haute pression.
Il résulte de ce qui précède des compres seurs rotatifs à étages multiples, construits d'après les mêmes principes que le compres seur décrit ci-dessus offrent d'autres avanta ges, en dehors de la. réduction de l'encombre ment et de la simplification constructive dues à la possibilité d'utiliser un seul rotor de diamètre constant dans un seul stator.
Ainsi, par exemple, les palettes qui s'échauffent fortement dans la chambre de haute pression 5' sont efficacement refroidies par leur passage périodique dans la chambre de basse pression 5, dont la température de régime moyenne est moins élevée et où, d'ail leurs, ces palettes viennent en contact avec l'air atmosphérique y aspiré à sa tempéra ture habituelle, ce qui contribue davantage à refroidir ces palettes.
Or, le régime de température plus modéré de la machine a des répercussions favorables sur la lubrification, la dilatation, le choix de matières et de multiples autres facteurs inter venant dans la construction.
Il est à remarquer que dans l'exemple re présenté, l'étanchéité latérale des chambres de travail 5 -et 5' est assurée par de simples pièces annulaires 63 logées dans les flasques latéraux 3 -du stator et pressées par -des res sorts 64 contre les côtés plats du rotor 1.
L'étanchéité périphérique est suffisam ment assurée par les palettes 7, décalées l'une par rapport à l'autre, de manière qu'au moins deux palettes consécutives séparent l'orifice d'échappement d'une chambre de l'orifice d'admission de l'autre.
Le graissage du compresseur s'effectue également avec l'intervention de la force cen trifuge développée par la rotation du rotor. Dans ce but, l'huile de graissage amener, sous pression dans le conduit 65 par un moyen ad hoc, tel qu'une pompe ou une pression d'air comprimé pouvant être prélevé du débit du compresseur lui-même, passe dans un conduit axial 56 prévu dans l'arbre du rotor, d'où, chassée par la, force centri fuge, elle se dirige par des canaux, tels que les embranchements 57 réalisés dans l'arbre et coïncidant avec des canaux 66 prévus dans le rotor 1. ou par les jeux entre les organe. vers les points à lubrifier.
Les barrettes d'étanchéité 8 sont en outre lubrifiées par des conduits 37, reliés à une source de lubrifiant sous pression et débou chant dans les flasques latéraux 3 du stator en des endroits devant lesquels passent, pen dant la rotation du rotor, les rainures des palettes 7 contenant les barrettes 8, de sorte qu'à chaque tour de rotation, l'huile est in jectée dans ces rainures, d'où, sous l'effet de la force centrifuge, elle est chassée le long desdites barrettes pour venir graisser leurs extrémités et la paroi 9 du stator.
Il va de soi que le compresseur peut com porter un nombre de chambres de travail supérieur à deux, de façon à pouvoir augmen ter le nombre d'étages de compression et, dés lors, le degré de compression final.
De même, chaque étage de compression peut être formé par une série de chambres de capacité égale connectées en parallèle, ce qui permet d'augmenter le débit du compresseur pour un même degré de compression.