Machine rotative volumétrique à liquide. La présente invention a pour objet une ir:aehine rotative volumétrique à liquide, qui peut être une pompe ou un moteur, compre nant au moins un groupe de rotors décalés ngulairement et tournant chacun dans une chambre d'un stator, la surface périphérique tic chaque rotor et la.
surface périphérique de la chambre correspondante délimitant entre elles au moins un espace qu'au moins un cou lisseau monté dans une fente radiale partage en deux cellules de volume variable durant une partie au moins de chaque tour de rotor, le tout. de manière qu'il 5 ait constamment au moins une cellule dont le volume diminue en communication avec un conduit d'évacuation et. au moins une cellule dont.
le volume auâ mente en communication avec un eonduit d'admission, machine caractérisée en ce que les profils des surfaces périphériques des rotors et des chambres, et le calage des rotors sont tels que la variation instantanée du vo lume variable total communiquant avec le conduit d'évaeuation, respectivement avec le conduit d'admission reste constante au cours Cie la rotation simultanée à. vitesse uniforme (les rotors.
Cette machine, fonctionnant comme pompe pourrait, par exemple, être utilisée pour la commande hydraulique d'une machine textile ou d'une machine à meuler de préci sion, cas dans lesquels la. caractéristique de débit constant présente -un avantage impor tant.
On a. représenté, à titre d'exemple, au dessin, deux formes d'exécution de la machine selon l'invention. Les fig. 1 à 6 représentent une première forme d'exécution constituée par une pompe; les fig. 1, 4 et 5 sont des coupes longitudinales de la pompe suivant les plans I-Ï, IV-IV, V-V de la fig:
2, tandis que les fig. 2 et 3 sont des coupes suivant les plans II-II et III-III de la fig. 1 et que la fig. 6 est une vue de face de l'un des deux rotors identiques.
La fig. 7 est un graphique indiquant la caractéristique du débit du fluide refoulé au moyen de la pompe représentée en fig. 1 à 6. Les fig. 8 à 13 représentent la deuxième forme d'exécution, également constituée par une pompe: la fig. 8 est une coupe longitudinale de cette pompe, les fig. 9, 10, 11 et 12 sont des coupes suivant les plaies IX-IX, X-X, XI-XI, XII-XII de la fig. 8. La fig. 13 est une vue de face de l'un des quatre rotors identiques.
La fig. 14 est un graphique don- i:ant. la caractéristique du débit obtenu. au moyen de la pompe des fig. 8 à 13.
Sur les différentes figures, les mêmes chif fres de référence désignent les mêmes organes ou des organes analogues.
Dans chaque forme d'exécution représen tée, 1 désigne l'arbre tourillonnant dans leg carters d'extrémité 2 et 3 du stator et sur lequel sont. calés des rotors semblabels 4 présentant un profil spécial décrit avec plus de détail ci-après, ces rotors étant, entourés par les éléments de stator 5 écarté; l'un de l'autre par un ou des disques d'espacement 6 et maintenus entre les carters d'extrémité. Les carters d'extrémité comportent. des dis ques 7 et le carter 2 une garniture d'étan chéité 8 pour l'arbre 1.
Les organes repré sentés sont maintenus assemblés par les bou lons 9, représentés dans les vues en coupe transversable mais supprimés pour plus de clarté dans les vues en coupe longitudinale. Ces boulons 9 transversent des ouvertures ménagées dans les carters d'extrémité 2-3, dans les disques 7, dans les éléments de stator 5 et dans le ou les disques d'espacement 6. L'alésage de chaque élément de stator 5 est de forme cylindrique circulaire, de sorte que chaque rotor tourne dans une chambre de section droite circulaire.
Dans la pompe des fig. 1 à 6, chacun des deux éléments de stator 5 comporte deux coulisseaux se faisant face en 10 et suspecti- bles de coulisser .dans des fentes radiales dia métralement opposées 11 de cet élément de stator et présentant chacun une rainure 12 dans sa face arrière. Ces coulisseaux s'ap puient constamment sur la surface périphéri que du rotor correspondant 4 sous l'action de la pression du liquide agissant sur leurs ex trémité extérieures par les rainures 12, avec l'aide éventuelle de ressorts, non représentés.
Comme on le voit clairement dans les vues en coupe transversable, le contour de la sec tion droite de chaque rotor est tel que ce rotor délimite avec la paroi de l'alésage de son élé- dent de stator deux espaces vides opposés s'étendant sur une partie de la circonférence.
Un canal d'admission du liquide 13 (fig. 2 et 4) est pratiqué suivant un diamètre du carter d'extrémité 3 et communique avec deux séries de canaux alignés et ménagés dans ce carter d'extrémité 3, dans le dis que correspondant 7, dans les éléments de stator 5 et dans le disque d'espacement 6, cet alignement de canaux formant ainsi deux admissions 14 pour le liquide, dis posées en des points opposés et dont chacune s'ouvre par des lumières radiales dans les alésages des éléments de stator 5 en avant des coulisseaux dans le sens (le la rotation de l'arbre 1.
Un canal d'évacuation du liquide est disposé diamétralement. dans le carter d'ex trémité 3 (fig. 2 et 5), ce canal communiquant avec deux passages opposés pour l'évacuation du liquide, comme représenté en 16, ces der niers passages s'ouvrant chacun par des lu mières radiales clans les alésages des éléments de stator 5 à l'arrière des coulisseaux.
Les deux rotors 4 sont décalés de 901, sur l'arbre 1.
On comprendra. que du moment. que cha que rotor 4 coopère avec deux coulisseaux 10 dont chacun est disposé entre une lumière d'admission de liquide et. une lumière d'éva cuation de liquide, il se forme deux capacités de refoulement identiques et deux capacités d'aspiration également identiques dans chaque stator, chaque capacité étant balayée deux fois pour chaque tour du rotor. Une telle dispo sition présente l'âvantage d'assurer automa tiquement l'équilibre hydraulique entre les rotors et l'arbre d'entraînement.
Le contour de la section droite de chaque rotor 4 comprend deux ares de cercle dia métralement opposés caca (fig. 6) s'étendant chacun sur 60 , et dont le rayon est égal au rayon de l'alésage de l'élément de stator 5. et deux ares de cercle diamétralement oppo sés b-b s'étendant. chacun sur 60 , et dont le rayon est moindre que celui des ares de cercle a-a, Les cordes de la deuxième paire d'arcs sont. disposées à 90 des cordes de la première paire.
Ces ares de cercle sont. rac cordés l'un à l'autre par des tronçons de cour bes tels que chaque coulisseau 10, passant de l'arc de cercle présentant un rayon donné à l'arc de cercle voisin présentant l'autre rayon, est amené à coulisser dans son évidement radial d'abord avec une accélération positive donnée, variant de la même façon pour tous les trongons, et qui peut être constante par exem ple, jusqu'à ce que le coulisseau ait atteint le point milieu entre les deux arcs de cercle cou- sidérés, et ensuite avec une accélération néga tive, donnée, variant de la. même façon pour tous les tronçons, jusqu'au moment. où le cou- lisseau atteint le second arc de cercle.
Il résulte de ceci qu'il y a toujours au moins deux cellules dont le volume diminue en com munication avec le canal 15 et au moins deux cellules dont le volume augmente en commu nication avec le canal 13. Il est facile de voir que dans ces conditions le débit instantané composé obtenu par la rotation des deux rotors complémentaires de la pompe sera cons tant. Ce débit ou ce déplacement apparait en fig. 7 sur laquelle on a porté les débits en ordonnées et le mouvement angulaire du rotor en abscisses. On voit qu'à chaque instant le débit composé ainsi obtenu est représenté par une ligne droite.
Autrement dit, la somme des ordonnées quelle que soit la valeur de l'abs- eisse est une constante.
La pompe à quatre rotors des fig. 8 à 13 est d'une manière générale semblable dans sa constitution à la pompe à deux rotors déjà décrite. Toutefois, l'ensemble des éléments de stator 5 et des disques d'espacement 6 est.
entouré par un manchon 6u et les éléments de stator 5, dont les alésages cylindriques sont de section circulaire présentent des rainures périphériques d'évacuation 16a communi Muant, d'une part, par les ouvertures radiales 16b avec les chambres dans lesquelles tournent les rotons 4 (fig. 9 à 12) et, d'autre part, avec les conduits d'évacuation 16.
Chaque rotor 4 est. à simple effet: et c'est pourquoi il n'est prévu qu'un coulisseau 10 pour chaque rotor, ce coulisseau coulissant dans une fente radiale de l'élément 5 correspondant et étant poussé contre le rotor par la pression du liquide et un ressort, comme précédemment. Le canal su périeur d'admission 14 (fig. 8 et 10) commu nique avec la première et la troisième cham bre du stator seulement (fig. 9 et 11) tandis que le canal d'admission inférieur 14 (fig. 8) communique avec la deuxième et la quatrième chambre du stator (fig. 6 et. 12).
Chaque chambre du stator est ainsi pourvue d'une lumière d'admission et d'une lumière de re foulement disposées de part et d'autre du coulisseau correspondant. Les rotors 4 sont décalés chacun de 180 par rapport à son voisin. Les quatre coulisseaiLx sont également décalés de 180 de l'un au suivant.
Le contour de la section droite de chaque rotor 4 comprend deux arcs de cercle diamé tralement opposés a-b (fig. 13) s'étendant chacun sur 90 dont l'un a un rayon égal à celui de la paroi de la chambre correspon dante et dont l'autre a un rayon plus petit.
Ces arcs de cercle sont raccordés l'un à l'autre par des tronçons de courbe c--c tels que cha que coulisseau 10 passant de l'arc de cercle présentant un premier rayon à l'arc de cercle présentant l'autre rayon soit obligé de se déplacer dans sa fente radiale d'abord avec une accélération positive qui peut être cons tante le cas échéant, jusqu'à ce qu'il arrive au point milieu entre les deux arcs de cercle, après quoi l'accélération devient négative avec une valeur absolue égale à celle qu'elle avait précédemment.
Il est facile de voir qu'à tout moment il y a. au moins deux cellules dont le volume diminue en communication avec l'évacuation et au moins deux cellules dont le volume augmente en communication avec l'admission. Dans ces conditions, le débit ins tantané combiné des quatre rotors de la pompe sera constant. On a figuré ce débit .en fig. 14 d'où il apparaît qu'à tout moment le débit total est représenté par une ligne droite, la somme des ordonnées pour toutes valeurs des abscisses étant une constante.
Dans une autre forme d'exécution, les rotors pourraient être circulaires et porter les cou- lisseaux, les parois périphériques des cham bres du stator recevant alors une forme ana logue à celle décrite ci-dessus pour assurer à tout moment un débit total uniforme.