<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux pompes rotatives pour fluides gazeux, notamment aux compresseurs d'air ".
L'invention est relative aux pompes rotatives pour fluides gazeux; et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt),mais non exclusivement, parmi ces appareils, les compresseurs d'air.
Elle a pour buta surtout, de rendre ces appa- reils tels qu'ils soient de meilleurs rendements volumé trique et mécanique que certaines pompes dont il sera parlé dans ce qui suit.
Elle consiste,, principalement - et eh même temps qu'à faire comprendre aux appareils du genre en ques- tion, comme pour certaines pompes rotatives pour liquides, un stator et un rotor appliqué et mis en rotation dans le stator et comprenant des cylindres radiaux dans lesquels peuvent coulisser, alternativement dans les deux sens, respectivement des pistons montés autour d'un axe fixe
EMI1.1
parallèle wafidl.rt excentré par rapport à ;
lesdits cylindres se présentant successivement, en passant de l'aspiration au refoulement et du refoulement à l'as-
<Desc/Clms Page number 2>
piration, dans un angle au centre où ils ne communiquent ni avec l'aspiration ni avec le refoulement --, à ne pas réduire, autant que faire sepeut et comme sont obligées de le faire lesdites pompes pour liquides pour leur fonc- tionnement, la valeur de cet angle au centre, mais, au contraire,, à donner à cet angle une valeur relativement grande, ce qui a pour avantage,, très important pour le cas de fluide gazeux, d'augmenter l'étanchéité entre l'aspi- ration et le refoulement, mais pour inconvénient, peu gra- ve dans ledit cas, de malaxer inutilement le fluide ga- zeux aspiré dans chaque cylindre passant dans ledit angle.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui e'uti- lisent de préférence en même temps et dont il sera plue explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrementun certain mode d'application (celui où on l'applique aux compresseurs d'air) et certains modes de réalisation (ceux qui seront- indiqués ci-après) desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments et outils spéciaux propres à leur éta- blisemment,
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide ducomplément de description qui suit ainsi que des dessins schématiques ci- annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2 de ces dessine montrent, res- psctivement en coupe suivant 1-1 fig, 2 et en coupe sui- vant 2-2 fig. 1, un compresseur rotatif d'air établi con- formément à l'invention.
Les fig. 3 ot 4 montrant, respectivement un cou-
<Desc/Clms Page number 3>
ps suivant 3-3 fig. 4 et en coupe suivant 4-4 fig, 3, un autre compresseur d'air établi conformément à l'inven- tion,
Selon l'invention, et plus Spécialement Gel.= celui de ses modes d'application, et ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, es proposant d'établir un compresseur rotatif d'air,, on s'y prend com me suit., ou de façon analogue,
Les fig. 1 et 2 montrent un premier mode de ré- alisation établi comme suit,
On constitue de manière telle, un stator a: qu'il affecte la forme d*une sorte de cuvette intérieurement cylindrique et fermée par un couvercle b:
que soient ménagées, d'une part, dans sa paroi latérale.., deux ouvertures a et a , la première destinée à l'entrée, dans l'appareil, de l'air à comprimer et la seconde à la sortie de l'air une fois comprimé, les axes de cesouvertures faisant un angle d'un peu plus de 90 ; et,, d'autre part, à l'intérieur, deux rigoles a et a , la première dans laquelle débouche l'ouverture af et s'étendant, de part et d'autre de cette ouverture sur des longueursappropriées, en se rétrécissant de plus en plus jusqu'à ses extrémités, et la seconde, opposée diamétralement à la première,partant de l'ouverture a et se rétrécissant également de plus en plus jusqu'à son extrémité;
et que le fond de la cuvette porte extérieure. ment et axialement une protée a1 propre à permettre qu'y puisse tourner l'arbre par lequel on mettra le.rotor en rotation; et que le couvercle b porte., y fixé axialement, c'est-à-dire parallèlement audit arbre,, un axe c péné- trant, d'une quantité appropriée, dans ladite cuvette et décalé,d'une quantitéelle-même appropriée,par rap- port audit arbre.
<Desc/Clms Page number 4>
Et on constitue de manière tells, un rotor ; qu'il soit formé par un cylindre propre à être enfilé dans la cuvette du stator et à tourner dans celle- ci, en frottant d'une façon étanche tant, par sa/périphérie, contre la paroi cylindrique de la cuvette que, par ses fonds, respectivement contre le fond et le couvercle de ladite cuvette, lequel cylindre est muni axialemsnt du
1 susdit arbre de commande , qu'il comprenne, dans un manie plan perpendicu- laire à eon axe, quatre cylindres d en croix, débou- chant, par les unes de leurs extrémités, à l'extérieur et, par leurs autre extrémités, entre eux,
et contenant res- pectiveraent des pistons étanches c articulés chacune sauf l'un d'eux qui y est fixe., à un manchon f susceptible de tourner sur l'axe fixe c. par l'intermédiaire de biellettee et propres à s'appliquer successivement sur la partie cylindrique du stator.
Le tout'étant ainsi constitue, si ledit tout est judicieusement établi -- en particulier si, entre les extrémités correspondantes des rigoles a et a , se trouvent deux portions pleines de la paroi cylindrique du stator sur chacune desquelles puisse reposer largement un piston par toute sa face externe, et en supposant que, lorsque le rotor se trouve, par exemple dans la posi- tion qu'il occupe sur les fig.
1 et 2, et qu'il va tour- ner dans le sens de la flèche concentrique à lui, c'est- à-dire partant de la position pour laquelle le piston e¯ non articulé est appliqué, à l'une de ses fins de course, en partie sur l'une de ces portions pleines de paroi et sur le point d'abandonner la rigole a , le piston e sui- vant (dans le sens de ladite flèche) un peu rentré dans son cylindre et en face à peu près du milieu de la rigole a , le piston e suivant rentre, à son autre fin de cour- se dans son cylindre,, ce dernier se trouvant en partie sur la rigole a qu'il va abandonner et sur l'autre por-
<Desc/Clms Page number 5>
tion pleine de paroi,
et le cylindre du dernier piston e débouchant entièrement dans la rigole a tandis que celui-ci est rentré dans ledit cylindre da la même quan- tité que le piston e¯ opposé --, lorsqu'on fait tourner
1 l'arbre dans le sens de ladite flèche , le rotor se met à tourner dans le même sens en entraînant les pistons e. Le piston e non articulé fait tourner dans le même sens la f autour de l'axe fixe c, manchon qui fait coulisser les différents pistons 0 dans leurs cylin- dres respectifs de façon que chacun d'eux occupe succès- sivsment les positions ci-dessus indiquées, ainsi que les positions intermédiaires.
De sorte que chaque piston partant par exemple de la position qu'occupe sur les fig. 1 et 2 le piston entraîneur ¯, rentre progressivement dans son cylindre jusqu'à sa position symétrique, ayant aspiré, quand le cylindre -s'est montré en face de la rigole a000, de l'air provenant de l'ouverture a0, et cela de plus en plus jus qu'à ce qu'il soit arrive à ladite position symétrique.
A partir de ce moment,, le piston se déplace,, entre les deux rigoles,, et commence à comprimer l'air qu'il a aspiré et cette compression se poursuit pendant tout le temps qu'il met à se déplacer en face de la ri- gole a0000, pour revenir ensuite à sa position primitif ve, l'air ainsi comprime se rendant, en traversant l'ou- verture a00, au point d'utilisation.
Et ainsi de suite quand on continue à faire tourner le rotor dans le même sens; l'écoulement de l'air comprimé étant pour ainsi dire continu si la vitesse im- primée audit rotor est suffisante.
Les fig, 3 et 4 montrent un autre mode de ré- alisation établi comme suit,
On constitue de manière telle,un stator qu'il soit agence comme le stator précédent, c'està-di- re sous forme de cuvette cylindrique, avec couvercle b,
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
portés a. pour le passage de l'arbre raotour di, ouvertures a et a respectivement pour l'entrer de l'air à compri- mer et sortie de l'air uns fois comprimé, rigoles a000
EMI6.2
et aooo et axe fixe ç gxcentr par rapport à l'arbre d.4
Et on constitue, de maninre telle, un rotor d:
quel comme le précédant, il soit formé par un cylindre établi de la même façon dans le stator, dans la
EMI6.3
supposition, qu'on admettra, tout d'abord, que, à l 'SnC01J- tre de ce que montrent les fin. 3 et 4, il frotte,, direc- tsmsnt ou mieux,, par l'intermédiaire d'un roulement à 'oillss9 contre le couvercle :'2. de la cuvette; et qu'il comprenne également deux paires de cy- lindres, en croix:
cette fois indépendante a, dans deux plans parallèles, au contact l'une de l'autre, et contenant pour chaque pairs, respectivement deux pistons l'2. en tandem solidaires entre eux par uns pièce f dans laquelle est reé-. nagée une fenêtre rectangulaire = , ce deux fntl"6J per- pel1d.ioulaire l'une à l'autre., étant telles que,- lorsque le Dotor tourne, puisse se déplacer relativement dans cha- cuse d'elles un couliss9au Iz monté fou sur l'axe fixe j.
Le tout ainsi constitué est tel qus les3 quatre pistons ±, se déplacent successivement, quand le rotor tourne dans le sens de la flèche dessinée à son intérieur
EMI6.4
(fig. 3), de la mms façon que les quatreft pistons %¯ de la disposition précédente et occupant les mêmes positions respectives et successives, cela étant obtenu'par les dé- placements relatifs des fenêtres f0 contre les coulis se aux @
EMI6.5
ca.r-rsspondante h qui remplacent, dans cette disposition, les Mallettes ±¯ de la disposition précédente.
Dans l'une ou l'autre-des dispositions décri- tes, l'étanchéité du rotor entre les racles est avanta,-
EMI6.6
gsussment assurée par des.joints appropriés, chacun d'eux étant, par exemple., formé d'un élément, de segment i in- troduit dans un logement ménagé dans le stator, porté par
EMI6.7
des vis 1 propres à coulisser dans ledit stator,, et edl- licité à s'appliquer, par un ressort k, contre ledit ro-
<Desc/Clms Page number 7>
tor.
En suite de quoi. on obtient des compresseurs de fluides gazeux qui grâce à la distance entre les par- ties pleines du stator comprises entre l'aspiration et le refoulement, distance plus grande que pour lies pompas ro- tatives pour liquidas dont il a été parlé -ci-dessus,, $ et à la course relativement allongée des piétons., par rapport à celle des pistons desdites pompes} pompes pour lesquels les ladite course est très-limitée sous peine d'arrêter le mouvement, attendu que les liquides sont pratiquement in- compressibles -- permettent;, sans organes intermédiaires, soupapes, tiroirs, etc., de comprimer efficacement des fluides gazeux.
De semblables dispositions peuvent trouver de nombreuses applications,, notamment être utilisées pour des pompes à vide, des pompas à pression,, et parti- culièrement pour des compresseurs d'air pour l'alimenta- tion sous pression des moteurs à combustion interne,
Comme il va de soi, et corme il ressort d'ails leurs déjà de ce qui précède , l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses par- ties, ayant plus spécialement été indiqués ci-dessus] el- le en embrasse, au contraire, toutes les variantes$ no- amment celle où, pour chacune des dispositions décrites, on ferait le stator tel,
et de dimensions elles-mêmes telles) qu'il puisse contenir un rotor formé de plusieurs éléments de rotor à quatre pistons chacun, savoir du ro- tor déjà décrit constituant un de ces éléments et d'un ou de plusieurs semblables éléments de rotor, disposés les uns à la suite des autres, montés tous sur, le même axe 0 et orientés de façon que les cylindres d'un élément de rotor soient en quinconce par rapprot à ceux de l'élé- ment de rotor qui le précède ou le suit., On peut obtenir ainsi un compresseur de plus de quatre pistons, en nombre multiple de 4, par exemple de 8, 12.,...pistons;
le star
<Desc/Clms Page number 8>
tor représenté, comme exemple, sur les fig. 3 et 4, qu'on avait supposé, tout d'abord, ne comprendre qu'un groupe de quatre pistone, en comprend en réalisé deux oonati- tuant autant d'éléments de rotor; étant entendu que cha- que élément de rotor peut comprendre un nombre de pistons autre que quatre de un à quatre , ou davantage.
R É S U MÉ.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements made to rotary pumps for gaseous fluids, in particular to air compressors".
The invention relates to rotary pumps for gaseous fluids; and it concerns more especially (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these devices, air compressors.
Its main goal is to make these devices such that they are better volumetric and mechanical yields than certain pumps which will be discussed in what follows.
It consists, mainly - and at the same time, in making the apparatus of the kind in question understand, as for certain rotary pumps for liquids, a stator and a rotor applied and set in rotation in the stator and comprising radial cylinders. in which can slide, alternately in both directions, respectively pistons mounted around a fixed axis
EMI1.1
parallel wafidl.rt offset with respect to;
said cylinders being presented successively, passing from suction to delivery and from delivery to suction
<Desc / Clms Page number 2>
piration, in an angle in the center where they communicate neither with the suction nor with the discharge -, not to be reduced, as far as possible and as the said pumps for liquids are obliged to do for their operation, the value of this angle at the center, but, on the contrary, to give this angle a relatively large value, which has the advantage, very important for the case of gaseous fluid, of increasing the seal between the aspiration ration and delivery, but the drawback, which is not very serious in the said case, of unnecessarily mixing the gaseous fluid sucked into each cylinder passing through said angle.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which preferably use at the same time and which will be explained more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to air compressors) and certain embodiments (those which will be indicated below) of said arrangements; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the devices of the type in question comprising the application of these same provisions, as well as the special elements and tools specific to their establishment,
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows as well as the accompanying schematic drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2 of these drawings show, respectively in section according to 1-1 fig, 2 and in section according to 2-2 fig. 1, a rotary air compressor established in accordance with the invention.
Figs. 3 ot 4 showing, respectively a color
<Desc / Clms Page number 3>
ps following 3-3 fig. 4 and in section along 4-4 fig, 3, another air compressor established in accordance with the invention,
According to the invention, and more specifically Gel. = That of its modes of application, and those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, it is proposed to establish a rotary air compressor, this is done as follows., or analogously,
Figs. 1 and 2 show a first embodiment established as follows,
We constitute in such a way, a stator a: that it takes the form of a kind of internally cylindrical bowl and closed by a cover b:
that are formed, on the one hand, in its side wall .., two openings a and a, the first intended for the entry, into the device, of the air to be compressed and the second for the outlet of the air once compressed, the axes of these openings forming an angle of just over 90; and, on the other hand, inside, two channels a and a, the first into which opens the opening af and extending, on either side of this opening over appropriate lengths, narrowing by more and more until its ends, and the second, diametrically opposite to the first, starting from the opening a and also narrowing more and more until its end;
and that the bottom of the bowl is outside. ment and axially a protée a1 suitable for allowing the shaft to be rotated there by which the rotor will be put into rotation; and that the cover b carries, fixed axially therein, that is to say parallel to said shaft, an axis c penetrating, in an appropriate amount, into said bowl and offset, in an appropriate amount , with respect to said tree.
<Desc / Clms Page number 4>
And we constitute in such a way, a rotor; that it is formed by a cylinder suitable for being inserted into the cup of the stator and to rotate in the latter, rubbing in a sealed manner both, by its / periphery, against the cylindrical wall of the cup and by its bottoms, respectively against the bottom and the cover of said bowl, which cylinder is axially provided with the
1 aforesaid control shaft, which it comprises, in a plane manner perpendicular to its axis, four cylinders d in cross, opening out, by one of their ends, to the outside and, by their other ends, between them,
and containing respectively sealed pistons c articulated each except one of them which is fixed thereto., to a sleeve f capable of rotating on the fixed axis c. by means of connecting rod and suitable for being applied successively to the cylindrical part of the stator.
The whole being thus constitutes, if said whole is judiciously established - in particular if, between the corresponding ends of the channels a and a, there are two solid portions of the cylindrical wall of the stator on each of which a piston can rest widely by any its external face, and assuming that, when the rotor is, for example in the position which it occupies in FIGS.
1 and 2, and that it will rotate in the direction of the arrow concentric with it, that is to say starting from the position for which the non-articulated piston, is applied, to one of its limit switches, partly on one of these solid portions of the wall and on the verge of abandoning the channel a, the next piston e (in the direction of the said arrow) a little retracted into its cylinder and opposite about the middle of the channel a, the next piston e enters, at its other end of stroke in its cylinder, the latter being partly on the channel a which it will give up and on the other por -
<Desc / Clms Page number 5>
full wall,
and the cylinder of the last piston e emerging entirely into the channel a while the latter has entered said cylinder in the same quantity as the opposite piston ē -, when rotating
1 shaft in the direction of said arrow, the rotor begins to rotate in the same direction, driving the pistons e. The non-articulated piston e rotates f around the fixed axis c in the same direction, a sleeve which slides the various pistons 0 in their respective cylinders so that each of them successfully occupies the above positions. above indicated, as well as the intermediate positions.
So that each piston starting for example from the position occupied in FIGS. 1 and 2 the driving piston ¯, gradually enters its cylinder up to its symmetrical position, having sucked, when the cylinder-has shown itself opposite the channel a000, air coming from the opening a0, and this more and more until it has reached said symmetrical position.
From this moment, the piston moves ,, between the two channels ,, and begins to compress the air that it has sucked in and this compression continues throughout the time it takes to move in front of the ridge a0000, to then return to its original position ve, the air thus compressed, passing through the opening a00, to the point of use.
And so on when we keep turning the rotor in the same direction; the flow of compressed air being so to speak continuous if the speed imparted to said rotor is sufficient.
Figs, 3 and 4 show another embodiment established as follows,
A stator is formed in such a way that it is arranged like the previous stator, that is to say in the form of a cylindrical bowl, with cover b,
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
worn a. for the passage of the raotour di shaft, openings a and a respectively for the inlet of the air to be compressed and the outlet of the air once compressed, channels a000
EMI6.2
and aooo and fixed axis ç gxcentr with respect to the shaft d.4
And we constitute, in such a way, a rotor d:
which like the preceding one, it is formed by a cylinder established in the same way in the stator, in the
EMI6.3
supposition, that we will admit, first of all, that, at the SnC01J- be of what the ends show. 3 and 4, it rubs ,, direc- tsmsnt or better ,, by means of a bearing with 'oillss9 against the cover:' 2. from the bowl; and that it also include two pairs of cylinders, crosswise:
this time independent a, in two parallel planes, in contact with each other, and containing for each pair, respectively two pistons l'2. in tandem integral with each other by a part f in which is re-. swam a rectangular window =, these two fntl "6J per- pel1d.ioulaire to each other., being such that, - when the Dotor turns, can move relatively in each of them a slide mounted Iz idler on the fixed axis j.
The whole thus constituted is such that the 3 four pistons ±, move successively, when the rotor turns in the direction of the arrow drawn inside it.
EMI6.4
(fig. 3), in the same way that the fourft pistons% ¯ of the previous arrangement and occupying the same respective and successive positions, this being obtained by the relative displacements of the windows f0 against the grouts at the @
EMI6.5
ca.r-rsspondante h which replace, in this arrangement, the Cases ± ¯ of the previous arrangement.
In one or the other of the described arrangements, the sealing of the rotor between the doctor blades is before, -
EMI6.6
gsussment ensured by appropriate des.joints, each of them being, for example., formed of an element, of segment i inserted in a housing formed in the stator, carried by
EMI6.7
screws 1 suitable for sliding in said stator ,, and allowed to apply, by a spring k, against said roller
<Desc / Clms Page number 7>
tor.
Following what. gaseous fluid compressors are obtained which, thanks to the distance between the solid parts of the stator included between the suction and the discharge, a greater distance than for rotative pumpas for liquidas mentioned above. ,, $ and the relatively elongated stroke of the pedestrians., compared to that of the pistons of said pumps} pumps for which the said stroke is very limited on pain of stopping the movement, since the liquids are practically incompressible - - allow ;, without intermediate parts, valves, drawers, etc., to compress gaseous fluids efficiently.
Similar arrangements can find numerous applications, in particular be used for vacuum pumps, pressure pumps, and in particular for air compressors for the pressure supply of internal combustion engines,
As goes without saying, and as it emerges from all theirs already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various by - ties, having been more especially indicated above] it embraces, on the contrary, all the variants $ no- am the one where, for each of the described arrangements, the stator would be made as,
and of dimensions themselves such that it can contain a rotor formed of several rotor elements with four pistons each, namely the rotor already described constituting one of these elements and one or more similar rotor elements, arranged one after the other, all mounted on the same axis 0 and oriented so that the cylinders of a rotor element are staggered in relation to those of the rotor element which precedes it or follows., It is thus possible to obtain a compressor with more than four pistons, in a number of multiple of 4, for example 8, 12., ... pistons;
the star
<Desc / Clms Page number 8>
tor shown, as an example, in FIGS. 3 and 4, which we had supposed, first of all, to include only a group of four pistons, comprises in realized two oonati- tating as many rotor elements; it being understood that each rotor element may include a number of pistons other than four from one to four, or more.
ABSTRACT.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.