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"P.ERFECTI1'N'EDTTS AUX POUPES ROTATIVES ET APPAREILS ANALOGUES
Cette invention a pour objet des perfectionnements aux pompes et aux autres appareils commandes par du fluide ou déterminant le mouvement d'un fluide et concerne les appareils de ce type qui comportent des éléments excentri- ques en combinaison avec des palettes ou organes équiva- lents.
La présente invention a pour objet d'augmenter l'efficacité et la durée des appareils de ce genre et de les perfectionner généralement.
Une des caractéristiques de l'invention concerne les moyens qu'elle comporte pour isoler les systèmes d'ad-
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mission et d'échappement de l'appareil. On réalise cette partie de 1* invention comme il sera décrit ci-après plus particulièrement ,en prévoyant un joint superficiel entre des surfaces cylindriques disposées excentriquement l'une par rapport à l'autre.
Ce joint superficiel peut exister entre la surface interne d'un cylindre fixe et la surface externe d'un organe rotatif disposé excentriquement dans l'organe fixe: ; et l'on peut pour établir ce joint. usiner une partie de la circonférence de la surface cylindrique interne suivant un rayon ayant comme centre le centre de l'organe excentri- que.
L'organe excentrique interne peut porter à des intervalles de sa circonférence une série d'organes rotatifs qui coopèrent avec des palettes radiales montées pour pivoter en un point médian de l'appareil ces palettes pouvant ainsi à la fois coulisser et tourner par rapport à l'organe excen- trique.
A leur extrémité externe ,les palettes sont dispo- sées de façon étanche au fluide par rapport à la surface interne du cylindre fixe , mais dans la zone de la susdite partie usinée excentriquement de la surface interne , la disposition peut être telle que les extrémités externes des palettes soient tirées à l'intérieur de la périphérie de l'organe excentrique ,de sorte que ,dans cette zone ,le joint étanche au fluide ,au lieu d'être établi par les palettes ,est établi par la surface concentrique contiguë se rapportant à l'organe excentrique et le cylindre fixe.
L'organe excentrique avec lequel les palettes @ coopèrent peut être constitué par un tambour muni @ à chacune de ses extrémités d'une paroi transversale de laquelle part un prolongement tubulaire. Les deux prolon- gements tubulaires sont montés pour tourner dans l'enveloppe
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et renferment un arbre qui passe entièrement à travers le tambour et les deux prolongements ,de telle sorte qu'il peut être supporté par l'enveloppe à l'extérieur des ex- trémités externes desdits prolongements.
Les palettes peuvent être accouplées intérieurement avec l'arbre mentionné en dernier lieu de façon pivotante ou librement afin qu'elles {soient actionnées page cet arbre' ou qu'elles actionnent cet arbre. Toutefois ,à titre de variante les palettes peuvent être munies à leur extrémité interne d'un bossage embrassant l'arbre central de telle sorte qu'il n'existe aucune liaison motrice entre eux.
La liaison de réception ou de transmission de force motrice peut se rapporter à l'organe excentrique dont l'une ou chacune des extrémités peut être convenablement prolon- gée à cet effet pour recevoir ou transmettre l'énergie.
Pour mieux faire comprendre l'invention et facili- ter sa mise en pratique on la décrira ci-après en se réfé- rant aux dessins annexés dans lesquels
Fig. 1 est une coupe verticale d'une pompe établie suivant l'invention le plan de coupe étant indiqué par la ligne 1-2 de fig. 2.
Fig. 2 est une vue en bout avec coupe verticale partielle de la pompe de fig. 1 le plan de coupe étant indiqué par la ligne 3-4 de fig. 1.
Fig. 3 est une coupe verticale analogue à la fig. 1 et représente une variante le plan de coupe étant indiqué par la ligne 5-6 de fige 4.
Fig. 4 est une vue en bout de la construction de fige 3 certaines pièces n'étant pas représentées.
Dans une forme de réalisation commode de l'inven- tion , telle que'celle représentée dans les fige. 1 et 2 et appliquée à une pompe ,on fait usage d'une boite ou enve- loppe cylindrique fixe composée d'un tambour a obturé d'une
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façon permanente à l'une de ses extrémités ,monté sur un socle convenable ± et muni d'un obturateur détachable d à son autre extrémité le tambour et l'obturateur d, étant munis de prolongement1d8 support e, f destinés à supporter des douilles g, h qui sont munies de brides i, j disposées à l'intérieur de la boîte a et reliées entre elles par des pièces d'espacement 3. fixées à l'aide de vis m. Entre les pièces d'espacement 1 sont montés des organes rotatifs n.
Les pièces rotatives n sont supportées dans les pièces d'espacement 1 et à travers ces pièces rotatives coulissent des palettes on, La surface de travail interne p de la
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) boîte a est excentrique par rapport au système interne g , /susmenM h t ï : * d. qu'on peut appeler "porte-tourillons" , tionné lequel système est monté dans les paliers de la boite fixe et porte les organes rotatifs n, dans lesquels coulis- sent les palettes o.
Aux extrémités externes des prolongements de la boite sont fixés des obturateurs q, r munis de roulements s, t destinés à supporter un arbre u qui est concentrique à la surface interne de la boîte a. Chaque palette 2. peut pivoter excentriquement en y. sur l'arbre u mais , si on le désire ,et comme représenté , une des palettes (désignée par w) peut être fixée rigidement à l'arbre u et disposée radialement par rapport à lui.
On a représenté dans la fig. 1 une pièce en forme de bobine x entre les brides de laquelle des parties de largeur réduite des palettes o sont reçues ,ces brides pouvant présenter des ouvertures propres à recevoir la partie interne de la palette fixe de façon que celle-ci soit fixée par rapport à la bobine de la manière désirée.
Tout moyen approprié peut être prévu pour fixer la bobine à l'arbre u.
Dans la zone comprise entre les lumières d'admission
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%et d'échappement 6 , 7 de la chambre de pompe ,laquelle zone peut représenter un arc correspondant sensiblement à celui compris entre les extrémités externes de deux palet- tes adjacentes ,la surface interne 8 de la chambre!. ou d'un élément distinct couve@ incorporé à l'intérieur de cette chambre est usinée suivant un arc de cercle de même centre que le porte-tourillons Les parties L du porte-tourillons existant entre les tourillons successifs sont ainsi mises à même de constituer le joint superficiel avec la partie usinée relativement fixe 8.
9, 10 représentent des pièces de remplissage dis- posées autour de l'arbre u de chaque côté des palettes ,ces pièces s'adaptant extérieurement aux prolongements tubulai- res g, h du porte-tourillons et intérieurement à l'arbre u.
Autour des prolongements tubulaires g,h et à l'intérieur des supports e, f faisant partie de la boîte fixe on peut prévoir des chambres annulaires 11 , 12 destinées à recevoir le fluide s'échappant sous forme de fuite de l'intérieur de la pompe. On peut prévoir un dispositif permettant de retirer le fluide du système à basse pression de l'appareil par l'action de la pompe elle-même*
Les figs. 3 et 4 représentant une forme de réalisa- tion de l'invention dans le cas où le porte-tourillons interne est destiné à communiquer un mouvement aux palettes ou à en recevoir un mouvement.
Dans cette forme de réali- sation le bâti est muni d'un piédestal 13 qui porte une des extrémités de l'arbre fixe 14 dont l'autre extrémité est montée dans une plaque extrême 15 d'une enveloppe 16 qui constitue un des supports du porte-tourillons composé de la douille ou prolongement 17et du tambour 18 obturé par une plaque d'extrémité 19 munie d'un prolongement 20, les prolongements ou douilles 20 et 17 étant montés dans des roulements 121 ,122 du corps fixe et étant munis in-
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térieurement de pièces de remplissage 23, 24 entourant l'arbre 14. 119 désigne les palettes qui ,intérieurement , ont la forme d*un T renversé à la fois en vue de face et en vue de profil.
Ces diverses palettes sont maintenues en position collectivement par des anneaux de section en L
20 placée un de chaque cote et disposés de façon à permettre aux palettes d'osciller légèrement pour permettre le mouve- ment des dites palettes dans les tourillons 21 ; 22 désigne un élément de la surface interne de l'enveloppe , lequel élément est concentrique aux surfaces externes des parties du tambour 18 comprises entre les tourillons ,de sorte que le joint assurant l'étanchéité est établi entre les lumières d'admission et d'échappement 23 et 24. 25 désigne une roue dentée par laquelle la force motrice peut être communiquée au tambour porte-tourillons 18 ou en être reçue.
On remarquera que l'arbre fixe 14 et les pièces 23 , 24 fixés à cet arbre constituent un arbre composé muni d'une partie excentrique rétrécie. A titre de variante , la dispo- sition peut être telle que cette partie excentrique possède un diamètre plus grand que le diamètre de l'arbre.
Dans la disposition représentée , de même que dans la variante décrite en dernier lieu ,la partie excentrique peut , à titre de variante ,être entourée par un coussinet servant à supporter les diverses palettes. Chaque palette peut dans cette forme de réalisation ,comporter une ou plusieurs parties embrassant le coussinet de façon que les diverses palettes puissent effectuer une rotation indivi- duelle autour du coussinet celui-ci étant lui-même capable de tourner par rapport à l'arbre. On obtient ainsi un support à grande vitesse entre le coussinet et l'arbre et un support à faible vitesse entre le coussinet et les palet- tes.
Si on le désire ,une des palettes peut être fixée ri- gidement au coussinet de façon qu'elle puisse se comporter
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d'une manière analogue à celle décrite relativement à la palette fixe de la forme de réalisation décrite en premier lieu. Toutefois que l'on ait ou non recours à cet artifice on remarquera qu'en raison du fait que la péri- phérie du coussinet est concentrique à la surface interne de l'enveloppe , les extrémités des palettes peuvent être éta- blies suivant un arc correspondant à la surface de l'envelop- pe .
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"P.ERFECTI1'N'EDTTS TO ROTARY DOLLARS AND SIMILAR APPARATUS
This invention relates to improvements in pumps and other apparatus controlled by fluid or determining the movement of a fluid and relates to apparatus of this type which have eccentric elements in combination with vanes or equivalent members.
The object of the present invention is to increase the efficiency and duration of apparatus of this type and to improve them generally.
One of the characteristics of the invention relates to the means that it comprises for isolating the ad-
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mission and escape of the device. This part of the invention is carried out as will be described hereinafter more particularly, by providing a surface seal between cylindrical surfaces disposed eccentrically with respect to each other.
This superficial seal may exist between the internal surface of a fixed cylinder and the external surface of a rotating member disposed eccentrically in the fixed member:; and one can to establish this seal. machining part of the circumference of the internal cylindrical surface along a radius having as its center the center of the eccentric member.
The internal eccentric member may carry at intervals of its circumference a series of rotating members which cooperate with radial paddles mounted to pivot at a midpoint of the apparatus, these paddles thus being able to both slide and rotate relative to the device. eccentric organ.
At their outer end, the vanes are disposed in a fluid-tight manner with respect to the internal surface of the fixed cylinder, but in the area of the aforesaid part machined eccentrically from the internal surface, the arrangement may be such that the outer ends paddles are drawn inside the periphery of the eccentric member, so that in this area the fluid tight seal, instead of being established by the paddles, is established by the adjoining concentric surface relating to the eccentric member and the fixed cylinder.
The eccentric member with which the pallets @ cooperate may be constituted by a drum provided @ at each of its ends with a transverse wall from which a tubular extension starts. The two tubular extensions are mounted to rotate in the casing
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and contain a shaft which passes entirely through the drum and the two extensions, so that it can be supported by the casing outside the outer ends of said extensions.
The paddles can be coupled internally with the last mentioned shaft pivotally or freely so that they are actuated by this shaft or that they actuate this shaft. However, as a variant, the vanes may be provided at their internal end with a boss embracing the central shaft so that there is no driving connection between them.
The motive force reception or transmission link may relate to the eccentric member, one or each of the ends of which may be suitably extended for this purpose to receive or transmit the energy.
To better understand the invention and to facilitate its practice, it will be described below with reference to the accompanying drawings in which
Fig. 1 is a vertical section of a pump established according to the invention, the sectional plane being indicated by line 1-2 of FIG. 2.
Fig. 2 is an end view with partial vertical section of the pump of FIG. 1 the sectional plane being indicated by line 3-4 of FIG. 1.
Fig. 3 is a vertical section similar to FIG. 1 and represents a variant the sectional plane being indicated by line 5-6 of fig 4.
Fig. 4 is an end view of the construction of fig 3, certain parts not being shown.
In a convenient embodiment of the invention, as shown in the figures. 1 and 2 and applied to a pump, use is made of a fixed cylindrical box or casing made up of a drum sealed with a
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permanently at one of its ends, mounted on a suitable base ± and provided with a detachable shutter d at its other end the drum and shutter d, being provided with an extension 1d8 support e, f intended to support bushings g , h which are fitted with flanges i, j arranged inside the box a and interconnected by spacers 3. fixed with screws m. Between the spacers 1 are mounted rotating members n.
The rotating parts n are supported in the spacers 1 and through these rotating parts slide pallets on, The internal working surface p of the
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) box a is eccentric with respect to the internal system g, / susmenM h t ï: * d. that we can call "journal carriers", which system is mounted in the bearings of the fixed gearbox and carries the rotating members n, in which the pallets o slide.
At the outer ends of the extensions of the box are fixed shutters q, r provided with bearings s, t intended to support a shaft u which is concentric with the internal surface of the box a. Each pallet 2. can pivot eccentrically in y. on the shaft u but, if desired, and as shown, one of the vanes (designated by w) can be rigidly fixed to the shaft u and disposed radially with respect to it.
There is shown in FIG. 1 a part in the form of a coil x between the flanges of which parts of reduced width of the pallets o are received, these flanges possibly having openings suitable for receiving the internal part of the fixed pallet so that the latter is fixed relative to to the spool as desired.
Any suitable means can be provided to fix the coil to the shaft u.
In the area between the intake ports
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% and exhaust 6, 7 of the pump chamber, which zone may represent an arc corresponding substantially to that between the outer ends of two adjacent pallets, the inner surface 8 of the chamber !. or of a separate incubator element incorporated inside this chamber is machined along an arc of a circle with the same center as the journal holder The parts L of the journal holder existing between the successive journals are thus put in a position to constitute the surface seal with the relatively fixed machined part 8.
9, 10 show filling pieces arranged around the shaft u on each side of the pallets, these pieces fitting outwardly to the tubular extensions g, h of the journal holder and internally to the shaft u.
Around the tubular extensions g, h and inside the supports e, f forming part of the fixed box, annular chambers 11, 12 intended to receive the fluid escaping in the form of a leak from the inside of the box can be provided. pump. A device can be provided for removing the fluid from the low pressure system of the device by the action of the pump itself *
Figs. 3 and 4 showing an embodiment of the invention in the case where the internal journal holder is intended to impart movement to or to receive movement from the pallets.
In this embodiment, the frame is provided with a pedestal 13 which carries one end of the fixed shaft 14, the other end of which is mounted in an end plate 15 of a casing 16 which constitutes one of the supports of the. journal holder composed of the sleeve or extension 17 and the drum 18 closed by an end plate 19 provided with an extension 20, the extensions or sleeves 20 and 17 being mounted in bearings 121, 122 of the fixed body and being fitted in -
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Inwardly, the filling pieces 23, 24 surrounding the shaft 14. 119 denote the pallets which, internally, have the shape of an inverted T both in front view and in profile view.
These various pallets are held in position collectively by L-section rings
20 placed one on each side and arranged so as to allow the paddles to oscillate slightly to allow movement of said paddles in the journals 21; 22 denotes a member of the inner surface of the casing, which member is concentric with the outer surfaces of the parts of the drum 18 between the journals, so that the seal providing the seal is established between the inlet and outlet ports. exhaust 23 and 24. 25 designates a toothed wheel by which the driving force can be communicated to the journal holder drum 18 or be received therefrom.
It will be noted that the fixed shaft 14 and the parts 23, 24 attached to this shaft constitute a compound shaft provided with a narrowed eccentric part. As a variant, the arrangement may be such that this eccentric part has a diameter greater than the diameter of the shaft.
In the arrangement shown, as well as in the variant described last, the eccentric part may, as a variant, be surrounded by a pad serving to support the various pallets. Each pallet may in this embodiment have one or more parts embracing the bushing so that the various pallets can perform an individual rotation around the bushing, the latter itself being able to rotate relative to the shaft. This provides high speed support between the bushing and the shaft and low speed support between the bushing and the pallets.
If desired, one of the paddles can be securely attached to the pad so that it can behave
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in a manner analogous to that described with respect to the fixed pallet of the embodiment described first. However, whether or not this device is used, it will be noted that due to the fact that the periphery of the bearing is concentric with the internal surface of the casing, the ends of the pallets can be established in an arc. corresponding to the surface of the envelope.