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Maohine à pistons rotatifs.
La, présente invention se rapporte à une machine à pis - tons rotatifs pouvant être employée, en particulier, comme pompe et 'compresseur et possédant un tambour qui tourne dans une enveloppe cylindrique, excentriquement à celle-ci, et forme une chambre de travail en forme de croissant dans la - quelle agissent des pistons à ailettes rotatifs dirigés radialement.
La présente invention apporte un système fondamentale - ment nouveau pour la construction de machines à pistons rotatifs comportant des pistons radiaux à ailettes et un tambour excentrique, du fait que les pistons à ailettes sont reliés en un ensemble rigide à un arbre tournant concentri - quement à l'enveloppe cylindrique de la machine et que cet arbre sert directement d'axe moteur ou commandé, tandis que le tambour excentrique tourne indépendamment de ce dernier et est entrafné par les pistons à ailettes par lesquels il est attaqué.
L'invention peut encore être modifiée en ce sens qu'on obtient une simplification de la construction et une plus grande sûreté de service par un nouveau mode de réalisation
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du montage et de la commande du corps d'ensemble formé par les pistons, les disques-supports et l'arbre, ainsi que du tambour excentrique, du fait que le tambour excentrique est disposé de manière à tourner librement autour d'un axe fixe partant latéralement de l'enveloppe d.e la machine et que le corps d'ensemble comprenant les pistons à ailettes et les disques-supports n'est pas pourvu d'un arbre traversant, mais bien, d'un côté, d'un tronçon d'arbre représentant 1' axe moteur ou commandé et, de l'autre côté, d'un prolonge - ment cylindrique entourant librement l'axe-support du tam - bour.
. L'invention est encore caractérisée par le fait que l' arbre formant un élément de l'équipage rigide est disposé intérieurement dans un premier roulement à billes, tandis que le disque latéral opposé à cet arbre et pourvu d'un collet saillant est disposé extérieurement sur un second roulement à billes, à l'intérieur duquel se trouve l'axe excentrique qui porte le tambour, de telle sorte qu'il ne faut pas d'autres paliers pour le corps d'ensemble.
Le dessin ci-joint représente trois exemples d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig.l est une coupe longitudinale d'une forme d'exé - cution.
La fig.2 est une coupe transversale suivant la ligne A-A de la fig.l.
La fig.3 montre une seconde forme d'exécution en coupe longitudinale.
La fig. 4 est une coupe transversale suivant la ligne B-B de la fig.3.
La fig. 5 est une coupe longitudinale d'un compresseur convenant pour, la haute pression.
La fig.6 est une coupe transversale suivant la ligne C-C de la fig.5.
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La fig.7 est une vue de face de l'un des disques laté - raux.
La fig.8 est une vue de face de l'autre disque latéral.
Dans les figs.l et 2, 1 désigne l'enveloppe cylindrique fermée, des deux côtés, par les boucliers 2 et 3 vissés à cette dernière de la manière habituelle. Dans les boucliers 2 et 3 tourne, par l'intermédiaire des roulements à billes 4 et 5, l'arbre 6 sur lequel sont calés les deux disques 7 et 8. Les disques 7 et 8 portent extérieurement les pistons à ailettes 9 disposés radialement et reliés à ces disques par des boulons 10. Excentriquement à l'arbre 6 est disposé 'le tambour 11 relié, au moyen des chevilles 12, aux anneaux 13 qui tournent excentriquement à l'arbre 6 sur des saillies intérieures des boucliers 2 et 3 et guident le tambour 11.
Les pistons 9 ont une section à peu près en forme de double T et s'appliquent étroitement, par leur partie élargie ex - térieure 9' , contre la paroi intéri-eure de l'enveloppe cy - lindrique 1, tandis que leurs parties élargies intérieures 9" s'engagent dans des évidements 14 du tambour 11, lesquels possèdent une forme ovqle. Les chevilles de guidage 12 du tambour 11 traversent des disques 15 qui peuvent tourner dans des trous correspondants des disques 7 et 8 portant les pistons et sont empêchés de sortir des disques 7 et 8 par un collet intérieur débordant.
Lors de l'entrée de l'agent à transporter, par exemple de l'air, par l'orifice d'admission 16 et de la commande de l'arbre 6 par la poulie à courroie 17, il se produit une aspiration dans la chambre 18 comprise entre deux pistons 9 (fig.2) lorsque la machine tourne dans le sens de la flèche 19. La fermeture étanche de cette chambre s'obtient du fait que les pistons 9 qui la limitent entraînent le tambour 11 dans leur rotation et s'appuient étroitement, par conséquent, contre la surface de limitation des évidements du tambour
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dans lesquels ils s'engagent, et ce suivant une surface ou tout au moins suivant deux lignes, comme le fait voir la fig.
2. De cette manière, tous les pistons 9 coopèrent avec les évidements 14, dans la rotation de la machine, en assurant la fermeture étanche des chambres de travail. Lors du passa - ge de la chambre 18 aux chambres 20 et 21 a lieu la compres - sion, du fait que l'espace compris entre deux pistons dimi - nue vers l'orifice de sortie 22. Le tambour 11 peut suivre sans difficulté le mouvement des pistons 9, étant donné qu'il peut, par suite de la faculté de rotation des petits disques 15 dans les disques-supports 7 et 8, exécuter le mouvement relatif nécessaire par rapport aux disques-supports.
Dans la forme d'exécution d'après les figs.3 et 4, 1' enveloppe cylindrique 1 est également fermée, des deux côtés, par les boucliers 2 et 3 vissés à cette dernière. Dans le bouclier 2 est fixé, au moyen du collet 24 et de l'écrou 25, un axe 23 autour duquel le tambour 11 peut tourner 11 - brement par l'intermédiaire des roulements à billes 26 et 27. Les deux disques 7 et 8, auxquels les pistons à ailet - tes 9 sont fixés au moyen des saillies 28 et 29 s'engageant dans des évidements des disques 7 et 8, tournent dans l' enveloppe 1.
Le disque 8 est relié à un tronçon d'arbre 30 qui est monté dans le bouclier 3 concentriquement à l'en - veloppe 1, par l'intermédiaire de deux roulements à billes 31 et 32 et porte, à son extrémité libre, la poulie à cour - roie 17. Le disque-support 7 est pourvu d'un prolongement cylindrique 33 pouvant tourner librement dans le bouclier 2 par l'intermédiaire du roulement à billes 34. Sur l'axe 23 est monté un disque 35 qui ferme vers le bouclier 2 l' espace intérieur compris entre les disques-supports 7 et 8 et autour duquel peut tourner le disque-support 7.
Les pistons à ailettes 9 ont une section en forme de T et s'appuient, par leur partie de tête large, contre la
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surface intérieure de 1-'enveloppe 1. Le tambour 11, qui peut tourner autour de l'axe 23 excentrique à l'enveloppe 1, est pourvu d'alésages 36 disposés parallèlement à l'axe et ou - verts vers la chambre de travail 37 en forme de croissant.
Dans ces alésages 36 sont insérés des tubes métalliques 38 ayant une épaisseur de paroi relativement minime et fendus dans le sens de leur longueur. Sur les bords longitudinaux de ces tubes sont fixées des baguettes cylindriques 39 s'en- gageant dans des alésages correspondants de réglets d'étan - ohéité 40, de sorte que les réglets 40 sont reliés à articu- lation aux tubes 38. Les réglets 40 s'appuient sur les sur - faces latérales des pistons à ailettes 9 et peuvent se dé - placer le long de ces surfaces latérales. L'intérieur des tubes 38 peut être rempli d'un lubrifiant et, de même, les espaces libres des boucliers 2 et 3 sont remplis de lubri - fiant.
Dans la partie supérieure de l'enveloppe 1 est prévue une fente 41 à travers laquelle du lubrifiant venant d'un petit réservoir 42 est amené, par une mèche 43, à la surf-- - ce extérieure des parties de tête des pistons à ailettes 9.
Le tambour 11 peut, dans les parties se trouvant entre les alésages 36, posséder d'autres évidements 44 afin de réduire leur poids autant que possible.
Lors de l'entrée de l'agent à transporter, par exemple de l'air, par l'orifice d'admission 16 et de la commande de l'arbre 30 par la poulie à courroie 17, il se produit une aspiration dans la chambre comprise entre deux pistons 9 lorsque la machine tourne dans le sens de la flèche 19.
Cette chambre est fermée hermétiquement par les réglets d' étanchéité 40 et les parties de tête des pistons 9 s'appuy - ant sur l'enveloppe cylindrique 1. Les pistons tournants 9 entraînent le tambour 11 dans sa rotation et appuient, en cela, sur les réglets d'étanchéité 40. Le contact étanche se produit suivant des surfaces relativement grandes et est
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donc également sûr en cas de hautes pressions. Au fur et à mesure qu'augmente la vitesse de rotation, les tubes 38 sont 'appuyés plus fortement vers l'extérieur par la force centri- fuge, de sorte qu'ils sont amenés à presser les réglets d' étanchéité 40 plus fortement contre les pistons 9. Ceux-ci opèrent, vers l'orifice de sortie 22, la compression de 1' air.
Selon la position des pistons 9 dans l'enveloppe 1, les réglets d'étanchéité 40 occupent une position différen- te vis-è-vis des pistons 9, mais il s'appuient toujours sous pression sur ceux--ci en assurant une parfaite étanchéi- té. Le nombre des pistons peut naturellement être quelcon - que.
Dans la forme d'exécution d'après les figs.5 à 8 l' arbre 6 fait d'un acier inoxydable se termine, derrière un collet 6a, par un bout d'arbre 6b sur lequel est soudé le disque latéral 45 fait de la même matière. Ce disque possè- de trois fentes radiales 45a dans lesquelles les pistons à ailettes 9 sont insérés par la nervure 9a prévue sur l'une de ses faces frontales. Cette liaison est également proté - gée par un soudage subséquent.
Le disque latéral 46 se trouvant de l'autre côté est en bronze et est relié à chaque piston 9 par deux chevilles 47, de sorte que les éléments mentionnés forment un équi - page rigide qui peut être tourné et meulé dans son ensem bl e.
Chaque piston à ailettes 9 présente, au milieu de sa surface extérieure, une rainure longitudinale 9b dans laquelle est posé un réglet d'étanchéité interchangeable 48. De même, le disque 46 présente une rainure périphéri - que 46a destinée à recevoir une bague d'étanchéité 49.
Sur un gradin 6c se trouvant à côté du collet 6a de l'arbre 6 est monté un disque de butée 50 fait en bronze.
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La partie tournante ainsi formée se monte par l'inter ' médiaire d'un premier roulement à billes 51 dans l'envelop pe 1 en fonte grise. La bague intérieure 51a, les billes 51b et la bague extérieure 51c de ce roulement sont toutes faites en acier inoxydable. Nais l'enveloppe elle-même est étanchéltée -autour de l'arbre 6 , au moyen d'une botte à gar - niture 52'formée de pièces de bronze, vis-à-vis du liquide sous une haute pression.
Sur l'extrémité extérieure de l'arbre 6 est montée la poulie de commande 17
Comme la liaison par chevilles entre le disque 46 et les pistons à ailettes 9 peut être facilement défaite, il n'y a pas de difficulté à introduire le tambour en bronzé 53 à l'intérieur de l'équipage composé des pistons à ailet - tes 9 et des deux disques latéraux 45 et 46. Ce corps pré - sente, répartis sur son pourtour, des évidements 53a dans lesquels s'engagent les pistons à ailettes 9 à section en forme de double T en formant des chambres étanohes. Le tambour possède encore un alésage 53b fermédu côté de la commande, dans lequel est inséré un roulement à rouleaux.
Celui-ci comprend un tube extérieur 54 et des rouleaux 55 qui sont, sur une cheville 56, maintenus entre un gradin 56a de celle-ci et une bague de butée 57, Dans une ouver - ture centrale du disque 46, présentant un gradin sur son bord, est insérée une plaque 58 renfermant un trou excen - trique 58a destiné à être posé par-dessus la cheville 56.
Celle-ci , la bague de butée 57 et la plaque 58 sont en acier inoxydable.
Devant les rouleaux peut être posé par-dessus la cheville 56 un disque de fermeture en bronze 59.
L'enveloppe 1 èst fermée par un bouclier 2 vissé sur celle-ci. Le disque 46 présente un collet annulaire 46b tourné vers le bouclier et dans lequel eet inséré un roule -
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ment à billes 60. Dans la bague intérieure de ce roulement, on introduit le bouclier 2 par une saillie intérieure 2a, qui est en même tempe posé sur la cheville 56.
REVENDICATIONS
1. Machine à pistons rotatifs, comportant un tambour qui tourne dans une enveloppe cylindrique, excentriquement par rapport à l'axe de celle-ci, et forme une chambre de travail en forme de croissant dans laquelle agissent des pistons à ailettes rotatifs dirigés.radialement, caractérisé en ce que les pistons à ailettes sont reliés en un ensemble rigide à un arbre tournant concentriquement à l'enveloppe cylindrique de la machine, et en ce que cet arbre sert di - rectement d'arbre moteur ou commandé, tandis que le tambour excentrique est monté indépendamment de cet arbre et est entraîné par les pistons à ailettes par lesquels il est attaqué.