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"PERFECTIONNEMENTS AUX: POMPES OU COMPRESSEURS"
La présente invention a pour objet une pompe ou compresseur d'alimentation consistant en principe à combi- ner, en un même ensemble,un corps de pompe dont la forme générale externe est celle d'un solide engendré par une surface quelconque qui tourne autour d'un axe, n pistons
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ou palettes mobiles angulairement dans le corps de pompe autour du dit axe et des moyens pour déplacer ces pistons dans le corps de pompe, et pour faire varier périodiquement la vitesse relative de chaque piston par rapport aux pis- tons voisina,
de manière que les volumes des diverses chambres formées par le corps de pompe et les dits pistons varient périodiquement et permettent l'aspiration et le refoulement du fluide en combinaison avec les lumières pourvues, accessoirement,, de moyens de contrôle.
Cette combinaison nouvelle peut donner lieu à un grand nombre de formes de réalisation qui sont toutes com- prises dans le cadre de la présente invention et qui peuvent différer entre elles, - soit par la forme et la constitution du corps de pompe qui est de préférence annulaire, - soit par la forme et la constitution des pistons ou palettes qui varient suivant le corps de pompe utilisé, - soit par les moyens pour faire varier périodiquement la vitesse relative de chaque piston;
ces moyens sont cons- titués par tout dispositif cinématique approprié et notam- ment par un arbre moteur excentré par rapport à l'axe du corps de pompe et qui comporte, soit des glissières radiales dans lesquelles se déplacent des coulisseaux pivotés sur des manivelles indépendantes commandant chaque piston ou palette, soit des biellettes pivotées, d'une part, sur des manivelles solidaires de l'axe excentré et, d'autre part, sur des manivelles indépendantes commandant chaque piston ou palette, - soit par les lumières permettant l'aspiration et le refoulement du fluide, ces lumières étant ménagée dans le corps de pompe ou sur les pistons ou palettes suivant les cas.
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Dans une première forme de réalisation, le corps de-pompe a- la forme générale d'un tore à l'intérieur duquel se déplacent n pistons, tournant autour de l'axe du tore ; les n pistons étant reliés à n coulisseaux qui ae déplacent dans n glissières de forme quelconque, ces n glissières étant réparties de préférence régulièrement, autour d'un arbre-moteur, dont l'axe est parallèle à celui du tore, mais ne coïncide pas aveo lui.
Une deuxième forme de réalisation se caractérise principalement par les pointe suivants appliqués séparément ou en combinaisons a) les ooulisseaux ou les biellettes d'entraînement des pistons ou pales peuvent constituer des pompes assurant le graissage sous pression des différents organes, b) les pales en nombre quelconque,réparties en au moins deux groupes ayant chacun leur arbre d'entraînement respeo- tif, sont creuses et pourvues de clapets- les pales d'un groupe étant solidaires d'un plateau qui forme l'un des fonds d'un collecteur d'aspiration, tandis que les pales de l'autre groupe sont solidaires d'un autre plateau qui forme l'un des fonds d'un oolleoteur de refoulement, de telle sorte que le passage du fluide à pomper d'un collecteur à l'autre et à travers le corps de pompe annulaire,
ait lien par l'intermédiaire des pales oreuses et sous le contrôle des clapets dont celles-ci sont pourvues, c) La section des pales est décroissante de leur racine à leur extrémité libre, de façon à pouvoir utiliser des olapets régnant en principe sur tote 14 longueur de la pale sans que l'écoulement du fluide, à travers les ori- fices d'écoulement fasse apparaître des pertes de charges sensibles.
Dans une autre forme de réalisation, les pales en
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nombre quelconque, réparties en au moins deux groupes, ayant chacun leur arbre d'entraînement respectif aspirent et refoulent le fluide par des lumières contrôlées par des clapets et qui sont ménagées soit sur les fonds du stator, soit sur la surface latérale de celui-ci, soit simultanément sur les fonda et la surface latérale du stator.
L'invention s'étend également à l'application nou- velle, comme compresseur, utilisable de préférence pour les moteurs thermiques d'une pompe ci-dessus caractérisée.
L'invention s'étend encore à d'autres points par- ticuliers et, notamment, à a) une disposition des oanalisations de circulation d'huile qui permettent un graissage centrifuge de tous les organes, b) une disposition particulière des clapets sur les pales mobiles dans le cas où celles-ci en comportent, les clapets étant disposés de manière que les mouvements rela- tifs des pales les unes par rapport aux autres provoquent, par intertie, l'ouverture ou la fermeture de ces clapets au moment convenable, c) une constitution particulière des clapets dans la- quelle ces derniers sont réalisés par des languettes réunies seulement à l'une de leurs extrémités, par une bande utili- sable pour la fixation des clapets sur les pales, d) la combinaison avec unexpompe ou compresseur, suivant l'invention, et en un même ensemble, de moyens:
pour lancer le compresseur et, de préférence, directement le. moteur sur lequel celui-ci est monté.
L'invention s'étend également à un compresseur caractérisé principalement en ce que les variations pério- diques de la vitesse relative des pales ou pistons entre eux sont réalisées par l'intermédiaire d'un système épicy-
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oloïdal contrôlant le déplacement d'excentriques commandant des arbres co-axiaux portant les pales ou pistons.
Une forme de réalisation, décrite ultérieurement à titre d'exemple seulement,se caractérise principalement en ce que le système épicycloïdal est constitué par une couronne fixe, dentée intérieurement et par au moins deux roues dentées extérieurement, engrenées avec la couronne fixe et qui sont tourillonnées sur des axes solidaires d'un équipage mobile commandé par un arbre moteur de sorte que le déplacement angulaire de l'équipage mobile provoque la rotation des roues dentées extérieurement qui constituent des excentri- ques commandant, par l'intermédiaire de biellettes, des manivelles solidaires des arbres co-axiaux portant les pales du compresseur.
L'invention s'étend encore aux points caractéris- tiques suivants appliqués séparément ou en combinaisons a) on utilise, en vue de réduire l'encombrement en largeur et de diminuer les forces d'inertie, des rouleaux à aiguilles. b) des moyens, tels que des butées (roulement, colle- rettes ou autres) sont prévus pour éviter tout déplacement axial des organes et notamment des arbres co-axiau@ en vue d'annuler les frottements latéraux. c) le graissage des différents organes est assuré, à la manière en elle-même connue, par force centrifuge. d) des segments fixes périphériques sont prévus pour assurer l'étanchéité. e) le compresseur est relié à un organe moteur d'entraî- nement par l'intermédiaire d'un accouplement élastique.
f) les parties des arbres co-axiaux sur lesquels sont fixées les pales comportent des nervures longitudinales
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externes sur lesquelles s'engagent les pales en un ou deux éléments principaux, l'assemblage étant constitué en lui-même indépendamment des moyens de fixation, pour résister 4 la forae oentrifuge. g) l'étanchéité est assurée par introduction entre le stator et le rotor et de préférence sous forme liquide, d'un régule ou une matière appropriée, non abrasive, telle qu'un vernis, qui se solidarise en assurant une étanchéité parfaite. h) les lumières d'admission et d'échappement sont dis- posées, soit longitudinalement, soit latéralement.
i) les lumières d'admission et d'échappement sont déca- lées en vue d'assurer la formation d'un matelas d'air entre les pales pour réaliser un amortissement automatique des effets d'inertie. des moyens sont prévus pour modifier la valeur du désaxage en vue de faire varier l'amplitude du battement des pales, et par suite, le débit de la pompe. k) les racines des pales sont prolongées par des tiges filetées assurant, par l'intermédiaire d'écrous ou moyens similaires, la fixation de ces pales aux arbres correspon- dants.
1) le carter mobile, supportant certains des organes du dispositif épicycloïdal peut être constitué en plusieurs éléments reliés élastiquement en vue de permettre, sous des efforts exagérés, des déplacements relatifs des pales ou des groupes de pales, les uns par rapport aux autres, indépendam ment de leurs déplacements réguliers. m) on peut utiliser un même dispositif épicycloïdal d'en- traînement pour deux corps de compresseur disposés de part et d'autre de ce dispositif de commande.
n) la sens de circulation du fluide dans les oanalisations
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d'admission et de refoulement peut être maintenu, même en ohangeant le sens de rotation du compresseur, en provoquant, suivant que les lumières d'admission sont radiales ou longi- tudinales, un déplacement angulaire approprié d'enveloppes ou de flasques dans lesquelles sont ménagées ces lumières.
Le compresseur ou pompe, objet de l'invention, est plus spécialement utilisable pour la suralimentation ou le balayage dans les moteurs thermiques.
Le dessin annexé représente,à titre d'exemple seulement, des formes de réalisation de pompes ou oompres- seurs suivant 1'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale d'ensem- ble d'une pompe à deux pistons
La figure 2 est une vue de face d'une glissière d'une pompe comportant trois pistons,
La figure 3 est un schéma explicatif de fonction- nement,
La figure 4 est une coupe longitudinale d'ensemble d'une seconde forme,
La figure 5 est une coupe transversale faite suivant V-V de la figure précédente,,
La figure 6 est une coupe transversale, faite suivant VI-VI de la figure 4,
La figure 7 est une coupe longitudinale d'ensemble d'une troisième forme,,
La figure 8 est une coupe transversale, faite suivant VIII-VIII de la figure précédentes
La figure 9 est une coupe longitudinale partielle d'une variante relative à la forme de réalisation représentée par la figure 7,
La figure 10 est une coupe longitudinale d'ensemble d'une quatrième forme de réalisation.
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La figure 11 est une coupe transversale partielle
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oorre spondant e, La figure 12 est un plan d'un clapet,
La figure 13 est un schéma montrant la position des pales les unes par rapport aux autres,
La figure 14 est une coupe axiale d'ensemble d'une cinquième forme,
La figure 15 est une coupe transversale corres- pondante,
La figure 16 est une vue en bout (coté distribu- tion) avec coupe faite suivant XVI-XVI de la figure 14,
La figure 17 est une coupe d'un détail,
La figure 18 est une coupe faite suivant XVIII-
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XVIII de la figure preâoéclenteo
La pompe, objet de l'invention, est pourvue, dans la forme de réalisation illustrée par la figure 1, d'un corps de pompe en forme de tore 1, à l'intérieur duquel se déplacent des pistons 2,
animés d'un mouvement varié.
Les mouvements des pistons, qui sont identiques dans l'exemple décrit et représenté, sont décalés les uns par rapport aux autres et réalisent ainsi l'éloignement et le rapprochement périodiques des pistons. Le volume de la chambre, comprise entre deux pistons, varie à chaque instant entre deux limites qu'il atteint alternativement. Pendant l'accrois- sement du volume de la dite chambre, cette dernière est mise en communication pendant un certain temps, aveo une ouverture (dite d'aspiration) et pendant que le volume de la chambre décroît, cette dernière est mise en communication aveo une ouverture (dite de refoulement).
Les mouvements variés des pistons sont obtenus très simplement par un exoentrage -de l'axe du tore par
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rapport à celui d'un arbre moteur 3, qui est pourvu de glissières 4, dans lesquelles se déplacent des coulisseaux
5 et 5a qui entraînent, par l'intermédiaire de manivelles
8 et 9, les pistons 2 de la pompe. Le corps de pompe ou tore 1 est formé de deux parties la et 1b appliquées l'une contre l'autre suivant B-B, et qui sont réunies par des boulons 10 et des écrous 1, La partie 1b du tore 1 re- çoit, suivant un joint 12, un carter 13 qui protège les glissières 4 et supporte l'arbre moteur 3. Ce dernier est monté sur Ses roulements à billes 14, convenablement disposés.
L'arbre 3 comporte à son extrémité libre un cône 15, une rainure à olavette 16 et un filetage 17 qui sont utilisés pour la fixation,, en bout de l'arbre moteur 3, soit d'une poulie, soit d'une roue dentée, soit d'une roue à chaîne. Les coulisseaux 5 et 5a s'engagent, dans les glissières 4 et reçoivent des manetons 18 et 19 fixés aux extrémités des bras de manivelle 8 et 9. La manivelle 8 est solidaire d'un axe 20 qui est pourvu d'un bras 21 à l'extrémité duquel est fixé un des pistons 2, L'axe 20, qui est concentrique au tore 1 est touril- lonné dans la partie la de ce dernier, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 22, fixé à l'aide de tous moyens oonvenables. La manivelle 8 est solidaire d'un axe tubu- laire 23 pourvu d'un bras 24 qui porte à son extrémité le deuxième piston 2.
L'axe 23 est concentrique au tore 1 et à l'axe 20. Ce dernier peut être tourillonné à l'intérieur de l'axe tubulaire 23 qui est monté dans la partie 1b du tore par l'intermédiaire d'un roulement à billes 25, fixé à l'aide de tous moyens appropriés. Les axes 20 et 23 sont pourvus, dans la région du plan du joint B B, de collerettes 26 et 27 dans les flancs des- quelles sont ménagées des rainures d'étanchéité 29 qui
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s'engagent les unes dans 1 les autres et dans des gorges 29a ménagées dans les parties 1a et 1b disposées en regard des dites collerettes.
La figure 3 montre schématiquement une telle pompe dans laquelle le tore 1 et le carter 15 sont assimilés, le premier, au cercle 1, et le second, au cercle 13, qui ont respectivement pour axe, les axes 20-23 et 3. La droite x-x schématise la glissière 4 et les points 5 et 5a la position des deux manetons 5 et 5a de commande des pistons 2. Lorsque l'arbre moteur 3 est animé d'un mouvement de rotation continu, dans le sens indiqué par la flèche z, la glissière x-x ou 4 tourne autour de cet axe et balaye successivement toutes les régions du carter 13.
Si la glissière x-x se déplace de Ò/2 elle prend la position x'-x'; pendant cette rotation,-les tourillons 5 et 5a se sont déplacés sur les glissières x-x ou 4 le premier suivant la flèche 31, le second suivant la glèche 32 pour venir en 5' et 5a, sur x'-x'. On voit donc que les manetons 5 et 5a qui se déplacent en même temps sur la circonférence 30 de centre 20-23, ont subi, le premier 5 un déplacement angulaire 0( et le second 5a un déplace-
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ment aagua-tre 3- Comrae 2e piston, commandé par 5a, s'est rapproché du piston commandé par 5, Si x'-x' se déplace à nouveau de Ò/2, 5' vient en 5a et 5a en 5.
Pendant oe déplacement 'angulaire 5a s'est déplacé de l'an- gle Ó et 5 de l'angle ss. Dans ce cas, les pistons oom- mandés par les deux manetons 5 et 5a se sont écartés pour revenir dans le prolongement l'un de l'autre. On voit donc qu'un tel appareil constitue une pompe aspirante et refoulante.
Des lumières, ménagées dans le tore 1, et convenablement disposées constituent les lumières d'aspiration et de refou- lement de ladite pompe. Dans l'exemple décrit, les pistons
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sont d'égale épaisseur. /il est évident que pour éviter les espaces morts on pourrait réaliser des pistons dont les faces avant et arrière passeraient par des plans rayonnants, autour de l'axe du tore.
Des canalisations 35, 36 et 37 sont mé- nagées dans les diverses pièces et permettent d'assurer la lubrification des surfaces frottanteso On peut faire varier la valeur des angles et et, par suites le mouvement des pistons 2 en déplaant parallèlement à eux-mêmes l'axe du tore 1 et l'axe 3 du carter 13. Le carter 13 pourrait, par exemple, être monté coulissant sur le tore 1 et, à l'aide de tous moyens cinématiques convenables, on pourrait régler la distance des deux axes 20-23 et 3, Ces deux axes peuvent coïncider; dans ce cas,, la pompe ne débite plus et les deux pistons 2 dont les mouvements sont en phase ne se déplacent plus l'un par rapport à l'autre.
On peut également déplacer les glissières sur l'arbre moteur. On peut agit sur le débit en faisant varier le nombre de tours de l'arbre 3 et, à cet effet, on interpose par exemple une boîte de vi- tesses entre l'arbre 3 et l'arbre moteur. On peutbagi encore sur le debit en faisant varier la distance des deux axes 20-234 et 3. Il est évident que le nombre et la posi- tion des glissières peut varier ainsi que celui des pistons.
Les glissières 4 qui, dans l'exemple décrit et représenté, sont rectilignes, et dans le prolongement l'une de l'autre, peuvent être disposées, soit en étoile, sur l'axe 3, soit autour de ce dernier. Dans ce cas, les prolongements des glissières ne passeraient pas par l'axe de l'arbre moteur. Ces glissières qui sont de préférence disposées symétriquement par rapport à cet axe peuvent être placées d'une façon quelconque autour de ce dernier. Les glissières peuvent être de toutes formes convenables, susceptibles d'améliorer le rendement de la pompe, Cette dernière peut être utilisée comme compresseur,
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utilisable de préférence de préférence sur les moteurs thermiques.
Le nombre des tores peut être quelconque. Peut un seul tore, on peut utiliser deux systèmes de glissières dispo- sées symétriquement par rapport au plan médian du tore. On peut également utiliser un corps de pompe de toute forme con- venable. Des segments d'étanchéité équilibrant la force centrifuge, et, par exemple, en utilisant des forces de frot- tement, sont prévus sur les pistons 2.
On pourrait prévoir des glissières 4 pivotées autour de l'axe 3 et dont la position serait réglable. Cette disposition permettrait d'agir sur le débit de la pompe.
Le corps du carburateur qui serait utilisé avec un tel compresseur pourrait venir en fonderie avec le corps de pompe du compresseur. Une canalisation, non représentée sur les dessins, pourrait relier les lumières d'admission et les lumières d'échappement, dans ce cas, un robinet, disposé sur la dite canalisation, permettrait de régler le débit de la pompe. Si l'on utilise cette dernière comme compresseur, on interpose, entre le dit compresseur et le moteur, des turbines folles ou commandées tournant en sens contraire pour améliorer le brassage des gaz. L'étanchéité axiale de la pompe est ob- tenue par des gorges 29 et 29a ménagées dans les collerettes 26 et 27 qui pourraient être pressées l'une contre l'autre par des ressorts de pression disposés dans l'axe du tore.
La pompe ci-dessus décrite peut être utilisée non seulement comme compresseur, mais comme compteur à gaz ou à liquide, comme moteur, comme servo-moteur, comme servo-frein ou autre,
Le mouvement des pistons peut être obtenu par l'em- ploi d'engrenages elliptiques, de bielles-manivelles, de cames, d'excentriques, de cliquets et, en général, à l'aide de tous
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dispositifs à retour rapide convenables. L'intérieur du tore peut être régalé, et les coulisseaux peuvent être rem- places par des trains denrouleaux appropriés.
Une autre forme de réalisation est plus spécialement représentée par les figures 4. 5 et 6, Dans ce cas, le fluide est aspiré à travers des lumières 105 contrôlées par des clapets 106 et est refoulé à travers des lumières 107 contrôlées par des clapets 108. Les lumières 105 et 107 qui sont ménagées, pour oette forme de réalisation, dans les faces latérales du stator 109 débouchent les premiers 105 dans une chambre annulaire d'aspiration 110 et les seconds 107 dans une chambre de refoulement 111. Ces deux: chambres sont séparées par une cloison 112 et le sens de déplacement du fluide est celui illustré par les flèches.
Les clapets 106 d'aspiration sont montés dans une cage annulaire 113 engagés sur le stator comme l'illustre le dessin annexé. Les chambres annulaires 110 et 111 sont limitées en partiel par un manchon externe 114. Les pales qui peuvent être quelconques ont, dans cette forme de réali- sation, les faces latérales dans des plans radiaux.
On pourrait prévoir une série de chambres annulai- res telles que 110 et 111 de manière à constituer une série de chambres de pression alimentant séparément chaque cylindre d'un moteur à explosions par exemple.
Dans cette forme de réalisation, l'entrafnement des pales est effectué par l'intermédiaire de biellettes 120.
Celles-ci sont montées, d'une part. sur des manivelles 121 d'un arbre moteur 122 et, d'autre part, sur des manivelles 123 disposées en bout des arbres '88 et 82 commandant les pales. Les manivelles 123 sont constituées par les doigts 79 et 85 engagés dans une des formes précédemment décrites, dans des glissières radiales ménagées en bout de l'arbre
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moteur. L'axe des arbres, concentriques 78 et 82 et l'axe de l'arbre moteur 122 sont décalés l'un par rapport à l'autre de manière que les manivelles 121 décrivent une circonférence 124 et les manivelles 123 une circonférence 125, comme l'illustre la figure 5. Cette liaison cinématique par biellettes permet d'obtenir un mouvement approprié des pales.
Cette dernière disposition évite le frottement de glissement et permet d'obtenir une plus grande vitesse du compresseur.
L'arbre moteur 122 comporte une chambre axiale 126, obturée par un bouchon 127 et qui est utilisée comme chambre à graisse pour le graissage des manetons 121. Une canalisation 128 assure, à l'aide de tout dispositif ap- proprié, le graissage de l'arbre moteur 122.
'Une disposition convenable des organes de la pompe permet, dans certains cas, de faire traverser de part en part, la pompe ci-dessus décrite par l'arbre moteur.
La figure 7 illustre une variante de réalisation dans laquelle une pièce ou plateau 150, monté à l'extrémité d'un vilebrequin 151, est pourvu de manetons 152 sur les- quels sont tourillonnées, à l'une de leurs extrémités, des biellettes 120 montées comme dans la forme de réalisation précédente sur des manetons 153 et 154 disposés aux extré- mités de bras 155 et 156 solidaires, le premier, d'un arbre 157, et le second, d'un arbre 158.
Ce dernier est ooaxial à l'arbre 157 sur lequel il est monté avec inter- position d'une bague cylindrique 159, Une pièce tubulaire 160, fixée rigidement à ltarbre 157, par une clavette 161, prolonge l'axe tubulaire 158 et est engagée sur un coussinet- support 162 fixée rigidement par des boulons 163 au carter 164 du compresseur. .La pièce 162 comporte une partie interne 162a qui s'engage dans une gorge correspondante
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ménagée dans une pièce 165 montée à l'extrémité de l'arbre
157.
Des pales 166 et 167 sont solidarisées par l'inter- médiaire de vis 168 ou tous moyens équivalents, la première
166, aveo l'arbre tubulaire 158 et, la seconde 167, aveo l'arbre 157, par l'intermédiaire de la pièce 160, Un coussinet 169 fixé rigidement par des vis 170 à un carter
171 limitant, par sa paroi transversale, les chambres du compresseur, reçoit l'une des extrémités de l'arbre tubulaire
158 et est utilisé, ainsi que la pièce 162, et un coussinet 172 à maintenir l'ensemble mobile du compresseur. Le dessin annexé représente, en outre, tous les détails de construction d'un tel compresseur. Les pales 166 et 167 sont allégées pour permettre une grande vitesse de rotation et, à cet effet, les parties latérales 173 sont supprimées.
Ces pales sont cependant rendues étanches périphériquement par des parties 166a et 167a qui sont tourillonnées dans une bague 174 formant chicanes et qui est montée dans le carter 164 par l'intermédiaire de vis 175. Les pales 166 et 167 ont des mouvements relatifs l'une par rapport à l'antre comme indiqué précédemment pour les autres formes de réalisation; l'aspiration et le refoulement étant effectués par des lu- miéres 176 et 177 ménagées dans le carter 164 comme l'illustre plus spécialement la figure 8.
Le graissage des différents éléments mobiles est assuré, dans la forme de réalisation précédemment décrite, de la manière suivante : le lubrifiant étant introduit en 180 et, de préférence, sous pression à l'intérieur d'une chambre 181 s'écoule par une oanalisation 182 dans une chambre 183, ménagée axialement dans l'arbre 157, Des ca- nalisations 184 qui débouchent dans la chambre 187 diri- gent le lubrifiant sous l'action de la force centrifuge entre
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l'arbre 157 et la bague correspondante 159 formant cous- sinet. Le lubrifiant s'accumule dans des canaux annulaires tels que 188 et s'écoule par des canalisations 189 entre m'arbre tubulaire 158 et le coussinet correspondant 169.
Le lubrifiant s'accumule également dans une canalisation 190 et assure le graissage du maneton 154 en s'écoulant vers celui-ci par une canalisation 191. Le maneton 153 est lubrifié par l'intermédiaire d'une canalisation 192 débou- chant directement dans la chambre 183. Le graissage des organes tournant dans la région avant du compresseur, est réalisé par l'intermédiaire de canalisations 193.
Dans la forme de réalisation décrite et représentée le plateau 150 comporte une partie annulaire 194 dentée intérieurement en 195. ûne roue 196 dentée extérieurement est engagée avec l'engrenage 195 et est commandée, à la manière en elle-même connue, par l'intermédiaire d'une mani- velle 196 de lancement.
L'ensemble est monté, de préférence, sur le nez du moteur et en bout du vilebrequin.
La forme de réalisation, illustrée par la figure 9, est uns variante du compresseur-dans cette variante, les manetons 153 et 154 sont supprimés, les têtes des biellet- tes 120 sont en forme de fourche et s'engagent sur des bras correspondants 198 et 199 solidaires, le premier, de l'ar- bre 157, le second de l'arbre 158.
Les figures 10 et 11 illustrent une variante de réalisation dans laquelle les pales 200 sont creuses et comportent, sur leurs faces, des lumières 201 contrôlées par des clapets 202 dont l'un d'eux est plus spécialement représenté en plan par la figure 12. Dans cette forme de réalisations l'aspiration est effectuée dans une chambre 203 et le refoulement a lieu. dans une ohambre 204. Ces chambres
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sont disposées aux extrémités du compresseur comrne l'illustre le dessin. Les olapets 202 sont constitués par des lan- guettes 202a réunies, à leurs parties inférieures, par un organe commun de fixation aux pales.
Les clapets ont des battements limités (figure 11) et sont disposés de manière que les mouvements relatifs des pales les unes par rapport aux autres provoquent, par inertie, et au moment convenable,) l'ouverture ou la fermeture de ces clapets.
Les pales 200 qui peuvent être en nombre quelcon- que sont animées de mouvements varies et ont des sections décroissantes (figure 13) les poussées axiales qui en résul- tent sont supportées par des butées doubles 205 et 205a.
Les fonds 206 peuvent constituer des distributeurs rotatifs utilisés en'combinaison avec tout dispositif appro- prié permettant l'aspiration et le refoulement du fluide.
Le mouvement des pales peut également être obtenu par la combinaison d'engrenages épicycloïdaux ou autres.
Le déplacement des pales peut limité à un mouvement de va-et-vient sans rotation. Ce dispositif pou- vant être commandé,, par exemple,, par bielle et manivelle.
Les clapets de distribution peuvent se déplacer au- tomatiquement; dans ce cas, ils sont commandés, soit par inertie et par dépression, soit d'une façon quelconque. Les lumières de distribution peuvent être contrôlées, soit par au moins un distributeur cylindrique, soit paau moins un distributeur à platea. Ces différents distributeurs étant commandés par cames, engrenages, ou tout dispositif équiva- lent.
Le compresseur représenté par les figures 14 à 18 comporte une enveloppe ou cylindre 250 pourvu de lumières
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250a d'aspiration et 250r de refoulement,convenablement réparties. Les pales, au nombre de huit dans l'exemple représenté, sont solidaires les unes 251 de l'arbre 254 et les autres 255 de l'arbre 258 co-axial à l'arbre 254.
Des manivelles 254m et 258m solidaires des arbres 254 et 258 sont commandées, par l'intermédiaire de biellettes 254b et 258b, par des excentriques 259 et 260 formés par des roues dentées jumelées 261 et 262. Celles-ci sont pivo- tées, par l'intermédiaire de roulements à aiguilles dans des flasques 263 et 264 raccordés par une partie cylindrique 323 pourvus d'échancrures 265 et 266 pour le passage des engrenages 261 et 262. Les flasques sont centrés par rapport à l'axe général du compresseur. Le flasque 263 est tourillonné, par l'intermédiaire de roulements à rou- leaux 268 et le flasque 264 est prolongé axialement d'une part, par un arbre 270 accouplé avec un arbre moteur et, d'autre part, par une bague 271 de centrage.
Les roues dentées 261 et 262 engrènent avec une couronne fixe double 272 dentée intérieurement. Cette couronne est fixée/rigide- ment à un carter 273 dans lequel elle est centrée.
Le fonctionnement du. compresseur ci-dessus décrit est le suivant :
L'arbre 270 étant déplacé angulairement entra±ne l'équipage mobile constitué par les flasques 263-264 et par suite les roues dentées 261 et 262 engrenées avec la cou- ronne fixe 272 de sorte que ces roues dentées se déplacent également en rotation autour de leurs axes. Cette rotation provoque le déplacement des excentriques et par suite le déplacement relatif des axbres 254 et 258 ainsi que des pales portées par ceux-ci. Les bielles travaillent toujours dans la région du moment maximum par rapport à l'axe de rotation des pales.
Celles-ci sont établies de maniera que
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les lumières d'aspiration et,de refoulement ne se trouvent jamais en communication et que le mouvement relatif des pales entre elles provoquent l'aspiration/et le refoulement désirés.
On remarquera, en outre que l'arbre 258 peut comporter une perforation axiale constituant logement pour l'arbre de manivelle qui pourrait attaquer directement l'arbre 270-271 ou inversement, ce dernier peut être prolongé à l'intérieur de l'arbre 258 et être démarré à l'aide d'une manivelle ou d'un dispositif moteur approprié.
On remarquera, suivant l'inventioh, que les arbres co-axiaux et les axes des biellettes du système épicycloïdal sont montés avec des roulements à aiguilles 308, 309... 315 ce qui permet de diminuer l'encombrement en largeur de l'en- semble. De plus, en utilisant ces roulements à aiguilles dans le système bielle-manivelle, on diminue les forces d'inertie qui, aux grandes vitesses, peuvent devenir domma- geables.
Des turbines 316, 317 et 318 sont, en outre,, pré- vues pour éviter les fuites ou activer la circulation d'huile qui est effectuée par force centrifuge comme indiqué précé- demment dans les autres formes de réalisation.
Suivant l'invention, l'arbre externe 254 comporte une oollerette 319 engagée dans une gorge correspondante 320 ménagée dans une pièce 321 montée rigidement sur le flasque 302 qui peut être en deux pièces, Cette disposi- tion évite tout déplacement axial de 1(arbre 254, l'arbre 258 étant buté d'une manière analogue à soh autre extrémité.
Aucun mouvement latéral n'est possible et cette disposition caractéristique supprime les frottements latéraux qui empêcheraient de tourner aux vitesses nécessaires à l'ap- plication du compresseur aux moteurs thermiques, même avec un graissage abondant qui est alors supprimé dans le présent
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dispositif.
On remarquera, en outre, suivant un des points im- portants de l'invention, que les biellettes du système épie y- clodal a excentrique, ne sont pas, dans cette dernière forme de réalisation, en porte à faux et comportent des masses d'équilibrage. En outre, l'engrenage fixe dentée intérieurement 272 comporte deux couronnes dentées. Ces dentures peuvent'être de tout type approprié en vue de sup- primer les efforts axiaux,
Dans la forme de réalisation représentée, le carter mobile, portant une partie du dispositif épicycloïdal, est centré directement sur une partie annulaire 326 solidaire du flasque 302.
L'invention s'étend encore à d'autres points qui ont été nettement indiqués dans le préambule et qui permet- tent d'améliorer considérablement le rendement de l'appareil, tout en lui assurant une durée de fonctionnement illimitée.
La figure 17 illustre, à titre d'exemple seule- ment, un mode de montage d'une pale 251 sur son arbre cor- respondant 254. La pale 251 est en deux éléments princi- paux 304a et 304b qui sont convenablement taillés vers la racine pour s'adapter sur une nervure radiale appropriée 306a de l'arbre 254. La solidarisation des l'ensemble est assurée par des boulons 330, des écrous 331 et des rivets 332. En vue de réduire le poids des pales, celles-ci peuvent comporter une armature nervurée telle que 333 sur laquelle est montée une tôle 334 de remplissage.
Comma indiqué précédemment, un dispositif élastique peut être prévu en vue d'absorber les efforts dangereux qui pourraient se produire en.'cours de fonctionnement. A cet effet, le dispositif élastique peut être prévu, soit entre
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le compresseur et les moyens d'entraînement de celui-ci. soit dans le dispositif épicycloïdal commandant le déplace- ment des pales. Dans ce dernier cas,, le dispositif 263- 264-323 peut être en deux éléments principaux séparés radialement suivant les plans X-X et Z-Z, par exemple; des moyens élastiquement déformables étant alors prévus entre oes organes.
Les lumières d'admission et de refoulement peuvent être décalées en vue de réaliser, entre les pales, un mate- las d'air amortisseur absorbant les effets d'inertie; ce décalage peut être supérieur à 5 degrés.
Le compresseur, objet de l'invention, qui peut recevoir de nombreuses applications est plus spécialement utilisable pour la suralimentation et le balayage dans les moteurs thermiques.
Une telle application présente de nombreux effets techniques nouveaux et donne une solution à un problème délicat qui n'a été réalisé qu'imparfaitement jusqu'alors par des dispositifs encombrants, compliqués et d'un rende- ment médioore.
A cet effet, la pompe, objet de l'invention. permet, par sa constitution propre, d'aspirer et de refouler par plu- sieurs lumières, et ceci sans provoquer dans le compresseur le mélange des fluides aspirés. On peut donc diriger des veines sous pression de fluides différents à un appareil d'utilisation, tel qdun moteur thermique, et régler le débit de ces veines en fonction des besoins. On peut ainsi envoyer, d'une part, une veine d'air frais pour effectuer le balayage et d'autre part, diverses veines de mélanges carburés qui peuvent être brassés au moment convenait avant introduction dans le moteur.
Le compresseur, suivant l'invention, combine donc
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en un même ensemble, plusieurs compresseurs, car par une seule canalisation d'amenée au moteur, on peut envoyer suc- cessivement, et au moment convenable, à celui-ci, les fluides appropriés (air de balayage, air carburé, comburant, etc..,). Ce résultat peut être obtenu simplement par un oalage approprié des lumières de refoulement des diverses chambres de compression.
En outre, en synchronisant les refoulements au moteur avec les périodes du cycle de celui-ci, on peut réa- liser des refoulements (carburation balayage, etc..) énergi- ques qui amé-liorent le rendement.
De plus, en vue de permettre la réversibilité du sens de rotation du compresseur sans changer le sens de cir- culation des veines gazeuses, on peut prévoir, suivant les oas, des flasques ou enveloppes mobiles dans lesquels sont ménagées ces lumières. Les moyens de commande de ces flas- ques ou veloppes peuvent être quelconques sans sortir du cadre de l'invention.
Le déplacement de ces organes peut être une rotation ou une translation suivant la disposition des pales radiales ou en hélices.
Il est évident qu'on pourrait utiliser pour obtenir le même résultat tout dispositif de vannage convenable,
Comme indiqué' précédemment, on pourrait utiliser un dispositif commun d'entraînement (dispositif épicycloïdal avec excentriques) pour deux corps de pompes placés suivant le même axe et de part et d'autre de ce dispositif d'entraî- nement.
On remarquera en outre que dans les moteurs utili- sant deux vilebrequins parallèles le compresseur peut être monté sur un arbre transversal reliant oinéinatiquement ces vilebrequins.
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"IMPROVEMENTS TO: PUMPS OR COMPRESSORS"
The present invention relates to a supply pump or compressor consisting in principle of combining, in one and the same assembly, a pump body the general external shape of which is that of a solid generated by any surface which revolves around it. 'one axis, n pistons
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or angularly movable vanes in the pump body around said axis and means for moving these pistons in the pump body, and for periodically varying the relative speed of each piston with respect to neighboring pistons,
so that the volumes of the various chambers formed by the pump body and said pistons vary periodically and allow the suction and delivery of the fluid in combination with the openings provided, incidentally, with control means.
This novel combination may give rise to a large number of embodiments which are all included within the scope of the present invention and which may differ from one another, - either in the shape and construction of the pump body which is preferably annular, - either by the shape and construction of the pistons or vanes which vary according to the pump body used, - or by the means for periodically varying the relative speed of each piston;
these means are constituted by any suitable kinematic device and in particular by a motor shaft eccentric with respect to the axis of the pump body and which comprises either radial slides in which slide slides pivoted on independent cranks controlling each piston or pallet, either pivoted rods, on the one hand, on cranks integral with the eccentric axis and, on the other hand, on independent cranks controlling each piston or pallet, - or by the slots allowing suction and the delivery of the fluid, these openings being provided in the pump body or on the pistons or vanes as the case may be.
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In a first embodiment, the pump body has the general shape of a torus inside which move n pistons, rotating around the axis of the torus; the n pistons being connected to n slides which ae move in n slides of any shape, these n slides preferably being distributed regularly, around a motor shaft, the axis of which is parallel to that of the torus, but does not coincide aveo him.
A second embodiment is characterized mainly by the following points applied separately or in combinations a) the sliders or the drive rods of the pistons or blades can constitute pumps ensuring the pressurized lubrication of the various components, b) the number of blades any, divided into at least two groups each having their respective drive shaft, are hollow and provided with valves; the blades of one group being integral with a plate which forms one of the bases of a manifold. suction, while the blades of the other group are integral with another plate which forms one of the bottoms of a delivery oolleotor, so that the passage of the fluid to be pumped from a manifold to the other and through the annular pump body,
be linked via the oreuse blades and under the control of the valves with which they are provided, c) The section of the blades decreases from their root to their free end, so as to be able to use the valves which in principle reign on the top 14 length of the blade without the flow of the fluid, through the flow openings, giving rise to appreciable pressure drops.
In another embodiment, the blades in
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any number, divided into at least two groups, each having their respective drive shaft suck and discharge the fluid by ports controlled by valves and which are provided either on the bases of the stator or on the lateral surface of the latter , or simultaneously on the bases and the lateral surface of the stator.
The invention also extends to the new application, as a compressor, preferably usable for heat engines of a pump characterized above.
The invention also extends to other particular points and, in particular, to a) an arrangement of the oil circulation oanalisations which allow centrifugal lubrication of all the components, b) a particular arrangement of the valves on the valves. movable blades if they include them, the valves being arranged so that the relative movements of the blades with respect to each other cause, by intertie, the opening or closing of these valves at the appropriate time, c) a particular constitution of the valves in which the latter are made by tabs joined only at one of their ends, by a strip which can be used for fixing the valves to the blades, d) the combination with an pump or compressor, according to the invention, and in the same set of means:
to start the compressor and, preferably, directly the. engine on which it is mounted.
The invention also extends to a compressor characterized mainly in that the periodical variations of the relative speed of the blades or pistons between them are produced by means of an epicy system.
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oloidal controlling the displacement of eccentrics controlling the coaxial shafts carrying the blades or pistons.
One embodiment, described later by way of example only, is characterized mainly in that the epicyclic system consists of a fixed ring gear, internally toothed and by at least two externally toothed wheels, meshed with the fixed ring gear and which are journaled. on axes integral with a movable assembly controlled by a drive shaft so that the angular displacement of the movable assembly causes the rotation of the externally toothed wheels which constitute eccentrics controlling, by means of connecting rods, integral cranks co-axial shafts carrying the compressor blades.
The invention also extends to the following characteristic points applied separately or in combination: a) needle rollers are used with a view to reducing the overall width and reducing inertia forces. b) means, such as stops (bearings, collars or others) are provided to prevent any axial displacement of the members and in particular of the co-axial shafts with a view to canceling the lateral friction. c) the lubrication of the various components is ensured, in the manner known per se, by centrifugal force. d) peripheral fixed segments are provided for sealing. e) the compressor is connected to a drive motor member by means of an elastic coupling.
f) the parts of the co-axial shafts to which the blades are fixed have longitudinal ribs
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external on which the blades engage in one or two main elements, the assembly being constituted in itself independently of the fixing means, to resist 4 the oentrifuge forae. g) the sealing is ensured by the introduction between the stator and the rotor and preferably in liquid form, of a regulator or a suitable, non-abrasive material, such as a varnish, which joins together ensuring perfect sealing. h) the intake and exhaust ports are arranged either longitudinally or laterally.
i) the intake and exhaust ports are shifted in order to ensure the formation of an air mattress between the blades to achieve automatic damping of the effects of inertia. means are provided for modifying the value of the offset in order to vary the amplitude of the beat of the blades, and consequently the flow rate of the pump. k) the roots of the blades are extended by threaded rods ensuring, by means of nuts or similar means, the attachment of these blades to the corresponding shafts.
1) the movable housing, supporting some of the members of the epicyclic device can be made up of several elastically connected elements in order to allow, under exaggerated forces, relative movements of the blades or groups of blades, with respect to each other, independently ment of their regular trips. m) the same epicyclic drive device can be used for two compressor bodies placed on either side of this control device.
n) the direction of circulation of the fluid in the pipes
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intake and discharge can be maintained, even by changing the direction of rotation of the compressor, causing, depending on whether the intake openings are radial or longitudinal, an appropriate angular displacement of envelopes or flanges in which are spared these lights.
The compressor or pump, object of the invention, can be used more especially for supercharging or scavenging in heat engines.
The accompanying drawing shows, by way of example only, embodiments of pumps or compressors according to the invention.
Figure 1 is an overall longitudinal section of a two-piston pump
Figure 2 is a front view of a slide of a pump comprising three pistons,
Figure 3 is an explanatory diagram of operation,
Figure 4 is an overall longitudinal section of a second form,
Figure 5 is a cross section taken along V-V of the previous figure ,,
Figure 6 is a cross section, taken along VI-VI of Figure 4,
FIG. 7 is an overall longitudinal section of a third form ,,
Figure 8 is a cross section, taken along VIII-VIII of the previous figure
FIG. 9 is a partial longitudinal section of a variant relating to the embodiment shown in FIG. 7,
Figure 10 is an overall longitudinal section of a fourth embodiment.
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Figure 11 is a partial cross section
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oorre spondant e, Figure 12 is a plan of a valve,
Figure 13 is a diagram showing the position of the blades relative to each other,
Figure 14 is an overall axial section of a fifth form,
Figure 15 is a corresponding cross section,
Figure 16 is an end view (distribution side) with section taken along XVI-XVI of Figure 14,
Figure 17 is a sectional view of a detail,
Figure 18 is a section taken along XVIII-
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XVIII of the preâoéclenteo figure
The pump, object of the invention, is provided, in the embodiment illustrated in Figure 1, with a pump body in the form of a torus 1, inside which move pistons 2,
animated by a varied movement.
The movements of the pistons, which are identical in the example described and shown, are offset with respect to each other and thus effect the periodic reconciliation and reconciliation of the pistons. The volume of the chamber, between two pistons, varies at any time between two limits that it reaches alternately. During the increase in the volume of the said chamber, the latter is put in communication for a certain time, with an opening (called aspiration) and while the volume of the chamber decreases, the latter is put in communication with an opening (called a discharge).
The various movements of the pistons are obtained very simply by an exoentring of the axis of the torus by
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compared to that of a motor shaft 3, which is provided with slideways 4, in which slide slides move
5 and 5a which drive, by means of cranks
8 and 9, the pistons 2 of the pump. The pump body or torus 1 is formed of two parts 1a and 1b applied one against the other along BB, and which are joined by bolts 10 and nuts 1, Part 1b of toroid 1 receives, according to a seal 12, a casing 13 which protects the slides 4 and supports the motor shaft 3. The latter is mounted on its ball bearings 14, suitably arranged.
The shaft 3 has at its free end a cone 15, an olavette groove 16 and a thread 17 which are used for fixing, at the end of the motor shaft 3, either of a pulley or of a wheel. toothed, or a chain wheel. The slides 5 and 5a engage in the slides 4 and receive crankpins 18 and 19 fixed to the ends of the crank arms 8 and 9. The crank 8 is integral with a pin 20 which is provided with an arm 21 to the end of which is fixed one of the pistons 2, The axis 20, which is concentric with the torus 1 is journalled in the part 1a of the latter, by means of a ball bearing 22, fixed to the help from all possible means. The crank 8 is integral with a tubular pin 23 provided with an arm 24 which carries the second piston 2 at its end.
The axis 23 is concentric with the torus 1 and the axis 20. The latter can be journaled inside the tubular axis 23 which is mounted in the part 1b of the torus by means of a ball bearing 25, fixed using any appropriate means. The pins 20 and 23 are provided, in the region of the plane of the seal B B, with flanges 26 and 27 in the sides of which are formed sealing grooves 29 which
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engage one in the other and in grooves 29a formed in parts 1a and 1b arranged opposite said flanges.
FIG. 3 schematically shows such a pump in which the torus 1 and the casing 15 are assimilated, the first, to the circle 1, and the second, to the circle 13, which have respectively for axis, the axes 20-23 and 3. The right xx shows the slide 4 and points 5 and 5a the position of the two crankpins 5 and 5a for controlling the pistons 2. When the motor shaft 3 is driven by a continuous rotational movement, in the direction indicated by the arrow z , the slide xx or 4 rotates around this axis and successively sweeps all the regions of the housing 13.
If the slide x-x moves by Ò / 2 it takes the position x'-x '; during this rotation, the journals 5 and 5a have moved on the slides x-x or 4, the first following the arrow 31, the second following the glèche 32 to come in 5 'and 5a, on x'-x'. It can therefore be seen that the crankpins 5 and 5a which move at the same time on the circumference 30 of center 20-23, have undergone, the first 5 an angular displacement 0 (and the second 5a a displacement-
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ment aagua-tre 3- Comrae 2nd piston, controlled by 5a, has moved closer to the piston controlled by 5, If x'-x 'moves again by Ò / 2, 5' comes in 5a and 5a in 5.
During this angular displacement 5a has moved from the angle Ó and 5 from the angle ss. In this case, the pistons commanded by the two crankpins 5 and 5a have moved apart to come back in line with one another. It can therefore be seen that such a device constitutes a suction and pressure pump.
Lights, formed in the torus 1, and suitably arranged constitute the suction and discharge ports of said pump. In the example described, the pistons
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are of equal thickness. / it is obvious that in order to avoid dead spaces, pistons could be made, the front and rear faces of which pass through radiating planes, around the axis of the torus.
Pipes 35, 36 and 37 are provided in the various parts and make it possible to ensure the lubrication of the friction surfaces o The value of the angles and, consequently, the movement of the pistons 2 can be varied by moving parallel to themselves. the axis of the torus 1 and the axis 3 of the housing 13. The housing 13 could, for example, be mounted to slide on the torus 1 and, using any suitable kinematic means, the distance of the two axes could be adjusted. 20-23 and 3, These two axes can coincide; in this case, the pump no longer delivers and the two pistons 2, the movements of which are in phase, no longer move with respect to each other.
The slides can also be moved on the motor shaft. It is possible to act on the flow rate by varying the number of revolutions of the shaft 3 and, for this purpose, a gearbox is interposed, for example, between the shaft 3 and the motor shaft. The flow rate can also be adjusted by varying the distance of the two axes 20-234 and 3. It is obvious that the number and the position of the slides can vary as well as that of the pistons.
The slides 4 which, in the example described and shown, are rectilinear, and in the extension of one another, can be arranged either in a star, on axis 3, or around the latter. In this case, the extensions of the slideways would not pass through the axis of the motor shaft. These slides, which are preferably arranged symmetrically with respect to this axis, can be placed in any way around the latter. The slides can be of any suitable shape, likely to improve the efficiency of the pump, The latter can be used as a compressor,
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preferably usable on heat engines.
The number of tori can be any. For a single torus, it is possible to use two systems of slides arranged symmetrically with respect to the median plane of the torus. It is also possible to use a pump body of any suitable shape. Sealing rings balancing the centrifugal force, and, for example, using frictional forces, are provided on the pistons 2.
It would be possible to provide slideways 4 pivoted about the axis 3 and the position of which would be adjustable. This arrangement would make it possible to act on the flow rate of the pump.
The carburetor body that would be used with such a compressor could be found in the foundry with the compressor pump body. A pipe, not shown in the drawings, could connect the inlet ports and the exhaust ports, in this case, a valve, arranged on said pipe, would allow the flow of the pump to be adjusted. If the latter is used as a compressor, between said compressor and the engine, idle or controlled turbines rotating in the opposite direction are interposed to improve the mixing of the gases. The axial sealing of the pump is obtained by grooves 29 and 29a formed in the flanges 26 and 27 which could be pressed against one another by pressure springs arranged in the axis of the torus.
The pump described above can be used not only as a compressor, but as a gas or liquid meter, as a motor, as a servo motor, as a servo-brake or the like,
The movement of the pistons can be obtained by the use of elliptical gears, connecting rods, cams, eccentrics, pawls and, in general, by using any
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suitable quick-return devices. The inside of the torus can be leveled, and the slides can be replaced by suitable roller trains.
Another embodiment is more especially shown in Figures 4.5 and 6. In this case, the fluid is drawn through lumens 105 controlled by valves 106 and is discharged through lumens 107 controlled by valves 108. The slots 105 and 107 which are formed, for this embodiment, in the side faces of the stator 109 open the first 105 into an annular suction chamber 110 and the second 107 into a discharge chamber 111. These two chambers are separated by a partition 112 and the direction of movement of the fluid is that illustrated by the arrows.
The suction valves 106 are mounted in an annular cage 113 engaged on the stator as illustrated in the accompanying drawing. The annular chambers 110 and 111 are limited in part by an outer sleeve 114. The blades which may be any have, in this embodiment, the side faces in radial planes.
It would be possible to provide a series of annular chambers such as 110 and 111 so as to constitute a series of pressure chambers separately supplying each cylinder of an explosion engine, for example.
In this embodiment, the blades are driven by means of rods 120.
These are mounted, on the one hand. on cranks 121 of a motor shaft 122 and, on the other hand, on cranks 123 disposed at the end of the shafts '88 and 82 controlling the blades. The cranks 123 are formed by the fingers 79 and 85 engaged in one of the shapes described above, in radial slides provided at the end of the shaft.
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engine. The axis of the concentric shafts 78 and 82 and the axis of the motor shaft 122 are offset with respect to each other so that the cranks 121 describe a circumference 124 and the cranks 123 a circumference 125, as illustrated in FIG. 5. This kinematic linkage by connecting rods makes it possible to obtain an appropriate movement of the blades.
The latter arrangement avoids sliding friction and makes it possible to obtain a higher speed of the compressor.
The motor shaft 122 comprises an axial chamber 126, closed by a plug 127 and which is used as a grease chamber for lubricating the crankpins 121. A pipe 128 ensures, using any suitable device, the lubrication of the crankpins. the motor shaft 122.
'A suitable arrangement of the pump members allows, in some cases, to pass right through the pump described above by the motor shaft.
FIG. 7 illustrates an alternative embodiment in which a part or plate 150, mounted at the end of a crankshaft 151, is provided with crank pins 152 on which are journalled, at one of their ends, connecting rods 120. mounted as in the previous embodiment on crank pins 153 and 154 arranged at the ends of arms 155 and 156 integral, the first with a shaft 157, and the second with a shaft 158.
The latter is ooaxial to the shaft 157 on which it is mounted with the interposition of a cylindrical ring 159. A tubular part 160, rigidly fixed to the shaft 157, by a key 161, extends the tubular axis 158 and is engaged. on a support bearing 162 rigidly fixed by bolts 163 to the compressor housing 164. The part 162 has an internal part 162a which engages in a corresponding groove
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provided in a part 165 mounted at the end of the shaft
157.
Blades 166 and 167 are secured by means of screws 168 or any equivalent means, the first
166, with the tubular shaft 158 and, the second 167, with the shaft 157, via the part 160, A bearing 169 rigidly fixed by screws 170 to a housing
171 limiting, by its transverse wall, the chambers of the compressor, receives one of the ends of the tubular shaft
158 and is used, along with part 162, and a bushing 172 to hold the moving assembly of the compressor. The accompanying drawing also shows all the construction details of such a compressor. The blades 166 and 167 are lightened to allow a high speed of rotation and, for this purpose, the side parts 173 are omitted.
These blades are however sealed peripherally by parts 166a and 167a which are journalled in a ring 174 forming baffles and which is mounted in the housing 164 by means of screws 175. The blades 166 and 167 have relative movements. relative to the antrum as indicated above for the other embodiments; the suction and the discharge being effected by lights 176 and 177 formed in the casing 164 as illustrated more specifically in FIG. 8.
The lubrication of the various mobile elements is ensured, in the embodiment described above, as follows: the lubricant being introduced at 180 and, preferably, under pressure inside a chamber 181, flows through an oanalisation 182 in a chamber 183, arranged axially in the shaft 157, pipes 184 which open into the chamber 187 direct the lubricant under the action of centrifugal force between
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the shaft 157 and the corresponding ring 159 forming a cushion. The lubricant accumulates in annular channels such as 188 and flows through lines 189 between the tubular shaft 158 and the corresponding bushing 169.
The lubricant also accumulates in a pipe 190 and lubricates the crankpin 154 by flowing towards the latter through a pipe 191. The crankpin 153 is lubricated by means of a pipe 192 opening directly into the crankpin. chamber 183. The lubrication of the rotating components in the front region of the compressor is carried out through pipes 193.
In the embodiment described and shown the plate 150 comprises an annular part 194 toothed internally in 195. an externally toothed wheel 196 is engaged with the gear 195 and is controlled, in the manner known per se, by means of a crank 196 of launching.
The assembly is preferably mounted on the nose of the engine and at the end of the crankshaft.
The embodiment, illustrated in FIG. 9, is a variant of the compressor - in this variant, the crank pins 153 and 154 are omitted, the heads of the connecting rods 120 are fork-shaped and engage on corresponding arms 198. and 199 integral, the first, with the shaft 157, the second with the shaft 158.
FIGS. 10 and 11 illustrate an alternative embodiment in which the blades 200 are hollow and comprise, on their faces, slots 201 controlled by valves 202, one of which is more especially shown in plan in FIG. 12. In this embodiment, the suction is carried out in a chamber 203 and the discharge takes place. in a room 204. These rooms
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are arranged at the ends of the compressor as shown in the drawing. The valves 202 consist of tabs 202a joined, at their lower parts, by a common member for fixing to the blades.
The valves have limited beats (Figure 11) and are arranged so that the relative movements of the blades with respect to each other cause, by inertia, and at the appropriate time,) the opening or closing of these valves.
The blades 200 which can be of any number are given various motions and have decreasing sections (FIG. 13) the axial thrusts which result therefrom are supported by double stops 205 and 205a.
The funds 206 can constitute rotary distributors used in combination with any suitable device allowing the suction and the discharge of the fluid.
The movement of the blades can also be obtained by the combination of epicyclic or other gears.
The movement of the blades can be limited to a reciprocating movement without rotation. This device can be controlled, for example, by connecting rod and crank.
The distribution valves can move automatically; in this case, they are controlled, either by inertia and by vacuum, or in any way. The distribution lights can be controlled either by at least one cylindrical distributor or by at least one plate distributor. These different distributors being controlled by cams, gears, or any equivalent device.
The compressor shown in Figures 14 to 18 comprises a casing or cylinder 250 provided with lights
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250a of suction and 250r of discharge, suitably distributed. The blades, eight in number in the example shown, are one 251 integral with the shaft 254 and the other 255 with the shaft 258 co-axial with the shaft 254.
Cranks 254m and 258m integral with the shafts 254 and 258 are controlled, by means of links 254b and 258b, by eccentrics 259 and 260 formed by twin toothed wheels 261 and 262. These are pivoted by the 'Intermediate needle bearings in flanges 263 and 264 connected by a cylindrical part 323 provided with notches 265 and 266 for the passage of the gears 261 and 262. The flanges are centered relative to the general axis of the compressor. The flange 263 is journaled, by means of roller bearings 268 and the flange 264 is extended axially on the one hand, by a shaft 270 coupled with a motor shaft and, on the other hand, by a ring 271 of centering.
The toothed wheels 261 and 262 mesh with a double fixed crown 272 internally toothed. This crown is fixed / rigidly to a casing 273 in which it is centered.
The operation of the. compressor described above is as follows:
The shaft 270 being displaced angularly causes the movable assembly formed by the flanges 263-264 and consequently the toothed wheels 261 and 262 meshed with the fixed crown 272 so that these toothed wheels also move in rotation around of their axes. This rotation causes the displacement of the eccentrics and consequently the relative displacement of the axbres 254 and 258 as well as the blades carried by them. The connecting rods always work in the region of the maximum moment with respect to the axis of rotation of the blades.
These are established in such a way that
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the suction and discharge ports are never in communication and the relative movement of the blades between them causes the desired suction / discharge.
It will also be noted that the shaft 258 may include an axial perforation constituting a housing for the crank shaft which could directly attack the shaft 270-271 or vice versa, the latter may be extended inside the shaft 258. and be started using a crank or a suitable driving device.
It will be noted, according to the inventioh, that the co-axial shafts and the axes of the rods of the epicyclic system are mounted with needle bearings 308, 309 ... 315 which makes it possible to reduce the overall width of the en - seems. In addition, by using these needle bearings in the connecting rod-crank system, the inertia forces are reduced which, at high speeds, can become damaging.
Turbines 316, 317 and 318 are further provided to prevent leaks or to activate the circulation of oil which is effected by centrifugal force as previously indicated in the other embodiments.
According to the invention, the outer shaft 254 comprises an ooller 319 engaged in a corresponding groove 320 formed in a part 321 mounted rigidly on the flange 302 which may be in two parts. This arrangement prevents any axial displacement of 1 (shaft 254, the shaft 258 being abutted in a similar manner at its other end.
No lateral movement is possible and this characteristic arrangement eliminates the lateral friction which would prevent turning at the speeds necessary for the application of the compressor to heat engines, even with abundant lubrication which is then eliminated in the present.
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device.
It will be noted, moreover, according to one of the important points of the invention, that the rods of the eccentric y-clodal epie system are not, in this last embodiment, cantilevered and comprise masses d. 'balancing. In addition, the internally toothed fixed gear 272 has two toothed rings. These teeth can be of any suitable type in order to eliminate the axial forces,
In the embodiment shown, the movable casing, carrying part of the epicyclic device, is centered directly on an annular part 326 integral with the flange 302.
The invention also extends to other points which have been clearly indicated in the preamble and which make it possible to considerably improve the efficiency of the apparatus, while ensuring it an unlimited period of operation.
FIG. 17 illustrates, by way of example only, one method of mounting a blade 251 on its corresponding shaft 254. The blade 251 is in two main elements 304a and 304b which are suitably cut towards the bottom. root to fit on a suitable radial rib 306a of the shaft 254. The assembly is secured by bolts 330, nuts 331 and rivets 332. In order to reduce the weight of the blades, the latter may comprise a ribbed reinforcement such as 333 on which is mounted a filling plate 334.
As indicated above, an elastic device may be provided in order to absorb the dangerous forces which could occur during operation. For this purpose, the elastic device can be provided, either between
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the compressor and the drive means thereof. or in the epicyclic device controlling the movement of the blades. In the latter case, the device 263-264-323 can be in two main elements separated radially along the X-X and Z-Z planes, for example; elastically deformable means then being provided between these members.
The inlet and outlet ports can be offset in order to achieve, between the blades, a damping air mat absorbing the effects of inertia; this offset may be greater than 5 degrees.
The compressor, object of the invention, which can have many applications, can be used more especially for supercharging and scavenging in heat engines.
Such an application presents many new technical effects and provides a solution to a delicate problem which has hitherto been achieved only imperfectly by bulky, complicated devices with a mediocre efficiency.
For this purpose, the pump, object of the invention. allows, by its own constitution, to suck and deliver through several ports, and this without causing the mixture of the fluids sucked in the compressor. It is therefore possible to direct pressurized veins of different fluids to a device for use, such as a heat engine, and to adjust the flow rate of these veins as required. It is thus possible to send, on the one hand, a stream of fresh air to perform the sweeping and, on the other hand, various streams of fuel mixtures which can be stirred at the appropriate time before introduction into the engine.
The compressor according to the invention therefore combines
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in the same assembly, several compressors, because by a single supply pipe to the engine, it is possible to send successively, and at the suitable moment, to this one, the appropriate fluids (purging air, fuel air, oxidizer, etc. ..,). This result can be obtained simply by an appropriate balancing of the discharge ports of the various compression chambers.
In addition, by synchronizing the upsets to the engine with the periods of the cycle of the latter, it is possible to achieve energetic upsets (sweeping carburetion, etc.) which improve efficiency.
In addition, in order to allow the reversibility of the direction of rotation of the compressor without changing the direction of circulation of the gas streams, it is possible to provide, depending on the oas, movable flanges or envelopes in which these ports are provided. The means for controlling these flanges or casings can be of any type without departing from the scope of the invention.
The displacement of these members can be a rotation or a translation depending on the arrangement of the radial or helical blades.
It is obvious that any suitable valve could be used to obtain the same result,
As indicated above, one could use a common drive device (epicyclic device with eccentrics) for two pump bodies placed along the same axis and on either side of this drive device.
It will further be noted that in engines using two parallel crankshafts the compressor can be mounted on a transverse shaft automatically connecting these crankshafts.