<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux machines rotatives, notamment aux pompes".
L'invention est relative aux machines rotatives, du genre de celles comportant au moins un corps cylindrique dans lequel peut tourner un organe tel que came devant demeurer constamment en contact;, d'une part avec ce corps cylindrique, et, d'autre parts, avec au moins une palette mobile, de manière à séparer ce même corps cylindrique en deux parties dont l'une est à l'aspiration, tandis que l'autre est à l'échappe- ment; et elle concerne plus specialement (parce que c'eat en leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt),, mais non exclusivement, parmi ces machines, les pompes rotatives;) notamment les pompes de balayage utilisées pour les moteurs à combustion interne.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles, ces ma- chines, que les efforts d'inertie des pièces en rotation soient mieux équilibrés que jusqu'à présent, afin de permettre
<Desc/Clms Page number 2>
notamment, d'augmenter la vitesse de rotation desdites machi- nes, et, par suite, de diminuer leur encombrement.
Elle consiste, principalement, à agencer de ma- nière telle, les machines du genre en question, que les dé- placements des palettes qu'ils comportent soient commandés directement par la rotation de l'arbre desdites machines, par exemple par une liaison telle que bielle et manivelle.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps, notamment en une deuxième disposition-- relative aux machines du genre en question et plus spécialement aux pompes, comportant au moins deux éléments semblables accolés (comprenant chacun un corps cylindrique et une came) --, consistant à prévoir un tiroir rotatif agencé de manière à coagir constamment avec que l'on fait fonctionner de manière telle les deux éléments/que la course de refoulement de l'un,,- com- mence lorsque la course de refoulement de l'autre se termine.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux pompes) ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les machines du genre en question com- portant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les instal- lations comprenant de semblables machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ce dessin-, montrent, respecti- vement, en coupe suivant 1-1 fig. 2 et 2-2 fig. 1, une pompe rotative établie conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes. de réa- lisation de ses diverses parties, auxquels¯ il semble que doive
<Desc/Clms Page number 3>
être accordée lapréférence), se proposant, par exemple, d'éta- blir une pompe destinée à envoyer de l'air de balayage dans les cylindres d'un moteur à deux temps à combustion interne (par exemple pour véhicules automobiles ou, plus particuliè- rement pour avions), on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On constitue ladite pompe par au moins un élément, de préférence deux comme on le supposera dans ce qui suit, chacun de ces éléments. comportant un corps cylindrique à l'intérieur duquel peut tourner, coaxialement à ce corps cy- lindrique, un organe tel que came a, propre à demeurer en contact, d'une part, avec la paroi intérieure du corps cylin- drique, et,. d'autre partp avec une palette b, susceptible de se déplacer dans des glissières ou des rainures appropriées, suivant une direction également appropriée, par exemple ra- diale, comme représentée
Dis-posant d'un tel ensemble, au lieu, comme on l'a fait jusqu'à présent, d'avoir re- cours, pour assurer le contact permanent de la palette avec la came,
à des organes élastiques tels que ressorts venant exercer leur effort sur ladite palette, une telle disposi- tion présentant l'inconvénient de ne pouvoir se prêter qu'à des vitesses faibles,, en raison des efforts d'inertie qui, pour des vitesses plus élevéesp auraient pour effet d'aplatir lesdits ressorts et de déterminer rapidement la formation de jeux entre chaque came et la palette correspondante, on a recours, conformément à 1 invention, pour commander les déplacements de chaque palette, à un système cinématique conjuguant ces déplacements aux mouvements de rotation de l'arbre sur lequel est montée la came correspondante, ce sys- tème cinématique pouvant être choisi quelconque, par exemple, comme représenté, être réalisé à l'aide d'une bielle et d'une manivelle d.
Et, ayant ainsi réalisé la commande de chaque pa- lette, @
<Desc/Clms Page number 4>
ou bien on agence de manière telle, la section de la ca- me correspondante, que le contact soit constamment maintenu entre la came et la.palette, la section réalisant ces condi- tions étant, comme le prouvent le calcul, et l'expérience, peu différente d'une circonférence, ou bien, on constitue la came par un corps cylindrique de section circulaire et, pour compenser le jeu pouvant exis- ter entre ladite came et la palette (jeu qui, d'après ce qui vient d'être dit, est toujours faible), on établit la palette en au moins deux parties séparées par des moyens élastiques appropriés.
On conçoit que l'on réalise ainsi un ensemble tel que les palettes sont absolument soustraites aux efforts d'i- nertie, et que, par suite, on peut faire tourner les cames à de très grandes vitesses de rotation, sans cesser d'obtenir un contact parfaitement étanche entre la came et les palettes.
Bien entendu, on munit chacun des éléments dont il vient d'être parlé, de moyens propres à assurer correctement l'admission et le refoulement dans les orifices tels que e, f, moyens. que l'on peut réaliser de toute manière appropriée, par exemple à l'aide de soupapes ou de tiroirs, agencés, de préfé- rence, de manière telle (en ce qui concerne, tout au moins le refoulement), que le fluide soit comprimé adiabatiquement dans sa course de refoulement, ce pour quoi on ne libère les orifi- ces de refoulement qu'au moment où la pression de refoulement dans le corps cylindrique est à peu près égala à celle ré- gnant dans la canalisation de refoulement.
Toutefois, on a recours, de préférence, à la dispo- sition suivante, susceptible, le cas échéant, de s'appliquer isolément à toute pompe du genre en question comportant au moins deux éléments constitués chacun par un corps cylindri- que, une came et une.palette.
Suivant cette disposition, on fait coagir avec lea deux susdite éléments, un tiroir
<Desc/Clms Page number 5>
rotatif agencé de manière à assurer successivement le refou- lement de chacun de ces éléments que l'on fait fonctionner de manière telle que la course de refoulement de l'un commen- ce lorsque la course de refoulement de l'autre se termine.
A cet effet par exemple, on juxtapose deux éléments;, et on conjugue les mouvements respectifs de leurs cames, par exemple à l'aide de roues d'en- grenage g, h, i, j, de manière que lesdites cames tournent à la même vitesse, de sorte que, si on place correctement les orifices, d'admission et de refoulement), le fonctionnement de l'ensemble puisse être tel que les courses de refoulement des deux éléments se succèdent l'une à l'autre comme il vient d'être dit;
on dispose le tiroir rotatif k sur un conduit commun formant glace et comportant deux lumières (ou deux groupes de deux lumières) reliées aux orifices de refoulement res- pectifs f des deux éléments;, et situées, par exemple, à 90 l'une de l'autre sur la périphérie de ladite glacer enfin, on fait comporter audit tiroir deux Passages 11 12 disposés à 180 l'un de l'autre;, et on le fait tourner à une vitesse moitié de celle des cames:, dans le cas représenté (ou à une vitesse supérieure ou inférieure suivant la dispo- sition des orifices de la susdite glace)o
Avantageusement:
, ainsi que représenté, on fait tourner les cames en sens inverse l'une de l'autre, ce qui permet de disposer les orifices de refoulement f, de part et d'autre d'un plan médian séparant les deux éléments, et d'é- tablir l'axe du tiroir k dans ce même plan..
On peut ainsi obtenir un ensemble réalisant un en- combrement réduit:, et très facile à exécuter. On conçoit, en effet, que l'on peut aisément constituer cet ensemble en trois pièces venues de fonte, dont une pièce médiane dans laquelle on peut ménager la glace du tiroir et deux moitiés de corps cylindriques, et deux autres pièces semblables dans lesquel-
<Desc/Clms Page number 6>
les on peut aléser les deux autres moitiés des corps cylindri- ques, ces deux pièces venant s'ajuster sur les premières suivant les plans A1A2, Bl B2.
Quel que soit le mode de réalisation adopté, on ob- tient un ensemble dont le fonctionnement a été suffisamment indiqué pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet, et qui présente, sur ceux déjà existants, de nombreux avantages, notamment, dans le caa des pompes, celui de permettre une vitesse très élevée des cames du fait que les palettes ne sont pas soumises aux forces d'iner- tie, celui, par suite, de permettre de réduire l'encombrement des pompes ainsi établies, et de les rendre particulièrement applicables à l'aviation, celui de permettre d'obtenir un débit régulier et sensi- blement proportionnel au nombre de tours, celui de pouvoir s'appliquer à toutes sortes de fluides, celui de donner lieu à une usure faible des extrémités des palettes,, et celui d'être d'une exécution aisée,
ainsi qu'indiqué plus haut.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à. celui de ses modea d'application non plus qu'à ceux-des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes, notamment: celles où chaque machine comporterait plus de deux élé- ments, ce qui permettrait d'obtenir plus de deux refoulements par tour, ces différents éléments étant groupés de toute ma- nière appropriée.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements made to rotary machines, in particular pumps".
The invention relates to rotary machines, of the type comprising at least one cylindrical body in which a member such as a cam can rotate which must remain in constant contact;, on the one hand with this cylindrical body, and, on the other hand , with at least one movable pallet, so as to separate this same cylindrical body into two parts, one of which is on the suction side, while the other is on the escape side; and it concerns more specifically (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these machines, the rotary pumps;) in particular the scavenging pumps used for the motors internal combustion.
Its main purpose is to make these machines such that the inertial forces of the rotating parts are better balanced than hitherto, in order to allow
<Desc / Clms Page number 2>
in particular, to increase the speed of rotation of said machines, and, consequently, to reduce their bulk.
It mainly consists in arranging machines of the type in question in such a way, that the displacements of the pallets which they comprise are controlled directly by the rotation of the shaft of said machines, for example by a link such as this. as connecting rod and crank.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time, in particular of a second provision - relating to machines of the type in question and more especially to pumps, comprising at the same time. at least two similar adjacent elements (each comprising a cylindrical body and a cam) -, consisting in providing a rotary slide arranged so as to coact constantly with that the two elements are operated in such a manner that the delivery stroke of one ,, - begins when the discharge stroke of the other ends.
It relates more particularly to a certain mode of application (that in which it is applied to pumps) as well as certain embodiments of said arrangements; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the machines of the type in question comprising the application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the installations comprising similar machines.
And it can, in any case, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawing, which supplement and drawing are, of course, given above all by way of indication.
Figs. 1 and 2, of this drawing, show, respectively, in section according to 1-1 fig. 2 and 2-2 fig. 1, a rotary pump established in accordance with the invention.
According to the invention, and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the modes. realization of its various parts, to which it seems that
<Desc / Clms Page number 3>
be given preference), proposing, for example, to establish a pump intended to send purging air into the cylinders of a two-stroke internal combustion engine (for example for motor vehicles or, more particularly. - especially for airplanes), the procedure is as follows, or similar.
Said pump is constituted by at least one element, preferably two as will be assumed in what follows, each of these elements. comprising a cylindrical body inside which can rotate, coaxially with this cylindrical body, a member such as a cam, suitable for remaining in contact, on the one hand, with the inner wall of the cylindrical body, and, . on the other hand p with a pallet b, capable of moving in suitable guides or grooves, in an equally suitable direction, for example radial, as shown
Having such an assembly, instead of having to resort, as has been done so far, to ensure permanent contact of the pallet with the cam,
to elastic members such as springs exerting their force on said pallet, such an arrangement having the drawback of only being able to lend itself to low speeds, owing to the forces of inertia which, for higher speeds highp would have the effect of flattening said springs and quickly determining the formation of clearances between each cam and the corresponding pallet, recourse is had, according to the invention, to controlling the movements of each pallet, to a kinematic system combining these movements with rotational movements of the shaft on which the corresponding cam is mounted, this kinematic system being able to be chosen as desired, for example, as shown, being carried out using a connecting rod and a crank d.
And, having thus carried out the order for each pallet, @
<Desc / Clms Page number 4>
or else one arranges in such a way, the section of the corresponding cam, that the contact is constantly maintained between the cam and the pallet, the section fulfilling these conditions being, as the calculation proves, and the experiment , little different from a circumference, or else, the cam is formed by a cylindrical body of circular section and, to compensate for the play that may exist between said cam and the pallet (play which, according to what comes from be said, is always low), we establish the pallet in at least two parts separated by suitable elastic means.
It will be understood that an assembly is thus produced such that the vanes are absolutely subtracted from the inertia forces, and that, as a result, the cams can be rotated at very high rotational speeds, without ceasing to obtain perfectly sealed contact between the cam and the vanes.
Of course, each of the elements just mentioned is provided with means capable of correctly ensuring the admission and discharge into the orifices such as e, f, means. which can be produced in any suitable manner, for example with the aid of valves or spools, preferably arranged in such a way (as regards, at least the discharge), that the fluid is compressed adiabatically in its discharge stroke, for which the discharge ports are only released when the discharge pressure in the cylindrical body is approximately equal to that in the discharge pipe.
However, use is preferably made of the following arrangement, which may, where appropriate, be applied in isolation to any pump of the type in question comprising at least two elements each consisting of a cylindrical body, a cam and a.palette.
According to this arrangement, one makes coact with the two aforesaid elements, a drawer
<Desc / Clms Page number 5>
rotary arranged so as to ensure successively the delivery of each of these elements which are made to operate in such a way that the delivery stroke of one begins when the delivery stroke of the other ends.
For this purpose, for example, two elements are juxtaposed ;, and the respective movements of their cams are combined, for example by means of gear wheels g, h, i, j, so that said cams rotate at the same speed, so that, if the orifices, intake and discharge are placed correctly), the operation of the assembly can be such that the discharge strokes of the two elements follow each other as it has just been said;
the rotary slide k is placed on a common duct forming a glass and comprising two openings (or two groups of two openings) connected to the respective delivery orifices f of the two elements ;, and located, for example, at 90 to one of the other on the periphery of said glazing finally, is made to include in said drawer two Passages 11 12 arranged 180 from each other ;, and it is rotated at a speed half that of the cams :, in the case shown (or at a higher or lower speed depending on the arrangement of the orifices of the aforesaid ice) o
Advantageously:
, as shown, the cams are rotated in the opposite direction to each other, which makes it possible to have the discharge orifices f, on either side of a median plane separating the two elements, and d 'establish the axis of the spool k in this same plane.
It is thus possible to obtain an assembly which achieves a small footprint :, and is very easy to perform. We can see, in fact, that we can easily constitute this set in three parts made of cast iron, including a middle part in which we can spare the mirror of the drawer and two halves of cylindrical bodies, and two other similar parts in which
<Desc / Clms Page number 6>
The two other halves of the cylindrical bodies can be bored, these two parts coming to fit on the first ones according to the planes A1A2, B1 B2.
Whatever the embodiment adopted, an assembly is obtained, the operation of which has been sufficiently indicated for it to be unnecessary to dwell on it, and which presents, over those already existing, many advantages, in particular, in the case of pumps, that of allowing a very high speed of the cams due to the fact that the vanes are not subjected to inertial forces, that, consequently, of making it possible to reduce the size of the pumps thus established, and to make them particularly applicable to aviation, that of making it possible to obtain a regular flow rate which is substantially proportional to the number of revolutions, that of being able to apply to all kinds of fluids, that of giving rise to low wear of the ends of the pallets, and that of being of an easy execution,
as indicated above.
As goes without saying, and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to. that of its modes of application nor to those of the embodiments of its various parts having been more especially indicated; it embraces, on the contrary, all the variants, in particular: those where each machine would have more than two elements, which would make it possible to obtain more than two upsets per revolution, these different elements being grouped in any way appropriate.