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B R E V E T D' I N V E N T I 0 N Machine rotative à rotor excentré
La présente invention concerne des perfectionnements aux machines rotatives , motrices ou réceptrices , comportant , dans un stator cylindrique, un rotor excentré muni de pales qui sont montées radialement sur un axe concentrique au stator et qui traversent la paroi du rotor dans des rotules en forme de segments de cylindre où elles peuvent coulisser en transmettant l'effort du rotor , ou inversement ,
Dans les machines de ce genre les principales difficultés rencontrées dans la réalisation pratique proviennent des frottements excessifs .
Dans de telles machines , comportant par exemple trois pales , cellesci sont montées sur l'axe concentrique au stator , chacune à l'aide d'un ou de plusieurs oeillets ,
Suivant la pratique usuelle en la matière , pour réduire les frottements, on cale dans chaque oeillet un roulement ou une bague en métal anti-friction telle que, par exemple , une bague en bronze. La force centrifuge , agissant sur les pales provoque l'application sur l'axe d'un secteur de la bague en bronze ou du roulement , toujours le même . Il en résulte,que l'usure se fera toujours en cet endroit et que la pale viendra rapidement frotter contre le stator.
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D'autre part la force centrifuge augmentant avec le carré de la vitesse de rotation , les charges unitaires maximum seront vite dépassées.
Au total , le travail de frottement engendré en cet endroit et qui se traduit par un échauffement de la machine , est considérable et provoque un abaissement du rendement de la machine
Suivant la présente invention , on a trouvé que l'on peut , dans une machine du genre spécifié , remédier à cet inconvénient par une disposition particulière.
A cet effet , au lieu de munir chaque oeillet d'une bague en métal antifriction calée dans cet oeillet , on monte sur l'axe concentrique au stator , un manchon ou une douille continue s'étendant sur toute la longueur de l'axe embrassée par les oeillets des pales et celà à frottement doux , c'est-à-dire en réalisant une surface cylindrique à lubrifier entre la douille et l'axe , les oeillets étant , d'autre part , montés sur la dite douille également à frottement doux , c'est-à-dire en réalisant une autre surface cylind@coue à lubrifier , entre les oeillets des pales et la dite douille ce qui permet des mouvements relatifs de rotation , aussi bien entre l'axe et la douille qu'entre la douille et les oeillets.
De cette manière les forces centrifuges dues aux trois pales donneront une composante presque nulle sur l'axe. La douille étant ainsi pratiquement équilibrée et entrainée par les pales dans leur mouvement de rotation , il en résulte que les frottements entre la douille et l'axe seront considérablement réduits, bien que les chemins relatifs , parcourus , soiept considérables , les efforts étant toutefois réduits dans des proportions considérables .
D'autre part , le travail d'oscillation des pales Qui est maintenant transmis à l'extérieur du susdit manchon continu , résulte d'un mouvement d'oscilla- tion d'amplitnde très réduit - quelques 20 à 40 , pour un effort considérable et non écuilibré.
Le travail qui en résulte et qui se traduit encore une fois par un échauffement , est ainsi considérablement réduit.
Au total , on constate que par le dispositif objet de la présente invention , le rendement de @a machina est augmenté dans des proportions inattendues , et que l'usure et normalement répartis sur les suffaces.
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Pour apprécier ce résultat ,il ne faut pas perdre de vue que la douille continue comporte deux surfaces lubrifiées , d'une part , intérieurement entre elle et l'axe concentrique au stator et , d'autre part , extérieurement entre elle et les oeillets des pales .
Il est évident qu'au lieu d'utiliser un manchon en métal antifriction , on pourrait également prévoir un manchon en métal quelconque comportant deux séries de roulements , c'est-à-dire une série entre ce manchon et l'arbre et une série entre ce manchon et les oeillets des pales.
Suivant une autre particularité de l'invention , on prévoit d'améliorer l'é- tanchéité le long des faces planes latérales du rotor , en regard des fonds plats du stator.
Dans les machines de ce genre , il est connu de loger des segments d'étanchéité courbes dans des rainunes courbes pratiquées dans les faces plcnes latérales du rotor , en regard des fonds plats du stator , pour assurer l'étanchéité le long des dits fonds , entre les pales. Ces segments d'étanchéité se composent de plusieurs segments concentriques par rapport au rotor . Lors du fonctionnement de la machine , chaque segment balaie donc une surface annulaire dont l'épaisseur est égale à celle du segment.
Cette disposition connue donne des résultats satisfaisants au point de vue étanchéité , mais on a constaté que , dans certains cas , elle présente des difficultés au point de vue lubrification , ce qui peut avoir pour résultat un échauffement.anormal de la machine , en ces endroits.
Suivant la présente invention , on prévoit de remédier à cet ihconvénient , tout en assurant l'étanchéité de manière aussi satisfaisante ,mais en permettant , en outre , une lubrification suffisante de manière à éviter tout échauffe ment anormal.
A cet effet, suivant l'invention , au lieu d'être concentrique au rotor , les dits segments ont une oourbure très sensiblement moindre et suivant une forme de réalisation préférée , ils sont formés de segments rectilignes.
De cette manière, chaque segment balaie une surface annulaire considérablement augmentée et on a constaté que par cette disposition la lubrification est satisfaisante et que l'échauffement anormal est supprimé.
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D'autre part une telle disposition ramène vers le centre des fonds du stator l'huile qui est entrainée à la périphérie par la force centrifuge.
Suivant une autre particularité de l'inventionion prévoit également d'assurer cette étanchéité par une forme particulière des susdits segments d'étanchéité courbes ou rectilignes.
A cet effet on prévoit de donner à la section droite des dits segments une forme partiellement en biseau , c'est-à-dire dont un pan est incliné par rapport à l'autre , sur une partie de sa hauteur et ce , du côté des segments destinée à venir en regard des fonds du stator.
On a constaté que par cette disposition , on réduit considérablement les frottementse entre les segments et le stator tout en augmentant l'étanchéité , par suite de la création de chambres en forme de coin , dans lesquelles vient se caler de la matière lubrifiante , ce qui concourt à assurer l'étanchéité d'une manière parfaite.
Suivant encore une autre particularité de l'invention , on prévoit de munir les évidements du rotor dans lesquels sont logées les rotules , de galets ou rouleaux de guidage et d'appui montés dans chaque évidement et portés par des axes 13 , qui tourillonnent dans des portées anti-friction telles que ,de préférence , des roulements à aiguilles. De cette manière on évite toute tendance au coincement entre les demi-rotules et le rotor qu entre pa- le,et rotule
Ces galets ou rouleaux sont montés en deux étages c'est-à-dire en deux alignements , un à proximité de chaque bec des évidements.
Au lieu de les monter dans les dits évidements du rotor , ces galets ou rouleaux peuvent être montés dans les faces courbes des rotules destinées à être logées dans ces évidements.
De même/un alignement de galets peut être prévu dans le logement,tandis que l'autre alignement est prévu dans la face courbe de la rotule correspondante .
D'autres détails et particularités de l'invention apparaitront au cours de la description des dessins annexés qui représente à titre d'exemple seulement , diverses formes de ré@@@@@@stion de l'invention.
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La figure I, représente en perspective une machine rotative à rotor excen- tré , d'un genre connu , dans -laquelle on a enlevé à l'avant , le fond plat du stator , pour rendre visible les éléments essentiels de la machine.
La figure 2 représente l'axe des pales , les pales et le mode de montage de ces pales sur leur axe ,conformément à la présente invention.
Les figures 1 et 4 montrent schématiquement deua formes de réalisation d'une autre particulatcté de l'invention.
La figure 5 montre,µ grande échelle,une forme de réalisation d'une troisié- me particularité de la présente invention .
La figure 6 illustre avec brisure partielleencore une autre particularité de l'invention.
Les mêmes chiffres;de référence désignant les éléments correspondants dans les diverses figures .
La machine d'un genre connu représenté figure 1 comporte essentiellement un stator cylindirque I dans lequel tourne un rotor 2 également cylindrique, mon- té excentriquement par rapport au stator . Elle comprenden outre des pales radiales , 7 ,8 et 9 ,au nombre de trois , dont les moyeux tels que le moyen 7' de la pale 7 . analogues à des oeillets de charnières , sont montés indivi- duellement sur un axe commun I0 qui est supporté en porte-à-faux par un des fonds du stator , concentriquement au stator I.
Les pales traversent le rotor dans des rotules II formés chacune de deux demi-rotules en forme de segments de cylindre , logés dans des évidements cy- lindriques 3 du rotor , de part et d'autre de la pale correspondante. s
On comprend que loue le rotor excentré tourne ,'les rotules coulissent radialement par rapport aux pales en oscillant dans leurs logements pour sui- vre l'inclinaison des pales , par rapport au rotor excentré.
Toute friction entre les rotules et les pales est évitée par les galets ou rouleaux de guidage et d'appui 12 montés dans chaque demi-rotule et portés à cet effet par des axes 13 qui tourillonnent dans des portées anti-friction telles que ,de préférence , des roulements à aiguilles . Les logements ren- fermant les galets sont ouverts du côté de la pale.
Entre les demi-rotules et les pales et sur la tranche périphérique des pales on prévoit , de manière connue , des segments d'étanchéité 16 et 17.
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Au lieu de caler dans chaque oeillet des pales , une bague en matière anti-friction , on prévoit de réaliser le montage de la manière représentée fig. 2.
A cet effet sur l'axe 10 des pales , on-glisse à frottement deux un manchon 20 dont la longueur correspond sensiblement à la longueur totale des oeillets des trois pales 7 , 8 et 9.
A la figure 2 , pour rendre le manchon continu visible sur une certaine longueur , on a omis de monter sur l'axe une des trois pales. Seules les pales 7 et 8 ont été mises en place . La pale 9 omise comporte deux oeillets qui viennent se placer entre l'oeillet 8' de la pale 8 et chacun des oeillets 7' et 7" de la pale 7.
Par frottement doux il faut entendre , dans le présent cas , un montage tel que les éléments dont les surfaces sont en contact puissent tourner l'un par rapport à l'autre , c'est-à-dire , d'une part , le manchon par rapport à l'axe et ,d'autre part, les oeillets des pales par rapport au manchon , Par la disposition représentée , on a constaté que lors du fonctionnement de la machine on annule pratiquement toute tendance à échauffement exagéré, Celà résulte de ce que pendant la rotation des pales le manchon 20 suit les pales dns leur mouvement de rotation , à vitesse relativement considérable, mais en étant équilibré par les trois pales tandis que le mouvement d'oscillation des pales , d'amplitude très réduite ,
mais qui entraine des efforts plus considérables , a pour effet un déplacement relatif des oeillets sur le manchon.
Il en résulte que le travail de frottement est fortement réduit ce qui a pour effet une augmentation du rendement de le. machine ,
La lubrification des surfaces intérieure et extérieure du manchon 20 est réalisée à l'aide d'un canal central dans l'axe et de petits canaux 20a qui mettent ces deux surfaces en communication . Ces canaux débouchent à proximité de la partie du manchon en regard du milieu des divers oeillets.
Par suite de la continuité du manchon 20 qui s'étend d'un bout à l'autre de l'axe , on assure ,d'autre part , une lubrification satisfaisante aux deux extrémités de l'axe , parce que de la matière lubrifiante est refoulée vers ces endroits , entre le manchon et l'axe , alors que lorsque chaque oeillet est muni d'une bague individuelle , la matière lubrifiante
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à tendance à s'échapper directement entre les divers oeillets sans assurer la lubrification aux extrémités de l'axe et notamment le long des fonds du stator.
Il importe de remarquer que les mêmes effets que ceux décrits ci-dessus peuvent approximativement être obtenus,en calant une des pales sur le manchon 20 , toutes les autres devant cependant être montées sur ce manchon de manière à pouvoir librement tourner par rapport au manchon. Il est évident que le manchon 20 peut être réaliser en n'importe quelle matière capable d'assurer les rotations relatives susmentionnées sans grippage et en tenant compte de la nature de la matière constitutive de l'axe et des oeillets. On peut notamment utiliser du bronze ou analogue.
Toutefois,au lieu d'utiliser une bague en une telle matière on peut prévoit une bague en un métal quelconque à condition de prévoir deux séries de roulements, l'une entre l'axe 10 et cotte bague et l'äutre entre la bague et les oeillets des pales.
Il est connu dans des machines du genre décrit, de placer des segments d'étanchéité courbes 18 (figurai) concentriques à la surface cylindrique extérieure du rotor ,dans des logements courbes de courbure correspondante , et pratiqués dans les faces planes latérales du rotor , comme visible figure I.
Ces segments sont sollicités contre les fonds plans du stator par exemple par des ressorts non représentés. '
De manière connue , ces segments 18 sont de préférence taillés en@@@ (fig. I) de manière à épouser la courbure des demi-rotules ou bien , si on prévoit des segments d'étanchéité entre les demi-rotules et leurs logements, les segments 18 et ces derniers segments sont imbriqués , c'est-à-dire qu'ils pénétrent les uns dans les autres de préférence les segments 18 dans les dits derniers segments , ainsi qu'expliqué ci-après.
Suivant l'invention , on prévoit de remplacer les segments 18 de la figu@ re I , courbes et concentriques à l'axe du rotor ,par les segments 18 représentés figure 3 et composés essentiellement d'une partie centrale rectiligne prolongée , le cas échéant, par des petits'segments également rectilignes mais courbés pour venir s'engager et coopérer avec des segments d'étanchéité 71 logés entre les demi-rotules et leurs évidemonts dans le rotor.
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De cette,manière , on peut assurer , de manière simple , la lubrifica tion des segments 18 tout en assurant l'étanchéité voulue , mais sans provoquer d'échauffement anormal.
Evidemment , les segments 18 ne doivent pas être rigoureusement rectili- gnes ,mais ils peuvent être légérement courbés , en vue d'anéliorer l'étanchéité , à condition toutefois que,leur courbure soient sensiblement moindre que celle de la périphérie du rotor , ou en d'autres mots , que leur rayon de courbure soit sensiblement plus grand que le rayon du rotor . Une telle variante est schématisée figure 4.
Les meilleurs résultats sont toutefois obtenus lorsque les segments 18 sont re@tilignes , c'est-à-dire,lorsque leur rayon de courbure est infini.
On a constaté que l'étanchéité est considérablement augmentée par une conformationn particulière des segments 18, en coupe transversale . Jusqu'à présent ces segments présentaient une section droite de forme carrée ou rectangulaire . Suivant la nouvelle disposition représentée figure 5 , on donne au dit segment une forme en biseau , sur une partie de sa hauteur , à savoir sur la hauteur du pan incliné I8a et ce , du côté destiné à venir en regard des fonds du stator , de sorte que le segment ne sera plus en contact avec les dits fonds que par la surface réduite I8b .
La surface inclinée I8a et le fond du stator représenté en pointillé réalise un espace en forme de coin I8d , dans lequel sous l'effet de la force centrifuge , vient se coincer du lubrifiant , ce qui augmente l'étanchéité et en outre , assure la lubrification parfaite de la surface I8b , tout en évitant des frottements excessifs , de sorte que par cette disposition le rendement de la machine est encore amélioré. Su@vant une autre particularité de l'invention on prévoit de monter , dans les évidements cylindriques 3 du rotor , destinés à recevoir les demi-rotules II , des galets30 de guidage ou d'appui pour les dites demi-rotules. Cette disposition est représentée figure 6.
Ces galets 30 sont montés , de préférence , en deux étages ou alignements ,un a pro@i- mité de chacun de deux becs ou extrémité des évidements.
Comme dans le cas des galets 12 , les galets 30 ne sont pas logés simplement dans des cavités pratiqués dans les dits évidements , mais au contrai-
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re , ces galets 30 sont montés sur un axe 31 ou sont portés par deux pivots qui tourillonnent dans des portées anti-friction telles que , de préférence:, des roulements à aiguilles 32. Il en résulte que ces galets ne portent pas contre le fond des cavités qui les reçoivent et que les efforts transmis des rotules au rotor ou inversement, le sont par l'intermédiaire de l'axe ou des pivots sur lesquels sont montés les dits galets. De même , les efforts transmis par les pales aux rotules ou inversement , le sont par l'intermédiaire des pivots ou axes 13 (figure I ) les galets 12 ne portant pas contre les fonds des cavités des rotules dans lesquelles ils sont logés.
Par cette disposition des galets 30 , analogue à la disposition des galets 12, on constate que l'on évite toute tendance au coincement des rotules dans leurs logements ou toute tendance au coincement entre pales et rotules
Avec une disposition de ce genre on prévoit de loger des barrettes d'étanchéité 33 dans l'espace entre les faces courbes des rotules et les faces courbes des évidements. Bien entendu , au lieu de monter les galets 30 dans des cavités des évidements comme représenté, on pout les monter dans des cavités pratiquées dans la face courbe des rotules.correspondantes, ou bien , un étage ou alignement de galets peut-être prévu dans l'évidement et l'autre étage peut être monté dans la face courbe de ,la rotule.
Il est évident que l'invention est applicable à toutes les machines rotatives à rotor excentré du genre décrit, quels que soient les perfectionè nements autres que ceux décrits qui y sont prévus. D'autre part, l'invention n'est pas limitée à une constitution ou application particulière de la machine en cause qui peut-être réceptrice ou motrice , à fluide compressible à explosion, à vapeur ou autre , sans pour celà sortir du cadre de l'invention telle que précisée par les revendications qui suivent.
Revendications.
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B R E V E T D 'I N V E N T I 0 N Rotary machine with eccentric rotor
The present invention relates to improvements to rotary, driving or receiving machines, comprising, in a cylindrical stator, an eccentric rotor provided with blades which are mounted radially on an axis concentric with the stator and which pass through the wall of the rotor in ball joints in the form of a cylinder segments where they can slide by transmitting the force of the rotor, or vice versa,
In machines of this kind, the main difficulties encountered in the practical implementation come from excessive friction.
In such machines, comprising for example three blades, these are mounted on the axis concentric with the stator, each using one or more eyelets,
According to the usual practice in the matter, to reduce friction, a bearing or an anti-friction metal ring such as, for example, a bronze ring is wedged in each eyelet. The centrifugal force acting on the blades causes the application on the axis of a sector of the bronze ring or of the bearing, always the same. As a result, wear will always occur in this location and the blade will quickly rub against the stator.
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On the other hand, the centrifugal force increasing with the square of the speed of rotation, the maximum unit loads will be quickly exceeded.
In total, the friction work generated in this location and which results in the heating of the machine, is considerable and causes a lowering of the efficiency of the machine.
According to the present invention, it has been found that it is possible, in a machine of the type specified, to overcome this drawback by a particular arrangement.
For this purpose, instead of providing each eyelet with an anti-friction metal ring wedged in this eyelet, a continuous sleeve or sleeve is mounted on the axis concentric with the stator, extending over the entire length of the embraced axis. by the eyelets of the blades and this with gentle friction, that is to say by making a cylindrical surface to be lubricated between the sleeve and the shaft, the eyelets being, on the other hand, mounted on said sleeve also with friction soft, that is to say by producing another cylind @ coue surface to be lubricated, between the eyelets of the blades and the said bush, which allows relative rotational movements, both between the axis and the bush and between the socket and the eyelets.
In this way the centrifugal forces due to the three blades will give an almost zero component on the axis. The bush being thus practically balanced and driven by the blades in their rotational movement, it follows that the friction between the bush and the axis will be considerably reduced, although the relative paths, traveled, are considerable, the efforts being however reduced in considerable proportions.
On the other hand, the work of oscillation of the blades Which is now transmitted to the outside of the aforesaid continuous sleeve, results from an oscillating movement of very small amplitude - some 20 to 40, for a considerable effort and not balanced.
The resulting work, which once again results in heating, is thus considerably reduced.
All in all, it can be seen that by the device which is the subject of the present invention, the efficiency of @a machina is increased in unexpected proportions, and that wear is normally distributed over the suffaces.
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To appreciate this result, we must not lose sight of the fact that the continuous sleeve has two lubricated surfaces, on the one hand, internally between it and the axis concentric with the stator and, on the other hand, externally between it and the eyelets of the blades.
It is obvious that instead of using an anti-friction metal sleeve, one could also provide any metal sleeve comprising two series of bearings, that is to say a series between this sleeve and the shaft and a series between this sleeve and the eyelets of the blades.
According to another feature of the invention, provision is made to improve the seal along the flat lateral faces of the rotor, opposite the flat bottoms of the stator.
In machines of this type, it is known to accommodate curved sealing segments in curved grooves formed in the lateral flat faces of the rotor, facing the flat bottoms of the stator, in order to ensure sealing along said bottoms, between the blades. These sealing rings consist of several segments concentric with the rotor. During the operation of the machine, each segment therefore sweeps an annular surface the thickness of which is equal to that of the segment.
This known arrangement gives satisfactory results from the point of view of sealing, but it has been found that, in certain cases, it presents difficulties from the point of view of lubrication, which may result in abnormal heating of the machine, in these places. .
According to the present invention, provision is made to remedy this drawback, while ensuring the seal in an equally satisfactory manner, but also allowing sufficient lubrication so as to avoid any abnormal heating.
To this end, according to the invention, instead of being concentric with the rotor, said segments have a very significantly less curvature and according to a preferred embodiment, they are formed of rectilinear segments.
In this way, each segment sweeps a considerably increased annular surface and it has been found that by this arrangement the lubrication is satisfactory and that the abnormal heating is eliminated.
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On the other hand, such an arrangement brings back towards the center of the funds of the stator the oil which is driven to the periphery by the centrifugal force.
According to another feature of the invention also provides for ensuring this sealing by a particular shape of the aforementioned curved or straight sealing segments.
For this purpose, provision is made to give the cross section of said segments a partially bevelled shape, that is to say of which one side is inclined with respect to the other, over part of its height, on the side segments intended to come opposite the funds of the stator.
It has been found that by this arrangement, the friction between the segments and the stator is considerably reduced while increasing the seal, following the creation of wedge-shaped chambers, in which the lubricating material is wedged, which helps to seal in a perfect way.
According to yet another feature of the invention, provision is made to provide the recesses of the rotor in which the ball joints are housed, with guide and support rollers or rollers mounted in each recess and carried by pins 13, which journal in anti-friction seats such as, preferably, needle bearings. In this way, any tendency for jamming between the half-ball joints and the rotor is avoided that between the ball and ball joint.
These rollers or rollers are mounted in two stages, that is to say in two alignments, one near each spout of the recesses.
Instead of mounting them in said recesses of the rotor, these rollers or rollers can be mounted in the curved faces of the ball joints intended to be housed in these recesses.
Likewise / an alignment of rollers can be provided in the housing, while the other alignment is provided in the curved face of the corresponding ball joint.
Further details and features of the invention will become apparent from the description of the accompanying drawings which shows, by way of example only, various embodiments of the invention.
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FIG. I shows in perspective a rotary machine with an eccentric rotor, of a known type, in which the flat bottom of the stator has been removed at the front, in order to make visible the essential elements of the machine.
FIG. 2 represents the axis of the blades, the blades and the method of mounting these blades on their axis, in accordance with the present invention.
Figures 1 and 4 schematically show two embodiments of another particulatcté of the invention.
FIG. 5 shows, on a large scale, an embodiment of a third feature of the present invention.
FIG. 6 illustrates with partial breaking yet another feature of the invention.
The same reference numerals designating the corresponding elements in the various figures.
The machine of a known type shown in FIG. 1 essentially comprises a cylindrical stator I in which rotates a rotor 2 which is also cylindrical, mounted eccentrically with respect to the stator. It further comprises radial blades, 7, 8 and 9, three in number, including the hubs such as the means 7 'of the blade 7. similar to hinge eyelets, are individually mounted on a common axis I0 which is supported in cantilever by one of the bases of the stator, concentrically to the stator I.
The blades pass through the rotor in ball joints II each formed of two half-ball joints in the form of cylinder segments, housed in cylindrical recesses 3 of the rotor, on either side of the corresponding blade. s
It will be understood that when the eccentric rotor rotates, the ball joints slide radially relative to the blades, oscillating in their housings to follow the inclination of the blades, relative to the eccentric rotor.
Any friction between the ball joints and the blades is avoided by the guide and support rollers or rollers 12 mounted in each half-ball joint and carried for this purpose by pins 13 which journal in anti-friction bearing surfaces such as, preferably , needle bearings. The housings enclosing the rollers are open on the side of the blade.
Between the half-ball joints and the blades and on the peripheral edge of the blades, sealing segments 16 and 17 are provided in known manner.
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Instead of wedging in each eyelet of the blades, a ring of anti-friction material, provision is made for the assembly to be carried out in the manner shown in fig. 2.
To this end, on the axis 10 of the blades, a sleeve 20 is slid in frictionally two, the length of which corresponds substantially to the total length of the eyelets of the three blades 7, 8 and 9.
In Figure 2, to make the continuous sleeve visible over a certain length, we omitted to mount on the axis one of the three blades. Only blades 7 and 8 were put in place. The omitted blade 9 has two eyelets which are placed between the eyelet 8 'of the blade 8 and each of the eyelets 7' and 7 "of the blade 7.
By soft friction is meant, in this case, an assembly such that the elements whose surfaces are in contact can rotate relative to each other, that is to say, on the one hand, the sleeve relative to the axis and, on the other hand, the eyelets of the blades relative to the sleeve, By the arrangement shown, it has been found that during the operation of the machine virtually any tendency to overheating is canceled, This results from that during the rotation of the blades the sleeve 20 follows the blades in their rotational movement, at a relatively considerable speed, but being balanced by the three blades while the oscillating movement of the blades, of very reduced amplitude,
but which causes more considerable efforts, has the effect of a relative displacement of the eyelets on the sleeve.
As a result, the friction work is greatly reduced which has the effect of increasing the efficiency of the. machine,
The lubrication of the inner and outer surfaces of the sleeve 20 is carried out using a central channel in the axis and small channels 20a which put these two surfaces in communication. These channels open near the part of the sleeve facing the middle of the various eyelets.
As a result of the continuity of the sleeve 20 which extends from one end of the axis to the other, on the other hand, satisfactory lubrication is ensured at both ends of the axis, because of the lubricating material is forced towards these places, between the sleeve and the axle, whereas when each eyelet is provided with an individual ring, the lubricating material
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with a tendency to escape directly between the various eyelets without providing lubrication at the ends of the axis and in particular along the bottoms of the stator.
It is important to note that the same effects as those described above can approximately be obtained by wedging one of the blades on the sleeve 20, all the others, however, having to be mounted on this sleeve so as to be able to rotate freely with respect to the sleeve. It is obvious that the sleeve 20 can be made of any material capable of ensuring the aforementioned relative rotations without seizing and taking into account the nature of the material constituting the axle and the eyelets. It is in particular possible to use bronze or the like.
However, instead of using a ring made of such a material, a ring of any metal can be provided on condition that two series of bearings are provided, one between the axis 10 and this ring and the other between the ring and the eyelets of the blades.
It is known in machines of the type described, to place curved sealing segments 18 (figurai) concentric with the outer cylindrical surface of the rotor, in curved housings of corresponding curvature, and made in the flat lateral faces of the rotor, as visible figure I.
These segments are urged against the flat ends of the stator, for example by springs not shown. '
In known manner, these segments 18 are preferably cut at @@@ (fig. I) so as to match the curvature of the half-ball joints or, if sealing segments are provided between the half-ball joints and their housings, the segments 18 and these latter segments are nested, that is to say that they penetrate one into the other preferably the segments 18 into said last segments, as explained below.
According to the invention, provision is made to replace the segments 18 of figu @ re I, curved and concentric with the axis of the rotor, by the segments 18 shown in FIG. 3 and composed essentially of an extended rectilinear central part, if necessary. , by small segments which are also rectilinear but curved to engage and cooperate with sealing segments 71 housed between the half-ball joints and their recesses in the rotor.
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In this way, it is possible to ensure, in a simple manner, the lubrication of the segments 18 while ensuring the desired sealing, but without causing abnormal heating.
Obviously, the segments 18 do not have to be strictly rectilinear, but they can be slightly curved, in order to improve the seal, provided however that their curvature is appreciably less than that of the periphery of the rotor, or in other words, that their radius of curvature is appreciably greater than the radius of the rotor. Such a variant is shown diagrammatically in FIG. 4.
The best results are however obtained when the segments 18 are re @ tilinear, that is to say, when their radius of curvature is infinite.
It has been found that the seal is considerably increased by a particular conformationn of the segments 18, in cross section. Until now, these segments had a cross section of square or rectangular shape. According to the new arrangement shown in Figure 5, the said segment is given a bevelled shape, over part of its height, namely on the height of the inclined face I8a and this, on the side intended to come opposite the ends of the stator, from so that the segment will no longer be in contact with said funds except by the reduced surface I8b.
The inclined surface I8a and the bottom of the stator shown in dotted lines creates a wedge-shaped space I8d, in which, under the effect of centrifugal force, the lubricant gets stuck, which increases the seal and, moreover, ensures the perfect lubrication of the surface I8b, while avoiding excessive friction, so that by this arrangement the efficiency of the machine is further improved. Su @ vant another feature of the invention provision is made to mount, in the cylindrical recesses 3 of the rotor, intended to receive the half-ball joints II, guide or support rollers30 for said half-ball joints. This arrangement is shown in figure 6.
These rollers 30 are preferably mounted in two stages or alignments, one pro @ i- mity of each of two nozzles or end of the recesses.
As in the case of rollers 12, rollers 30 are not housed simply in cavities made in said recesses, but on the contrary.
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re, these rollers 30 are mounted on an axis 31 or are carried by two pivots which journal in anti-friction bearing surfaces such as, preferably: needle bearings 32. It follows that these rollers do not bear against the bottom cavities which receive them and which the forces transmitted from the ball joints to the rotor or vice versa, are transmitted via the axis or the pivots on which said rollers are mounted. Likewise, the forces transmitted by the blades to the ball joints or vice versa, are transmitted by means of the pivots or pins 13 (FIG. I), the rollers 12 not bearing against the bottoms of the cavities of the ball joints in which they are housed.
By this arrangement of the rollers 30, similar to the arrangement of the rollers 12, it can be seen that any tendency for the ball joints to jam in their housings or any tendency to jam between the blades and the ball joints is avoided.
With an arrangement of this type, provision is made to accommodate sealing strips 33 in the space between the curved faces of the ball joints and the curved faces of the recesses. Of course, instead of mounting the rollers 30 in cavities of the recesses as shown, they can be mounted in cavities formed in the curved face of the corresponding ball joints, or else, a stage or alignment of rollers may be provided in the 'recess and the other stage can be mounted in the curved face of the ball joint.
It is obvious that the invention is applicable to all rotary machines with an eccentric rotor of the type described, regardless of the improvements other than those described which are provided therein. On the other hand, the invention is not limited to a particular constitution or application of the machine in question which may be receiving or driving, compressible fluid explosion, steam or other, without departing from the scope of the invention as specified by the following claims.
Claims.
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