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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Perfectionnements aux machines rotatives à fluide sous pression et machines analogues.
Cette invention est relative aux moteurs rotatifs, pompes rotatives et machines rotatives analogues à fluide sous pression, agencés pour être actionnés par ou agir sur un fluide gazeux ou liquide appelé ci-après fluide d'actionnement, et employés soit pour agir directement sur le fluide d'actionnement ou pour être directement actionnés par lui, soit comme dispositifs tels que transmissions ou compteurs de fluide ou comme éléments incorporés à ces dispositifs.
Pour la commodité, on appellera ci-après "machine rotatives" ces'moteurs et pompes.
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Une machine rotative conforme à la présente invention comprend une chambre à vannes annulaire, des vannes disposées en travers de la chambre à vannes de manière à former joint hermetique avec les parois circonférentielles intérieure et extérieure de cette chambre, par rapport auxquelles les vannes tournent autour de l'axe de la chambre à vannes, une ou plusieurs butées rotatives agencées chacune pour tourner autour d'un axe parallèle à celui de la chambre à vannes et disposées en travers de la chambre à vannes entre des lumières d'admission et d'échappement, lesquelles butées ont une surface circonférentielle qui, coupée perpendiculairement à son axe de rotation, a une section transversale en forme de segment de cercle et qui forme joint hermétique, à tout moment,
avec des évidements à butée de section en forme de segment de cercle creusés respectivement dans les parois circonférentielles intérieure et extérieure de la chambre à vannes, et un ou plusieurs évidements récepteurs de vannes creusés dans la périphérie de la butée, dont chacun prend durant la rotation de la butée une position où il reçoit une vanne et lui permet de franchir la butée quand la vanne arrive pendant sa rotation à la partie de la chambre à vannes, en travers de laquelle est disposée la butée.
La forme et la disposition des lumières d'admission et d'échappement de part et d'autre de la butée sont de préférence telles que, durant la totalité du temps où une vanne entre dans un évidement récepteur de vannes de la butée ou en sort, l'évidement récepteur de vannes soit en communication directe avec la lumière adjacente, permettant ainsi au fluide, déplacé par une vanne hors de l'évidement récepteur de vannes quand la vanne y entre, de se rendre librement à la lumière d'échappement, et permettant au fluide d'entrer li-
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brement de la lumière d'admission dans l'évidement récepteur de vannes pour remplir l'espace abandonné par la vanne quand celle-ci quitte l'évidement.
La disposition peut être telle que la majeure partie de la butée rotative ou de chacune des butées rotatives soit située dans l'évidement à butée creusé dans la paroi circonférentielle extérieure de la chambre à vannes, et dans ce cas la butée tourne en sens inverse des vannes, ou bien la majeure partie de la butée rotative ou de chacune des butées rotatives peut être située dans l'évidement à butée creusé dans la paroi circonférentielle intérieure de la chambre à vannes, et dans ce cas la butée tourne dans le même sens que les vannes.
Dans l'une et l'autre de ces dispositions, il faut qu'un des évidements à butée soit plus grand que l'autre, et pour permettre au fluide de se rendre librement dans et hors d'un évidement récepteur de vannes respectivement quand la vanne entre dans l'évidement et le quitte, chacune des lumières est de préférence prolongée circonfé- -rentiellement vers la butée adjacente jusqu'en un point situé au-delà du bord adjacent du plus grand des deux évidements à butée, de manière que lorsqu'une vanne entre dans un .évide- ment récepteur de vannes ou en sort, un passage libre pour la circulation du liquide sortant dans l'évidement ou y entrant soit toujours assuré.
D'autre part, dans certains cas, les deux évidements à butée peuvent avoir la même ou sensiblement la même grandeur, mais alors la butée ne comporte qu'un seul évidement récepteur de vannes allant depuis sa périphérie jusqu'en un point situé au-delà de son axe de rotation.
Le nombre de vannes et de butées peut varier, mais dans chaque cas la disposition doit être telle qu'à tout moment au moins une vanne soit située dans la chambre à vannes entre
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chaque lumière .d'admission et chaque lumière d'échappement.
Ainsi, dans une disposition simple, la machine comporte deux vannes diamétralement opposées et une seule butée, et dans ce cas la butée peut soit comporter un seul évidement récepteur de vannes et tourner angulairement deux fois plus vite que les vannes, soit deux évidements récepteurs de vannes et tourner à la même vitesse angulaire que les vannes.
D'autre part, la butée peut comporter trois évidements récepteurs de vannes ou davantage et tourner à une vitesse angulaire propre à amener les évidements successivement à la position où ils reçoivent une vanne. Toutefois, quel que soit le cas, la disposition est de préférence telle que la vitesse périphérique de la butée soit égale ou sensiblement égale à celle des vannes, de manière que chaque vanne se meuve sensiblement à la même vitesse que l'évidement récepteur de vannes quand elle se trouve dans cet évidement.
Les vannes sont constituées avantageusement par des saillies s'étendant dans la chambre à vannes depuis une paroi d'extrémité de cette chambre, qui tourne avec les vannes et qui fait corps avec elles ou non.
Si on le désire, on peut aménager deux chambres coaxiales mais axialement décalées, et dans ce cas les vannes des deux chambres sont avantageusement montées sur un rotor commun ou sur deux rotors rigidement reliés entre eux et sont engagées dans leurs chambres à vannes respectives en sens opposés depuis ces rotors, de manière que les pressions axiales agissant sur les vannes et sur les parois d'extrémité tournant avec elles s'équilibrent mutuellement. Dans une telle construction, les vannes des deux chambres sont avantageusement disposées en prolongement les unes des autres et la butée rotative ou chaque butée rotative d'une chambre est coaxiale à une butée de l'autre chambre et est rigidement reliée à cette butée.
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L'une ou les deux extrémités de la chambre à vannes peuvent tourner avec la ou les vannes, et dans ce dernier cas chaque vanne constitue en fait une liaison entre les parois d'extrémité.
On peut aménager des cavités, appelées ci-après "cavités à fluide sous pression", dans lesquelles la pression est dérivée directement ou indirectement de la chambre à vannes et agit de manière à équilibrer partiellement ou entièrement des pressions agissant sur le rotor ou la butée de l'intérieur de la chambre à vannes, ces cavités à fluide sous pression servant ainsi aux mêmes fins que les cavités correspondantes associées au rotor ou aux vannes dans certaines des constructions décrites dans le brevet n .418.169.
Ainsi, le plus grand des évidements à butée peut être creusé d'une cavité à fluide sous pression y ménagée diamétralement en face du point où la butée est actionnée par la pression régnant dans la zone à haute pression de la chambre à vannes, cette cavité étant raccordée directement ou indirectement à cette zone à haute pression de la chambre à vannes de manière que la pression dans la cavité agisse sur la butée pour équilibrer partiellement ou entièrement l'effort radial exercé sur la butée à l'endroit où elle est exposée à la pression dans la zone à haute pression de la chambre à vannes.
Une cavité à fluide sous pression analogue peut être aménagée dans l'évidement à butée en face du point où la butée est soumise à la pression régnant dans la zone à basse pression de la chambre à vannes, cette cavité à fluide sous pression étant raccordée directement ou indirectement à cette zone à basse pression.
Dans certains cas, une seule buttée peut coopérer avec deux rotors: chaque évidement à butée est alors agencé pour recevoir simultanément deux vannes respectives des deux
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rotors, et l'évidement à butée de la paroi circonférentielle intérieure d'une chambre à vannes joue en même temps le rôle de l'évidement à butée de la paroi circonférentielle extérieure de l'autre chambre à vannes.
Les machines conformes à l'invention peuvent être construites de manière qu'on puisse varier leur capacité.
Ainsi,les vannes peuvent être engagées et montées à coulissement axial dans des encoches de celle des parois d'extrémité de la chambre à vannes, avec laquelle elles tournent, tandis que l'autre paroi d'extrémité de la chambre à vannes, qui est empêchée de tourner, est déplaçable axialement avec les vannes de manière qu'on puisse varier la longueur axiale de la chambre à vannes et, partant, la capacité de la machine.
Dans une telle disposition les vannes peuvent être portées par un rotor qui est relié par un roulement de butée à la paroi d'extrémité non-rotative axialement déplaçable. En outre, on peut aménager une chambre à fluide sous pression dans laquelle une fraction de fluide sous pression dérivée de la chambre à vannes agit de manière à équilibrer partiellement ou entièrement l'effort axial exercé sur la paroi d'extrémité axialement déplaçable par le fluide sous pression contenu dans la chambre à vannes.
Dans certains cas la ou les butées rotatives peuvent avoir une forme annulaire, et chaque butée tourne alors dans un évidement en forme de segment annulaire creusé dans une des périphéries de la chambre à vannes et elle est engagée dans un évidement en forme de segment cylindrique constituant dans l'autre périphérie un prolongement de la surface extérieure de cet évidement en forme de segment annulaire.
Chaque évidement récepteur de vannes de la butée annulaire peut être constitué dans ce cas par une fente ou solution de continuité de la circonférence de la butée.
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Dans une telle construction, la butée peut être constituée par exemple par un rebord annulaire partant axialement d'un organe de support discoïde.
L'invention peut être mise en pratique de diverses manières, mais à titre d'exemple on a représenté schématiquement un certain nombre de constructions conformes à l'invention sur les dessins annexés, dans lesquels:
Fig. 1 est une coupe transversale d'une forme d'ex- cution de la machine conforme à l'invention, faite suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire aux axes de rotation des vannes et de la butée,
Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l,
Fig. 3 est une coupe, analogue à la Fig. 2, d'une variante de construction conforme à l'invention,
Fig. 4 est une coupe, analogue à la Fig. 1, d'une autre variante de construction conforme à l'invention, faite suivant la ligne 4-4 de la Fig. 5,
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig.4,
Fig.
6 est une coupe, analogue à la Fig. 1, d'une autre construction conforme à l'invention, faite suivant la ligne 6-6 de la Fig. 7,
Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6,
Fig. 8 est une coupe, analogue à la Fig. 1, d'une autre variante de construction,
Fig. 9 est une coupe suivant la ligne 9-9 de la Fig. 8,
Fig. 10 est une coupe longitudinale d'une autre variante de construction, faite suivant la ligne 10-10 de la Fig. 11,
Fig. 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la Fig. 10,
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Fig. 12 est une coupe, analogue à la Fig. l, d'une variante de construction comportant deux chambres à vannes et une seule butée rotative,
Fig. 13 est une coupe suivant la ligne 13-13 de la Fig. 12,
Fig. 14 montre une variante de la construction représentée sur la Fig. 1,
Fig.
15 est une vue en élévation d'une partie de la construction représentée sur la Fig. 14,
Fig. 16 montre une variante de construction comportant un rotor à quatre vannes,
Fig. 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la Fig. 16,
Fig. 18 est une coupe, analogue à la Fig. 1, d'une construction comportant une seule chambre à vannes et deux butées rotatives,
Fig. 19 est une coupe longitudinale, suivant la Fig. 19-19 de la Fig. 20, d'une construction de machine à capacité variable, conforme à l'invention,
Fig. 20 est une coupe suivant la ligne 20-0 de la Fig. 19,
Fig. 21 est une coupe suivant la ligne 21-21 de la Fig. 19,
Fig. 22 est une coupe suivant la ligne 22-22 d'une partie de la construction représentée sur la Fig. 19,
Fig.
23 est une coupe suivant la ligne 23-23 de la Fig. 19, montrant les éléments dans la position qu'ils occupent quand la capacité de la machine est diminuée,
Fig. 24 est une coupe, analogue à la Fig. 19, d'une variante de construction de machine à capacité variable, conforme à l'invention,
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Fig. 25 est une coupe suivant la ligne 25-25 de la Fig. 24,
Fig. 26 est une coupe suivant la ligne 26-26 de la Fig. 24, et
Fig. 27 est une coupe suivant la ligne 27-27 de la Fig. 24, montrant les éléments dans la position qu'ils occupent quand la capacité de la machine est diminuée.
Dans la construction représentée schématiquement sur les Figs. 1 et 2, la machine comporte une enveloppe A dans laquelle est creusée une chambre à vannes annulaire A1 dont les parois circonférentielles intérieure et extérieure et une paroi d'extrémité sont constituées par des parties de l'enveloppe, tandis que l'autre paroi d'extrémité est constituée par la partie circonférentielle d'une des faces d'un rotor discoïde B pourvu de deux saillies axiales B1 qui constituent des vannes disposées en travers de la chambre à vannes et formant joint hermétique avec les parois circonférentielles et la paroi d'extrémité fixe de cette chambre, comme représenté.
Le rotor B est monté sur un arbre B2 et est relié par un engrenage C, Ci à l'arbre C2 d'une butée rotative D qui est disposée en travers de la chambre à vannes entre des lumières fixes d'échappement et d'admission E et F; cette butée repose, avec emboîtement hermétique, principalement dans un évidement à butée D1 en forme de segment cylindrique, creusé dans la paroi circonférentielle extérieure de la chambre à vannes, mais elle forme aussi joint hermétique, à tout moment,avec un ,évidement à butée D2 en forme de segment cylindrique, creusé dans la paroi airconférentielle intérieure de la chambre à vannes. Dans la périphérie de la butée rotative D sont creusés deux évidements récepteurs de vannes D3 diamétralement opposés.
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Dans l'évidement à butée sont creusées deux cavités à fluide sous pression D5, D6 communiquant par des conduits D7 respectivement avec les lumières d'admission et d'échappement F et E de manière à subir la pression régnant dans ces lumières.
Pendant le fonctionnement de la machine, l'engrenage C, Cl fait tourner la butée rotative D à la même vitesse que le rotor B, mais en sens inverse de celui-ci, et la disposition est telle que lorsque l'une ou l'autre des vannes B1 s'approche de la partie de la chambre à vannes, en travers de laquelle est disposée la butée, l'un ou l'autre des évidements récepteurs de vannes D3 prend une position où il peut recevoir la vanne et lui permettre ainsi de franchir la butée, comme indiqué sur la Fig. 1.
On voit que la butée forme joint étanche avec les évidements à butée des parois circonférentielles intérieure et extérieure de la chambre à vannes à tout moment et qu'en outre, chaque fois qu'une vanne entre dans un des évidements récepteurs de vannes D3, le fluide déplacé de cet évidement sort par la lumière d'échappement E, tandis que lorsqu'une vanne quitte un évidement récepteur de vannes D3, l'espace abandonné par la vanne à l'intérieur de l'évidement se remplit de fluide qui y entre par la lumière d'admission F.
De cette façon, lorsque les vannes tournent dans la chambre à vannes A1, non seulement elles aspirent continuellement du fluide de la lumière d'admission F et le délivrent par la lumière d'échappement E, mais encore, chaque fois qu'un évidement récepteur de vannes D3 est en communication avec la lumière d'admission F, une quantité de fluide égale au volume de la vanne B1 est aspirée dans l'évidement, tandis que chaque fois qu'un évidement récepteur de vannes est en communication avec la lumière d'échappement E, une quantité
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correspondante de fluide passe de l'évidement à la lumière d'échappement.
On voit que pendant le fonctionnement la pression régnant dans les cavités D5 et D6 équilibre partiellement ou entièrement les forces radiales agissant sur la butée D en raison de la pression dans la chambre à vannes A1.
Dans la variante de construction représentée sur la Fig. 3, la construction est dans ses grandes lignes analogue à celle des Figs. 2 et 3, excepté qu'il est prévu deux chambres à vannes, deux groupes de vannes et deux butées.
Ainsi, la machine comporte une enveloppe A1 contenant deux chambres à vannes B3, B4 coaxiales, mais axialement décalées, dans lesquelles tournent respectivement deux paires de vannes B5, B6 faisant saillie respectivement sur les faces opposées d'un rotor discoïde B7 monté sur un arbre B8. Dans cette construction, l'arbre B8 est relié par un engrenage C3, C4à un arbre C5 portant deux butées rotatives D4 associées chacune à une des chambres à vannes et creusées d'évidements récepteurs de'vannes D5 analogues aux évidements récepteurs de vannes D3 de la construction représentée sur les Figs. 1 et 2.
La disposition de chaque butée et la façon dont elle coopère avec les vannes B5 ou B6 dans sa chambre à vannes connexe sont exactement les mêmes que celles des éléments correspondants de la construction représentée sur les Figs. 1 et 2 et en fait la construction constitue une forme dédoublée de la construction représentée sur les Figs. 1 et 2.
Dans la construction représentée sur les Figs. 4 et 5, la machine comporte une enveloppe G dans laquelle est creusée une chambre à vannes annulaire G1 dont les parois circonférentielles intérieure et extérieure et une paroi d'extrémité sont constituées par des parties de l'enveloppe, tandis que l'autre paroi d'extrémité est constituée par la partie circon-
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férentielle d'une des faces d'un rotor discoïde H portant des vannes axiales diamétralement opposées Hl qui sont disposées en travers de la chambre à vannes, comme représenté.
Le rotor H est monté sur un arbre H2 qui est relié par un engrenage H3, H4, H5 à un arbre J qui est ainsi amené à tourner dans le même sens que l'arbre H2 et qui porte une butée rotative J1 disposée en travers de la chambre à vannes entre des lumières fixes d'admission et d'échappement K, K1 et formant joint hermétique, à tout moment, non seulement avec un évidement à butée J2 en forme de segment de cylindre creusé dans la paroi circonférentielle intérieure de la chambre à vannes, mais encore avec un évidement à butée J3 en forme de segment cylindrique creusé dans la paroi circonférentielle extérieure de la chambre à vannes.
La butée rotative J1 est creusée de deux évidements récepteurs de vannes diamétralement opposés J4 dont chacun, pendant la rotation des vannes H1 dans la chambre à vannes Gl, prend en raison de la rotation de la butée J1, une position où il peut recevoir une des vannes Hl quand il atteint la partie de la chambre à vannes, en travers de laquelle est disposée la butée, et permet ainsi à la vanne de franchir la butée, comme représenté sur la Fig. 4.
On voit que dans cette construction aussi la butée forme joint étanche aux fluides avec les parois circonférentielles intérieure et extérieure de la chambre à vannes à tout moment et que chaque fois qu'une vanne Hl entre dans un évidement récepteur de vannes J4, le fluide déplacé de cet évidement par la vanne se rend dans la lumière d'échappement K1, tandis que lorsqu'une vanne Hl, quitte un évidement récepteur de vannes J4, l'espace abandonné par la vanne à l'intérieur de l'évidement se remplit de fluide qui entre dans l'évidement par la lumière d'admission.
De cette façon, non
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seulement du fluide est aspiré continuellement par la lumière d'admission K et délivré à la lumière d'échappement K1 par les vannes tournant dans la chambre à vannes, mais encore chaque fois qu'un évidement récepteur de vannes J4 communi- que avec la lumière d'admission, un volume de fluide égal au volume d'une vanne Hl est aspiré dans l'évidement, un volume de fluide correspondant étant déplacé de l'évidement dans la lumière de sortie chaque fois qu'un évidement communique avec celle-ci.
Des cavités J5, J6 sont de préférence creusées dans l'évidement à butée et sont reliées respectivement aux parties de la chambre à vannes situées de part et d'autre de la butée ; cescavités correspondent quant à leur fonction aux cavités D5, D6 de la construction représentée sur les Figs. 1 et 2.
Dans la variante de construction représentée sur les Figs. 6 et 7, la disposition est analogue dans ses grandes lignes à celle représentée sur les Figs. 1 et 2, excepté que la butée rotative est de forme annulaire. Ainsi, dans la construction représentée sur les Figs. 6 et 7, la machine com- porte une enveloppe L dans laquelle est creusée une chambre à vannes annulaire L1 où. tournent des vannes L2 qui sont des saillies d'une des faces d'un rotor discoïde L3 monté sur un arbre L4.
L'arbre L4 est relié par un engrenage L5., L6 à un arbre M portant un organe discoïde M1 sur une des faces du- quel fait saillie la butée rotative M2 de forme annulaire; cette butée repose et tourne dans un évidement M3 en forme de segment annulaire creusé dans la paroi circonférentielle extérieure de la chambre à vannes et elle s'emboîte aussi dans un évidement M4 en forme de segment cylindrique creusé dans la paroi circonférentielle intérieure de la chambre à
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vannes. La butée comporte dans sa périphérie deux fentes ou solutions de continuité M5 qui constituent des évidements récepteurs de vannes dont chacun, durant la rotation de la butée, provoquée par celle du rotor, prend une position où il permet à une vanne de franchir la butée, comme indiqué sur la Fig. 6.
La partie L7 de la circonférence extérieure de la chambre à vannes, qui est située à l'intérieur de la butée, a un plus grand diamètre, comme représenté, ou est conformée autrement, pour permettre au fluide de contourner librement chaque vanne pendant toute la durée de son trajet dans cette zone.
La butée M2 est disposée en travers de la chambre à vannes entre les lumières d'admission et d'échappement N, N1 et on voit que dans cette construction aussi chaque vanne, en entrant dans l'espace constitué par une des fentes M5, déplace vers la lumière de sortie N1 une quantité de liquide égale au volume de la vanne, tandis que lorsqu'elle quitte l'intervalle constitué par la fente M5, une quantité de liquide correspondante se rend de la lumière d'admission N dans cet espace.
Il est prévu des cavités à fluide sous pression M6, M7 communiquant respectivement avec les lumières d'échappement et d'admission et elles ont la même fonction que les cavités D5, D7 de la construction représentée sur les Figs. 1 et 2.
La construction représentée sur les Figs. 8 et 9 est en fait un dédoublement de celle représentée sur les Figs. 1 et 2 et elle comprend deux chambres à vannes A1 séparées par une cloison A2 et deux rotors B à vannes B1, montés sur un seul arbre. Une seule butée rotative Dg, entraînée par l'in- termédiaire d'un engrenage C, C1 par l'arbre B et ayant la
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même forme générale que la butée D, mais une plus grande longueur, coopère avec les deux rotors.
La construction représentée sur les Figs. 10 et 11 est analogue à celle des Figs. 1 et 2 au point de vue de la construction et du fonctionnement, excepté que la lumière d'admission F1 débouche dans la chambre à vannes A1 par sa périphérie intérieure, de sorte que le courant entrant n'est pas contrarié par la force centrifuge. Si on le désire, la lumière de sortie E1 peut être agencée de manière analogue, comme c'est représenté, mais elle est de préférence disposée dans la périphérie extérieure de manière que le courant sortant soit aidé par la force centrifuge.
Dans la construction représentée sur les Figs. 12 et 13, la machine comporte une enveloppe A3 contenant deux chambres à vannes annulaires A4 communiquant avec des lumières d'admission et d'échappement communes F1, E1 et associées chacune à un rotor B10 comportant des vannes B11.
Une seule butée rotative D8 comportant deux évidements récepteurs de vannes D9 est emboîtée dans les parois circonférentielles intérieures des deux chambres à vannes A4.
Les rotors B10 sont reliés entre eux par un engrenage C6, C7 de manière qu'ils tournent à la même vitesse en sens inverses, et il est prévu un engrenage supplémentaire C8, C9 pour faire tourner la butée.
La construction est telle que deux vannes respectives des deux rotors puissent se trouver simultanément dans un évidement récepteur de vannes; les vannes abordent, traversent et quittent l'évidement l'une après l'autre comme c'est représenté sur la Fig. 13.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur les Figs. 14 et 15, la construction est en général analogue à celle représentée sur les Figs. 1 et 2, excepté que la face
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du rotor B, éloignée de la chambre à vannes, est creusée d'une série de cavités ou poches à fluide sous pression B12 dont chacune communique par un conduit B13 avec une partie de la face opposée du rotor qui est axialement en ligne avec cette cavité. De cette façon, la pression régnant dans chaque cavité B12 exerce sur le rotor un effort axial tendant à équi- librer l'effort axial exercé sur lui par la pression régnant dans la chambre à vannes.
En outre, la pression dans chaque cavité est égale à celle régnant dans la partie de la chambre à vannes, disposée axialement en ligne avec la cavité, si bien que la tendance du rotor à s'incliner par suite de l'existence de pressions différentes sur des parties diffé- rentes de sa face dans la chambre à vannes se trouve contra- riée.
Dans la construction représentée sur les Figs. 16 et 17, le rotor est constitué par un disque 0 comportant un rebord O1 d'où font saillie quatre vannes O2, les extrémités de ces vannes étant reliées entre elles et étant de préfé- rence d'une pièce avec une bague 0. Une seule butée rotati- ve P, entraînée par un engrenage L5, L6, est disposée en tra- vers de la chambre à vannes entre les lumières d'admission et d'échappement P1, P2 et comporte quatre évidements récepteurs de vannes P3, P4, P5, P6'
Dans cette construction, l'évidement annulaire dont une partie constitue la chambre à vannes proprement dite com- porte au-delà de chaque extrémité de la chambre à vannes des zones qui forment joint étanche respectivement avec le re- bord O1 et la bague O3,
et chacune de ces zones est confor- mée de manière que l'aire totale de la surface circonféren- tielle extérieure 0 qui est en prise avec la surface cir- conférentielle extérieure du rebord O1 ou de la bague O3 soit sensiblement égale à l'aire totale de la surface circonféren- @
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tielle intérieure O5 qui est en prise avec la surface circonférentielle intérieure du rebord et de la bague. De la sorte, il y a tendance à une diminution des forces radiales non équilibrées agissant sur le rotor. D'autre part, les espaces 06, O7 et O8 communiquent tous entre eux par des conduits O9, 010, de sorte que le rotor n'est pas soumis à des poussées longitudinales non équilibrées.
La construction représentée sur la Fig. 18 comprend une enveloppe A pourvue d'une seule chambre à vannes annulaire A1 comportant deux lumières d'admission F et deux lumières d'échappement E. Il est prévu un rotor comportant quatre vannes B1 qui tournent dans la chambre à vannes. Entre chaque paire de lumières d'admission et d'échappement adjacentes E, F est disposée une butée rotative D comportant deux paires d'évidements récepteurs de vannes D3. Les butées et le rotor sont reliés entre eux par des engrenages de manière que les butées tournent à la même vitesse que le rotor, mais en sens inverses.
On voit qu'avec cette disposition les efforts radiaux agissant sur le rotor par suite des pressions régnant dans la chambre à vannes se contrevalancent mutuellement.
Dans la construction représentée sur les Figs. 19 à 23, la machine comporte une enveloppe Q supportant des roulements dans lesquels est logé un arbre principal Q1 relié par un engrenage Q2 à un arbre Q3. Sur l'arbre Q1 est monté un élément discoïde Q4 comportant un rebord axial Q5 à l'extrémité duquel est formé un rebord intérieur Q6. Le rebord intérieur Q6 constitue une des parois d'extrémité d'une 'chambre à vannes annulaire R2, et comme le montrent les Figs. 19, 21 et 22, il comporte deux encoches dans lesquelles sont montées et peuvent coulisser des vannes R formées sur le rotor R1 qui tourne,ainsi avec l'élément Q4, mais peut coulisser axialement
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par rapport à lui.
La paroi exterieure de la chambre à vannes est constituée par une partie de l'enveloppe Q, tandis que sa paroi interieure et son autre paroi d'extrémité sont consti- tuées par un organe S monté pour coulisser, mais non pour tourner, dans l'enveloppe Q et portant des roulements qui supportent le rotor R1.
Sur l'arbre Q3 est formee ou montee une butée rotative Si qui est emboîtée dans des évidements à butée en forme de segments cylindriques R3, R4 creusés respectivement dans la partie de l'enveloppe Q, constituant la paroi exté- rieure de la chambre à vannes annulaire et dans la partie de l'organe S, constituant la paroi circonférentielle intérieure de la chambre à vannes, comme c'est représenté plus particu- lièrement sur les Figs. 20 et 23. Des lumières d'admission et d'échappement T, T1 sont percées dans l'enveloppe de ma- nière à communiquer avec la chambre à vannes annulaire res- pectivement de part et d'autre de la butée rotative Si.
La butée rotative Si est creusée de deux évidements récepteurs de vannes S2 et la disposition est telle que la butée soit placée en travers de la chambre à vannes à tout moment et que l'un ou l'autre des évidements récepteurs de vannes prenne à l'instant voulu la position où il permet à une vanne de franchir la butée, comme dans la construction représentée sur les Figs. 1 et 2. Un prolongement de l'evi- dement récepteur de vannes R4 est disposé dans l'organe S à gauche de la chambre à vanne (sur la Fig. 19) et une partie conformée à l'avenant d'un organe Q7 appartenant à l'envelop- pe est engagée dans ce prolongement et forme joint hermétique avec lui.
L'organe S peut comporter du côté basse pression un cylindre S3 dans lequel est disposé un piston Q8 formé sur un prolongement de l'arbre Q1, et le cylindre S3 communique avec @
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la chambre à vannes de manière que la pression qui y règne contrebalance la poussée sur le rebord Q6 constituant une paroi d'extrémité de la chambre à vannes.
La Fig. 19 montre les éléments dans la position de capacité maximum. Lorsqu'on veut diminuer la capacité, on déplace de gauche à droite l'organe S et, avec lui, l'organe R1 portant les vannes. On voit que la distance axiale entre la paroi d'extrémité de la chambre à vannes, constituée par l'organe S, et la paroi d'extrémité constituée par le rebord Q6 est alors diminuée et qu'en même temps la longueur effective des vannes R est diminuée à l'avenant par suite du retrait de ces vannes à travers les encoches du rebord Q6, de sorte que la longueur axiale de la chambre à vannes et, partant, la capacité de la machine sont diminuées.
Pour empêcher des fuites depuis l'extrémité droite de l'évidement à butée R4, contenu dans l'organe S, quand un évidement récepteur de vannes S2 passe sur cette extrémité pendant le fonctionnement à capacité réduite, le rebord Q5 est conformé sur sa face intérieure, de part et d'autre de chacune des encoches du rebord Q6, avec des parois Q9 qui forment joint étanche au fluide avec la partie adjacente de la circonférence de l'organe S aux instants où l'évidement récepteur de vannes R4 est amené en communication avec la lumière d'admission ou d'échappement par un évidement récepteur de vannes S9 de la butée.
Dans la construction représentée sur les Figs. 24 à 27, la machine est aussi du type à capacité variable et comporte une enveloppe T supportant dans des roulements un arbre principal U qui porte un rotor U1 pourvu de saillies U2 qui constituent des vannes disposées dans une chambre à vannes V dont la paroi circonférentielle extérieure est constituée par une partie de l'enveloppe T, tandis que sa paroi
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circonférentielle intérieure est constituée par un organe W monté pour coulisser, mais non pour tourner, dans l'enveloppe T.
Sur un arbre V1 contenu dans l'enveloppe est monté un disque V muni à sa circonférence d'un rebord V3 qui est encoché en des endroits diamétralement opposés pour permettre aux vannes U2, U3 de coulisser à travers ce rebord. La face gauche du rebord V3 constitue la paroi d'extrémité droite de la chambre à vannes annulaire, tandis que la paroi d'extrémité gauche de cette chambre à vannes est constituée par un épaulement T1 de l'enveloppe.
L'arbre V1 est supporté dans des roulements de l'organe W ainsi que dans une portée ménagée dans l'extrémité de l'arbre U et il est agencé pour coulisser axialement avec l'organe W par rapport à l'enveloppe, l'arbre U et les éléments rigidement reliés à lui étant aptes à tourner, mais non à exécuter un mouvement axial, dans l'enveloppe.
Dans des roulements aménagés dans l'organe W, est montée et reliée à l'arbre V1 par un engrenage de manière à tourner dans le même sens que l'arbre, une butée rotative X comportant un seul évidement récepteur de vannes X1, et cette butée est emboîtée à tout moment dans des évidements à butée Y, Y1 creusés respectivement dans l'organe W et dans l'enveloppe et disposés entre des lumières d'admission et d'échappement X2, X3.
Dans l'enveloppe T est formé un cylindre T2 dans lequel est disposé un piston V4 monté sur l'arbre V1, le cylindre T2 étant raccordé à la chambre de travail de manière qu'en agissant sur le piston V la pression régnant dans ce cylindre équilibre la pression agissant sur la paroi d'extrémité de la chambre à vannes constituée par l'organe V3.
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Sur la Fig. 24, les éléments sont représentés dans la position de capacité maximum. Toutefois, lorsqu'on veut diminuer la capacité de la machine, on déplace de droite à gauche l'arbre V1 et l'organe W de manière que la paroi d'extrémité de la chambre à vannes, constituée par l'organe V3, s'approche de la paroi T1 de façon à diminuer la longueur axiale et,.partant, la capacité de la chambre à vannes. Il est clair qu'une partie de l'organe W est engagée et se déplace de droite à gauche dans un prolongement de l'évidement récepteur de vanne Y1, de sorte que la butée est libre de se déplacer de droite à gauche avec l'organe W.
Pour empêcher une fuite par la partie de l'évidement de butée Y1, abandonnée par la butée lorsqu'on est en régime de capacité réduite, les parties de l'enveloppe adjacentes aux bords de cet évidement sont conformées comme c'est représenté en T3 sur les Figs. 25 et 27, et on voit sur la Fig.27 que le joint hermétique entre les lumières d'admission et d'échappement est ainsi assuré par la coopération entre les parties Tl de l'enveloppe, l'organe V3 et les vannes U3 dans la zone de la chambre à vannes, abandonnée par la butée.
Il est clair que les constructions représentées schématiquement sur les dessins annexés ne sont indiquées qu'à titre d'exemple et que la forme de la machine peut varier dans de larges limites sans qu'on s'écarte du cadre de l'invention.
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