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" Machines rotatives, pompes ou compresseurs à pales coulissantes".
L'invention concerne les pompes, les compresseurs et les machines analogues du type utilisant un espace de travail en forme de croissant ménagé entre la périphérie d'un tambour rotatif monté excentriquement dans une enveloppe, l'espace de travail est subdivisé en plusieurs sous-compartiments par des
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pales radiales portées à glissement par le susdit tambour et qui peuvent avancer ou reculer en fonction de la différence d'écartement entre la périphérie du rotor et l'enveloppe.
L'invention se réfère à des perfectionnements à la construction de ce type de machine et ses objectifs sont de permettre à une machine qui, jusqu'à présent, était limitée presque entièrement à une utilisation comme pompe, exhausteur ou ventilateur à basse pression, d'être utilisée comme appareil à haute pression ou comme pompe à vide.
Les perfectionnements aux machines à pales coulissantes conformes à l'invention donnent une construction de pompe ou de compresseur à grande efficacité de déplacement, qui est effective à toutes les vitesses et qui présente l'avantage d'épargner une garniture de joint quand on s'en sort pour transporter les liquides.
L'invention porte sur une pompe, un compresseur ou une maohine analogue du type à pales coulissantes comportant une enveloppe à sections dans laquelle est ménagée une chambre de travail de forme circulaire, en élévation, et dont la section transversale a une forme sensiblement arrondie et à oôtés plats à la périphérie, un tambour monté excentriquement dans l'enveloppe et d'une forme similaire à celle de l'enveloppe, (c'est-à-dire circulaire et sensiblement à côtés plats avec une périphérie arrondie, en coupe ), une pluralité de fentes à pales transversales dans la périphérie du tambour, dont chacune admet une ou plusieurs pales d'un contour oomplémentaire à la paroi intérieure périphérique courbe de l' enveloppe, des éléments d'étanohéité courbes portés par les parois latérales du tambour,
entre les pales ou les jeux de pales voisins, et servant à maintenir le contact aveo l'intérieur de l'enveloppe.
De préférence, on se sert d'une enveloppe en deux par-
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ties qui est formée par une paire de pièces en forme de cuvettes à fond plat qui sur leurs arêtes ou bords jointifs sont pourvues d'un joint d'assemblage à bout mâle ou à rainure et languette. Pour une pompe ou un compresseur destiné à transporter les liquides de faible densité, l'air ou d'autres gaz, on préfère faire usage d'un nombre pair de fentes à pales disposées par paires diamétriques, de manière que la pale ou les pales d'une fente de la paire puissent être assemblées mécaniquement avec la pale ou les pales de l'autre tente de la paire.
Pour les machines destinées à transporter la boue ou des liquides denses de même genre, cet accouplement de pales diamétralement opposées est inexistant et les pales peuvent entrer librement en contact aveo l'intérieur de l'enveloppe uniquement à l'intervention de la force centrifuge.
L'invention prévoit également un assemblage de pales de type nouveau : les parties périphériques arrondies des pales portent des pièces de bourrage courbes de forme semi-annulaire. Ces pièces de bourrage sont montées à flottement sur les périphéries des pales et sont mises en contact avec la paroi de l'enveloppe par des ressorts, Chaque pale peut être munie d'une ou de plusieurs bagues de bourrage.
Une réalisation de l'invention destinée avant tout à être utilisée comme pompe à fluide est représentée schématiquement par les dessins. Ces dessins montrent en outre quelques modifications applicables aux machines à transporter les liquides et aussi des détails de la nouvelle construction de pale utilisée.
Dans les dessins ci-joints, les figures 1 et 2 sont des coupes verticales, longitudinales et transversales du oompresseur refroidi par de l'eau; les figures 3 et 4 sont des vues partie en coupe, de
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face et de côté d'une paire de pales interconnectées; la figure 5 est une coupe partielle, à échelle agrandie, montrant spécialement le montage équilibré utilisé pour trois bagues d'étanchéité; la figure 6 est une variante qui sera décrite plus en détail ci-après.
L'enveloppe de oompresseur représentée par la figure 1 et la figure 8 est constituée par deux pièces coulées 1 et 2 à double paroi et en forme de cuvette; entre les bords jointifs ou de butée des pièces coulées est prévu un joint à rainure et languette 3. Les pièces 1 et 2 sont assemblées par des boulons 4 ; sont montées sur une base creuse ou pié- destal 5 formant un puisard à huile. Les espaces 6 oompris entre les parois doubles des pièces 1 et 2 forment une ohemise d'eau dans laquelle sont ménagées des ouvertures d'admission et d'évacuation 7 et 8 respectivement. Les compartiments à eau des pièces 1 et 2 communiquent l'un avec l'autre par des ouvertures alignées 9 ménagées dans les faces jointives des pièces 1 et 2.
Dans l'enveloppe est monté excentriquement un tambour ou rotor 10 qui est fixé sur un arbre 11 commandé par de la forée motrice et qui porte dans des roulements à billes 12.
Le tambour 10 a des côtés plats et une périphérie semi-oiroulaire ( en coupe ) et la chambre de travail 13 de l'enveloppe a la forme complémentaire. Quatre fentes transversales 14 équidistantes sont ménagées dans le tambour 10 et chacune abrite un assemblage de pales ooulissantes. Les membres appartenant à des paires de pales 15 opposées sont assemblés l'un avec l'autre par des paires de tirants 16 chevillées sur les pales.
Chaque pale 15 ( voir les figures 3 et 4 ) a des brides et reçoit entre celles-ci (17) une ou plusieurs pièces d'étanchéité ou éléments de joint 18 de forme semi-
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annulaire qui sont poussées vers l'extérieur en contact avec l'intérieur de l'enveloppe par de petits ressorts 19, sur les côtés, et par un goujon à ressort 20; ces pièces sont toutes logées dans des sockets du corps de la pale. Entre le goujon 20 et les bagues de joint 18 est interposé un compensateur oscillant en forme de disque 21 qui règle automatiquement sa position sur le déplacement des bagues 18 ( voir spécialement la figure 5).
Plus d'une pale peut être admise dans chaque fente; chacune porte une ou plusieurs pièces de joint ou d' étanchéité et l'on peut augmenter le nombre de fentes à pales suivant les nécessités. Les ouvertures d'aspiration et d'évaouation d'air ou de gaz 22, 23 respectivement donnent, de préférence, à l'intérieur de l'enveloppe par deux embranchements disposés à la façon des bras de la lettre Y, de manière que la ligne jointive entre les moitiés d'enveloppe ne passe pas par les ouvertures 22, 23. En conséquence, les bagues 18 des pales 15 se déplacent sur la partie métallique qui enjambe les branohes des ouvertures 22, 23 empêchant ainsi une usure excessive. L'ouverture d'évacuation 23 est pourvue, dans chaque branche, d'une soupape de retenue 24.
Sur les cotés du tambour compris entre les fentes à pales voisines 14 se trouvent une série de pièces de joint courbes 25 qui portent sur les parois latérales de l'intérieur de l'enveloppe et forment joint pour empêcher l'échappement du gaz ou de l'air vers les tourillons du tambour. Ces pièces de joint 25 peuvent être disposées par paires et être maintenues écartées par des ressorts ( non représentés ), de manière à faire contact par frottement aveo les faces latérales des pales 15.
Les pales 15 sont lubrifiées par l'huile fournie au passage central 26 du tambour, d'où elle arrive par des passages 27 dans les extrémités intérieures ou fond des fentes 14, tan-
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dis qu'elle se rend dans les bagues d'étanchéité 16 par les passages 28 des tiges d'ancrage 16 ( comme représenté ) ou par des rainures de la surface des susdites tiges. L'huile arrive dans les passages 28 des tiges par le passage 26 du tambour et des passages latéraux 29 alignés sur le susdit passage 26 uniquement quand les pales sont entièrement expulsées.
Le lubrifiant est envoyé dans l'admission 22 par la conduite 31 et la soupape réglable à pointeau 30, du puisard de la base ou du piédestal 5 sous l'action de la pression de l' air refoulé de la chambre de travail 13 par la conduite 32.
L'huile lubrifiante est également refoulée par la pression de l'air, du puisard par la conduite 31a ( voir la figure 2 ) au passage du tambour 26 et de là aux passages 28 des tiges d' ancrage.
Si on le désire, on peut noyer dans la surface de la partie supérieure de l'intérieur de l'enveloppe, un dispositif de joint ayant la forme d'un étrier semi-circulaire; ce dispositif collabore aveo les bagues de pales 18 et empêche que le gaz ou l'air ne passe les ouvertures d'évacuation 23 et se rende à l'ouverture d'aspiration 22.
Dans un réduit 33 ménagé dans la paroi intérieure de l'enveloppe en un endroit situé plus loin que l'ouverture d' évacuation 23 et où le tambour excentrique 10 touche presque l'intérieur de l'enveloppe,se trouve un étrier 34 qui embrasse la partie périphérique arrondie et les côtés des pales 15 aveo lesquels elle est en contact. L'étrier 34 fait légèrement saillie hors de la paroi de l'enveloppe; on peut régler l'amplitude de cette saillie, de l'extérieur de la machine, à l'aide du dispositif à vis 35. La face de l'étrier 34 qui est en contact avec les pales 15 est de préférence convexe, comme représenté.
La figure 6 montre sohématiquement une modification
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destinée en ordre premier à être utilisée pour des pompes à liquides conformes à la présente invention; elle comporte un réduit annulaire concentrique 36 dans la paroi de l'enveloppe de chaque côté du tambour. De ces réduits 36 qui sont ménagés près de l'axe de rotation du tambour partent des chenaux 37 qui communiquent avec l'espace situé directement au dessus de l'ouverture d'aspiration 22, de manière que le -vide créé par le liquide qui pénètre par l'ouverture 22 aspire par les susdits réduits 36 et chenaux 37 tout le liquide qui tend à s' échapper vers les tourillons du tambour. De cette manière, on peut se dispenser de placer un bourrage autour de l'arbre du tambour.
REVENDICATIONS.
1.) Pompe, compresseur ou autre machine à pales coulissantes du type décrit, comportant une enveloppe à sections ayant une chambre de travail de forme circulaire en élévation et, en coupe, une forme périphérique sensiblement arrondie et à côtés plats; un tambour monté excentriquement dans l'enveloppe et de forme similaire à oelle de l'enveloppe ( c'est-àdire circulaire et sensiblement à côtés plats avec une périphérie ronde, en coupe ), plusieurs fentes à pales transversales dans la périphérie du tambour et dont chacune admet une ou plusieurs pales d'un contour complémentaire à la paroi périphérique intérieure courbe de l'énveloppe,
des éléments d'étanchéité courbes portés par les parois latérales de tambour entre les pales ou séries de pales voisines et servant à maintenir le contact avec l'intérieur de ltenveloppe.
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"Rotary machines, pumps or compressors with sliding blades".
The invention relates to pumps, compressors and similar machines of the type using a crescent-shaped workspace formed between the periphery of a rotating drum mounted eccentrically in a casing, the workspace is subdivided into several sub-sections. compartments by
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radial blades carried to slide by the aforesaid drum and which can advance or retreat depending on the difference in spacing between the periphery of the rotor and the casing.
The invention relates to improvements in the construction of this type of machine and its objectives are to enable a machine which, until now, has been limited almost entirely to use as a low pressure pump, exhauster or fan, d '' be used as a high pressure device or as a vacuum pump.
The improvements to the machines with sliding blades according to the invention provide a pump or compressor construction with high displacement efficiency, which is effective at all speeds and which has the advantage of sparing a gasket packing when one is running. comes out to transport liquids.
The invention relates to a pump, a compressor or a similar machine of the sliding blade type comprising a sectioned casing in which is formed a working chamber of circular shape, in elevation, and of which the cross section has a substantially rounded shape and with flat sides at the periphery, a drum mounted eccentrically in the casing and similar in shape to the casing, (i.e. circular and substantially flat sided with a rounded periphery, in section) , a plurality of slits with transverse blades in the periphery of the drum, each of which admits one or more blades of a contour complementary to the curved peripheral inner wall of the casing, curved sealing elements carried by the side walls of the drum ,
between the blades or neighboring sets of blades, and serving to maintain contact with the interior of the casing.
Preferably, a two-part envelope is used.
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ties which is formed by a pair of flat-bottomed cup-shaped parts which on their edges or contiguous edges are provided with an assembly joint with a male end or a tongue and groove. For a pump or compressor intended to transport low density liquids, air or other gases, it is preferred to use an even number of blade slots arranged in diametric pairs, so that the blade or blades one slot of the pair can be mechanically assembled with the blade or blades of the other tent of the pair.
For machines intended to transport slurry or dense liquids of the same kind, this coupling of diametrically opposed blades is non-existent and the blades can freely come into contact with the interior of the casing only by the intervention of centrifugal force.
The invention also provides for an assembly of blades of a new type: the rounded peripheral parts of the blades carry curved tamping pieces of semi-annular shape. These packing pieces are mounted floating on the peripheries of the blades and are brought into contact with the wall of the casing by springs. Each blade can be provided with one or more packing rings.
An embodiment of the invention intended primarily for use as a fluid pump is shown schematically by the drawings. These drawings further show some modifications applicable to liquid transport machines and also details of the new blade construction used.
In the accompanying drawings, Figures 1 and 2 are vertical, longitudinal and cross sections of the water cooled compressor; Figures 3 and 4 are partly sectional views of
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face and side of a pair of interconnected blades; Fig. 5 is a partial section, on an enlarged scale, showing especially the balanced assembly used for three sealing rings; FIG. 6 is a variant which will be described in more detail below.
The compressor casing represented by FIG. 1 and FIG. 8 consists of two castings 1 and 2 with a double wall and in the form of a bowl; between the contiguous or abutment edges of the castings there is provided a tongue-and-groove joint 3. The parts 1 and 2 are assembled by bolts 4; are mounted on a hollow or pedestal base forming an oil sump. The spaces 6 oompris between the double walls of the rooms 1 and 2 form a water ohemise in which are formed inlet and outlet openings 7 and 8 respectively. The water compartments of parts 1 and 2 communicate with each other through aligned openings 9 made in the adjoining faces of parts 1 and 2.
In the casing is mounted eccentrically a drum or rotor 10 which is fixed on a shaft 11 controlled by the driving bore and which carries in ball bearings 12.
The drum 10 has flat sides and a semi-circular periphery (in section) and the working chamber 13 of the casing has the complementary shape. Four equidistant transverse slots 14 are formed in the drum 10 and each houses an assembly of sliding blades. The members belonging to pairs of opposing blades 15 are assembled with each other by pairs of tie rods 16 pegged to the blades.
Each blade 15 (see Figures 3 and 4) has flanges and receives between them (17) one or more sealing pieces or gasket elements 18 of semi-circular shape.
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annular which are pushed outwards in contact with the inside of the casing by small springs 19, on the sides, and by a spring pin 20; these parts are all housed in sockets in the blade body. Between the stud 20 and the seal rings 18 is interposed an oscillating disc-shaped compensator 21 which automatically adjusts its position to the displacement of the rings 18 (see especially Figure 5).
More than one blade may be allowed in each slot; each carries one or more gasket or sealing parts and the number of blade slots can be increased as required. The air or gas suction and evaouation openings 22, 23 respectively give, preferably, inside the envelope by two branches arranged in the manner of the arms of the letter Y, so that the The contiguous line between the shell halves does not pass through the openings 22, 23. As a result, the rings 18 of the blades 15 move on the metal part which spans the branohes of the openings 22, 23 thus preventing excessive wear. The discharge opening 23 is provided in each branch with a check valve 24.
On the sides of the drum between the adjacent blade slots 14 are a series of curved seal pieces 25 which bear on the sidewalls of the interior of the casing and form a seal to prevent the escape of gas or gas. air to the drum trunnions. These seal pieces 25 can be arranged in pairs and be kept apart by springs (not shown), so as to make contact by friction with the side faces of the blades 15.
The blades 15 are lubricated by the oil supplied to the central passage 26 of the drum, from which it arrives through passages 27 in the inner ends or bottom of the slots 14, while
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say that it goes into the sealing rings 16 through the passages 28 of the anchor rods 16 (as shown) or through grooves in the surface of the aforesaid rods. The oil arrives in the passages 28 of the rods through the passage 26 of the drum and from the side passages 29 aligned with the aforesaid passage 26 only when the blades are fully expelled.
The lubricant is sent to the inlet 22 through the line 31 and the adjustable needle valve 30, from the sump of the base or the pedestal 5 under the action of the pressure of the air discharged from the working chamber 13 by the. driving 32.
The lubricating oil is also discharged by air pressure from the sump through line 31a (see Figure 2) to the passage of drum 26 and from there to passages 28 of the anchor rods.
If desired, it is possible to embed in the surface of the upper part of the interior of the envelope, a seal device in the form of a semi-circular yoke; this device collaborates with the blade rings 18 and prevents gas or air from passing through the discharge openings 23 and reaching the suction opening 22.
In a reduction 33 formed in the inner wall of the casing at a location further than the discharge opening 23 and where the eccentric drum 10 almost touches the interior of the casing, there is a bracket 34 which embraces. the rounded peripheral part and the sides of the blades 15 aveo which it is in contact. The stirrup 34 protrudes slightly from the wall of the casing; the amplitude of this projection can be adjusted from outside the machine with the aid of the screw device 35. The face of the caliper 34 which is in contact with the blades 15 is preferably convex, as shown. .
Figure 6 shows schematically a modification
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primarily intended for use in liquid pumps according to the present invention; it comprises a concentric annular reduction 36 in the wall of the casing on each side of the drum. From these reduced 36 which are formed near the axis of rotation of the drum, leave the channels 37 which communicate with the space located directly above the suction opening 22, so that the -void created by the liquid which enters through the opening 22 sucks through the aforesaid reduced 36 and channels 37 all the liquid which tends to escape towards the journals of the drum. In this way, one can dispense with placing a jam around the shaft of the drum.
CLAIMS.
1.) Pump, compressor or other machine with sliding blades of the type described, comprising a sectioned casing having a working chamber of circular shape in elevation and, in section, a substantially rounded peripheral shape with flat sides; a drum mounted eccentrically within the casing and similar in shape to the casing (i.e. circular and substantially flat-sided with a round periphery, in section), several transverse blade slots in the periphery of the drum, and each of which admits one or more blades of a contour complementary to the curved inner peripheral wall of the envelope,
curved sealing elements carried by the drum side walls between the adjacent blades or series of blades and serving to maintain contact with the interior of the casing.