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BREVET D' INVENTION
La présente invention a pour objet une machine rotati- ve motrice ou réceptrice, du type volumétrique, qui comporte, dans un stator cylindrique, un rotor excentré et des pales mon-" tées sur des excentriques, tournant autour d'un axe central, les dites pales glissant dans des rainures prévues dans le rotor.,
Les machines rotatives connues comportent de nombreux organes mécaniques distants du centre, difficiles à graisser et à surveiller. La force centrifuge qui s'attache à certains orga- nes mobiles y est difficile à équilibrer, occasionne des pres- sions spécifiques élevées entre les organes et provoque ainsi
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une diminution du rendement mécanique et, dans certains cas, pour des vitesses de rotation élevées, l'échauffement et l'arrêt de la machine.
La machine suivant la présente invention évite ces inconvénients. Les pales sont disposées, deux par deux, de telle façon qu'elles annihilent à tout moment les forces cen- trifuges; les mouvements relatifs entre pales et rotor sont de simples translations, ce qui permet de supprimer les orga- nes intermédiaires délicats, tels que articulations et rotules.
Ci-dessous nous décrivons à titre d'exemple, non limitatif, une forme préférée d'exécution de la machine sui- vant l'invention, reproduite au dessin ci-annexé.
La fig. 1 est une coupe verticale de la machine suivant l'axe A-B de la fig. 2 ;
La fig. 2 est une coupe longitudinale suivant l'axe brisé C-D de la fig. 1.
Dans un stator 1, tournent excentriquement le ro- tor 2, en même temps que l'axe 20 solidaire avec lui, 'dans des roulements à billes 3 et 4 logés dans les flasques 5 et 6 du stator.
Les pales radiales 7, 8, 9 et 10 sont disposées suivant deux diamètres perpendiculaires du rotor. Les pales 7 et 8 placées suivant un diamètre, sont reliées entre elles en leur milieu par un moyeu 11, tournant autour de l'excen- trique 13. Les deux autres pales et 10 disposées suivant l'autre diamètre sont également reliées en leur milieu par un moyeu 12, tournant autour de l'excentrique 14.
Les excentriques 13 et 14 tournent à leur tour au- tour d'un axe commun 15 par rapport auquel ils occupent des positions symétriques.
Les pales 7, 8, 9 et 10 traversent le rotor dans des rainures suivant un diamètre de celui-ci et chaque sys- tème de deux pales opposées a un plan de symétrie longitudi- nal passant toujours par l'axe du rotor. Le frottement de la pale dans la rainure du rotor peut être diminué par l'inter- @
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position de patins 16 en un matériau approprié.
La longueur d'une paire de pales opposées est un peu plus petite que le diamètre du stator; entre les extrémités de pales et le stator, pendant la rotation de la pale, il y a un jeu de grandeur variable qui est compensé par l'interposition d'un ou plusieurs segments 17 coulissant dans des rainures j correspondantes de la surface terminale de la pale.
Lors de la marche en machine motrice ou réceptrice @ @ le rotor est mis en rotation, soit sous l'action d'un fluide agissant sur la surface découverte des pales, soit sous l'action de l'axe du moteur. Le mouvement de rotation du rotor et des pales produit entre rotor, pales et stator des cavités de vo- j lume variable qui permettent au fluide évoluant d'accomplir @ un cycle produisant ou absorbant du travail.
Ainsi par exemple le rotor de la machine de la fig, 1 tournera en moteur dans le sens des aiguilles d'une montre si le fluide moteur pénètre par la tubulure 18 et s'échappe par la tubulure 19,
Le profil intérieur du stator,peut être tel qu'il @ corresponde à la courbe décrite par la surface terminale des pales,de manière à obtenir, sur tout le pourtour, un jeu réduit .et uniforme entre pales et stator, ce qui diminue d'autant l'effort du fluide évoluant sur le segment d'étanchéité. Par suite de leur opposition sur un même excentrique les pales n'exercent aucune pression par force centrifuge sur le stator.
Les segments d'étanchéité appuient sur le stator par le seul effet de leur force centrifuge propre, qui peut d'ailleurs être @ diminuée par le choix d'une forme appropriée de ces organes ou @ l'emploi d'un matériau constitutif en métal léger.
L'axe commun de rotation 15 peut être logé à un en- ****' dorit quelconque du flasque statorique, tandis que dans les fig.
1 et 2 il a été placé au milieu de l'excentrement du rotor par rapport au stator.
Les pièces constituant chaque excentrique peuvent , être indépendantes l'une de l'autre ; elles peuvent égale- ment être solidarisées entre elles.
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L'axe 15 tournant dans le tourillon 6 et les excen- triques solidaires avec lui peuvent, le cas échéant, être remplacés par un vilebrequin remplissant la même fonction.
Par un système d'engrenages ou moyen de transmission similaire, il est possible de synchroniser la rotation du ro- tor et du système d'excentriques.
Les frottements entre moyeu de pales et excentrique et entre excentrique et arbre fixe peuvent être réduits par tous moyens connus.
L'étude cinématique montre que les excentriques tournent à une vitesse double de celle de la machine. Si l'on solidarise entre eux les excentriques et l'axe 15 et si on fait tourner celui-ci dans un roulement à billes du flasque statorique 6 et le prolonge de manière qu'il sorte de celui- ci, on dispose de deux arbres moteurs ou récepteurs dont l'un tournera à une vitesse double de oelle de l'autre.
L'invention englobe également des machines dans lesquelles, au lieu de deux, comme dans l'exemple d'exécu- tion décrit, on choisit un nombre différent de paires de pa- les.
Il est bien entendu d'ailleurs que l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution décrites mais englobe également toutes autres réalisations semblables ainsi que revendiqué ci-dessous.
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PATENT
The present invention relates to a rotary driving or receiving machine, of the volumetric type, which comprises, in a cylindrical stator, an eccentric rotor and blades mounted on eccentrics, rotating about a central axis, say blades sliding in grooves provided in the rotor.,
Known rotary machines have many mechanical parts remote from the center, difficult to lubricate and monitor. The centrifugal force which attaches itself to certain mobile organs is difficult to balance there, causes high specific pressures between the organs and thus causes
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a reduction in mechanical efficiency and, in certain cases, for high rotation speeds, heating up and stopping of the machine.
The machine according to the present invention avoids these drawbacks. The blades are arranged, two by two, in such a way that they annihilate the centrifugal forces at any time; the relative movements between the blades and the rotor are simple translations, which makes it possible to eliminate delicate intermediary organs, such as joints and ball joints.
Below we describe by way of example, without limitation, a preferred embodiment of the machine according to the invention, reproduced in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a vertical section of the machine along the axis A-B of FIG. 2;
Fig. 2 is a longitudinal section along the broken axis C-D of FIG. 1.
In a stator 1, the rotor 2 rotates eccentrically, at the same time as the axis 20 integral with it, in ball bearings 3 and 4 housed in the flanges 5 and 6 of the stator.
The radial blades 7, 8, 9 and 10 are arranged in two perpendicular diameters of the rotor. The blades 7 and 8 placed along a diameter, are interconnected in their middle by a hub 11, rotating around the eccentric 13. The other two blades and 10 arranged along the other diameter are also connected in their middle. by a hub 12, rotating around the eccentric 14.
The eccentrics 13 and 14 in turn turn around a common axis 15 with respect to which they occupy symmetrical positions.
The blades 7, 8, 9 and 10 pass through the rotor in grooves along a diameter thereof and each system of two opposing blades has a longitudinal plane of symmetry always passing through the axis of the rotor. The friction of the blade in the rotor groove can be reduced by the inter- @
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position of pads 16 of a suitable material.
The length of a pair of opposing blades is a little smaller than the diameter of the stator; between the ends of the blades and the stator, during the rotation of the blade, there is a play of variable magnitude which is compensated by the interposition of one or more segments 17 sliding in corresponding grooves j of the end surface of the blade.
When running in a driving or receiving machine @ @ the rotor is set in rotation, either under the action of a fluid acting on the exposed surface of the blades, or under the action of the motor shaft. The rotational movement of the rotor and blades produces cavities of variable volume between rotor, blades and stator which allow the moving fluid to complete a cycle producing or absorbing work.
Thus, for example, the rotor of the machine of FIG, 1 will turn as a motor in the direction of clockwise if the working fluid enters through the pipe 18 and escapes through the pipe 19,
The internal profile of the stator may be such that it corresponds to the curve described by the end surface of the blades, so as to obtain, over the entire periphery, a reduced and uniform clearance between the blades and the stator, which decreases d 'both the force of the fluid moving on the sealing segment. As a result of their opposition to the same eccentric, the blades exert no pressure by centrifugal force on the stator.
The sealing rings press on the stator by the sole effect of their own centrifugal force, which can moreover be reduced by the choice of an appropriate shape of these members or @ the use of a constituent material of metal lightweight.
The common axis of rotation 15 can be accommodated at any end of the stator flange, while in FIGS.
1 and 2 it was placed in the middle of the offset of the rotor relative to the stator.
The parts constituting each eccentric can be independent of one another; they can also be joined together.
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The axis 15 rotating in the journal 6 and the eccentrics integral with it can, if necessary, be replaced by a crankshaft fulfilling the same function.
By a system of gears or similar transmission means, it is possible to synchronize the rotation of the rotor and of the eccentric system.
The friction between the hub of the blades and the eccentric and between the eccentric and the fixed shaft can be reduced by any known means.
The kinematic study shows that the eccentrics rotate at double the speed of the machine. If the eccentrics and the axis 15 are joined together and if the latter is rotated in a ball bearing of the stator flange 6 and extended so that it comes out of the latter, two shafts are available. motors or receivers, one of which will run at double the speed of the other.
The invention also encompasses machines in which, instead of two, as in the exemplary embodiment described, a different number of pairs of blades is chosen.
It is understood, moreover, that the invention is not limited only to the embodiments described but also encompasses all other similar embodiments as claimed below.
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