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" Machine à pistons rotatifs".
La présente invention concerne une machine à pistons rotatifs du type à chambre en forme de croissant - plus particu- lièrement une pompe - et vise essentiellement à procurer une telle machine de construction simplifiée.
La màchine à pistons rotatifs selon l'invention est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte deux rotors excentriques disposés l'un dans l'autre.
Une telle machine à pistons rotatifs peut être utilisée entre autres comme compresseur, pompe à liquides, pompe à vide, ou organe de transmission hydraulique.
La machine selon l'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins en annexe, dans lesquels, à simple titre
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d'exemples nullement limitatifs : la figure 1 représente une coupe schématique en élévation de la machine; la figure 2 est une coupe en plan par l'objet de la figure 1; la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 d'une variante d'exécution; la figure 4 est une coupe en plan par l'objet de la figure 3-
Selon les figures 1 et 2, le carter cylindrique 1 ou rotor extérieur est disposé pour pouvoir tourner sur son axe à une vitesse approximativement égale à celle du rotor intérieur 2, à palettes 3 ou 3a tournant excentriquement.
Les lumières 1+ conduisant le fluide dans et hors des chambres de travail sont disposées sur la périphérie du rotor 2 et dirigées vers son centre. Dans ce rotor 2 à ailettes, un organe non rotatif ¯$ est fixé à frottement doux. Cet organe 1 présente des lumières communiquant avec les orifices d'entrée 6 et de sor- tie 2 de la machine. Lors de la rotation du rotor 2 autour de la pièce fixe 5 ce rotor agit comme un tiroir qui ouvre et ferme alternativement par ses lumières 4 les orifices 6 et 2 susdits.
Un déplacement angulaire de cet organe fixe avance ou retarde proportionnellement à l'angle de'décalage les instants où se pro- duisent l'ouverture et la fermeture de ces orifices d'admission 6 et de décharge 7
Le rotor 2 peut être porté par-des paliers ou roulements disposés dans l'organe fixe 5 en sorte de combattre la pression réactive lors du fonctionnement, qui existerait normalement entre le rotor 2 et la partie fixe 5
Une pellicule de lubrifiant sert à assurer l'étanchéité entre le rotor 2 agissant comme tiroir et l'organe 5
Il/convient de noter qu'en faisant tourner le carter
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ou rotor .1 'à la même vitesse angulaire que le rotor 2, il ne se produit pas de frottement continu entre les extrémités des palettes et la surface interne du carter,
mais simplement un mouvement alternatif de faible amplitude dû à l'excentricité relative des deux rotors. Cela réduit pratiquement à rien l'usure habituelle des palettes et du carter et la résistance à la rotation, qui sont les principaux défauts des machines actuelles du genre.
Jusqu'à présent, il est courant d'employer des palettes ou ailettes glissant dans des encoches radiales du rotor excentré, ce qui amène d'importants frottements et un fonctionnement bruyant.
Selon une autre caraqtéristique de l'invention, les ailettes de forme approximativement spirale, sont disposées en sorte de pouvoir, par leur extrémité,s'éloigner et se rapprocher du rotor. Dans le cas d'ailettes flexibles, celles-ci seront fermement fixées au rotor, en sorte que par la rotation des rotors, ces ailettes vont se rabattre sur la surface du rotor 2, et respectivement,se redresser. On élimine ainsi tout glissement radial et tout bruit superflu.
Les ailettes peuvent être munies de sabots 8 capables d'obturer les lumières du rotor dont la rotation mène applique . ces ailettes contre sa surface. Le même agencement convient pour le cas d'ailettes rigides montées par pivots ou charnières sur le rotor 2.
Il est évident que les ailettes souples ou rigides resteront en contact avec la surface interne du rotor extérieur' aussi longtemps que la pression est la plus grande sur le côté des ailettes qui fait un angle aigu avec le rotor 2. Ce type de réalsation exclut donc la réversibilité de fonctionnement.
Afin de procurer une machine, pompe ou autre, qui soit réversible, il faut la munir de palettes ou ailettes capables de travailler dans les deux sens de rotation.
Selon une variante, la réversibilité peut être obtenue
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par la force centrifuge des ailettes, lesquelles sont pour cela d'un poids approprié et animées d'une vitesse convenable. La force centrifuge développée doit être supérieure à la poussée du fluide de circulation sur la face de ces ailettes.
L 'entraînement du rotor extérieur peut se faire par la friction des ailettes à l'intérieur. Dans ce cas encore, la force centrifuge des ailettes peut être conditionnée dans ce but, par leur poids et par leur vitesse de rotation.
On peut aussi profiter de la pression du fluide sur les ailettes pour créer le frottement nécessaire à l'entra±ne- ment du rotor 1. Egalement, une commande séparée des deux rotors peut être réalisée.
Selon une variante d'exécution, le mode d'entraînement des deux rotors peut se faire par une transmission de nature connue, l'un d'eux étant alors directement commandé.
Lorsque le rotor extérieur ou carter rotatif est accou- plé à l'autre, ce carter peut être muni de sabots de friction séparés, (non représentés aux dessins) tels que, par exemple, des barres ou tiges d'acier,moulés dans le carter quand celui-ci est coulé, à raison d'un sabot par ailette, en sorte que le carter peut être constitué d'un métal relativement non résistant- l'aluminium ou ses alliages par exemple - renforcé d'acier aux endroits sujets à usure.
Les figures 3 et 4 représentent une variante d'exécution où la friction entre le rotor 1 et les têtes des ailettes est supprimée complètement par l'emploi d'ailettes .souples .2. fixées à l'une et l'autre extrémité, respectivement à l'un et l'autre rotor. Toute matière convenable peut être utilisée pour ces ailet- tes, telle que caoutchouc, cuir, matières plastiques, etc... La longueur des ailettes sera judicieusement déterminée pour qu'elles puissent supporter, par flexion, les différences entre les vitesses angulaires du rotor 2 et du rotor extérieur 1.
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Une telle exécution réalise, entre autres avantages, un mode efficace d'accouplement des deux rotors.
Les orifices d'entrée et de sortie des chambres de travail en forme de croissant peuvent être ménagés dans les joues du rotor extérieur. Dans ce cas, un organe fixe portant'des con- @ duits correspondants est.disposé à l'extérieur de cette paroi, ce qui, par la rotation du carter, détermine les temps d'aspiration et de refoulement. Afin de réduire l'importance du frottement entre le carter et cet organe fixe, les orifices précités sont situés le plus près possible du centre de rotation. Dans ce cas, des passages doivent être prévus à l'extrémité du rotor 1, afin de relier les chambres de travail avec les orifices correspondants précités.
La machine selon l'invention est encore caractérisée en ce que le graissage en est particulièrement simplifié et effi- cace, et ne demande aucun soin spécial.
La périphérie du rotor 2 porte des conduits 10 de graissage débouchant sur la surface de glissement de la pièce 1 non rotative. Le lubrifiant est versé dans le rotor extérieur 1 et, par force centrifuge, distribué contre la paroi interne de ce rotor 1. Une partie du lubrifiant contenu entre les ailettes est forcée de traverser les conduits de graissage 10 lorsque le crois- sant entre les deux rotors est réduit au minimum, c'est-à-dire quand lesdites ailettes sont rabattues contre la périphérie du rotor intérieur 2. De la même façon, le lubrifiant est continuel- lement distribué sur les parois des chambres de travail successives, et y est maintenu par la force centrifuge.
REVENDICATIONS.
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"Rotary piston machine".
The present invention relates to a rotary piston machine of the crescent-shaped chamber type - more particularly a pump - and is essentially aimed at providing such a machine of simplified construction.
The rotary piston machine according to the invention is essentially characterized in that it comprises two eccentric rotors arranged one inside the other.
Such a rotary piston machine can be used inter alia as a compressor, liquid pump, vacuum pump, or hydraulic transmission member.
The machine according to the invention is described below with reference to the accompanying drawings, in which, simply
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by way of non-limiting examples: FIG. 1 represents a schematic sectional elevation of the machine; Figure 2 is a plan section through the object of Figure 1; FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 of an alternative embodiment; Figure 4 is a plan section through the object of Figure 3-
According to Figures 1 and 2, the cylindrical housing 1 or outer rotor is arranged to be able to rotate on its axis at a speed approximately equal to that of the inner rotor 2, with vanes 3 or 3a rotating eccentrically.
The ports 1+ leading the fluid into and out of the working chambers are arranged on the periphery of the rotor 2 and directed towards its center. In this finned rotor 2, a non-rotating member ¯ $ is attached with gentle friction. This member 1 has openings communicating with the inlet 6 and outlet 2 orifices of the machine. When the rotor 2 rotates around the fixed part 5, this rotor acts like a slide which opens and closes alternately by its slots 4 the aforementioned orifices 6 and 2.
An angular displacement of this fixed member advances or retards in proportion to the offset angle the instants when the opening and closing of these inlet 6 and discharge 7 openings occur.
The rotor 2 can be carried by bearings or bearings arranged in the fixed member 5 so as to combat the reactive pressure during operation, which would normally exist between the rotor 2 and the fixed part 5
A film of lubricant is used to ensure the seal between the rotor 2 acting as a slide and the member 5
It / should be noted that by rotating the housing
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or rotor .1 'at the same angular speed as rotor 2, there is no continuous friction between the ends of the vanes and the internal surface of the housing,
but simply an alternating movement of low amplitude due to the relative eccentricity of the two rotors. This virtually eliminates the usual wear of the vanes and housing and the resistance to rotation, which are the main shortcomings of today's machines of its kind.
Until now, it is common to use vanes or vanes sliding in radial notches of the eccentric rotor, which leads to significant friction and noisy operation.
According to another characteristic of the invention, the approximately spiral shaped fins are arranged so as to be able, by their end, to move away from and approach the rotor. In the case of flexible fins, these will be firmly fixed to the rotor, so that by the rotation of the rotors, these fins will fall back on the surface of the rotor 2, and respectively, straighten up. This eliminates any radial sliding and any unnecessary noise.
The fins can be provided with shoes 8 capable of blocking the ports of the rotor whose rotation leads applies. these fins against its surface. The same arrangement is suitable for the case of rigid fins mounted by pivots or hinges on the rotor 2.
It is obvious that the flexible or rigid fins will remain in contact with the internal surface of the outer rotor 'as long as the pressure is greatest on the side of the fins which makes an acute angle with the rotor 2. This type of realization therefore excludes reversibility of operation.
In order to provide a machine, pump or other, which is reversible, it must be provided with vanes or fins capable of working in both directions of rotation.
According to a variant, the reversibility can be obtained
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by the centrifugal force of the fins, which are therefore of an appropriate weight and driven at a suitable speed. The developed centrifugal force must be greater than the thrust of the circulating fluid on the face of these fins.
The outer rotor can be driven by the friction of the fins inside. In this case again, the centrifugal force of the fins can be conditioned for this purpose, by their weight and by their speed of rotation.
It is also possible to take advantage of the pressure of the fluid on the fins to create the friction necessary for driving the rotor 1. Also, a separate control of the two rotors can be carried out.
According to an alternative embodiment, the mode of driving the two rotors can be done by a transmission of known nature, one of them then being directly controlled.
When the outer rotor or rotary housing is coupled to the other, this housing may be provided with separate friction shoes (not shown in the drawings) such as, for example, steel bars or rods, cast in the casing when the latter is cast, at the rate of one shoe per fin, so that the casing may be made of a relatively non-resistant metal - aluminum or its alloys for example - reinforced with steel in places subject to wear.
Figures 3 and 4 show an alternative embodiment where the friction between the rotor 1 and the heads of the fins is completely eliminated by the use of .souples .2 fins. attached to one end and the other, respectively to one and the other rotor. Any suitable material can be used for these fins, such as rubber, leather, plastics, etc. The length of the fins will be judiciously determined so that they can withstand, by bending, the differences between the angular speeds of the rotor. 2 and outer rotor 1.
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Such an execution achieves, among other advantages, an efficient mode of coupling the two rotors.
The inlet and outlet openings of the crescent-shaped working chambers can be formed in the cheeks of the outer rotor. In this case, a fixed member carrying 'corresponding conduits est.disposé outside this wall, which, by the rotation of the housing, determines the suction and delivery times. In order to reduce the amount of friction between the casing and this fixed member, the aforementioned orifices are located as close as possible to the center of rotation. In this case, passages must be provided at the end of the rotor 1, in order to connect the working chambers with the corresponding orifices mentioned above.
The machine according to the invention is further characterized in that the lubrication is particularly simplified and efficient, and does not require any special care.
The periphery of the rotor 2 carries lubrication ducts 10 opening onto the sliding surface of the non-rotating part 1. The lubricant is poured into the outer rotor 1 and, by centrifugal force, distributed against the internal wall of this rotor 1. A part of the lubricant contained between the fins is forced to pass through the lubricating ducts 10 when it crosses between the two. rotors is reduced to a minimum, that is to say when said fins are folded against the periphery of the inner rotor 2. Likewise, the lubricant is continuously distributed on the walls of the successive working chambers, and is there. maintained by centrifugal force.
CLAIMS.
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