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Appareil à usages multiples pouvant servir d'appareil de forage à trépan rotatif de pompe, de compresseur, ou de turbine.
L'appareil objet de la présente invention se compose (fig.I, planche 1) d'un axe A tournant dans trois coussinets (susceptibles d'être remplacés par des roulements) insérés dans trois bouchons, le premier supérieur coiffant le bout terminal de l'axe, le second intermédiaire et le troisième inférieur.
Dans le bouchon supérieur -B- (fig. 3, planche II) l'ar- bre vient buter sur une butée dans laquelle s'insère la partie terminale de l'arbre avec un ergot formant came et qui à chaque tour de l'axe soulève une bille logée dans un canal d'amenée de lubrifiant sous pression permettant de graisser les trois coussi- nets et la butée.
L'axe -A- est percé de part en part de son diamètre de deux fentes à 90 degrés l'une par rapport à l'autre, la première
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allant du bouchon supérieur-B- au bouchon intermédiaire-C- et la seconde, du bouchon intermédiaire-C- au bouchon inférieur-D-.
Dans ces deux fentes sont logés et coulissent deux volets-E- et -E'-, l'un supérieur et l'autre inférieur de directions perpendi- culaires entre elles.
Au-dessous de l'emplacement sur l'arbre du bouchon infé- rieur-D- l'arbre-A- comporte une courette -F- venant buter sur une butée à billes -G- (fig. 1, planche I).
Le bout inférieur de l'arbre comporte un filetage sur le- quel vient se visser un trépan si on se sert de l'appareil comme sondeuse ou une poulie si on s'en sert pour d'autres usages.
Les volets-E- et -E'- comportent sur leurs tranches verticales un évidemment -h- (fig. 19, planche V) en forme d'arc de circonférence. Dans cet évidement se loge une baguette de la forme des figures 10 et 11 de la planche IV.
La face eu arc de circonférence de la baguette vient se loger dans l'évidement -h- et peut y tourner en marche vers la droite ou vers la gauche suivant la position occupée par les volets dans les chambres -H- et -H'- (fig. 2 planche I), permet- tant ainsi à l'autre face(externe) en arc de cercle de la baguette, d'épouser, dans toutes les positions successives des volets en marche, une portion de la paroi intérieure de la chambre -H- et d'assurer ainsi l'étanchéité et une auto-compensation du jeu par usure ou de l'ovalisation des chambres, ovalisation que provoquerait l'usure qu'affecterait, par tolérance et très légèrement, la cham- bre par construction.
La face de la baguette de volet frictionnant sur la paroi des chambres-H- et -H'- a un arc de cercle identique au rayon des chambres-H- et -H'-.
La baguette est pleine dans les appareils de petit cali- bre et prend la forme de la figure 11 planche IV dans les gros appareils où l'épaisseur plus grande des volets permet d'avoir
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assez de place pour la faire de la forme 11 en deux pièces distinc- tes avec, à l'intérieur du logement-i- du caoutchouc comprimé faisant office de ressort et repoussant la pièce -Y- pour assurer une compensation du jeu et le serrage de cette pièce -y- contre la paroi des chambres-H- et -H'-.
Les figures 16,17 et 18 (planche V) donnent une vue de trois positions occupées successivement par la baguette et du râle joué par cette dernière.
CYLINDRE INTERIEUR -I- fige 2. (planche I)
L'arbre -A-, muni de ses volets-E- et -E'- tourne dans ses coussinets b-, -b'- et -b"- dans les bouchons -B--C- -D- fig. 3 - 4 et 5 plache II, lesquels sont emboîtés et fixés, le bouchon-B- dans l'extrémité supérieure d'un cylindre -I-, dit intérieur, le bouchon-C- dans la partie médiane de ce cylindre et le bouchon-D- dans sa partie inférieure.
Le cylindre intérieur -I- est donc obturé à son extrémité supérieure (fig. 9 planche III) par le bouchon supérieur-B- et à son extrémité inférieure par le bouchon inférieur-D- et est parta- gé en deux chambres-H- et -H'- l'une supérieure -H- et l'autre inférieure -H'- par le bouchon intermédiaire -C-.
Le volet supérieur-E- tourne dans la chambre supérieure -H- et le volet inférieur -E'- dans la chambre inférieure-H'-.
Deux coquilles-K- et -K'- de la forme indiquée sur la figure 8, plache III, viennent coiffer les fenêtres-L- et -L'- (fig. 9, planche III) pratiquées sur une partie du cylindre inté- rieur -I- (voir fig. 7, planche II le cylindre -I- coiffé de ses deux coquilles). Ces coquilles sont fixées par des goujons sur des épaulements-N- et -N'- placés de part et d'autre sur la pa- roi extérieure du cylindre -I- avec lequel elles forment, une fois fixées, un tout rigide et d'un seul bloc. Dorsalement les coquilles portent une baguette -M- (M) longitudinale dont une face vient porter et se fixer par des goujons sur et à l'intérieur du tube -C- (fig. 7, planche II), dit tube extérieur.
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A droite et à gauche de la baguette dorsale -M- des coquil- les existent des lumières (P) servant, d'un- coté, à l'admission et, de l'autre, à l'échappement.
L'épaisseur des coquilles est telle qu'elles viennent en contact intérieur avec l'axe -A- tout le long de ce dernier dans les chambres-H- et -H'- sur une ligne longitudinale sise dans le plan intérieur de symétrie des coquilles au point-n- des figures 16, 17 et 18 de la planche V.
En -Q- et -Q'- le cylindre-I- porte extérieurement dés élé- ments de baguette dorsale (fig.2, planche I) qui viennent se raccorder aux baguettes dorsales -M- et -M'- (fig. 7, planche II) des coquilles pour former, par leur assemblage bout à bout, une baguette dorsale continue, les coquilles étant fixées à leur place. A l'opposé de cette baguette ainsi constituée par la jux- taposition de ses éléments, figure symétriquement sur la paroi extérieurs du cylindre-I- une baguette-R- qui porte jointivement sur le tube extérieur-0-) (fig. 7, planche II).
Le cylindre-I- nanti de son axe, de ses volets, de ses bouchons, de ses coquilles et de ses baguettes, forme alors, un ensemble inséré et fixé à l'intérieur du tube-0- dit extérieur.
Les baguettes dorsales symétriques portent jointivement, de part et d'autre, sur la paroi intérieure du tube-0- et forment ainsi deux compartiments-m- et-r- (fig. 20, planche VI), longitudinaux, distincts l'une de l'autre, séparés et situés entre la paroi intérieure du tube-0- et la paroi extérieure du cylindre-I-.
Un de ces deux compartiments comporte les lumières d'admission des coquilles et sert de compartiment d'admission ouvert au haut et obturé au bas par la demi-flasques S fixée au bas du cylindre -I- sous les extrémités inférieures des baguettes dorsales (fig.7, planche II).
Cette demi-flasque arrête l'eau injectée sous pression de haut en bas par un tube raccordé à l'extrémité supérieure filetée
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du tube extérieur-0-. Ladite demi-flasque, empêchant l'écoulement de l'eau à l'extérieur du compartiment d'admission contraint l'eau à pénétrer par les lumières d'admission des coquilles à l'intérieur des deux chambres (dont le nombre peut être supérieur à deux).
L'eau, contrainte de pénétrer, comme il a été dit, à l'intérieur des chambres dans le cylindre -I-, pousse devant elle les volets qu'elle met en marche, imprimant ainsi à l'axe -A- un mouvement de rotation. Dans leur marche les volets refoulent l'eau sur leur autre.face et l'expulse hors des chambres par les lumiè- res d'échappement qui l'éjectent dans le second des deux comparti- ments susindmqués dit compartiment d'échappement. Ce compartiment est obturé, on sa partie supérieure par la demi-flasque -T- fixée au haut de la paroi extérieure du cylindre-I- au-dessus des ex- trémités supérieures des baguettes dorsales. Cette demi-flasque-T- empêche l'eau d'injection de pénétrer directement dans le compar- tiement d'échappement.
Elle ferme autrement dit le haut de ce compartiment et contraint l'eau éjectée des chambres à s'écouler par le bas dudit compartiment dans la partie inférieure du tube -0- d'où elle s'échappe à l'extérieur.
Dans la demi-flasque -S- du bas est pratiqué un évidement dans lequel viennent se loger, pour moitié, la butée à billes in- férieure-G- et la collerette de butée-F- de l'axe -A-, l'autre moitié des dites butée etcollerette se logeant dans le demi-boitier -U- (fig. 6, planche II) dont la cavité est symétrique à l'évide- ment pratiqué dans la demi-flasque S sur laquelle vient se fixer le demi-boîtier -U- dont il s'agit.
GRAISSAGE.
Sur le cylindre-I- (planche II) deux trous-V- et -V'- sont pratiqués traversant la paroi du cylindre -I-, une partie des bou- chons intermédiaires-C et inférieur-D- et les coussinets -b'- et -b"-. Un troisième trou est pratiqué en -V"- dans le bouchon supérieur-B-. Un tube-X- relie ces trois trous entre eux et
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permet l'arrivée du lubrifiant qui est injecté sous pression par le conduit µ bille sis en haut du bouchon-B- et ce chaque fois que l'ergot ou came placé au bout de l'axe -A- soulève, en passant, la bille placée au bas du conduit susdit.
Le lubrifiant injecté par le conduit provient du réser- voir de graissage constitué par un cylindre-t- qui s'emboîte et se fixe (fig. 14, planche IV) sur le sommet du bouchon supérieur -B-. Dans ce cylindre est logé un piston muni de deux garnitures en cuir embouti ou autre et d'un goujon dont le dévissage permet le remplissage ou l'introduction d'air quand on veut sortir le piston et ses garnitures.
Le cylindre réservoir (t) est ouvert en sa partie supé- rieure et se trouve placé dans un tube d'amenée d'eau raccordé à l'extrémité supérieure du tube extérieur-0- sur le filetage de ce dernier.
L'eau sous pression pousse le piston vers le bas, le pis- ton pousse à son tour le lubrifiant dans le conduit 'à bille, le lubrifiant maintient, par sa pression la bille sur son siège et ce n'est que lorsque l'ergot-came la soulève qu'une petite quanti- té de lubrifiant est injectée au sommet de la butée à billes supé- rieure et va , de là, aux coussinets par le canal du tube de graissage-X-.
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT (fig. 20, planche VI).
La paroi intérieure des chambres -H- et -H'- a, par cons- truction, une forme telle que toute droite passant perpendic ulai- rement par la ligne d'axe de rotation de l'arbre -A- (c'est-à-dire perpendiculairement à cette ligne) et joignant deux points opposés de la paroi intérieure de la chambre-H- ou -H'- ait la même lon- gueur dans toutes les positions qu'elle occupe successivement autour de sa rotation pendant un tour complet.
Autrement dit et pratiquement un volet plein et d'une seule pièce dont les tranches longitudinales seraient aiguës, placé dans la fente de l'arbre et frictionnant par ses deux tranches longitudinales sur la paroi
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intérieure du cylindre-I- doit frictionner continuellement par ses tranches longitudinales, en même temps, sur la paroi Inté- rieure de la chambre-H- dans toutes les positions que le volet prend, en cours de marche de l'appareil, en tournant avec l'axe A.
Ladite forme particulière des chambre peut, entre autres, s'obtenir, à quelque chose près, par le choix judicieux ( et va- riable suivant la grosseur de l'appareil) des rayons à donner,l'un à l'arc de cercle intérieur de la coquille -H-, et l'autre à l'arc de cercle du cylindre-I- dans la chambre et par le choix de la cote d'entre axes des dits arcs ; exemple, si l'on donne au cylindre-I- un rayon intérieur de 52m/m, à la coquille -K- un rayon intérieur de 50m/m5 et à l'antre axesdes demx arcs de cer- cle (celui du cylindre et celui de la coquille);
une cote de 8m/m5, on aura avec un arbre de 64m/m de diamètre tangent à la chambre comme sur la figure 20 planche VI, des différences dans la longueur des droites passant comme il a été dit plus haut perpendiculairement à et par la ligne d'axe de rotation de l'arbre -A-, différences comprises entre la longueur 94m/m et la longueur tolérables et 94m/m8. Les différences susénoncées sont/tolérées dans l'appareil présentement décrit parce que facilement compensées en marche par le mouvement sur elles-mêmes des baguettes autocompensatrices -W- (planche V- figures 16, 17 et 18).
De toute manière, que le cylindre-I- comporte des co- quilles ou soit fait sans coquilles, d'un seul bloc, avec des lumières d'admission et d'échappement y pratiquées, par usinage ou par coulée de fonderie, le principe de l'appareil, objet de la présente demande de brevet est celui de la forme intérieure de la chambre telle que toute droite passant perpendiculairement /et/ à par la ligne d'axe de rotation de l'arbre -A- et joignant deux points opposés de la paroi intérieure de lachambre ait la même longueur (avec le cas échéant une légère tolérance dans toutes les positions occupées successivement par cette droite au cours
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de la rotation de cette dernière pendant un tour complet.
A l'intérieur de la chambre l'arbre ou axe est tangent à la coquille comme sur la figure 20, planche VI et frictionne à frotte- ment doux avec cette dernière. Cet arbre a un diamètre tel par rapport à la chambre et est placé excentré à l'intérieur de cette dernière de manière telle que le principe de fonctionnement soit réalisé.
L'eau injectée sous pression arrive de haut en bas par le compartiment d'admission, passe par les lumières d'admission des coquilles -K- et -K'-,entre dans les chambres -H- et -H'-, pousse devant elle la face des volets qu'elle trouve devant elle tandis que l'autre face éjecte-, par refoulement, l'eau par les lumières d'échappement dans le compartiment d'échappement, d'où elle est expulsée à l'extérieur, de haut en bas et le cycle se poursuit.
La figure 7 (planche III) montre le tube extérieur -0-, les baguettes dorsales du cylindre et des coquilles et leur assem- blage entre les demi-flasques-T- et -S-.
Notons que les coquilles permettent en les démontant la visite des volets et des baguettes de volets et leur remplacement facile et qu'on peut fort bien faire exécuter un cylindre d'une seule pièce remplissant les caractéristiques ci-desus avec lumières propres et baguettes, le tout sans coquilles amovibles permettant la visite facile et rapide susindiquée.
FONCTIONNEMENT EN POMPE ROTATIVE
La demi-flasque -S- (fig. 7 (planvhe II) est remplacée par la flasque entière 12 de la planche IV et on obture ainsi le tube -0- à sa partie inférieure. Par un orifice -d- pratiqué au milieu de cette flasque sort et dépasse le bout de l'axe -A- (éventuelle- ment à travers un presse étoupe -e-).
Un tuyau d'aspiration d'eau est branché ensuite sur l'ori- fice-f- de la flasque entière susdite et aboutit au compartiment qui habituellement sert de compartiment d'échappement dans l'appa- reil ci-dessus décrit à usage de sondage. Ce compartiment devient ainsi un compartiment d'aspiration d'eau grâce au tuyau sus-indiqué
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qu'on fait plonger à son autre extrémité dans un bassin d'alimen- tation. A l'aide d'un moteur on fait tourner l'arbre -A- de la pompe. Les volets prennent alors à l'intérieur des chambres -H- et -H'- un mouvement de rotation créant une dépression sur une de leurs faces, dépression qui amorce la pompe laquelle refoule par l'autre face des volets l'eau dans le second compartiment puis à l'extérieur.
Notons que l'eau qui sort sous pression de ce second compartiment fait jouer normalement le système de graissage en pressant sur le piston du réservoir de lubrifiant situé dans le tube de raccord vissé sur le tube extérieur-0- lequel raccord devient tube d'échappement vers l'extérieur.
Ajoutons que suivant le caractère plus ou moins boueux de l'eau on pourra utiliser le volet de la figure 13 (planche IV) représenté vu sur sa tranche et comportant longitudinalement deux logements rectangulaires dans lesquels se loge une baguette d'é- tanchéité (figure 15, planche IV). Dans la partie évidée de cette baguette se loge du caoutchouc faisant office de ressort ou encore on pourra utiliser le volet (fig.21, plancheVII) au tranchant diffé- rant légèrement du précédent, -g- représente le caoutchouc faisant office de ressort, on pourra enfin utiliser le volet de la figure 22, planche VII, comportant outre les caoutchoucs-g'- une baguette d'étancheité dans laquelle est encastrée une bande de caoutchouc très dur -a-.
FONCTIONNEMENT EN COMPRESSEUR ET EN APPAREIL DE FORAGE A AIR COMPRIME
En laissant le tuyau d'aspiration ouvert à l'air libre, la pompe aspire de l'air et le comprime ensuite. Elle sert alors de compresseur. Un compresseur de ce genre injectant à l'appareil moteur rotatif de forage décrit plus haut de l'air comprimé le fait tourner tout comme le fait de l'eau sous pression. L'air comprimé éjecté ainsi dans un forage sèche les débris et poussières de ce dernier et les fait remonter dans le puits foré comme l'eau fait remonter les boues et les débris de sondages.
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Il est bon d'intercaler entre le compresseur et la colonne d'injection d'air de la sondeuse un réservoir d'air comprimé régularisant le débit.
Notons que le compresseur ci-dessus décrit peut servir à tous usages d'air comprimé.
FONCTIONNEMENT EN TURBINE.
En éjectant de l'air comprimé, ou de la vapeur ou de l'eau sous pression dans la pompe décrite plus haut on lafait tourner en turbine et on recueille sur l'axe la force ainsi produite.
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Multipurpose device that can be used as a rotary drill bit for a pump, compressor, or turbine.
The apparatus object of the present invention consists (fig.I, plate 1) of an axis A rotating in three bearings (capable of being replaced by bearings) inserted in three plugs, the first upper covering the terminal end of the axis, the second intermediate and the third lower.
In the upper plug -B- (fig. 3, plate II) the shaft abuts on a stop in which the end part of the shaft is inserted with a lug forming a cam and which at each turn of the axis lifts a ball lodged in a pressurized lubricant supply channel for lubricating the three bearings and the stop.
The axis -A- is pierced right through its diameter with two slots at 90 degrees with respect to each other, the first
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going from the upper plug-B- to the intermediate plug-C- and the second, from the intermediate plug-C- to the lower plug-D-.
In these two slots are housed and slide two flaps -E- and -E'-, one upper and the other lower in directions perpendicular to each other.
Below the location on the shaft of the lower plug-D- the shaft-A- has a short -F- abutting on a thrust ball bearing -G- (fig. 1, plate I).
The lower end of the shaft has a thread onto which a drill bit is screwed if the device is used as a drill or a pulley if it is used for other purposes.
The flaps -E- and -E'- have on their vertical edges an obviously -h- (fig. 19, board V) in the form of a circumferential arc. In this recess is housed a rod in the shape of Figures 10 and 11 of Plate IV.
The side having an arc of circumference of the rod is housed in the recess -h- and can turn there in motion to the right or to the left depending on the position occupied by the shutters in the rooms -H- and -H'- (fig. 2 plate I), thus allowing the other (outer) arcuate face of the rod to fit, in all the successive positions of the flaps in operation, a portion of the inner wall of the chamber -H- and thus ensure the sealing and self-compensation of the play by wear or the ovalization of the chambers, ovalization that would cause the wear that would affect, by tolerance and very slightly, the chamber by construction.
The face of the shutter rod rubbing on the wall of the chambers-H- and -H'- has an arc of a circle identical to the radius of the chambers-H- and -H'-.
The rod is full in small caliber devices and takes the form of figure 11 plate IV in large devices where the greater thickness of the flaps makes it possible to have
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enough room to make it of form 11 in two separate pieces with, inside the housing-i- compressed rubber acting as a spring and pushing back the part -Y- to ensure clearance compensation and tightening of this room -y- against the wall of rooms-H- and -H'-.
Figures 16, 17 and 18 (Plate V) give a view of three positions successively occupied by the rod and of the rattle played by the latter.
INTERNAL CYLINDER -I- freeze 2. (plate I)
The shaft -A-, provided with its flaps-E- and -E'- rotates in its bearings b-, -b'- and -b "- in the plugs -B - C- -D- fig. 3 - 4 and 5 plate II, which are nested and fixed, the plug-B- in the upper end of a cylinder -I-, called interior, the plug-C- in the middle part of this cylinder and the plug- D- in its lower part.
The inner cylinder -I- is therefore closed at its upper end (fig. 9 plate III) by the upper plug-B- and at its lower end by the lower plug-D- and is divided into two chambers-H- and -H'- one upper -H- and the other lower -H'- through the intermediate plug -C-.
The upper shutter-E- turns in the upper chamber -H- and the lower shutter -E'- in the lower chamber-H'-.
Two shells-K- and -K'- of the shape indicated in figure 8, plate III, come to cap the windows-L- and -L'- (fig. 9, plate III) made on a part of the internal cylinder. laughing -I- (see fig. 7, plate II the cylinder -I- capped with its two shells). These shells are fixed by studs on shoulders-N- and -N'- placed on either side on the outer wall of the cylinder -I- with which they form, once fixed, a rigid whole and d 'one block. Dorsally the shells carry a longitudinal rod -M- (M) one side of which bears and is fixed by studs on and inside the tube -C- (fig. 7, plate II), called the outer tube.
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To the right and to the left of the dorsal rod -M- of the shells there are lights (P) serving, on one side, for the admission and, on the other, for the exhaust.
The thickness of the shells is such that they come into internal contact with the axis -A- all along the latter in the chambers -H- and -H'- on a longitudinal line located in the internal plane of symmetry of the shells at point-n- of Figures 16, 17 and 18 of Plate V.
In -Q- and -Q'- the cylinder-I- externally carries dorsal rod elements (fig. 2, plate I) which are connected to the dorsal rods -M- and -M'- (fig. 7 , plate II) shells to form, by their end-to-end assembly, a continuous dorsal rod, the shells being fixed in their place. Opposite this rod thus constituted by the juxtaposition of its elements, figure symmetrically on the outer wall of the cylinder-I- a rod-R- which bears contiguously on the outer tube-0-) (fig. 7, plate II).
The cylinder - with its axis, its shutters, its plugs, its shells and its rods, then forms a set inserted and fixed inside the tube - 0 - said outside.
The symmetrical dorsal rods bear contiguously, on either side, on the inner wall of the tube-0- and thus form two compartments-m- and-r- (fig. 20, plate VI), longitudinal, one distinct. on the other, separated and located between the inner wall of the tube-0- and the outer wall of the cylinder-I-.
One of these two compartments comprises the intake ports of the shells and serves as an intake compartment open at the top and closed at the bottom by the half-flanges S fixed to the bottom of the cylinder -I- under the lower ends of the dorsal rods (fig. .7, plate II).
This half-flange stops the water injected under pressure from top to bottom by a tube connected to the threaded upper end
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outer tube-0-. Said half-flange, preventing the flow of water outside the intake compartment, forces water to enter through the intake ports of the shells inside the two chambers (the number of which may be greater than together).
The water, forced to penetrate, as it has been said, inside the chambers in the cylinder -I-, pushes in front of it the shutters that it starts, thus imparting to the axis -A- a movement of rotation. In their operation, the shutters push the water back to their other face and expels it out of the chambers by the exhaust lights which eject it into the second of the two above-mentioned compartments called the exhaust compartment. This compartment is closed, its upper part by the half-flange -T- fixed to the top of the outer wall of the cylinder-I- above the upper ends of the dorsal rods. This half-T-flange prevents injection water from entering directly into the exhaust compartment.
In other words, it closes the top of this compartment and forces the water ejected from the chambers to flow through the bottom of said compartment in the lower part of the tube -0- from where it escapes to the outside.
In the lower half-flange -S- is made a recess in which are housed, for half, the lower ball thrust-G- and the thrust collar-F- of the axis -A-, l 'other half of said abutment and collar housed in the half-case -U- (fig. 6, plate II), the cavity of which is symmetrical to the recess made in the half-flange S on which the half-flange is fixed -box -U- in question.
LUBRICATION.
On the cylinder-I- (plate II) two holes-V- and -V'- are made through the wall of the cylinder -I-, part of the intermediate-C and lower-D- plugs and the bearings -b '- and -b "-. A third hole is made at -V" - in the upper plug-B-. An X-tube connects these three holes together and
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allows the arrival of the lubricant which is injected under pressure through the pipe µ ball located at the top of the plug-B- and this each time the lug or cam placed at the end of the axis -A- raises, in passing, the ball placed at the bottom of the aforesaid duct.
The lubricant injected through the pipe comes from the grease reservoir constituted by a cylinder-t- which fits and is fixed (fig. 14, plate IV) on the top of the upper plug -B-. In this cylinder is housed a piston provided with two embossed leather or other pads and a stud whose unscrewing allows the filling or introduction of air when you want to remove the piston and its linings.
The reservoir cylinder (t) is open in its upper part and is placed in a water supply tube connected to the upper end of the outer tube-0- on the thread of the latter.
The pressurized water pushes the piston downwards, the piston in turn pushes the lubricant into the ball-duct, the lubricant maintains, by its pressure, the ball on its seat and only when the cam lug raises it as a small amount of lubricant is injected at the top of the upper thrust bearing and from there goes to the bearings through the channel of the grease tube-X-.
PRINCIPLE OF OPERATION (fig. 20, plate VI).
The inner wall of the chambers -H- and -H'- has, by construction, a shape such that any straight line passing perpendicularly later through the axis line of rotation of the shaft -A- (it is i.e. perpendicular to this line) and joining two opposite points of the interior wall of the chamber-H- or -H'- has the same length in all the positions that it occupies successively around its rotation during a full turn.
In other words and practically a solid shutter and in one piece whose longitudinal edges are sharp, placed in the slot of the shaft and rubbing by its two longitudinal edges on the wall
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inside the cylinder-I- must rub continuously by its longitudinal edges, at the same time, on the inner wall of the chamber-H- in all the positions that the shutter takes, during operation of the device, by turning with axis A.
Said particular shape of the chamber can, among other things, be obtained, with something close, by the judicious choice (and variable according to the size of the apparatus) of the radii to be given, one to the arc of a circle inside the shell -H-, and the other to the circular arc of the cylinder-I- in the chamber and by the choice of the dimension between axes of said arcs; example, if we give the cylinder-I- an interior radius of 52m / m, the shell -K- an interior radius of 50m / m5 and the other axis of the demx arcs of a circle (that of the cylinder and that of the shell);
a dimension of 8m / m5, we will have with a shaft of 64m / m in diameter tangent to the chamber as in figure 20 plate VI, differences in the length of the lines passing as it was said above perpendicular to and through the axis of rotation line of the shaft -A-, differences between the length 94m / m and the tolerable length and 94m / m 8. The aforementioned differences are / tolerated in the apparatus described presently because they are easily compensated in motion by the movement on themselves of the self-compensating rods -W- (plate V- figures 16, 17 and 18).
In any case, whether the cylinder-I- comprises shells or is made without shells, in a single block, with intake and exhaust ports formed therein, by machining or by foundry casting, the principle of the apparatus, object of the present patent application is that of the internal shape of the chamber such that any straight line passing perpendicularly / and / through the axis line of rotation of the shaft -A- and joining two points opposite sides of the interior wall of the chamber have the same length (with a slight tolerance, if applicable, in all the positions successively occupied by this straight line during
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the rotation of the latter for a full revolution.
Inside the chamber the shaft or axis is tangent to the shell as in FIG. 20, plate VI and rubs gently with the latter. This shaft has such a diameter with respect to the chamber and is placed eccentrically inside the latter so that the operating principle is achieved.
The water injected under pressure arrives from top to bottom through the intake compartment, passes through the intake ports of the shells -K- and -K '-, enters the chambers -H- and -H'-, pushes in front of it the face of the shutters which it finds in front of it while the other face ejects, by discharge, the water through the exhaust ports into the exhaust compartment, from where it is expelled to the outside up and down and the cycle continues.
Figure 7 (plate III) shows the outer tube -0-, the dorsal rods of the cylinder and the shells and their assembly between the half-flanges-T- and -S-.
Note that the shells allow, by dismantling them, the visit of the shutters and shutter rods and their easy replacement and that it is quite possible to have a one-piece cylinder fulfilling the above characteristics with clean lights and rods, the all without removable shells allowing the aforementioned quick and easy visit.
ROTARY PUMP OPERATION
The half-flange -S- (fig. 7 (board II) is replaced by the entire flange 12 of board IV and the tube -0- is thus closed at its lower part. By an orifice -d- made in the middle of this flange comes out and goes beyond the end of the axis -A- (possibly through a stuffing gland -e-).
A water suction pipe is then connected to the port-f- of the entire aforesaid flange and terminates in the compartment which usually serves as an exhaust compartment in the apparatus described above for the use of survey. This compartment thus becomes a water suction compartment thanks to the above-mentioned pipe
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which is plunged at its other end into a feeding basin. Using a motor, the shaft -A- of the pump is turned. The shutters then take a rotational movement inside the -H- and -H'- chambers creating a depression on one of their faces, which starts the pump which pushes the water back into the valve through the other side of the shutters. second compartment then outside.
Note that the water that comes out under pressure from this second compartment normally operates the lubrication system by pressing the piston of the lubricant reservoir located in the connection tube screwed onto the outer tube-0- which connection becomes an exhaust tube outwards.
Let us add that depending on the more or less muddy nature of the water, the shutter of figure 13 (plate IV) shown seen on its edge and comprising longitudinally two rectangular housings in which a sealing strip is housed (figure 15, plate IV). In the hollowed-out part of this rod is housed rubber acting as a spring or we can use the shutter (fig. 21, plateVII) with an edge slightly different from the previous one, -g- represents the rubber acting as a spring, we can finally use the shutter of Figure 22, board VII, comprising in addition to the rubbers-g'- a sealing strip in which is embedded a very hard rubber band -a-.
OPERATION AS A COMPRESSOR AND A COMPRESSED AIR DRILLING UNIT
By leaving the suction hose open to the air, the pump sucks in air and then compresses it. It then serves as a compressor. A compressor of this type injecting the rotary drilling motor apparatus described above with compressed air turns it just as does pressurized water. The compressed air ejected in this way in a borehole dries the debris and dust from the latter and brings them back up into the drilled well just as water brings up the mud and debris from soundings.
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It is advisable to insert a compressed air tank between the compressor and the air injection column of the sounder to regulate the flow.
Note that the compressor described above can be used for all uses of compressed air.
TURBINE OPERATION.
By ejecting compressed air, or steam or water under pressure in the pump described above, it is made to rotate in a turbine and the force thus produced is collected on the axis.