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MACHINE A PISTONS ROTATIFS.
L'invention concerne des mesures qui, utilisées séparément ou en- semble,améliorent le rendement et le fonctionnement des machines à piston rotatif.
Les machines à piston rotatif, par exemple, des compresseurs à piston rotatif avec des pistons à rouleaux ou à palettes de séparation, s'u- sent très vite. Lors de pressions. élevées et par suite du nombre élevé de tours correspondant, les fuites provoquent une diminution considérable du ren- dement. La soupape glissante élastique qui sert à délimiter la chambre de pression et d'aspiration, frotte contre le piston rotatif et ses palettes de séparation butent en permanence contre le bord qui dépasse de la soupape glis- sante, de ce fait ces deux pièces sont vite détériorées.
Pour rémédier à ces inconvénients, et à d'autres encore, l'inven- tion propose des mesures qui, utilisées isolément, en groupes ou ensemble, améliorent le rendement et le fonctionnement des machines à piston rotatif.
L'étanchéité qui est d'importance capitale dans de telles machines, est attein- te par l'ajustage automatique de toutes les faces de glissement du piston dans le corps, ainsi que par des dispositifs spéciaux prévus sur les palettes de séparation.
Une caractéristique essentielle de l'invention consiste à utili- ser une douille de glissement fendue, disposée dans le corps de la machine, et de prévoir des dispositifs qui modifient automatiquement le diamètre de la douille en rapport du degré d'usure de la face de glissement.
Une autre caractéristique concerne l'ajustage automatique et l'a- . daptation élastique des disques d'étanchéité sur les faces latérales du pis- ton.
Enfin., une proposition fondamentale traite de la disposition de moyens pour compenser la force centrifuge agissant sur les palettes de sépa- 'ration pendant le fonctionnement, ce qui influence également l'étanchéité et
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le fonctionnement.
Toutes les caractéristiques, ou mesures, décrites poursuivent le même but, à savoir, l'amélioration du rendement et le perfectionnement du fonc- tionnement des machines à piston rotatif. Dès lors, il est sans importance si ces machines, équipées avec les nouveaux dispositifs, doivent servir de moteur à combustion ou de machines actives. En outre, il n'est pas indispen- sable que tous les perfectionnements décrits, soit plus haut, soit plus loin, soient utilisés simultanément,'étant donné que l'emploi d'une seule de ces caractéristiques apporte déjà une amélioration. Pour cette raison la présen- te invention couvre chacune des caractéristiques, ainsi que leur combinaison, soit séparée, soit réunie.
Plusieurs formes d'exécution, données à titre d'exemple non limi- tatif, sont représentées aux dessins ci-annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une coupe transversale d'une machine à piston rota- tif .
La fig. 2 en est une coupe longitudinale.
La fig. 3 est une vue de la douille de glissement.
La fig. 4 est une coupe longitudinale, avec les disques d'étanchéi- té, d'une autre forme d'exécution que celle de la figa 2.
La fig. 5 est une coupe du disque d'étanchéité divisé.
La fig. 6 est la vue latérale de la fig. 5.
La fige 7 est une coupe transversale d'une machine à piston rota- tif dont les palettes de séparation sont équipées de moyens pour compenser la force centrifuge.
La fige 8 représente, en coupe transversale, une forme de construc tion spéciale d'une palette de séparation.
Dans les dessins, 1 représente l'enveloppe d'une machine à piston rotatif, 2, l'arrivée et 3 la sortie de la dite enveloppe. 4 est le piston rotatif et 5 une soupape glissante, 5a représente le ressort agissant sur la dite soupape, ce ressort étant placé dans une chambre fermée, disposée dans l'enveloppe 1, suivant la fige 2.
Dans l'enveloppe 1 est prévue une douille de glissement 6 munie d'une fente 7, cette fente étant disposée avantageusement de biais par rapport à la génératrice de la face du manteau, ainsi qu'il ressort de la fig. 3 2a et 3a sont les ouvertures d'arrivée et de sortie de la douille 6.
Suivant l'invention,la soupape glissante 5, réalisée sous forme d'un liteau de pression, agit sur les parties voisines de la fente 7 de la douille de glissement 6 et s'engage par un'prolongement 8 dans la dite fente.
Lors de l'usure du piston rotatif ou de la face intérieure de la douille de glissement, l'étanchéité entre le piston rotatif ou les palettes de séparation de celui-ci et la douille de glissement est assurée automatiquement et en per- manence par la pression du ressort 5a. Les bords à coulisses de la douille de glissement sont taillés en sifflet,.,-ainsi que représenté en 9, de façon à permettre le rétrécissement du diamètre de la douille de glissement, lors de son usure, sans rétrécir la fente. Il est évident qu'au lieu de la dispo- sition telle que décrite, il est possible de réaliser le prolongement 8 du liteau de pression en queue d'arronde.
Suivant l'invention, un canal 10 est prévu qui relie l'espace, formé au-dessus du liteau de pression, à la chambre de compression du compresseur, de façon que le liteau de pression ou le bord à coulisses soient pressés contre le piston rotatif sous la pression existante dans la chambre de compression et provoque ainsi l'étanchéité.
La douille de glissement est reliée à l'enveloppe 1, au côté oppo- sé de celui du liteau de pression 5, au moyen de vis 11 et, éventuellement, par l'interposition d'un liteau d'étanchéité.
Les palettes de séparation 12 sont soumises, soit à l'influence
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de la force centrifuge, soit à celle de ressorts de pression 13. Ces palet- tes de séparation peuvent être disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre en dehors du centre 14 et s'étendent, à cet endroit, approximativement sur toute la longueur de la corde du piston rotatif. Les ressorts 13, agis- sant essentiellement radialement, pressent sur des pièces de pression 15 de forme conique ou trapézoïdale, ces pièces 15 pouvant éventuellement servir simultanément de butée pour les ressorts plats 16. Ces derniers exercent un effet axial et partiellement de levée sur les palettes de séparation et as- surent l'étanchéité latérale de ces dernières.
Cette étanchéité latérale est également atteinte, suivant l'invention, par des disques d'étanchéité 17 qui, au moins à l'endroit où ils subissent les pressions les plus élevées régnant à l'intérieur du compresseur, à savoir, essentiellement à proximité de la sor- tie 3, sont soumis à un équilibre de pression et à l'action de ressorts. Pour cette raison, dans une des formes d'exécution, des insertions 18 en forme de pot, contenant des ressorts de pression 20 est munies de rondelles 19, sont prévues dans l'enveloppe 1. A ces endroits les.disques d'étanchéité 17 sont munis de forages 21 par lesquels la pression, régnant dans la chambre de com- pression, peut passer à l'intérieur des dites insertions.
De cette manière et suivant la forme de construction,on atteint un équilibre de pression total ou partiel des deux côtés des disques 17 et la disposition peut être réalisée de façon que, par un léger excédent de pression, les ressorts 20 pressent les disques d'étanchéité 17 contre les bords latéraux des palettes de séparation 12 et les faces latérales du piston rotatif 4.
Une autre forme de réalisation des disques d'étanchéité, suivant les figs. 4 à 6, est également basée sur l'idée de décharger dans une large mesure ces disques à l'aide de la pression régnant dans là machine. Pour at- teindre un rendement total, il est proposé suivant l'invention, de former des espaces au côté du disque d'étanchéité 17 opposé à celui du piston 4, indépen- dants de l'enveloppe 1 et qui sont reliés par les forages 21 à la chambre de compression.
Dans la forme d'exécution suivant la fig. 4 il s'agit de disques annulaires 17 fermés, munis de forages 21 qui laissent passer la pression vers le côté du disque 17, opposé à celui du'piston. A cet endroit l'espace 36 est divisé par le corps creux annulaire 35. Dans cet espace la pression, pas- sait par les forages 21, 'peut agir sur le disque 17. Entre le corps creux 35 et le disque d'étanchéité 17 sont prévus des ressorts de pression 20.
Une autre forme de réalisation des disques d'étanchéité suivant l'invention est représentée dans les fige. 5 et 6. Ici, le disque annulaire 17 est constitué par deux parties, placées l'une sur l'autre et entre lesquel-, les est formée une chambre annulaire au moyen d'anneaux concentriques 37 in- terposés; la dite chambre étant reliée par des forages 21 à la chambre de com- pression de la machine. Ainsi la pression peut passer par les forages 21 dans l'espace aménagé entre les deux anneaux concentriques 37 et provoquer l'étan- chéité désirée ainsi que l'équilibre de pression.
La fig. 6 représente la disposition des forages 21, ceux-ci étant avantageusement disposés à l'endroit de la pression la plus élevée.
Les disques d'étanchéité 17 peuvent être utilisés en même temps comme palier pour le piston 4 ou l'axe coudé de ce dernier. Cette possibili- té existe également pour les machines à piston rotatif qui sont équipées de disques d'étanchéité de construction différente.
Les figs. 7 et 8 représentent des dispositifs aménagés sur la pa- lette de séparation 12 qui, tout en ayant une importance au point de vue d'é- tanchéité, ont pour but d'améliorer le fonctionnement et, par suite, le rende- ment. Des poches 27 sont aménagées dans les palettes de séparation 12 dans lesquelles la pression de la machine peut entrer par les ouvertures 28. La pression peut arriver entre la paroi de la palette de séparation et la, face de guidage du piston 4 vers les ouvertures 28 des poches 27. Les poches 27 s'étendent principalement dans un sens qui est opposé au sens de la force cen- trifuge.
La-languette 29 avec le liteau d'étanchéité 31 empêche que la pres- sion passe derrière la palette 12; la dite languette reposant sous pré-tension élastique contre le guidage de la palette dans le piston 4.
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La palette de séparation, représentée à la fig. 8, est réalisée en tôle. Latéralement à la palette de séparation 12 sont fixés les liteaux de guidage 30 qui permettent le passage de la pression vers les poches 27.
Dans la réalisation de ces palettes, le liteau d'étanchéité est également prévu. Ainsi qu'indiqué en pointillé à la fig. 8, il est également possible d'intercaler la languette 29 avec le liteau d'étanchéité 31. Dans ce cas, des forages sont prévus dans la paroi de la palette à la place de l'ouverture fendue 28. Il est évident que la réalisation de ces poches 27 permet, ainsi qu'à la réalisation suivant la fig. 7, de compenser la force centrifuge agis- sant sur la palette 12.
L'étanchéité vers les faces de glissement de la douille 6 est at- teinte en munissant la palette 12, dans le guidage en demi-lune 32, d'un sabot mobile qui est constitué par plusieurs segments de tuyaux 33, emboîtés l'un dans l'autre, et d'une âme 34. Les segments de tuyaux 33 sont exécutés en bronze phosphoreux, tandis que l'âme 34 est exécutée en métal léger. Les segments 33 et l'âme 34 sont glissés légèrement l'un dans l'autre de façon que le lubrifiant puisse pénétrer entre eux.et former ainsi une espèce de joint à chicanes.