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MACHINE ROTATIVE VOLUMETRIQUE, A CIRCULATION CONTINUE DE FLUIDE.
L'invention a pour objet le produit industriel nouveau que consti- tue une machine rotative volumétrique à circulation continue de fluide, c'est- à-dire évitant pratiquement les pulsations, machine d'une construction simple et susceptible de tourner à grande vitesse, c'est-à-dire d'être entraînée di- rectement par un moteur électrique ou thermique de type courante
La machine rotative conforme à l'invention utilisable comme pom- pe pour liquide, compresseur,pompe à vide, compteur, moteur ou pour toutes autres applications, est caractérisée par le fait qu'elle comporte en combi- naison avec un carter clos présentant des canalisations d'admission et de re- foulement, ainsi que des paliers ou des portées pour les organes rotatifs, les éléments suivants :
- un rotor ayant sensiblement la forme d'un tambour cylindrique divisé en deux compartiments par une cloison perpendiculaire à l'axe et soli- daire d'un arbre porté dans des paliers du carter,, ce rotor portant à sa pé- riphérie deux palettes radiales fixées respectivements chacune dans un com- partiment et orientées à 1800 1-'une de 1-'autre.
- deux noyaux coaxiaux de forme sensiblement cylindrique!) placés respectivement dans chaque compartiment du rotor et tangents à celui-ci sui- vant une génératrice commune, ces noyaux étant montés pour pouvoir tourner li- brement autour de leur axe géométrique fixe relativement au carter et présen- tant à leur périphérie une coulisse pour engager la palette correspondante,
des moyens étant prévus pour assurer la libre orientation de la coulisse et 1-'étanchéité entre le rotor et chaque noyau de part et d'autre de la palette correspondante - un jeu de lumières pour assurer à travers la jante du rotor l'admis- sion et l'échappement du fluide dans les chambres formées entre le rotor et les noyaux et respectivement en arrière et en avant de chaque palette par
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rapport au sens de rotation du rotoro - enfin des moyens pour assurer l'étanchéité entre les conduits d'aspiration et de refoulement du fluide.
L'invention a aussi pour objet une pompe volumétrique présentant les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres particularités avantageu- ses résultant d'une construction simple comportant un petit nombre de pièces, la plupart moulées, usinées pour assurer l'étanchéité nécessaire entre les différents éléments fixes et mobiles par un ajustage précis des surfaces en contact. On utilise seulement deux joints plastiques d'étanchéité, dispo- sés à proximité des paliers de l'arbre du rotor sur cet arbre.
On va décrire maintenant en se référant au dessin annexé un mode de réalisation de 1-*invention, donné à titre d'exemple seulement et ne li- mitant pas les possibilités de réalisation et d'applications de celle-ci.
Sur le dessin g
La figo 1 est une vue en coupe passant par l'axe de rotation d'une pompe conforme à l'invention et suivant I-I de la figo 20
La fig. 2 est une coupe perpendiculaire à l'axe de rotation sui- vant II-II de la fige 1.
La pompe 21 comporte un rotor 22 ayant la forme d'un tambour cy- lindrique divisé en deux parties symétriques par une cloison 23 perpendicu- laire à son axe ; arbre 24 est fixé par un filetage 25 dans la cloison 23 contre laquelle prend appui dans un logement de même forme un collet 26.
Le carter clos de la pompe 21 comprend deux parties 27 latérales et une partie 28 médiane maintenues réunies par de boulons 29 avec écrous et par deux tiges 30 filetées à leurs extrémités sur lesquelles sont vissés des écrouso L'arbre 24 passe librement dans un évidement du carter et est sou- tenu à son extrémité par un palier 31 avec roulement à galets 32 et du côté opposé par un palier 33 avec roulement à billes 34 ; paliers 31 et 33 sont fixés par des vis 35 aux parties 27 du tambouro On désigne par 36 des bagues d'étanchéité disposées autour dé l'arbre 24 dans des logements prévus dans le carter du côté intérieur des paliers 31 et 33.
Les parties 27 du carter présentent deux portées 37 cylindriques excentrées par rapport à l'orifice de passage de l'arbre 24; 38 désigne des bagues de roulement antifriction montées sur ces portées 37; 39 désigne deux noyaux cylindriques alésés suivant leur axe pour pouvoir tourner sans jeu autour des bagues 38.
Les noyaux 39 viennent s'adapter de façon précise contre la cloi- son 23 et, à leur périphérie radiales ils sont tangents le long d'une généra- ratrice à la paroi cylindrique intérieure du rotor 22 ; réalise ainsi de part et d'autre de la cloison 23 deux chambres annulaires ayant une section en forme de croissant dont les pointes se rejoignent (voir figo 2).
Les noyaux 39 sont maintenus latéralement du côté extérieur par une couronne d'étanchéité 40 maintenue elle-même par une bague filetée 41 vis- sée dans un filetage correspondant du rotor 22. Le rotor 22 peut tourner li- brement entre deux faces latérales voisines des parties 27 du carter.. faces ad- jacentes à deux évidements toriques 42 qui communiquent par des évidements con- venables à une canalisation 43 d'admission de liquide (fige 2).
Le rotor 22 est muni intérieurement de deux palettes 44 radiales dis- posées de part et d'autre de la cloison 23 et orientées à 1800 l'une de l'au- tre ; ces palettes 44 sont rendues solidaires du rotor par tous moyens conve,- nables; on les a représentées engagées dans des rainures du rotor 22, de sa cloison 23 et de la bague 40 d'étanchéitéo
Chacune des palettes 44 coulisse dans un axe 45 susceptible d'os- ciller librement dans un évidement cylindrique du noyau 39, évidement coaxial
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et tangent à ce noyau le long dune génératriceo Par suite de cette dis- position,, la rotation du rotor 22 provoque la rotation des noyaux 39,
19 axe 45 coulissant contre la palette 44 tout en oscillant librement dans son 10- gement relativement au n@yau 390 La palette 44 se trouve donc encastrée sur ses quatre côtés.
On désigne par 46 une chambre annulaire médiane ménagée entre la partie 28 du carter et la surface extérieure du rotor, la chambre 46 commu- nique avec la canalisation 47 de refoulement de la pompeLe rotor 22 présen- te de part et dautre de chaque palette 44, un orifice 48 communiquant avec la chambre 42 d admission correspondante et un orifice 49 communiquant avec la chambre 46 de refoulemento
Deux clapets 50 sont articulés dans la chambre 46 autour d'un axe 51 parallèle à l'arbre 24;
la surface inférieure de ces clapets s'appli= que étroitement contre la surface extérieure du rotor 22 sous Inaction de ressorts 520 On désigne par 54 deux bagues métalliques d'étanchéité en deux parties serrées entre la partie 28 et les parties 27 du carter et engagées dans deux gorges correspondantes du rotor 22, empêchant toute fuite entre la chambre 46 et les chambres 42.
Enfin on a prévu une soupape 53 de décharge,, en cas d'excès de pressions entre la canalisation 47 de refoulement et la canalisation 43 d ad mission.
@ La pompes lors de son fonctionnements tourne dans le sens indi- qué par les -flèches. Sur la fige 2 la palette supérieure étant au début de son.mouvement et si l'on admet que la canalisation d'admission est en char- ge .sur la pompe, l'espace compris entre le rotor 22 et le noyau 39 solidai- re de cette palette est rempli de liquide par l'orifice 48 correspondante L'crifice 49 de refoulement est fermé par le clapet 50; la palette avance en poussant le liquide devant elle sans le refouler jusqu'à ce que l'orifi= ce 48 situé derrière la palette ait dépassé la génératrice de contact entre le rotor 22 et le noyau 39;
à ce moment le liquide situé devant la palette est fermé dans un espace clos d'où il ne peut fuir que par l'orifice d'é- chappement 49; la palette refoule du liquide jusqu'au moment où elle a re- pris sa position de départo Pendant ce même tour de la palette,le liquide a été aspiré derrière celle-ci par l'orifice 48 et le même cycle recommence à chaque tour. Le fonctionnement de la palette 44 opposée de 180 à la pre- mière dans son compartiment (séparé du premier par la cloison 23) est le même!) mais son débit de refoulement est maximum quand le débit de la premiè- re palette est minimum; on obtient ainsi dans la canalisation 47 de refoule- ment un débit continu et pratiquement constante c'est-à-dire sans pulsation appréciable.
On peut en effet faire tourner la pompe décrite à grande vites- se et accoupler directement l'arbre 24 de la pompe à l'arbre d'un moteur é- lectriqueo On obtient ainsi sous un faible encombrement un groupe moto-pompe à grand débit susceptible de refouler à des pressions élevéeso Ce résultat est dû essentiellement au fait que les palettes sont encastrées sur leurs quatre côtés, ce qui évite tout fuite entre le fluide comprimé et le fluide aspirée
Pour faciliter l'explication du fonctionnement,on a supposé le liquide à pomper en charge sur la conduite d'alimentation;
cependant des ex- périences ont montré qu'on obtient facilement à l'aspiration une dépression de 720 momo de Hg et au refoulement une pression supérieure à 7 Kgo
Il est bien entendu que l'on peut apporter au mode de réalisa- tion décrit divers changements, perfectionnements ou additions, ou rempla- cer certains dispositifs par des dispositifs équivalents, sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention.
On pourrait notamment réaliser une machine rotative- conforme à l'invention à usage de compresseur pour fluide gazeux, à deux étages de com- pression, en disposant notamment la cloison du rotor pour obtenir deux com- partiments de volumes nettement différents, le plus grand pour la basse pres- sion et le plus petit recevant le fluide comprimé à la basse pression pour
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le comprimer à la pression finale, de préférence après refroidissement; bien entendu il y aura lieu de disposer en conséquence des canalisations fixes de circulation du fluide.
REVENDICATIONS.
L'invention a pour objet le produit industriel nouveau que consti- tue une machine rotative volumétrique à circulation continue de fluide c'est- à-dire évitant pratiquement les pulsations; cette machine est caractérisée par le fait qu'elle comporte en combinaison avec un carter clos présentant des ca- nalisations d'admission et de refoulement ainsi que des paliers ou des portées pour les organes rotatifs, les éléments suivants :
- un rotor ayant sensiblement la forme d'un tambour cylindrique divisé en deux compartiments par une cloison perpendiculaire à l'axe et so- lidaire d'un arbre porté dans des paliers du carter, ce rotor portant deux palettes radiales à sa périphérie, palettes fixées respectivement dans un com- partiment et orientées à 180 l'une de l'autre - deux noyaux coaxiaux de forme sensiblement cylindrique, placés respectivement dans chaque compartiment du rotor et tangents à celui-ci sui- vant une génératrice commune, ces noyaux étant montés pour pouvoir tourner librement autour de leur axe géométrique fixe relativement au carter et pré- sentant à leur périphérie une coulisse pour engager la palette correspondan- te,
des moyens étant prévus pour assurer la libre orientation de la coulisse et l'étanchéité entre le rotor et chaque noyau de part et d'autre de la palet- te correspondanteo - un jeu de lumières pour assurer à travers la jante du rotor l'admission et l'échappement du fluide dans les chambres formées entre le rotor et les noyaux et respectivement en arrière et en avant de chaque palet- te par rapport au sens de rotation du rotoro - enfin des moyens pour assurer l'étanchéité entre les conduits d'aspiration et de refoulement du fluide,.
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