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"Compresseur à pistons rotatife".
L'invention se rapporte à un compresseur à pistons rotatifs, comportant des pistons rotatifs de forme cylindrique qui tournent excentriquement dans des cylindre? circulaires et des distributeurs de commande qui servent à régler l'arrivée du fluide dans les cylindres de compres- sion et à séparer la chambre d'aspiration de la chambre de compression à l'intérieur des cylindres, distributeurs qui peuvent pivoter entre une position d'admission et une posie tion de fermeture autour d'un axe disposé à l'extérieur des cylindres et parallèle aux axes de ces derniers, dis- tributeurs dont le contour extérieur situé du côté des cy- lindres de compression, vient, en position de fermeture, compléter l'enveloppe des cylindres,
et qui sont commandés par le mouvement d'entraînement des pistons rotatifs en
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en fonction de la position de ces pistons.
Le but de l'invention est de trouver le moyen le plus simple et le plus avantageux possible de construi- re un compresseur à pistons rotatifs de ce genre, compor- tant plusieurs cylindres et convenant pour comprimer des volumes importants.
L'invention consiste, à répartir uniformément plusieurs cylindres & la périphérie d'un cercle, l'axe de pivotement pour un distributeur commun à tous les cylindres passant par le centre de ce cercle, le distributeur ayant la forma d'une pièce creuse, avec une ouverture d'entrée pour le fluide sur une de ses faces frontales et une ou- verture d'admission pour chacun des cylindres de compres- sion.
En disposant les cylindres de telle manière que leurs axes soient uniformément répartis sur un cercle, il est possible de n'utiliser qu'un seul distributeur de commande pouvant pivoter autour du centre de ce cercle, au lieu d'avoir un distributeur de commande pour chaque cylindre. Dans le cas, où. tous les cylindres ont le même diamètre intérieur, le distributeur et le bâti du compres- seur peuvent être constitués par des pièces de forme symé- trique par rapport à l'axe de pivotement du distributeur.
Dans ce système, le distributeur de commande peut en même temps être utilisé pour amener le fluide à comprimer aux différents cylindres de compression. Dans ce but, le distributeur est constitué par une pièce creuse, qui prâ- sente sur Un( de ses faces frontales une ouverture d'entrée pour le fluide à comprimer dans tous les cylindres et qui porte sur son pourtour une ouverture d'admission pour cha- cun des cylindres de compression.
Dans lea réalisations déjà connues de compres-
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seurs à pistons rotatifs du type décrit, au cours de sa rotation, la surface extérieure des pistons rotatifs, glisse sur la surface intérieure des cylindres. L'usure qui se produit au cours de ce mouvement deglissement de ces deux surfaces ne peut être diminuée que par un grais- sage suffisant des deux surfaces en contact.
Mais dans de très nombreux cas, on ne peut effectuer ou même on ne peut admettre un graissage à l'intérieur des cylindres de compression, parce que un mélange du fluide à comprimer avec le lubrifiant doit absolument être évité, ou bien parce que à cause de ce mélange, le lubrifiant perd ses propriétés de graissage. C'est pourquoi l'on propose de réaliser un roulement de la surface extérieure des pistons rotatifs sur la surface intérieure des'cylindres de com- pression, de telle manière que la partie qui constitue l'enveloppe du piston rotatif, puisse tourner par rapport aux parties fixées sur l'arbre excentré du piston rotatif, concentriquement par rapport au pourtour du piston rotatif.
La partie qui constitue l'enveloppe peut alors effectuer un mouvement de roulement sur la paroi intérieure du cy- lindre de compression, indépendamment du mouvement excen- trique du piston rotatif.
Un arbre d'entraînement commun pour la command' de tous les pistons rotatifs est avantageusement disposé concentriquement à l'axe de pivotement du distributeur de commande et est donc placé au centre du compresseur à is- tons rotatifs. La transmission du mouvement d'entraîné ment se fait par l'intermédiaire d'engrenages de transmis- sion disposés entre cet arbre d'entraînement et les arbre* des pistons rotatifs. L'arbre d'entraînement peut être placé sur la face frontale opposée à celle où se troïka l'ouverture d'entrée dans le distributeur et se terminer
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à cet endroit, ce qui permet d'éviter la traversée du distributeur de commande ainsi que les joints d'étanchéité qui seraient alors nécessaires sur l'arbre.
Le mouvement du distributeur de commande doit se faire en fonction de la position des pistons rotatifs.
Pour arriver à ce résultat, on propose de monter sur l'ar- bre du distributeur de commande, à l'extérieur du cylin- dre, un levier de qommande qui vient s'appuyer sur la sur- face extérieure d'un disque de commande, suite à l'effort exerc4 par un ressort de torsion mis sous tension et fixé entre une pièce fixe, par exemple, le bâti, et l'arbre de commande, disque de commande dont la surface extérieure est telle et qui est monté sur l'axe d'un des pistons rota- tifs de telle manière, que cette surface extérieure coïnci- de exactement avec la surface extérieure du piston.
Cette disposition permet de réaliser la transmission des mouve- ments de commande à l'extérieur du cylindre et de donner à la pression qui doit s'exercer entre la surface du pourtour du piston rotatif et' celle du distributeur de commande, une valeur indépendante de la transmission du mouvement de com- mande et par un choix convenable des jeux, une valeur con- venable, d'une part pour obtenir une étanchéité suffisante entre la chambre d'aspiration et la chambre de compression dans le cylindre, et d'autre part, pour éviter une trop forte usure des surfaces en contact, le
Pour diminuer le frottement entre le disque de commande et le levier de commande, on propose de réaliser la mise en contact de ces deux pièces en prévoyant, de la manière connue, une roulette pivotante placés sur le levier de commande.
Si cette roulette, en même tempe que son coussi- net de roulement, peut se déplacer suivant la longueur du
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levier de commande, puis être maintenue en place, on a la possibilité de régler, de la manière la plus avantageuse, les mouvements du distributeur de commande en choisissant d'une manière convenable, la position de la-roulette.
Cette possibilité de réglage doit être prévue, en parti- culier pour être certain, que le distributeur de commande vienne, de la position 'admission,se placer en position de fermeture, non pas après, nais bien un peu,.avant l'éta- Glissement du contact avec la surface en mouvement du piston rotatif. Si cette, mise en contact se faisait d'a- bord, sur une des arêtes vives du distributeur de commande, qui délimite la surface extérieure du distributeur tournée vers les cylindres, on aurait une usure prématurée de ces arêtes.
Les compresseurs à pistons rotatifs suivant la présente invention conviennent comme pompes à vide pour aspirer les gaz non condensables, à l'état de saturation, qui se trouvent dans les condenseurs des centrales thermi- ques,
Les figures représentent schématiquement un com- presseur à pistons rotatifs à trois cylindres réalisé conformément à l'invention.
.. La figure 1 représente une coupe, suivant la section C - D de la figure 2, d'un compresseur à pistons rotatifs.
La figure 2 représente une coupe longitudi- nale, suivant la section A - B de la figure 1.
- La figure 3 représente une vue, suivant la section E - F de la figure 2.
Dans l'exemple de réalisation représente, les trois cylindres de compression 1 répartis uniformément sur le pourtour du cercle 13 ont le même diamètre inté-
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rieur, de sorte que, aussi bien le bâti du compresseur 7, que le distributeur de commande 3, dont l'axe de pivote- ment 31 passe par le centre du cercle 13, peuvent êre réalisés sous la forme de pièces symétriques par rapport à ce centre. L'ouverture d'entrée 32, pour le fluide à comprimer, se trouve sur une des deux faces frontales du distributeur 3, constitué par une pièce creuse, et les ouvertures d'admission 33, dans les différents cy- lindres de compression 1, sont réparties à la périphérie du distributeur.
Le coussinet support 24 qui est chaque fois disposé entre la pièce excentrique 22 et la pièce 21 qui constitue l'enveloppe du piston rotatif 2, permet d'obtenir un mouvement de roulement de la surface exté- rieure du piston rotatif sur la paroi intérieure du cylin- dre de compression 1.
La commande du piston rotatif 2 se fait par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 4 et des en. grenages de transmission 41 qui sont chaque fois prévus entre ces arbres et les arbres 23 des pistons rotatifs.
Dans l'exemple de réalisation dessiné, ces engrenages sont à denture droite.
L'arbre 35 du distributeur de commande peut, dans la réalisation représentée, pivoter dans un alésage 42 prévu dans l'arbre de commande 4, sur la face où se trouve le système d'entraînement. Le levier de commande 62, qui se trouve sur l'arbre 35 du distri- buteur de commande, à l'extérieur de la paroi 5 qui consti- tue la face frontale du cylindre de compression, 1, est maintenu, par suite de l'effort exercé par un reseort de torsion :non représenté- qui agit sur cet arbre, et par l'intermédiaire d'une roulette 63, qui peut pivoter à l'extrémité de ce levier, on contact avec la surface péri-
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phérique d'un disque de commande 61, qui est monté sur l'arbre 23 d'un des pistons rotatifs 2.
Comme le montre la figure 3, la roulette 63 peut se déplacer, avec son coussinet support, dans une rainure longitudinale 64 du levier de commande 62, en faisant tourner la tige filetée 65 et ensuite être bloquée dans une position déterminée, en serrant la vis de réglage 66. Le déplacement de la rou- lette permet de régler le début et la fin du mouvement de commande en fonction de la position des pistons rotatifs 2, de telle manière, que la distributeur de commande 3 passe en position de fermeture, peu avant la mise en con- tact, visible sur la figure 1, des pistons rotatifs 2 avec les arêtes 34 du distributeur.
Pour arriver à ce résultat, on règle le point d'appui 27 entre la disque de commande 61 et la roulette 63, en déplaçant cette dernière, de telle manière que sa distance par rapport à l'axe du piston rotatif 2 soit un peu plus grande que la distance de l'extrémité de l'arête 34 par rapport au même axe, De cette manière, on empêche l'usure prématurée de ces arêtes par suite de leur mise en contact avec les sur- faces extérieures des pistons rotatifs- 2.
Le fluide comprimé s'écoule en passant par les ouvertures de sortie 71, qui sont munies de valves 8 @ maintenues par des ressorts. Les canaux.de refroidisse- ment 72, disposés autour des cylindres'de compression 1, servent au passage d'un agent réfrigérant, qui sert à éva- cuer à l'extérieur la chaleur dégagée par la compression.
Les flèches dessinées, indiquent le sens de l'écoulement du fluide à comprimer, à l'intérieur du compresseur à pis- tons rotatifs, ou bien le sens de rotation des pistons
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v\ rotatifs qui tournent excentriquement.
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"Rotating piston compressor".
The invention relates to a rotary piston compressor, comprising cylindrically shaped rotary pistons which rotate eccentrically in cylinders. circular valves and control valves which are used to regulate the flow of fluid to the compression cylinders and to separate the suction chamber from the compression chamber inside the cylinders, which can be rotated between a position of 'admission and a closed position around an axis disposed outside the cylinders and parallel to the axes of the latter, distributors whose outer contour located on the side of the compression cylinders, comes in position of closing, complete the cylinder envelope,
and which are controlled by the driving movement of the rotating pistons in
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depending on the position of these pistons.
The object of the invention is to find the simplest and most advantageous means possible of constructing a rotary piston compressor of this kind, comprising several cylinders and suitable for compressing large volumes.
The invention consists in uniformly distributing several cylinders & the periphery of a circle, the pivot axis for a distributor common to all the cylinders passing through the center of this circle, the distributor having the form of a hollow part, with an inlet opening for the fluid on one of its end faces and an inlet opening for each of the compression cylinders.
By arranging the cylinders in such a way that their axes are evenly distributed over a circle, it is possible to use only one control valve which can pivot around the center of this circle, instead of having one control valve for each cylinder. In the case where. all the cylinders have the same internal diameter, the distributor and the frame of the compressor may be formed by parts of symmetrical shape with respect to the pivot axis of the distributor.
In this system, the control valve can at the same time be used to supply the fluid to be compressed to the different compression cylinders. For this purpose, the distributor is formed by a hollow part, which presents on Un (of its front faces an inlet opening for the fluid to be compressed in all the cylinders and which has on its periphery an inlet opening for each of the compression cylinders.
In the already known realizations of compress-
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Seurs with rotary pistons of the type described, during its rotation, the outer surface of the rotary pistons slides on the inner surface of the cylinders. The wear which occurs during this sliding movement of these two surfaces can only be reduced by sufficient lubrication of the two surfaces in contact.
But in very many cases, it is not possible to carry out or even not allow lubrication inside the compression cylinders, because a mixture of the fluid to be compressed with the lubricant must absolutely be avoided, or else because from this mixture, the lubricant loses its lubricating properties. This is why it is proposed to provide a rolling of the outer surface of the rotary pistons on the inner surface of the compression cylinders, in such a way that the part which constitutes the casing of the rotary piston can rotate relative to it. to the parts fixed on the eccentric shaft of the rotary piston, concentrically with respect to the periphery of the rotary piston.
The part which constitutes the casing can then perform a rolling movement on the inner wall of the compression cylinder, independently of the eccentric movement of the rotary piston.
A common drive shaft for the control of all the rotary pistons is advantageously disposed concentrically with the pivot axis of the control valve and is therefore placed in the center of the rotary piston compressor. The transmission of the driving movement is effected by means of transmission gears arranged between this drive shaft and the shafts * of the rotary pistons. The drive shaft can be placed on the front face opposite to that where the inlet opening in the distributor is troika and end
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at this point, which makes it possible to avoid crossing the control valve as well as the seals which would then be necessary on the shaft.
The movement of the control valve must depend on the position of the rotary pistons.
To achieve this result, it is proposed to mount on the control distributor shaft, outside the cylinder, a control lever which comes to rest on the outer surface of a control disc. control, following the force exerted by a torsion spring put under tension and fixed between a fixed part, for example, the frame, and the control shaft, control disc whose outer surface is such and which is mounted on the axis of one of the rotary pistons in such a way that this outer surface coincides exactly with the outer surface of the piston.
This arrangement makes it possible to effect the transmission of the control movements to the outside of the cylinder and to give the pressure which must be exerted between the surface of the periphery of the rotary piston and that of the control valve, a value independent of the transmission of the control movement and by a suitable choice of the clearances, a suitable value, on the one hand to obtain sufficient sealing between the suction chamber and the compression chamber in the cylinder, and on the other hand on the other hand, to avoid excessive wear of the surfaces in contact, the
To reduce the friction between the control disc and the control lever, it is proposed to bring these two parts into contact by providing, in the known manner, a swivel castor placed on the control lever.
If this wheel, together with its bearing pad, can move along the length of the
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control lever, and then be kept in place, it is possible to adjust, in the most advantageous manner, the movements of the control valve by choosing in a suitable manner the position of the caster.
This possibility of adjustment must be provided for, in particular to be certain that the control valve comes from the intake position, and is placed in the closed position, not after, but a little, before the stage. - Sliding contact with the moving surface of the rotary piston. If this contacting were done first, on one of the sharp edges of the control distributor, which delimits the outer surface of the distributor facing the cylinders, there would be premature wear of these edges.
The rotary piston compressors according to the present invention are suitable as vacuum pumps for sucking the non-condensable gases, in the saturation state, which are found in the condensers of thermal power stations,
The figures show schematically a three-cylinder rotary piston compressor produced in accordance with the invention.
.. Figure 1 shows a section, along section C - D of Figure 2, of a rotary piston compressor.
Figure 2 shows a longitudinal section, taken on section A - B of figure 1.
- Figure 3 shows a view, along section E - F of Figure 2.
In the exemplary embodiment shown, the three compression cylinders 1 distributed uniformly around the periphery of the circle 13 have the same internal diameter.
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laughing, so that both the frame of the compressor 7 and the control valve 3, whose pivot axis 31 passes through the center of the circle 13, can be made in the form of symmetrical parts with respect to this center. The inlet opening 32, for the fluid to be compressed, is located on one of the two end faces of the distributor 3, formed by a hollow part, and the inlet openings 33, in the various compression cylinders 1, are distributed around the periphery of the distributor.
The support pad 24 which is each time placed between the eccentric part 22 and the part 21 which constitutes the casing of the rotary piston 2, makes it possible to obtain a rolling movement of the outer surface of the rotary piston on the inner wall of the piston. compression cylinder 1.
The rotary piston 2 is controlled by means of the drive shaft 4 and the in. transmission grafts 41 which are each time provided between these shafts and the shafts 23 of the rotary pistons.
In the example of embodiment drawn, these gears are spur-toothed.
The shaft 35 of the control valve can, in the embodiment shown, pivot in a bore 42 provided in the control shaft 4, on the face where the drive system is located. The control lever 62, which is located on the shaft 35 of the control valve, outside the wall 5 which constitutes the front face of the compression cylinder, 1, is maintained as a result of the 'force exerted by a torsion reseort: not shown which acts on this shaft, and by means of a roller 63, which can pivot at the end of this lever, contact is made with the peri surface.
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spherical of a control disc 61, which is mounted on the shaft 23 of one of the rotary pistons 2.
As shown in Figure 3, the roller 63 can move, with its support pad, in a longitudinal groove 64 of the control lever 62, by rotating the threaded rod 65 and then be locked in a determined position, by tightening the screw adjustment 66. The movement of the roller makes it possible to adjust the start and end of the control movement as a function of the position of the rotary pistons 2, so that the control valve 3 goes into the closed position, little before contacting, visible in FIG. 1, of the rotary pistons 2 with the ridges 34 of the distributor.
To achieve this result, the fulcrum 27 is adjusted between the control disc 61 and the roller 63, by moving the latter, such that its distance from the axis of the rotary piston 2 is a little more greater than the distance of the end of the ridge 34 from the same axis. In this way, premature wear of these ridges due to their contact with the outer surfaces of the rotary pistons is prevented. .
The compressed fluid flows through the outlet openings 71, which are provided with valves 8 @ held by springs. The cooling channels 72, arranged around the compression cylinders 1, serve for the passage of a coolant, which serves to evacuate the heat given off by the compression to the outside.
The arrows drawn indicate the direction of flow of the fluid to be compressed, inside the rotary piston compressor, or the direction of rotation of the pistons
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v \ rotary which rotate eccentrically.