illachine rotative. La présente invention se rapporte aux machines rotatives telles que moteurs, pom pes, compresseurs, élévateurs et autres ma chines semblables. Elle a pour objet une ma chine rotative comprenant une enveloppe dé terminant une chambre cylindrique, des ori fices d'entrée et de sortie, un rotor disposé excentriquement à l'intérieur de cette cham bre, des rouleaux qui sont guidés par des chemins de guidage radiaux dans le rotor et par les surfaces cylindriques concentriques de ladite chambre et d'un moyeu central à axe fixe.
La machine rotative selon l'invention est caractérisée en ce que des chambres de tra vail sont formées entre des rouleaux adja cents, des portions de surface de la cham bre cylindrique et le moyeu, le volume de ces chambres de travail variant par le rap prochement et l'éloignement mutuels des rou leaux durant la rotation du rotor.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la ma- chine suivant l'invention. ainsi qu'une va riante de détail.
La fig. I. en est une élévation en coupe faite selon la ligne A-A de la fig. ?; La fig. 2 est une vue frontale ou en bout.
la partie droite étant une coupe 1:ransversale selon la ligne B-B de la fïg. l; La fig. 3 est la moitié @dFun plan de la machine représentée à la fig. l ; La fig. 4 représente, en coupe verticale, une partie de la machine comprenant des mo difications qui seront décrites ci-après; La fi-. 5 est une élévation en coupe de l'un des rouleaux.
Les mêmes chiffres de référence indi quent des parties correspondantes dans les différentes figures du dessin, lequel repré sente, @à titre d'exemple, une machine desti née à fonctionner comme pompe pour li quide.
En référence au dessin, 1 est la carcasse ou le corps de la machine, 2 la chambre ou la perforation cylindrique ou circulaire, ni(,- nagée dans le corps 1 et dans laquelle se trouvent les rouleaux 3 mentionnés ci-dessus, ladite perforation ou chambre 2, étant for mée à l'intérieur d'un chemisage 4 en acier ou en un autre métal approprié, ajusté dans une chambre cylindrique circulaire ménagée dans la carcasse 1 de la machine, ledit che misage 4 étant claveté sur le corps 1 au moyen d'une goupille 5 (fig. 2).
6 est un dis que, 7 les bras ou saillies en forme de V, qui sont d'une seule pièce avec le disque 6 et font saillie de la face de ce disque dans la perforation ou la chambre 2, comme clai rement représenté à la fig. 1, les rouleaux 3 étant placés. dans les espaces entre les faces des bras. 7 adjacents comme représenté à la fig. 2.
Le disque 6 est d'une seule pièce avec l'extrémité de l'arbre 8 de la machine. En outre, comme représenté aux fig. 1 et 4, le disque 6 est placé dans l'enveloppe ou dans la plaque de couverture 9 qui est d'une seule pièce avec l'enveloppe 10 contenant les pa liers pour l'arbre 8.
Les paliers, comme représenté à la fig. 1, comportent des paliers à billes et à. rouleaux, de construction connue, placés à l'intérieur de l'enveloppe 10 et espacés les uns des au tres par une boîte 11 présentant en elle des conduits 12 pour du lubrifiant. Les chemins de roulement des paliers à billes et à rou leaux. sont maintenus en place d'une manière connue au moyen de l'écrou 13 vissé sur la partie filetée de l'arbre.
La pièce venue de fonte comportant l'en veloppe 9 pour le disque 6 et l'enveloppe 10 pour le palier de l'arbre, est fixée par des goujons et des écrous 14 à l'extrémité ou au côté adjacent bridé de la carcasse ou du corps 1 de la machine.
Le disque 6 est disposé sur l'arbre 8 concentriquement à l'axe de cet arbre et ce disque et cet arbre sont excentriques par rap port au centre de la chambre 2.
15 est un goujon central, fixé par l'écrou 16 à, la paroi d'extrémité ou à la plaque de couverture 17 amovible, fixée à l'extrémité de la carcasse 1, dans une position éloignée du disque 6, à l'aide des goujons et des écrou: 18. Ladite goupille centrale 15 fait saillie, de la face interne de la plaque de couverture 1.7 et peut s'étendre entièrement à. travers la chambre 2. 19 représente la disposition d'une douille montée sur la. goupille 15, s'étendant: à par tir de la face interne de la plaque de couver ture 17, entièrement à travers la chambre 2, jusqu'à la face du disque 6.
Le diamètre externe de la douille est tel qu'il laisse le vide de travail nécessaire désiré ou le jeu entre la douille et les rouleaux 3, pour se conformer à des liquides de viscosité différente qui peu vent ête pompés par une pompe construite se lon cette invention.
En outre, lorsque par suite de causes diverses, le vide ou le jeu de travail atteint une grandeur excessive, une nouvelle douille de plus grand diamètre peut être ajustée sur la goupille 15 et de cette sim ple manière supprime le vide inutile. On comprendra qu'une telle douille peut être omise du dispositif, si on le désire; dans ce cas, la goupille 15 sera d'un diamètre égal à. celui de la douille représentée et elle sera portée à travers la: chambre 2 aussi loin que la face du disque 6.
20 sont des nervures annulaires formées sur le côté externe du disque 6 et placées dans des rainures annulaires concentriques ménagées dans la partie 9a de l'enveloppe 9, un jeu convenable étant laissé entre les ner vures 20 annulaires et lesdites rainures pour permettre le libre mouvement des nervures, dans les rainures lorsque le disque 6 tourne. Ces nervures annulaires sont destinées à résis ter à la tendance des liquides non lubrifiants, à atteindre le ou les paliers de la machine lorsque celle-ci est employée comme pompe, en constituant un labyrinthe, dans lequel les dits liquides sont soumis à une action cen trifuge et de cette manière sont éloignés de ce ou ces paliers.
Dans la -disposition représentée à la fi-. 1, les paliers à billes ou à rouleaux seront de préférence lubrifiés à la graisse, la- quelle peut être fournie par un bouchon 10a placé sur l'enveloppe 10 des paliers.
La carcasse 1 de la pompe présente les conduites d'entrée et de sortie 21 et 22 pour l'admission du liquide qui doit être pompé et pour la sortie de ce liquide de la chambre 2. Dans la. fig. 2, 23 est l'ouverture ou la lu mière d'admission ménagée dans la paroi de la chambre ou de l'évidement 2, de manière à constituer une communication entre la. chambre et le conduit 21 d'admission, une lu mière semblable (non représentée) étant pré vue dans la paroi de la chambre 2 au côté op posé ù la première lumière, de manière,à faire communiquer la chambre et le conduit 2? de sortie.
Dans la variante représentée à la fig. 4, les paliers à billes ou là rouleaux de la fig. 1 sont supprimés, l'arbre 8 reposant dans une simple douille ou boîte 24 d'appui.
25 représente un anneau entourant le pa lier 24 et placé dans un enfoncement de l'en veloppe 9, la face verticale de cet anneau 25 butant contre la face 26 ou étant en contact de travail intime avec cette face 26 du disque 6 d'entraînement mentionné précédemment. En outre, cet anneau 25 peut ainsi agir comme une rondelle de poussée renouvelable. L'épaisseur de cet anneau 25 peut également être modifiée pour se conformer aux différen tes viscosités des liquides qui passent à tra vers la pompe. De plus, cet anneau 25 peut former un angle vu en coupe, comme repré senté à la fig. 4, de manière qu'il forme une chambre 25a annulaire entourant l'extrémité interne du palier 24.
Ce palier peut être lubri fié -à l'aide de godets à graisse ou de grais seurs montés sur un ou plusieurs bossages 27 représentés ià la partie supérieure de l'enve loppe 10 du palier. Lorsque le liquide qui doit être pompé par la pompe est de l'eau, ou bien lorsque n'importe quel liquide pompé doit être exempt de lubrifiant, la chambre annulaire 25a est pleine de ce liquide à une pression pouvant empêcher l'entrée du lubri fiant dans l'enfoncement de l'enveloppe 9, qui reçoit le disque 6.
Une liaison (non repré- semée) peut être établie entre ladite chambre annulaire et le côté de refoulement de la pompe pour s'assurer que du liquide sous pression remplisse à tout instant ladite cham bre annulaire et empêche ainsi l'entrée du lu brifiant. comme indiqué ci-dessus.
Comme représenté aux fig. 1 et 4, la douille 19 placée sur la goupille 15 centrale fixe est en contact de travail intime, à ses ex trémités opposées, avec respectivement la face interne de la plaque de couverture 17 et avec la ..face du disque 6 d'entraînement. Les rou leaux 3 s'étendent de la face interne de la pla que de couverture 17 jusqu'à la face du dis que 6, le, extrémités des rouleaux étant en contact de travail intime avec la. plaque de couverture 17 et avec la face du disque 6.
En outre, la face du disque 6 adjacente (le l'extrémité interne de la chambre \? est. en contact de travail intime, à ses parties margi nales indiquées par le chiffre de référence 6a à la fig. 1, avec les faces adjacentes de la car casse 1 et du chemisage 4.
Les saillies ou bras 7 de la face du disque 6 d'entraînement ont de préférence une forme en V, vus en coupe transversale comme re présenté à la. fig. 2, les côtés externes de ces saillies 7 étant incurvés à. un rayon et dispo sés de manière à ne pas faire contact avec la paroi cylindrique de la chambre 2.
La machine est du type à paliers d'un seul côté. Si on le désire, les saillies 7 du disque 6 peuvent être prolongées et avoir leurs ex trémités éloignées de la plaque 6 fixées à, l'anneau ou à un autre organe semblable destiné à tourner dans un enfoncement mé nagé dans la. paroi 17 d'extrémité amovible.
Pour 1'actionnement de la machine comme pompe, l'arbre 8 est entraîné par une source appropriée d'énergie, par exemple par un mo teur électrique. Comme on le verra, la rota tion de l'arbre ainsi que du disque 6 oblige les saillies 7 à faire tourner les rouleaux 3 autour de l'espace annulaire dans la cham bre 2, entre sa paroi cylindrique et la douille 19 placée sur la goupille 15 centrale fixe.
Dans leur mouvement autour de la chambre 2, les rouleaux, par suite de l'excentricité en tre le centre du disque 6 et le centre de la chambre 2, se déplacent vers l'extérieur et vers l'intérieur par rapport au disque 6 dans les espaces compris entre les saillies 7. Lors du mouvement des rouleaux autour de la chambre 2, on verra que des espaces augmentant et di minuant de volume sont formés entre des rou leaux adjacents, et que la paroi de la chambre 2, sur laquelle les rouleaux se déplacent, ainsi que le moyeu central, constituent, avec les rouleaux, les limites de ces espaces.
On comprendra que du liquide devant être pompé, admis par l'orifice d'entrée 21 et par la. lumière 23 (fig. 2) dans l'espace entre des rouleaux 3 adjacents, sera transporté, lorsque les rouleaux sont déplacés autour de la cham bre 2, vers l'orifice de sortie opposé; condui sant à la. sortie 22 et sera refoulé hors de la chambre 2 vers la sortie 22 à une pression ré sultant de la diminution du volume de ces es paces par suite du rapprochement les uns des autres des rouleaux adjacents.
Si la machine doit être utilisée comme un moteur, un fluide sous pression étant admis dans l'espace dans la chambre 2, entre des rouleaux adjacents, ce fluide agira. sur les rouleaux et obligera, ceux-ci à se déplacer au tour de la chambre 2, et, comme pendant ce mouvement, les rouleaux 3 agissent contre les faces des saillies 7 en forme de V, portés par le disque 6, l'arbre du moteur sera, par consé quent, mis en rotation.
Dans une forme d'exécution de l'inven tion, destinée à être employée comme moteur, on comprendra que des lumières d'admission et d'échappement de fluide sous pression, convenablement proportionnées, seront dispo sées à la place des lumières 21 et 22 d'ad mission et de refoulement de la carcasse de la pompe représentée au dessin.
On comprendra de la description précé dente en référence au dessin, que les rouleaux 3 sont librement ajustés entre les faces des bras 7 adjacents.
rotary machine. The present invention relates to rotary machines such as motors, pumps, compressors, elevators and other similar machines. Its object is a rotary machine comprising a casing defining a cylindrical chamber, inlet and outlet ports, a rotor disposed eccentrically inside this chamber, rollers which are guided by guide paths. radials in the rotor and by the concentric cylindrical surfaces of said chamber and of a central hub with a fixed axis.
The rotary machine according to the invention is characterized in that the working chambers are formed between adjacent rollers, surface portions of the cylindrical chamber and the hub, the volume of these working chambers varying by the approximation. and the mutual distancing of the rollers during the rotation of the rotor.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention. as well as a variety of details.
Fig. I. is a sectional elevation taken along the line A-A of FIG. ?; Fig. 2 is a front or end view.
the right part being a section 1: transverse along line B-B of fig. l; Fig. 3 is the half @dFun plan of the machine shown in FIG. l; Fig. 4 shows, in vertical section, a part of the machine comprising modifications which will be described below; The fi-. 5 is a sectional elevation of one of the rollers.
The same reference numerals indicate corresponding parts in the various figures of the drawing, which shows, by way of example, a machine intended to function as a pump for liquid.
With reference to the drawing, 1 is the carcass or the body of the machine, 2 the chamber or the cylindrical or circular perforation, ni (, - swam in the body 1 and in which the rollers 3 mentioned above are located, said perforation or chamber 2, being formed inside a liner 4 of steel or of another suitable metal, fitted in a circular cylindrical chamber formed in the frame 1 of the machine, said sleeve 4 being keyed to the body 1 by means of a pin 5 (fig. 2).
6 shows that, 7 the V-shaped arms or protrusions, which are integral with the disc 6 and protrude from the face of this disc into the perforation or chamber 2, as clearly shown in fig. 1, the rollers 3 being placed. in the spaces between the sides of the arms. 7 adjacent as shown in FIG. 2.
The disc 6 is in one piece with the end of the shaft 8 of the machine. In addition, as shown in Figs. 1 and 4, the disc 6 is placed in the casing or in the cover plate 9 which is in one piece with the casing 10 containing the bearings for the shaft 8.
The bearings, as shown in fig. 1, have ball bearings and. rollers of known construction placed inside the casing 10 and spaced apart from one another by a box 11 having therein ducts 12 for lubricant. The raceways of ball and roller bearings. are held in place in a known manner by means of the nut 13 screwed onto the threaded part of the shaft.
The part made of cast iron comprising the casing 9 for the disc 6 and the casing 10 for the shaft bearing, is fixed by studs and nuts 14 to the end or to the adjacent flanged side of the casing or body 1 of the machine.
The disc 6 is arranged on the shaft 8 concentrically with the axis of this shaft and this disc and this shaft are eccentric with respect to the center of the chamber 2.
15 is a central stud, fixed by the nut 16 to the end wall or to the removable cover plate 17, fixed to the end of the carcass 1, in a position remote from the disc 6, using studs and nuts: 18. Said central pin 15 protrudes from the inner face of the cover plate 1.7 and may extend entirely to. through chamber 2. 19 shows the arrangement of a socket mounted on the. pin 15, extending: from the inside face of the cover plate 17, entirely through the chamber 2, to the face of the disc 6.
The outer diameter of the bush is such that it leaves the necessary desired working vacuum or the clearance between the bush and the rollers 3, to comply with liquids of different viscosity which can be pumped by a pump constructed according to this invention.
Further, when due to various causes the vacuum or the working clearance reaches an excessive size, a new bush of larger diameter can be fitted on the pin 15 and in this simple way the unnecessary vacuum is eliminated. It will be understood that such a socket can be omitted from the device, if desired; in this case, the pin 15 will have a diameter equal to. that of the sleeve shown and it will be carried through the: chamber 2 as far as the face of the disc 6.
20 are annular ribs formed on the outer side of the disc 6 and placed in concentric annular grooves formed in the part 9a of the casing 9, a suitable clearance being left between the annular ribs 20 and said grooves to allow free movement. ribs, in the grooves when the disc 6 rotates. These annular ribs are intended to resist the tendency of non-lubricating liquids to reach the bearing (s) of the machine when the latter is used as a pump, constituting a labyrinth, in which said liquids are subjected to a central action. trifuge and in this way are remote from this or these bearings.
In the -disposition shown in fi-. 1, the ball or roller bearings will preferably be lubricated with grease, which may be provided by a plug 10a placed on the housing 10 of the bearings.
The casing 1 of the pump has the inlet and outlet pipes 21 and 22 for the admission of the liquid which is to be pumped and for the outlet of this liquid from the chamber 2. In the. fig. 2, 23 is the opening or the lumiere admission formed in the wall of the chamber or the recess 2, so as to constitute a communication between the. chamber and the inlet duct 21, a similar light (not shown) being provided in the wall of the chamber 2 on the side op posed ù the first port, so as to communicate the chamber and the duct 2? Release.
In the variant shown in FIG. 4, the ball bearings or there rollers of FIG. 1 are deleted, the shaft 8 resting in a simple bushing or support box 24.
25 shows a ring surrounding the bearing 24 and placed in a recess of the casing 9, the vertical face of this ring 25 abutting against the face 26 or being in intimate working contact with this face 26 of the drive disc 6 previously mentioned. In addition, this ring 25 can thus act as a revolving thrust washer. The thickness of this ring 25 can also be modified to conform to the different viscosities of the liquids which pass through the pump. In addition, this ring 25 can form an angle seen in section, as shown in FIG. 4, so that it forms an annular chamber 25a surrounding the internal end of the bearing 24.
This bearing may be lubricated with the aid of grease or grease cups mounted on one or more bosses 27 shown in the upper part of the casing 10 of the bearing. When the liquid which is to be pumped by the pump is water, or when any pumped liquid must be free of lubricant, the annular chamber 25a is full of this liquid at a pressure which can prevent the entry of the lubricant. relying in the depression of the casing 9, which receives the disc 6.
A connection (not shown) can be established between said annular chamber and the discharge side of the pump to ensure that pressurized liquid at all times fills said annular chamber and thus prevents the entry of lubricant. as shown above.
As shown in fig. 1 and 4, the bush 19 placed on the fixed central pin 15 is in intimate working contact, at its opposite ends, with the internal face of the cover plate 17 and with the face of the drive disc 6, respectively. . The rolls 3 extend from the inner face of the pla that cover 17 to the face of the say 6, the ends of the rollers being in intimate working contact with the. cover plate 17 and with the face of the disc 6.
Furthermore, the adjacent face of the disc 6 (the inner end of the chamber \? Is in intimate working contact, at its marginal parts indicated by reference numeral 6a in Fig. 1, with the adjacent faces of the broken bus 1 and of the lining 4.
The protrusions or arms 7 of the face of the drive disc 6 are preferably V-shaped, viewed in cross section as shown in. fig. 2, the outer sides of these projections 7 being curved at. a radius and arranged so as not to make contact with the cylindrical wall of the chamber 2.
The machine is of the single-sided bearing type. If desired, the protrusions 7 of the disc 6 can be extended and have their ends remote from the plate 6 attached to, the ring or other similar member intended to rotate in a recess set in the. removable end wall 17.
For actuating the machine as a pump, the shaft 8 is driven by a suitable source of energy, for example by an electric motor. As will be seen, the rotation of the shaft as well as of the disc 6 forces the projections 7 to rotate the rollers 3 around the annular space in the chamber 2, between its cylindrical wall and the bush 19 placed on the chamber. central pin 15 fixed.
In their movement around the chamber 2, the rollers, as a result of the eccentricity between the center of the disc 6 and the center of the chamber 2, move outwards and inwards with respect to the disc 6 in the spaces between the projections 7. During the movement of the rollers around the chamber 2, it will be seen that spaces increasing and decreasing in volume are formed between adjacent rollers, and that the wall of the chamber 2, on which the rollers move, as well as the central hub, together with the rollers, constitute the limits of these spaces.
It will be understood that the liquid to be pumped, admitted through the inlet port 21 and through the. light 23 (fig. 2) in the space between adjacent rollers 3, will be transported, when the rollers are moved around the chamber 2, to the opposite outlet orifice; leading to the. outlet 22 and will be forced out of chamber 2 towards outlet 22 at a pressure resulting from the reduction in the volume of these spaces as a result of the adjacent rollers being brought together.
If the machine is to be used as a motor, with pressurized fluid being admitted into the space in chamber 2, between adjacent rollers, this fluid will act. on the rollers and will force, these to move around the chamber 2, and, as during this movement, the rollers 3 act against the faces of the V-shaped projections 7, carried by the disc 6, the shaft motor will therefore be rotated.
In one embodiment of the invention, intended for use as an engine, it will be understood that suitably proportioned pressurized fluid inlet and outlet ports will be provided in place of ports 21 and 22. intake and delivery of the casing of the pump shown in the drawing.
It will be understood from the preceding description with reference to the drawing, that the rollers 3 are freely adjusted between the faces of the adjacent arms 7.