Compresseur volumétrique rotatif. La, présente invention se rapporte aux compresseurs volumétriques rotatifs, à grande vitesse comportant un rotor muni de pales et monté excentriquement dans un cylindre fixe ou stator.
Dans tous les types d'appareils connus, dans lesquels les pales sont indépendantes et soumïses à l'action de la force centrifuge en raison de leur rotation avec le rotor, la puis sance, absorbée par le frottement de l'extré mité des pales contre la paroi fixe du stator, limite fortement les vitesses d'utilisation pra tique; l'usure des pales et l'échauffement des parois, résultant du frottement atteignant à grande vitesse des valeurs très élevées.
Il a été proposé et réalisé diverses solu tions pour atténuer ces inconvénients et per mettre l'élévation de la vitesse d'utilisation de ces compresseurs,; mais aucune -de ces solu tions n'a permis d'arriver au résultat désiré.
La. présente invention a pour but de remé dier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. Le compresseur selon l'invention est ca ractérisé en ce que la. plus grande partie de la force centrifuge, provoquant l'application des pales contre la paroi du stator, est absorbée par une compression d'air, produite automa tiquement par le mouvement -des pales dans leurs logements du rotor et déterminée de ma nière à maintenir le contact des extrémités,des pales avec la paroi du .stator pour assurer l'étanchéité.
Le dessin .ci-joint représente, mais à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'invention dans son application à un com presseur rotatif à huit pales, équilibrées deux à deux.
La fig. 1 est une vue -en coupe verticale transversale du -compresseur, suivant la ligne 1-1 -de la fi-. 2; La fig. 2 est une vue en coupe longitudi nale, suivant la ligne brisée 2-2 de la fig. 1 (la pale k n'étant toutefois pas représentée coupée);
Les fig. 3, 3a, 3b, ,3c représentent séparé ment les pales équilibrées, réunies deux à -deux; La fig. 4 .représente, .en une vue en pers pective, les pales après montage, emboîtées l'une dans l'autre; La fig. 5 est une vue en élévation,d-e face d'un -des plateaux d'assemblage et d'entraîne ment des éléments composant le rotor; La fig. 6 est une vue en développement, -de l'intérieur, d'un logement d'une pale;
La fig. 7 est une vue -de -détail, en coupe transversale, à échelle agrandie, d'une pale et de son logement, et La fig. 8 est une vue correspondant à la fig. 7, pour une autre position de la pale.
Le compresseur représenté comprend un corps, formant carter, a, muni d'ailettes -de re froidissement; ce,carter est exécuté -de préfé rence -en un métal très bon conducteur- de la chaleur, par exemple en un alliage d'alumi nium ou de -magnésium; l'intérieur est usiné à un profil cylindrique.
Dans ce carter est ajusté, de façon très exacte, pour obtenir un contact parfait, un fourreau mince, -de posi tion fixe, ai, à très haute résistance; ce four reau présente une surface extérieure cylindri que et un alésage elliptique, se rapprochant étroitement de la courbe théorique décrite par les extrémités des pales 4u rotor, de telle ma nière qu'il n'existe, entre -ce fourreau et les pales,
que le jeu juste nécessaire pour la di- latation des pales dans toutes les positions qu'elles peuvent prendre pendant une révolu tion complète. (Cette disposition -est décrite dans 1e brevet ne 73'30-30 déposé -en France au même nom le 7 mai 1.931 pour "Perfectionne- ments aux compresseurs rotatifs à palettes".) La surface intérieure du stator est traitée de manière à présenter une très grande dureté superficielle, afin de diminuer le plus possible le coefficient de frottement de ,
l'extrémité -des pales sur cette surface. Le fourreau a' est maintenu et bloqué à l'aide des fonds b et b' de fermeture du compresseur et vis et bou lons b2, uniformément répartis sur la circon férence -du fond b.,Sur le pourtour du four reau a' sont ménagés, aux endroits conve- nables, les orifices d'admission u.2 et -de re foulement a3, débouchant respectivement dans la chambre d'admission et :dans la chambre de refoulement du compresseur.
Le rotor .est constitué par des éléments. tu bulaires profilés c, de .section transversale triangulaire, en acier à haute résistance. Ces éléments. sont assemblés par leurs extrémités, parfaitement dressées et rectifiées., à l'aide de deux plateaux en acier<I>d, d'</I> qui sont em- boîtés et serrés sur une partie, emboutie et très bien ajustée, c', ménagée à chaque extré mité .des éléments tubulaires. La section triangulaire -de -ces éléments c permet d'obte nir une construction très légère et très résis tante du rotor.
L'assemblage des éléments c composant le rotor est obtenu à l'aide .de grandes vis tabu laires e, vissées en e' -dans le plateau d'entraî nement d et dont la tète sphérique e\ est logée dans un trou, de profil correspondant, d=, -du plateau d'.
Ces vis tubulaires e sont soumises à l'action de la force centrifuge pendant la ro tation -du rotor; l'effort -de traction, exercé par ces vis tubulaires sur les plateaux, résul tant d'une légère flexion du corps de ces vis qui se trouve dans le vide, produit un blocage -des plateaux<I>d, d'</I> contre les éléments emboî tés c; constituant le rotor, et ceci d'une façon d'autant plus énergique que la vitesse -du ro tor est, elle-même plus élevée.
Des saillies ou nervures radiales d3, soi gneusement usinées, sont réservées par frai sage sur la face interne des -plateaux<I>d</I> -et<I>d';</I> ces nervures d3 assurent la répartition précise des éléments triangulaires c autour de l'axe,du rotor, ainsi qu'un parallélisme rigoureux des- faces internes des parois adjacentes c2 -dans. chaque paire d'éléments juxtaposés (fig. 7 et 8).
Ces nervures radiales d3 servent en outre à entraîner .les éléments tubulaires triangu laires c, entre lesquels elles sont engagées, .de façon à produire le mouvement -de rotation du rotor.
Le rotor est supporté par deux roulements à billes<I>f,<B>f</B>,</I> maintenus dans .les portées du carter ca; l'un de ces roulements f est main tenu en double butée, tant dans le carter a que sur l'arbre g, afin de centrer longitudina lement le rotor c et d'éviter le frottement des plateaux d, d' sur les surfaces latérales -des fonds b, b'. Des bagues de centrage h, munies d'un épaulement, reposant contre les plateaux d,
dl servent d'appui aux éléments c du rotor vers l'intérieur de celui-ci.
L'espace, eampris entre les parois paral lèles c2 de chaque paire d'éléments c juxtapo- s6s, constitue un logement i pour une pale l- (fig. 7 et 8) ; la partie .d'extrémité extérieure de ce. logement est étranglée, en il; d'autre part, la partie d'extrémité intérieure de cha que pale k est élargie, en forme,de piston, de section rectangulaire, comme représenté en P.
Les pale; opposées sont reliées deux à deux par un ou -deux bras, formant entre toises, k= (fig. 3, 3a, 3b, 3c); dans le cas de deux bras, la masse de ces deux bras. est égale à la masse du bras -unique. Ces bras k 2 soit établis de manière que le centre de gravité des pal=s coïncide aussi exactement que possible avec le centre géométrique de la surface déve loppée des pales.
C'est le cas pour les pales re- présentées sur les fig. 3 ,et 3a, qui comportent deux bras-entretoises le=, disposés symétrique ment par rapport à l'axe géométrique trans versal de la pale. Pour les pales représentées sur les fi-. 3b et 3c, le centre de gravité est très légèrement désaxé, .du fait que le bras unique k2 est légèrement déporté latéralement par rapport à l'axe géométrique transversal de l'ensemble des deux pales.
Pour faire coïncider dans ces pales<B>(fi-,.</B> 3b et 3c), le cen tre de gravité et le centre géométrique des surfaces développées, on leste convenablement ces pales, par exemple par des rivets en plomb, k@, placés en des endroits convenables, du côté de l'axe géométrique transversal op posé au bras-entretoise leû. Ce même lest est appliqué suivant l'axe géométrique transver sal -des pales, sur les fi-.
3 et 3a, de façon à obtenir des pièces en mouvement ayant des masses rigoureusement équivalentes, ce qui permet d'augmenter la précision -de l'appareil en ce qui concerne la régularité -du frottement de l'extrémité des pales sur la paroi du sta tor.
Les huit pales, reliées ,deux à deux, telles que représentées sur les fig. 3, 3a, 3b, 3c, peu vent être emboîtées ;à la main, pour former le groupe représenté sur la fig. 4;
les distances comprises entre les divers bras-entretoises k2 sont établies de façon à permettre le passage en diagonale<B>de</B> la deuxième pale (fig. 3a) dans la première pale (fig. 3), et ensuite des pales (fig. 3b et 3c), l'une après l'autre, dans l'ensemble formé par les .deux premières pale., (fig. 3 et 3a).
Pour le montage de l'ensemble; tous les éléments c 4u rotor étant montés sur le pla- teaud'entraînement d, on glisse longitudina lement le groupe des pales., montées comme indiqué ci-dessus, dans, les logements ména gés entre les éléments. c,du rotor. On emboîte ensuite le plateau dl et on bloque les deux plateaux d, d1 -contre les extrémités des élé ments c à l'aide des grandes vis tubulaires e.
Comme représenté sur les fig. 3 et 4, il est facile de se rendre compte que les parties d'extrémité intérieure élargies- k', renforcent les pales k à l'endroit -des bras entretoises k2, rehaut deux -à. -deux des pales opposées.
Ces parties élargies k1 des pales sont ajus tées entre les faces internes des parois c2, pa rallèles deux à deux, -des éléments c du rotor (fig. 7 et 8); chaque pale ne vient en contact avec les parois -de son logement que par une fraction constante de sa surface, .de manière à réduire le frottement de la pale sur ces pa: rois, et à maintenir ce frottement à une va leur constante;
ceci permet de diminuer la va leur des surfaces en contact .entre les éléments c du rotor et les pales k, tout en assurant un excellent guidage de ces dernières.
De petites rainures c3, creusées. dans la face interne de la partie d'extrémité inté rieure des parois c2 des éléments du rotor, constituent -des lumières, qui font communi quer, lorsque la pale est complètement ren trée, à l'intérieur de son logement (fig. 7), la grande chambre, ainsi délimitée autour<B>-</B>-de chaque pale dans son logement entre les deux parois opposées c2, avec la, région axiale l du compresseur, entre les extrémités intérieures -des -éléments triangulaires c du rotor (fi,-. 1);
cette région axiale l -est en communication avec l'extérieur par les orifices m ménagés à l'extrémité arrière du compresseur, :à travers le plateau d1 et la bague h (fig. 2).
De petites rainures obliques, calibrées, c4, sont ménagées dans la face interne,de la par tie d'extrémité extérieure des parois c2 -des éléments c, qui délimite la partie étranglée i' des logements i des pales; ces rainures sont destinées à permettre la .communication entre l'intérieur .des logements i des pales et les grandes chambres n de compression (fig. 1).
La fil-. 6 représente en développement les rainures c3 et c', ménagées dans la face in terne .des parois c' des éléments triangulaires.
Un tube de graissage o, passant suivant l'axe du rotor par les .orifices m, à travers @le plateau dl et la bague h, amène le lubrifiant tout près de la partie intérieure des pales, dans la région axiale l -du compresseur.
Le fonctionnement est le suivant: Le rotor et les pales tournant dans le sens de la flèche (fi-. 1), de l'air est aspiré dans la chambre d'admission .du compresseur par les orifices a2, est comprimé par la rotation des pales et la variation .de volume des cellules ou cbambres n, et est refoulé par les orifices a3 du compresseur.
Le déplacement des pales dans leur Io g o ement i est commandé d'une façon positive par la paroi du stator.
Pendant ce dèplace- ment des pales, la, partie d'extrémité inté rieure élargie k' de chaque pale, formant pis ton, crée, par suite des variations :de volume produites dans la chambre, délimitée à. l'inté rieur du logement i de la pale par ce piston, tantôt une dépression, au moment du volume maximum, tantôt une compression, pendant la réduction de ce volume.
Chaque fois que la pale -considérée est revenue à fin de course vers l'intérieur, c'est-à-dire vers l'axe du ro tor, de l'air, à la pression atmosphérique, pé nètre, de la zone axiale l du compresseur, par les lumières c3 à l'intérieur du logement i -de la pale.
Lorsque le sens de -déplacement -de la pale est inversé, celle-ci s'éloignant de l'axe du rotor vers l'extérieur, le piston le" ferme d'abord ces lumières c3, et comprime ensuite l'air ainsi admis dans la chambre, dont le volume va en décroissant, formée par le piston dans le logement i de la pale; cette compression dure jusqu'à ce que la pale se trouve à fin de :course vers l'extérieur.
La valeur de cette compression est limi tée à l'aide d'une perte de -charge, créée par les. petites rainures obliques calibrées c4. La valeur .de la compression d'air effectuée, à fin de ,course du piston V, dans la chambre de volume minimum ménagée dans le logement i de la. pale, est réglée de façon à absorber presque en totalité, mais pas .de façon com plète, l'action de la force centrifuge agissant ,sur la. masse .de la. pale, qui se trouve à la limite.d'excentrage par rapport à l'axe de ro tation du rotor, et cela au régime normal d'utilisation.
L'absorption de la presque totalité de la force centrifuge, exercée sur la. pale, permet à celle-ci de rester en contact avec la paroi du stator, de façon à, assurer l'étanchéité, mais avec une charge d'application contre cette paroi, limitée à une très faible valeur.
On voit donc que, grâce à cette compres sion d'air, convenablement calculée, par les pales le dans leur logement, au cours de leur déplacement vers l'extérieur, on peut, à l'aide des pertes de charge, réglées par la section des. rainures calibrées c4, réduire à une va leur très faible le frottement .de l'extrémité des pales contre la paroi du stator. Ceoi per met d'élever les régimes d'utilisation prati que du compresseur, tout en obtenant un rendement mécanique élevé, pour un compres seur à palettes.
Le réglage de l'absorption de la plus grande partie de la force centrifuge, exercée sur la masse des pales, est obtenu par la dif férence de -section entre la, partie principale <I>le</I> ou corps. ,de la pale et sa partie d'extrémité intérieure élargie k' en combinaison avec le calibrage des rainures c4, qui délimite les pertes de charge. On règle leur largeur pour augmenter la valeur da ces pertes de charge, afin -de réaliser l'équilibrage désiré pour le régime d'utilisation normale choisi.
Il est à remarquer que le freinage ainsi obtenu varie dans le même sens que la. force centrifuge, c'est-à-dire que la vitesse.
Le fonctionnement des pales étant extrê mement rapide :dans le temps, il est facile d'obtenir, en régime permanent, une pression de l'air, comprimé dans les petites chambres délimitées par le piston 7c.1 dans le logement i de chaque. pale, toujours supérieure à. celle existant dans les grandes cellules :de refou lement -n :du :compresseur. La. compression dans ces petites -chambres permet un écoule ment d'air à travers les rainures calibrées c4 vers. les cellules de refoulement, ce qui an nule totalement les fuites dues au jeu des pales ,dans le rotor.
En outre, les pertes de charge par les rainures. :calibrées c4 consti tuent un apport d'air supplémentaire :dans les grandes cellules. de refoulement -du coin- presseur.
La zone de :dépression, créée dans la. ré gion axiale l du rotor, permet le graissage centrifuge :des pales à l'aide d'un brouillard d'huile pulvérisée, grâce à. la. vitesse :d'écou lement de l'air autour du tube de graissage o, qui pourrait :d'ailleurs. ,déboucher :dans un dispositif de tubes Venturi, pour faciliter la pulvérisation de l'huile.
Le graissage des pales :dans leurs glis sières est effectué par la condensation du brouillard d'huile sur les surfaces. Les rai nures obliques calibrées c' permettent égale ment la. répartition uniforme du lubrifiant sur toute la. longueur des pales.
Ce mode de= graissage assure une répar tition parfaite :du lubrifiant et permet de ré duire eonsidérablement le débit d'huile né cessaire au graissage du compresseur.
Le mode d'absorption de la force centri fuge, agissant sur la masse :des pales, par nia freinage: pneumatique, tel que décrit -ci- dessus, peut s'appliquer parfaitement à, tout système de compresseur à. pales, indépen- dantes; il suffit de calculer et établir en con- séquence la section :des parties d'extrémité intérieure élargies en forme :de piston k1 :des pales et celle des. rainures c4, déterminant les pertes de charge.
Les pales. sont faites en des matières pos sédant une résistance mécanique suffisante, mais une :densité extrêmement faible, par exemple des alliages: de magnésium, ou du eéloron (résine synthétique avec armature de toile), de la bakélite, dont les :densités sont respectivement 1,7-1,3, ceci permet d'abaisser la valeur -de l'effort centrifuge exercé sur les pales.
Pour ;les surfaces sou mises au frottement, c'est-à-dire l'intérieur du stator, et les parois du rotor constituant les glissières de guidage des pales, on utilise .des métaux à. haute résistance, traités :de façon à posséder une grande dureté superficielle.
Le mode de montage. des pales, tel que décrit ci-dessus, peut s'appliquer aux com presseurs. à :deux, quatre, six et huit pales; il est évident qu'il y a. intérêt à employer le plus. grand nombre possible de pales pour di minuer la :différence entre les pressions ré gnant dans les cellules de refoulement voi sines :du .compresseur. Le montage à huit pales présente par suite, sur les appareils connus, munis de deux, quatre ou six pales, l'avantage. de :diminuer les charges appli quant les pales sur les surfaces. :des glissières.
Dans l'utilisation de ce compresseur à des moteurs d'aviation, pour maintenir, aux grandes altitudes, une pression :constante de l'air aspiré par les pales à partir de la ré gion axiale. du rotor, on peut raccorder à celle-ci un tube, branché sur le refoulement du compresseur et dans lequel est intercalé un diaphragme :détendeur, assurant la pres sion désirée. Cette disposition est destinée à maintenir l'équilibrage de l'action. de la force centrifuge, réalisé par :compression d'air par les pales dans leurs logements.
Rotary positive displacement compressor. The present invention relates to high-speed rotary positive-displacement compressors comprising a rotor provided with blades and mounted eccentrically in a fixed cylinder or stator.
In all known types of apparatus, in which the blades are independent and subjected to the action of centrifugal force due to their rotation with the rotor, the power, absorbed by the friction of the end of the blades against the fixed wall of the stator greatly limits the speeds of practical use; the wear of the blades and the heating of the walls, resulting from the friction reaching very high values at high speed.
Various solutions have been proposed and implemented to mitigate these drawbacks and allow the speed of use of these compressors to be increased; but none of these solutions made it possible to achieve the desired result.
The object of the present invention is to remedy the drawbacks mentioned above. The compressor according to the invention is ca ractérisé in that the. most of the centrifugal force, causing the blades to apply against the stator wall, is absorbed by air compression, produced automatically by the movement of the blades in their rotor housings and determined to maintain the contact of the ends of the blades with the wall of the .stator to ensure tightness.
The accompanying drawing represents, but by way of example only, an embodiment of the invention in its application to a rotary compressor with eight blades, balanced in pairs.
Fig. 1 is a view -in transverse vertical section of the -compressor, along line 1-1 -of the fi-. 2; Fig. 2 is a longitudinal sectional view, taken along the broken line 2-2 of FIG. 1 (the blade k not however being shown cut off);
Figs. 3, 3a, 3b,, 3c separately represent the balanced blades, joined together two by two; Fig. 4 .shows, in a perspective view, the blades after assembly, nested one inside the other; Fig. 5 is a front elevational view of an assembly and drive plates for the elements making up the rotor; Fig. 6 is a developing view, from the inside, of a housing of a blade;
Fig. 7 is a detailed view, in cross section, on an enlarged scale, of a blade and its housing, and FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7, for another position of the blade.
The compressor shown comprises a body, forming a housing, a, provided with cooling fins; this casing is made - preferably - in a very good heat conductor metal, for example in an aluminum or magnesium alloy; the interior is machined to a cylindrical profile.
In this casing is adjusted, in a very exact manner, to obtain perfect contact, a thin sheath, of a fixed position, ai, with very high resistance; this ring furnace has a cylindrical outer surface and an elliptical bore, closely approximating the theoretical curve described by the ends of the blades 4u the rotor, such that there is, between this sleeve and the blades,
that the clearance just necessary for the expansion of the blades in all the positions which they can take during a complete revolution. (This arrangement is described in the patent no 73'30-30 filed in France with the same name on May 7, 1931 for "Improvements to rotary vane compressors".) The inner surface of the stator is treated so as to present a very high surface hardness, in order to reduce as much as possible the coefficient of friction of,
the end of the blades on this surface. The sleeve a 'is maintained and locked using the compressor closing bottoms b and b' and screws and bolts b2, uniformly distributed over the circumference of the bottom b., On the perimeter of the furnace reau a 'are provided, in suitable places, the intake ports u.2 and -deflow a3, opening respectively into the intake chamber and: into the discharge chamber of the compressor.
The rotor is made up of elements. you bular profiles c, of triangular cross section, in steel with high resistance. These elements. are assembled by their ends, perfectly straightened and rectified., using two steel plates <I> d, d '</I> which are interlocked and tightened on a part, pressed and very well adjusted, c ', provided at each extremity .des tubular elements. The triangular section of these elements allows a very light and very strong construction of the rotor to be obtained.
The assembly of the elements c composing the rotor is obtained with the aid of large tabular screws e, screwed at e '-in the drive plate d and whose spherical head e \ is housed in a hole, corresponding profile, d =, -of the plate d '.
These tubular screws e are subjected to the action of centrifugal force during the rotation of the rotor; the tensile force exerted by these tubular screws on the plates, resulting from a slight bending of the body of these screws which is in a vacuum, produces a blocking -of the plates <I> d, d '</ I> against nested elements c; constituting the rotor, and this in a manner which is all the more energetic as the speed of the rotor is itself higher.
Protrusions or radial ribs d3, self-machined, are reserved by milling on the internal face of the -plateaux <I> d </I> -and <I> d '; </I> these ribs d3 ensure the precise distribution triangular elements c around the axis, the rotor, as well as a rigorous parallelism of the internal faces of the adjacent walls c2 -in. each pair of juxtaposed elements (fig. 7 and 8).
These radial ribs d3 further serve to drive the triangular tubular elements c, between which they are engaged, so as to produce the rotational movement of the rotor.
The rotor is supported by two ball bearings <I> f, <B> f </B>, </I> held in the seats of the casing AC; one of these bearings f is held in double abutment, both in the housing a and on the shaft g, in order to center the rotor c longitudinally and to avoid the friction of the plates d, d 'on the side surfaces - funds b, b '. Centering rings h, fitted with a shoulder, resting against the plates d,
dl serve as a support for the elements c of the rotor towards the inside thereof.
The space, eampris between the parallel walls c2 of each pair of juxtaposed elements c, constitutes a housing i for a blade l- (fig. 7 and 8); the outer end part of this. housing is strangled, in it; on the other hand, the inner end part of each blade k is widened, in the shape of a piston, of rectangular section, as shown in P.
The pale; opposites are connected in pairs by one or two arms, forming between fathoms, k = (fig. 3, 3a, 3b, 3c); in the case of two arms, the mass of these two arms. is equal to the mass of the single arm. These arms k 2 are established so that the center of gravity of the pal = s coincides as exactly as possible with the geometric center of the developed surface of the blades.
This is the case for the blades shown in FIGS. 3, and 3a, which comprise two spacer arms le =, arranged symmetrically with respect to the transverse geometric axis of the blade. For the blades shown on the fi-. 3b and 3c, the center of gravity is very slightly offset, .du fact that the single arm k2 is slightly offset laterally with respect to the transverse geometric axis of the assembly of the two blades.
To make the center of gravity and the geometrical center of the developed surfaces coincide in these blades <B> (fi- ,. </B> 3b and 3c), these blades are suitably ballasted, for example by lead rivets, k @, placed in suitable places, on the side of the transverse geometrical axis op posed to the leû spacer arm. This same ballast is applied along the geometric axis transverse sal -des blades, on the fi.
3 and 3a, so as to obtain moving parts having rigorously equivalent masses, which makes it possible to increase the precision of the apparatus as regards the regularity of the friction of the end of the blades on the wall of the sta tor.
The eight blades, connected, two by two, as shown in FIGS. 3, 3a, 3b, 3c, can be nested; by hand, to form the group shown in fig. 4;
the distances included between the various arms-spacers k2 are established so as to allow the diagonal passage <B> of </B> the second blade (fig. 3a) in the first blade (fig. 3), and then the blades (Fig. 3b and 3c), one after the other, in the assembly formed by the first two blades., (Fig. 3 and 3a).
For the assembly of the whole; all the elements c 4u rotor being mounted on the drive plate d, the group of blades, mounted as indicated above, is slid longitudinally in the housings formed between the elements. c, of the rotor. The plate dl is then fitted together and the two plates d, d1 are blocked against the ends of the elements c using the large tubular screws e.
As shown in Figs. 3 and 4, it is easy to see that the widened inner end parts - k ', reinforce the blades k at the location of the spacer arms k2, flange two - to. -two of opposite blades.
These widened parts k1 of the blades are adjusted between the internal faces of the walls c2, pa ralleles two by two, elements c of the rotor (fig. 7 and 8); each blade comes into contact with the walls of its housing only by a constant fraction of its surface, so as to reduce the friction of the blade on these pa: kings, and to maintain this friction at a constant value;
this makes it possible to reduce the value of the surfaces in contact between the elements c of the rotor and the blades k, while ensuring excellent guidance of the latter.
Small c3 grooves, hollowed out. in the internal face of the internal end part of the walls c2 of the elements of the rotor, form openings which, when the blade is completely retracted, communicate inside its housing (fig. 7) , the large chamber, thus delimited around <B> - </B> -of each blade in its housing between the two opposite walls c2, with the, axial region l of the compressor, between the inner ends of -the triangular elements c of the rotor (fi, -. 1);
this axial region l -est in communication with the outside through the orifices m formed at the rear end of the compressor,: through the plate d1 and the ring h (fig. 2).
Small oblique grooves, calibrated, c4, are formed in the internal face, of the outer end part of the walls c2 - elements c, which delimits the constricted part i 'of the housing i of the blades; these grooves are intended to allow .communication between the interior .des housings i of the blades and the large compression chambers n (fig. 1).
The thread-. 6 shows in development the grooves c3 and c ', formed in the internal face .des walls c' of the triangular elements.
A lubrication tube o, passing along the axis of the rotor through the ports m, through the plate dl and the ring h, brings the lubricant very close to the inner part of the blades, in the axial region l -of the compressor .
The operation is as follows: With the rotor and the blades rotating in the direction of the arrow (fig. 1), air is drawn into the intake chamber of the compressor through the ports a2, is compressed by the rotation of the blades and the variation .de volume of the cells or cbambres n, and is discharged through the orifices a3 of the compressor.
The movement of the blades in their Io g o ement i is positively controlled by the wall of the stator.
During this movement of the blades, the widened inner end portion k 'of each blade, forming the bottom, creates, as a result of volume variations produced in the chamber, delimited at. inside the housing i of the blade by this piston, sometimes a depression, at the time of maximum volume, sometimes a compression, during the reduction of this volume.
Each time the blade - considered has returned to the end of its travel towards the interior, that is to say towards the axis of the rotor, of the air, at atmospheric pressure, penetrating, of the axial zone l of the compressor, by the lights c3 inside the housing i - of the blade.
When the direction of -displacement -of the blade is reversed, the latter moving away from the axis of the rotor towards the outside, the piston first closes these openings c3, and then compresses the air thus admitted. in the chamber, whose volume decreases, formed by the piston in the housing i of the blade; this compression lasts until the blade is at the end of: outward stroke.
The value of this compression is limited using a pressure drop, created by the. small oblique grooves calibrated c4. The value of the air compression performed, at the end of the stroke of the piston V, in the chamber of minimum volume provided in the housing i of the. blade, is adjusted so as to absorb almost all, but not .from a complete way, the action of the centrifugal force acting on the. mass .of the. blade, which is located at the limit of eccentricity with respect to the axis of rotation of the rotor, and that at normal operating speed.
The absorption of almost all of the centrifugal force exerted on the. blade, allows the latter to remain in contact with the wall of the stator, so as to seal, but with an application load against this wall, limited to a very low value.
It can therefore be seen that, thanks to this air compression, suitably calculated, by the blades 1c in their housing, during their outward movement, it is possible, using the pressure drops, adjusted by the section of. calibrated grooves c4, reduce the friction of the end of the blades against the wall of the stator to a very low value. This allows the operating speeds of the compressor to be increased, while obtaining high mechanical efficiency, for a vane compressor.
The adjustment of the absorption of the greater part of the centrifugal force, exerted on the mass of the blades, is obtained by the dif ference of -section between the, main part <I> the </I> or body. , of the blade and its widened inner end portion k 'in combination with the calibration of the grooves c4, which delimits the pressure drops. Their width is adjusted to increase the value of these pressure drops, so as to achieve the desired balancing for the chosen normal use regime.
It should be noted that the braking thus obtained varies in the same direction as the. centrifugal force, that is, speed.
The operation of the blades being extremely fast: over time, it is easy to obtain, in steady state, a pressure of the air, compressed in the small chambers delimited by the piston 7c.1 in the housing i of each. pale, always greater than. that existing in the large cells: of discharge -n: of: compressor. The compression in these small chambers allows air flow through the calibrated grooves c4 to. the discharge cells, which completely eliminates the leaks due to blade play in the rotor.
In addition, the pressure drops through the grooves. : calibrated c4 constitute an additional air supply: in large cells. -from the wedge-presser.
The zone of: depression, created in the. axial region l of the rotor, allows centrifugal lubrication: of the blades using a spray of oil, thanks to. the. speed: of air flow around the lubricating tube o, which could: besides. , unblock: in a Venturi tube device, to facilitate spraying of the oil.
The lubrication of the blades: in their slides is carried out by the condensation of the oil mist on the surfaces. The calibrated oblique grooves c 'also allow the. uniform distribution of lubricant over the entire. blade length.
This mode of lubrication ensures perfect distribution of: lubricant and considerably reduces the flow of oil required for lubricating the compressor.
The method of absorption of the centralized force, acting on the mass: of the blades, by nia braking: pneumatic, as described above, can be applied perfectly to any compressor system. blades, independent; it suffices to calculate and establish accordingly the section: of the widened inner end parts in the form of: piston k1: of the blades and that of. c4 grooves, determining the pressure drops.
The blades. are made of materials having sufficient mechanical resistance, but an: extremely low density, for example alloys: of magnesium, or of eéloron (synthetic resin with fabric reinforcement), of bakelite, the densities of which are respectively 1 , 7-1.3, this makes it possible to lower the value of the centrifugal force exerted on the blades.
For the surfaces subjected to friction, that is to say the interior of the stator, and the walls of the rotor constituting the guideways for guiding the blades, metals are used. high resistance, treated: so as to have a high surface hardness.
The method of assembly. blades, as described above, can be applied to compressors. to: two, four, six and eight blades; it is obvious that there is. interest in employing the most. large possible number of blades to reduce the: difference between the pressures prevailing in the neighboring delivery cells: of the compressor. The eight-blade assembly therefore has the advantage on known devices fitted with two, four or six blades. to: reduce the loads applied by the blades to the surfaces. : slides.
In the use of this compressor in aircraft engines, to maintain, at great altitudes, a constant pressure of the air drawn in by the blades from the axial region. rotor, a tube can be connected to it, connected to the compressor discharge and in which a diaphragm is interposed: pressure reducing valve, ensuring the desired pressure. This provision is intended to keep the action balanced. centrifugal force, produced by: air compression by the blades in their housings.