Machine volumétrique rotative La présente invention a pour objet une machine volumétrique rotative, pouvant être par exemple, une pompe ou un moteur, compor tant des rotors munis de nervures hélicoïdales, montés pour tourner en prise dans une chambre d'une enveloppe qui communique à une de ses extrémités avec un conduit dans lequel règne la pression inférieure et qui communique à une autre extrémité avec un conduit dans lequel règne la pression supérieure.
Cette machine est caractérisée selon l'inven tion en ce qu'elle comporte une paroi fixe per pendiculaire aux axes des rotors, contribuant à empêcher l'écoulement direct du fluide entre la rainure formée par la nervure de l'un des rotors et le conduit haute pression et un organe mobile comprenant une partie formant paroi qui fait face à l'extrémité haute pression d'un second rotor, et monté de façon à pouvoir tourner par rapport à l'enveloppe autour de l'axe de ce second rotor, la partie formant paroi de cet organe mobile étant pourvue d'une lumière communiquant d'une manière continue avec le conduit haute pression et communi quant avec la rainure formée par la nervure dudit second rotor une fois seulement à chaque révolution de ce dernier ;
des moyens étant prévus pour régler la position dudit organe en le faisant tourner, afin de faire varier la posi tion de la lumière. Deux formes d'exécution de la machine selon l'invention sont représentées, à titre d'exemples, sur le dessin annexé.
Dans ce dessin une même pièce est dési gnée sur toutes les vues par le même signe de référence.
La fig. 1 représente une vue en plan d'une première forme d'exécution de la machine, cer taines parties étant représentées en coupe sui vant 1-1 de la fig. 2.
La fig. 2 représente une vue, en élévation latérale, de la machine représentée sur la fig. 1, certaines parties étant représentées en coupe suivant II-II de la fig. <B>1.</B>
Les fig. 3 et 4, représentent chacune une vue en coupe transversale suivant<I>111-111</I> de la fig. 2, et montrent chacune l'organe mobile de réglage dans une position différente.
La fig. 5 représente une vue en coupe trans versale suivant la ligne V-V de la fig. 1.
Les fig. 6, 7 et 8 sont des vues en coupe analogues à celles des fig. 3, 4 et 5 de la seconde forme d'exécution.
La pompe représentée aux fig. 1 à 5, com prend une enveloppe horizontale 21 qui pré sente, au voisinage de l'une de ses extrémités, un conduit 22, faisant saillie latéralement pour l'entrée du fluide et, au voisinage de son autre extrémité, un conduit 23, analogue au précé dent, pour la sortie du fluide. Cette enveloppe 21 comprend une chambre 50 présentant en coupe transversale la forme d'un huit, et limitée par deux parties cylindriques 24 et 25 juxtapo sées de l'enveloppe, qui se coupent et dont les axes sont parallèles. L'extrémité de l'enveloppe, côté sortie, s'élargit pour former une chambre 26 de sortie du fluide.
Les extrémités ouvertes de l'enveloppe 21 sont formées par une paire de carters en forme de chapeaux 27 et 28 qui sont fixés, de manière amovible, aux extrémités en forme de brides de l'enveloppe. Dans chacun des carters 27 et 28, est logée une paire de roulements 29 formant butées radiales et axiales, ces roulements 29 supportant les arbres tournants 30 et 31 d'une paire de rotors 32 et 33 présentant chacun une nervure hélicoï dale.
Ces rotors sont en prise l'un avec l'autre et sont montés dans ladite chambre de l'enve loppe pour transporter un gaz, par exemple de l'air, depuis le conduit d'entrée 22 à travers la chambre de l'enveloppe 21 et jusqu'à l'extérieur à travers le conduit de sortie 23, et en même temps pour comprimer le fluide avant sa sortie.
L'arbre 30 du rotor 32, que l'on désignera désormais sous le nom de rotor menant, se pro longe à l'extérieur du carter 27 et est agencé pour être accouplé à un moteur d'entrainement.
Le rotor menant tourne dans le sens indiqué par les flèches que l'on voit sur la droite des fi-. 1 et 2. L'arbre 31 du second rotor 33 que l'on désignera désormais sous le nom de rotor mené, est relié à l'arbre 30 du rotor menant au moyen d'engrenages 34 qui sont logés dans le carter 27 et qui sont prévus pour faire tourner les deux rotors à la même vitesse.
Les rotors 32 et 33 sont clavetés sur leurs arbres respectifs 30 et 31 de manière à tourner avec ceux-ci et ils sont empêchés de se déplacer axialement, le long de ces arbres vers la droite par les épaulements d'arrêt 35 et 36, qui sont formés sur les arbres et qu'on voit sur les fi-. 1 et 2. Le rotor menant 32 est muni d'une seule nervure hélicoïdale 37 qui règne au moins par une circonférence complète et dont la surface périphérique est ajustée de manière à pouvoir tourner, dans la partie supérieure de la chambre de l'enveloppe 21 qui est formée par la partie de cylindre 24.
Le rotor mené 33 est muni d'une manière analogue d'une nervure hélicoï dale 38, de la même longueur que la nervure 37, qui est ajustée de manière à pouvoir tourner dans la partie du cylindre inférieur 25 de l'en veloppe.
Chacune des nervures 37 et 38 est concave sur un flanc en coupe longitudinale, tandis qu'elle est convexe sur le flanc opposé. Ainsi, le flanc de gauche 39 de la nervure 37 est concave, comme on le voit sur la fig. 2, tandis que le flanc de droite 40 est convexe. Inverse ment pour la nervure 38, le flanc de gauche 41 est convexe, tandis que le flanc de droite est concave. Ainsi donc, les deux rotors sont cons truits de telle manière que les flancs de forme analogue des nervures se fassent vis-à-vis et que le flanc concave 39 de la nervure 37 soit tourné vers la chambre de sortie du fluide 26.
La nervure 37 du rotor menant est relativement mince dans le sens axial, si on le compare avec la nervure 38 du rotor mené, et la rainure 43 se trouvant entre les flancs correspondants de la nervure 37 est plus large que la rainure 44 se trouvant entre les flancs correspondants de la nervure 37. Les épaulements d'arrêt 35 et 36 prévus sur les arbres des rotors sont placés comme le mon trent les fi-. 1 et 2, à l'intérieur de l'enveloppe, à une certaine distance du carter 27, de manière à fournir un espace d'entrée du gaz 49, relati vement grand, formant partie de la chambre 50 dans laquelle sont montés les rotors qui est en communication directe, constamment ouverte, avec le conduit -22.
Dans l'extrémité de sortie de l'enveloppe 21 est montée une pièce 51, 52, comportant une paroi extérieure 53, 54 contiguë au carter 28, ainsi que des manchons 55 et 56, à travers lesquels passent les arbres des rotors 32 et 33. Le diamètre de l'extrémité intérieure du man- chon 55 se réduit en 57 afin de former une portée pour un organe mobile 58 que l'on peut régler par rotation. Cet organe mobile 58 com prend une partie circulaire 64 formant paroi pourvue d'une lumière 59, prévue pour être en correspondance, une fois seulement à chaque révolution des rotors, avec une autre lumière 60 formée dans un disque 61 présenté par le rotor menant 37.
Quand les lumières 59 et 60 che vauchent, le gaz qui se trouve dans l'enceinte 50 peut s'échapper dans l'espace 62, et par con séquent dans la chambre de sortie 26, pour gagner le conduit de sortie 23, quand les lumières 59 et 60 ne chevauchent pas, le gaz est retenu dans la chambre 50 et il est com primé de la manière qui sera décrite plus loin.
L'organe mobile 58 comporte un moyeu central 63 qui tourillonne sur la partie de dia mètre réduit 57 du manchon 55, la partie circulaire 64 en contact avec le disque 61 et une jante 65 qui est munie sur sa périphérie de dents d'engrenage 66 destinées à permettre de régler la position de l'organe 58 par rapport à l'enveloppe en le faisant tourner autour de l'axe de l'arbre 30 du rotor menant afin de faire varier la position de la lumière 59. Les dents d'engrenage 66 règnent sur toute la jante 65 sous la forme d'une roue de vis sans fin, qui engrène avec une vis sans fin 67.
Cette vis sans fin 67 est fixée sur un arbre 68 tourillonnant dans la partie élargie de l'enveloppe 21 qui entoure la chambre de sortie 26. L'extrémité extérieure de l'arbre 68 de la vis est munie d'un volant 69 permettant de faire tourner la vis sans fin et de régler ainsi la position de l'organe 58. La partie circulaire 64 de l'organe 58 est maintenue contre le disque 61 à la fois par l'épaulement 70 qui se trouve sur le man chon 55 et qui touche l'extrémité extérieure du moyeu 63, et par la pression du gaz dans la chambre de sortie 26.
La jante 65 de l'organe 58 est décolletée en 71 pour recevoir une bague 72 ayant la forme d'un L en coupe transversale, qui est engagée dans l'extrémité de gauche de la partie de l'enveloppe 21 formée par la partie cylindrique supérieure 24 et dans le bord supé rieur arqué 73 d'une paroi verticale intérieure 74, présentée par la pièce 51, 52 et qui con tribue à placer et à centrer convenablement l'organe 58.
La paroi verticale intérieure fixe 74 est contiguë à l'extrémité du rotor mené 33 et contribue à empêcher l'écoulement direct du gaz de la rainure 44 du rotor mené 38 vers la chambre de sortie 26. Il s'agit du gaz qui se trouve dans la partie de la chambre 50 limitée par la partie non en prise de la nervure 38 du rotor mené et par la partie inférieure de l'enveloppe 21. L'organe 58 s'oppose d'une manière analogue à l'échappement du gaz qui se trouve dans la partie supérieure de la chambre 50, sauf lorsqu'il y a chevauchement entre la lumière 60 du disque 61 et la lumière 59.
La durée de l'intervalle de temps pendant lequel le gaz peut sortir de la chambre 50, dépend des dimensions et de la configuration des lumières 59 et 60, tandis que le point du cycle de fonctionnement de la pompe pour lequel cette sortie se produit, est déterminé par la position angulaire de la lumière de sortie 59.
La lumière de sortie 59 s'étend approxima tivement sur un quart de la surface de la paroi 64 de l'organe 58, et elle présente deux bords définis par les arcs concentriques a-b et c-d de rayons différents, dont le centre se trouve sur l'axe du rotor menant, et deux bords extrêmes convexes définis par deux autres arcs a-c et b-d ayant le même rayon que les rotors.
La longueur circonférentielle ou angulaire de la lumière 59, qui est de 900 environ, détermine les limites entre lesquelles on peut faire varier le taux de compression de la pompe par réglage de la position de la lumière autour de l'axe du rotor menant. La position de la lumière 59 qui est représentée sur la fia. 3, correspond à une limite des possibilités de réglage : c'est la position pour laquelle le taux de compression est maximum (environ 4 à 1). Dans cette posi tion de pression maxima, l'extrémité de gauche de la lumière 59 qui est délimitée par l'arc<I>a -c,</I> est sensiblement parallèle à la partie supérieure gauche de la périphérie du rotor mené.
En faisant tourner l'organe 56 dans le sens des aiguilles d'une montre, sur la fig. 3, au moyen du volant à main 69, de l'arbre de vis sans fin 68 et de la vis sans fin 67, on peut faire varier la position de la lumière 59, de manière à permettre au gaz comprimé de sortir des rotors à un point de cycle de fonctionnement de la pompe qui est antérieur au point précédent et à produire ainsi une pression finale plus faible et un taux de compression plus faible.
Par exemple, quand la lumière 59 occupe la posi tion représentée sur la fig. 4 et qui correspond à la limite opposée des possibilités de réglage dans l'exemple représenté, le taux de compres sion se trouve réduit à une valeur exprimée approximativement par le rapport de 2 à 1. Si on le désire, on peut prévoir des arrêts appropriés destinés à empêcher qu'on puisse faire tourner l'organe 58 au-delà des limites de son déplacement, qui correspond aux positions de la lumière 59 représentées sur les fig. 3 et 4.
La lumière 60 prévue dans le disque 61 est de forme lenticulaire et elle a une surface qui est la surface maxima admissible, cette surface étant égale à la surface correspondant à la pro jection axiale des portions des nervures des rotors qui sont en prise. Bien que la lumière 60 puisse être réduite au-dessous de ces dimen sions maxima, et dans ce cas, il est possible d'allonger la lumière 59 dans le sens des aiguilles d'une montre et d'obtenir ainsi une pression minima plus basse ; on ne peut pas donner à la lumière 60 des dimensions plus grandes sans qu'il en résulte une fuite se pro duisant depuis le côté haute pression de la pompe vers le côté basse pression.
En raison de la longueur circonférentielle fixe de la lumière 59, toutes les fois que cette lumière se trouve dans une position quelconque autre que celle qui est représentée sur la fig. 3 (position qui correspond au taux de compres sion maximum), la sortie du gaz hors de la chambre 50 se trouve fermée avant l'achève ment du cycle de rotation de la pompe et cela parce que la rotation de la lumière 60 du disque s'effectue sans qu'il y ait chevauchement de celui-ci au moment de l'achèvement du cycle avec la lumière 59.
Par exemple, quand la lumière 59 est dans la position de compres sion minima représentée sur la fig. 4, une poche en forme de coin, se projetant suivant la sur face a-c-e-f, se trouve formée entre le flanc menant concave 39 de la nervure 37, d'une part, et la barrière constituée par la partie non perforée de la partie 64 de l'organe 58, d'autre part. Cette poche a une épaisseur nulle le long de la ligne a-c et une épaisseur maximale long de la ligne e-f, cette dernière épaisseur étant fonction de l'angle de l'hélice de la nervure.
Les rotors continuant à tourner, le volume de cette poche s'approche de zéro, ce qui produit une augmentation de la pression du gaz qu'elle contient. Pour économiser de l'énergie et pour empêcher que la pompe puisse être détériorée, il est prévu un orifice de by-pass 75 (fig. 1) de dimensions convenables dans la paroi de l'enveloppe 21 qui est immédiatement voisine de l'extrémité de l'organe 58 et de la paroi fixe 74. Cet orifice débouche dans le conduit de sortie 23 et il est placé dans la partie de l'enveloppe formée par la partie cylindrique supérieure 24, exactement au-dessus de l'inter section de celle-ci avec la partie cylindrique inférieure 25, ainsi que le montre la fi-. 5.
Avec cette disposition, le gaz qui reste dans la poche a-c-e-f, après que le chemin de sortie à travers la lumière 60 du disque et la lumière 59 a été fermé, se rend à travers le by-pass dans le conduit de sortie sans que cela ait un effet quelconque sur le rendement de la pompe.
Si l'on se reporte maintenant aux fig. 6 à 8, la pompe qu'elles représentent, est d'une cons truction essentiellement identique à celle de la pompe des fig. 1 à 5 à ces différences près qu'il n'y a pas de disque 61, ni par conséquent la lumière 60 et qu'il y a une modification de la configuration de la lumière de sortie, qui est désignée sur les fig. 6 à 8 par le chiffre 59'.
La suppression du disque 61 a aussi pour effet de réduire l'épaisseur de la paroi verticale inté rieure 74 de la pièce 52, étant donné que cette paroi n'a plus à fournir une surface de portée pour le disque, comme c'était le cas dans la réalisation précédemment décrite. Comme les caractéristiques communes des deux pompes sont mises en évidence par les dessins, il n'est pas nécessaire de décrire en détail les parties des fig. 6 à 8 qui ne sont que la reproduction de parties des fig. 1 à 5.
La lumière de sortie 59' des fig. 6 à 8 ne diffère de la lumière correspondante de la pompe des fig. 1 à 5 que par la forme de la courbe qui limite son extrémité de droite et qui est représentée sur les fig. 8 à 9. Au lieu que cette courbe soit un arc convexe d'une circonférence ayant même rayon que les rotors, cette courbe b-d est concave et présente la même forme que les flancs convexes des ner vures du rotor vues en coupe transversale pro jetée parallèlement à l'axe. Cette courbe est un arc de spirale d'Archimède.
Avec une lumière de sortie ayant la forme indiquée et la longueur angulaire représentée sur le dessin, on obtient un taux de compression maximum ayant une valeur représentée approximative ment par le rapport de 2 à 1 quand la lumière se trouve dans la position représentée sur la fig. 8.
Le fonctionnement de la machine selon les fig. 6 à 8 est essentiellement le même que celui de la machine représentée sur les fig. 1 à 5, quia été précédemment décrite, à cette diffé rence près que l'ouverture et la fermeture de la lumière de sortie 59' sont commandées direc tement par l'extrémité de la nervure 37 du rotor menant, au lieu d'être commandées par le disque 61 et la lumière 60.
The present invention relates to a rotary volumetric machine, which may for example be a pump or a motor, comprising rotors provided with helical ribs, mounted to rotate in engagement in a chamber of a casing which communicates to a of its ends with a duct in which the lower pressure prevails and which communicates at another end with a duct in which the higher pressure prevails.
This machine is characterized according to the invention in that it comprises a fixed wall perpendicular to the axes of the rotors, helping to prevent the direct flow of fluid between the groove formed by the rib of one of the rotors and the duct. high pressure and a movable member comprising a part forming a wall which faces the high pressure end of a second rotor, and mounted so as to be able to rotate relative to the casing about the axis of this second rotor, the part forming a wall of this movable member being provided with a slot communicating continuously with the high pressure duct and communicating with the groove formed by the rib of said second rotor only once at each revolution of the latter;
means being provided for adjusting the position of said member by rotating it, in order to vary the position of the light. Two embodiments of the machine according to the invention are shown, by way of examples, in the accompanying drawing.
In this drawing, the same part is designated in all the views by the same reference sign.
Fig. 1 shows a plan view of a first embodiment of the machine, certain parts being shown in section following 1-1 of FIG. 2.
Fig. 2 is a side elevational view of the machine shown in FIG. 1, certain parts being shown in section along II-II of FIG. <B> 1. </B>
Figs. 3 and 4, each show a cross-sectional view along <I> 111-111 </I> of FIG. 2, and each show the movable adjustment member in a different position.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the line V-V of FIG. 1.
Figs. 6, 7 and 8 are sectional views similar to those of FIGS. 3, 4 and 5 of the second embodiment.
The pump shown in fig. 1 to 5, com takes a horizontal envelope 21 which has, in the vicinity of one of its ends, a duct 22, projecting laterally for the entry of the fluid and, in the vicinity of its other end, a duct 23, analogous to the previous one, for the outlet of the fluid. This envelope 21 comprises a chamber 50 having in cross section the shape of a figure eight, and limited by two juxtaposed cylindrical parts 24 and 25 of the envelope, which intersect and whose axes are parallel. The end of the casing, on the outlet side, widens to form a chamber 26 for the outlet of the fluid.
The open ends of the casing 21 are formed by a pair of cap-shaped housings 27 and 28 which are removably attached to the flange-shaped ends of the casing. In each of the housings 27 and 28, is housed a pair of bearings 29 forming radial and axial stops, these bearings 29 supporting the rotating shafts 30 and 31 of a pair of rotors 32 and 33 each having a helical rib.
These rotors are engaged with each other and are mounted in said casing chamber to transport gas, eg air, from the inlet duct 22 through the casing chamber. 21 and to the outside through the outlet duct 23, and at the same time to compress the fluid before its outlet.
The shaft 30 of the rotor 32, which will henceforth be referred to as the driving rotor, extends outside the housing 27 and is arranged to be coupled to a drive motor.
The driving rotor rotates in the direction indicated by the arrows that can be seen on the right of the fi-. 1 and 2. The shaft 31 of the second rotor 33, which will henceforth be referred to as the driven rotor, is connected to the shaft 30 of the driving rotor by means of gears 34 which are housed in the housing 27 and which are designed to rotate both rotors at the same speed.
The rotors 32 and 33 are keyed to their respective shafts 30 and 31 so as to rotate therewith and they are prevented from moving axially, along these shafts to the right by the stop shoulders 35 and 36, which are formed on the trees and seen on the fi-. 1 and 2. The driving rotor 32 is provided with a single helical rib 37 which reigns at least by a complete circumference and whose peripheral surface is adjusted so as to be able to turn, in the upper part of the chamber of the casing 21. which is formed by the cylinder part 24.
The driven rotor 33 is similarly provided with a helical rib 38, the same length as the rib 37, which is adjusted so as to be rotatable in the lower cylinder part 25 of the casing.
Each of the ribs 37 and 38 is concave on one side in longitudinal section, while it is convex on the opposite side. Thus, the left side 39 of the rib 37 is concave, as seen in FIG. 2, while the right flank 40 is convex. Conversely for the rib 38, the left side 41 is convex, while the right side is concave. Thus, the two rotors are constructed in such a way that the similarly shaped flanks of the ribs face each other and that the concave flank 39 of the rib 37 faces the fluid outlet chamber 26.
The rib 37 of the driving rotor is relatively thin in the axial direction, compared to the rib 38 of the driven rotor, and the groove 43 lying between the corresponding flanks of the rib 37 is wider than the groove 44 lying between the corresponding sides of the rib 37. The stop shoulders 35 and 36 provided on the shafts of the rotors are placed as shown in fi-. 1 and 2, inside the casing, at a certain distance from the housing 27, so as to provide a relatively large gas inlet space 49, forming part of the chamber 50 in which the rotors are mounted which is in direct, constantly open communication with the -22 conduit.
In the outlet end of the casing 21 is mounted a part 51, 52, comprising an outer wall 53, 54 adjacent to the casing 28, as well as sleeves 55 and 56, through which pass the shafts of the rotors 32 and 33 The diameter of the inner end of the sleeve 55 is reduced at 57 to form a seat for a movable member 58 which can be adjusted by rotation. This movable member 58 com takes a circular portion 64 forming a wall provided with a slot 59, provided to be in correspondence, only once at each revolution of the rotors, with another slot 60 formed in a disc 61 presented by the driving rotor 37 .
When the ports 59 and 60 go out, the gas which is in the enclosure 50 can escape into the space 62, and consequently into the outlet chamber 26, to reach the outlet duct 23, when the lights 59 and 60 do not overlap, the gas is retained in the chamber 50 and it is compressed in the manner which will be described later.
The movable member 58 comprises a central hub 63 which pivots on the reduced diameter portion 57 of the sleeve 55, the circular portion 64 in contact with the disc 61 and a rim 65 which is provided on its periphery with gear teeth 66 intended to allow the position of the member 58 relative to the casing to be adjusted by rotating it around the axis of the shaft 30 of the driving rotor in order to vary the position of the slot 59. The teeth of gear 66 prevails over the entire rim 65 in the form of a worm wheel, which meshes with a worm 67.
This worm 67 is fixed on a shaft 68 journaled in the widened part of the casing 21 which surrounds the outlet chamber 26. The outer end of the shaft 68 of the screw is provided with a flywheel 69 making it possible to turn the worm and thus adjust the position of the member 58. The circular part 64 of the member 58 is held against the disc 61 both by the shoulder 70 which is on the sleeve 55 and which touches the outer end of the hub 63, and by the gas pressure in the outlet chamber 26.
The rim 65 of the member 58 is turned off at 71 to receive a ring 72 having the shape of an L in cross section, which is engaged in the left end of the part of the casing 21 formed by the cylindrical part. upper 24 and in the upper arcuate edge 73 of an interior vertical wall 74, presented by the part 51, 52 and which contributes to properly placing and centering the member 58.
The fixed interior vertical wall 74 abuts the end of the driven rotor 33 and helps prevent the direct flow of gas from the groove 44 of the driven rotor 38 to the outlet chamber 26. This is the gas that is there. in the part of the chamber 50 limited by the non-engaging part of the rib 38 of the driven rotor and by the lower part of the casing 21. The member 58 is opposed in a similar manner to the escape of gas which is in the upper part of the chamber 50, except when there is an overlap between the lumen 60 of the disc 61 and the lumen 59.
The duration of the time interval during which the gas can exit the chamber 50, depends on the dimensions and the configuration of the ports 59 and 60, while the point of the operating cycle of the pump for which this exit occurs, is determined by the angular position of the exit lumen 59.
The outlet lumen 59 extends approximately over a quarter of the surface of the wall 64 of the member 58, and it has two edges defined by the concentric arcs ab and cd of different radii, the center of which is on the left. axis of the driving rotor, and two convex end edges defined by two other arcs ac and bd having the same radius as the rotors.
The circumferential or angular length of the lumen 59, which is approximately 900, determines the limits between which the compression ratio of the pump can be varied by adjusting the position of the lumen around the axis of the driving rotor. The position of light 59 which is shown in fig. 3, corresponds to a limit of the adjustment possibilities: it is the position for which the compression ratio is maximum (approximately 4 to 1). In this position of maximum pressure, the left end of the lumen 59 which is delimited by the arc <I> a -c, </I> is substantially parallel to the upper left part of the periphery of the driven rotor.
By rotating the member 56 in the direction of clockwise, in FIG. 3, by means of the handwheel 69, the worm shaft 68 and the worm 67, the position of the lumen 59 can be varied, so as to allow the compressed gas to exit the rotors at a pump duty cycle point which is earlier than the previous point and thereby produce a lower final pressure and a lower compression ratio.
For example, when the lumen 59 occupies the position shown in FIG. 4 and which corresponds to the opposite limit of the adjustment possibilities in the example shown, the compression rate is reduced to a value expressed approximately by the ratio of 2 to 1. If desired, appropriate stops can be provided. intended to prevent that the member 58 can be rotated beyond the limits of its displacement, which corresponds to the positions of the slot 59 shown in FIGS. 3 and 4.
The slot 60 provided in the disc 61 is lenticular in shape and it has an area which is the maximum admissible area, this area being equal to the area corresponding to the axial projection of the portions of the ribs of the rotors which are in engagement. Although the lumen 60 can be reduced below these maximum dimensions, and in this case it is possible to lengthen the lumen 59 clockwise and thereby obtain a lower minimum pressure. ; the lumen 60 cannot be made larger in size without resulting in leakage from the high pressure side of the pump to the low pressure side.
Due to the fixed circumferential length of lumen 59, whenever this lumen is in any position other than that shown in FIG. 3 (position which corresponds to the maximum compression rate), the gas outlet outside the chamber 50 is closed before the end of the pump rotation cycle and this because the rotation of the light 60 of the disc s 'performs without there being any overlap of it at the time of the completion of the cycle with the light 59.
For example, when the lumen 59 is in the position of minimum compression shown in FIG. 4, a wedge-shaped pocket, projecting along the surface acef, is formed between the concave leading flank 39 of the rib 37, on the one hand, and the barrier constituted by the non-perforated part of the part 64 of organ 58, on the other hand. This pocket has zero thickness along line a-c and a maximum thickness along line e-f, the latter thickness being a function of the angle of the helix of the rib.
As the rotors continue to rotate, the volume of this pocket approaches zero, which produces an increase in the pressure of the gas it contains. To save energy and to prevent the pump from being damaged, a bypass orifice 75 (fig. 1) of suitable dimensions is provided in the wall of the casing 21 which is immediately adjacent to the end. of the member 58 and of the fixed wall 74. This orifice opens into the outlet duct 23 and is placed in the part of the casing formed by the upper cylindrical part 24, exactly above the inter section of the latter with the lower cylindrical part 25, as shown in fig. 5.
With this arrangement, the gas which remains in the acef bag, after the exit path through the disc lumen 60 and the lumen 59 has been closed, goes through the bypass into the outlet duct without this. has any effect on the efficiency of the pump.
If we now refer to fig. 6 to 8, the pump which they represent, is of a construction essentially identical to that of the pump of FIGS. 1 to 5 except that there is no disk 61, and therefore the lumen 60, and there is a change in the configuration of the exit lumen, which is designated in Figs. 6 to 8 by the number 59 '.
The removal of the disc 61 also has the effect of reducing the thickness of the interior vertical wall 74 of the part 52, since this wall no longer has to provide a bearing surface for the disc, as was the case. case in the embodiment described above. As the common features of the two pumps are shown by the drawings, it is not necessary to describe in detail the parts of Figs. 6 to 8 which are only the reproduction of parts of FIGS. 1 to 5.
The exit lumen 59 'of FIGS. 6 to 8 does not differ from the corresponding lumen of the pump of figs. 1 to 5 than by the shape of the curve which limits its right end and which is represented in FIGS. 8 to 9. Instead of this curve being a convex arc with a circumference having the same radius as the rotors, this curve bd is concave and has the same shape as the convex flanks of the ribs of the rotor seen in transverse section projected parallel to the axis. This curve is an Archimedean spiral arc.
With an outlet lumen having the shape shown and the angular length shown in the drawing, a maximum compression ratio is obtained having a value represented approximately by the ratio of 2 to 1 when the lumen is in the position shown in fig. . 8.
The operation of the machine according to fig. 6 to 8 is essentially the same as that of the machine shown in FIGS. 1 to 5, which has been previously described, with the difference that the opening and closing of the outlet lumen 59 'are controlled directly by the end of the rib 37 of the driving rotor, instead of being controlled. by disc 61 and light 60.