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Volumetric rotary machine

Classifications

F04C2/344 Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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CH367050A

Switzerland

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French

Worldwide applications
1961 CH 1962 ES DE

Application CH209661A events

Description
translated from French

  

  Machine rotative volumétrique    La présente invention a pour objet une machine  rotative volumétrique servant de compresseur ou de  pompe, comprenant un stator à alésage cylindrique  dans lequel est monté de façon excentrique un rotor  cylindrique circulaire     portant    des palettes coulissant  dans des rainures axiales en venant s'appuyer contre  la paroi dudit alésage.  



  Dans les     machines    connues de ce type, l'étan  chéité entre le côté aspiration et le côté refoulement  au point de tangence du rotor et du stator, se fait  le long d'une génératrice ce qui ne donne pas un  résultat très favorable.  



  La présente invention vise à améliorer cette  étanchéité entre le rotor et le stator et la machine  qui en fait l'objet est     caractérisée    en ce que cette  paroi de l'alésage comprend     une    partie constituée  par un segment de cylindre circulaire de même rayon  et de même axe que le rotor de telle manière que le  rotor établisse l'étanchéité entre le côté aspiration  et le côté refoulement sur ce segment de cylindre.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de la machine faisant l'objet  de la présente invention.  



  La     fig.    1 est une vue géométrique servant à l'ex  plication théorique d'une machine connue.  



  La     fig.    2 est une vue semblable à la     fig.    1 dans  le cas de la     forme    d'exécution de la machine selon  l'invention.  



  Les     fig.    3 et 4 sont des figures semblables à la       fig.    2 de deux variantes.  



  La     fig.    5 est une vue en coupe transversale à tra  vers ladite     forme    d'exécution.  



  A la     fig.    1, E désigne le rayon de l'alésage du  stator et i le rayon du rotor excentré. F désigne sché  matiquement l'ouverture de refoulement.    L'étanchéité entre l'ouverture d'aspiration (non  représenté) et l'ouverture de refoulement F au point  U de tangence du rotor et du stator se fait le long  de la génératrice passant par U. La portion com  prise entre le rotor et le stator du point de tangence  U à l'ouverture F a une section en forme de triangle  incurvé     UNP    et constitue un volume mort.    Dans la forme d'exécution représentée de façon  théorique à la     fig.    2, le stator d'alésage cylindrique  de rayon R présente un segment de cylindre circu  laire de rayon r dont l'axe est décalé par rapport à  l'axe de l'alésage R de l'excentricité e.

   Le segment  de     cylindre    pénètre de la valeur p dans l'alésage pri  mitif<I>m</I> du stator. Le rayon<I>r</I> est égal ou légèrement  supérieur à celui du rotor. s désigne la sortie maxi  mum des palettes w montées coulissantes dans des  rainures radiales v ménagées     dans    le rotor t monté  dans le stator u représenté à la     fig.    5.

      On a la relation suivante       s=2R-2r+p    ou       s=R+e-r       Pour éviter une variation brusque de l'accéléra  tion centrifuge des palettes w qui pourrait provoquer  dans     certains    cas, un rebondissement de ces dernières,  les deux surfaces se coupant aux points O, O'     (fig.    2)  sont     raccordées    par une surface courbe dont la trace  est représentée à la     fig.    3 par la courbe     GH    respec  tivement G', H'.  



  Ces     surfaces    pourraient également être raccordées  par une surface plane dont la trace est indiquée en  K, L respectivement K' L' dans la variante de la       fig.    4.  



  Ce raccordement peut se faire par une succession  d'alésages de centres et de rayons     différents.         Dans la forme d'exécution décrite, le rotor éta  blit l'étanchéité entre l'ouverture d'aspiration A et  l'ouverture de refoulement B     (fig.    5) non plus le  long d'une     génératrice    mais sur un     segment    de cylin  dre compris entre les points O O' et le point le plus  bas -de l'alésage     dir    rotor.  



  On améliore l'étanchéité au     point    de     tangence    en       choisissant    l'angle au     centre    du segment égal ou  supérieur à l'angle entre deux palettes consécutives  du rotor, de manière à avoir toujours au moins une  palette formant étanchéité dans la     portion    en forme  de segment.     Le    jeu de montage entre le stator et  le rotor sera déterminé de manière qu'il soit le plus  faible, compatible avec les conditions de marche de  la machine.  



  En perçant les     ouvertures    d'aspiration et de re  foulement jusqu'au niveau des génératrices passant  par les points G, G' ou K, K' on supprime le volume       mort    que l'on a en U, N, P     (fig.    1) dans la machine  rotative     connue.    Il est, en effet, impossible sur une  telle     machine    à point de     tangence    suivant une seule  génératrice de ramener les ouvertures d'aspiration et  de refoulement jusqu'au point de tangence.



  Volumetric rotary machine The present invention relates to a positive displacement rotary machine serving as a compressor or pump, comprising a stator with a cylindrical bore in which is eccentrically mounted a circular cylindrical rotor carrying vanes sliding in axial grooves by resting. against the wall of said bore.



  In known machines of this type, the seal between the suction side and the discharge side at the point of tangency of the rotor and the stator is made along a generator which does not give a very favorable result.



  The present invention aims to improve this seal between the rotor and the stator and the machine which is the subject thereof is characterized in that this wall of the bore comprises a part constituted by a circular cylinder segment of the same radius and of the same axis that the rotor in such a way that the rotor establishes the seal between the suction side and the discharge side on this cylinder segment.



  The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine forming the subject of the present invention.



  Fig. 1 is a geometric view serving for the theoretical explanation of a known machine.



  Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 in the case of the embodiment of the machine according to the invention.



  Figs. 3 and 4 are figures similar to FIG. 2 of two variants.



  Fig. 5 is a cross-sectional view through said embodiment.



  In fig. 1, E denotes the radius of the stator bore and i the radius of the eccentric rotor. F indicates dry matically the discharge opening. The seal between the suction opening (not shown) and the discharge opening F at the point U of tangency of the rotor and the stator takes place along the generator passing through U. The portion comprised between the rotor and the stator from the point of tangency U to the opening F has a section in the form of a curved triangle UNP and constitutes a dead volume. In the embodiment shown theoretically in FIG. 2, the cylindrical bore stator of radius R has a circular cylinder segment of radius r, the axis of which is offset with respect to the axis of the bore R by the eccentricity e.

   The cylinder segment penetrates by value p into the primary bore <I> m </I> of the stator. The radius <I> r </I> is equal to or slightly greater than that of the rotor. s designates the maximum output of the vanes w mounted to slide in radial grooves v formed in the rotor t mounted in the stator u shown in fig. 5.

      We have the following relation s = 2R-2r + p or s = R + er To avoid a sudden variation of the centrifugal acceleration of the vanes w which could cause in some cases a rebound of the latter, the two surfaces intersecting at points O, O '(fig. 2) are connected by a curved surface, the trace of which is shown in fig. 3 by the curve GH respectively G ', H'.



  These surfaces could also be connected by a flat surface, the trace of which is indicated at K, L respectively K 'L' in the variant of FIG. 4.



  This connection can be made by a succession of bores with different centers and radii. In the embodiment described, the rotor establishes the seal between the suction opening A and the discharge opening B (fig. 5) no longer along a generator but on a cylinder segment dre. between the points OO 'and the lowest point of the bore dir rotor.



  The tightness at the point of tangency is improved by choosing the angle at the center of the segment equal to or greater than the angle between two consecutive vanes of the rotor, so as to always have at least one vane forming a seal in the segment-shaped portion . The assembly clearance between the stator and the rotor will be determined so that it is the smallest, compatible with the operating conditions of the machine.



  By drilling the suction and discharge openings up to the level of the generators passing through points G, G 'or K, K', the dead volume that we have in U, N, P is removed (fig. 1 ) in the known rotary machine. It is, in fact, impossible on such a machine with a point of tangency following a single generator to bring the suction and discharge openings back to the point of tangency.

 

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REVENDICATION Machine rotative volumétrique servant de com presseur ou de pompe, comprenant un stator à alé sage cylindrique dans lequel est monté de façon excentrique un rotor cylindrique circulaire portant des palettes coulissant dans des rainures axiales en venant s'appuyer contre la paroi dudit alésage, carac térisée en ce que cette paroi de l'aésage comprend une partie constituée par un segment de cylindre circulaire de même rayon et de même axe que le rotor de telle manière que le rotor établisse l'étan chéité entre le côté aspiration et le côté refoulement sur ce segment de cylindre. SOUS-REVENDICATIONS 1. CLAIM Rotary volumetric machine serving as a compressor or pump, comprising a stator with cylindrical randomness in which is eccentrically mounted a circular cylindrical rotor carrying vanes sliding in axial grooves while resting against the wall of said bore, charac terized in that this wall of the bore comprises a part constituted by a circular cylinder segment of the same radius and of the same axis as the rotor so that the rotor establishes the seal between the suction side and the discharge side on this cylinder segment. SUB-CLAIMS 1. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que l'alésage et le segment de cylindre sont raccordés à leur intersection par une droite tangente à l'alésage et au segment. 2. Machine selon la revendication, caractérisée en ce que l'alésage et le segment de cylindre sont raccordés à leur intersection par une courbe tan gente à l'alésage et au segment. Machine according to claim, characterized in that the bore and the cylinder segment are connected at their intersection by a straight line tangent to the bore and to the segment. 2. Machine according to claim, characterized in that the bore and the cylinder segment are connected at their intersection by a tan gente curve to the bore and to the segment.