Générateur d'aérosol lubrifiant La présente invention se rapporte à un généra teur d'aérosol lubrifiant comprenant une pièce ayant un passage pour le débit d'air comprimé, un organe tubulaire ayant une extrémité communiquant avec une source de lubrifiant liquide et l'extrémité oppo sée sur le parcours du débit d'air comprimé dans ledit passage.
Suivant l'invention, ce générateur d'aérosol est caractérisé en ce que ladite extrémité opposée com porte une rainure de dimension capillaire alignée avec la direction de circulation de l'air comprimé dans le passage, de manière que l'air comprimé cir culant à travers l'extrémité rainurée agisse par con séquent pour briser le liquide en particules de di mension de l'ordre du micron pour l'enlever par l'orifice de sortie du passage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe transversale à grande échelle représentant un générateur d'aérosol suivant la première forme d'exécution, mis en posi tion dans le conduit à air d'un graisseur.
La fig. 2 est une vue en coupe à grande échelle du générateur de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une vue à grande échelle suivant la ligne 4-4 de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue à grande échelle, partiel lement en coupe, analogue à la fig. 3, mais compre nant quatre tubes de générateur au lieu de deux.
La fig. 6 est une vue en coupe transversale à grande échelle d'une partie d'un graisseur compre nant un générateur suivant la deuxième forme d'exé cution du type à dérivation.
La fig. 7 est une vue en coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6, et, La fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la fig. 6.
Le générateur d'aérosol suivant la première for me d'exécution est désigné globalement par 1 à la fig. 1. Son fonctionnement est basé essentiellement sur plusieurs phénomènes naturels des liquides, y compris l'attraction capillaire, l'action mouillante, la tension superficielle, le tout en combinaison avec une alimentation en lubrifiant liquide et un jet d'air comprimé destiné à créer directement un aérosol uniforme avec des particules de dimension de l'or dre du micron. Ce générateur est logé dans un grais seur globalement désigné par 2.
Ce graisseur com prend une pièce 5 en laiton forgé ou en zinc es tampé, dans laquelle est formé un conduit à air pratiquement cylindrique 4 présentant un orifice d'entrée fileté 5 et un orifice de sortie fileté 6, des tinés à être reliés par des raccords filetés, respecti vement, à une conduite d'alimentation en air 7 et à une conduite d'évacuation d'aérosol 8.
La surface inférieure du corps 3 est munie d'un joint annulaire ou périphérique 9 destiné à établir un joint étanche au fluide entre le corps 3 et la cuvette de graissage 10, cette dernière contenant une réserve appropriée de lubrifiant L.
Comme représenté, le passage ou conduit 4 est en fait étagé de façon à procurer des moyens d'épau lement 11 et, pratiquement au centre dans le sens longitudinal du passage 4, l'on a prévu dans, le corps 3 une rainure annulaire ou en forme de bague 12.
Approximativement sur la surface de fond du corps 3, telle que représentée à la fig. 1, l'on a prévu une fente circulaire 13 communiquant avec la rainure 12 et dans laquelle est supportée, par des moyens appropriés quelconques, par exemple par un ajus tage à friction, l'extrémité supérieure d'un tube d'ali mentation en huile liquide 14 qui communique ainsi avec la rainure 12 et avec le lubrifiant contenu dans la cuvette 10.
Un étranglement fixe ou ajustable du type bien connu dans la technique peut être prévu dans le tube 14 pour faciliter le contrôle du débit de liquide à partir de la cuvette 10 et, comme repré senté, l'étranglement ajustable peut se présenter sous la forme d'une pièce de feutre ordinaire 15 consti tuant des moyens capillaires ou de mèches à l'extré mité supérieure du tube 14. Les moyens capillaires 15 peuvent être ajustés en les comprimant.
La modi fication de l'extrémité de bout du tube 14 pour établir un passage capillaire constituerait un exemple d'un étranglement fixe. En outre, dans un but qui sera décrit plus en détail ci-après, l'on a prévu des moyens: de mise sous pression du liquide sous la forme d'un orifice 16 communiquant avec le pas sage 4 et avec l'intérieur de la cuvette 10.
Le générateur d'aérosol 1 est représenté, par suite de la configuration du passage 4, comme com prenant un corps rond ou cylindrique 20, en laiton par exemple, comportant une paroi frontale 21 et une paroi arrière 22, ledit corps ayant le diamètre voulu pour être logé de façon à pouvoir être retiré dans le passage 4, avec la paroi 22 venant rencontrer l'épaulement 11. Bien entendu, le corps 20 peut prendre diverses formes et il est désirable que le générateur 1 puisse être retiré du passage 4, par exemple dans un but de nettoyage, et ainsi des moyens appropriés quelconques tels qu'une bague élastique 23 sont prévus pour entrer en contact avec la paroi frontale 21 afin de maintenir, de façon à pouvoir le retirer, le générateur à l'endroit repré senté à la fig. 1.
Pratiquement au centre dans le sens longitudinal, le corps 20 est muni, entre les cloisons 21 et 22, d'une admission d'injection d'air 24 de la dimension voulue pour laisser passer la quantité désirée d'air comprimé entrant, cette ad mission communiquant à son tour avec une chambre de dilatation 25. En des points diamétralement op posés, le corps 20 présente des passages 26 s'éten dant, sous un angle aigu, de la surface périphérique extérieure 27 du corps 20 jusqu'à la chambre 25. Un tube de générateur 28, également construit en une matière appropriée quelconque telle que du laiton, est maintenu en place par des moyens ap propriés quelconques (par exemple par un ajustage à friction) dans chaque passage 26 et s'étendant de celui-ci dans la chambre 25.
Une extrémité de cha que tube 28 est disposée à ras de la surface 27 et chacun des tubes diamétralement opposés, présente un passage capillaire le traversant 29, ayant géné ralement un diamètre qui n'est pas supérieur à 0,38 mm.
Les tubes de générateur 28 peuvent prendre diverses formes dans le corps 20, les fig. 1 à 4 in clusivement représentent effectivement un agence ment préféré de ces tubes, cet agencement étant le résultat de l'expérience et de divers essais.
En me surant à partir de l'axe du passage 24, l'angle pré féré pour chaque passage 26 et ensuite du tube 28 est approximativement 45,,, mais il peut varier ai sément de 30 à 60 . Comme il est évident, les tubes 28 comportant des parties 30 qui s'étendent à l'in térieur de la chambre 25 et les bouts de ces parties sont espacés l'un de l'autre d'une distance assez cri tique, qui sera discutée plus en détail ci-après. En supposant que les parois des tubes 28 se recoupent en un point adjacent à l'admission 24, il est alors préférable que cet angle d'intersection des tubes soit situé à une distance de l'admission 24 égale à une fois et demie à deux fois le diamètre de l'admis sion d'injection 24.
A l'extrémité intérieure ou bout de chaque partie 30, l'on découpe par fraisage une étroite rainure 32 parallèle à l'axe longitudinal du corps 20, de telle sorte que chaque rainure 32 a son axe longitudinal aligné axialement avec l'air sor tant de l'admission 24. Comme représenté plus par ticulièrement aux fig. 2 à 4, chaque rainure 32 pré sente des coins aigus et droits sur son fond, et elle a de préférence une largeur d'environ 0,25 mm (légèrement moins que le diamètre du passage 29) et une profondeur d'environ 0,2 mm.
Cette dernière profondeur est utilisée principalement si l'admission d'injection 24 a approximativement la dimension re présentée et, pour des diamètres d'admission d'in jection de plus grande dimension, la profondeur de chaque rainure 32 sera augmentée proportionnelle ment, par exemple jusqu'à un maximum de 0,38 mm. De chaque côté de la rainure 32, la surface extérieure de la partie 30 est découpée ou fraisée sous un angle de préférence de 45 , comme repré senté en 38, afin de donner des bords pratiquement en lame de couteau 34. Un tel agencement structurel a pour résultat la formation d'une pointe en tête d'aiguille en 35 au bout de chaque tube de géné rateur.
Le générateur d'aérosol doit comporter au moins un tube muni d'une rainure capillaire 32, mais évi demment les fig. 2 et 3 représentent une paire de tubes de générateur 28 et ceci s'est révélé très satis faisant. De même, des tubes supplémentaires peuvent être utilisés, par exemple deux paires de tubes es pacés de façon égale et diamétralement opposés 28', comme représenté à la fig. 5.
En d'autres mots, un tube de générateur ou des nombres variables de tubes de générateur peuvent être utilisés et pour des débits extrêmement faibles il est préférable d'utiliser la structure de la fig. 3 en bouchant toutefois l'un des tubes 28, afin que celui-ci soit utilisé unique ment en tant que tube inopérant destiné à équilibrer le débit d'air.
La rainure 32 est de même ouverte à ses deux extrémités et est constituée par une surface en forme de conduit dont la largeur a une dimension compa rable au diamètre d'un passage de dimension capil laire. L'on a mentionné précédemment la question de disposition ou attitude quelconque dans l'espace et il faut entendre par cette expression toute posi tion normale que l'on peut généralement envisager, par exemple, dans un avion. Bien entendu, le géné- rateur sera installé dans une position verticale telle que représentée à la fig. 1, mais il peut être soumis à des dérangements normaux sans; en affecter le fonctionnement.
Le principe du générateur décrit réside dans le fait que le courant d'air comprimé circule sur la rainure 32, avec pour résultat la formation d'un aé rosol d'air et, au point de vue pratique, 100 % de particules finement divisées de l'ordre du micron de lubrifiant. Comme décrit ci-après, il s'est révélé que la pointe en tête d'aiguille 35 et les bords en cou teau 33 facilitent grandement l'établissement d'un tel aérosol. Pour réaliser la caractéristique de l'obten tion d'une quantité constante, uniforme et prévisible d'atomisation d'un lubrifiant liquide, il est nécessaire d'avoir des moyens capillaires communiquant direc tement avec la rainure 32 pour fournir du lubri fiant liquide à cette dernière.
Bien que, par exemple, l'on puisse utiliser des mèches, les moyens capil laires prendront de préférence la forme d'un pas sage de dimension capillaire 29 ayant un diamètre légèrement supérieur à la largeur de la rainure 32. A ce même sujet, le tampon de feutre 15 constitue simplement un moyen pour amener le lubrifiant à pénétrer dans le passage 29 et, en fait, l'on pourrait lui substituer un passage de dimension capillaire. En outre, il pourrait être désirable de disposer des mèches à travers le tube 14, étant donné que celles- ci seraient avantageuses lors de variations de posi tions pour empêcher la formation de poches d'air ou analogues dans le tube 14.
La forme d'exécution des fig. 1 à 4, inclusive ment, peut fonctionner comme suit, en supposant que de l'air sous une pression initiale appropriée est fourni à la conduite 7, d'où il circule dans le pas sage 4. Une partie de cette alimentation en air pé nétrera à travers l'orifice 16 et à l'intérieur de la cuvette 10 pour exercer une pression sur le liquide L qui y est contenu, en amenant ce dernier à mon ter dans le tube d'alimentation en liquide 14, sous l'effet de la pression réduite existant dans la sec tion réduite 25.
L'on remarquera que chaque pas sage 26 prolonge pratiquement la rainure 12 et, aus sitôt que l'huile atteint cette rainure 12, le liquide pénétrera dans chacun des passages capillaires 29 et circulera vers les bouts des parties 30. Une fois que le liquide a commencé à pénétrer dans chaque passage 29, il continuera à le faire non seulement jusqu'à ce que le passage 29 ait été rempli, mais également jusqu'à ce que chaque rainure 32 soit remplie jusqu'à former un ménisque. Ainsi, une fois amorcé, le remplissage des rainures 32 conti nuera qu'il y ait une pression exercée sur le liquide L ou non, ceci étant dû au fait qu'une action capil laire se produit.
Bien entendu, d'autres types d'ali mentation en liquide peuvent être utilisés, mais pour obtenir un débit à une vitesse réellement uniforme et constante, indépendamment de la vitesse de l'air, des moyens d'alimentation capillaires ou du type à mèches sont nécessaires, comme expliqué. Lorsque l'on augmente la pression de l'air, la vitesse dans le tube d'injecteur 24 augmente et il commence à chasser l'huile hors du tube de géné rateur 28 et, lorsqu'une pression d'environ 0,21 kg/ cmz est atteinte, la vitesse est suffisamment élevée pour que le liquide dans les rainures 32 soit projeté sous la forme d'une mince pellicule de quelques mil lionièmes de cm d'épaisseur.
Cette pellicule est alors chassée par soufflage des bords en aval (les bords les plus adjacents à la cloison 22) des rainures 32 et, par conséquent, l'entièreté de la pellicule est diffusée en des particules de lubrifiant de dimension de l'ordre du micron et finement divisées. Toute particule plus importante ou gouttelette qui pourrait être recueillie par débordement au-dessus des bords des rainures 32 descendra le long des faces 33 jus qu'aux pointes 35 en tête d'aiguille, où elle sera brisée en des particules analogues de dimension de l'ordre du micron.
Ainsi, tout le liquide déversé dans le courant d'air est brisé en particules de dimension de l'ordre du micron. Lorsque la pellicule liquide est soufflée à partir des bords arrière de chaque rainure, la tension superficielle et l'attraction de mouillage maintiendront l'alimentation en liquide sur les surfaces capillaires des rainures 32 et l'attraction capillaire maintiendra les tubes capillaires 29 rem plis et en état de fournir du liquide aux surfaces ou rainures capillaires 32. Chaque tube ou passage ca pillaire 29 fournit le liquide très uniformément, sans aucune tendance pour le ménisque de contact à subir une cavitation à l'endroit de pénétration dans une rainure 32, en provoquant ainsi un écoulement va riable.
Même sous une pression accrue ou variable et avec des vitesses de débit très élevées d'air com primé, l'on obtient la même fourniture uniforme de particules de dimension de l'ordre du micron, grâce aux moyens capillaires 29 alimentant directement chaque surface capillaire 32. -L'attraction molécu laire et la tension superficielle de la pellicule liquide l'empêchent d'être soufflée hors de la surface des rainures 32 ou d'être soufflée sous une forme trop mince ou brisée.
Les tubes 28 sont disposés dans le courant d'air injecteur approximativement comme représenté dans les divers dessins, aussi près du centre du jet qu'il est pratique sans arriver au con tact, en permettant un minimum d'environ 0,2 mm comme séparation. Une telle disposition ne crée aucun effet de siphonage ou de venturi, en mainte nant en fait une pression neutre ou équilibrée à la sortie des passages capillaires 29. Ceci permet en outre une alimentation parfaite en liquide, qui n'est pas affectée par la vitesse du débit d'air, ce qui a pour résultat un contrôle plus précis du débit de liquide.
Chaque rainure 32 dirige l'écoulement de l'air et réduit son agitation en éliminant toute ten dance pour le ménisque liquide à l'extrémité des passages 29 à subir une cavitation. Bien entendu, la chambre de dilatation 25 ralentit le déplacement du courant d'air et facilite l'uniformité de déplace ment de l'aérosol. En pratique, le générateur décrit peut fournir uniformément et sans interruption des débits de lu brifiant aussi faibles que 2l3 de goutte par heure.
Les fig. 6, 7 et 8 représentent une seconde for me d'exécution du générateur d'aérosol, dans ce cas, une paire de tubes de générateur sont placés paral lèlement à une certaine distance l'un de l'autre. A la fig. 6, l'on a simplement représenté une très petite partie du groupe graisseur avec la référence 40 dési gnant une section de la pièce coulée du corps et l'on a prévu une pièce coulée convenable 41 formant avec le corps 40 la conduite d'admission d'air 42.
Entre la pièce coulée 41 et le fond du logement 40, tel que vu à la fig. 6, l'on a prévu une soupape à clapet 43 qui sera normalement fermée et qui s'ouvrira lorsqu'une pression d'air suffisante est appliquée à la conduite de dérivation 44. Le sommet de la pièce coulée 40 présente une fente 45 et dans celle-ci est supporté, par des moyens appropriés quelconques tels qu'un agencement à segment 46, le groupe générateur 47 qui est tout à fait analogue au générateur 1 décrit précédemment.
Ce groupe 47 comprend un corps circulaire avec une paire de tubes de générateur 48 analogues aux tubes 28 et disposés à une certaine distance l'un de l'autre pa rallèlement, au lieu d'être opposés diamétralement et chacun est bien entendu muni de parties 49 ana logues aux parties 30 s'étendant dans la chambre de dilatation 50, cette dernière communiquant à son tour avec un orifice 51. Le corps 48 présente de même, une paire de passages 52 et 53 analogues à l'admission d'injection 24 décrite précédemment pour diriger l'air entrant vers les parties de bout 49 et, bien entendu, chaque tube 48 présente un passage de dimension capillaire 54 se terminant par une rainure capillaire 55, .analogue à la rainure 32.
Le fonctionnement de l'appareil des fig. 6, 7 et 8, com prenant un générateur 47, est évident d'après la des cription détaillée déjà donnée à propos de la fig. 2. Le même type d'aérosol comprenant de l'air et des particules d'huile de dimension de l'ordre du micron, finement divisées à<B>100%,</B> est formé.
The present invention relates to a lubricant aerosol generator comprising a part having a passage for the flow of compressed air, a tubular member having one end communicating with a source of liquid lubricant and the opposite end. Sée on the path of the compressed air flow in said passage.
According to the invention, this aerosol generator is characterized in that said opposite end com carries a groove of capillary size aligned with the direction of circulation of the compressed air in the passage, so that the compressed air circulating at through the grooved end acts consecutively to break up the liquid into micron-sized particles for removal through the outlet of the passage.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments according to the invention.
Fig. 1 is an enlarged cross-sectional view showing an aerosol generator according to the first embodiment, placed in the air duct of a lubricator.
Fig. 2 is a sectional view on a large scale of the generator of FIG. 1.
Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is an enlarged view taken on line 4-4 of FIG. 2.
Fig. 5 is a large-scale view, partially in section, similar to FIG. 3, but including four generator tubes instead of two.
Fig. 6 is an enlarged cross-sectional view of part of a lubricator including a generator according to the second embodiment of the bypass type.
Fig. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6, and, FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 of FIG. 6.
The aerosol generator according to the first embodiment is generally designated by 1 in FIG. 1. Its operation is based essentially on several natural phenomena of liquids, including capillary attraction, wetting action, surface tension, all in combination with a supply of liquid lubricant and a jet of compressed air intended to create directly a uniform aerosol with particles of micron size. This generator is housed in a lubricator generally designated by 2.
This com grease nipple takes a piece 5 of forged brass or zinc stamped, in which is formed a substantially cylindrical air duct 4 having a threaded inlet port 5 and a threaded outlet port 6, tines to be connected by threaded connections, respectively, to an air supply line 7 and to an aerosol discharge line 8.
The lower surface of the body 3 is provided with an annular or peripheral seal 9 intended to establish a fluid-tight seal between the body 3 and the grease cup 10, the latter containing an appropriate reserve of lubricant L.
As shown, the passage or duct 4 is in fact stepped so as to provide shoulder means 11 and, practically in the center in the longitudinal direction of the passage 4, there is provided in the body 3 an annular groove or ring-shaped 12.
Approximately on the bottom surface of the body 3, as shown in fig. 1, there is provided a circular slot 13 communicating with the groove 12 and in which is supported, by any suitable means, for example by a friction fit, the upper end of a feed tube in liquid oil 14 which thus communicates with the groove 12 and with the lubricant contained in the bowl 10.
A fixed or adjustable throttle of the type well known in the art may be provided in tube 14 to facilitate control of the flow of liquid from cuvette 10 and, as shown, the adjustable throttle may be in the form of A regular piece of felt 15 constituting capillary or wick means at the upper end of tube 14. The capillary means 15 can be adjusted by compressing them.
Altering the tip end of tube 14 to establish a capillary passage would be an example of a fixed constriction. In addition, for an aim which will be described in more detail below, means have been provided: for pressurizing the liquid in the form of an orifice 16 communicating with the step 4 and with the interior of the bowl 10.
The aerosol generator 1 is shown, following the configuration of the passage 4, as comprising a round or cylindrical body 20, made of brass for example, comprising a front wall 21 and a rear wall 22, said body having the desired diameter. to be housed so that it can be withdrawn in passage 4, with wall 22 coming to meet shoulder 11. Of course, body 20 can take various shapes and it is desirable that generator 1 can be withdrawn from passage 4, for example for the purpose of cleaning, and thus any suitable means such as an elastic ring 23 are provided to come into contact with the front wall 21 in order to maintain, so as to be able to withdraw it, the generator at the location shown. felt in fig. 1.
Practically in the center in the longitudinal direction, the body 20 is provided, between the partitions 21 and 22, with an air injection inlet 24 of the desired size to allow the desired quantity of incoming compressed air to pass, this ad mission communicating in turn with an expansion chamber 25. At diametrically opposed points, the body 20 has passages 26 extending, at an acute angle, from the outer peripheral surface 27 of the body 20 to the chamber 25. A generator tube 28, also constructed of any suitable material such as brass, is held in place by any suitable means (eg, by a friction fit) in and extending from each passage 26. here in room 25.
One end of each tube 28 is disposed flush with the surface 27 and each of the diametrically opposed tubes has a capillary passage 29 therethrough, generally having a diameter which is not greater than 0.38 mm.
The generator tubes 28 can take various shapes in the body 20, FIGS. 1 to 4 inclusive do indeed represent a preferred arrangement of such tubes, this arrangement being the result of experience and various tests.
Looking from the axis of passage 24, the preferred angle for each passage 26 and thereafter of tube 28 is approximately 45 ,,, but it can vary from 30 to 60. As is evident, the tubes 28 having parts 30 which extend inside the chamber 25 and the ends of these parts are spaced apart from each other by a rather critical distance, which will be discussed in more detail below. Assuming that the walls of the tubes 28 intersect at a point adjacent to the inlet 24, then it is preferable that this angle of intersection of the tubes is located at a distance from the inlet 24 equal to one and a half times to two. times the diameter of the injection inlet 24.
At the inner end or end of each part 30, a narrow groove 32 is cut by milling parallel to the longitudinal axis of the body 20, so that each groove 32 has its longitudinal axis axially aligned with the air out. both of the inlet 24. As shown more particularly in FIGS. 2 to 4, each groove 32 has sharp and right corners on its bottom, and is preferably about 0.25 mm wide (slightly less than the diameter of passage 29) and about 0 deep in depth, 2 mm.
This latter depth is mainly used if the injection inlet 24 has approximately the dimension shown and, for larger dimension injection inlet diameters, the depth of each groove 32 will be increased proportionally, for example. up to a maximum of 0.38 mm. On either side of groove 32, the outer surface of portion 30 is cut or countersunk at an angle of preferably 45, as shown at 38, to provide substantially knife-edge edges 34. Such a structural arrangement has resulting in the formation of a needle head tip 35 at the end of each generator tube.
The aerosol generator must include at least one tube provided with a capillary groove 32, but obviously figs. 2 and 3 show a pair of generator tubes 28 and this has been found to be very satisfactory. Likewise, additional tubes can be used, for example two pairs of equally spaced and diametrically opposed tubes 28 ', as shown in FIG. 5.
In other words, a generator tube or varying numbers of generator tubes can be used and for extremely low flow rates it is preferable to use the structure of fig. 3, however, blocking one of the tubes 28, so that it is used only as an inoperative tube intended to balance the air flow.
The groove 32 is likewise open at its two ends and is formed by a surface in the form of a duct, the width of which has a dimension comparable to the diameter of a passage of capillary dimension. The question of any arrangement or attitude in space has been mentioned previously, and by this expression is meant any normal position which can generally be envisaged, for example, in an airplane. Of course, the generator will be installed in a vertical position as shown in FIG. 1, but it can be subjected to normal disturbances without; affect its operation.
The principle of the generator described lies in the fact that the stream of compressed air circulates over the groove 32, resulting in the formation of an aerosol of air and, from a practical point of view, 100% of finely divided particles of the order of a micron of lubricant. As described below, it has been found that the needle head tip 35 and the tapered edges 33 greatly facilitate the establishment of such an aerosol. To achieve the characteristic of obtaining a constant, uniform and predictable amount of atomization of a liquid lubricant, it is necessary to have capillary means communicating directly with the groove 32 for supplying liquid lubricant to the lubricant. the latter.
Although, for example, wicks can be used, the hair means will preferably take the form of a step size of capillary size 29 having a diameter slightly greater than the width of the groove 32. In this same connection, the felt pad 15 is simply a means of causing lubricant to enter passage 29, and indeed a capillary-sized passage could be substituted for it. Further, it might be desirable to arrange the wicks through tube 14, as these would be advantageous when changing positions to prevent the formation of air pockets or the like in tube 14.
The embodiment of FIGS. 1 to 4, inclusive, can operate as follows, assuming that air at an appropriate initial pressure is supplied to line 7, from where it flows into step 4. Part of this air supply pe will penetrate through the orifice 16 and inside the bowl 10 to exert pressure on the liquid L contained therein, causing the latter to flow into the liquid supply tube 14, under the effect of the reduced pressure existing in the reduced section 25.
It will be noted that each step 26 substantially prolongs the groove 12 and, as soon as the oil reaches this groove 12, the liquid will enter each of the capillary passages 29 and will flow to the ends of the parts 30. Once the liquid has started to enter each passage 29, it will continue to do so not only until passage 29 has been filled, but also until each groove 32 is filled to form a meniscus. Thus, once initiated, the filling of the grooves 32 will continue whether there is a pressure exerted on the liquid L or not, this being due to the fact that a capillary action occurs.
Of course, other types of liquid supply can be used, but to obtain a flow at a truly uniform and constant speed, independent of the air speed, capillary supply means or the wick type. are needed, as explained. As the air pressure is increased, the speed in the injector tube 24 increases and it begins to force the oil out of the generator tube 28 and, when a pressure of about 0.21 kg / cmz is reached, the speed is high enough so that the liquid in the grooves 32 is projected in the form of a thin film a few thousand lionths of a cm thick.
This film is then blown from the downstream edges (the edges most adjacent to the partition 22) of the grooves 32 and, consequently, the entire film is diffused in lubricant particles of the order of micron and finely divided. Any larger particles or droplets which might be collected by overflowing above the edges of the grooves 32 will descend along the faces 33 to the tips 35 at the needle head, where they will be broken into like particles of size 1. micron order.
Thus, all the liquid poured into the air stream is broken into particles of the order of a micron. As the liquid film is blown from the trailing edges of each groove, the surface tension and wetting attraction will maintain the liquid supply to the capillary surfaces of the grooves 32 and the capillary attraction will keep the capillary tubes 29 filled and capable of supplying liquid to capillary surfaces or grooves 32. Each capillary tube or passage 29 supplies liquid very uniformly, with no tendency for the contact meniscus to cavitate at the point of penetration into a groove 32, by thus causing a variable flow.
Even under increased or variable pressure and with very high flow velocities of compressed air, the same uniform supply of particles of micron size is obtained, thanks to the capillary means 29 directly supplying each capillary surface. 32. The molecular attraction and surface tension of the liquid film prevents it from being blown out of the surface of the grooves 32 or from being blown in too thin or broken form.
The tubes 28 are arranged in the injector air stream approximately as shown in the various drawings, as close to the center of the jet as is practical without reaching contact, allowing a minimum of about 0.2 mm as a separation. . Such an arrangement does not create any siphoning or venturi effect, in fact maintaining a neutral or balanced pressure at the outlet of the capillary passages 29. This further allows a perfect supply of liquid, which is not affected by the speed. of air flow, resulting in more precise control of liquid flow.
Each groove 32 directs the flow of air and reduces its agitation by eliminating any tendency for the liquid meniscus at the end of the passages 29 to be cavitated. Of course, the expansion chamber 25 slows down the movement of the air stream and facilitates uniformity of movement of the aerosol. In practice, the described generator can provide uniformly and uninterrupted flow rates of lubricant as low as 23 drops per hour.
Figs. 6, 7 and 8 show a second embodiment of the aerosol generator, in this case a pair of generator tubes are placed in parallel at a certain distance from each other. In fig. 6, a very small part of the lubricating unit has simply been shown with the reference 40 designating a section of the casting of the body and there is provided a suitable casting 41 forming with the body 40 the inlet pipe air 42.
Between the casting 41 and the bottom of the housing 40, as seen in FIG. 6, a flapper valve 43 is provided which will normally be closed and which will open when sufficient air pressure is applied to the bypass line 44. The top of the casting 40 has a slot 45 and therein is supported, by any suitable means such as a segment arrangement 46, the generator group 47 which is quite similar to generator 1 described above.
This group 47 comprises a circular body with a pair of generator tubes 48 similar to the tubes 28 and arranged at a certain distance from each other pa rally, instead of being diametrically opposed and each is of course provided with parts 49 similar to the parts 30 extending into the expansion chamber 50, the latter in turn communicating with an orifice 51. The body 48 likewise has a pair of passages 52 and 53 similar to the injection inlet 24 described above to direct the incoming air towards the end portions 49 and, of course, each tube 48 has a passage of capillary size 54 terminating in a capillary groove 55, analogous to the groove 32.
The operation of the apparatus of FIGS. 6, 7 and 8, comprising a generator 47, is evident from the detailed description already given in connection with FIG. 2. The same type of aerosol comprising air and oil particles of the order of one micron, finely divided at <B> 100%, </B> is formed.