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.