1Vlaeliine rotative. L'objet de l'invention est une machine rotative telle que pompe, moteur, etc., dont le cylindre a pour base approximativement une conchoïde de cercle et renferme une pa lette mobile en contact avec la paroi iiitt'- rieure du cylindre. (Jette niaclune se distin gue des machines rotatives de ce genre, connues antérieurement, par la construction particulière de la palette qui présente une section ellipsoïdale et comporte une partie intérieure creuse établie pour y loger un mé canisme d'entrainenient;
pourvue de moyens pour l'arrivée d'huile de graissage et garnie des pièces d'c@tanchéité nécessaires pour assu rer l'étanchéité aux surfaces de contact de la palette.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exetnl)les, quel(Iues formes d'exécution de l'invention La fig. 1 est un schéma explicatif d'une machine rotative dont le cylindre a pour base une conchoïde de cercle;
Les fi,,,. \? et 3 montrent, respectivement, en coupe axiale et eu coupe transversale sui vant<B>3-3,</B> fig. 2, une première forme d'exé- cution de l'objet de l'invention sous forme de pompe rotative:
Les<B>fi-.</B> 4 et ) montrent, respectivement, en coupe axiale et en coupe transversale sui vant 5-5, fig. 4. une seconde forme d'exé- cution de l'objet de l'invention sous forme de pompe rotative-.
La fig. 6 montre un scliéina explicatif d'un équilibrage prévu dans ces machines rotatives ;
La iig. 7 montre. en coupe axiale, une troisième forme d'exécution de l'objet de l'in- v ention sous forme de pompe rotative La<B>fi-.</B> S représente la pompe de la fig. 7 avec plateau de bout enlevé, en partie en vue de bout et en partie en coupe trans versale l'es iig. 9 et 10 représentent des détails.
En se référant à la fig. 1, si, étant donné mi cercle -1 de centre D, ou fait tourner au tour d'un point l' de ce cercle une droite T qui viendra couper ce même cercle eu un second point 1= et, si on porte, sur cette droite, de chaque côté du point 1=' deux lon gueurs égales entre elles et plus grandes que le diamètre du cercle A, on obtiendra, sur cette droite, deux points B',
B' dont le lieu sera une conchoïde de cercle C Four obliger les points B' et B2 à dé- crire ladite conchoïde, il suffit de faire à une certaine vitesse angulaire, le point A' milieu de la droite B autour du centre 0, de manière qu'il décrive le cercle A, et en même temps de faire tourner ladite droite à unie vitesse angulaire moitié moindre au tour dudit point A2. Pour obtenir pratique ment ces deux mouvements,
on peut utiliser les propriétés suivantes: Si on considère la position<I>B' B' </I> de la susdite droite B pour laquelle les points A' et .-1= se confondent (tangence au point -l' du cercle A) et si où trace un cercle D de rayon double du rayon du cercle A, ayant son centre en A', ce cercle sera tangent au cercle A en un point A , diamétralement opposé au point A' et coupera la droite BI" B''-' en deux points<I>D' D'.</I> Si, après avoir fixé la droite en<I>D' D' à ce</I> cercle, on fait rouler ce dernier sur le cercle .1, ladite droite passera constamment par le point A', et viendra couper le cercle A en un autre point A',
dont la vitesse angulaire autour de 0 sera le double de la vitesse angulaire de la droite elle-même autour du point A'.
On pourrait également utiliser, comme se cond moyen, le fait que la droite A" A' est perpendiculaire à la droite B' B' et faire décrire au point A' le cercle A, en obligeant la droite B' B' à passer par le point A et la perpendiculaire à cette droite en son mi lieu à passer par le point A .
Si on examine, d'autre part, les deux portions de la surface situées à l'intérieur de la conchoïde C et qui sont séparées par la droite B' B', on voit aisément que ces deux portions de surface sont égales entre elles lorsque la droite passe par les points A' et A et que, à partir de cette position, lorsque la droite tourne, l'une de ces portions de surface croît, tandis que l'autre décroît jusqu'au moment où la droite arrive dans la position perpendiculaire<B>il,</B> la précédente, c'est à-dire la position B' B2 pour laquelle une des portions de surface est maximum et l'au tre minimum; la portion de surface minimum se mettra alors à croître et la portion de.
surface maximum à décroître jusqu'à ce que la droite ayant tourné de 360 revienne dans sa position B' B' .
Ceci posé, on comprendra la construction de la pompe rotative basée sur les principes ci-dessus, représentée aux fi.-,. '2 et<B>'03.</B> Le cylindre r: de la pompe a pour base approxi- mativement la conchoïde de cercle C, établie avec le cercle A de centre 0 pour base, et est fermé à ses deux extrémités par un pla teau ou fond plat.
Il possède une lumière d'admission T et une lumière d'échappement F disposées de ,telle sorte que ces lumières débouchent (lorsque-la droite B' et B' occupe la position B' B' pour laquelle elle divise la surface à l'intérieur de la conchoïde C en deux portions, l'une maximum, l'autre iiiiiii- i iluin) <B>'</B> d# ans,
la portion de. surfaee d'aire mi- nimum et chacune à proximité d'une des extrémités de la droite B<I>I"</I> B' .
Le cylindre c renferme une palette b, de section ellipsoïdale, de longueur égale à celle de la droite B' B' et présentant une Jar- geur égale à la longueur des génératrices du cylindre, la forme extérieure de la palette 1, étant telle que si le long axe de la palette occupe la position B<I>I"</I> B' , une partie de la surface externe en conchoïde de cercle de la palette soit tangente, à joint intime, à la paroi intérieure du cylindre au milieu D' de la partie de la conchoïde comprise entre les points B' B du même côté que les lumiè res<I>B</I> T,
de manière que toute communica tion entre ces deux lumières soit interceptée.
La commande de la palette b s'ol;tient. comme le montrent les fig. 2 et 3, à partir d'un arbre moteur y disposé de telle sorte que son axe passe par le centre 0 du cercle A et soit parallèle à l'axe du cylindre c, tourillonné dans un des fonds du cylindre c et se prolongeant à l'intérieur dudit cylindre par un nnaneton excentré o dont l'axe est à une distance de l'axe de l'arbre g égale au rayon du cercle A (fig. 1).
Ce maneton o est logé à l'intérieur d'une partie creuse que présente la palette. Sur le maneton o est montée folle une douille h solidaire d'un flas que médian h' reliant entre elles les deux parois de la palette creuse L, disposition qui oblige le centre de la palette it décrire le cercle A (fig. 1).
Dans le fond opposé du cylindre c est figé un pignon denté a ayant son axe dans le prolongement de l'axe de l'arbre y et ayant un cercle primitif égal au cercle t1. Ce pignon denté engrène avec une couronne à denture intérieure d à cercle pri niitif de diamètre double du cercle d, la quelle est fixée au flasque h', disposition qui correspond au roulement du cercle 1> sur le cercle<B>A</B> de la fig. 1.
Par suite de cette commande, lorsque l'arbre g tourne dans le sens de la flèche, la palette b se déplacera à l'intérieur du cy lindre c, aspirant le fluide par la lumière l' et 1;1 refoulant par la lumière F.
Un réglage de la position primitive de la palette b petit être obtenu en ajustant le pignon a par un mouvement angulaire autour de son axe. De part et d'autre de la surface de contact, la palette b comporte des seg ments d'étanchéité i sollicités par des res sorts i et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation de la machine. Latéralement, la palette b est pourvue de couronnes de gar niture t, de même qu'elle présente dans ses parois périphériques extérieures des lances d'étanchéité parallèles audit axe.
Le graissage de l'arbre g et des parties à l'intérieur de la palette b est assuré par un graisseur k qui débite l'huile dans une rainure k' de cet arbre en communication avec l'intérieur du maneton creux o. De ce maneton, l'huile va, sous l'influence de la force centrifuge, jusqu*aux extrémités de la palette par des orifices percés, à cet effet, dans le flasque h'. Pendant tout. soit par cours, l'huile graisse par des orifices et des pattes d'araignée appropriés les différents organes en mouvement.
Le tuyau j' sert à l'évacuation du fluide qui pourrait pénétrer à l'intérieur de la pzt- lette, de façon là ce qu'il n'y règne qu'une pression égale à celle de l'atmosphère.
L'équilibre des masses en inouvemefit est obtenu au moyen de la poulie motrice g' fixée sur Marbre g et comportant deux masses d'équilibrage<I>l' l=</I> placées de telle façon que le couple et heffort résultait qu'elles produi sent soient égaux et opposés ait couple et à la force résultante que donne la force centri fuge agissant sur la palette excentrée placée à l'extrémité opposée de l'arbre g.
Pour que cet équilibre soit assuré, il faut, comme. le montre la fig. 6, d'une part, que la somme algébrique des moments des masses l' l- par rapport<B>il</B> l'axe de l'arbre g soit égale au moment par rapport au même axe de la <I>,</I> r.) masse de la palette<I>(L</I>2 r,=' <I>-</I> l' <I>r'</I> --- <I>1<B>)</B></I> et, d'autre part,
que le moment de la masse l' par rapport au plan perpendiculaire à l'axe g et passant par le centre de gravité de la masse l= soit égal au moment par rapport ait même plaie de la masse de la palette (l'.%''..' <I>=</I> b.r.S;.
Dans la forme d'exécution des fi-. d et 5, le pignon a du premier exemple est remplacé par deux axes a' disposés symétriquement par rapport à l'axe prolongé de l'arbre y et à une distance dudit axe égale au rayon dit cercle À (fig. 1) et la couronne dentée d du premier exemple est remplacée par un pla teau pourvu de deux rainures perpendicu laires entre elles, dont les axes sont paral lèles aux aies de la palette b, et dans les quelles s'engagent les deux axes < c <I>a'.</I>
Dans la forme d'exécution des fig. î et 8, le maneton intérieur de commande du pre- inier exemple est remplacé par un excentri que o' qui a Davantage de permettre l'emploi des roulements à billes puissants iii, et qui facilite en outre la construction de la palette, l'excentrique o' étant disposé entre deux cou ronnes dentées d solidaires de la palette b et engrenant avec deux pignons a. fixes dans les plateaux de bout du cylindre c.
On voit aussi que l'équilibrage est obtenu ici par deux masses<I>l' 12</I> disposées symétri- quement de part et d'autre de la palette b.
1.'arbi e portant l'excentrique o' est pourvu de filetages /' pour faciliter l'entraînement de l'huile le long de l'arbre. Cette huile ainsi amende â l'intérieur de la palette est projetée sous l'influence de la force centrifuge contre les parois du loge ment cylindrique à l'intérieur de la palette doit elle va graisser les roulements à billes.
Les segments d'étanchéité i de la palette du premier exemple sont ici remplacés par une série de laines<I>te</I> formant bloc déforma- ble et maintenues appliquées contre la paroi intérieure du cylindre par la foi-ce centri fuge pendant le fonctionnement. Pour assurer l'étanchéité latérale, quelques-unes des laines <I>fa</I> sont établies en deux -pièces à recouvre ment (fig. 10) avec un petit ressort inter médiaire 1 logé à leur intérieur dans un évi dement ménagé à cet effet et qui les maintient constamment appuyées contre les plateaux de fond du cylindre.
En ce qui concerne les segments d'étan- cliéité t (fig. î et â) destinés à assurer l'é tanchéité de la palette contre les plateaux de fond du cylindre, ils sont maintenus appli- qués contre ces plateaux par des ressorts logés dans des trous ménagés à cet effet.
Le refoulement du fluide a lieu par titi clapet de refoulement < i, anches battantes (fig. S et 9), formé d'une plaquette .z d'acier flexible découpée en étoile, qui recouvre des orifices p semblables à ses ailettes, mais plus petit, destinés au passage du fluide, mie couronne de butée pouvant être prévue pour limiter le mouvement d'ouverture des ailet tes ou anches du clapet afin d'éviter leur rupture.
1 Rotating vlaeliine. The object of the invention is a rotary machine such as a pump, motor, etc., the cylinder of which has as its base approximately a conchoid of a circle and contains a movable paddle in contact with the outer wall of the cylinder. (This niaclune is distinguished from rotary machines of this kind, known previously, by the particular construction of the pallet which has an ellipsoidal section and comprises a hollow interior part established to house a drive mechanism therein;
provided with means for the arrival of lubricating oil and fitted with the sealing parts necessary to ensure the sealing of the contact surfaces of the pallet.
The accompanying drawing shows, by way of example, which (Iues embodiments of the invention Fig. 1 is an explanatory diagram of a rotary machine whose cylinder is based on a conchoid of a circle;
The fi ,,,. \? and 3 show, respectively, in axial section and in cross section following <B> 3-3, </B> fig. 2, a first embodiment of the object of the invention in the form of a rotary pump:
The <B> fi-. </B> 4 and) show, respectively, in axial section and in transverse section following 5-5, fig. 4. a second embodiment of the object of the invention in the form of a rotary pump.
Fig. 6 shows a scliéina explaining a balancing provided in these rotary machines;
The iig. 7 shows. in axial section, a third embodiment of the object of the invention in the form of a rotary pump La <B> fi-. </B> S represents the pump of FIG. 7 with end plate removed, partly in end view and partly in cross section the es iig. 9 and 10 represent details.
Referring to fig. 1, if, given mi circle -1 with center D, or turns around a point l 'of this circle a line T which will intersect this same circle with a second point 1 = and, if we carry, on this line, on each side of point 1 = 'two lengths equal to each other and greater than the diameter of circle A, we will obtain, on this line, two points B',
B 'whose locus will be a conchoid of a circle C Four force the points B' and B2 to describe said conchoid, it suffices to make at a certain angular speed, the point A 'midpoint of the line B around the center 0, so that it describes the circle A, and at the same time to make the said straight line rotate at a uniform angular speed half less around the said point A2. To obtain practically these two movements,
the following properties can be used: If we consider the position <I> B 'B' </I> of the above-mentioned line B for which the points A 'and.-1 = merge (tangency at the point -l' of the circle A) and if where draw a circle D of radius double the radius of circle A, having its center in A ', this circle will be tangent to circle A at a point A, diametrically opposite to point A' and will intersect line BI "B '' - 'at two points <I> D' D '. </I> If, after having fixed the line in <I> D' D 'to this </I> circle, we roll the latter on the circle .1, said straight line will constantly pass through point A ', and will intersect circle A at another point A',
whose angular speed around 0 will be double the angular speed of the line itself around point A '.
We could also use, as an average cond, the fact that line A "A 'is perpendicular to line B' B 'and have the circle A describe at point A', by forcing line B 'B' to pass through point A and the perpendicular to this straight line at its midpoint to pass through point A.
If we examine, on the other hand, the two portions of the surface located inside the conchoid C and which are separated by the line B 'B', we can easily see that these two portions of the surface are equal to each other when the line passes through points A 'and A and that, from this position, when the line turns, one of these portions of the surface increases, while the other decreases until the moment when the line arrives in the line. perpendicular position <B> il, </B> the preceding one, that is to say the position B 'B2 for which one of the surface portions is maximum and the other minimum; the minimum surface portion will then begin to grow and the.
maximum area to decrease until the straight line which has rotated by 360 returns to its position B 'B'.
This being said, the construction of the rotary pump based on the above principles, shown in fi. '2 and <B> '03. </B> The cylinder r: of the pump has for base approximately the conchoid of circle C, established with the circle A of center 0 for base, and is closed at both ends by a plate or flat bottom.
It has an intake port T and an exhaust port F arranged in such a way that these ports open out (when the straight line B 'and B' occupies the position B 'B' for which it divides the surface to the inside the conchoid C in two portions, one maximum, the other iiiiiii- i iluin) <B> '</B> d # years,
the portion of. surface area of minimum area and each close to one of the extremities of the line B <I> I "</I> B '.
The cylinder c contains a pallet b, of ellipsoidal section, of length equal to that of the straight line B 'B' and having a Jar equal to the length of the generatrices of the cylinder, the external shape of the pallet 1, being such that if the long axis of the pallet occupies the position B <I> I "</I> B ', part of the conchoidal outer surface of the pallet is tangent, with intimate joint, to the inner wall of the cylinder at the midpoint D 'of the part of the conchoid between points B' B on the same side as the <I> B </I> T lights,
so that any communication between these two lights is intercepted.
The control of the pallet b goes out. as shown in fig. 2 and 3, from a motor shaft disposed therein such that its axis passes through the center 0 of circle A and is parallel to the axis of cylinder c, journalled in one of the bottoms of cylinder c and extending to inside said cylinder by an eccentric nnaneton o whose axis is at a distance from the axis of the shaft g equal to the radius of the circle A (fig. 1).
This crankpin o is housed inside a hollow part that presents the pallet. On the crank pin o is mounted a loose sleeve h integral with a median flange h 'connecting the two walls of the hollow pallet L to each other, an arrangement which forces the center of the pallet to describe the circle A (fig. 1).
In the opposite end of the cylinder c is fixed a toothed pinion a having its axis in the extension of the axis of the shaft y and having a pitch circle equal to the circle t1. This toothed pinion meshes with an internal ring gear d with a pri niitive circle of double diameter of circle d, which is fixed to the flange h ', arrangement which corresponds to the bearing of circle 1> on circle <B> A </ B > of fig. 1.
As a result of this command, when the shaft g turns in the direction of the arrow, the vane b will move inside the cylinder c, sucking the fluid through the lumen l 'and 1; 1 pushing through the lumen F .
An adjustment of the primitive position of the pallet b can be obtained by adjusting the pinion a by an angular movement around its axis. On either side of the contact surface, the pallet b comprises sealing segments i urged by springs i and extending parallel to the axis of rotation of the machine. Laterally, the pallet b is provided with packing rings t, just as it has sealing lances parallel to said axis in its outer peripheral walls.
The lubrication of the shaft g and the parts inside the vane b is provided by a lubricator k which delivers the oil into a groove k 'of this shaft in communication with the interior of the hollow crank pin o. From this crank pin, the oil goes, under the influence of centrifugal force, to the ends of the pallet through orifices drilled for this purpose in the flange h '. During all. or by course, the oil greases the different moving organs through orifices and spider legs.
The pipe j 'serves for the evacuation of the fluid which could penetrate inside the pzt- lette, so that there is only a pressure equal to that of the atmosphere.
The balance of the masses in inouvemefit is obtained by means of the driving pulley g 'fixed on Marble g and comprising two balancing masses <I> l' l = </I> placed in such a way that the torque and the effort resulted that 'they produce equal and opposite to the torque and to the resulting force given by the central force acting on the eccentric vane placed at the opposite end of the shaft g.
For this balance to be assured, it is necessary, like. shown in fig. 6, on the one hand, that the algebraic sum of the moments of the masses l 'l- with respect to <B> il </B> the axis of the shaft g be equal to the moment with respect to the same axis of the <I >, </I> r.) Mass of the pallet <I> (L </I> 2 r, = '<I> - </I> l' <I> r '</I> --- < I> 1 <B>) </B> </I> and, on the other hand,
that the moment of the mass l 'with respect to the plane perpendicular to the axis g and passing through the center of gravity of the mass l = be equal to the moment with respect to the same wound of the mass of the pallet (l'.% '' .. '<I> = </I> brS ;.
In the embodiment of the fi-. d and 5, the pinion a of the first example is replaced by two axes a 'arranged symmetrically with respect to the extended axis of the shaft y and at a distance from said axis equal to the radius called circle A (fig. 1) and the crown gear d of the first example is replaced by a plate provided with two grooves perpendicular to each other, the axes of which are parallel to the aies of the pallet b, and in which the two axes <c <I> a engage '. </I>
In the embodiment of FIGS. î and 8, the inner control crankpin of the first example is replaced by an eccentric o 'which has the advantage of allowing the use of powerful ball bearings iii, and which also facilitates the construction of the pallet, the eccentric o 'being disposed between two toothed crowns d integral with the pallet b and meshing with two pinions a. fixed in the end plates of the cylinder c.
It can also be seen that the balancing is obtained here by two masses <I> l '12 </I> arranged symmetrically on either side of the pallet b.
1.'arbi e carrying the eccentric o 'is provided with threads /' to facilitate the entrainment of the oil along the shaft. This oil thus fine inside the vane is projected under the influence of centrifugal force against the walls of the cylindrical housing inside the vane where it will lubricate the ball bearings.
The sealing segments i of the pallet of the first example are here replaced by a series of <I> te </I> wools forming a deformable block and held applied against the inner wall of the cylinder by the centri fuge faith during operation. To ensure lateral waterproofing, some of the <I> fa </I> wools are made in two overlapping-pieces (fig. 10) with a small intermediate spring 1 housed inside them in a recess made. for this purpose and which keeps them constantly pressed against the bottom plates of the cylinder.
As regards the sealing segments t (fig. Î and â) intended to ensure the tightness of the pallet against the bottom plates of the cylinder, they are kept pressed against these plates by springs housed in holes made for this purpose.
The discharge of the fluid takes place by titi discharge valve <i, swinging reeds (fig. S and 9), formed of a flexible steel plate .z cut in a star, which covers orifices p similar to its fins, but smaller, intended for the passage of the fluid, crumple stop ring may be provided to limit the opening movement of the fins or reeds of the valve in order to prevent them from breaking.