Dispositif pour l'entraînement mécanique d'une maehinc enfermée dans une. enveloppe hermétiquement close. . L'objet de la présente invention est un dispositif pour l'entraînement mécanique d'une machine enfermée dans une enveloppe hermé tiquement close, machine à laquelle on veut imprimer un mouvement de rotation, un mou vement alternatif, ou un autre mouvement quelconque, comportant au moins une mem brane étanche et déformable fermant ladite enveloppe, ladite membrane étant traversée par un organe intermédiaire reliant l'organe moteur à l'organe à entraîner.
Le dessin ci-joint montre, à titre ;d'exem ple, quatre formes d'exécution .de l'invention. La fig. 1 est une coupe axiale d'une pre mière forme d'exécution; La fig. 2 est une coupe axiale ,d'une se conde forme d'exécution; La fig. 3 est une coupe axiale -d'une troi sième forme d'exécution; La fig. ibis est une coupe par 111-M de la fi-. 3;
La fig. d est une coupe axiale d'une qua trième forme -d'exécution. Dans la forme d'exécution montrée en fig. 1, un ,arbre coudé est constitué par deux tronçons :cylindriques distincts â et a2 dont les axes forment entre eux un angle a et qui sont reliés entre eux par une partie intermé diaire a3. Les axes des parties al et a2 se cou pent en un point A.
Sur la partie a\ de l'arbre .a, et tournant librement sur elle est montée une douille borgne b. Cette :douille, à son tour, est -en gagée sur la plus grande partie de sa longueur dans un arbre cylindrique c qu'il s':agit d'en traîner, de telle sorte que la douille peut tour ner. librement dans son logement dans l'ar bre c. Ce dernier est concentrique à la par tie al .de l'arbre coudé, .c'est-à-dire que son axe coïncide avec le prolongement de l'axe de la partie al de l'arbre coudé.
Cette partie al .de l'arbre est supportée par un palier d dans lequel elle. peut tourner librement, et ce palier d, à son tour, est centré et boulonné contre un bâti e formant la partie rigide -de l'enveloppe de la machine. L'arbre c .est pré cisément un des organes -de cette machine et c'est le bâti-enveloppe -e qui sert de support à cet arbre, grâce au palier e1, dans lequel l'arbre c peut tourner ou osciller librement.
Reliée, d'une part, :au bâti e et, d'autre part, à l'extrémité ouverte de la douille bor gne b, une membrane f constitue la ferme ture hermétique du bâti rigide e. Cette mein- bra-ne, telle qu'elle est représentée par la fig. 1, peut être exécutée soit en métal ou alliage de métaux, soit en caoutchouc, en cuir ou tout autre matière organique similaire.
Dans le premier cas, la liaison de la mem brane<I>f</I> au bâti e et à la douille<I>b</I> pourra être effectuée, par exemple au moyen de soudure ou brasure, dans le second cas, c'est une ma tière collante ou un joint plastique qui assu rera l'adhérence et l'obturation hermétique entre la membrane f, d'une part, et le bâti e et la douille b, d'autre part.
Le fonctionnement du dispositif d'entraî nement est le suivant: L'arbre coudé peut, effectuer soit un mou vement de rotation, soit un mouvement .d'os cillation autour de l'axe de son premier tron çon ai. Par suite de -ce mouvement, l'axe de la partie a .de l'arbre décrira comme généra trice un cône de révolution ayant pour sommet le point A. La douille b, en participant au mouvement du tronçon .a", entraîne l'arbre c dont le mouvement devient exactement pareil et synchrone au mouvement de la partie @ de l'arbre coudé.
En effet, il est facile de se rendre compte que les deux arbres, l'arbre c et le tronçon a'' de l'arbre étant concentriques, l'axe du logement de la. douille b dans l'arbre c décrit également un cône de révolution ayant pour sommet le point A. On voit donc que ce mouvement concorde en tout avec le mouvement du tronçon ci de l'arbre et de la douille b qui constituent précisément la liai son entre l'arbre coudé et l'arbre c. Il est évident que, de ce fait, la similitude et le synchronisme du mouvement .de l'arbre mo teur et de l'arbre mû apparaissent non seule ment possibles, mais obligatoires.
Quant à la. douille b, elle pourrait parti ciper au mouvement de l'ensemble ,des pièces de deux façons différentes; abandonnée à elle-même, elle suivrait le mouvement relatif entre elle et ces deux arbres. Dans ce cas, le mouvement de cette douille peut être dé signé par le nom de @,rotation louvoyante". Or, il est facile,de s'assurer que ce mouvement de la douille b est rendu impossible du fait qu'elle est en partie immobilisée par la mem brane f à laquelle elle se trouve reliée d'une façon permanente. Cette dernière, à son tour, est fixée contre le bâti immobile e.
Il en ré sulte un mouvement particulier de la douille b qu'on peut caractériser par la, désignation de mouvement louvoyant" et qui, cette fois ci, n'est plus accompagné d'une rotation au tour de son propre .axe. C'est là précisément le rôle de la, douille b. car elle permet, grâce à soli mouvement exempt de rotation, d'être reliée par l'intermédiaire d'une membrane dé- form@able, à un. bâti fixe et de constituer, de ce fait, avec le concours de ladite membrane, une fermeture hermétique de ce .dernier.
Dans la forme d'exécution montrée en fig. 2, il y a,, à la place d'une seule membrane flexible, deux membranes fi et f". Ce nombre (le deux n'est -d'ailleurs représenté qu'à titre d'indication, car il est évident que rien ne s'oppose à ce que le nombre .de membranes soit multiplié à. volonté pourvu que le centre de déformation -des membranes soit situé à proximité du point. d.'intersection des axes géométriques des organes moteur et entraîné avec l'axe géométrique de l'organe intermé - diaire, afin de réduire au minimum les dé formations des membranes.
Dans la, forme d'exécution de fig. 3, d représente un .arbre tournant, libre dans un ,palier b, ce dernier, centré sur un bâti e ser vant d'enveloppe à la, machine qu'il s'agit d'entraîner. Ce bâti supporte, à son tour, un arbre c qui est un -des organes d'une machine à laquelle le bâti e sert d'enveloppe. Cet ar bre c est disposé concentriquement à l'arbre a.
Un arbre intermédiaire comportant deux tronçons d'arbres cylindriques c4\", concentri ques, s'épanouit au milieu en une partie sphé rique as. C'est cette partie .ci? dite "rotule", qui est supportée par le bâti e, dans un loge ment approprié. Ce logement est établi de telle sorte que le centre A de la rotule a3 est situé exactement sur l'axe commun -des deux arbres al et c.
Chacun des deux arbres â et c est percé d'un trou cylindrique oblique, dont l'axe forme un angle .aigu a avec l'axe commun des deux arbres Ils sont disposés de telle sorte que les axes de ces perçages obliques tombent, l'un dans le prolongement de l'autre, ce qui est possible par suite de la concentricité des deux arbres ai et c et de l'égalité .des angles formés par les axes de ces perçages avec l'axe commun des :arbres al et c.
En outre, leur emplacement est tel que l'axe oblique des perçages coupe l'axe com mun des arbres ai et c exactement au centre A de la rotule d, -de telle sorte que les deux bouts a2 et â-' de l'arbre intermédiaire se trouvent engagés respectivement dans les perçages de l'arbre ai et,de l'arbre c, et l'axe longitudinal de l'arbre intermédiaire prend une position oblique formant un .angle a avec l'axe -des arbres al et c.
Sur la partie a' -de l'arbre intermédiaire est fixée une membrane f, pareille à celle dé crite ;au sujet de la fig. 1. Cette membrane constitue, -de ce fait, une fermeture hermé tique du bâti e. Lorsque l'arbre al, qui fait partie des organes générateurs .du mouvement se met à tourner ou .à osciller dans son pa lier b, autour de son axe, il entraîne avec lui le tronçon â -de l'arbre, dont l'axe décrit un cône de révolution ayant le point A comme sommet; le tronçon â ' .de ce même arbre, qui se meut d'une façon absolument identique, entraîne l'arbre c, en un mouvement iden tique et synchronique à celui de l'arbre d.
Du fait ,d'être relié, par l'intermédiaire de la membrane f au bâti e, l'arbre intermédiaire n'exécute qu'un mouvement louvoyant qui n'est pas accompagné de rotation autour de son axe, et ses extrémités â et a" tournent dans les forages respectifs des arbres d et c. Coin'-ne dans le dispositif illustré par la fig. 1., le bâti e, la membrane f et l'arbre oblique a2 a\' constituent ici, d'une façon parfaite et permanente, une enveloppe hermétiquement close.
Dans la forme d'exécution ide la fig. 4, le bouton ,d'un arbre à manivelle ai porte une -douille-borgne cl fixée à une membrane f fer mant hermétiquement la boîte e et s'enga geant dans le bouton -de manivelle de l'arbre c qu'il s'agit d'entraîner.
L'arbre â est porté par un palier<I>d,</I> ce dernier centré sur un bâti e qui, à son tour supporte l'arbre c. Ces ideux arbres al et c sont disposés -de telle sorte que l'axe de l'un vient .dans le prolongement -de l'axe de l'au tre; en outre, les excentricités de leurs mani velles sont égales.
Sur la :douille borgne J est fixée, d'une façon permanente, une membrane f, pareille à celle ,décrite précédemment; cette membrane étant pincée avec interposition -d'un joint g entre le palier d et le bâti e est, de ce fait, immobilisée.
Lorsque l'arbre a<B>'</B> se met à tourner ou à osciller dans son palier d, il est clair qu'il entraîne l'arbre c et lui imprime un mouve ment pareil et synchrone à son propre mou vement. La douille c' participe à ce mou vement, et, étant en partie immobilisée par la membrane f, elle n'effectue qu'un mouvement -de translation; autour (le l'axe commun des arbres a1 et c, sans tourner autour ide son propre axe, qui est celui des manivelles des arbres a' et c.
Il en résulte que, de la même façon que dans les -dispositifs décrits précé- demment, le bâti e, la membrane f et la douille-borgne c' forment un ensemble hermé tiquement clos, agissant aussi bien à l'arrêt due pendant la marche de la machine.
Dans toutes les formes d'exécution clé- crites, le problème de la transmission -de mou. veinent comporte l'emploi d'une ou de plu sieurs de cloisons ou membranes de forme appropriée, subissant certaines déformations périodiques, tout en assurant une fermeture absolument étanche à la partie rigide de l'en veloppe hermétique de la machine.
Cette cloison peut être en n'importe quelle matière, pourvu qu'elle se prête avec facilité aux déformations périodiques auxquelles elle est sujette, en raison -du mouvement particu lier :du dispositif assurant l'entraînement, et qu'en outre, elle forme un obstacle infran chissable au passage (le tout gaz ou liquide.
Le dispositif pourra comporter plusieurs membranes pareilles les unes aux autres ou vies membranes de forme et .de matière diffé rente, dans n'importe quelle combinaison.
La forme de ces membranes peut varier.
Device for the mechanical drive of a maehinc enclosed in a. hermetically sealed envelope. . The object of the present invention is a device for the mechanical drive of a machine enclosed in a hermetically sealed envelope, a machine to which it is desired to impart a rotational movement, a reciprocating movement, or any other movement, comprising at least one sealed and deformable membrane closing said envelope, said membrane being traversed by an intermediate member connecting the motor member to the member to be driven.
The accompanying drawing shows, by way of example, four embodiments of the invention. Fig. 1 is an axial section of a first embodiment; Fig. 2 is an axial section of a second embodiment; Fig. 3 is an axial section of a third embodiment; Fig. ibis is a cut through 111-M of the fi-. 3;
Fig. d is an axial section of a qua trième form of execution. In the embodiment shown in fig. 1, a bent shaft consists of two sections: distinct cylindrical â and a2 whose axes form between them an angle a and which are interconnected by an intermediate part a3. The axes of parts a1 and a2 intersect at a point A.
A blind bush b is mounted on part a \ of the shaft .a, rotating freely on it. This: bush, in turn, is engaged over the greater part of its length in a cylindrical shaft c that it is a matter of dragging it, so that the bush can turn. freely in its housing in the tree c. The latter is concentric with the part al .de the bent shaft, .c is to say that its axis coincides with the extension of the axis of the part al of the bent shaft.
This part al. Of the shaft is supported by a bearing d in which it. can rotate freely, and this bearing, in turn, is centered and bolted against a frame e forming the rigid part of the casing of the machine. The shaft c. Is precisely one of the components of this machine and it is the frame-envelope -e which serves as a support for this shaft, thanks to the bearing e1, in which the shaft c can rotate or oscillate freely.
Connected, on the one hand: to the frame e and, on the other hand, to the open end of the terminal sleeve b, a membrane f constitutes the hermetic seal of the rigid frame e. This minima, as shown in FIG. 1, can be executed either in metal or metal alloy, or in rubber, leather or any other similar organic material.
In the first case, the connection of the membrane <I> f </I> to the frame and to the sleeve <I> b </I> can be carried out, for example by means of soldering or brazing, in the second In this case, it is a sticky material or a plastic seal which will ensure adhesion and hermetic sealing between the membrane f, on the one hand, and the frame e and the sleeve b, on the other hand.
The operation of the drive device is as follows: The bent shaft can perform either a rotational movement or a movement .d'os cillation around the axis of its first section ai. As a result of -this movement, the axis of part a. Of the shaft will describe as a generator a cone of revolution having point A. The bush b, by participating in the movement of the section .a ", drives l shaft c, the movement of which becomes exactly the same and synchronous with the movement of part @ of the bent shaft.
Indeed, it is easy to realize that the two shafts, the shaft c and the section a '' of the shaft being concentric, the axis of the housing of the. bush b in the shaft c also describes a cone of revolution having the point A as its apex. It can therefore be seen that this movement agrees in everything with the movement of the section ci of the shaft and of the bush b which precisely constitute the connection between the bent shaft and the shaft c. It is evident that, therefore, the similarity and synchronism of the movement of the motor shaft and the driven shaft appear not only possible, but obligatory.
About the. socket b, it could take part in the movement of the whole, the parts in two different ways; left to herself, she would follow the relative movement between herself and these two trees. In this case, the movement of this sleeve can be denoted by the name of @, wandering rotation. ”Now, it is easy to ensure that this movement of the sleeve b is made impossible because it is in part immobilized by the membrane f to which it is permanently connected, which in turn is fixed against the immobile frame e.
This results in a particular movement of the bush b which can be characterized by the designation "wobbling movement" and which, this time, is no longer accompanied by a rotation around its own axis. This is precisely the role of the sleeve b. because it allows, thanks to a soli movement free of rotation, to be connected by means of a deformable membrane, to a fixed frame and to constitute, therefore, with the help of said membrane, a hermetic closure of this .dernier.
In the embodiment shown in fig. 2, there is ,, instead of a single flexible membrane, two membranes fi and f ". This number (the two is, moreover, only shown as an indication, because it is obvious that there is nothing to prevent the number of membranes from being multiplied at will, provided that the center of deformation of the membranes is located near the point. d. of intersection of the geometric axes of the motor components and driven with the axis geometry of the intermediate organ, in order to minimize membrane deformation.
In the embodiment of FIG. 3, d represents a rotating shaft, free in a, bearing b, the latter, centered on a frame e serving as an envelope to the machine that is to be driven. This frame supports, in turn, a shaft c which is one of the organs of a machine for which the frame e serves as an envelope. This tree c is arranged concentrically to the tree a.
An intermediate shaft comprising two sections of cylindrical shafts c4 \ ", concentric, opens out in the middle into a spherical part as. It is this part .ci? Called" ball joint ", which is supported by the frame, in an appropriate housing This housing is established such that the center A of the ball joint a3 is located exactly on the common axis of the two shafts a1 and c.
Each of the two shafts â and c is pierced with an oblique cylindrical hole, the axis of which forms an acute angle a with the common axis of the two shafts They are arranged so that the axes of these oblique holes fall, l 'one in the extension of the other, which is possible as a result of the concentricity of the two shafts ai and c and the equality of the angles formed by the axes of these bores with the common axis of: shafts al and vs.
In addition, their location is such that the oblique axis of the bores intersects the common axis of the shafts ai and c exactly at the center A of the ball joint d, - such that the two ends a2 and â- 'of the intermediate shaft are respectively engaged in the bores of the shaft ai and of the shaft c, and the longitudinal axis of the intermediate shaft takes an oblique position forming an angle a with the axis of the shafts a1 and vs.
On the part a '-of the intermediate shaft is fixed a membrane f, similar to that described; with regard to fig. 1. This membrane constitutes, therefore, a hermetic closure of the frame. When the shaft a1, which is part of the movement-generating organs begins to rotate or. To oscillate in its bearing b, around its axis, it carries with it the section â -of the shaft, whose axis describes a cone of revolution having point A as vertex; the section â '. of this same tree, which moves in an absolutely identical way, drives the tree c, in a movement identical and synchronous to that of the tree d.
Due to being connected, via the membrane f to the frame e, the intermediate shaft only executes a darting movement which is not accompanied by rotation around its axis, and its ends â and a "rotate in the respective boreholes of the shafts d and c. Coin'-ne in the device illustrated in fig. 1., the frame e, the membrane f and the oblique shaft a2 a \ 'here constitute a a perfect and permanent way, a hermetically sealed envelope.
In the embodiment of FIG. 4, the button, of a crank shaft ai carries a -cap socket key attached to a membrane f hermetically closing the box e and engaging in the crank button of the shaft c that it s 'is to train.
The shaft â is carried by a bearing <I> d, </I> the latter centered on a frame e which in turn supports the shaft c. These ideux trees a1 and c are arranged -so that the axis of one comes .in the extension of the axis of the other; moreover, the eccentricities of their cranks are equal.
On the: blind bush J is permanently fixed a membrane f, similar to that described above; this membrane being clamped with interposition -d'un seal g between the bearing d and the frame e is, therefore, immobilized.
When the shaft a <B> '</B> starts to turn or oscillate in its bearing d, it is clear that it is driving the shaft c and giving it a similar motion and synchronous with its own motion . The sleeve c 'participates in this movement, and, being partially immobilized by the membrane f, it only performs a translational movement; around (the common axis of shafts a1 and c, without turning around its own axis, which is that of the cranks of shafts a 'and c.
As a result, in the same way as in the devices described above, the frame, the diaphragm f and the blind sleeve c 'form a hermetically closed assembly, acting equally well in the shutdown due during the machine running.
In all of the key embodiments, the transmission problem is slack. veinent involves the use of one or more partitions or membranes of suitable shape, undergoing certain periodic deformations, while ensuring an absolutely tight closure to the rigid part of the hermetic casing of the machine.
This partition can be of any material, provided that it lends itself easily to the periodic deformations to which it is subject, owing to the particular movement: of the device ensuring the drive, and that, moreover, it forms an insurmountable obstacle in the way (all gas or liquid.
The device may include several membranes identical to each other or different membranes of different shape and material, in any combination.
The shape of these membranes can vary.