FR1464911A - Perfectionnements aux segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/10—Sealings for working fluids between radially and axially movable parts
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Perfectionnements aux segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs.
L'invention a trait aux moteurs rotatifs du type comportant un rotor à 2 N lobes à profil épicycloïdal tournant excentriquement dans un stator à profil conjugué à (2 N + 1) lobes.
Ce type de moteur possède (2 N + 1) chambres de travail à volume variable, délimitées par le contour intérieur du stator d'une part, et le contour extérieur du rotor, d'autre part.
L'étanchéité entre deux chambres de travail adjacentes est assurée par des 'barrettes ou segments radiaux, logés dans des rainures creusées dans le stator suivant les lignes de raccordement de deux lobes contigus, et qui s'appuient élastiquement sur le profil épi cycloïdal .du rotor le long d'une génératrice.
Théoriquement si tous les éléments du moteur étaient géométriquement parfaits et qu'aucune déformation ni usure ne se produisait en service, les segments radiaux demeureraient immobiles.
Dans la réalité il n'en est évidemment pas ainsi et les segments sont animés d'un mouvement de va-et-vient dans leur rainure.
Dans ce mouvement, les segments sont amenés à frotter contre les parois des rainures de guidage, sous l'influence de forces latérales résultant, d'une part, du frottement du rotor sur l'extrémité des segments et, d'autre part, des différences dans la pression des gaz agissant sur leurs faces latérales.
Ces forces latérales atteignent des valeurs non négli-
segments dans les rainures, ce qui compromet leur efficacité.
La présente invention se propose de remédier à .cet inconvénient. A cet effet chaque segment est réalisé en deux éléments; un élément d'étanchéité qui est en, contact avec le rotor et un élément d'appui qui transmet au précédent l'effort élastique de rappel.
Ainsi les deux fonctions .de frottement sur le rotor et de rappel élastique sont dissociées et ne peuvent plus se contrarier l'une l'autre.
L'élément d'appui .peut être réalisé à la manière habituelle, sous forme d'une barrette de section rectangulaire, plus haute que large, guidée par ses faces latérales dans une rainure relativement profonde. Cet élément, repoussé par des ressorts, assure la fonction de rappel élastique.
L'élément assurant l'étanchéité par contact avec le rotor est, au contraire, réalisé sous forme d'un segment plus large que haut, dont le profil transversal comporte une partie dorsale plane recevant l'appui de la barrette de rappel élastique, une partie centrale arrondie (dont le rayon de courbure est égal à celui de l'arrondi qui a été pris en considération lors du tracé du rotor), deux chanfreins latéraux destinés à dégager le passage ,du rotor lorsque celuici est incliné au maximum par rapport au segment, et enfin deux parties latérales arrondies qui permettent le contact sans risque de coincement avec les faces latérales planes de la rainure.
Conformément à une technique connue, l'élément d'appui comme l'élément d'étanchéité sont subdivisés en tronçons placés bout à bout.
L'élément d'appui peut être également réalisé sous forme de pistons cylindriques.
Les autres particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une coupe transversale schématique d'un moteur rotatif comportant un rotor à quatre lobes et un stator à cinq lobes ; La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un segment conforme à l'invention; La figure 3 est une vue en coupe de profil suivant II-II de la figure 2 de ce même segment ; La figure 4 est une variante de la figure 2 dans laquelle l'élément d'appui est constitué de pistons cylindriques; La figure 5 est une section suivant IV-IV de la figure 4. La figure 1 montre un exemple d'un moteur du type auquel s'applique l'invention, ayant ,dans le cas considéré un stator 1 à cinq lobes et un rotor 2 à quatre lobes.Le stator porte des segments 3, schématiquement indiqués, 'dans les rainures creusées à la jonction des deux lobes contigus.. La figure 2 montre de façon plus détaillée et à échelle agrandie, en coupe transversale, la constitution d'un segment conforme à l'invention .disposé dans une rainure creusée entre deux lobes dont les amorces sont indiquées en 4 et 4'.
Chaque rainure comporte une partie large 5 débouchant sur la surface intérieure du stator, et une partie plus étroite 6 débouchant au fond de la première.
ment.
Comme le montre bien la figure 2 la section de l'élément d'étanchéité 7 est inscrite dans un .cercle de diamètre d légèrement inférieur à la largeur L de la rainure 5, de sorte que quelle que soit la position de l'élément 7 -dans la rainure, celui-ci ne
La partie de l'élément en contact avec le rotor est un arc de cercle ayant un. rayon égal à celui de l'arrondi qui a été pris en considération lors du tracé du rotor, De part et d'autre de cet arc de cercle le profil est dégagé suivant un plan incliné de l'angle - alpha
,étant légèrement inférieur à l'angle que fait le flancdu rotor avec ce même plan médian lorsque ledit rotor occupe les positions extrêmes figurées en trait mixte sur la figure 2 (correspondant aux positions du rotor représenté en A et B, fig.1)D'autre part la hauteur H de l'élément est telle ,qu'il subsiste au fond de la rainure 5 un jeu théori'que 1 ...
A titre indicatif pour un diamètre d de 12
j de 0,5 mm.
L'élément d'appui 8 affecte la forme d'une barrette de section rectangulaire plus haute que large, il coulisse avec un très faible jeu dans la partie étroite 6 de la rainure et 'transmet à l'élément 7 l'effort des ressorts de rappel 10, qui s'exerce par l'intermédiaire de plots 10'.
La largeur de l'élément d'appui peut être plus ou moins importante suivant que l'on peut freiner plus ou moins la 'rotation de l'élément d'étanchéité.
Sa surface frontale 11 peut être plane ou incurvée.
Suivant une technique connue l'élément d'appui, comme l'élément d'étanchéité sont subdivisés en tronçons de longueur convenable dans le sens de la longueur de la rainure, comme le montre la figure 2 et afin que la pression -des gaz puisse s'établir
tre de l'axe de la rainure, chacun des tronçons de l'élément 8 comporte à ses extrémités des chan-
L'élément 8 reste toujours en appui sur l'élément 7 et sa surface frontale Il sert de guide audit élément lorsque celui-ci se déplace transversalement pour passer d'un :côté à l'autre de la rainure 5 sous l'effet de la pression qui s'établit alternativement à sa droite et à sa .gauche.
L'élément 8 au lieu d'être constitué ainsi qu'il a été dit précédemment, peut être réalisé comme le montrent les figures 4 et 5 sous forme de pistons cylindriques séparés 12, coulissant avec un très faible jeu dans des trous 13. Les pistons 12 comportent des chanfreins 14 de façon à permettre à la pression des gaz de s'exercer sur leur face postérieure 15.
Le fonctionnement des segments d'étanchéité objet de l'invention est le suivant. Lorsque par exem-
rieure à celle régnant .à sa droite, l'élément 7 est poussé vers la droite (position représentée à la fig.
2) et l'étanchéité de la chambre de .travail située à gauche par rapport à celle située à droite est assurée par le .contact de l'élément 7, d'une part avec le .rotor, d'autre part avec le flanc droit de la rainure 5.
Lorsque la pression des gaz devient prépondérante à la droite du segment, l'élément 7 glisse transversalement .de la droite vers la .gauche, sa face arrière étant guidée au cours de ce déplacement par la face frontale 11 de l'élément de rappel 8.
L'invention a trait aux moteurs rotatifs du type comportant un rotor à 2 N lobes à profil épicycloïdal tournant excentriquement dans un stator à profil conjugué à (2 N + 1) lobes.
Ce type de moteur possède (2 N + 1) chambres de travail à volume variable, délimitées par le contour intérieur du stator d'une part, et le contour extérieur du rotor, d'autre part.
L'étanchéité entre deux chambres de travail adjacentes est assurée par des 'barrettes ou segments radiaux, logés dans des rainures creusées dans le stator suivant les lignes de raccordement de deux lobes contigus, et qui s'appuient élastiquement sur le profil épi cycloïdal .du rotor le long d'une génératrice.
Théoriquement si tous les éléments du moteur étaient géométriquement parfaits et qu'aucune déformation ni usure ne se produisait en service, les segments radiaux demeureraient immobiles.
Dans la réalité il n'en est évidemment pas ainsi et les segments sont animés d'un mouvement de va-et-vient dans leur rainure.
Dans ce mouvement, les segments sont amenés à frotter contre les parois des rainures de guidage, sous l'influence de forces latérales résultant, d'une part, du frottement du rotor sur l'extrémité des segments et, d'autre part, des différences dans la pression des gaz agissant sur leurs faces latérales.
Ces forces latérales atteignent des valeurs non négli-
segments dans les rainures, ce qui compromet leur efficacité.
La présente invention se propose de remédier à .cet inconvénient. A cet effet chaque segment est réalisé en deux éléments; un élément d'étanchéité qui est en, contact avec le rotor et un élément d'appui qui transmet au précédent l'effort élastique de rappel.
Ainsi les deux fonctions .de frottement sur le rotor et de rappel élastique sont dissociées et ne peuvent plus se contrarier l'une l'autre.
L'élément d'appui .peut être réalisé à la manière habituelle, sous forme d'une barrette de section rectangulaire, plus haute que large, guidée par ses faces latérales dans une rainure relativement profonde. Cet élément, repoussé par des ressorts, assure la fonction de rappel élastique.
L'élément assurant l'étanchéité par contact avec le rotor est, au contraire, réalisé sous forme d'un segment plus large que haut, dont le profil transversal comporte une partie dorsale plane recevant l'appui de la barrette de rappel élastique, une partie centrale arrondie (dont le rayon de courbure est égal à celui de l'arrondi qui a été pris en considération lors du tracé du rotor), deux chanfreins latéraux destinés à dégager le passage ,du rotor lorsque celuici est incliné au maximum par rapport au segment, et enfin deux parties latérales arrondies qui permettent le contact sans risque de coincement avec les faces latérales planes de la rainure.
Conformément à une technique connue, l'élément d'appui comme l'élément d'étanchéité sont subdivisés en tronçons placés bout à bout.
L'élément d'appui peut être également réalisé sous forme de pistons cylindriques.
Les autres particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une coupe transversale schématique d'un moteur rotatif comportant un rotor à quatre lobes et un stator à cinq lobes ; La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un segment conforme à l'invention; La figure 3 est une vue en coupe de profil suivant II-II de la figure 2 de ce même segment ; La figure 4 est une variante de la figure 2 dans laquelle l'élément d'appui est constitué de pistons cylindriques; La figure 5 est une section suivant IV-IV de la figure 4. La figure 1 montre un exemple d'un moteur du type auquel s'applique l'invention, ayant ,dans le cas considéré un stator 1 à cinq lobes et un rotor 2 à quatre lobes.Le stator porte des segments 3, schématiquement indiqués, 'dans les rainures creusées à la jonction des deux lobes contigus.. La figure 2 montre de façon plus détaillée et à échelle agrandie, en coupe transversale, la constitution d'un segment conforme à l'invention .disposé dans une rainure creusée entre deux lobes dont les amorces sont indiquées en 4 et 4'.
Chaque rainure comporte une partie large 5 débouchant sur la surface intérieure du stator, et une partie plus étroite 6 débouchant au fond de la première.
ment.
Comme le montre bien la figure 2 la section de l'élément d'étanchéité 7 est inscrite dans un .cercle de diamètre d légèrement inférieur à la largeur L de la rainure 5, de sorte que quelle que soit la position de l'élément 7 -dans la rainure, celui-ci ne
La partie de l'élément en contact avec le rotor est un arc de cercle ayant un. rayon égal à celui de l'arrondi qui a été pris en considération lors du tracé du rotor, De part et d'autre de cet arc de cercle le profil est dégagé suivant un plan incliné de l'angle - alpha
,étant légèrement inférieur à l'angle que fait le flancdu rotor avec ce même plan médian lorsque ledit rotor occupe les positions extrêmes figurées en trait mixte sur la figure 2 (correspondant aux positions du rotor représenté en A et B, fig.1)D'autre part la hauteur H de l'élément est telle ,qu'il subsiste au fond de la rainure 5 un jeu théori'que 1 ...
A titre indicatif pour un diamètre d de 12
j de 0,5 mm.
L'élément d'appui 8 affecte la forme d'une barrette de section rectangulaire plus haute que large, il coulisse avec un très faible jeu dans la partie étroite 6 de la rainure et 'transmet à l'élément 7 l'effort des ressorts de rappel 10, qui s'exerce par l'intermédiaire de plots 10'.
La largeur de l'élément d'appui peut être plus ou moins importante suivant que l'on peut freiner plus ou moins la 'rotation de l'élément d'étanchéité.
Sa surface frontale 11 peut être plane ou incurvée.
Suivant une technique connue l'élément d'appui, comme l'élément d'étanchéité sont subdivisés en tronçons de longueur convenable dans le sens de la longueur de la rainure, comme le montre la figure 2 et afin que la pression -des gaz puisse s'établir
tre de l'axe de la rainure, chacun des tronçons de l'élément 8 comporte à ses extrémités des chan-
L'élément 8 reste toujours en appui sur l'élément 7 et sa surface frontale Il sert de guide audit élément lorsque celui-ci se déplace transversalement pour passer d'un :côté à l'autre de la rainure 5 sous l'effet de la pression qui s'établit alternativement à sa droite et à sa .gauche.
L'élément 8 au lieu d'être constitué ainsi qu'il a été dit précédemment, peut être réalisé comme le montrent les figures 4 et 5 sous forme de pistons cylindriques séparés 12, coulissant avec un très faible jeu dans des trous 13. Les pistons 12 comportent des chanfreins 14 de façon à permettre à la pression des gaz de s'exercer sur leur face postérieure 15.
Le fonctionnement des segments d'étanchéité objet de l'invention est le suivant. Lorsque par exem-
rieure à celle régnant .à sa droite, l'élément 7 est poussé vers la droite (position représentée à la fig.
2) et l'étanchéité de la chambre de .travail située à gauche par rapport à celle située à droite est assurée par le .contact de l'élément 7, d'une part avec le .rotor, d'autre part avec le flanc droit de la rainure 5.
Lorsque la pression des gaz devient prépondérante à la droite du segment, l'élément 7 glisse transversalement .de la droite vers la .gauche, sa face arrière étant guidée au cours de ce déplacement par la face frontale 11 de l'élément de rappel 8.
Claims (4)
1. Segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs du type comportant un rotor à 2 N lobes à profil épicycloïdal tournant excentriquement dans un stator à profil conjugué à (2 N + 1) lobes, segments logés dans des rainures creusées dans le stator suivant les lignes de raccordement de deux lobes contigus et qui s'appuient élastiquement sur le profil .épicycloïdal du .rotor, le long d'une génératrice, caractérisés en ce que chaque segment est constitué de .deux éléments distincts, d'une part un élément d'étanchéité qui est en contact avec le rotor, dont la section transversale est plus large que haute et qui une forme telle que, quelle que soit sa position dans la rainure, sa largeur reste toujours inférieure à la largeur .de ladite rainure, et, d'autre part, un élément d'appui qui transmet au précédent un effort élastique de rappel.
2. Segment d'étanchéité selon 1[deg] dans lequel 1 élément d'étanchéité est disposé dans une partie large de la rainure et l'élément d'appui dans une partie plus étroite, l'élément d'étanchéité ayant une section inscrite dans un cercle dont le diamètre est légèrement inférieur à la grande largeur de la rainure, la partie de cet. élément en contact avec le rotor étant en forme d'arc de cercle, des chanfreins étant prévus de part et d'autre de cet arc de cercle suivant un plan incliné de façon que ledit élément d'étanchéité ne puisse interférer avec le rotor lorsque celui-ci est incliné au maximum par rapport à lui.
3. Segment d'étanchéité selon 1[deg] dans lequel l'élément d'appui est réalisé sous forme d'une barrette rectangulaire, plus haute que large guidée par ses faces latérales dans une rainure relativement profonde.
4. Segment d'étanchéité selon 1[deg] dans lequel l'élément d'appui est réalisé sous forme de pistons cylindriques.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR40009A FR1464911A (fr) | 1965-11-26 | 1965-11-26 | Perfectionnements aux segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR40009A FR1464911A (fr) | 1965-11-26 | 1965-11-26 | Perfectionnements aux segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR1464911A true FR1464911A (fr) | 1967-01-06 |
Family
ID=1582705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR40009A Expired FR1464911A (fr) | 1965-11-26 | 1965-11-26 | Perfectionnements aux segments d'étanchéité radiaux pour moteurs rotatifs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR1464911A (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0469415A2 (fr) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | John Deere Technologies International Inc. | Dispositif de barre d'étanchéité pour machine à piston rotatif |
-
1965
- 1965-11-26 FR FR40009A patent/FR1464911A/fr not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0469415A2 (fr) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | John Deere Technologies International Inc. | Dispositif de barre d'étanchéité pour machine à piston rotatif |
| EP0469415A3 (en) * | 1990-07-31 | 1992-05-27 | John Deere Technologies International Inc. | Sealing strip arrangement for a rotary piston engine |
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