WO1985003736A1 - Palette rotary machine - Google Patents

Palette rotary machine Download PDF

Info

Publication number
WO1985003736A1
WO1985003736A1 PCT/BE1985/000002 BE8500002W WO8503736A1 WO 1985003736 A1 WO1985003736 A1 WO 1985003736A1 BE 8500002 W BE8500002 W BE 8500002W WO 8503736 A1 WO8503736 A1 WO 8503736A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pallet
machine according
rotary vane
sealing element
piston
Prior art date
Application number
PCT/BE1985/000002
Other languages
French (fr)
Inventor
Jean-Marie Hublet
Original Assignee
Hublet Jean Marie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hublet Jean Marie filed Critical Hublet Jean Marie
Publication of WO1985003736A1 publication Critical patent/WO1985003736A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C19/00Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
    • F01C19/08Axially-movable sealings for working fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • F01C21/0881Construction of vanes or vane holders the vanes consisting of two or more parts

Definitions

  • - Figure 8 shows another embodiment of said transverse sealing element
  • - Figure 9 shows an advantageous embodiment of a pallet with its longitudinal, lateral and facial sealing elements
  • cooling means such as water or oil circuits or fins, neither the lubrication circuits, nor the circuits of air or pressurized fluid have not been represented.
  • the longitudinal seal is applied against the friction surface by a force such as that resulting from a spring pressing between the piston and the pallet, or fluid pressure.
  • Another means may advantageously consist of hydraulic or pneumatic pous ⁇ evenings supplied by a pressure under pressure from an external or internal source, that is to say the compressed fluid itself, for example.
  • lateral seal preventing leaks between the pallets and the flanges of the rotary machine.
  • the side seal is formed by a U-shaped profile 30 placed on the end edge of the pallet and also forms the extension of the groove 23 receiving the longitudinal seal 22 while being kept in permanent contact with the internal face of the flange by a means known per se such as a spring or by hydraulic or pneumatic pressure coming from inside the cylinder and acting through lights located behind said transverse joint.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

Palette rotary machine comprising a cylinder (3) wherein a piston (5) is housed, said cylinder being stopped by two plates provided with bearings of the piston (5), intake and discharge openings (6, 8) for the fluid, characterized in that it comprises at least longitudinal seals (22) applied against the friction surface thereof under the effect of a force, lateral seals between each side of the palettes and the plates, and tranversal seals (25) arranged into grooves (28) provided in the piston and joining two grooves of the palettes (20).

Description

MACHINE ROTATIVE A PALETTES. La présente invention est relative à une machi¬ ne rotative à palettes (machine à capsulisme) comportant au moins une palette rétractable ou au moins deux cham- bres à volume variable au cours d'un cycle de rotation, pouvant fonctionner en machine réceptrice (pompe, cojn- presseur, dépresseur, ...etc) ou en machine génératrice (moteur à vapeur, moteur à combustion interne, ...etc). ROTARY PALLET MACHINE. The present invention relates to a rotary vane machine (capsulism machine) comprising at least one retractable pallet or at least two chambers with variable volume during a rotation cycle, capable of operating as a receiving machine (pump , compressor, depressor, ... etc) or in a generating machine (steam engine, internal combustion engine, ... etc).
On connaît divers types de machines rotatives à capsulisme présentant des formes géométriques de cylindre et des positions relatives du piston rotatif par rapport au cylindre les plus diverses.Various types of rotary machines with capsulism are known, presenting geometric cylinder shapes and relative positions of the rotary piston with respect to the most diverse cylinder.
Le rendement de ces machines est fortement in¬ fluencé par leur conception particulière et l'usage géné- ralisé de lubrifiants pour réduire leurs pertes d'étan- chéité entre chambres.The performance of these machines is strongly influenced by their particular design and the widespread use of lubricants to reduce their losses in sealing between chambers.
En particulier, l'étanchéité latérale, c'est-à- dire entre chaque extrémité de palette et le flasque en regard est fortement affectée d'une part,par l'usure des- dites extrémités des palettes, par leur frottement contre le flasque et d'autre part par la tolérance nécessaire entre l'extrémité du corps du piston et les flasques. Cette déficience d'étanchéité transversale a pour effet de permettre à toutes les chambres d'interférer intempes- tive ent entre elles , ce qui a pour effet de réduire drastique ent le rendement de la machine.In particular, the lateral tightness, that is to say between each end of the pallet and the flange facing it, is strongly affected on the one hand, by the wear of the said ends of the pallets, by their friction against the flange and secondly by the necessary tolerance between the end of the piston body and the flanges. This transverse sealing deficiency has the effect of allowing all the chambers to inadvertently interfere with one another, which has the effect of drastically reducing the efficiency of the machine.
De plus, dans le cas de compresseurs secs, sans lubri ication, l'usure des surfaces de frottement est en¬ core accrue et il est impossible jusqu'à présent de four- nir un compresseur sec fonctionnant avec un rendement sa¬ tisfaisant et pendant un temps prolongé.In addition, in the case of dry compressors, without lubrication, the wear of the friction surfaces is further increased and it is impossible until now to supply a dry compressor operating with a satisfactory performance and during an extended time.
Le but de la présente invention vise par consé¬ quent à fournir une machine rotative à palettes ayant un rendement sensiblement amélioré par rapport aux machines capsulisme existantes grâce à une conception particu¬ lière de l'étanchéité d'une telle machine et des moyens devant l'assurer de manière efficace.The object of the present invention is therefore to provide a rotary vane machine having a substantially improved yield compared to existing capsulism machines thanks to a particular conception of the sealing of such a machine and of the means in front of it. '' ensure effectively.
Selon un autre aspect de la présente invention, celle-ci vise également à fournir une machine à capsulis¬ me pouvant fonctionner en tant que compresseur sec avec un rendement énergétique notablement accru. * According to another aspect of the present invention, it also aims to provide a capsulis¬ me machine that can operate as a dry compressor with a significantly increased energy efficiency. *
Le but de la présente invention est atteint par une machine rotative à palettes comportant au moins un cylindre creux dans lequel est logé un piston, cylindre pourvu d'ouvertures d'admission et d'évacuation de fluide et obturé de chaque côté par un flasque comportant les paliers du piston, ainsi qu'au moins une palette partiel- le ent rétractable, soit dans le piston, soit dans le cy¬ lindre, et au moins deux chambres à volume variable au cours d'un cycle, ladite machine pouvant fonctionner en machine réceptrice ou en machine génératrice, caractéri¬ sée en ce qu'elle comporte : - des éléments d'étanchéité longitudinale logés sur l'ex¬ trémité longitudinale de chaque palette, qui sont en frottement avec la surface de contact, lesdits éléments étant appliqués contre leur surface de frottement sous l'effet d'une force ; - des éléments d'étanchéité latérale disposés à chaque extrémité latérale des palettes entre lesdites palettes et les flasques ; et - des éléments d'étanchéité transversale assurant l'étan¬ chéité entre le piston, deux palettes successives et les lasques .The object of the present invention is achieved by a rotary vane machine comprising at least one hollow cylinder in which is housed a piston, a cylinder provided with fluid intake and discharge openings and closed on each side by a flange comprising the bearings of the piston, as well as at least one partial pallet, the retractable ent, either in the piston or in the cylinder, and at least two chambers with variable volume during a cycle, said machine being able to operate in receiving machine or generating machine, characterized in that it comprises: - longitudinal sealing elements housed on the longitudinal end of each pallet, which are in friction with the contact surface, said elements being applied against their friction surface under the effect of a force; - lateral sealing elements arranged at each lateral end of the pallets between said pallets and the flanges; and - transverse sealing elements ensuring the etan¬ cheity between the piston, two successive pallets and the lasques.
Solon une variante particulièrement préférée de la présente invention, la machine rotative à palettes dé¬ crite ci-dessus comporte également des éléments d'étan¬ chéité faciale qui agissent entre les faces des palettes et les faces intérieures des encoches dans lesquelles elles coulissent et qui sont essentiellement de même lon¬ gueur que lesdites palettes.According to a particularly preferred variant of the present invention, the rotary vane machine described above also includes elements for facial sealing which act between the faces of the pallets and the internal faces of the notches in which they slide and which are essentially the same length as said pallets.
Cet élément d'étanchéité faciale est destiné à éviter toute fuite de fluide d'une chambre à l'autre au travers de l'encoche ouvrée soit dans le piston, soit dans le cylindre, entre la palette et les parois de l'en¬ coche dans laquelle elle coulisse. Cet élément d'étan¬ chéité peut être libre ou commandé par une pression de ressort ou une pression de fluide venant de l'intérieur ou de l'extérieur de la machine.This facial sealing element is intended to prevent any leakage of fluid from one chamber to the other through the notch made either in the piston or in the cylinder, between the pallet and the walls of the en¬ check mark in which it slides. This sealing element can be free or controlled by a pressure of spring or fluid pressure from inside or outside the machine.
On constate donc que l'étanchéité est particu¬ lièrement bien réalisée en disposant des éléments d'étan- chéité autour des palettes et entre le piston et les flasques.It can therefore be seen that the seal is particularly well achieved by having sealing elements around the pallets and between the piston and the flanges.
Le fait de se trouver en présence de chambres à volume variable substantiellement é tanches augmente nota¬ blement le rendement des machines rotatives à palettes. Selon une forme d'exécution particulièrement avantageuse, l'élément d'étanchéité longitudinale consis¬ te en un joint linéaire de longueur substantiellement égale à la longueur interne du cylindre, logé dans l' épaisseur de la palette, vis-à-vis de la surface de frot- tement, de manière à pouvoir osciller librement autour de son axe longitudinal. Ce joint est avantageusement ap¬ pliqué contre la surface de frottement par une force qui, en plus de la force centrifuge peut consister en une ac¬ tion d'un ressort ou d'une pression de fluide, soit le fluide comprimé soit un fluide sous pression provenant d'une source extérieure.Being in the presence of substantially sealed variable volume chambers notably increases the efficiency of rotary vane machines. According to a particularly advantageous embodiment, the longitudinal sealing element consists of a linear joint of length substantially equal to the internal length of the cylinder, housed in the thickness of the pallet, opposite the friction surface, so that it can oscillate freely around its longitudinal axis. This seal is advantageously ap¬ applied against the friction surface by a force which, in addition to the centrifugal force may consist of an ac¬ tion of a spring or a fluid pressure, either the compressed fluid or a fluid under pressure from an external source.
Avantageusement, l'étanchéité entre l'élément d'étanchéité longitudinale et les flasques de la machine peut être assurée par une application parfaite de celui- ci sur les flasques grâce à une pression pouvant être ob¬ tenue par une élongation dudit élément d'étanchéité lon¬ gitudinale. Cette possibilité d'extension de la longueur dudit élément d'étanchéité longitudinale peut avantageu¬ sement être réalisée par sa conception mécanique particu- lière ou par une force résultant d'une pression de res¬ sort ou de fluide.Advantageously, the seal between the longitudinal sealing element and the flanges of the machine can be ensured by a perfect application of the latter on the flanges thanks to a pressure that can be obtained by elongation of said sealing element. longitudinal. This possibility of extending the length of said longitudinal sealing element can advantageously be achieved by its particular mechanical design or by a force resulting from a spring or fluid pressure.
L'élément d'étanchéité latérale consiste avan¬ tageusement en un joint adéquat en forme de U s 'emboîtant sur les extrémités des palettes. L'emboîtement est tel que l'élément d'étanchéité latérale s'adapte à l'élément d'étanchéité longitudinale et que toute fuite de fluide entre les deux soit rendue impossible. De même, sa forme est étudiée de manière à assurer une étanchéité substan- tiellement complète entre la palette et l'élément d'étan¬ chéité longitudinale malgré la mobilité de celui-ci.The lateral sealing element advantageously consists of a suitable U-shaped seal which fits onto the ends of the pallets. The fitting is such that the lateral sealing element adapts to the longitudinal sealing element and that any leakage of fluid between the two is made impossible. Likewise, its shape is studied so as to ensure a substantial seal. partially complete between the pallet and the longitudinal sealing element despite the mobility of the latter.
Avantageusement, l'élément d'étanchéité transversal consiste en un joint de formé adéquate logé dans un evidement pratiquédans la f ce transversale du piston et qui empêche les fuites de fluide entre le piston, les flasques et les palettes.Advantageously, the transverse sealing element consists of a seal of suitable shape housed in a recess made in the transverse f f of the piston and which prevents leakage of fluid between the piston, the flanges and the vanes.
Pour parfaire l'étanchéité des chambres à volume variable, des éléments d'étanchéité faciale sont logés dans des rainures situées dans les faces des palettes ou dans les parois des encoches de celles-ci.To perfect the sealing of the variable volume chambers, facial sealing elements are housed in grooves located in the faces of the pallets or in the walls of the notches thereof.
De cette manière, le contenu de chaque chambre à volume variable est parfaitement confiné du fait de 1* étanchéité absolue par rapport aux chambres voisines et à toute autre partie de la machine. D'autres avantages et variantes de la présente invention seront donnés dans la description qui suit d' une forme d'exécution particulièrement avantageuse. Il faut noter que celle-ci est donnée à titre d'exemple non limitatif. La description s'appuie sur les figures anne¬ xées dans lesquelles :In this way, the content of each variable volume chamber is perfectly confined due to the absolute tightness compared to the neighboring chambers and to any other part of the machine. Other advantages and variants of the present invention will be given in the following description of a particularly advantageous embodiment. It should be noted that this is given by way of nonlimiting example. The description is based on the appended figures in which:
- la figure 1 est une vue en coupe schématique du cylin¬ dre et du piston d'une machine rotative à palettes;- Figure 1 is a schematic sectional view of the cylin¬ dre and the piston of a rotary vane machine;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1;- Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1;
- les figures 3 et 4 sont des vues en détail de l'élément d'étanchéité longitudinale ;- Figures 3 and 4 are detailed views of the longitudinal sealing element;
- la figure 5 est une vue en détail à échelle agrandie d' un élément d'étanchéité latérale ; - la figure 6 est une vue en détail de l'extrémité d'une palette;- Figure 5 is a detailed view on an enlarged scale of a lateral sealing element; - Figure 6 is a detailed view of the end of a pallet;
- la figure 7 représente un élément d'étanchéité transversale;- Figure 7 shows a transverse sealing element;
- la figure 8 représente une autre forme d'exécution dudit élément d'étanchéité transversale; - la figure 9 représente une réalisation avantageuse d'une palette dotée de ses éléments d'étanchéité longitudinale, latérale et faciale; et- Figure 8 shows another embodiment of said transverse sealing element; - Figure 9 shows an advantageous embodiment of a pallet with its longitudinal, lateral and facial sealing elements; and
- la figure 10 représente une coupe du piston et d'une palette faisant apparaître une forme de positionnement des éléments d'étanchéité longitudinale et faciale. La machine rotative 1 à palettes comporte un cylindre creux 3 et un piston 5 non coaxes. Selon la fi- gure 2, le cylindre est un cylindre de révolution d'axe 2 (fig. 1) ; on peut cependant également prévoir une forme trocho'ide, hypotrocho'ide , ...etc. Toujours selon l'exem¬ ple représenté, le piston est un cylindre de révolution d'axe 4 et présente un diamètre sensiblement inférieur à celui du cylindre. On peut cependant prévoir toute autre forme adéquate. Dans le cas traité, le cylindre est fixe et joue le rôle de stator tandis que le piston joue le rôle de rotor muni d'une prise de force 7. Dans une autre forme d'exécution, le piston peut être fixe et le cylindre mobile, la prise de force se trouvant alors montée sur le cylindre 3.- Figure 10 shows a section of the piston and a palette showing a form of positioning of the longitudinal and facial sealing elements. The rotary machine 1 with paddles comprises a hollow cylinder 3 and a piston 5 which are not coaxial. According to FIG. 2, the cylinder is a cylinder of revolution of axis 2 (fig. 1); one can however also provide a trocho'ide, hypotrocho'ide form, ... etc. Still according to the example shown, the piston is a cylinder of axis 4 revolution and has a diameter substantially smaller than that of the cylinder. However, any other suitable form can be provided. In the case treated, the cylinder is fixed and plays the role of stator while the piston plays the role of rotor provided with a PTO 7. In another embodiment, the piston can be fixed and the cylinder movable , the PTO then being mounted on the cylinder 3.
L'admission et l'échappement s'opèrent par les ouvertures 6 et 8 (Fig.2).The intake and exhaust operate through openings 6 and 8 (Fig. 2).
Le cylindre est obturé par deux flasques 9, 11 pourvus, respectivement, de paliers 13 et 15. L'un des flasques au moins 11 comporte à l'endroit du palier 15 une ouverture permettant le passage du tourillon 7 du piston servant de prise de force.The cylinder is closed by two flanges 9, 11 provided, respectively, with bearings 13 and 15. At least one of the flanges 11 has, at the location of the bearing 15, an opening allowing the passage of the pin 7 of the piston serving as a grip. strength.
Pour des raisons de clarté, on n'a pas repré¬ senté les moyens de refroidissement tel que circuits d' eau ou d'huile ou ailettes, ni les circuits de graissage, ni les circuits d'air ou fluide sous pression.For reasons of clarity, the cooling means such as water or oil circuits or fins, neither the lubrication circuits, nor the circuits of air or pressurized fluid have not been represented.
Chaque chambre est délimitée (figure 2) par le cylindre, les flasques, le piston et deux palettes planes successives 20 d'une épaisseur adéquate coulissant dans des rainures longitudinales 21 pratiquées dans le piston suivant des plans passant de préférence mais pas néces¬ sairement, par l'axe de rotation du piston 5.Each chamber is delimited (FIG. 2) by the cylinder, the flanges, the piston and two successive flat pallets 20 of an adequate thickness sliding in longitudinal grooves 21 formed in the piston according to planes preferably passing but not necessarily, by the axis of rotation of the piston 5.
Les palettes sont munies à l'extrémité en con¬ tact avec la surface de frottement qui, dans ce cas, est la surface intérieure du cylindre creux d'un joint longi- tudinal 22 l'élément d'étanchéité longitudinale logé dans une gorge 23 pratiquée dans l'e'paisseur de la palette. Le joint longitudinal 22 présente une longueur substantiel¬ lement égale à la longueur interne du cylindre et est libre de pivoter autour de son propre axe longitudinal dans ladite gorge 23. De préférence, ledit joint est pourvu, sur sa longueur, d'un méplat 24 destiné à s'ap¬ pliquer de manière avantageuse sur la face interne du cy- lindre.The pallets are provided at the end in contact with the friction surface which, in this case, is the interior surface of the hollow cylinder of a longitudinal seal 22 the longitudinal sealing element housed in a groove 23 practiced in the thickness of the pallet. The longitudinal joint 22 has a length substantially equal to the internal length of the cylinder and is free to pivot about its own longitudinal axis in said groove 23. Preferably, said seal is provided, along its length, with a flat 24 intended to be applied advantageously on the internal face of the cylinder.
Il est bien entendu que le joint longitudinal 22 décrit précédemment peut être cylindrique ou présenter toute autre conformation telle que par exemple de section principale rectangulaire ou de section oblongue ou encore d'une section présentant une convexité adaptée au rayon de courbure de la surface interne du cylindre 3.It is understood that the longitudinal joint 22 described above may be cylindrical or have any other conformation such as for example of rectangular main section or oblong section or of a section having a convexity adapted to the radius of curvature of the internal surface of the cylinder 3.
De préférence, le joint longitudinal 22 repré¬ senté en détail, en vue du dessus et en vue de face, res¬ pectivement, dans les figures 3 et 4, comporte des en- tailles 25 disposées en quinconce.Preferably, the longitudinal joint 22 shown in detail, seen from above and in front view, respectively, in FIGS. 3 and 4, includes sizes 25 arranged in staggered rows.
Avantageusement, la dimension de l'entaille est supérieure à la moite de la largeur du joint longitudi¬ nal. Ces entailles dans le joint permettent d'obte¬ nir une certaine élasticité de celui-ci dont l'effet croît avec la pression dans la chambre correspondante.Advantageously, the dimension of the notch is greater than half the width of the longitudi¬ nal joint. These notches in the joint make it possible to obtain a certain elasticity thereof, the effect of which increases with the pressure in the corresponding chamber.
Dans d'autres formes de réalisation, le joint linéaire 22 pourra être réalisé par l'assemblage de piè- ces multiples dont l'élasticité résulte des effets de ressorts ou de pressions de fluide, ces pièces étant usi¬ nées dans des matières particulièrement choisies pour ré¬ sister aux températures et pressions rencontrées dans les cas d'utilisation. De cette manière, on obtient une très bonne étanchéité des chambres à volume variable à l'endroit du contact des palettes, par l'interposition du joint linéai¬ re, et la surface de frottement, c'est-à-dire la surface interne- du cylindre. De plus, en vue d'assurer l'efficacité de 1* étanchéité, indépendamment de l'intensité d'action de la force centrifuge sur les palettes, c'est-à-dire indépen¬ damment de la vitesse de rotation du piston, ce qui constitue un avantage majeur notamment à bas régime ou lors du démarrage de la machine,le joint longitudinal est appliqué contre la surface de frottement par une force telle que celle résultant d'un ressort s 'appuyant entre le piston et la palette, ou d'une pression de fluide. Un autre moyen peut avantageusement consister en des pous¬ soirs hydrauliques ou pneumatiques alimentés par un flui¬ de sous pression de source extérieure ou intérieure, c'est-à-dire le fluide comprimé lui-même par exemple. La partie principale de la palette, c'est-à- dire le corps 20 de la palette, peut être de conception monobloc, mais des variantes peuvent être de conception lamellaire ou multibloc pouvant la rendre extensible ou téléscopique. Dans une autre variante de la présente inven¬ tion, les rainures 21 opposées dans le piston peuvent communiquer entre elles pour le passage des ressorts, de poussoirs hydrauliques ou d'autres moyens destinés à appli¬ quer une pression idéale entre deux palettes opposées et réali- ser de ce fait une pression idéale de celles-ci contre la surface interne du cylindre par 1 intermédiairedujoint longitudinal 22.In other embodiments, the linear joint 22 may be produced by assembling multiple parts whose elasticity results from the effects of springs or fluid pressures, these parts being used in particularly selected materials to resist the temperatures and pressures encountered in use cases. In this way, very good sealing of the chambers with variable volume is obtained at the place of contact of the pallets, by the interposition of the linear joint, and the friction surface, that is to say the internal surface. - of the cylinder. In addition, with a view to ensuring the effectiveness of the seal *, independently of the intensity of action of the centrifugal force on the pallets, that is to say independently of the speed of rotation of the piston, what is a major advantage especially at low speed or when starting the machine, the longitudinal seal is applied against the friction surface by a force such as that resulting from a spring pressing between the piston and the pallet, or fluid pressure. Another means may advantageously consist of hydraulic or pneumatic pous¬ evenings supplied by a pressure under pressure from an external or internal source, that is to say the compressed fluid itself, for example. The main part of the pallet, that is to say the body of the pallet, can be of a one-piece design, but variants can be of a lamellar or multi-block design which can make it extendable or telescopic. In another variant of the present invention, the opposite grooves 21 in the piston can communicate with each other for the passage of springs, hydraulic lifters or other means intended to apply an ideal pressure between two opposite pallets and real - thereby ser an ideal pressure of these against the internal surface of the cylinder by 1 intermediate longitudinal joint 22.
Une autre caractéristique de la présente inven¬ tion est la présence, à chacune des extrémités latérales de la palette, d'un élément d'étanchéité latérale (figure 5), dénommé joint latéral, empêchant les fuites entre les palettes et les flasques de la machine rotative. De pré¬ férence, le joint latéral est formé d'un profil en U 30 placé sur la tranche d'extrémité de la palette et forme également la prolongation de la gorge 23 recevant le joint longitudinal 22 tout en étant maintenu en contact permanent avec la face interne du flasque par un moyen connu en soi tel qu'un ressort ou par une pression hy¬ draulique ou pneumatique provenant de l'intérieur du cy¬ lindre et agissant au travers de lumières situées derriè- re ledit joint transversal.Another characteristic of the present invention is the presence, at each of the lateral ends of the pallet, of a lateral sealing element (FIG. 5), called lateral seal, preventing leaks between the pallets and the flanges of the rotary machine. Preferably, the side seal is formed by a U-shaped profile 30 placed on the end edge of the pallet and also forms the extension of the groove 23 receiving the longitudinal seal 22 while being kept in permanent contact with the internal face of the flange by a means known per se such as a spring or by hydraulic or pneumatic pressure coming from inside the cylinder and acting through lights located behind said transverse joint.
Avantageusement, le joint latéral en forme d'ϋ comporte, à chaque partie inférieure des branches du U un evidement rectangulaire 31 qui s'adapte à un nez 32 (figures 5 et 6) de la palette 20 de manière à empêcher toute fuite du fluide par la jointure entre le joint latéral 30 et la palette 20.Advantageously, the joint-shaped side seal has, at each lower part of the branches of the U, a rectangular recess 31 which adapts to a nose 32 (Figures 5 and 6) of the pallet 20 so as to prevent any leakage of the fluid through the joint between the side seal 30 and the pallet 20.
Le piston rotatif 5 est en soi caractérisé par la présence sur chacun des secteurs partageant chacune de ses faces transversales, d'un ou de plusieurs éléments d* étanchéité transversale (joints transversaux) 27 logés dans des évidements 28 creusés dans lesdites faces trans¬ versales et joignant deux rainures longitudinales 21 suc- cessives de manière à ce que les joints transversaux 27 soient en contact permanent avec deux palettes successi¬ ves. Ces joints transversaux 27 assurent l'étanchéité de la partie des chambres correspondant aux interstices séparant les faces transversales du piston des faces in- ternes des flasques et les faces latérales des deux pa¬ lettes successives par la pression qu'ils subissent de la part d'un moyen connu en soi tel que des ressorts ou une pression hydraulique ou pneumatique de fluide provenant de l'intérieur du piston par des canalisations appro- priées et qui leur est appliquée au travers d'ouvertures pratiquées dans les évidements 28. A titre d'exemple non limitatif, citons comme types de joints transversaux pré¬ férés les segments rectilignes , les segments arqués et les joints de forme sensiblement triangulaire. La figure 8 représente une forme de réalisation avantageuse d'un joint transversal qui assure un équilibre idéal de pressions sur le joint et qui provoque un autoserrage de celui-ci entre deux palettes successives. Selon une autre forme d'exécution du joint transversal, l'auto-serrage de celui-ci peut être effec¬ tué grâce à une ou plusieurs entailles partielles qui permettent une certaine déformation élastique du joint sous l'influence de la pression régnant dans, la chambre à volume variable, pression qui provoque l'élargissement des entailles du joint.The rotary piston 5 is in itself characterized by the presence on each of the sectors sharing each of its transverse faces, of one or more transverse sealing elements (transverse joints) 27 housed in recesses 28 dug in said transverse faces and joining two successive longitudinal grooves 21 so that the transverse joints 27 are in permanent contact with two successive pallets. These transverse joints 27 seal the part of the chambers corresponding to the interstices separating the transverse faces of the piston from the internal faces of the flanges and the lateral faces of the two successive plates by the pressure which they undergo on the part of a means known per se such as springs or a hydraulic or pneumatic pressure of fluid coming from inside the piston by suitable pipes and which is applied to them through openings made in the recesses 28. As a 'nonlimiting example, let us quote as types of transverse joints preferred rectilinear segments, arcuate segments and joints of substantially triangular shape. FIG. 8 represents an advantageous embodiment of a transverse joint which ensures an ideal balance of pressures on the joint and which causes a self-tightening of the latter between two successive pallets. According to another embodiment of the transverse joint, the self-tightening thereof can be effected thanks to one or more partial cuts which allow a certain elastic deformation of the joint under the influence of the pressure prevailing in, the variable volume chamber, pressure which causes the notches of the joint to widen.
Ces joints transversaux peuvent être réalisés en des matières particulièrement adaptées aux pressions et températures qu'ils auront à supporter dans les diffé¬ rentes réalisations de la machine rotative.These transverse joints can be made of materials particularly suited to pressures and temperatures that they will have to bear in the different embodiments of the rotary machine.
Selon une forme d'exécution particulièrement préférée de la présente invention, les interfaces entre les faces de la palette et les faces des rainures 21 dans lesquelles elles coulissent, comportent des éléments d' étanchéité faciale (joint facial) qui empêchent toute communication d'une chambre à l'autre par contournement des palettes via l'intérieur du piston et qui améliorent aussi 'de manière sensible le guidage et le glissement des palettes dans leurs encoches.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the interfaces between the faces of the pallet and the faces of the grooves 21 in which they slide, comprise facial sealing elements (facial seal) which prevent any communication of a chamber to the other by bypassing the pallets via the interior of the piston and which also appreciably improve the guidance and the sliding of the pallets in their notches.
Avantageusement, chaque face de palette et cha¬ que face intérieure des encoches dans lesquelles coulis¬ sent les palettes sont munies d'au moins une rainure lon- gitudinale 36 dans laquelle est logé un joint facial 35 (figure 10) .Advantageously, each face of the pallet and each internal face of the notches in which the coulis feel the pallets are provided with at least one longitudinal groove 36 in which is housed a face seal 35 (FIG. 10).
Il est spécifié que les joints longitudinaux 22 et latéraux 30 des palettes ainsi que les joints trans¬ versaux 27 et les joints faciaux 35 peuvent être consti- tués de toute matière de nature métallique ou synthéti¬ que, minérale ou organique, satisfaisant aux exigences d' herméticité des surfaces de contact sans usure réciproque et de résistance aux sollicitations mécaniques, thermi¬ ques et chimiques auxquelles ils seront soumis lors du travail de la machine.It is specified that the longitudinal 22 and lateral 30 seals of the pallets as well as the transverse seals 27 and the face seals 35 can be made of any material of metallic or synthetic, mineral or organic nature, satisfying the requirements of hermeticity of the contact surfaces without reciprocal wear and resistance to mechanical, thermal and chemical stresses to which they will be subjected during the work of the machine.
A titre d'exemple, pour de telles matières, on peut citer le graphite,la céramique, les aciers spéciaux, les fibres de carbone, les matières plastiques et autres matières convenant bien pour ce genre d'application et adaptées au type de machine.By way of example, for such materials, mention may be made of graphite, ceramics, special steels, carbon fibers, plastics and other materials which are very suitable for this type of application and suitable for the type of machine.
Cette machine est caractérisée par les éléments utilisés pour réaliser l'étanchéité complète de chaque chambre, c'est-à-dire pour y localiser strictement les fluides qui y subissent des variations de volume, de pression et de température, ainsi que par la disposition propre de chaque élément et de leur position relative les uns par rapport aux autres.This machine is characterized by the elements used to achieve complete sealing of each chamber, that is to say to strictly locate the fluids there which undergo variations in volume, pressure and temperature, as well as by the proper arrangement of each element and their relative position with respect to each other.
Ces caractéristiques de l'invention permettent d'atteindre le but de l'invention qui est d'améliorer sensiblement le rendement énergétique des machines rota¬ tives à capsulisme utilisées pour modifier l'état d'un gaz qui lui est fourni ou pour fournir de l'énergie, c' est-à-dire fonctionnant en compresseur, depresseur, pompe ou moteur.These characteristics of the invention make it possible to achieve the object of the invention which is to significantly improve the energy efficiency of the rotary capsulism machines used to modify the state of a gas supplied to it or to supply energy, that is to say operating in compressor, depressor, pump or motor.
Notons enfin qu'il ne sort pas de l'invention d* utiliser la machine rotative à palettes ainsi perfection¬ née avec des liquides auxquels elle communique de l'éner¬ gie (pompe) ou dont elle reçoit une énergie qu'elle transforme en énergie mécanique (moteur hydraulique). Finally, note that it is not out of the invention to use the rotary vane machine thus perfected with liquids to which it communicates energy (pump) or from which it receives an energy which it transforms into mechanical energy (hydraulic motor).

Claims

REVENDICATIONS. 1. Machine rotative à palettes (1) comportant au moins un cylindre creux (3) dans lequel est logé un piston, cylindre pourvu d'ouvertures d'admission (6) et d'évacuation (8) et obturé de chaque côté par un flasque (9, 11) comportant les paliers (13, 15) du piston (5), et au moins une palette (20) au moins partiellement rétrac¬ table, soit dans le piston (5) soit dans le cylindre (3), et au moins deux chambres à volume variable au cours d'un cycle, ladite machine pouvant fonctionner en machine ré¬ ceptrice ou en machine génératrice, caractérisée en ce qu'elle comporte :CLAIMS. 1. Rotary vane machine (1) comprising at least one hollow cylinder (3) in which is housed a piston, cylinder provided with inlet (6) and outlet (8) openings and closed on each side by a flange (9, 11) comprising the bearings (13, 15) of the piston (5), and at least one pallet (20) at least partially retractable, either in the piston (5) or in the cylinder (3), and at least two variable volume chambers during a cycle, said machine being able to operate as a receiving machine or as a generating machine, characterized in that it comprises:
- des éléments d'étanchéité longitudinale (22) logés sur l'extrémité longitudinale de chaque palette (20), qui sont en frottement avec la surface de contact, lesdits éléments (22) étant appliqués contre leur surface de frottement sous l'effet d'une force;- Longitudinal sealing elements (22) housed on the longitudinal end of each pallet (20), which are in friction with the contact surface, said elements (22) being applied against their friction surface under the effect of 'a strength;
- des éléments d'é'tanchéité latérale (30) disposés à cha¬ que extrémité latérale des palettes (20) entre lesdites palettes et les flasques (9, 11); et- Lateral sealing elements (30) arranged at each lateral end of the pallets (20) between said pallets and the flanges (9, 11); and
- des éléments d'étanchéité transversale (27) assurant l' étanchéité de chaque chambre a volume variable entre le piston (5), deux palettes successives (20) et les flas¬ ques (9, 11). - transverse sealing elements (27) ensuring the sealing of each chamber with variable volume between the piston (5), two successive vanes (20) and the flas¬ cs (9, 11).
2. Machine rotative selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte également des élé¬ ments d'étanchéité faciale (35) qui agissent entre les faces des palettes et les faces intérieures des encoches dans lesquelles celles-ci coulissent et qui sont essen¬ tiellement de même longueur que lesdites palettes.2. Rotary machine according to claim 1, characterized in that it also comprises facial sealing elements (35) which act between the faces of the pallets and the internal faces of the notches in which these slide and which are essentially the same length as said pallets.
3. Machine rotative à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité longitudinale consiste en un joint linéaire (22) de longueur substantiellement égale à la longueur interne du cylindre, de section circulaire ou oblongue, logé dans l'épaisseur de la palette, vis-à-vis de la surface de frottement de manière à pouvoir osciller librement autour de son axe longitudinal. 3. rotary vane machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the longitudinal sealing element consists of a linear seal ( 22 ) of length substantially equal to the internal length of the cylinder, of circular or oblong section, housed in the thickness of the pallet, opposite the friction surface so that it can oscillate freely around its longitudinal axis.
4. Machine rotative à palettes selon la reven¬ dication 3 caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité longitudinale est pourvu, sur sa longueur, d'un méplat (24) destiné à s'appliquer de manière avantageuse sur la face interne du cylindre.4. Rotary vane machine according to Reven¬ dication 3 characterized in that the longitudinal sealing element is provided, over its length, with a flat (24) intended to be applied advantageously on the inner face of the cylinder.
5. Machine rotative à palettes selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité comporte des entailles par¬ tielles (25) disposées en quinconce et traversant toute l'épaisseur du joint.5. Rotary vane machine according to any one of claims 3 or 4 characterized in that the sealing element comprises partial notches (25) arranged in staggered rows and passing through the entire thickness of the joint.
6. Machine rotative à palettes suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée eh ce que l'élément d'étanchéité latérale est formé d'un profil en ϋ (30) emboîté sur la tranche d'extrémité de la palette et forme également la prolongation de la gorge (23) de l'élément d'étanchéité longitudinale.6. rotary vane machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the lateral sealing element is formed by a ϋ profile (30) fitted on the end edge of the pallet and also forms the extension of the groove (23) of the longitudinal sealing element.
7. Machine rotative à palette suivant la reven¬ dication 6 caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité latérale en forme d'U (30) comporte à chaque branche du ϋ un evidement rectangulaire (31) qui s'adapte à un nez7. Rotary vane machine according to reven¬ dication 6 characterized in that the U-shaped lateral sealing element (30) comprises on each branch of the ϋ a rectangular recess (31) which adapts to a nose
(32) de la palette (20) de manière à empêcher toute fuite de fluide par la jointure entre l'élément d'étanchéité latéral (30) et la palette (20).(32) of the pallet (20) so as to prevent any leakage of fluid through the joint between the lateral sealing element (30) and the pallet (20).
8. Machine rotative à palettes suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité transversale consiste en un joint (27) logé dans un evidement (28) creusé dans ladite face transversale et joignant deux rainures longitudina¬ les (21) successives de manière à ce que les joints transversaux (27) soient en contact permanent avec deux palettes successives.8. Rotary vane machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the transverse sealing element consists of a seal (27) housed in a recess (28) hollowed out in said transverse face and joining two longitudinal grooves the (21) successive so that the transverse joints (27) are in permanent contact with two successive pallets.
9. Machine rotative à palettes selon la reven¬ dication 8 caractérisée en ce que les éléments d'étan¬ chéité transversale consistent en des secteurs soumis à une pression d'un ressort ou d'un fluide.9. Rotary vane machine according to Reven¬ dication 8 characterized in that the transverse étan¬ shéités elements consist of sectors subjected to a pressure of a spring or a fluid.
10. Machine rotative à palettes selon la reven¬ dication 8 caractérisée en ce que les éléments d'étan¬ chéité transversale consistent en des segments rectili- gnes ou arqués munis d'entailles qui permettent une cer¬ taine déformation élastique du joint sous l'effet d'une pression.10. Rotary vane machine according to Reven¬ dication 8 characterized in that the transverse étan¬ shéités elements consist rectili- genes or arched provided with notches which allow a certain elastic deformation of the joint under the effect of pressure.
11. Machine rotative à palettes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments d'étanchéité faciale consistent en des joints faciaux (35) logés dans des rainu'res ( 36) prati¬ quées dans chaque face de la palette (20) et/ou dans cha¬ que face intérieure de l'encoche dans laquelle celle-ci coulisse. 11. Rotary vane machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the facial sealing elements consist of facial seals (35) housed in grooves ' res (36) practi¬ cated in each face of the pallet (20) and / or in each interior face of the notch in which the latter slides.
PCT/BE1985/000002 1984-02-15 1985-02-14 Palette rotary machine WO1985003736A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU85216 1984-02-15
LU85216A LU85216A1 (en) 1984-02-15 1984-02-15 ROTARY PALLET MACHINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1985003736A1 true WO1985003736A1 (en) 1985-08-29

Family

ID=19730216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BE1985/000002 WO1985003736A1 (en) 1984-02-15 1985-02-14 Palette rotary machine

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP0204703A1 (en)
LU (1) LU85216A1 (en)
WO (1) WO1985003736A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7896630B2 (en) 2006-12-11 2011-03-01 Regi U.S., Inc. Rotary device with reciprocating vanes and seals therefor
US10570739B2 (en) * 2017-06-04 2020-02-25 Robert A Grisar Circle ellipse engine
US11085300B1 (en) 2017-09-08 2021-08-10 Regi U.S., Inc. Prime movers, pumps and compressors having reciprocating vane actuator assemblies and methods
CN117550296A (en) * 2024-01-10 2024-02-13 湖南湘达离心机制造有限公司 Screw conveyer convenient to installation

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5224850A (en) * 1990-09-28 1993-07-06 Pie Koh S Rotary device with vanes composed of vane segments
DE29515703U1 (en) * 1995-10-02 1996-02-08 Foehl Artur Rotary drive device for a belt tensioner
US5918717A (en) * 1996-09-27 1999-07-06 Foehl; Artur Rotary drive apparatus for a belt tensioner

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1972864A (en) * 1930-10-15 1934-09-11 Bradshaw & Company Rotary pump
US2902980A (en) * 1956-04-26 1959-09-08 Elmer G Barrett Rotary motor and radial sliding vane therefor
DE1811439A1 (en) * 1967-12-01 1969-07-03 Magnus Boeschen engine
US3809024A (en) * 1972-08-14 1974-05-07 H Abbey Four-stroke and two-stroke rotary internal combustion engine
DE2544662A1 (en) * 1975-10-06 1977-04-14 Bekama Ag Rotary piston engines sealing equipment - iisss used with rectangular piston profile, and seal groove is of X:section
FR2431599A1 (en) * 1978-07-21 1980-02-15 Ryffel Hans VANE MOTOR OR PUMP
DE2836523A1 (en) * 1978-08-21 1980-03-06 Gustav Beyer Rotary piston IC engine - uses specified type and material of sealing elements and lubricant to optimise operation
EP0058456A1 (en) * 1981-02-13 1982-08-25 Abraham De Kok A rotating vane-pump or -motor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1972864A (en) * 1930-10-15 1934-09-11 Bradshaw & Company Rotary pump
US2902980A (en) * 1956-04-26 1959-09-08 Elmer G Barrett Rotary motor and radial sliding vane therefor
DE1811439A1 (en) * 1967-12-01 1969-07-03 Magnus Boeschen engine
US3809024A (en) * 1972-08-14 1974-05-07 H Abbey Four-stroke and two-stroke rotary internal combustion engine
DE2544662A1 (en) * 1975-10-06 1977-04-14 Bekama Ag Rotary piston engines sealing equipment - iisss used with rectangular piston profile, and seal groove is of X:section
FR2431599A1 (en) * 1978-07-21 1980-02-15 Ryffel Hans VANE MOTOR OR PUMP
DE2836523A1 (en) * 1978-08-21 1980-03-06 Gustav Beyer Rotary piston IC engine - uses specified type and material of sealing elements and lubricant to optimise operation
EP0058456A1 (en) * 1981-02-13 1982-08-25 Abraham De Kok A rotating vane-pump or -motor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7896630B2 (en) 2006-12-11 2011-03-01 Regi U.S., Inc. Rotary device with reciprocating vanes and seals therefor
US10570739B2 (en) * 2017-06-04 2020-02-25 Robert A Grisar Circle ellipse engine
US11085300B1 (en) 2017-09-08 2021-08-10 Regi U.S., Inc. Prime movers, pumps and compressors having reciprocating vane actuator assemblies and methods
CN117550296A (en) * 2024-01-10 2024-02-13 湖南湘达离心机制造有限公司 Screw conveyer convenient to installation
CN117550296B (en) * 2024-01-10 2024-03-29 湖南湘达离心机制造有限公司 Screw conveyer convenient to installation

Also Published As

Publication number Publication date
EP0152395A1 (en) 1985-08-21
LU85216A1 (en) 1985-09-12
EP0204703A1 (en) 1986-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2370185A1 (en) ROTARY VANE PUMP OR COMPRESSOR
WO1985003736A1 (en) Palette rotary machine
FR3011290A3 (en) POSITIVE DISPLACEMENT GEAR PUMP
CA2949729C (en) High-pressure rotary seal-plug assembly with expandable continuous ring
CH667697A5 (en) ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE.
EP3303885B1 (en) Sealing device with fluid cushion
FR3067385A1 (en) RELAXATION MACHINE AND METHODS OF USING SUCH A MACHINE
FR2817406A1 (en) Stator for a rotating electrical machine, uses grooved outer and inner faces on two concentric cylinders forming stator to provide passages for cooling fluid to circulate round stator
FR2529988A1 (en) LABYRINTH TYPE SEALING, IN PARTICULAR FOR ROTATING MACHINES SUCH AS PUMPS OR THE LIKE
FR3067386B1 (en) RELAXATION MACHINE
FR2911631A1 (en) Rotary engine e.g. spark ignition engine, for thermal-electric hybrid car, has semi-cylindrical segment holding part including segments with contact zones that are contacted with enclosure situated on both sides of axis of housing
FR2803005A1 (en) Hydraulic tensioner e.g. for i.c. engine transmission chain has non-return valve formed by axially-moving shutter over feed channel outlet
FR3068088A3 (en) WATER PUMP
FR2717640A1 (en) Stator-integrated cooling chamber alternator for car engine
FR3068089A3 (en) WATER PUMP
FR2611020A1 (en) Piston ring
FR2758858A1 (en) HYDRAULIC PALLET MACHINE
FR2645599A1 (en) Dry vane-type vacuum pump
FR2798160A1 (en) The rotary four stroke heat engine for automotive vehicles consists of a rotor which is fitted with a single paddle with rounded ends an engine blocks and a distribution disk having inlet and outlet ports
FR2496162A1 (en) DELIVERY TURBINE
FR2573838A1 (en) Sealing device for a rotary shaft
FR2806750A1 (en) ROTARY MOVING AND RECEIVING MACHINE
FR2531486A1 (en) Volumetric vane machine.
FR2757575A1 (en) Rotary pump for transfer of flammable fluids,
FR2850434A1 (en) Rotary hydraulic cylinder has housing with inner shaft both carrying partitions with sliding seal gaskets

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Designated state(s): BR JP KR SU US

AL Designated countries for regional patents

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1985900960

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1985900960

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1985900960

Country of ref document: EP