Machine volumétrique rotative La présente invention a pour objet une machine volumétrique rotative, caractérisée en ce qu'elle com prend au moins deux arbres parallèles interconnectés de manière à tourner à la même vitesse dans la même direction et portant chacun au moins un excentrique, les excentriques des arbres adjacents occupant la même position angulaire et étant accouplés.
par des bielles qui, pendant la rotation des, arbres, se dépla cent parallèlement à elles-mêmes suivant une trajec toire circulaire, chaque bielle portant au moins un piston se déplaçant en va-et-vient dans un cylindre qui se déplace lui-même en va-et-vient contre un or gane de distribution percé d'orifices d'admission et de refoulement d'un fluide avec lesquels le cylindre vient communiquer à tour de rôle pour commander l'ad mission du fluide dans le cylindre et son refoulement hors de ce dernier sous l'action du piston correspon dant.
Les arbres peuvent être interconnectés par un train d'engrenages par exemple ; ils peuvent toutefois, de préférence, porter chacun deux ou plusieurs excen triques disposés à des angles convenables les uns par rapport aux autres. C'est ainsi, par exemple, que chaque arbre pourrait comporter deux excentriques décalés de 90o entre eux, ou encore présenter trois excentriques disposés à 120 . En variante, il est pos sible d'utiliser tout autre nombre d'excentriques ca lés à angle convenable. On remarquera qu'avec une telle disposition, les bielles d'accouplement se dépla cent toujours suivant une trajectoire circulaire paral lèlement à elles-mêmes.
L'un des arbres peut être prolongé de façon à être entrainé par une source de force motrice extérieure ou l'un ou les deux arbres peuvent être utilisés pour transmettre la puissance développée. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine objet de l'inven tion.
Dans ce dessin la fig. 1 est une coupe verticale d'un compresseur à fluide gazeux monté dans un réservoir ou dans un accumulateur sous pression, le réservoir ou l'accumu lateur contenant un liquide à sa partie inférieure de sorte que le compresseur est entièrement immergé en service ; la fig. 2 est une coupe transversale, à plus grande échelle, suivant la ligne A-B de la fig. 1.
Le compresseur représenté comprend deux ar bres parallèles 1 et 2, portant des excentriques 3 et 4, les excentriques se faisant face étant reliés deux à deux au moyen de bielles de liaison 5.
Dans l'exemple représenté, trois excentriques sont façonnés sur chaque arbre, ces excentriques formant entre eux un angle de 1200 et les excentriques des ar bres adjacents occupant la même position angulaire.
Chaque bielle 5 porte deux pistons 6 qui peuvent être d'une pièce avec elle ou y être fixés, chaque pis ton se déplaçant d'un mouvement de va-et-vient dans un cylindre 7. Les pistons et leur cylindre peuvent être en métal ou en une autre matière appropriée. C'est ainsi, par exemple, que chaque piston 6 pour rait être en métal, tandis que chaque cylindre 7 pour rait être en une résine synthétique thermoplastique ou thermodurcissable appropriée ou en un mélange de caoutchouc synthétique et pourvu, au besoin, d'une chemise, métallique pouvant être placée dans le cylindre lors de son moulage.
Les pistons peuvent être pourvus de segments. et au lieu d'être en métal, ils pourraient être moulés, en l'une des matières moulables mentionnées ci-dessus. S'il y a lieu, les pistons peuvent être garnis de man chons amovibles.
Un mouvement de va-et-vient vertical est imprimé aux cylindres par les excentriques rotatifs 3 et 4, les cylindres s'appliquant contre des organes de distri bution sous forme de plaques 8 percées d'ouvertures d'admission 9 et de refoulement 10, les cylindres ou vrant et fermant les orifices d'admission et de refou lement aux instants voulus, soit pour aspirer du fluide par les orifices 9, soit pour le refouler sous l'action des pistons,
par les orifices 10 à l'intérieur d'un car ter 11 percé d'ouvertures d'évacuation 12.
Les arbres 1 et 2 tournent dans des coussinets 13 et 14 du carter et l'arbre 1 en sort de façon à rece voir une poulie ou tout autre organe d'entraînement (non représenté), permettant de faire tourner les ar bres 1 et 2, la disposition angulaire des excentriques sur chaque arbre assurant un mouvement précis des bielles parallèlement à elles-mêmes le long d'une tra jectoire circulaire.
Pour éviter que les cylindres tournent, chaque bielle est pourvue de deux chevilles de guidage 15 qui en font saillie latéralement et s'engagent dans des évidements 16 que présentent les cylindres adjacents.
Normalement la pression du fluide à la sortie du compresseur est chargée d'appliquer de façon étanche les cylindres contre les plaques de distribution 8, mais cette pression étant pour ainsi dire inexistante lors du démarrage du compresseur, on a pourvu cha que cylindre d'un prolongement 17 qui frotte contre l'arbre 1 pendant la rotation initiale du compresseur alors que la pression se développe dans le fluide.
Il en résulte qu'on obtient au démarrage du compres seur un joint suffisamment étanche entre les cylin dres et leurs plaques de distribution pour assurer le fonctionnement du compresseur.
En variante, les chevilles de guidage 15 pour raient être fixées au carter au lieu d'être montées sur les bielles. Dans ce cas, elles assureraient la double fonction d'empêcher les. cylindres de tourner et de maintenir un contact assez étroit entre les cylindres et les plaques de distribution pour obtenir un bon joint au démarrage avant que la pression se soit éta blie.
Le carter 11 est d'une pièce avec une bride 18 qui peut être réunie au moyen de boulons 19 à une bride 20 d'un réservoir ou d'un accumulateur 21, dont la partie inférieure est remplie d'un liquide 22.
Il est à remarquer que, dans ces conditions, tou tes les pièces en mouvement du compresseur sont im mergées dans un liquide qui assure la lubrification voulue des pistons, des cylindres, des plaques de dis tribution, des excentriques et de leurs bielles d'accou plement. Toutefois, pour éviter des fuites de liquide hors du carter et pour maintenir du lubrifiant dans les paliers 14, les extrémités du carter sont fermées par des couvercles 23, tandis que l'arbre 1 est pour vu à ses extrémités de garnitures d'étanchéité 24.
Un tuyau 25 relie l'extrémité intérieure de l'arbre 1 à l'atmosphère afin de l'équilibrer axialement et d'évi ter l'emploi de paliers de butée.
En service, le fluide à comprimer arrive par un raccord d'admission 26, traverse des canaux transver saux opposés 27 pour atteindre l'intérieur de plaques de recouvrement 28 dont chacune présente trois ca naux d'admission 29 aboutissant aux orifices d'ad mission 9.
En conséquence, quand chaque piston et son cylindre occupent la position voulue, le fluide peut pénétrer dans le cylindre, puis l'orifice d7admis- sion se ferme, le mouvement vers l'extérieur du pis ton comprime le fluide dans le cylindre, et finalement quand le cylindre s'est déplacé de façon à découvrir l'orifice de refoulement 10, le refoule dans le carter 11.
A ce propos, il convient de remarquer que du fait que les parties principales du compresseur sont im mergées dans, un liquide, le fluide va s'élever dans le réservoir à travers le liquide qu'il contient et la pres sion que le fluide exerce à la surface du liquide as sure que ce dernier va exercer contre les extrémités intérieures des cylindres une pression suffisante pour maintenir un joint étanche entre les extrémités exté rieures de ces derniers et les plaques de distribution.
La forme d'exécution décrite et représentée con cerne un compresseur relativement simple dont cha que arbre comporte trois excentriques, et chaque bielle d'accouplement porte deux pistons, mais il va de soi qu'on peut utiliser un nombre quelconque d'ex centriques et de pistons, chaque bielle pouvant, par exemple, porter quatre pistons comprenant deux pai res de pistons opposés situées dans le même plan.
Lorsqu'il s'agit d'une pompe, il est inutile de pré voir un réservoir ou un accumulateur extérieur et le carter 11 ne sera, par conséquent, pas percé d7ouver- tures d'évacuation 12, mais sera équipé d'un tuyau ou d'une autre connexion à travers lequel le fluide s'écoulera après avoir passé dans les cylindres. Quand la machine travaille en moteur à fluide sous pres sion, l'arbre 1 est pourvu d'une poulie ou d'un autre dispositif pour prélever la force motrice.
Il y a lieu de remarquer que la machine qui vient d'être décrite travaille immergée dans un liquide tel que de l'eau, par exemple. En conséquence, ce liquide assure un bon joint entre les pièces actives et joue lui-même le rôle de lubrifiant à l'égard de celles-ci, le fluide gazeux comprimé s'échappant vers la sur face du liquide. Ceci est particulièrement important dans le cas d'un compresseur pour fluides gazeux ou d'une pompe pendant la période d'amorçage, car toute fuite ou tout jeu entre les pièces actives affec tera le liquide d'immersion et non pas le fluide ga zeux.
Dans ces conditions, la perte de capacité résul tant de telles fuites ou d'un tel jeu sera considérable ment réduite.