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Monteur à cylindres rotatifs L'objet de la présente invention est une machine en p articulier une machine motrice, comprenant un groupe de cylindres disposés en cercle et tournant :d'une ma- nière continue et un groupe de pistons correspondants qui alternativement restent ep arrière et sont -tires en avant d'un mouvement accéléré* De tels moteurs réunis- sent les avantages des moteurs rotatifs principalement la transmission directe de effort sur un 'arbre/moteur
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rotatif, avec les avantages des moteurs ordinaires à cylindres.- Ce type n'est pas utilisable seulement pour les machines motrices mais aussi pour les machinesréceptri-, ces qui constituent l'inverse des machines motrices,
par exemple les pompes et les compresseurs.
On a déjà maintes fois tenté de ïé-aliser le type fondamental décrit mais le but n'a été atteint pratique- ment par aucune des machines connues. La cause de cet insuccès réside dans le fait qu'une série de conditions fondamentales, dans les réalisations faites jusqu'ici, n'étaient qu'en partie ou pas du tout remplies, la plupart même n'avaient pas été entrevues.
Les plus importantes de ces conditions sont les suivantes; L' effort doit étire transmis directement à l'arbre moteur et cela dans une direction iangentielle.
Le mouvement des pistons doit être commandé de telle sorte que ces pistons parcourent alternativement pendant une course un chemin 0 et p endant 1 a course suivaa te un chemin 2a, si a est le chemin parcouru pendait une course,, ou une demi période par les cylindres qui tournent aved Une vitesse constantes Le mécanisme de commande des pis- tons ne peut pas servir à la transmission de 3)' effort, si- non une transmission suivant une direction tangentielle pure n'est pas possibles pendant leur arrêt, c'est à dire pendant la course motrice les pistons doivent être immobi- lisés dans les deux sens.- Ce bloquage doit être absolu, c'est à dire doit 'être effectué par une partie fixe de la machinas Une butée des pistons contre 1 es cylindres,
telle qu'elle a déjà été proposée est naturellement insuffisante, car pendant la course motrice l'effort repousse les pis- tons, au moins relativement, aussi bien qu'il pousse les cylindres en avant ' Les pistons doivent recevoir un mouvez ment progressivement accéléré ou retardée Le mouvement ne doit pas s'établir par choc en partant du repos.
Dans
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presque toutes les réalisations de tels moteurs, le mou- vement des pistons s'établit immédiatement, en partant du repos, à la vitesse des cylindres et cesse avec cette Vitesse* Au cune matière ne peut résister à de tels chocs* Le mouvement des pistons doit être commandé de manière à suivre, exactement la courbe de vitesse recon- nue la meilleure*-
Si on perd de vue l'une de ces conditions fonda- mentales, l'emploi pratique de la machine est impossible;
à fortiori naturellement si on néglige plusieurs ou la totalité de ces points*' Suivant la présente invention, le moteur est un moteur à effort tangentiel dont 1 e fonctionnement diffère Essentiellement de celui des moteurs du même type connus jusqu* ici par lef ait que toutes ces conditions sont remplies.-
Dans ce moteur) le mouvement des pistons est obligé de suivre une courbe de vitesse considérée com- me la meilleure; il n'est pas cependant lié une cour- be déterminée mais peut être réglé suivant 'bute courbe utilisable 1 Les pistons sont bloqués dans les deux sens pendant leur arrêt et cela non par rapport aux cylindres mais d'une manière, absolue par rapport à une pièce fixe de la machine.
La figure 5 .au plan représente graphiquement la vitesse des pistons.' La longueur 2s désigne le dhemin parcouru par le piston entre le commencement du premier cydle et 1 e commencement du deuxième cycle , La moitié de cette longueur est alors s et est appelée course de la machine par analogie à ce qui se passe dans un moteur normal à manivelle*' Pendant toutes les courses s, les cylindres doivent tourner avec la Vitesse sensi- blement constante v. La vitesse des pistons sera pendant la première course égale à 0, tandis que pendant la
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deuxième course, ellepart de 0 passe par un maximum et revient à O.
Cette courbe de vitesse est établie de manière que pendant que les cylindres parcourent un , chemin s, les pistons parcourent le chemin total 2s.
En d'autres mots, après chaque cycle complet, les pistons et les cylindres se trouvent toujours dans la même posi- tion relative.- De cette façon on obtient un fonctionnement transuille de la machine et on rend possible matérielles ment et techniquement sa construction* toutes les autres réalisations connues de la même idée échouent à cause de la question des matières.
Pour pouvoir utiliser tan- g entiell ement toute 1 'énergie de la détente dans 1 es qrlin- dres, il ne peut exister entre pistons et cylindres aucu- ne liaison transmettant -un effort pendant la course motrices La réaction sur les pistons doit bre tre sup- portée par la partie fixe de la machinas On doit établir aussi un bloquage entre les pistons et la partie fixe de la machine qui empêche pendant la course motrice une rotation des pistons en sens inverse de la rotation des cylindres mais qui d'autre part, ne permet pas aux pistons, pendant la course d'aspiration de se déplacer dans le même sens que les cylindres, sous l'effet du vide Autrement dit,
le bloquage doit se faire dans les deux sensr Il empêche avec avantage constamment les pistons de se déplacer en sens inverse au sens de rotation et pen- dant une course sur deux de se déplacer dans le même sens.. Les figures 1-4 représentent un moteur à combus- tion interne servant d'exemple de l'invention. Ne sont pas représentés: 1 es conduites de gaz, l'allumage, la commande des soupapes et le graissage qui peuvent facile- ment y être ajoutés de la manière connue;
La moitié supérieure de la figure 1 est une coupe suivant I-H de la figure 2. La moitié inférieure de la
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figure 1 est une vue 'suivant K-L de 1 a figure % La moi- tié supérieure de la figure 2 est une coupe suivant E F G M de la figure 1.
La moitié inférieure, de la figure 2 est une coupe suivant M N de la figure 1.
La figure 3 est un e coup e suivant C D de la figure
La figure 4 est une coup e suivant A.B. de la figure 1.
L' arbre 4 repose dans la partie fixe 3 de la machi- ne, sur lui est calé le disque 1 fortement réuni aux cylindres*' Au lieu des deux cylindres, représentés on peut en employer un nombre quelconque. D. n'est pas absolument nécessaire que tous les pistons soient reliés l'un à l'autre.' Ils peuvent être tous ou en partie indé- pendants.'
Mobile par rapport au disque 1 des cylindres est monté le support 3 des pistons solidement réuni a ceux-ci Le disque 1 des cylindres porte a une des extrémités de son moyeu la came 7, concentrique à la came 8 du support 2 des pistons.' Sur 1 es surfaces courbes des cames 7 et 8 glissent les deux extrémités du levier de bloquage 6, qui est fixé par le boulon 5 :
porté par la partie fixe 3 de la machine. La came 7 est profilée de manière que pendant la course motrice sa partie saillante commande le verrou 6 pour empêcher tout .déplacement en arrière des pistons, ainsi. que tout déplacement en avant - Autrement dit, aussi long- temps que la saillie de la came, 7 travaille, les pistons sont bloqués dans les deux sens*, Eh méme teaps, le mécanis- me entre pistons et cylindres n'agit pas comme il sera montré plus loin.- Il est clair que tous les efforts agis- sant sur les pistons seront supportés par le bâti S de la machine.
Comme il ressort du diagramme des vitesses de la figure 5, le verrou 6 ne sert pas diminuer la vitesse
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des pistons, puisque ces pistons, au moment considéré ne possèdent aucune vitesse* Le but du verrou 6 est uniquement de bloquer.les pistons arrêtés dans les deux sens de rotation- Seulement quand le verrou 6 arrive dans 1 es creux de la came 7, le bloquage à la came 8 dais le sens de rotation est supprimé et les pistons peuvent (
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se mouror conformément à la courbe de -vitesse de la figure 59 sous l'action du mé canisme entre pistons et cylindres.. Comme mécanisme répondant aux exigences
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indiquées ci-dessus, on .sa inâiqué à titre d'exemple dans les dessins, un mécanisme à épicycloïde, dont la longueur de la bielle est contrainte a se modifier.
Le pivot 13 de la bielle, relié au plateau des cylindres, décrit la courbe figurée à la figure 6. Cette courbe comprend deux .sections parcourues en des temps égaux: l'axe 29-
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33 et la boucle 28--ZD- ( ou 33-34-33) Pendant le parcours de la boucle, les pistons doivent s'arrêter et, comme indiqué ci- dpssus, être bloqués contre la partie fixe de la machina? Pendant le parcours de la section 29- 33 de la trajectoire, les pistons sont déplacés par le
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mécanisme dans le même sens que les cylindres et à une Vitesse qui en moyenne est double de la vitesse des cylin-
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dreSt On voit que la nécessité d' arrêter les pistons ne peut être satisfaite sans autre disposition,
car la
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trajectoire osc311e un peu pendant le parcours de 1 a bou- Dl e et ne reste donc pas immobiles Il est donc nécessaire de prévoir un dispositif permettant un glissement autour de la position en question* Ce mécanisme représenté à titre dexemple est décrit comme suit:
A la partie fixe 3 delà machine est rapportée la couronne dentée 9 sur laquelle tourne le pignon 10. Ce
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pignon 0 est pgrté par, le pivot Il d'un arbre coudé sup- po rté p ar le cylindre 1... l'aide cl.; bras 1% la rotation du pignon 10 est transmise au pivot 13 qui décrit alors
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la trajectoire de, la figure 6w He support 2 des pistons porte le pivot 0.
Les deux pivots in et 00 sont reliés par la bielle 14 dont une extrémité est fixée au pivot 13 et dont l'autre extrémité pgrt e l e, système coulissan t modifiant la longueur de la bielle.' Dans ce but, l'autre extrémité de la bie1le 14, en forme de cage, entoure le pivot 204o Dans l'ouverture 1"!' de ce tte cage peut couliss er dans les, deux sens le petit coulisseau 19 qui saisit le
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pivot 2CW Au dessus de l'ouverture VU de la cage,
passent deux longerons 15w La roue dentée 18 pourvue d'une maniiez le est montée sur 1 e pivot z3 au mille* de ces longerons 1& A fauche et à droite du coulisseau 19 se trouvent à l'intérieur delà cage les deux excentriques 16 portés par les longerons 15 sur lesquels sent fixés les engrena-
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ges 2% Les deux engrenages 23 engrènent serez la roue den.tée 1$ Lt extrémité libre de la manivelle de la roue 18 est articulée à la bielle 23 qui est conduite par la coulisse 24, celle-ci peut, tourner et est portée par
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le support 2 des cylindres.- LI extrémité,libre 2"7 de la bielle 3 glisse Sans la coulisse 26à.
Celle-ci ,est pratiquée dans un appendice 25 fixé a la bielle '14w La coulisse 26 est profilée de telle sorte que la bielle 14 à sa longueur normale quand -le point 13 parcourt les
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sections 31-33 de 1-a courbe de la figure 6 de telle sor- te aussi que le coulisseau 19 est commandé parles excen- triques 16 :de manière que 1 es variations de longueur produites par le parcours de la boucle soient compensées à tout moment'- Les variations de la longueur de bielle commencent déjà en 28 (ou 32) et se terminent en 31 (ou 35).
Tandis que on obtient ainsi l'arrêt de l'extré-
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mité de la bielle dans 1 es sections a-'3-*a9 et bzz dans les sections 28-29; 39-33 33-33J 33-35,, la vitesse est réduite à 0 puis croit à nouveau à partir/ de 61 @
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Une autre disposition simple pour la commande an mouvement des pistons est donnée par exemple à la figure 7.
Le piston 40 est tiré en avant par la tige 41 qui est articulée au piston au point 42. t'extrémité 43 de cette bielle se meut* 12) En glissant sur la manivelle rotative 44 dont le mouvement est dérivé ,d'une façon quelconque du mouve- ment principal du moteur*
2 ) Su r la came 45 @ fixée au cylindre et p rofi- lé e de maniera que 1 e piston exécute exactement 1 e mouve- ment prescrit.
Une .au-tare disposition du mécanisme commandant le mouvement du piston est représenté schématiquement à la figure 8. Le point 42 du piston est guidé dans la came 45 qui tourne grâce à sa fixation à la roue dentée 48.
La came reçoit la forme voulue pour produire le mouvement prescrit* Arec cette disposition, on peut par une forme appropriée de la came, donner à la courbe de vitesse du déplacement, la forme désirée, par exemple celle iL' une parabole, etc, ou d'une courbe non symétrique - La came relativement grande ,est fixée sur le plateau 47 dont la masse sert de volant
REVENDICATIONS
1 ) Machine spé cialement machine motrice, avec un groupe tournant sans interruption de cylindres disposés en cercle et un groupe de pistons correspondants qui alternativement restent en arrière et sont tirés en avant d'une manière accélérée, caractérisée-par le fait que à l'aide d'un mécanisme ne pouvant participer à la trans- mission de l'effort des cylindres qui tournent à vitesse constante,
les pistons sont commandés de telle manière que pendant la première course ils restent immobiles avec
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bloquage absolu dans les deux sens contre une partie fixe de la machine et que pendant l'autre course leur vitesse de 0 à maximum puis diminue progressivement croit progressivement / jusqu'à 0, la vitesse moyenne pen- dant la seconde course étant égale au double de la vites- se des cylindres, les rôles des cylindres et des pistons pouvait aussi être renversées Sa)
Machine suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que la commande du mouvement des pistons se fait par un mécanisme arec une manivelle à mouvement cycloïdal avec une bielle dont la distance des pivots est modifiée par un glissement forcé d'une ou des deux extrémités de telle sorte que 1 e mouvement des pistons suive la courbe de vitesse reconnue 1 a meilleure*
32) Machine suivant la revendication 3 caracté-% risée par le fait que pour la modification de la distan- ce entre les pivots de la bielle,
le pivot fixé au pis- ton coulisse dans un cadre et glisse entre deux plateaux excentriques qui tournent a l'aide d' engrenages en rai- son de la commande d'une coulisse de telle secte que le pivot placé entre eux glisse départ et de autre sui- vant la longueur de bielle à obtenir ?
42) Machine suivant la revendication 3, caracté- risé e par le fait que pour obtenir 1 e mouvement voulu des excentriques, une manivelle est fixée à la roue dentée qui m eut les excentriques;
cette manivelle est déplacée dans un sens ou dans 1' autre par une bielle qui glisse dans un support fixé au piston ( ou au cylindre) et dont l' extrémité est guidée par une coulisse fixée à la bielle, cette coulisse étant profilée de manière à produire le déplacement voulu du pivot de bielle à l'aide du déplacement des excentriques.
5 ) Machine suivant la revendication 1, caracté- risée par le fait que la commande du mouvement des pis,
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tons se fait à l' aide d'un e came fermée rotative mûe par les cylindres*
62) Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que le support de la came forme volante
7 ) Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la commande du mouvement des pistons est produite par une came fixée au cylindre de telle sorte que l' extrémité de la bielle de commande est guidée en même temps dans la cape fixe et dans une glissière de la manivelle de commander
8 ) Machine mirant les revendications 1 et 7,
caractérisée par le fait que 1 es pistons pendant leur arrêt sont bloqués Sans les deux sens par un dispositif dans lequel un verrou glissant entre deux cames concen- triques dont l'une appartient au système des cylindres et l'autre au système des pistons, et oscillant autour d'un axe fixé au bâti immobile de la machine, libère et immobilise alternativement la partie à bloquer
9 ) Machine suivant la revendication 8, caractéri- sée par le fait que 1 es pistons sont bloqués dans la direction inverse au. sens de rotation même pendant leur déplacement en avant.