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Turbine à explosion
La présente invention a pour objet une turbine à explosion, caractérisée par:-
1 - Une chambre d'explosion cylindrique, dans laquelle les gaz sont amenés, à la mise en marche, d'un compresseur à piston ouautre et, dès la turbine lancée, d'un.compresseur multicellu- laire .pu autre placé sur l'arbre moteur;
2 - La communication de cette chambre d'explosion avec une roue à tuyères obliques.ouà aubes, par une couronne de soupapes intérieure à la chambre d'explosion ( roue clavetée sur l'arbre moteur) ; 3 - La. communication du compresseur à piston avec la cham- bre d'explosion par un tuyau' souple et une soupape automatique;
4 - La communication du compresseur multicellulaire avec la chambre d'explosion par une couronne de soupapes intérieure ladite chambre;
5 - L'allumage des gaz amenés dans cette chambre par plus- .sieurs bougies, disposées sur sa périphérie;
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6 - Le travail des gaz brûlés sur les tuyères obliques/ par réaction et pression sur le carter de celles ci, ces gaz s'échappant vers l'extérieur, entre le bord extérieur.des tuyères et ledit carter;ou bien travail des gaz sur aubes;
7 - La commande des deux couronnes de soupapes par vis sans fin, pignon à denture hélicoïdale, excentrique, bielle et double cône, placés au centre de la chambre d'explosion,* dans une enveloppe étanche remplie d'huile constamment're- nouvelée (arbre-moteur creux et pompe à huile);
ce système de commande des soupapes peut être remplacé par des cames; 8 -L'embrayage ou le débrayage du compresseur à piston au moyen d'un levier commandant un pignon, lequel engrène avec une crémaillère rapprochant ou éloignant, d'un cône de friction claveté sur l'arbre moteur, un cône de friction plus petit actionnant le villebrequin du piston du compresseur;
9 - Le refroidissement de la chambre d'explosion par circulation d'eau, et celui du carter des tuyères par ailet- tes. (eau,en particulier,autour des sièges de soupapes)
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple et schéma* ¯ tiquement une forme de construction.
Fig. 1 est une vue de face de la moitié de la partie gauche de la turbine, suivant fausse coupe axiale a a sur fig.
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et % (les soupapes y sont montrées, alors que la vraie cou- pe axiale ne permettrait pas de les voir ; lesressorte et ti- ges de soupapes n'y sont pas montrées pour plus de clarté; le$ tuyères y sont montrées non coupées);
Fig. 2 est une vue de face de l'autre moitié de la par- tie gauche de la turbine, se raccordant à fig.
I par la ligne d d;
Fig. 3 est une vue de face de la partie droite de la tur bine, le compresseur multicellulaire n'étant pas montré en
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3 entier par la réunion des fig. etï, puisqu'il est de syste"' . me connu ;
Fig.4 est une vue de profil, suivant coupe b b, de la moitié supérieure de la turbine, l'autre moitié étant analo-
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' gue (le carter à ailettes des tuyères est montré sur une courte portion seulement, le res.te étant en pointillé);
Fig. 5 est une vue de'profil suivant coupe c c de la moitié ,supérieure de la turbine, l'autre moitié étant analogue.
L'arbre moteur I porte, outre les organes : deliaison à la machine à actionner, de démarrage, de changement de vitesse, etc.
.' la roue à tuyères 2, le compresseur multicellulaire 3 et le cône de friction 4; il traverse par son axe géométrique l'enveloppe intérieure de la chambre d'explosion.
La chambre d'explosion 5 est cylindrique, sa paroi extérieu- re 6 est double, pour former circulation d'eau (intervalle 7). A l'intérieur de la chambre 5, et concentriquement, est une paroi cylindrique 8, dont l'intérieur est séparé en deux parties par une cloison 9 ; partie gauche communique' avec la chambre 5 par une couronne d'ouvertures garnies de soupapes 10; la partie droi- te communique avec la chambre 5 par une autre couronne d'ouvertu- res garnies de soupapes II. Une enveloppe cylindrique bien étan- che 12 est placée concentriquement à la paroi 8 ; est suppor- tée par deux joues 13 et 13'; celles-ci,munies de paliers 14, sont traversées par l'arbre I.
A l'intérieur de cette enveloppe
12 est une vis sans fin 15, clavetée,,sur l'arbre I, engrenant avec un pignon 16 à denture hélicoïdale; celui-ci est claveté sur un axe 17, porté par un support 18 venant de fonderie avec la joue
13. L'axe 17 a, claveté sur lui, un excentrique 19 actionnant une bielle 20 ; celle-ci a son pied relié à un manchon 21, entourant l'arbre I, et portant deux rampes circulaires.
On voit donc que lorsque l'arbre I tourne, la vis 15 fait tourner le pignon 16, lequel,par l'excentrique 19, fait avancer ou reculer la bielle 20;.donc, le manchon 21 non claveté sur l'ar ,bre I, a un mouvement rectiligne alternatif. L'extrémité amincie...- des.soupapes 10 et II repose sur le manchon 21, celle des soupa- pes 10 sur la rampe de gauche, et celle des soupapes II sur la rampe de droite. Le pignon 16 et la vis 15 sont calculés pour que le'mouvement des soupapes 10 et II soit approprié au fonctionne- ment désiré ; par exemple, le pignon 16 fera un tour pour cinq de
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1-'arbre I.
L'obliquité et la hauteur des rampes du manchon 21 sont calculées pour que les soupapes 10 et II aient une course, appropriée. Dans l'exemple choisi ci-dessus, le manchon 21 fera un aller et retour pour cinq tours de l'arbre I.
L'intérieur de l'enveloppe 12 e'st empli d'huile, arrivant par un conduit 22 percé au centre de l'arbre I et partant par un autre conduit 23. 'Une pompe à huile produit une,circulation.
Les bougies 24, au nombre de quatre de préférence, sont piat- cées sur la paroi extérieure de la chambre 5 ; cesbougies sont équidistantes l'une de l'autre, de façon à produire un'allumage simultané des gaz dans toute la chambre 5. Ces bougies sont re- liées à une ou plusieurs magnétos ordinaires (non figurées aux dessins) dont le mécanisme d'entrainement est dans le carter 25,
A gauche de 1' ensemble déjà décrit se trouve une roue 2, clavetée sur l'arbrel. Cette roue porte sur son pourtour des tuyères 26, obliques par rapport aux diamètres. La roue à tuyè- res tourne dans une enveloppe 27, un intervalle 28 étant laissé entre le bord des tuyères et ladite enveloppe. Celle-ci est gar- nie extérieurement d'ailettes de refroidissement 29.
Les tuyè- res 26 commencent en face des conduits 30 amenant les gaz des soupapes 10. Le disque 31 de la roue 2 est oblique à l'endroit 32 de façon que ces gaz soient amenés aux tuyères, en débouchant des conduits 30. L'échappement se fait par tuyau 33, placée en un point du couvercle 34.
A la droite de la chambré 5, et claveté sur l'arbre 1, est un compresseur multicellulaire 3, de système connu, sauf,que ses parties fixes sont percées de trous 35 pour que les gaz as- pirés rencontrent moins de résistance. A la partie droite du compresseur 3 se branche un ou plusieurs carburateurs, sur la ou les brides 36.
L'arbre 1 porte, sur son extrémité droite, après le com- presseur 3 et le carter 25, un volant 4, à paroi intérieure de friction 37 conique: Un cône 38 de diamètre inférieur vient, lorsqu'il est embrayé, appuyer sa paroi de friction sur la. pa-
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roi 37. Ce cône 38 est cïaveté sur un arbre-villebrequin 39, parallèle à l'arbre 1 et portant la-bielle 40 du piston du com- presseur cylindrique 41 (système de compresseur connu). Celui- ci est relié, d'une part, à des carburateurs placés en 36, et, d'autre part, par un tuyau 42, à la chambre 5. Une soupape non commandée 43 est placée au point où le tuyau 42 débouche dans la chambre 5, de façon qu'elle laisse le passage aux gaz venant 'du compresseur 41, tant que leur pression est supérieure à celle régnant dans la chambre 5.
Pour débrayer ou embrayer le cône 38 du cône 37, les pa- liers 44 du villebrequin 39 supportant le compresseur 41, sont montés sur une glissière 45. Celle-ci est actionnée par une cré- maillère 46, engrenant avec un secteur denté 47; celui-ci est commandé par levier 48 à ressort 49(ce ressort a simplement ses extrémités figurées sur le dessin, pour plus de clarté). Le ressort 49 est disposé de façon que son action maintienne le le- vier 48 au débrayage, ou bien tire sur le levier 48 dans la po- sition contraire, augmentant l'adhérence du cône 38 sur le cône
37.
Les spupapes 10 et II sont guidées par des bossages 50.
Leur ressort est extérieur pour ne pas rendre la construction de l'appareil trop difficile ; ce ressort 53 agit sur une cuvet- te 52 goupillée sur une tige 51, traversant la chambre 5 et ap- puyant sur la tête de la soupape. Le ressort 53 est logé dans un cylindre 54 venant de fonderie avec la paroi 6 et muni d'un 'chapeau 55 ; cè cylindre peut être empli de graisse (les cylin- dres 54 ne sont pas figurés sur fig. 1) et 2)
56 désigne les boulons ou vis de fixation des tuyères sur la roue 2.
La chambre d'explosion est refroidie par circulation d'eau (intervalle 7) de même que les sièges de s'oupapes et les con- duits 30 (intervalles 57).
La turbine est mise en'marche par démarrage électrique ou manivelle, placés sur l'arbre I. A la, mise en marche, le levier 48 est mis à l'embrayage, en le poussant vers la gauche. Le cô-
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ne 38 vient en contact avec'le cône 37. Lorsque l'arbre 1 tour- ne, les cônes 37 et 38 font tourner le villebrequin 39, lequel actionne le piston du compresseur 41. Celui-ci aspire dans un carburateur et envoie des gaz frais dans la chambre 5. Le dia- mètre du cône 37 est, de préférence, trois fois plus grand que celui du cône 38.
Lorsque la magnéto, réglée à cet effet, donne l'étincelle aux bougies (en prenant le même exemple, une explosion tous les cinq tours de turbines), les gaz frais contenus dans la chambre 5 explosent. Au même moment, les soupapes 10 s'ouvrent, le man- chon 21 ayant été poussé vers la gauche dans les cinq tours pré- cédant l'explosion. Les gaz brulés s'échappent par les conduits 30 sous très forte pression et arrivent dans les tuyères 26 ; ils s'échappent par l'intervalle 28, prenant appui sur l'envelop- pe fixe 27, ce qui fait tourner par réaction la roue 2. Les gaz brûlés s'échappent ensuite vers l'extérieur par le tuyau 33.
Lorsque la turbine est lancée, on pousse le levier 48 vers la droite, pour débrayer les cônes 37 et 38. Le compresseur 41 s'arrête, mais le débit du compresseur multicellulaire 3 devient suffisant pour envoyer des gaz frais dans la chambre 5, lorsque les soupapes II s'ouvrent, ce que provoque'le manchon 21 lors- qu'il vient vers la droite.
Il va sans dire que les formes, détails, matières premiè- res et dimensions pourront varier sans sortir du cadre de l'in- vention. Le nombre de soupapes, de bougies et de tuyères peut varier. De même, la chambre 5 peut être cloisonnée pour en for- mer plusieurs, chacune ayant sa bougie, ses soupapes, etc.. et son action sur la roue à aubes. La turbine peut être réglée peut* un nombre quelconque d'explosions par tour ou par plusieurs tours ; dans l'exemple choisi ci-dessus, elle a une explosion, pour cinq tours; dans le cas d'une explosion par tour, le man- chon 21 pourra être remplacé par des cames, avec autant de cham# ' bres d'explosion que de soupapes d'admission et d'échappement..