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Moteur à piston rotatif.
L'objet de la présente invention est une machine utilisant l'air comprimé, la vapeur, un gaz explosif ou un moyen similaire comme source d'énergie et comportant un carter de cylindre et un piston tournant dans le même sens autour d'axes différents mais parallèles, ainsi qu'un second carter de cylindre fixe entourant le premier, les ailes de piston qui sont fixées au cylindre du carter tournant et qui le partagent en chambres de travail étant reliées de façon articulée audit piston, Suivant l'invention. le piston est constitué en une seule pièce et il y a au moins deux ailes de piston.
L'objet de la présente invention est représenté à titre d'exemple, avec des variantes dans les détails, aux dessins annexés.
La fig. 1 montre la machine en élévation suivant une coupe;
La fig. 2 montre une coupe transversale de la machine suivant la ligne AèB de la fig.l;
La fig. 3 montre la machine en élévation suivant une coupe,
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avec une variante dans les détails;
La fig. 4 montre une coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig.3;
La fig. 5 montre la machine en élévation en coupe, avec une autre variante dans les détails;
La fig, 6 montre une coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig.5.
Dans l'exemple d'exécution suivant les fig.l à 4 ; 1 est un cylindre creux qui est muni à sa partie inférieure de la semelle 1' et qui est verrouillé sur le côté droit (fig,l et 3), au moyen des boulons 1", avec le couvercle 2 et à gauche avec le couvercle 3, ce qui a pour effet de constituer un carter cylindrique pouvant'être vissé à demeure sur une base quelconque.
A l'intérieur de ce carter se trouve un second cylindre creux 7, qui est relié sur le côté droit (fig.l et 3) au moyen des boulons 7', au couvercle 8 et sur le coté gauche au couvercle 11, ce qui a pour effet de constituer un second carter cylindrique.
A l'intérieur de ce carter se trouve un cylindre 4, dont le diamètre est plus faible que le diamètre intérieur du cylindre 7, Le couvercle 5 possède à son centre une douille ronde 5 dirigée vers l'intérieur, douille qui traverse le couvercle 11 en son centre et qui est rattachée à ce couvercle à l'intérieur.
Au moyen de boulons et d'un coin 9, un arbre est fixé au centre du couvercle 8, arbre qui passe à l'extérieur à travers le couvercle 2 et qui est monté de façon à pouvoir tourner dans ce dernier grâce au roulement radial et au roulement axial 6.
Le couvercle 11 est monté de façon à pouvoir tourner au moyen du roulement à billes 12 sur la douille 5 du couvercle 3, de sorte que le carter 7,8,11 peut tourner suivant le même axe que le carter 1,2,3, La force de rotation du carter 7,8,11 peut être empruntée à l'arbre 10. Au-dessous de l'axe de la douille 5 est fixé dans cette dernière un axe 15 au moyen du coin 14 et des boulons 14'. Cet axe passe à travers le carter 7,8,11 et son extrémité (fig.l et 3) est montée de façon excentrique
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dans le couvercle, à la partie intérieure d'un roulement à billes 32, qui lui est centré dans le couvercle. Le cylindre 4 est monté de façon à pouvoir tourner ou osciller sur la partie libre de l'axe 15, grâce aux roulements à billes 16.
A égale distance de l'axe du cylindre 7 et décalés l'un par rapport à l'autre de 120 degrés, trois axes 21 sont prévus, avec des cylindres libres quoique adaptés 22 (fig.l et 2), qui passent à travers les orifices ronds 20 du cylindre 4 et dont les extrémités sont fixés dans les couvercle 8 et 11. Les orifices 20 du cylindre 4 se trouvent tous à égale distance de l'axe 15 et sont également décalés les uns par rapport aux autres de 120 degrés. Les cylindres 22 sur les axes 21 touchent les parois intérieures des orifices 20.
Du fait que le cylindre 4 est monté sur l'axe 15 et que les cylindres 22 sur les axes 21 touchent les parois intérieures des orifices 20, le cylindre 4 ne peut effectuer dans le carter cylindrique 7,8,11 qu'un mouvement excentrique et en fait uniforme. L'intervalle de variation dé l'excentrique est égale à la différence entre le diamètre intérieur du cylindre creux 7 et le diamètre extérieur du cylindre 4.49 sont trois cloisons, et il peut y en avoir plus ou moins-., qui sont dirigées suivant le sens axial de la machine et qui, dans l'exemple d'exécution suivant les fig.l et 2, sont adaptées par leurs bords et sur leurs oôtés dans des rainures du cylindre 7 et des couvercles 8 et 11.
Le cylindre 4 possède dans le sens longitudinal, à égale distance de son axe, trois évidements qui sont décalés l'un par rapport à l'autre de 120 degrés et qui ressortent 1 la périphérie du cylindre, de sorte qu'il en résulte des fentes longitudinales.
Dans chacun de ces évidements se trouve un cylindre 17, adapté et pouvant osciller. Ces cylindres sont alésés de façon exoentique par rapport à leurs axes et dans ces évidements se trouvent les cylindres 18, adaptés et oscillants, qui sont munis de rainures longitudinales 19. Dans l'exemple d'exécution
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intérieures des cloisons 49 sont adaptées de façon à pouvoir glisser dans le sens radial dans les fentes 19 des cylindres 18.
Grâce à ces cloisons, l'espace en dehors du cylindre 4, indépendamment de sa position par rapport au carter 7,8,11 est divisé en trois chambres 46,47,48. A travers le couvercle 11 passe un canal 23 pour l'adduction du fluide comprimé, ainsi qu'un canal 24 pour l'évacuation du fluide comprimé après son expansion. 25 est une plaque qui est fixée sur le côté extérieur du couvercle 11 et qui est pourvu d'orifices, dans lesquels débouchent les canaux d'adduction et d'évacuation 23 et 24 pour le corps compresseur. 26 est une plaque munie d'une douille, qui est fixée à demeure sur la douille 5 du couvercle 8 et qui, si elle ne peut tourner, peut être animée d'un faible mouvement axial.
Opposée à la plaque 25, est fixée à cette plaque 26 une seconde plaque 26" qui présente des interruptions correspondantes en face des interruptuions de la plaque 25 (dans la position du couvercle 11 par rapport au couvercle 3 ainsi qu'il est indiqué). 27 est une ouverture dans le couvercle 3, ouverture à laquelle est relié, sur le côté extérieur du couvercle, un montant tubulaire 27' et, sur le côté intérieur du couvercle, un montant tubulaire dit "à extension" 28, qui réunit le montant tubulaire 27" à l'ouverture inférieure dans la plaque 26.
L'ouverture 27' dans le couvercle 3 est également reliée, au moyen d'un montant tubulaire à l'extension 28', à l'ouverture supérieure de la plaque 26. Au moyen des ressorts hélicoïdaux 33,34, la plaque 26 est serrée avec la plaque 26" contre la plaque 25. 35 est un canal de graissage, à travers lequel un corps lubrifiant est comprimé entre les plaques 25 et 26", parce que la plaque 25 est animée d'un mouvement de rotation d'un sens contraire à celui de la plaque 26" pendant la marche de la machine. Grâce au canal latéral intérieur dans le canal 35, le roulement 12 se trouve graissé, 36 est un évidement au centre de l'axe 15, à travers lequel un corps lubrifiant est comprimé.
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Celui-ci arrive d'abord aux roulements 16, puis à travers les canaux 38 diriges suivant le sens radial dans le cylindre 4 jusque dans les rainures longitudinales 39, à travers lesquelles les cylindres 17 sont graissés, puis par les canaux 40 et 41 dirigés suivant le sens radial dans les cylindres jusque dans les rainures longitudinales 42, par lequelles les cylindres 18 sont graissés l'intérieur des cylindres 17, puis par les canaux 43 dirigés suivant le sens radial dans les cylindres 18 jusqu'aux fentes longitudinales 19 des cylindres 18, où les cloisons de séparation sont graissées, puis par les évidements 49' des cloisons 49 en passant par le cylindre 7 jusque dans l'intervalle compris entre ce cylindre et le cylindre 1.
Le corps lubrifiant s'éooule alors vers le bas et peut être évacué par l'écoulement 45. Le corps lubiifiant circule donc ainsi de l'intérieur vers l'extérieur, également sous l'influence de la force centrifuge dans les organes animés d'un mouvement de rotation, mais seulement d'une façon périodique, parce que les canaux de graissage dirigés dans le sens radial sont décalés les uns par rapport aux autres dans le sens axial. Dans l'exemple d'exécution suivant les fig.3 et 4, les cloisons 49 sont constituées de façon cylindrique à l'extérieur et ces parties cylindriques 50 des cloisons se trouvent dans des rainures longitudinales le long du cloisonnement intérieur du cylindre 7 ; de sorte que ces croisons peuvent osciller latéralement par rapport à ce cylindre.
A l'extérieur, sur les cylindres 4 sont également prévus de nombreux évidements longitudinaux (à égale distance de l'axe 15 et décalés de 120 degrés les uns par rapport aux autres), tels que des cloisons de séparation qui ressortent à la périphérie du cylindre, de sorte qu'ici encore dans le cylindre des rainures longitudinales sont de nouveau constituées, Dans ces évidements sont adaptés de façon à pouvoir osciller les cylindres 17' , qui sont munis de rainures longitudinales 19'. Dans ces rainures reposent les extrémités intérieures
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évidements axiaux 20 du cylindre 4 sont adaptés de façon à pouvo ir osciller les cylindres 22' , que traversent les axes 21.
Le mode de fonctionnement de la machine rotative est pour ainsi dire le même dans les deux exemples d'exécution:
A travers le montant tubulaire 27" est amené le fluide comprimé (air comprimé, vapeur, gaz explosif ou autre fluide similaire), à partir d'où. il parvient, en passant par l'élément tubulaire à extension 28 et par l'ouverture inférieure de la plaque 26" , jusqu'à l'ouverture inférieure de la plaque 25. De là il arrive dans le canal 25, dont l'embouchure intérieure est disposée de telle façon qu'elle donne dans la plus petite des trois chambres 46,47,48 et en fait dans la chambre 46.
Dans cette chambre se produit l'expansion du fluide comprimé, ce qui a pour effet de faire tourner le carter cylindrique 7,8,11, d'où la force de rotation peut être empruntée à l'arbre 10, Après un certain angle de rotation, l'ouverture inférieure de la plaque 25 ne coïncide plus avec l'ouverture inférieure de la plaque 26" et, de ce fait, le fluide comprimé n'arrive plus dans la chambre 46, maisl'expansion de celuiqui y est déjà peut se poursuivre.
en bas, Au moment précis où,/le fluide comprimé se précipitait dans la chambre 46, en haut la sortie du canal 24, qui correspond à l'intérieur avec une chambre dans laquelle s'est déjà produite l'expansion du fluide, était arrivé en face de l'ouverture 27' dans le couvercle 3 et le fluide dont l'expansion s'était produite s'échappait alors, Les chambres sont ainsi périodique- ment alimentées de fluide et après que celui-ci a produit son effet; dans les chambres, il s'écoule pour ainsi dire sans pression à l'extérieur. L'admission et l'échappement du fluide peuvent être réglés dans des limites déterminées par une con- formation appropriée des canaux d'adduction et d'évacuation.
Les montants tubulaires à extension ont pour but de ne pas empêcher les ressorts 33 et 34 de serrer de façon constante la plaque 26 (avec plaque 26") contre la plaque 25 (couvercle 11), sans
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quoi en particulier 1à où pénètre le fluide, une perte de compression pourrait avoir lieu. La machine rotative peut, comme par exemple un moteur à piston, fonctionner également comme compresseur ou comme pompe.
L'alimentation de la machine avec le fluide comprimé pourrait aussi avoir lieu suivant une autre méthode que celle représentée et illustrée.
En cas d'emploi de gaz explosif comme fluide, son allumage pourrait aussi avoir lieu suivant la méthode connue dans la machine même.
Exemple d'exécution suivant les fig.5 et 6:
Dans cette variante d'exécution, toutes les caractéristiques restent les mêmes à cette exception près qu'il est seulement prévu deux cloisons de séparation 49 et qu'il n'y a, en conséquence, que deux chambres au lieu de trois.
Il est seulement prévu deux guides d'excentrique 20',Si et le joint des cloisons de séparation 49 par rapport au cylindre 4 est constitué d'une autre manière. A cet égard, le cylindre 4 possède dans le sens longitudinal, à égale distance de son axe, deux évidements, décalés l'un par rapport à l'autre de 120 degrés et qui ressortent à la périphérie de ce cylindre, de sorte que des fentes longitudinales y sont constituées.
Dans chacun de ces évidements se trouvent trois cylindres 60, 60',60", fendus dans le sens de la longueur et dont l'épaisseur des parois va en se réduisant vers les fentes et dont les extrémités s'appuient en faisant ressort contre les cloisonnements 49, Ces cylindres sont adaptés les uns dans les autres, les cylindres extérieurs s'adaptent dans les ouvertures du cylindre 4. Ce joint entre les cloisons de séparation des chambres et le cylindre 4 s'est prélevé dans la pratique comme étant extrêmement favorable.