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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D' INTENTION Oswald CIAASSENS, "Machine rotative".
L'invention a pour objet une machine rotative ca.. pable d'étre adaptée en sorte de pouvoir favorablement travailler soit comme machine à Tapeur, soit came compresseur, pompe aspirante et/ou foulante. pompe à vide, moteur à combustion interne où à explosion, turbine ou toute autre machine de ce genre.
Le but de cette machine rotative nouvelle est de promouvoir un mouvement continu de rotation, directement, c'est-àdire sans partir du mouvement rectiligne alternatif comme dans les machines à pistons usuelles. L'avantage dominant d'une telle machine rotative résulte de l'économie de toute transformation mécanique laquelle, dans les machines nonnues, intervient à titre onéreux dans le calcul du rendement mécanique.
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On cannait déjà certaines machines rotatives dont la turbina constitue la principale. Toutefois, la turbine est une machine relativement couplexe dont les caractéristiques thermodynamiques sont très particulières, en sorte qu'elle est surtout d'application dans les grosses installations et ne travaille que comme machine motrice.
D'autre part, des machines rotatives à rotor excentré ont déjà été préconisées cependant qu'aucune réalisation industrielle ne semble avoir été réussie à ce jour surtout dans l'application d'une telle machine comme moyen moteur.
Toutefois, las solutions proposées sont on trop compli- quées on imparfaites, en sorte que leur rendement est pratiquement nul.
Plus particulièrement, ces machines rotatives sont Inopérantes par manque total d'étanchéité et aussi par manque d'équilibre statique, des organesou groupe d'organes mobiles étant montés dangereusement en porte-à-faux*
La présente invention a pour objet une telle machine rotative dans laquelle toutes cas conditions sont parfaitement remplies, le prototype construit à l'heure actuelle révélant des rés@ltata mécaniques et thermiques favorables. Cette machine se caractérise en outre par une extrême simplicité de construction malgré une étanchéité pratiquement parfaite entre les organes mobiles et le carter général logeant tout le système tournant.
Egalement, la machine, objet de l'invention, est parfaitement équilibrée, le rotor étant monté en sorte qu'il porte normalement de part et d'autre au droit des deux flancs du carter. Enfin, le graissage est assuré d'une manière aysté- matique et aucun organe ne subit un effort dangereux*,
L'invention porte encore sur des particularités de construction qui) en même tempsque leséléments essentiels, apparattront davantage de la description détaillée ei-après, d'un mode préféré d'exécution, aTec référence aux dessins annexés, dans lesquelet
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la figure 1 est une coupe transversale; la figure 2 est une coupe radiale selon la ligne II-II de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1;
la figure 4 est une Vue de face des deux parties principales formant une palette; la figure 5 est une 'Vue dtabout des éléments de la fi- gure 4; les figures 6 et 7 représentent deux -vues de face des éléments emboîtes de la figure 4, respectivement en position de départ et dans la position occupée ensuite d'une dilatation; les figures 8 et 9 représentent respectivement en Vue de face et en vue d'about, les deux éléments principaux formant une demirotule les figures 10 et 11 sont des Tues d'about respectivement des figures 6 et 7.
Dans cette exécution d'une machine rotative, selon l'invèntion, on applique judicieusement un carter étanche 1 de forme substantiellement cylindrique présentant des entrées et/ou sorties de fluide, telles que 2-3 et 4-5. Ces passages sont dirigés aussi tangen- tiellement que possible vers l'intérieur du carter, compte tenu das nécessités de la construction, Le carter comporte un moyeu fixe 6 de diamètre relativement grand. La partie mobile de la machine est formée comme suit: A l'intérieur du carter est disposé un rotor formé par une couronne circulaire 7 excentrée par rapport au carter et recoupant celui-ci sur un arc' en sorte de créer une surface de contact franche entre le rotor et le carter.
L'excentricité h entre les axes AB et CD, respectivement du rotor et du carter, est déterminée au prorata des carac- téristiques de la machine. La couronne circulaire 7 présente un flasque 8 pourvu d'une tubulure centrale extérieure 9 traversée par l'axe moteur 10 sur lequel elle est clavetés. Le rotor est donc fixé sur cet axe.
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Sur sa seconde face, le rotor porte une bague extérieure 11 qui prend appui sur un anneau de glissement 12 fermement assujetti au carter 1, par exemple par des boulons 13. Cet anneau 12 pourrait aussi être un chemin de roulement. Il résulte de cette conception très caractéristique que le rotor se trouve parfaitement supporté au droit de chaque flanc, critère d'une stabilité maximum.
Le carter est, d'une part, traverse par l'axe moteur 10 et, d'autre part, il est traversé par la tubulure 9. Les passages sont dament pourvus de garnitures étanches.
Le moyeu fixe 6 est profilé et disposé en sorte que son extrémité libre vienne toucher la paroi intérieure du flasque 8, à l'intervention d'un joint d'étanchéité 14.
Dans l'exemple schématisé, le système mobile est complété par deux palettes 15-16, radiales par rapport au carter et prenant toutes deux appui sur le moyeu fixe 6, à l'intervention de bagues individuelles. La traversée de la couronne circulaire 7 par les palettes 15-16 est faite à l'intervention de rotules spéciales, respectivement 19, 20, capables d'assurer une étanchéité pratiquement parfaite quelle que soit la position angulaire des palettes au cours de la marche normale de la machine.
Salon une caractéristique propre à l'invention, les différents organe mobiles sont exécutés comme suit, en vue d'assurer une étanchéité totale pour tout régime de marche, marne en ces de fortes dilatations ou contraction de la machine, en suite des variations importan- tes de température provoquées par l'usage d'un fluide à très haute ou à très basse température ou de l'adaptation de la machine rotative comme machine thermique.
Plus particulièrement les figures 3 à 9 schématisent ces dispositions particulières.
Les palettes 15-16 sont formées chacune de deux demipalettes 15'-15" et 16'-16" solidaires chacune d'une bagne 17'-17" et 18'- 18". L'une de ces demi-palettes présente un tenon 21 capable de coulisser
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- @ à frottement doux dans une entaille correspondante!! de l'autre demi- palette. De plus, les deux bords en contact des deux demi-palettes adjacentes s'engagent mutuellement l'une dans l'autre, ces bords étant profilés en languette et mortaise.
Dans l'axe du tenon 21 et de l'en- taille 22 sont prévus des logements dans lesquels s'engagent les deux extrémités d'un ressort à boudin 23, un second ressort 24, parallèle au premier étant prévu dans le même plan, mais au-dessus du premier* des ressorts ont pour fonction de solliciter les deux demi-bagues op- posément l'une par rapport à l'autre. sans créer cependant une solution de continuité*
Le tenon 21 et l'entaille 22 sont disposés au droit de l'emplacement des rotules 19-20. Chaque rotule est formée de deux demi-rotules et chaque demi-rotule est constituée par deux tronçons
19'-19" et 20'-20".
L'un des tronçons présente un tenon 25 s'ajustant a frottement doux dans une entaille 26 de l'autre tronçon* Un ressort à boudin 27 agit dans l'axe de ces parties emboîtées. Les demi-palot- tes et les demi-rotules sont intimement combinées, en sorte qua chaque ligne de joint d'un organe est toujours recouverte par une partie pleine d'un autre organe - figures 6 et 7 '-
En bout, les palettes sont également conditionnées en sorte d'assurer un contact permanent avec la paroi circulaire intérieure du carter* Dans ce but, on dispose dans l'épaisseur des palsttea au moins une lamelle d'étanchéité 28 sollicitée en permanence vers l'extérieur par un ressort filiforme 29 par exemple.
Si on veut atteindre une étanchéité absolument complète, on peut, comme schéma- tisé aux figures 6 et 7, utiliser de telles lames d'étanchéité bipar- tibles; la jonction entre les deux parties 28'-28" se faisant à l'in- tervention d'un profil chicané 30 (figures 10 et Il)*
Moyennant ces révélations, on peut donc réaliser une telle machine rotative dans laquelle le rotor excentré par rapport @ au carter détermine, à l'intervention des palettes radiales par rap- port au carter. trois chambres volumétriquement variables, en forme
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de croissant, particulièrement favorables à l'expansion d'un fluide ca- pable d'agir mécaniquement en bout -des palettes, en sorte de développer, dans lesconditions optima, un couple moteur.
En effet, le fluide agit normalement et en bout des palettes lesquelles déterminent par rapport à l'axe moteur 10, un bras de levier relativenient très important. Ce couple agissant directement sur l'arbre moteur est utilisable tel quel, sans transformation mécanique et moyennant le minimum d'organes mobiles.
Outre ces qu alités techniques et les avantages industriels résultant d'une simplicité de construction extrême, la machine rotative, objet de l'invention, présente encore des avantages résultant directe- ment de la disposition relative marna des organes mobiles. En effet, le graissage, par exemple, est extrêmement aisé à assurer en tout point utile de la machine. L'intérieur du moyeu 6 est accessible par le con- duit de graissage 51; l'espace libre compris entre ledit moyeu et la couronne 1 est accessible par le conduit de graissage 32.
Enfin, la surface de contact 0( respectivement du carter et du rotor est en per- manence graissée par l'apport de lubrifiant par le canal 33 alimenté par le graisseur 34 et pourvu de passages 35-36 vers ladite surface et contrôlés par des pointeaux, respectivement 37-38.
REVENDICATIONS.
1, - Machine rotative du genre de celles comportant en combinaison un carter et un rotor à palettes excentré par rapport au carter et tournant dans celui-cisous l'effet de l'expansion d'un fluide, caractérisée en ce que le rotor est formé en principal par un annaau circulaire comportant d'un c8té un flasque pourvu d'une tubulure centrale, en sorte qu'il prenne appui, d'une part sur l'axe moteur et, d'autre part, sur une bague solidaire du carter, dans de telles conditions que le rotor soit parfaitement équilibré et sans porte-à-faux.