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"La pénétration rotative en service".
Cette invention telle que décrite dans le brevet principal, & pour objet un dispositif rotatif à chambrée volumétriquement variables susceptible d'être appliqué dans toas les cas où il est nécessaire de disposer de moyens permettant d'appliquer les effets de compression et/ou de détente de fluide tolu que, notamment, les pompes,, les compresseurs les moteurs à oombue- tion interne, etc...
Cette invention a également pour objet toutes machines appliquant ce dispositif nous des formes et dans des bute essen- tiellement variables.
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Le but de l'invention est de permettre la réalisation de telles machines dans des conditions techniques et industrielles relativement très aisées, dans des conditions économiques favorables et moyennant des performances qui, pour un volume, respectivement un poids donné . répondant avantageusement aux exigences actuelles.
Le dispositif rotatif à chambres volumétriquement variables selon l'invention consiste substantiellement en la combinaison d'au moins une chambre cylindrique, d'au moins une autre chambre cylindrique de moindre diamètre sécante avec la première et présentant une entrée et une sortie; emboîté dans ladite pre- mière chambre et coaxialement aveo celle-ci, un élément cylindri que rotatif de fermeture dont la périphérie présente au moins ' deux échancrures semblables mais, diamétralement opposées;
dans ladite ohambre de moindre diamètre, un organe rotatif radial de balayage dont le profil est tel que, d'une part, il reste en contact permanent avec l'élément cylindrique rotatif de fermeture de la première chambre et, d'autre part, il entre en contact avec la paroi intérieure de la chambre de moindre dia- mètre pendant une partie de sa rotation et des moyens pour en- traîner en rotation inverse l'un de l'autre, respectivement le- dit élément cylindrique de fermeture et ledit élément radial de balayage.
Selon les applications, on pourra disposer, autour de la chambre cylindrique logeant l'élément rotatif de fermeture, un nombre approprié de chambres de moindre diamètre, les paires d'échancrures dans la périphérie dudit organe de fermeture étant généralement égales aux paires de telles chambres cylindriques . de moindre diamètre contenant les organes radiaux de balayage.
De tels dispositifs, simples ou multiples, pourront égale- ment être aooollés ooaxialement d'une telle manière que l'un
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serve, par exemple, à comprimer un fluide et l'autre à le mettre en oeuvre.
Tant le dispositif rotatif à chambres volumétriquement variables que les machines l'appliquant peuvent présenter des caractéristiques particulières faisant également partie de la présente invention et qui apparaîtront mieux de la description détaillée ci-après tant du dispositif que de certaines applica- tions, l'un et l'autre étant représentés, dans leurs éléments essentiels, aux dessins annexés dans lesquels: les figures 1, 2 et 3 montrent, en coupe, dans trois posi- tions caractéristiques, un dispositif rotatif élémentaire à chambres volumétriquement variables selon l'invention, la figure 4 montre en vue de face, le flasque antérieur étant enlevé, une pompe appliquant des dispositifs selon les figues 1 à 3t la figure 5 montre une coupe selon la ligne V-V de la figure 4;
la figure 6 montre, en vue latérale, un moteur à combus- tion interne appliquant des dispositifs selon les figures 1 à 3; la figure 7 montre, en coupe diamétrale, le moteur à com- bustion interne selon la figure 6; les figures 8 et 9 montrent, respectivement, une coupe ; selon les lignes VIII-VIII et IX-IX de la figure 7; les figures 10 et 11 montrent, respectivement, une vue selon les flèches F10 et Fil de la figure 7.
Comme représenté aux figures 1 à 3, un dispositif élémen- taire selon l'invention est constitué substantiellement par au moins une chambre cylindrique 1, au moins une autre chambre cylindrique de moindre diamètre, sécante aveo la première dite chambre .1 et présentant une entrée 1 et une sortie 4; emboîté dans ladite première chambre .1 et ooaxialemont avec celle-ci, un élément cylindrique rotatif de fermeture 5, pré-
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eentant, sur sa périphérie, au moins doux échancruree, respeoti- vement 6-7, semblables et diamétralement opposées;
un organe rotatif radial de balayage 1 dûmet profilé monté dans ladite chambre de moindre diamètre ± ainsi que des moyens d'entraîne- ment, assurant la rotation en sens inverse dudit élément cylin- drique et dudit organe radial $; un tel moyen est, dans les exemples des figures annexés schématisé en 9 et 10 représentant deux engrenages en prise directe. de balayage
Ledit organe/8 est préférablement réalisé de manière à présenter un moyeu 11 destiné à être monté sur un axe 12. une face dorsale convexe 13. une faoe frontale conoave 14 et une surface d'about cylindrique 15, dont le rayon est substantielle- ment égal au rayon interne de ladite chambre 2.
Les échancrures 6-7 dudit élément rotatif oylindrique de fermeture 1 présentent des profils engendrés par la pénétration dudit organe de balayage 8 dans ledit élément rotatif 5, pendant que ces deux organes tournent simultanément en sono inverse, en sorte que, durant tout le temps de la pénétration dudit organe $ dans ledit élément 5,@ledit élément 1 roule sans glisse ment sur ledit organe ,$ et vice-versa.
Par cette combinaison, la rotation en sens inverse dudit élément de fermeture 5 et dudit organe de balayage 8 détermine, dans le volume de ladite chambre 2, une ohambre de volume con- stamment croissant à partir de zéro avec le déplacement angulaii dudit organe de balayage 8 et une chambre de volume proportion- nellement décroissant.
Dans le cas où. un sens de rotation horlogique est imparti audit organe de balaie 8, tel que représenté aux figures 1-3, la rotation dudit organe 8. détermine, d'une part, une chambre 16 constamment croissante, délimitée par la surface concave 14 dudit organe , par la surface périphérique dudit élément de fermeture 1 et par une partie correspondante de la surface in-
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terne de ladite chambre 2 et, d'autre part, une chambre 17 de volume constamment décroissant, délimitée par la face convexe 22 de l'organe de balayage 8, par la surface interne correspon- dante de ladite chambre 2 et par une partie de la surface péri- phérique de l'élément de fermeture 5.
Une caractéristique de ce dispositif selon l'invention réside dans le fait que le sens de rotation de l'organe de 'balayage .si, respectivement de l'élément de fermeture 5, n'est pas imposé, les seule conditions étant que ledit organe 8 et ledit élément tournent en sens inverse et que ledit organe 8 soit animé d'une vitesse angulaire supérieure, en l'occurrence double, de celle dudit élément.2.
Le dispositif décrit ci-dessus peut être adapté à des fina multiples. A titre illustratif, quelques exemples non limitatifs sont décrits ci-après.
Les figures 4. et 5 représentent une pompe constituée par un carter au centre duquel est réalisée la susdite chambra cylindrique 1, munie de son élément de fermeture .5, avec la- quelle sont associées quatre chambres de plus petit diamètre 2 équiangulairement espacées autour de ladite chambre.., dans chacune de cas chambres, débouche un axe 12 portant un organe de balayage 8 tel que décrit ci-dessus, lesdits organes 8 étant destinés à être déplacés dans le sens horlogique.
Dans chacun des chambres de volume croissant 16 est aménagé un passade d'entrée 1 lequel se prolonge, à l'extérieur du carter 118, par exemple par une buselure de raccordement.
Chacune des chambres de volume décroissant 17 est pourvue, au voisinage immédiat de ladite chambre 1, d'un passage de sortie lequel débouche également à l'extérieur du carter .la.
Si le dispositif ainsi décrit est utilisé comme pompe à vide ou pompe sèche, il suffira de raccorder lesdits passages
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d'entrée 3, via un colleoteur et une oonduite unique, au réser- voir devant être mis en dépression (non représenté). Si, au contraire, le dispositif est utilisé comme pompe mouillée, les passages de sortie 4 seront reliés, préférablement via un col- leoteur et une conduite unique, à tout endroit où le liquide pompé doit être amené. Par ailleurs, s'il s'avérait désirable d'impartir aux organes de balayage 8 une rotation anti-horlogique lesdits passages 3. deviendraient passages de sortie et lesdits passages .4 passages d'entrée.
L'appareil tel que représenté aux figures 4 et 5 peut également être utilisé oomme compresseur. Il suffit, à cet effet, de relier lesdits passages de sortie ¯4 à un réservoir air comprimé (non représenté), tandis que lesdits passages d'entrée 3, mettant lesdites chambres à volume croissant en communication aveo l'atmosphère, seront avantageusement pour- vus de filtres de dépoussiérage connus en soi.
Un dispositif selon l'invention peut également être condi- tionné afin de réaliser un moteur à combustion interne. Une exécution d'un tel moteur est représentée aux figures 6-11.
Dans cet exemple, non limitatif le moteur est constitué par un carter 19 au centre duquel est aménagée ladite chambre cylindri- que 1, avec laquelle sont associées quatre chambrée de plus petit diamètre équiangulairement espacées autour de ladite chambre
1. L'élément cylindrique de fermeture .5. est monté dans ladite chambre et est pourvu, par exemple, de deux évidements, res- pectivement 20-21, dans lesquels sont disposées des pales . destinées à assurer, lors de la rotation dudit élément 5, une circulation d'air ou de fluide de refroidissement dans lendits évidements 20-21.
Les organes de balayage ± de chacune desdites chambres sont destinés à être animés d'une rotation dans le sens horlogique.
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lien chambres à volume croissant. 1± sont pourvues d'un ori- fice d'admission 23 pour le mélange carburant, chacune desdites chambrée 16 étant, de plus, mine en communication avec une
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chambre d'allumage poumvue d'un moyen d'allumage approprié, en l'occurrence une bougie 5 et aménagée dans ledit carter 19 au voisinage de ladite chambre 1.
Les chambres de volume dé- -iV croissant Il sont pourvues d'un orifice d'échappement oommu- ! niquant, via une chambre à gaz brûlés aménagée dans ledit
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'Ve ' carter 19. avec un collecteur extérieur d'échappement la ï] fermeture, respectivement l'ouverture de l'entrée 23 de la chambre à volume croissant 16 sont contrôlées par un disque 31
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pourvu d'un orifice 22.
"& cale sur l'axe 12 de l'élément balayeur
Afin d'introduire un volume de gaz carburants dans les- dites chambres de volume croissant 16, à partir d'une valeur prédéterminée de ce volume, il est, dans oet exemple, fait usage d'un dispositif compresseur constitué, comme ledit moteur, à l'exclusion du système d'allumage, le dispositif compresseur est aooollé axialement audit moteur, ses éléments de balayage et de fermeture tournant en sens inverse de ceux dudit moteur.
Dans les figures 6 à 11, les organes similaires du moteur et du compresseur sont désignés par les mêmes références.
Dans le compresseur, le mélange carburant à comprimer est introduit dans chacune des chambres à volume décroissant 17,
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via un collecteur d'admission 2, par des orifices .2. Lesdites chambree,U étant mises, lorsqu'elles atteignent leur volume minimum, en communication avec les chambres 14 dudit moteur,
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par des passages 2 dévoilés par la rotation de disques 21t z solidaires desdits axes 10 et pourvus d'une lumière correspondant,' te Sur la face avant dudit carter 19 du moteur, chaque axe
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12 est pourvu d'une roue dentée Il attaquant un pignon 3 porté
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par l'axe 25 dudit élément cylindrique 5.
L'axe est commun au moteur et au dispositif compresseur. A l'arrière de ce dernie ledit axe 35 porte un pignon attaquant, via un pignon fou intermédiaire 37 et un second pignon intermédiaire 38, un pignon 39 monté librement sur l'axe 35 et solidaire dudit élé- ment de fermeture .2 du compresseur. Le pignon 39 entraîne, à son tour, les pignons 33 des axes 10 du compresseur. De cette manière cylindrique .5 et les organes de balayage !2 du compres- seur tournent en sens inverse de ceux du moteur.
Ce moteur fonctionne de manière extrêmement simple. Le mélange gazeux carburant, préparé par un carburateur 40 et amené par ledit collecteur d'admission 29 est comprimé dans les chambres de volume décroissant 17 du compresseur, pour être, ensuite, chassé, au moment opportun, au travers desdits passages
23 dans les chambres de volume oroissant 16 du groupe moteur.
Au moment opportun; ce mélange gazeux est enflammé par lesdites bougies 25 agissant dans lesdites chambres d'allumage en manière telle que la détente des gaz provoque la rotation dee- dite.' organes de balayage 8. Lorsque lesdites chambres de volu- me croissant 16 ont atteint approximativement leur valeur maxi- mum, les gaz brûlés s'échappent, par lesdits passages d'évaoua- tion 27.
Lors de la révolution subséquente des organes de balayage une nouvelle charge de gaz carburants est introduite dans ]en- dites chambres 16 et allumée, lesdits organes de balayage 8 chassant, par leur face convexe 13. les gaz précédemment brûlés restant dans les chambres do volume décroissant 17.
Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées à ce moteur sans sortir du cadre de l'invention.
Par exemple, au lieu d'utiliser, pour l'alimentation du moteur, un groupe compresseur tel que décrit ci-dessus, il peut être fait usage de pompes d'injection montées sur la face postérieure
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du groupe moteur et débitant directement dans lesdites chambres 16. De même, tout système d'allumage adéquat peut être utilisé! tandis que la lubrification des différents organes du moteur peut être réalisée do toute manière adéquate.
Les dispositifs unitaires ainei que les appareils décrits ci-dessus peuvent être réalisés en toutes dimensions et en tout matériau adéquat et être adaptés à toute fin, sans sortir du cadre de l'invention, REVENDICATIONS....
1.- Dispositif rotatif à chambres variables. Caractérisé en ce qu'il consiste substantiellement en la combinaison d'au moins une chambre cylindrique, une autre chambre cylindrique de moindre diamètre sécante avec la première et présentant une entrée et une sortis; emboîté dans ladite première chambre et coaxialement avec celle-ci, un élément cylindrique rotatif de fermeture dont la périphérie présente au moins deux échancrures semblables diamétralement opposées;
dans ladite chambre de moindre diamètre, un organe rotatif radial de balayage dont le profil est tel que, d'une part, il reste en contact permanent avec l'élément cylindrique rotatif de la première chambre et, . d'autre part, il est en contact avec la paroi intérieure de la chambre de moindre diamètre pendant une partie de sa rotation et des moyens pour entraîner en rotation inverse l'un de l'autre, respectivement ledit élément cylindrique et ledit organe radial.