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ECHINE A PISTCNS ROTATIFS. JUMET
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La présente invention a pour objet une machine à pistons ro- tatifs, pouvant servir de moteur à combustion interne, de pompe ou de compresseur. De telles machines sont en soi connues. Il existe par exemple une machine à pistons rotatifs, comprenant une chambre cylindriquer dans la paroi de laquelle sont pratiquées deux ouvertures munies de soupapes, La chambre est femée par deux plateaux paliers. Un arbre excentrique par rapport à l'axe de la chambre est supporté par les plateaux paliers. Dans cette machine comme, les pistons rotatif': sont des palettes reliées de manière mobiles à un corps rotatif,, solidaire de l'arbre.
L'invention a pour but une machine à pistons rotatifs présen- tant des propriétés différentes de celles des machines connues de ce genre, permettant de réaliser facilement des taux de compressi- on élevés et convenant partuclièrement bien à des moteurs à com- bustion interne.
La machine à pistons rotatifs suivant l'invention est caracté- risée par deux lentilles cylindriques convexes, conformées pour s'adapter à la paroi de la chambre, constituant les pistons rota- tifs, par des moyens pour relier de manière étanche entr'eux, le corps rotatif et les deux lentilles cylindriques convexes, par des moyens paiar appliquer de lanière étanche contre des parties différentes de la paroi de la chambre, les lentilles Cylindriques convexes, et par une disposition des ouvertures munies de soupapes à l'endroit des deux parties de la paroi de la chambre, tou- chées simultanément par les deux lentilles cylindriques convexes qui se trouvent à une distance minimum l'une de l'autre.
L'invention est expliquée ci-dessous par rapport à quelques exemples de forgea d'exécution en se référant au dessin annexé.
Sur ce dessin, les figures 1, 22 et 23 sont des vues en perspective, partiellenent en coupe, de machines suivant l'invention.
La figure 24 est une vue d'une machine combinée. La figure 25 est une vue d'un plateau palier. La figure 26 est une coupe à travers un plateau palier. Les figures 2 à 21 sont des coupes schématiques d'une machine suivant l'invention.
A la figure 1, une machine à pistons rotatifs est représentée, plateaux paliers enlevés. Elle comprend une chambre cylindrique 1, deux lentilles cylindriques convexes, en l'occurrence plan- convexes 2 et 3, par exemple en acier ou en bronze, un arbre excen- trique 4, et un corps rotatif 5, solidaire de l'arbre 4. Les deux lentilles cylindriques convexes sont reliées au corps rotatif $
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au moyen de tiges coulissants 6, traversant le corps 5. Elles sont
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ainsi appliquées l'une contre l'autre de manière étanche.
A 1 t in- térieur entre les deux lentilles 2 et 3 sont disposés des ressorts de compression 7 emprisonnés dans des logements formés chacun par
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un deï-l.ege,..ent 8 dans la lentille 2 et un demi-losenent 9 dans la lentille 3. Lorsque les deux lentilles cylindriques convexes se déplacent l'une par rapport à l'autre, les logements pour les ressorts s'allongent et se racourcissent parce que chaque ressort
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repose d'un côté sur une des faces terjlinales du deai-logement 8 et de l'autre côté sur une des faces terminales du de:::i-log8:1ent9, Grâce aux ressorts 7, au cours de la rotation de l'arbre 4, les deux lentilles 2 et 3 sont appliquées contre des portions diffé-
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rentes de la aroi de la chaaabre cylindrique 1.
Ceci se fait indépendeaaent d'une usure des lentilles cylindriques ou de la chambre,
Etant donné d'une oart l'excentricité de l'arbre 4 et d'autre part la convexité des lentilles 2 et 3, les portions de la paroi de la chambre 1, touchées simultanément par les deux lentilles convexes ne sent pas toujours vues sous le même angle à oartir de l'arbre 4 au cours de la rotation de ce de-nier,, comne c'est'le
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cas pour les machines connues. L'angle entre c . oortions peut varier ici dans de larges limites, par exemple entre 90 et
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180g conne on peut le voir sur les figures 2 à 21. C'est la raison pour laqaelle des taux de compression élevés peuvent être obtenus facilement.
Dans l'exemple montré à la figure 1, la position de l'arbre et des lentilles 2 et 3 est celle où les portions de la
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paroi de la chambre cylindrique toachées sL1ultané!ilent par les deux lentilles cylindriques convexes s4nt à la distance rainirlim de g0 l'une de l'autre. A ces endroits, représentés par ..ë'...x axes 10 et 11, se trouvent deux ouvertures aunies de soapaues 5 et 14, niais ces soupapes ne sont pas visibles sur le dessin de la\ \;.g. J..
La machine représentée à la figure 1 fonctionne conne cef<¯msc illustré aux figures 2 à 21. Dans la position représentée à la
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figure 2, les de,-x lentilles cylindriq-ies plan-convexes 2 et 3 définissent deux espaces 12 et 13, un (12) délimité par la surface convexe de la lentille 2, l'autre (13) par la surface convexe de la lentille3. A l'instant représenté à la figure 2, la soupape 14 s'ouvre, tandis que la soupape 15 est déjà ouverte (flèches). Un mélange d'air et de combustible est admis dans l'espace 12 (petits points).
L'espace 12 grandit pendant les'instants suivants et
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atteint sa vale r ï:l8.Xi.; à l'instant représenté à la figure 7, où
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la soupape 15 se ferme (croix de Lorr8.1.DeJ. où la communication avec la soupape 14 est interrompue et où la soupape 14 adciat le mélaffl air-combustible dans l'espace 13. Dans les instants sl11vants, fig.8 à 12, le mélange air-cozbustible dans l'espace 12 est comprimé (gros points), tandis que l'espace 13 s'agrandit et règle ainsi l'admission. A l'instant représenté à la figure 12,
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la soupape 14 se terme et le mélange air-combustible coaprimc dans l'espace 12 est allumé.
La pression dans l'espace 12 augmente et exerce, pendant la détente (croix) un couple sur l'arbre 4, Ce couple agit dans le sens de la rotation et permet de comprimer le mélange air-combustible dans l'espace 13 (gros points) jusqu* à l'instant représenté à la figure 17. A son tour, le mélange compri- mé dans l'espace 13 est allumé et transmet,pendant la détente un couple sur l'arbre 4 dans le sens de la rotation.
Au même moment, , la soupape 15 s'ouvre et permet l'échappement (flèches) de l'es- 'pace 12, et après un demi-tour de l'arbre 4, l'échappement de l'es-
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pace 13 (figure 2)'A ce moment, le :nél"8 air-combustible entre à nouveau dans l'espace 12 et le cycle,qui comprend deux tours de 'l'arbre 4, recommence.
Grâce à l'utilisation de lentilles cylindriques convexes et
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lu disposition particulière des soupapes, l'explosion a lieu à un moment où la lentille cylindrique 2 (ou 3) passe par une position momentanément stable (figures 12 et 17). c'est-à-dire par une position dans laquelle la surface cylindrique de la lentille 2 (ou 3), lors d'une rotation d'un angle infinitésimal, ni ne détend ni ne comprime l'espace 12 (ou 13).
La détente de l'espace 12 '(ou 13) est uniquement due au mouvement de la lentille 3 (ou 2)
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qui de¯ce :!ait¯tra.."l$8et la totalité du couple via le corps 3 l --¯-¯ l'arbre 4 et a...C:11l couple rétroactif n'est exercé sur l'arbre 4 via la lentille 2 (ox 3 Les de.ix espaces variables 12 et 13 passent par les quatre temps avec un décalage de un ou de trois ternes l'un par rap:>01"1; . l'autre. Il s'ensuit que pour assurer le bon fonctionnement de la saehine, un volant relativement lourd, non représenté, doit être prévu, pour éviter l'emploi d'...u tel vêlant lourd, il est possible de faire agir sur le sème arbre un nombre pair de plusieurs machi- nes. chacune décalée d'un même angle par rapport à l'autre, de sorte que les détentes se suivent à cadence régulière.
Lorsque par
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exemple deux machines sont combinées, il suffit de disposer sur à mime arbre 4 deux machines alignées suivant leurs axes et dont
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l'une commence le cycle des quatre temps par la figure 2 et l'autre par la figure 12. L'arbre est alors entraîné par un couple dû à une explosion après chaque demi-tour.Dans le cas d'une combinaison de par exemple 4 ou 6 machines, agissant sur le même arbre 4, toutes les machines ne peuvent plus être alignées suivant le même axe. L'aligne:::lent n'est possible que pour des paires.
Dans le cas d'une combinaison de 6 machines agissant sur le même arbre, une explosion a lieu après chaque sixième de tour . Dans une telle machine combinée trois paires de machines, 16,17,18 sont alignées par leurs arbres, mais décalées par rapport à leurs axes, comme le montre la figure 24.
Les lentilles cylindriques peuvent être plan-convexes, comme contrées aux figures 1 et 22. Elles peuvent aussi être convexeconvexes cornue montrées à la figure 23. Il est facile d'imaginer encore d'autres possibilités, par exemple des lentilles concave- convexes. La convexité ne doit pas nécessairement être de secti- on circulaire; elle peut présenter un rayon de courbure variable, par exemple cornue celui d'une parabole ou d'une hyperbole,à conditionqu'il soit toujours égal ou plus petit que le rayon de courbure le plus petit de la paroi de la chambre. Le mot cylin- drique s'applique donc ici toujours à des sections qui peuvent ne pas être circulaires.
Le corps rotatif 5 transmettant le couple des pistons rota- tifs à l'axe 4 peut présenter des fomres diverses. 11 peut être un plat de section rectangulaire, comme montré aux figures 1 et22, ou lavoir la forme d'une lentille concave-ecncave, comme représenté à la figure 23. Le corps rotatif 5 est de préférence symétrique par---- rapport à son plan médian, bien qu'une forme asymètrique soit concevable dans des cas très spéciaux. Si le corps 5 est une len- tille cylindrique convexe-convexe, les lentilles cylindrique* constituant les pistons rotatifs doivent avoir une forme concave- convexe.
Les moyens pour appliquer de manière étanche en%'eux le corps rotatif 5 et les deux lentilles convexes peuvent être très dives.
Par exemple, ils peuvent être des queues d'aronde 19, cessas montrés à la figure 22. 11 est possible aussi de profiter seulement des surfaces rodées du corps 5 et des lentilles 2 et 3' comme montré à la figura 23. Pour obtenir le serrage entre les surface rodées, un logement 20 est pratiqué dans la lentille 3 (et de l'autre coté de la lentille 2) et un ressort de traction 21 est
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tendu en oblique entre un point de ce logement 20 et un pointdu corps 5, de telle manière que la lentille 3, lorsqu'elle est attiré contre le corps 5. est poussée en même tenps, toujours dans la di- rection d'un semé coté du corps 5.
De ce fait, le même ressort 21, appliquant l'une contre l'autre les surfaces rodées du corps 5 et
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de la lentille 3, presse cette lentille 3 constamaent contre la paroi de la chambre 1.
Les moyens pour appliquer de manière étanche les lentilles cy- lindriques convexes contre des portions différentes de la paroi de
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la chambre peuvent être usa ressort 21, con...e décrit par rapport A la figure 23, ou de= ressorts 79 comme décrits par rapport a la figure 1. A la figure 22, un de:d.-1oo-ez.en't 22 est prévu dans le corps 5, en face d'un deni-la#ernn% 9 dans la lentille 3. Ces deux demi-logemeuts 22 et 9 constituent un logement à espace variable pour un ressort ?, non représenté.
Toutefois, il n'est jas ...:1C1.LS- pensable d'obtenir l'étanchéité entre lentilles et paroi de la
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chambre au moyen de ressorts. n est possible 8w.sSÍ, .;?U exemple, de l'obtenir au noyen d'un chemin de ùùidaie 23 (Fig. 25) approprié, taillé dans chaque olateau palier, et dans lequel caxlissent des éperons 25 ou des tétons à Galets, fixà:, à raison d':..J1,s..r chaque face latérale de chaque lentille 2 et 3. four assurer tou- jours un serrage convenable de la lentille contre la paroi de la
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chsdbre 1. les épercns 25 ou les tétons à galets peuvent être s,.spendus élastiquenent dans la lentille, ou les galets jeuvent être garnis de bandages élastiques.
La suspension élastique peut se faire, par exemple, core centrée a la fi jure 25 par un éperon 25 longue liée élastique, fixée dan un trou 26, foré dans la lentila 2 - - '""##'"'""' ' - - - - T Les arêtes des lentilles 2 et 3 peuvent être Sa--nies de joints 3étanchéité 27 (Fig.1). étant donné qu'elles sont soumises a une usure partieulièreaent grande,