CH122863A - Turbine à explosion. - Google Patents

Description

      Turbine    à explosion.    La présente invention a pour objet une  turbine actionnée par l'énergie développée  par l'explosion d'un mélange de gaz détonant,  tel que le produit de la vaporisation d'hy  drocarbures divers mélangé avec de l'air en  proportion convenable, par exemple, et com  portant un carter disposé autour d'un arbre  moteur portant un rotor muni de plusieurs  couronnes d'ailettes entre chacune desquelles  est située une couronne d'ailettes portée par  la paroi intérieure d'un tambour, cet arbre  étant également solidaire d'un corps présen  tant des ouvertures le traversant de part en  part et constituant des chambres d'explosion,  ce corps étant situé entre deux parties soli  daires du carter dont l'une comporte des  cavités dont les unes sont reliées à une source  de mélange gazeux et les autres pourvues de ,

    dispositifs d'allumage, l'autre partie fige pré  sentant des lumières destinées à mettre les  chambres d'explosion en communication avec  la partie de la turbine contenant les     aubages,     la disposition étant telle qu'à chaque cavité  pourvue d'un dispositif d'allumage, correspond  une lumière de la partie     fixe    et que cette    dernière présente une partie pleine correspon  dant à chacune des cavités reliées à la source  de mélange gazeux, les cavités contenant un  dispositif d'allumage alternant avec celles re  liées à la source de mélange gazeux de  manière que,     lorsqu'une    chambre d'explosion  passe en regard d'une de ces dernières,

   elle  se remplit de mélange gazeux pour venir  ensuite coïncider avec la cavité suivante dans  laquelle se produit l'allumage, les gaz brûlés  s'échappant alors de la chambre d'explosion  pour venir en contact     aved    les     aubages    et       provoquer    la rotation des parties mobiles.  



  Le dessin annexé représente très schéma  tiquement, à titre d'exemple, une forme  d'exécution de l'objet de l'invention.  



  La     fig.    1 est une élévation, les deux  extrémités étant vues en coupe;       Fig.    2 est une vue en bout du côté de  l'alimentation;       Fig.    3 est une vue du disque fixe muni  de lumières;       Fig.    4 est une vue, depuis l'intérieur, du  corps rotatif contenant les chambres d'ex  plosion.

             Fig.    5 est une coupe selon 5-5 de la       fig.    4;       Fig.    6 est une vue en bout de la turbine  du côté d'échappement;       Fig.    7 est une coupe     transversale    suivant  la ligne 7-7 de     fig.    1;       Fig.    8 est une vue, depuis l'intérieur, du  fond du carter à l'extrémité d'alimentation  de la turbine.  



  Cette forme d'exécution comporte     (fig.    1  à 8) un carter 10 à l'intérieur duquel un  arbre moteur 11, solidaire     d'iur    rotor,     petit     tourner. Ce rotor, du type     "Parsons"    est muni  à sa périphérie de couronnes d'ailettes ra  diales ou aubes 12. Ces couronnes d'aubes  alternent avec des couronnes d'ailettes ou  aubes 13 fixées     radialement    sur la face interne  d'un tambour 14 susceptible de tourner autour  de l'arbre 11, ruais en sens     inverse    de celui-ci.  Ce tambour possède à ses extrémités, des  portées 15 prenant appui sur l'arbre Il.  



  Les deux rotations en sens inverses de  l'arbre moteur 11 et du tambour 14 sont  conjuguées au moyen de pignons 16; dont  les axes 32 et 36 passent dans le fond 33  du carter 10, engrenant avec un pignon 17,  calé sur l'arbre 11 et avec une couronne à  denture intérieure 18, fixée à l'intérieur, du  tambour 14.  



  Un corps cylindrique 20 est également  fixé sur l'arbre moteur 11. Ce corps 20  comporte six ouvertures 22 le traversant de  part en part et constituant des chambres  d'explosion. Ces ouvertures 22 ont des sec  tions en forme de secteurs de couronne, et  leurs parois présentent une inclinaison par  rapport à l'axe de la turbine respectivement  par rapport à des plans radiaux,     comme    in  diqué aux     fig.    1, 4 et 5.  



  Ces chambres d'explosion 22 sont iden  tiques, séparées d'intervalles égaux et équi  distantes de l'axe de rotation.  



  Entre le corps rotatif 20 et la première  couronne d'aubes 13 se trouve une plaque 24,  solidaire du carter 10 et traversée par l'arbre  moteur. Cette plaque est donc fixe, elle est  munie de trois lumières 25     identiques    et  placées à intervalles égaux, qui ont des sur-    faces égales à celle des chambres d'explosion  22 et peuvent,     par-    la rotation de l'arbre 11,  coïncider     successivement    avec     ehacurw    de  ces chambres. Les parois de ces lumières 25  ont la même direction que les     parois    corres  pondantes des     chambres    d'explosion 22.  



  Le fond 21 du carter 10 comporte six  cavités 26     munies    alternativement d'une con  duite 28 et d'une bougie d'allumage 30. Ces  cavités peuvent coïncider exactement avec  les six     ouvertures    des chambres 22 se trou  vant sur la face du corps rotatif 20 en regard  de ces cavités 26.  



  Les cavités 26 munies d'une conduite 28  sont placées sensiblement     cri    regard d'une  partie pleine de la plaque 24; les autres  munies des bougies 30 se trouvent ainsi en  regard des lumières 25 de cette plaque.  



  Les trois conduites 28 aboutissant à trois  cavités 26 sont munies de robinets 29 et  font communiquer ces trois cavités avec un  réservoir 27, de forme     annulaire,    placé contre  le fond 21 du carter 10.  



  Ce réservoir 27 reçoit du mélange gazeux  comprimé. La compression se faisant air  moyen des pompes 35 actionnées, l'une par       un        maneton    fixé excentriquement sur un des  pignons 16, l'autre par un excentrique calé  sur l'axe 36     d'irn    deuxième pignon 16 et  agissant     par        l'intermédiaire    d'une coulisse 37,  en vue de faire varier la course du piston de  la pompe correspondante.  



  Le     troisième        pignon    16,     tournant    autour  de son axe 82, actionne par l'intermédiaire  d'une manivelle fixée     excentriquement    sur un  plateau 34 calé sur son axe 32, une pompe       aspirante    31 reliée à la conduite d'échappe  ment de la turbine.  



  Une enveloppe externe 41 recouvre le  carter 10 en laissant un     intervalle    entre elle  et ce carter.  



  Le fonctionnement de cette forme d'exé  cution est le suivant:  Le mélange gazeux est     comprimé    par les  pompes 35; ce mélange comprimé est envoyé  dans le réservoir 27; de là, par les tuyaux  28 il parvient à trois des cavités 26, si les  trois robinets 29 sont ouverts, bien entendu.      Une quelconque des chambres d'explosion  22 venant à passer en regard d'une des ca  vités 26 pleine de mélange comprimé, se  remplit de mélange; à ce moment, elle se  trouve, par l'autre face de la pièce 20, en  regard dune partie pleine de la     plaque    24.  La chambre 22, ainsi remplie de mélange  gazeux, arrive, après une fraction de tour,  simultanément en regard par l'une de ses  ouvertures avec une cavité 26 munie d'une  bougie d'allumage 30 et par l'autre avec une  lumière 25 de la plaque 24.

   L'explosion se  produit alors. Les gaz brûlés s'échappent par  la lumière 25, parviennent aux cubages et  provoquent leur rotation.  



  Du fait que les mouvements de rotation  en sens inverses du rotor et du tambour  sont conjugués, les forces d'action et de  réaction sont utilisées à la fois pour entraîner  l'arbre 11 dans le même sens.  



  Après avoir traversé les couronnes     d'au-          bages    successives, les gaz s'échappent du  tambour 14 par des orifices aménagés dans  la paroi de celui-ci et gagnent ensuite, par       l'intermédaire    du     tuyau    d'échappement, la  pompe aspirante 31, qui active leur sortie.  Un volant 40 est fixé sur l'arbre moteur.  



  Ainsi, chaque chambre d'explosion 22 est  alimentée et fournit du travail autant de fois  par tour qu'il y a de paires de cavités 26,  soit trois fois.  



  Le nombre des chambres d'explosion  pourrait être     différent    de celui que comporte  la forme d'exécution décrite; celui des cavités  26 pourrait varier; à condition que celui des  lumières 25 varie dans la même pro-portion  que lui.  



  Le tambour 14 pourrait être fixe; dans  ce cas, on supprime la denture 18.  



  Les pompes pourraient être commandées  de manière différente ou mues par un moteur  auxiliaire. Le démarrage pourrait se faire  soit au moyen d'une manivelle, soit au moyen       d'un    démarreur automatique, électrique par  exemple.  



  Le réglage de la puissance pourrait se  faire en mettant hors circuit une ou plusieurs    des chambres 26 en fermant les robinets 29  ou en faisant varier le. débit du mélange.  



  La hauteur des ailettes constituant les  cubages pourrait aller en augmentant confor  mément à l'accroissement du volume des gaz  au fur et à mesure qu'ils se détendent.  



  Des organes de lubrification et d'étan  chéité pourraient être adjoints à la     turbine.     La turbine pourrait ne pas comporter de  volant. Une circulation de fluide, d'eau par  exemple, pourrait exister entre le carter 10  et l'enveloppe externe 41.  



  Il pourrait ne pas y avoir de     pompe     aspirante à l'échappement.  



  Le mélange peut n'obtenir au moyen d'un  dispositif spécial, tel qu'un carburateur par  exemple.

Claims (1)

1. REVENDICATION Turbine actionnée par l'énergie développée par l'explosion d'un mélange gazeux détonant caractérisée en ce qu'elle comporte un carter disposé autour d'un arbre moteur portant un rotor muni de plusieurs couronnes d'ailettes entre chacune desquelles est située une cou ronne d'ailettes portée par la paroi intérieure d'un tambour, cet arbre étant également solidaire d'un corps présentant des ouvertures le traversant de part en part et constituant des chambres d'explosion, ce corps étant situé entre deux parties solidaires du carter dont l'une comporte des cavités dont les unes sont reliées à une source de mélange gazeux et les autres pourvues de dispositifs d'allumage,

   l'autre partie fixe présentant des lumières destinées à mettre les chambres d'explosion en communication avec la partie de la tur bine contenant les cubages, la disposition étant telle qu'à chaque cavité pourvue d'un dispositif d'allumage, correspond une lumière de la partie fixe et que cette dernière pré sente une partie pleine correspondant à chacune des cavités reliées à la source de mélange gazeux, les cavités contenant un dispositif d'allumage alternant avec celles reliées à la source de mélange gazeux de manière que, lorqu'une chambre d'explosion passe en regard d'une de ces dernières, elle se remplit de mélange gazeux pour venir ensuite coïncider avec la cavité suivante dans laquelle se produit l'allumage,

   les gaz brûlés s'échappant alors de la chambre d'ex plosion pour venir en contact avec les cu bages et provoquer la rotation des parties mobiles. SOUS-REVENDICATIONS 1 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que le tambour peut tourner autour de l'arbre moteur, en sens inverse du sens de la rotation du rotor, les rota tions de ce dernier et du tambour étant conjuguées au moyen d'au moins titi pignon engrenant, d'une part, avec un pignon calé sur l'arbre moteur, et, d'autre part, avec une couronne à denture intérieure solidaire du tambour. 2 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que le tambour est immobile et fixé au carter.

   3 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte un réservoir recevant le mélange gazeux sous pression. 4 Turbine selon la revendication et la sous- revendication 3, caractérisée en ce que le réservoir est relié à chacune des cavité du carter, par lesquelles les chambres d'explosion sont alimentés, par un tuyau muni d'un robinet permettant d'isoler chacune de ces cavités et de régler ainsi la puissance développée. 5 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 et 4, caractérisée en ce qixe le réservoir est de forme annulaire et fixé contre un des fonds du carter.

   6 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une pompe d'alimentation comprimant le mélange gazeux dans le réservoir. 7 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la ou les. pompes d'alimentation sont actionnées par la turbine elle-même.

   8 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 7, caractérisée en ce que la commande d'une pompe d'alimen tation se fait par l'intermédiaire d'un maneton fixé excentriquement à un pignon engrenant avec un pignon calé sur l'arbre moteur. 9 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 8, caractérisée en ce qu'au moins une des pompes d'alimenta tion comporte un dispositif de réglage de son débit. 10 Turbine selon la revendication et les sous revendications 3 à 9, caractérisée en ce que le réglage du débit des pompes d'ali mentation est obtenu en faisant varier la course d'au moins une d'entre elles.

   11 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 10, caractérisée en ce qu'au moins une pompe d'alimentation est commandée par l'intermédiaire d'un excen trique calé sur l'axe d'un pignon engrenant avec un pignon de l'arbre moteur et agissant sur une coulisse, permettant de faire varier la course de cette pompe. 12 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les pompes d'alimentation sont ac tionnées par un moteur auxiliaire.

   13 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que les cavités munies de dispositifs d'allumage et les autres reliées à nue source de mélange gazeux sont pratiquées dans titi des fonds du carter. 14 Turbine selon la revendication et la sous- revendication 13, caractérisée en ce que les cavités du fond du carter sont dis posées à intervalles égaux et sont équi distantes de l'axe de rotation. 15 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que les chambres d'explosion sont identiques, séparées par des inter valles égaux et équidistantes de l'axe de rotation.

   16 Turbine selon la revendication et la sous- revendication 15, caractérisée en ce que les parois des chambres d'explosion sont inclinées par rapport à l'axe de la turbine, respectivement par rapport à des plans radiaux. 17 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 15 et 16, caractérisée en ce que les parois des lumières sont inclinées dans le même sens que les parois corres pondantes des chambres d'explosion, par rapport à des plans radiaux. 18 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que la hauteur des ailettes des couronnes successives va en augmentant, conformément à l'accroissement du volume des gaz à mesure qu'ils se détendent au travers de ces couronnes.

   10 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce que l'échappement se fait par des orifices aménagés à la périphérie de l'extrémité du tambour opposée à l'ad mission et par un tuyau d'échappement fixé au carter. 20 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte sur sa con duite d'échappement au moins une pompe aspirante dans le but d'activer l'évacua tion des gaz brûlés. 21 Turbine selon la revendication et la sous- revendication 20, caractérisée en ce que la pompe aspirante est actionnée au moyen d'une manivelle fixée excentriquement à un pignon engrenant avec un pignon calé sur l'arbre moteur.

   22 Turbine selon la revendication et les sous- revendications 8, 11, 13 et 21, caracté risée en ce que les axes des pignons passent au travers du fond du carter opposé à celui contenait les cavités. 23 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte une circula tion de fluide entre le carter et une en veloppe externe en forme de tambour. 24 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte un volant calé sur son arbre. 25 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte un démarreur automatique. 26 Turbine selon la revendication, caracté risée en ce qu'elle comporte un dispositif produisant le mélange détonant.

   27 Turbine selon la revendication et la sous- revendication 2.6, caractérisée en ce que le dispositif produisant le mélange dé tonant est un carburateur.