Machine réversible. La. présente invention a pour objet une machine réversible comportant des pistons mus par un fluide sous pression lorsqu'elle agit comme moteur et comprimant un fluide lorsqu'elle agit comme générateur. Cette ma chine est caractérisée en ce que ses pistons sont disposés symétriquement autour d'un même axe, sont guidés par leurs chambres d'ajustement sur des trajectoires symétriques tattg@entes par au moins un point à un même cercle perpendiculaire à. l'axe et sont reliés cinématiquement à un arbre central par des moyens qui impriment à l'ensemble formé par les pistons et leurs chambres et audit ar bre, un mouvement relatif de rotation dans un sens qui est toujours le même à partir (lit démarrage.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'ob jet de l'invention et quatre variantes.
La fig. 1 représente, en coupe transver- sale suivant un plan perpendiculaire à l'axe, la première forme d'exécution; la fig. 2 est une coupe suivant un plan axial de la même forme; la fig. 3 montre une coupe transver sale -de la deuxième forme, les fig. 9 et 10 respectivement des coupes transversale et axiale,de la troisième forme;
la fig. 4 mon tre une variante partielle appliquée au cas de la fig. 3. les fig. 5, 7. 11 et 12, des va riantes partielles appliquées au cas de la fig. 1.
Toutes les formes d'exécution représentées sont des moteurs à combustion interne. Ce pendant, ces moteurs pourraient fonctionner comme moteurs hydrauliques ou à air com primé.
Dans la. première forme, l'arbre est fixe. le moteur tout entier tourne autour de lui et est solidaire. d'un arbre tubulaire de trans mission. Dans les fig. 3 et 4. l'arbre central tourne.
Dans toutes les figures, les pistons sont des secteurs de tores ajustés dans des cham bres creuses de même forme désignées par 36, 37, 38 et 39 en fig_ 1. on les pistons sont désignés par 1, 2, 3 et 4. Les secteurs de tores pleins et creux sont respectivement identi ques et disposés dans le même plan, de sorte que l'ensemble se présente sous la forme d'une couronne annulaire toroïdale interrom pue par les passages nécessaires aux pièces par lesquelles les pistons sont reliés au méca nisme. Ces pièces sont deux bras 5 et 6 soli daires chacun d'un bras plus court transver sal formant une sorte de croisillon.
Les pa rois des chambres où glissent les pistons sont désignées par 40, 41, 42 et 43 et sont munies d'ailettes de refroidissement comma le montre la fig. 2. Dans la position repré sentée, le mélange explosif est supposé avoir été comprimé dans les chambres 38 et 39. On voit que les croisillons rendent solidaires deus à deux les pistons diamétralement oppo sés. Lorsque le mélange est allumé, les pistons des deux groupes sont poussés dans les chambres 36 et 37, dans lesquelles ils com priment une nouvelle dose de mélange. Quand l'allumage a eu lieu dans les chambres 36 et 37, les pistons sont ramenés dans leur position première.
Les croisillons 5 et 6 sont pourvus, à des distances égales du centre, de quatre petites bielles 7, 8, 9, 10, reliées à des boulons de manivelles 15, 16, 17, 18 por tés par des roues dentées 11, 12, 13 et 14. La fig. 2 montre que les roues 11 et 13 tou- rillonnent en 50 et 51,dans le bâti du moteur. Ces quatres roues engrènent avec une roue centrale 1.9 calée sur l'arbre fixe 24. C'est donc cette roue qui fournit la, réaction d'ap pui si les roues 11, 12, 13 et 14 sont soumi ses à un couple.
Or, on voit que lors de l'explosion, la roue 11 est soumise, par les bras à et 6, à deux forces -de directions à peu près contrai res qui tendent à faire tourner la roue dans le même sens qui est celai des aiguilles d'une montre sur la figure. Si les boutons des manivelles étaient disposés de manière que les forces soient directement opposées, un démarrage déterminerait le sens de la rota tion. Or, on voit que les trois autres roues se trouvent en même temps soumises à des cou ples de même sens que celui qui agit sur la roue 11. Il s'ensuit un effort de propulsion tendant à. faire tourner tout le mécanisme dans le sens des aiguilles d'une montre au tour de la roue 19.
Cette rotation est rendue possible par le fait que le bâti est monté sur billes autour de l'axe fixe, .comme le montre la fig. 2. Les roues 11 à 14 fonctionnent donc comme roues planétaires. Mais il est évident que la, roue et l'arbre centraux pourraient être mobiles, alors que le bâti serait fixe. Dans ce cas, les roues ne seraient plus plané taires.
La succession des temps ou phases dé pend 'dit cycle de fonctionnement. Dans l'exemple représenté, on a affaire à un mo teur à gaz à deux temps. Après la phase d'ex plosion qu'on suppose se produire dans les chambres 38 et 39 à. partir de la. position re présentée, on a le déplacement des pistons vers les chambres 36 et<B>37,</B> dans lesquelles a eu lieu l'explosion précédente. Par l'effet du rapprochement des pistons dans ces chambres 36 et 37, les gaz brûlés se trouvent expulsés.
Il va sans dire que, au lieu de faire sui vre au moteur un cycle à deux temps, on peut le faire fonctionner suivant un cycle à quatre temps; ainsi, pour la position représentée dans la fig. 1, on peut avoir le temps de compression et d'allumage effectué en 38 et le temps d'échappement en 39, puis avoir, pendant les déplacements subséquents des pistons, le temps de compression et d'explo sion situé en 36, le temps d'aspiration en 39, le temps d'échappement en 37 et ainsi de suite.
20, 21, 22, 23 désignent d.@s ouvertures d'admission et ?5, 26, 27, 28 des ouvertures d'échappement; ces ouvertures sont fermées ou ouvertes par les pistons eux-mêmes dans l'ordre voulu et durant le temps nécessaire. Les ouvertures d'admission sont en -commu nication avec des conduits 29, 30, 31, 32 qui aboutissent à un canal annulaire 33 visible aux fig, 1 et 2 ménagé dans le corps central du bâti. Ce canal est en communication avec les ouvertures 57 (fig. 2), ménagées dans l'arbre fixe et creux 24.
Afin que le moteur soit convenablement équilibré, le mécanisme de transmission par bielles et engrenages se trouve doublé comme le montre la fig. 2 dans laquelle les numéros de droite, affectés d'un accent, sont iden'ri- ques à ceux de gauche. Sur la fig. 2, les bras 5 et 6 sont supposés enlevés; des boutons 15, 15' et 35, 35' servent à relier par les petites bielles 7. les roues 11 et 11' aux deux croisil lons 5 non représentés. Ces bras se montent librement sur des sièges 55, 56, 55' et 56'. Les paliers à billes -du bâti sont désignés par 52, 54 et le double roulement à billes de l'ar bre moteur 60 par 53.
Les corps creux tels que 40, 41, 42 et 43 sont fixés au bâti du moteur, de sorte qu'ils tournent. avec lui. Ils pourraient n'être pas pourvus d'ailettes et être refroidis par circulation d'eau. La fig. 3 montre la seconde forme d'exécution. Les corps creux 101, 102, 103 et 104 sont respec tivement solidaires des pistons 105, 106,<B>107</B> et 108 et ils sont enfermés dans un corps annulaire 109 qui glisse dans la chambre fixe<B>110</B> formant le bâti du moteur. Dans cette chambre sont ménagés des conduits 111, 112, etc, fonctionnant comme conduits d'ad mission et d'échappement.
Ces conduits com muniquent par des passages Q13, 114, ou verts et fermés en temps opportun au cours de la rotation du corps annulaire, avec les chambres de combustion 116,<B>117,</B> 11s, 119 clans lesquelles se fait l'explosion -du mélange -azeux en regard des bougies d'allumage 115, 115'.
Chaque piston s'engage par ajustement étanche. dans le cylindre solidaire du piston contigu, de manière que, à la fin -de -chaque course, les divers pistons soient alternative ment disposés les uns -dans leur position rl'.emboîtement dans les corps creux corres pondants, tandis que les autres s'en trouvent sortis et réciproquement. De cette manière, entre deux ,cylindres" diamétralement oppo sés, il se forme une chambre telle que 117 ou 119, tandis que les autres chambres 116, <B>118</B> disposées à 90 , ont leur plus grand vo lume. Dans ce cas, l'arbre du moteur est. mobile et porte la roue 120 ainsi qu'une au tre pareille, non représentée.
La roue 120 en- grène avec les roues 121 montées rotativ,>- ment sur le bâti fixe du moteur et pourvues de boutons de manivelles sur lesquelles sont articulées les petites bielles reliées avec les croisillons et fixées aux couples des pistons opposés. Dans le cas représenté, ces bras sont portés par des disques ou éléments 122 mon tés librement sur l'arbre central.
La fig. 4 montre une variante de la forme représentée en fig. 3. Le bâti 131 est encore fixe et l'anneau 132 mobile. Cet anneau est pourvu de lumières d'échappement et d'ad mission qui sont ouvertes .en temps et lieu par la rotation du moteur. Les bielles sont ici remplacées par des coulisses que présentent les bras des disques centraux et dans les quels glissent les coussinets 13.1 des boutons de manivelle.
Par les fig. 5 et 6 est représentée une va riante -des liaisons cinémtatiques existant en tre les pistons 73, 74, 73' et 74' et l'arbre cen tral, cette variante étant exécutée sur un mo teur du<I>type</I> représenté en fig. 1. Les roues planétaires sont en nombre deux fois plus grand et ne portent chacune qu'un seul bouton-manivelle 71.
Les pistons sont reliés deux à deux par -des bras 72 dont les flancs agissent contre les boutons-manivelles. L'uri des flancs de chaque bras agit sur l'une dcs rues lorsque le piston se déplace dans un sens et l'autre flanc agit sur une roue placée de l'autre côté du bras lorsque le piston se déplace dans l'autre sens. Les choses peuvent être disposées pour que, dans les deux cas, les .roues tournent dans le même sens, de sorte que le résultat est le même qu'en fi-. 1. Les flancs des bras peuvent être façonnés suivant des courbes appropriées à modifier le mouvement ordinairement sinusoïdal des boutons de manivelle. Dans ce cas-, l'arbre central peut aussi être mobile et le bâti être fixe.
Le train des roues centrales est égale ment .doublé en parallèle, mais rien ne s'op pose à l'emploi d'un seul train d'engrena.ges ou au contraire d'un nombre de trains plus grand que .deux. Les chambre<B>75.</B> 75' peu vent être séparées en deux chambres distinc- tes à l'aide d'une paroi de séparation schéma tique indiquée en trait pointillé. Des parois de ce genre peuvent aussi être prévues dans le cas de la fig. 1 et dans ceux des fig. 7 et 11 qui en sont d'autres variantes.
Les fig. 9 et 10 montrent la. troisième forme d'exécution. Les pistons 91, 92, 98, 94, 95 et 96 sont façonnés en secteurs de to res. Ils fonctionnent à simple effet, car les roues 97, 97', 98, 98', etc., sont montées à l'extrémité extérieure de chaque piston et ceux-ci n'ont qu'une seule extrémité libre ca pable de pénétrer .dans une chambre -d'ajuste ment. Ces chambres et les pistons sont en forme de tores, mais rien ne s'oppose à l'em ploi de cylindres et -de pistons rectilignes arrangés en chapelet polygonal suivant 'es tangentes à un même cercle.
Les fig. 7 et 8 représentent une autre variante concernant la liaison cinématique de bras 140 et 141 avec les roues à manivelles 142, 148, 144, 145, 146, 147, 148 et 149. Lesdites roues sont reliées deux à .deux par des bielles 150, 151, 152 .et 156, bielles aux .centres desquelles sont fixés des boutons engagés dans des cou lisses 155, des bras 140 et 141. Enfin, dans les fig. 11 et 12 est repré sentée une troisième variante concernant ia liaison et dans laquelle il n'y a pas de roue d'engrenage. A la place de la roue centrale se trouve une came 171 calée sur l'arbre 172.
Sur le pourtour de cette came s'appuyent les galets 178, 174, 175 et 176. Les arbres de ces galets forment les quatre articulations d'un losange articulé qui les relie les uns aux au tres. Les milieux des bielles formant ce lo sange portent des articulations 167, 167', 168 et 168' par lesquelles ces bielles sont reliées aux bras<B>166</B> et 166' qui relient respective ment les quatre pistons deux à deux. Cette construction encore permet que l'on ait soit l'arbre central fixe et les chambres des pis tons mobiles,' soit l'inverse. Dans le premier cas, les déplacements symétriques des pis tons et des bras 166 et 166' a pour effet de rapprocher du centre les galets 176 et 174 et d'en éloigner les galets 175 et 173.
Lorsque le point mort est franchi, la pression qui s'exerce entre les galets et la came possède une composante tangentielle qui fait rouler les galets sur la. came en entraînant tout le parallélogramme dans un mouvement de ro tation auquel participent les pivots des mi lieux des bielles et, par conséquent, les pis tons eux-mêmes et leurs chambres de gui dage.
La fig. 12 montre que le mécanisme dans ce cas peut aussi être double et posséder deux cames identiques 171 et 17i'.
En adoptant des rapports -de transmis sion élevés entre les roues à manivelles et les roues centrales, on peut obtenir de faibles vi tesses périphériques du moteur malgré im. nombre élevé de cycles par unité de temps, c'est-à-dire avoir un grand nombre de cour ses utiles par tour .de l'arbre de transmission, ce qui assure l'uniformité du coupe moteur.
Quand c'est le moteur lui-même qui tourne, le mouvement absolu des pistons peut n'être plus alternatif en ce qui concerne le sens de leur rotation, si la vitesse circonfé- rentielle du moteur est aussi grande que la vitesse absolue des pistons en sens inverse. Le centre de gravité des masses oscillantes se trouve toujours sur l'axe par le fait. de leur disposition symétrique, ce qui donne une grande stabilité à la machine.
Les moteurs décrits le sont à titre d'exem ple; ils peuvent être modifiés selon les be soins. D'autre part, on peut les utiliser comme compresseurs ou élévateurs d'eau ou de fluide en général. Leurs soupapes peu vent être automatiques ou non sans sortir du cadre de l'invention.