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PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES OU MOTEURS ROTATIFS.
L'invention est relative à des perfectionne- ments aux maohines ou moteurs rotatifs, conditionnés pour être actionnés par une pression fluide , du type dans lequel le mouvement alternatif des pistons est transformé en un mouvement tournant , en provoquant le contact des têtes de pistons et d'un chemin annulaire qui les entoure et auquel est transmise la poussée de ces derniers, cette poussée communiquant un mouvement tournant à l'organe annulaire.
On connaît déjà des machines ou moteurs de ce type de même que semblables machines ou moteurs dans lesquels le chemin annulaire est établi sous forme d'un anneau flottant distinct, séparé de l'enveloppe ou carter même de la machine ou moteur ,par un système réducteur de frottement affectant la forme d'un coussinet de roulemetn à billes.
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Toutefois dans des types connus de machines ou moteurs, les pistons sont , soit sans liaison aucune aveo l'organe annulaire , le contact entra la tête de piston et le dit organe étant obtenu par l'intermédiaire de galets ou de billes , soit fixés à un organe annulaire d'une manière telle que les pistons et l'organe tournent conjointement dans toute l'étendue du cycle moteur,
Conformément à la présente invention , on évite les inconvénients inhérents aux machines ou moteurs connus , du type défini ,en reliant les têtes de pistons à l'organe annulaire qui les entoure par des articulations et d'une manière telle que ,lorsque c'est nécessaire ,un glissement relatif peut se produire entre les articulations - - à leur tour convenablement reliés aux têtes de pistons - - et l'anneau ou organe annulaire entourant les pistons ,
aveo ce résultat que l'organe annulaire agit à la manière d'un volant et assure la douceur du fonctionnement.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à prévoir des moyens réducteurs de frottement entre l'organe annulaire entourant les pistons et l'enveloppe externe ou carter du moteur ou machine .
De préférence ,l'organe annulaire fait ' partie intégrante de ces moyens ou système réducteurs de frottement.
A titre d'exemple,on décrira ci-après un moteur établi pour fonctionner conformément aux méthodes dont il a été question ;mais il doit être bien entendu que l'exemple choisi,ne représente qu'une disposition constructive de l'invention , et il est évident que pour les gêna de métier il est possible d'introduire un grand nombre de modifications sans se départir de l'esprit ,de l'invention,
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Et afin que l'invention puisse être mieux oomprise on se référera aux dessins annexés dans lesquels ' Fig.1 représente une coupe transversale dans une maohine ou moteur construit conformément à l'invention , cette coupe étant pratiquée par l'enveloppe ou carter du moteur et le bloc - oylindre ;
Fig.2 est une ooupe suivant le ligne A-A de la fig.I; Fig,3 est une coupe par la bloc-cylindre et l'arbre comportant l'admission de vapeur , et montre les moyens utilisés pour inverser le sens de rotation du moteur ou machine ; Fig,4 montre avec plus de détail les moyens de renverse- ment ;
Fig.5 montre en élévation un moteur ou machine à détente multiple du genre en question ; et ,
Fig.6 est un plan du moteur ou maohine à détente multiple représenté en éiévation à la fig.5.
En se .référant aux figs. I et 2,le moteur ou machine comprend une enveloppe ou carter pourvu d'une paroi latérale solidaire , I, et d'une plaque amovible 2 formant l'autre paroi latérale de l'enveloppe du moteur
Les parois latérales comportent des bossages 3 et 4 formés dans un: même. alignement , qui sont disposés excentriquement par rapport à l'axe de l'enveloppe même du moteur. Un arbre fixe 5 est engagé dans l'un des bossages des parois latéra- les de l'enveloppe Cet arbre est établi creux , et il est divisé par une âms ou oloison 6 afin de ménager à la pression fluide des compartiments d'entrée 7 et des oompartiments de sortie 8.
L'arbre se prolonge dans l'enveloppe ou carter du moteur, et son extrémité interne est fermée .Des lumières @ périphériques , d'entrée 9 et de# sortie 10, @ sont prévues dans l'arbre fixe. Sur l'arbre fixe , établi de préférence conique,on monte , tournant , un plateau ou bloc
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oirculairell, oomportant uri nombre quelconque voulu d'évidement s ou cylindres radiaux 12 , dans chacun desquels est monté un piston coulissant 13. Des lumières radiales 14 formées dans le plateau mènent individuellement à chacun des cylindres , et sont à leur tour conditionnées pour communiquer. lorsque le plateau tourne, avec les lumières périphériques d'entrée etde sortie de l'arbre .
Un coté du), plateau ou bloc à cylindres est creusé afin de constituer un logement pour un coussinet de roulement à billes , 15 , monté sur l'arbre , et son côté externe est creusé en vue de l'assujettissement de l'arbre d'entraînement 16, lequel est également , de préférence , supporté par un coussinet à billes 17 logé dans le bossage de la paroi latérale ou plaque de fermeture de l'enveloppe ou carter du moteur.
Chaque piston est muni d'une tête ou patin articulé 18, comportant un élément en forme de languette ou patte , 19 , engggée à glissement dans une gorge en retrait 20 formée dans la face interne d'un organe annulaire 21 ajusté dans l'enveloppe ou carter'du moteur .
Suivant la disposition constructive préférée , cet organe annulaire est établi pour former l'élément interne d'un coussinet de roulement à billes ou à rouleaux 22 dont l'élément ou organe externe 23 est fixé à l'enveloppe ou carter du moteur . Du fait que les patins articulés 18 sont fixés à la manière décrite ,c'est a dire reliés à jeu à l'organe annulaire , il peut se produire un glissement entre le patin et la face interne de l'anneau lorsque la vitesse périphérique des têtes de pistons et de l'organe annulaire se modifie en raison de la position excentrée du bloo cylindre clans l'anneau et l'enveloppe ou cartel qui l'entourent .
Pour plus de facilité dans l'assujettissement de la tête articulée à la gorge en retrait , le patin est de
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préférence constitué de deux pièces ,et assemblé à l'aide de boulons ou de prisonnier s 24.
Le fonctionnement d'un moteur construit à la manière définie dans l'exemple choisi est ainsi qu'il suit :
Lorsque l'on admet la pression fluide dans l'arbre ,par l'intermédiaire de la conduite 25,le fluide pénètre dans le cylindre par la lumière radiale qui , à l'instant considéré., coïncide avec la lumière périphérique d'entrée de l'arbre , en repoussant vers l'extérieur le piston engagé dans ce cylindre ,contre l'organe annulaire entourant le bloc cylindre,
La poussée externe du piston est transmise à l'anneau 21 par l'intermédiaire du patin 18, l'anneau 21 étant de ce fait entraîné en rotation par la composante tangentielle de la poussée du piston , en raison de la dipsosition excentrée du bloc - cylindre par rapport à 1(anneau 21.
La rotation se produit autour de l'arbre fixe comme axe .
En raison de la pression qu'exerce le fluide moteur sur les pistons un glissement relatif entre le patin et la face interne de l'anneau.21 ne peut se produire à cette phase du cycle,les pistons et l'anneau étant ainsi reliés dans cette partie du oyole
En se référant en particulier à la fig I, on remar- quera que par rotation simultanée de l'anneau 21 et du piston 13 ,la détente du fluide moteur force éventuellement le piston' d'atteindre son point d'expansion, maximum , pour lequel le fluide moteur a achevé son travail.
Le piston occupe alors la position indiquée ( x ) dans la figure I .La rotation se'poursuivant ,le piston, par prolongement du contact avec l'anneau , commence d'être repoussé en arrière , en déterminant l'évacuation du fluide complètement détenu du cylindre par la lumière de sortie 10, avec laquelle le cylindre communique alors par l'intermé-
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d iaire de l'ouverture I4a.
La rotation se poursuivant ,le piston est finalement repoussé à fond de course arrière , et la rotation se d'entrée prolongeant,la lumière/de vapeur 9 de l'arbre est à nouveau en état d'introduire une nouvelle charge de fluide sous pression dans le cylindre 'en produisant un mouvement extérieur du piston avec la rotation qui en résulte du bloc cylindre et de l'organe annulaire qui l'entoure.
En raison de la disposition excentrée du bloc oylindre tournant II ,par rapport à l'organe annulaire tournant qui l'entoure , 21 , il est évident qu'une différence de déplacement périphérique doit se produire.' entre les deux organes .
Cotte différence s'accompagne d'un glissement relatif du bloc cylindre tournant par rapport à l'anneau .
Ce glissement peut se produire du fait que les -patins 18 assujettis aux têtes des pistons sont reliés à glissement à l'organe annulaire 21 , les languettes 19 des patins coopérant avec la gorge en retrait 20 creusée dans l'anneau . Cette construction , en même temps qu'elle per- met le glissement relatif nécessaire ,empêche également les pistons de redescendre dans les cylindres lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement.
La période durant laquelle le glissement est néces- saire est localisée en un point tel du cycle des opérations que la pression fluide , ayant achevé sa détente, exerce une contre -pression relativement réduite sur le piston et le patin, en permettant ,ainsi au glissement nécessaire , de se produire ,
Il peut être à certains moments désirable d'inverser le sens de rotation de l'arbre d'entraînement du moteur ou machine et par conséquent aussi du bloc -cylindre auquel l'arbre est relié Dans ce but ,on a prévu des moyens
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permettant de réaliser aisément le renversement du sens de rotation.
Semblables moyens ont été indiqués à titre d'exem ple, dans les figs. 3 et 4 des dessihs.
En se référant aux figs 3 et 4 ,la vapeur pénètre dans l'arbre 26 par la conduite 27 .Une âme ou oloison 30 divise l'arbre en oompoartiments d'entrée 28 et compartiments de sortie 29, Dans l'arbre creux on dispose un axe ou cheville 31, susceptible dêtre amené en rotation à l'aide de la poignée 32,
A cet axe ou cheville est fixé grâce à des nervures appropriées 34 , un segment où disque 33 , monté à glissement dans l'ouverture périphérique prévue dans la paroi du compar- timent d'entrée de l'arbre et plus réduit que l'ouverture, en sorte qu'entre le bord du segment ou disque et le bord de l'ouverture périphérique subsiste une ouverture 35 qui constitue en fait le passage d'admission de l'arbre creux vers la lumière proprement dite du cylindre.
Lorsque l'axe ou cheville 31 est entrainé en rotation , le segment ou disque se déplace autour de cet axe comme centre.
L'ouverture 35 se ferme alors mais en même temps s'ouvre une autre ouverture ménagée entre le bord opposé du segment ou disque et l'ouverture périphérique pratiquée dans la paroi de l'arbre , ce passage permettant au fluide sous pression de pénétrer dans les cylindres ,
L'arbre lui même est également conditionné de manière à pouvoir être entraîné en rotation par rapport à l'enveloppe ou carter du moteur et de la conduite d'admission de la pression fluide .
Cette rotation peut être réalisée à la manière ci-après:
Lorsqu'on fait tourner l'axe ou cheville ,le mouvement déflation est tout d'abord transmis su segment ou disque 33 qui , ainsi qu'il a été expliqué , est monté à glissement dans l'ouverture périphérique de la paroi de l'arbre.La rotation de l'axe ou chevillé se prolongeant ,le bord du àegment ou
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disque vient en contact avec le bord de la lumière de la paroi de l'arbre, de sorte que l'arbre lui-même est entrainé en rotation ,ce qui se traduit par l'inversion des positions relatives des compartiments d'entrée et de sortie pour la pression fluide par rapport à la conduite d'alimentation de cette pression.
Par voie de conséquence , lors d'une nouvelle introduction de pression fluide dans l'arbre , après rotation de ce dernier ,la direction de rotation du bloc cylindre et de l'arbre y relié est inversée .
Deux ou plus de deux éléments d'un moteur fonctionnant suivant le principe décrit peuvent être accouplés pour fonctionner comme moteur compound ou à détente multiple, l'évacuation provenant des éléments travaillant à plus haute pression étant ramenée à l'entrée d'un élément fonotionnant à pression moins élevée.
Les figs . 5 et 6 des dessins annexés montrent , à titre à double d'exemple ,un moteur/détente fonctionnant suivant le principe décrit. 36 désigne l'élément travaillant à haute pression et
37 l'élément travaillant à basse pression de ce moteur.La pression fluide est admise à l'élément de haute pression par la conduite 38 ,et l'évacuation quitte ce même élément par la conduite 39.L'évacuation abandonnant l'élément à haute pression est conduite à l'entrée 40 de l'élément à basse pression 37. L'évacuation qui-cte l'élément à hasse pression par le conduit 41.
Bien que dans l'exemple précédent on ait considéré un système de pistons et de cylindres disposés radialement, il doit être entendu que dans certains cas ces organes peuvent ne pas occuper une position strictement radiale ,mais également tangentielle à un cercle de moindre diamètre du plateau de cylindres et concentrique à ce dernier.
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Il doit également être entendu que dans certains cas il peut être avantageux de disposer plus d'un bloc ou plateau de cylindres dans la même enveloppe ou carter de moteur.
Dans semblable disposition constructive,un organe annulaire peut ' 'être prévu pour plus d'une série de pistons ou bien encore si on le désire, chaque série de pistons peut posséder son propre anneau.
REVENDICATIONS.
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1.- Un mode perfectionné de fonctionnement ,d'un moteur à pression fluide du type défini , caractérisé par le fait que la pression fluide est amenée à réaliser l'engagement Résumé mutuel du ou des pistons et de l'organe annulaire qui les entoure , de manière que les pistons et l'organe annulaire tournent conjointement,