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" Machine rotative à réaction ".
L'invention concerne une machine rotative à réaction, sus- oeptible d'être utilisée comme moteur à explosion comme compres- seur, pompe à vide, pompe à liquide,, etc..
L'invention a pour but de réaliser un moteur de construction très simple en supprimant le villebrequin, le réducteur de vites- se,, l'arbre à cames et les soupapes, et d'assurer un moteur d'un faible encombrement et d'une grande légèreté pour une puissance donnée par l'utilisation de vitesses de rotation très élevées.
Suivant l'invention, cette machine rotative à réaction se compose de deux couronnes excentrées l'une par rapport à l'autre et réagissant entre elles par l'intermédiaire d'un système de
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cylindres et pistons (dont le nombre est variable), ce qui a pour effet de provoquer la rotation de l'ensemble enfermé dans un car- ter fixe. Sous l'effet de l'explosion des gaz contenue dans le cylindre,la couronne intérieure ou rotor va tourner dans le sens inverse au sens des aiguilles d'une montre en entraînant la pis- ton et la couronne extérieure reliés à ce dernier par une bielle articulée, cette couronne extérieure étant mobile sur des rou- lements à billes ou autres reposant sur le carter fixe et étant excentrée par rapport à la couronne extérieure.
Suivant l'inTention, le déplacement relatif du cylindre et du piston est permis par suite de l'excentricité et de la mobi- lité des deux couronnes intérieures et extérieures.
Le système de distribution au genre d'une distribution sans soupape constitué par un fourreau Tenu de fonderie portant à l'in- térieur les conduite d'aspiration et d'échappement dans l'orifi- ce central 8' est animé d'un mouvement alternatif.
Le refroidissement du distributeur peut être accru dans de grandes proportions soît par ventilation venant du croisillon porte-rotor on encore par une circulation d'eau entourant les conduits qui se trouve dans le fourreau-distributeur.
D'ailleurs l'invention sera décrite en détail ci-dessous avec référence aux figures du dessin annexé, qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une coupe perpendiculaire à l'axe de la machine rotative à réaction ; la figure 2 est une coupe suivant l'axe II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale du fourreau-distri- buteur; la figure 4 est une coupe transversale suivant l'axe IV-IV de la figure 3.
Ainsi que visible .aux.figures, la machine rotative à réao-
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tion constituant par exemple un moteur rotatif à réaction com- porte un carter fixe 1 dans lequel sont logées une couronne ex- térieure 2 mobile et une couronne Intérieure 3 ou rotor fixe à l'arbre moteur 4 de la machine monté sur le roulement à billes
13 supporte par le carter 1. Dans ce rotor 3 sont ménagés les cylindres 5 dont les axes sont inolinés d'une certaine façon par rapport à l'axe du rotor afin d'obtenir une réaction maxi- mum. Dans ces cylindres coulissent des pistons 6 reliés par des bielles articulées 7 à la couronne extérieure 2.
La couronne extérieure 2 montée sur des roulements à billes 12 est excentrée par rapport à la couronne intérieure 3 ce qui a pour effet de permettre le mouvement relatif des pistons 6 et cylindres 5.
Le rotor 3 est pourvu d'un orifice central 8 servant de chambre de distribution et ou débouchendes conduite 9 aboutis- sant au fond des cylindres 5. Le distributeur du genre d'un dis- tributeur sans soupape, représenté au dessin constitué par un fourreau portant à l'intérieur les conduits et lumières d'aspi- ration et d'échappement dans l'orifiae central 8 est animé d'un mouvement alternatif. Le rotor 3 et la couronne mobile 2 sont montés sur des roulements à billes 12,14 portés par des flasques 10 réunies par une bague 15 servant d'entretoise.
La commande de la distribution est assurée par tout moyen approprié contrôlé par l'arbre moteur. Dans cet orifice 8 pou- vent aussi déboucher les conduits d'amenée et d'évacuation de l'eau de refroidissement du distributeur disposé dans l'orifice central 8. L'allumage du mélange explosif contenu dans le fond du cylindre 5 est assuré au moyen de bougies 11 disposées dans le fond de ce cylindre et dont les plots extérieurs viennent en contact avec des lamelles ou balais montés sur un anneau 20 de contact coulissant sur le palier 14 de la machine. Ce déplace- ment de l'anneau 20 de contact de manière à permettre l'allumage
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des bougies au moment approprié est assuré au moyen d'un système de commande convenable traversant une lumière 21 ménagée à cet effet dans la paroi du carter 1.
Les cylindres 5 sont Tenus de fonderie avec la rotor 3 pourvu d'ailettes appropriée* pour assurer le refroidissement par l'air de ce dernier. Ces cylindres peuvent également être rapportée et ils sont alors fixés sur un rotor spécial approprié au moyen de boulons convenables.
La liaison entre la couronne extérieure 2 et le piston 6 des cylindres 5 peut être également assurée en faisant coulis- ser les têtes appropriées des tiges de pistons dans les loge- ments correspondante ménagée dans la couronne extérieure 2 ce qui aurait pour effet de supprimer les bielles articulées.
Le fonctionnement du rotor du moteur est le suivant :
Supposons que le mélange explosif amené par le conduit 9 est comprimé dans le cylindre 5 et que l'inflammation de ce mé- lange est produite au moyen de la bougie 11, la force explosive du mélange tend à écarter le piston 6 du fond au cylindre 5 ce qui ne pourra se produire que si le rotor 3 se met à tourner dans le sens de la flèche X, c'est-à-dire dans un sens inverse à celui des aiguilles d'une montre, tout en entraînant avec lui les pistons 6, les bielles articulées 7 et la couronne extérieu- re 2 libre de tourner du fait qu'elle repose sur les roulements à billes 12.
Au cours de cette rotation du système couronne in- térieure 3 et extérieure 2, la détente se produit dans le cy- lindre et cette détente sera complète lorsque le piston et le cylindre occuperont la position inférieure diamétralement oppo- sée à leur position de départ, c'est-à-dire la position B qui est donc atteinte après que le rotor a parcouru un demi-tour de la circonférence, A partir de ce moment le distributeur qui,
pendant le premier demi-tour avait obturé complètement le con- duit ou canal du cylindre.commence à découvrir ce dernier et
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ses lumières resteront ouvertes pendant tout le demi-tour suivant permettant ainsi l'échappement des gaz brûlés dans l'orifice cen- tral 8 jusqu'au moment où le cylindre 5 entraîné par la force vi- ve acquise pendant la détente précédente dépasse le point mort haut A.
Pendant ce parcours du rotor 3 le distributeur est resté fixo,à ce moment le distributeur est déplacé et est relié par ses lumières gauches au carburateur et le cylindre 5 aspire le mélan- ge carburé pendant la demi-course du point mort hant A au point mort bas B, Le canal 9 est obturé et le mélange carburé commence à être comprimé dans le cylindre 5 du fait du coulissement du piston 6 dans ce dernier, coulissement produit par l'excentricité des deux couronnes 2 et 3. La compression aéra au maximum lorsque le cylindre 5 aura dépassé le point mort haut A; à ce moment le distributeur se déplace., le canal 9 est obturé et la détente se produit recommençant ainsi un nouveau cycle.
Par suite de cette disposition du distributeur animé d'un mouvement transversal al- ternatif il est possible d'établir et d'interrompre alternative- ment la communication du cylindre avec l'échappement ou avec l'ad- mission. Ce mouvement alternatif du distributeur qui effectue un mouvement dans un sens pour un tour complet du rotor est assuré par tout moyen approprié contrôlé par l'arbre moteur.
Ainsi que visible aux figures, l'orifiee 9 d'échappement des cylindres 5 est alternativement placé à droite ou à gauche de l'axe 1-1 de la figure 2 en sorte que les trois cylindrée 5,5' et 5" suivent consécutivement les phases du cycle de détente, tandis que les cylindres 5''',5'''', 5'''''sont en décalage par rapport aux cylindres 5' , 5".
L'avantage de ce moteur réside surtout dans le fait que pres- que toutes les pièces motrices à mouvement sont animées d'un mou- vement de rotation ce qui permet des vitesses de rotation très élevées et par conséquent un faible encombrement et une grande
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légèreté pour une puissance donnée. D'autre part la construction du moteur est très simple ; il n'y a en effet que trois pièces en mouvement, le rotor 3, la couronne mobile 2 et le piston 6.
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REVENDICATIONS. t"t-tit"tt"tt"tttttt" 1./ Machine rotative à réaction, susceptible d'être utili- sée comme moteur à explosion, compresseur, pompe à vide, pompe à liquide, etc.., caractérisée en ce que le cylindre et le pis- ton sont mobiles angulairement, les cylindres dont le nombre est variable étant ménagés dans une couronne rotative et la tige du piston prenant appui sur et étant reliée a une couronne extérieu- re mobile angulairement, un déplacement relatif du piston par rapport au cylindre étant assuré par suite de l'excentrement de la couronne extérieure par rapport à la couronne intérieure, la réaction du système cylindre et piston provoquant la rotation de l'ensemble enfermé dans un carter fixe.
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"Rotary reaction machine".
The invention relates to a rotary reaction machine, capable of being used as an internal combustion engine, such as a compressor, vacuum pump, liquid pump, etc.
The object of the invention is to provide an engine of very simple construction by eliminating the crankshaft, the speed reducer, the camshaft and the valves, and to ensure an engine of small size and a great lightness for a power given by the use of very high rotation speeds.
According to the invention, this rotary reaction machine consists of two rings which are eccentric with respect to each other and react with each other by means of a system of
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cylinders and pistons (the number of which is variable), which has the effect of causing the rotation of the assembly enclosed in a fixed casing. Under the effect of the explosion of the gases contained in the cylinder, the inner ring or rotor will turn counterclockwise, driving the piston and the outer ring connected to the latter by a articulated connecting rod, this outer ring being movable on ball bearings or others resting on the fixed casing and being eccentric with respect to the outer ring gear.
According to the intention, the relative displacement of the cylinder and the piston is allowed as a result of the eccentricity and the mobility of the two inner and outer rings.
The distribution system of the kind of a distribution without valve consisting of a casing Foundry outfit carrying inside the suction and exhaust pipes in the central orifice 8 'is driven by a movement alternative.
The cooling of the dispenser can be increased in large proportions either by ventilation coming from the rotor-holder spider or also by a circulation of water surrounding the conduits which is in the sleeve-distributor.
Moreover, the invention will be described in detail below with reference to the figures of the appended drawing, which represent, by way of non-limiting example, one embodiment of the invention.
Figure 1 is a section perpendicular to the axis of the rotary reaction machine; Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1; FIG. 3 is a longitudinal section of the sheath-distributor; Figure 4 is a cross section along the line IV-IV of Figure 3.
As can be seen in the figures, the rotary shearing machine
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tion constituting for example a rotary jet engine comprises a fixed casing 1 in which are housed a movable outer ring 2 and an inner ring 3 or rotor fixed to the motor shaft 4 of the machine mounted on the ball bearing
13 is supported by the housing 1. In this rotor 3 are formed the cylinders 5, the axes of which are inolined in a certain way with respect to the axis of the rotor in order to obtain a maximum reaction. In these cylinders slide pistons 6 connected by articulated connecting rods 7 to the outer ring 2.
The outer ring 2 mounted on ball bearings 12 is eccentric relative to the inner ring 3 which has the effect of allowing the relative movement of the pistons 6 and cylinders 5.
The rotor 3 is provided with a central orifice 8 serving as a distribution chamber and or conduit 9 leading to the bottom of the cylinders 5. The distributor of the type of a distributor without valve, shown in the drawing consisting of a sheath carrying inside the ducts and suction and exhaust ports in the central orifice 8 is driven by a reciprocating movement. The rotor 3 and the movable ring 2 are mounted on ball bearings 12, 14 carried by flanges 10 joined by a ring 15 serving as a spacer.
The timing is controlled by any suitable means controlled by the motor shaft. In this orifice 8 can also open the conduits for supplying and discharging the cooling water from the distributor placed in the central orifice 8. The ignition of the explosive mixture contained in the bottom of the cylinder 5 is ensured by means of spark plugs 11 arranged in the bottom of this cylinder and the outer studs of which come into contact with strips or brushes mounted on a contact ring 20 sliding on the bearing 14 of the machine. This movement of the contact ring 20 so as to allow ignition
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spark plugs at the appropriate time is ensured by means of a suitable control system passing through a slot 21 provided for this purpose in the wall of the housing 1.
The cylinders 5 are held in the foundry with the rotor 3 provided with appropriate fins * to ensure cooling by the latter's air. These cylinders can also be attached and they are then fixed to a suitable special rotor by means of suitable bolts.
The connection between the outer ring 2 and the piston 6 of the cylinders 5 can also be ensured by sliding the appropriate heads of the piston rods in the corresponding housings provided in the outer ring 2, which would have the effect of eliminating the articulated connecting rods.
The operation of the motor rotor is as follows:
Suppose that the explosive mixture supplied through line 9 is compressed in cylinder 5 and that the ignition of this mixture is produced by means of spark plug 11, the explosive force of the mixture tends to move piston 6 from the bottom of the cylinder 5 which can only happen if the rotor 3 starts to rotate in the direction of the arrow X, that is to say in an anti-clockwise direction, while dragging with it the pistons 6, the articulated connecting rods 7 and the outer ring gear 2 free to rotate due to the fact that it rests on the ball bearings 12.
During this rotation of the inner 3 and outer 2 crown system, expansion occurs in the cylinder and this expansion will be complete when the piston and the cylinder occupy the lower position diametrically opposed to their starting position, that is to say the position B which is therefore reached after the rotor has traveled half a turn around the circumference, From this moment the distributor which,
during the first half-turn had completely blocked the pipe or channel of the cylinder. begins to uncover the latter and
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its lights will remain open during the whole of the next half-turn, thus allowing the escape of the burnt gases in the central orifice 8 until the moment when the cylinder 5, driven by the living force acquired during the preceding expansion, exceeds the point dead top A.
During this travel of the rotor 3 the distributor has remained fixed, at this moment the distributor is moved and is connected by its left ports to the carburettor and the cylinder 5 sucks the fuel mixture during the half-stroke from neutral point A to point dead bottom B, The channel 9 is blocked and the fuel mixture begins to be compressed in the cylinder 5 due to the sliding of the piston 6 in the latter, sliding produced by the eccentricity of the two rings 2 and 3. The compression airs to the maximum when cylinder 5 has passed top dead center A; at this moment the distributor moves., channel 9 is blocked and the expansion occurs, thus starting a new cycle.
As a result of this arrangement of the distributor driven by an alternate transverse movement, it is possible to establish and alternately interrupt the communication of the cylinder with the exhaust or with the intake. This reciprocating movement of the distributor which performs a movement in one direction for one complete revolution of the rotor is provided by any suitable means controlled by the motor shaft.
As can be seen in the figures, the exhaust port 9 of the cylinders 5 is alternately placed to the right or to the left of the axis 1-1 of FIG. 2 so that the three displacement 5.5 'and 5 "follow consecutively. the phases of the expansion cycle, while the cylinders 5 '' ', 5' '' ', 5' '' '' are offset with respect to the cylinders 5 ', 5 ".
The advantage of this motor lies above all in the fact that almost all the driving parts with movement are driven by a rotational movement which allows very high rotational speeds and consequently a small footprint and a large
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lightness for a given power. On the other hand, the construction of the motor is very simple; there are in fact only three moving parts, the rotor 3, the mobile ring 2 and the piston 6.
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CLAIMS. t "t-tit" tt "tt" tttttt "1. / Rotary reaction machine, capable of being used as an internal combustion engine, compressor, vacuum pump, liquid pump, etc., characterized in that the cylinder and the piston are angularly movable, the cylinders, the number of which is variable, being provided in a rotary ring and the piston rod bearing on and being connected to an angularly movable outer ring, a relative displacement of the piston by relative to the cylinder being ensured as a result of the eccentricity of the outer ring relative to the inner ring, the reaction of the cylinder and piston system causing the rotation of the assembly enclosed in a fixed casing.