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" Perfectionnements aux moteurs, pompes, compresseurs et disposi- tifs similaires ".
L'invention concerne les moteurs à combustion interne et autres moteurs, ainsi que les pompes, compresseurs,pompes aspirantes...etc. On a proposé et on connaît des dispositifs de ce genre, dans lesquels on a essayé d'éviter les inconvénients connus d'un piston et d'un cylindre, soit par l'emploi de deux dispositifs rotatifs en prise l'un avec l'autre, d'une façon semblable à l'engrènement de roues dentées, comme par exemple dans les pompes à engrenages bien connues et dans les compres- seurs du type "Rootes", soit par l'emploi d'un rotor tournant à l'intérieur d'un stator et pourvu d'aubes ou palettes dont les sommets raclent la périphérie intérieure du stator.
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La présente invention vise la construction perfectionnée d'un moteur ou pompe, sans cylindre, ni piston et dans laquelle les pertes par friction sont réduites, un but particulier étant de réaliser un moteur à combustion interne, sans le cylindre et le piston habituels.
Selon l'invention, le moteur ou la pompe comporte une enveloppe creuse, un corps plus petit non rotatif à l'intérieur de cette enveloppe et dont la périphérie est en contact local a- vec la paroi interne de l'enveloppe, au moins une palette coulis- sant dans ce corps et venant en contact avec la paroi interne de l'enveloppe, l'intérieur de celle-ci étant ainsi divisé, par ce corps et la palette, en une pluralité de chambres, des organes comportant au moins un excentrique ou manivelle rotative accou- plant cette enveloppe et le corps en vue d'une progression matérielle relative et non rotative dans un trajet circulaire, de façon que le contact local progresse le long de la périphérie du corps et de la paroi interne de l'enveloppe, la palette cou- lissant alternativement et le volume de chaque chambre augmentant et diminuant,
et des organes d'admission et d'échappement pour ces chambres. On remarquera que cette construction ne prévoit pas un contact glissant entre l'intérieur de l'enveloppe et la périphérie extérieure du corps, mais ce contact est analogue à un contact de roulement, la friction étant donc considérable- ment réduite. En outre, du fait qu'il n'y a pas de rotation entre l'enveloppe et le corps qu'elle entoure, mais uniquement un petit déplacement relatif dans un trajet circulaire, le sommet de la palette se déplace plutôt alternativement le/long d'une partie de la paroi interne de l'enveloppe, avec une amplitude de mouvement comparativement petite (cette amplitude étant en substance deux fois l'excentricité ou course) de sorte que la friction est réduite et que l'application d'un joint étanche au gaz et au liquide est facilitée.
En général il sera préférable
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de prévoir une enveloppe immobile et de faire tourner la manivelle ou l'excentrique par rapport à l'enveloppe, mais cette manivelle ou l'excentrique pourrait aussi bien être immobile, l'enveloppe avec le corps inclus tournant alors autour d'eux.
On appliquera préférablement deux manivelles ou excentri- ques espacés et en outre il est préférable que le corps soit équipé de deux palettes opposées.
Dans les pompes à palettes et similaires on a fait l'expérience des difficultés pour réaliser un joint étanche entre les parois latérales du rotor et les bords latéraux des palettes.
Selon une caractéristique subsidiaire importante de cette inven- tion on établit un joint étanche en disposant une paroi en bout ou latérale de l'enveloppe, sous la forme d'un piston, capable de presser contre la face terminale adjacente du corps.
Dans l'application de l'invention à un moteur à combus- tion interne, deux dispositifs comme spécifié ci-dessus peuvent être jumelés, l'un d'eux servant comme compresseur produisant la charge destinée à l'autre dispositif, dans lequel se produit la combustion de cette charge.
Les dessins annexés illustrent des formes de réalisation préférées de l'invention.
La figure 1 est un schéma illustrant l'idée de base de l'invention.
Les figures 2, 3, 4,5 et 6 sont des schémas illustrant une application de l'invention à une pompe ou moteur hydraulique.
Les figures 7, 8, 9, 10 et 11 sont des schémas illus- trant l'application de l'invention à un compresseur.
La figure 12 est une coupe transversale d'un moteur à combustion interne construit selon l'invention, coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 15.
La figure 13 est une coupe axiale selon la ligne 13-13 de la figure 12.
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La figure il+ est une coupe selon les lignes 14-14 des figures 13 et 15.
La figure 15 est une coupe longitudinale du même dispo- sitif, la partie droite selon la ligne 15-15 de la figure 12, et la partie gauche selon la ligne 15-15 de la figure 14.
Dans la figure 1, la machine construite conformément à l'invention comporte une enveloppe extérieure de forme pratique- ment cylindrique à des parois latérales planes. A l'intérieur de cette enveloppe est monté un corps 2, en forme de tambour, sur un arbre à manivelle ou excentrique .1 dont l'excentricité est égale à la moitié de la différence entre les diamètres du corps 2 et de l'intérieur de l'enveloppe 1; il en résulte que la périphérie du corps ¯2 vient en contact avec la paroi interne de l'enveloppe.
Le corps 2 comporte des rainures 4,5 dans lesquelles peuvent coulisser les palettes 6 et 7, les sommets de chaque palette étant disposés pour racler la paroi interne de l'envelop- pe 1 et leurs bords latéraux venant à fleur avec les faces latérales du corps 2, de façon à venir en contact avec les parois latérales de l'enveloppe 1. Les deux palettes 6 et 7 seront disposées préférablement, mais non exclusivement,dans des plans tangentiels à un cercle de base, concentrique au centre de l'excentrique de commande 3.
La rotation du dispositif 3. oblige le corps ¯2 de rouler autour de l'intérieur de l'enveloppe 1. et les palettes 6 et 2 de glisser à l'intérieur et à l'extérieur de leurs rainures respectivement 4 et .±, de sorte que le volume des chambres délimitées par l'enveloppe ¯1, le corps 2 et les palettes 6 et 2 augmente et diminue.
Dans les figures 2, 3, 4, 5, et 6 on a illustré sché- matiquement une application de l'invention à une pompe ou moteur hydraulique. Dans cette forme de réalisation, une enveloppe ou cylindre 10 et un corps 11 en forme de tambour sont constitués chacun d'une paire de portions terminales semi-circulaires,
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assemblées par une portion rectangulaire. L'enveloppe 10 porte deux arbres parallèles comportant chacun un excentrique ou mani- velle 12, 13 sur lesquels est monté le corps, le décentrage de ces excentriques ou manivelles étant égal à la différence entre les rayons des parties semi-circulaires de l'enveloppe 10 et du corps 11 monté excentriquement.
L'axe de chaque partie semi- circulaire de l'enveloppe coïncide avec l'axe de l'un des arbres, cependant que l'axe de chaque partie semi-circulaire du tambour est concentrique au tourillon de manivelle ou excentrique. Le corps 11 présente des fentes transversales 14 dans lesquelles s'étendent des palettes 15. 15a de sorte que leurs sommets
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1 NBBNKtx opposés butent contre les surfaces internes planes oppo- sées de la partie rectangulaire de l'enveloppe 10, le'long des- quelles ces sommets agissent en va-et-vient, ce qui facilite la réalisation d'un joint étanche.
Les deux palettes 15, 15a sont logées à mi-chemin dans la partie rectangulaire du corps 11, dans un plan perpendiculaire sur le plan des axes à excentriques ou manivelles 12 et 13 Cette disposition permet d'augmenter l'épaisseur des palettes de façon très substantielle et d'incor- porer ainsi dans leurs sommets des dispositifs de joint ou d'étanchéité convenables.
Si le dispositif est une pompe, et considérant la posi- tion de la figure 2, le corps 11 se déplace en sens opposé des aiguilles d'une montre, dans la direction de la flèche A. Une chambre I diminue graduellement durant le mouvement de la figure 2 à la figure 3, et le fluide y contenu est expulsé par une lumière 18 (figure 6) dans la face arrière de la palette 15a, à travers de passages 18' menant latéralement dans l'épaisseur de palette, et ensuite par des lumières d'échappement 1 prévues dans les parois latérales de l'enveloppe.
Simultanément il se forme une chambre I' en avant de la palette 15, dans laquelle coule du liquide par une lumière d'admission 16 dans les parois
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latérales de l'enveloppe 10, à travers de passages 18' menant latéralement à travers l'épaisseur de la palette 15 et par une lumière 18, dans la face avant de la palette. Durant le mouvement de la position de la figure 4 à celle de la figure 5, la chambre II diminue, de façon que le liquide est expulsé par des lumières d'échappement 17a et une lumière (semblable à la lumière 18) dans la face arrière de la palette 15, et une chambre II' est formée à la face avant de la palette 15a.
Cette chambre II' - augmente jusqu'à devenir la chambre 11 et, pendant cet accroisse- ment, du liquide y passe par des lumières l6a,de la même manière que décrit ci-dessus avec référence à la chambre I'.
Selon les figures 7 8, 9, 10 et 11, le dispositif fonctionne comme compresseur. La construction est similaire à celle des figures 2 à 6 et comprend une enveloppe extérieure 19 sur la paroi interne de laquelle roule un corps 20 (en direction de la flèche B) à l'aide des manivelles ou excentriques 21 et 22.
Dans la position de la figure 7, une lumière d'admission 23 est fermée et une lumière d'échappement 24 est ouverte ; la posi- tion de la figure 8, une lumière 25, ouverte en tête de la palett- 26 permet l'aspiration et du côté opposé (inférieur) de la chambr-= I il se produit, au même instant, la fin de la compression et le commencement de la décharge ; mouvement poursuivi à la position de la figure 9 ferme la lumière d'échappement 24 (fin du mouvemeu. de détente), l'aspiration continuant par les lumières 23, 25; dans la figure 10 les lumières d'admission et de sortie sont fermées et la chambre I atteint sa capacité maximum. Dans la chambre 11 se produit une succession d'opérations similaires.
Lorsque le dispositif fonctionne comme moteur à combus- tion interne, le corps 20 tourne dans la direction opposée.
Une application de l'invention à un moteur à combustion interne est illustrée par les figures 12, 13, 14 et 15. La machi- ne comporte un compresseur 27 et un moteur 28 à arbres communs
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29 Le compresseur 27 comprend une enveloppe ou cylindre 30 dans lequel est monté excentriquement un corps 31 sur une paire de manivelles ou excentriques 32 de la façon décrite ci-dessus.
Le corps 31 est pourvu de fentes 33, munies de palettes 34 pouvant y coulisser et disposées pour glisser le long de la paroi interne de l'enveloppe 30. Le déplacement du corps 31 opère l'aspiration de combustible à partir d'un carburateur, (non illus tré) à travers un conduit 35 dans une cloison 36, séparant le compresseur 27 du moteur 28. Le conduit est disposé de façon telle qu'ils se forment deux entrées dans la chambre de compressé 37, une communication indirecte à travers un conduit 38 dans la palette 34, et une communication à travers une lumière 39 dans la cloison, cette lumière étant couverte et découverte par le mouvement du corps 31.
Au moment que le volume de la chambre de compression atteint son maximum, la lumière 39 est fermée comme montré à la partie supérieure de la figure 14, et la communica- tion entre le conduit 38 et la chambre 37 est également coupée, du fait que le corps 31 se soulève pour couvrir la lumière 38a dans la face de la palette. Il en résulte que le mouvement con- tinué du corps 31 comprime le mélange de combustible.
Quand le mélange a été comprimé dans la partie inférieu- re de la chambre 37, il passe dans le réservoir 40, formé dans la cloison 36 à travers une soupape de retenue 41 et un conduit 42. Le mélange passe également à la soupape 41, par un passage 43, dans la face arrière de la palette 34.
Une paroi latérale 30a de l'enveloppe 30 est montée à la façon d'un piston pour presser contre la face adjacente du corps 31 sous l'action de ressorts ou autres moyens convenables capables de réaliser un joint étanche.
Le moteur 28 est de construction similaire au compres- seur 27 et son corps 44, monté excentriquement (figure 12) est pourvu de palettes 52 et comporte des lumières d'admission 45,
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coïncidant par intermittances avec des lumières 46 de la cloison 26 et en communication avec le réservoir 40, conformément au mouvement du corps 44. Quand une paire de ces lumières 45, 46 coïncide, du mélange combustible passe du réservoir 40 à une chambre de combustion 47 et le mouvement subséquent du corps 44 coupe la communication, après quoi le mélange est allumé par une bougie d'allumage convenable 48 une soupape de retenue 49 (figu- re 15) empêchant que les effets de la combustion atteignent le réservoir 40.
A la suite de l'allumage, les gaz font expansion jusqu'à ce que le volume maximum soit atteint dans la chambre, et ils sont ensuite expulsés par un conduit 51 dans la face arrière de la palette appropriée 52, et de là, par une lumière latérale 53 dans la palette et finalement dans l'atmosphère quand le corps 44 découvre un orifice 50' de la paroi 30B, à travers un conduit 50 de cette paroi.
Les palettes peuvent être sollicitées vers l'extérieur par des moyens élastiques indiqués en 53. De préférence, l'excen- tricité du corps de moteur diffère de celle du corps de compres- seur de 180 .
REVENDICATIONS.
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