CA1294891C - Machine a turbine energetique - Google Patents

Machine a turbine energetique

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CA1294891C
CA1294891C CA000601713A CA601713A CA1294891C CA 1294891 C CA1294891 C CA 1294891C CA 000601713 A CA000601713 A CA 000601713A CA 601713 A CA601713 A CA 601713A CA 1294891 C CA1294891 C CA 1294891C
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LES MOTEURS NOVALIA 2000 Inc
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/02Methods of operating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
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Abstract

MACHINE A TURBINE ENERGETIQUE La présente invention est en continuité avec notre brevet portant le numéro 1229799 et titré MACHINE ENERGETIQUE III, et a pour buts, premièrement de montrer comment une machine rotative, pouvant servir de moteur peut être produite en se servant d'un cylindre d'une forme spécifique où les lieux de renflement sont correspondants aux lieux de rapprochement du noyau, et en introduisant rotativement dans ce cylindre une turbine formée d'un noyau traversé bord en bord d'une pale dont chaque extrémite touche aux parties correspondantes du cylindre, obtenant ainsi une machine rotative dont la pale, à travers la rotation du noyau, reçoit son action rectiligne pour le seul jeu de ses extrémités sur le cylindre, sans l'aide de came intérieur, de poussoir, de ressort et deuxièmement, de montrer comment la forme du cylindre peut être dessinée de façon à avoir plusieurs lieux de ren plusieurs pales, cette machine pouvant servir de moteur, compresseur, pompe, aspirateur.

Description

~Z~89~

OIVULGATION

Comme nous l'avons mentionné dans nos brevets anté-rieurs, et plus spéciFiquement dans le brevet titré
MACHINE ENE~GETIQUE III, au Canada, portant le numéro 1,229,749, le projet de l'ensemble de nos réalisations visent à améliorer les machines et les moteurs aonven-tionnels et produisant une machine ou un moteur dont le torque et la compression adviennent de fa~on o~timale et simultanément.
Or, notre invention, précitée, obtient ce résultat en se situant plus spécifiquement dans le champ des mo-teurs rotatif, et découle elle-même directement de notre ZO brevet MACHINE ENE~GETIQUE II, au Canada, portant le numéro 1,209,05~.
~our mieux situer le lieu de la présente demande, exposons très suscintement l'idée du brevet MACHINE ENER-GETIQUE III; en disant que, de Fagon générale, nous avons montré, à l'aide de deux pièces imbriquées non rigidement l'une à l'autre, chacune d'elle étant respectivement supportée par un membre de soutien dont les centres n'étaient pas identiques, provoquant lors de la rotation des pièces, chacune autour de son centre respectif, un ~0 mouvement alternatif entre ces pièces, et que si ces piè-ces sont placées dans un cylindre, l'alternance du dépla-cement des pièces l'une contre l'autre et contre la sur-face du cylindre provoquera alternativement des phases de dépression et de compression dans le oylindre, débouchant ainsi sur une machine rotative compressive.
Mais puisque nous voulons .ici développer plus spéci-fiquement les réalisa~ions de ladite invention précitée, qui est expliquée à la page 5 du manuscrit, de même qu'aux Figures XVII, XVIII, XIX et XXII de ladite invention et revendiquée aux revendications I, VII et XIV des revendi-cations, nous rappellerons suscintement la spéoificité de ladite réalisation par rapport a l'ordre général de la maohine.
Par rapport à l'ensemble des réalisations, la réalisa-tion qui nous intéresse avait comme spécifici-té que le mem-bre auxiliaire, traversant de part en part le piston rota-tif et suivant par ses extrémités le cylindre en tous ces
-2- ~

8g~

points, était premièrement pratiquement libre de 50n axe de soutien puisqu'il s'agissait d'une coulisse, et deu-xièmement, obligeait une forme du cylindre quasi-cylindre mais dont la forme pouvait ê-tre variable, en autant qu'elle touche les extrémités du membre auxiliaire et soit, au moins à un endroit, tres près du piston rotatif.
En ce qui concerne le support du membre auxiliaire, nous élargissons sa conception originale en disant:
"On notera de plu5 que le moyen de jonction obtient sa maléabilité à partir d'une coulisse insérée dans le piston à deux têtes, chacune supportant des segments."~p.l6,1iynes 408,409,410) Oeuxièmement, en ce qui concerne la forme, il résulte directemznt que si le moyen de jonctian est plus libre, la forme du cylindre ne sera plus nécessairement ronde.
"D'une autre manière, llaspect cylindrique ciu bloc pourra être altéré en un aspect quasi cylindrique et permettra qus ce soit plutôt le membre auxiliaire qui, muni de segments, puisse suivre la paroi du bloc moteur et ainsi générer en tout ou en partie le mou-vement rotatif." ~p.5,1ignes 136,137,138,139,140 dudit brevet) et toujours quant à la forme du cylindre, nous ajoutons aux explications de la figure XVII, qu'elle n'est plus néces-sairement rande:
"Gravitant rotativement autour d'un centre déplacé
alle6 ~les têtes du membre auxiliaire~ un cylindre renFlé en certains endroits. Ces renflures peuvent être prciposées de diverses manières, en autant qu'elles respectent le diamètre de cztte quasi-circonférznce par rapport à ce centre déplacé."~p.l6, lignes 403,404,405,405,407 dudit brevet) Nous pouvons maintenant spécifier plus ~écisément l'objet de la présente~ invention en disant qus le moyen de support, antérieurement par axe ou par coulisse, peut tout simplement être le cylindre du moteur, sur lequel 5 comme nous l'avons déjà dit, les têtes du membre auxiliaire s'appuient, et deuxièmement nous préciseront davantage certaines formes du cylindre pouvant permettre plusieurs ;~2~ 9~

compressions et dépressions subséquentes pour la meme révolution de la machine ou du motèur. D'autres spé-cificités telles les chambres de retention des qaz, les pointes de pbles désyncbronisées viendront 51'a joUter.
~ our plus de olarté pour l'examinateur, nous répli-qusrons ici de fac,on générale le fonctionnement de la réalisation qui nous occupe de la machine énergétique III, tfigures I,II,III,IV~, ~imilaire à natre poi~b de départ pour la machine à turbine énergétique EFig.V et suivantes) Avant de débuter cette réexposition et aux fins de la présente demande de brevet titrée MACHINE A TURBINE
~NE~GETIQUE I et pour plus de clarté et de distinction pour 100 l'examinateur, nous nommerons le piston rotatiF par le vocable de noyau de la turbine. Quant au membre auxi-liaire, nous le nommerons pale de la turbine~ Quant a l'en-semble queforme le nnyau et la pale de la turbine, nous la nommerons la turbine proprement dite.
On suppose donc, dans un bloc moteur muni d'un cylindre d'une forme définie par l'action des deux composantes compo-sant la turbine.
Quant à la eurbine, si l'on met de côté pour le moment les éléments plus spécifiques tels les segments, les cous-110 sinets et autres, elle est composée de deux éléments, soitle noyau de la turbine ~ le piston rotatif] et la pale de la turbine ~ le membrs auxiliaire~.
Le noyau de la turbine a un~ forme cylindrique, e~ au centre d'au moin~ un côté plat de cette pièce cylindrique est rattaché rigidsment un moyen servant de vilebrequin ~ premisr moyen ds support du brevet précité), et au centre ou non un support additionnel du noyau de la turbine.
Le nuyau de la turbine a de plus un cylidnre tmême terminologie dans le brevet précitéJ le traversant, dans sa 120 forme la plus simple en son centre, ce cylindre recevant la pale de la turbine, permettant le mauvement rectiligne de la pale par rapport au cylindre du noyau de la turbine.
Quant à la pale de la turbine, elle est insérée dans le cylindre du noyau de la turbine et sa longueur est plus ~2~89~L

grande que le diamètre du noyau de la turbine. Ici ce-pendant, le moyen de support de la pale de la burbine (membre auxiliaire) n'est pas un axe ou encore une cou-lis~e ~fig.I,II,III, V) mais la pale de la turbine a en plus du cylindre du noyau de la turbine, le cylindre du 130 moteur même qui la supporte par ses extrémités.
C'est donc dire que les ex-trémites de la pale tou-chent toujours, directement ou indirec~ement à la sur-face intérieur du cylindre du moteur, servant de moyen de support. Lorsqu'il y a contact indirect ce pourra être comme nous le verrons par le biais de segments, billes de roulement ou autre moyen.
Quant au cylindre du moteur, il devra être oonc,u et réalisé de telle sorte qu'en au moins un endroit il soit assez près du noyau de la -turbine pour assurer l'étan-1~0 chéité des gaz. Le noyau de la turbine peut y toucherpar l'intermédiaire de segments. ~voir lignes ~10,411, ~12,413 du brevet précité) Cependant, comme nous le montrons à la présente,demande, le noyau de la turbine peut s'approcher à plus d'un endroit de la surface du cy-lindre, ce qui suppose le même nombre d'éloignements donc un plus grand nombre de chambre de dépression et de compression ~Fig.X et suivantes, présent brevet). Le cy-lindre est aussi con~u pour épouser à tous les endroits, y y compris les points de rapprochement avec le noyau de la 150 turbine, aux extrémités de la p~lé La pale étant plus longue que le diamètre du noyau de la turbine, on en déduit que, plus la forme du cylindre est rapprochée,par endroits de la surface du noyau de la turbine, plus à
17extrémité inverse de ce point, elle sera éloignée; si l'on a dono plus d'un point de rapprochement, l'on aura inversément plus d'un point d'éloignement.
Nous avons jusqu'ioi défini les points limites de la forme du oylindre, en supposant qu'une extrémite de la pale coincide avec l'endroit où le cylindre et le noyau de la 160 pale sont le plus rap~o chés et inversément pour l'extré-mité contraire de la pale, définissant l'endroit ou la sur-face du cylindre est la plus éloignée.

~ ~2~

Si nous faisons effectuer une demi-ro-tation de la tur-bine, de telle sorte que 17extrémité la plus éloiynée de la pale viennent prendre la meme position que l'extrémité
la plus rapprochée et vice et versa, et que llon ékablit tous les points qu'auront paroouru chacune des extrémités de la pale lors de ce mouvement de la turbine, l'on aura défini une forme de cylindre. Bien entendu, les formes 170 sont multiples aussi, les formes aux courbes permettront le moins de cognement et le plus de compression seront les plus souhaitables.
Ayant ainsi délimité les principaux éléments et une forme de cylindre les incorporant, lYon sera en mesure de comprendre que la pale de la turbine, agissant de ooncours avec le noyau de la turbine et la surface du oylindre, offriront des poches mécaniquqs, qui à mesure de la rota-tion de la turbine iront en se rapetissant ou en s'acrois-sant.. Dès lors, si dans ces espaces, qui servirant de cham~
1~0 bres de depression et de compression, l'on induit des gaz, et on les y explose, ceci entralnera la déconstruction mécanique du système et par conséquent un efFet de rotation par la pousée des ga~ sur la pale. C'est d'ailleurs ce que nous revendiquions à la revendication VII du brevet pré-cité :
"Une machine telle que décrite en I, utilisée dont la force motrice ou résultante est obtenue princi-palement par la poussée du membre prinoipal utilisé
comme piston rotatif et dumembre auxiliaire utilisé
190 comme piston aompresseur cont.re les parois du bloa simultanément utilisé comme cylindr-e."
Le premier point que nous voudrions souligner est le moyen support du membre auxiliaire, ici de la pale de la turbine, qu'il soit par un axe de support ou encore une coulisse [No.ll et 13 des figures XVII et XVIIldu brevet antérieure) ne sont pas absolument néoessaires. Le mem-bre auxiliaire, ici nommé pale de la turbine, peut simple~
ment s'~appuyersoit directement , soit par des segments, ou soi encore par des billes de roulement sur la surface inté-200 rieur du cylindre, en d'au~res termes7 le moyen de support déjà défini à notre brevet antérieur peut être, outre le cylindre du noyau de la turbine~ le cylindre du moteur lui-mame .

Le deuxième point que nous voulons élaborer est que la forme du cylindre, n'étant s`oumise qu'aux seuls critères qu'elle doit atre près du piston roratif, ici le noyau de la turbine à au moins un endroit, et qu'elle doit suivre le déplaoement des deux extrémités de la pale de la turbine. La forme de la turbine peut être conc,ue 210 de fagon à comprendre plus d'un renFlement, donc plus d'une chambre de dépression et de compression, et donc d'explosion par tour du moteur.
O'ailleurs notre revendication IX, s'appliquant à
la revendication I de laquelle la revendication VII décou-lait précise ce qui suit:(p.22~
"Une machine telle que définie en I,V,VI compor-tant plusieurs pistons rotatifs et plusieLIrs pis-tons compresseurs.~' Encore une Fois donc, le deuxième objeotif de la pré
220 sente demande sera donc de préciser plus spécifiquement une forme de cylidnre pouvant comprendre plus d'une chambre de compression et de combustion . ~Fig.X,XI,XII) Quant à la troisième réalisation de la présente demande elle proposera deux méthodes,de synchroniser la compres-sion des gaz et leur entrée dans les chambres de compression à savoir premièrement l'utilisation de chambres de reten-tion des gaz ~fig.VII,VIII,IX et X) et deuxièmement l'utili-sation d'une double machine, l'une compressive, l'une dépres-sive, synchronisées de ~agon à ce que le temps de fin de 230 compression de l'une soit synchronisé au temps d'explosion de l'autres ~Fig.XI) Quant à la quatrième réalisation de la prcsente inven-tion, elle présente~aune pale de kur-bine dont les extrémités sont décentrés, de manièr-e à permettre le passage des gaz compressés directemerlt dans les chambres de cambustion complémentaires. ~Fig.12~

9~

OESGRIPTION SOMMAIRE OES FIGURES

F _ RE I_ La Figure I est une reproduction de la fiqure XVIII
du brevet précité.

FIGURE II

La figurs II est une reproduction de la ~igure 240 XVII du brevet précité.

FIGURE III

La figure III est une reproduction de la figure XIX
du brevet précité.

FIGURE IV

La figure IV es~ une reproduction de la Figure XXII
du brevet précité.

FIGURES V

La figure V est une reproduction similaire à celle de la figure I de la présente demande que nous allons commenter plus abondamment.

FIGURE VI

La Figure VI est une coupe transversale d'une machine à turbine énergétique similaire à celle de la figure V.

FIGURE VII

250 La figure VII est une machine à turbine énergétique similaire à celle des figures V et VI, mais dont Ies élé-ments sunt ici placés de telle sorte que la pale soit sortie également du noyau de la turbine.

_R_ 9~

FIGURE VIII

La Figure VIII représente une machine similaire à
oelle des figures III,V,VI,VII, dont les éléments sont placés dans un temps optimum d'explosion.

FIGURE IX

La Figure IX est une production simila~re aux Figu-res précédentes, mais dont le noyau de la turbine est muni dlun cylindre pouvant recevoir le piston de la pale 260 de la turbine.

FIGU _ _ La Figure X représente une machine similaire aux pré-oédentes, mais dont la Forme du cylindre permet plusieurs compressions et dépressions par révolution du moteur.

FIGURE XI

La Figure XI représente une machine à turbine énergéti-que dont les extrémités de la pale ont été décentrées de ma-nière à Faire ccordonner le temps optimal de compression et celui d'explosion.

g~
DESCRIPTION PLUS DETAILLEE DES FIGURES
FIGURE I
La Figure I est une reproduction de la Figure XVIII
du brevet précité.
Z70 On y retrouve, comme principaux éléments, le bloc du moteur1 dans lequel est incorporé un cylindre, un piston rotatiF6 que nous nommerons dans les figures V et sui-vantes noyau de la turbine3. Ce piston rotatiF est incDr-poré rotativement au bloc par un moyen de support,2 que nous nommerons l'axe central de la turbine.4 Le piston compresseur, ou membre auxiliaire,7 que l'on nommera pale de la turbine,8 est inséré dans le piston rotatif, et chacune de ses extrémités touche a la surface du cylindre.19 Ici, le membre auxiliaire est aussi supporté par un 280 deuxième moyen de support3 et une coulisse. 11 Ce moyen de support sera retiré de la présente demande. Ce sera principalement le cylindre lui-même qui servira de moyen de support. Ici, le cylindre q une forme quasi-circulaire avec des renflements.20 Le piston ro~atif est monté très près en un endroit du cylindre. Ici, les eléments sont disposés de Fac,on à
montrer les parties les plus éloignées et les plus rappro-chées entre le cylindre et le piston rotatif.19 FIGURE _ La Figure II est une reproduction de la Figure XVII
290 du brevet précité. Outre les même éléments dejà cités, l'on remarquera que les éléments de la machine ont ~6é
tournés d'un quart de tour, ce qui permet de constater qu'a la hauteur des extrémités du membre auxiliaire5 et par conséquent, l'intérieur du oylindre en ces endroits 19 sont à égale distance du piston rotatiF6. Oonc certaines chambres s'agrandissent, pendant que d'autres se reFerment.

9~
FIGURE III
La figure III est unre reproduction de la figure XIX du brevet précité. Elle présente les principaux éléments en trois dimensions.
FIGURE IV
300 La Figure IV est unre reproduction de la F;gure ~XII du brevet précité. Les éléments sont ici placés en phase obtimale d'explosion. Bougies, valves, etc ont eté rajoutées.
FIGURE V

La figure V représente une production similair-e à
celle de la figure I de la présente demande.
Elle représente un bloc de machine1 muni intérieure-ment d'un cylindre, à l'intérieure duquel a été inséré
rotativement le noyau de la turbine, rattaché rigidement sur au moins l'un de ses côtés à un axe central4, traver-^110 sant le bloc et servant de vilebrequin ~voir Figure VI).
L'autre câté du noyau de la turbine est aussi muni d'un axe central relié rotativement au bloc du moteur.5~Fig.VI) Le noyau de la turbine et le cylindre du moteur sont conc,us de manière à être très près l'un de l'autre ou encore à se toucher par l'intermédiaire d'un moyen tel des segments, et ce à au moins un endroit6, et ceci aFin d'assu-rer l'étanchéité du système.
Le noyau de la turbine comprend un cylindre7 le traver-sant dans un sens ~transversal au sens de l'axe central4 5, 320 permettant d'y imbriquer la pale de la turbine.8 Par l'ac-tion de la rotation du noyau de la turbine,g et des extré-mités de la pale8 contre le cylindre,2 la pale aura, à
l'intérieure du cylindra du moteur une action quasi rotative.
Cependant, elle aura aussi un déplacement en va et vient rectiligne èl l'intérieure du cylindre du noyau de la tur-bine.7 Quant à sa caractéristique géométrique principale, on doit mentionner que la longueur de la pale11 doit être supé-rieure à celle du diamètre du noyau de la turbine12.

8~l 330 Il n'est pas superflu ici de redéfinir plus spéciFi-quement la forme du cylindre de la machine, dans la coupe qui nous occupe.
Partons de cet enoncé que les deux extrémités de la pale doivent à tout moment toucher directement ou indirec-tement, par l'intermédiaire de pièces de roulement ou de segments ou les deux a la fois par exemple, à l'intérieur de la surface du cylindre de la machine. Si l'on prend en considération que le noyau de la turbine doit -toujours toucher à au moins un endroi~ aussi à la surface du cylindre 340 de la machine, on aura donc un endroit limite, ou une extré-mité de la pale, un endroit du noyau de la turbine et un endroit de la surface du cylindre de la machine seront similaire1~. Quant à l'endroit opposé, il sera défini par l'emplacement de l'extrémité inverse de la pale de la tur-bine 14~ ce qui correspond à la même position des eléments qu'a la figure I.Ereproduction de la figure XVIII du brevet précité~
Comme nous 1 ~ avons déjà mentionné lors de la clivulga-tion diverses formes de cylindre peuvent être obtenues en 350 faisant tourner la turbine d'un demi tour, de telle sorte que l'extrémité de la pale la plus ressortie du noyau de la turbine viennent prendre la place de l'extrémité dont le point de rencontre avec l'extérieur du noyau de la turbine et avec le cylidnre est confondu. Mais, en faisant en sor-te de respecter le Fait qu'en tout momen~ la Forme du cy-lindre doit etre similaire aux mouvements de chacune des extrémités de la pale de la turbine15 16 on obtiendra tou-jours des parties et desFormes du cylidnre de la machine oomplémentaires l1une à l'autre 17 18 Oe formes clouces 360 évitant le cognement et maximisant la compression seront les plus usités.
Ayant définit le mouvement et l'emplacement des élé-merltS plu5 haut mentionnés, l'on pourra d~G lors se rendre compte qu'à travers cette structure de mouvemert des pièces, les espaces oompris entre le cylidnre de la machine et le noyau et la pals de la turbine, vont en s'agrandissant et en se rapetissant selon la partie de la révolution de la turbine que l'on considare Oès lors, si l'on conc,oit ces espaces comme pouvant contenir des gaz, l'on pourra en sai-370 sir la compression et la dilatation, donc que cet~e machine pourra être réalisée comme moteur compresseur ou turbine.

9~

Réitérons icil que le moyen de support de la pale de la turbine, outre le cylidnre du noyau est le cylin-dre même du moteur2.
FIGURE VI
La figure VI représente une coupe transversale dlune machine à turbine énergétique similaire à celle décrite en V, et ce dans sa ~orme la plus simple.
On y rcmarquera les principaux éléments tel le bloc de la machine1, et son cylindrez, lz noyau de la turbine3, 380 l'axe vilebrequin4, l'axe de soutien5 pouvant aléatoire-ment etre soit rigidement lié à la turbine, soit au bloc du moteur. Ici, il est relié rigidement au bl~c du moteur et non rigidement à la turbine.
La pale de la turbine8, traverse le cylindre7 du noyau de la turbine et touche, à chacune de ses ex-trémités, au cylindre du bloc du moteur13,14. La forme -transversale du cylidnre du bloc du moteur épouse celle de la pale et du noyau de la turbine19. Les Formes des extrémités de la pale de même que de la surface du cylindre et celle du noyau de 390 la turbine ne sont pas nécessairement plate comme ici, mais doivent être similaires les unes les autres, de fa-~on a assurer l'ékanchéité entre les éléments.
On notera de plus, un incision50 dans la pale de la turbine, cette incision ne devant pas dépasser, aux points limites, l'extérieur du noyau de la turbine, afin de ne pas nuire à llétanchéité des poches de compression. Cette inoision permettra d'in~roduire dans le noyau de la turbine des pales supplémentaires.
FIGU~E VII
La ~igure VII représents la coupe d'une machine simi-400 laire a celle présentée à la Figure II, o'est~à-dire dont lss éléments sont placés de manière à oe que chaque extré-mité de la pale8 soit également ressorite du cylindre7 du noyau ds la pals3, délimitant ainsi les sur~aces du cylidnre de la machine, rapprochées également du noyau de la turbine.
De plus, ici, les pales de la turbine8 suivront indi-rectement le cylindre2 par le détour de segments~1, imbri-qués dans les extrémités de la pale. Similairement à des brosses d'un moteur électrique, des ressorts5z pourront en équilibrer l~usure.

~2~39~

410 De plu5 iCi, nous exposons plus abondammen-t l t as-pect moteur de ladite machine. On a donc ajouté à la figure des éléments tels: les valves d'entrée dléohap-pement etc. Ici, nous avons disposé les pièces du moteur afin que celui-ci soit ici dans un temps d'expansion maximale, ce qui correspond a une situation d'éléments similaire à la figure II de la présente demande.
Sauf au moment précis ou la pale de la turbine est en son pointlimite, telle qu'à la figure I, il y a tou-jours, dans une machine où il n'y a qulun point de jonc-420 tion~ entre le noyau de la turbine et le cylindre du mo-teur, trois poches entre la pale et le noyau de la turbine d'une part et le cylidnre du moteur d'au~re part. ~our mieux suivre le développement du mouvement du moteur à
travers la présente Figure etles deux subséque~tes nous séparerons ce qui se passe d un côté de la pâle de la turbine de l'autre côté, et de ce dernier cBté par des pointillés30, ligne et pointillés21 et ligne foncé22.
Supposons tout d'abord le moment d'entrée des gaz du moteur et celui de compression. On notera qu t une 4~0 première valve d'entrée étant située en 23 permettra l'entrée des gaz dans la partie du cylindre située entre la partie de la palez1, le noyau de la turbine3 et le cylindre lui-même2, soit la chambre d'entrée des gaz24.
Si l'on ~ait effectuer aux éléments un demi-tour de rota-tion du m8me mnteur, l'on s'apercevra que les gaz inté-grés dans la partie25 ont par la suite été compressés sous l'effet de la réduction d'espace entre les éléments, la ligne foncé de la pale22, le noyau de la turbine et le cylindre du moteur26. Les gaz vont continuer 440 d'être compressés jusqu'3 l'évacuation complète. Cepen-dant, comme le moment idéal de fin de compression ~Fig.V~
n'est pas synchronisé avec le moment ;déal d'explosion ~voir fig.VIII~,jusqu'au moment où la pale sera au maxi-mum sortie du noyau de la turbine tfig.I~. L 'une des réalisations possibles du présent moteur est que les gaz compressé peuvent être envoyés par un conduit dans une chambre da retention des gaz60, pour être relachés sous l'action d'une valve27 au moment de l'explosion, lequel nous parlerons plus loin. ~Fig.VIII~
450 Une valve clapet 28pourra être installée à l'entrée du conduit.

9~
Toujours à partir de la même figure, supposons que nous nous trouvons dans une deuxième révolution du mo-teur, que des gaz compressés de la chambre de reten-tion des gaz60 ont été, sous l'aation d8une valve27 d'en-trée de gaz compressés, injectée dans la partie24 du mo-teur et sous l'effet d'une bougie, ont été explosés.
Le temps idéal d'explosion étant préférablement un p0u préalable à celui de la présnete Figure, supposons en rapport avec la présente figure que la partiez4 a 460 déjà commencé son expansion des éléments sous l'effet de la dilatation de gaz lors de l'explosion.
Ainsi si l'on tourne le moteur d T un demi-tour, comme précéde.mment, l'on s'apercevra que la partie24 a pris la place de la partie25 et que les gaz ont fait le maximum de leur travail d'expansion sur les éléments.
5i l'on fait faire un second demi-tour au moteur, l'on s'apercevra que la partie25 du moteur est devenue la partie 26 et que les gaz brulés sont expulsés vers l'extérieur par le biais d'un conduit d'échappement29 et 470 une valve d'échappement.30 Jusqu'ici, nous n'avons étudié à la fois que ce qui se passait que d'un côté de la pale de la turbine. En 51 occupant des deux côtés, l'on pourrait comprendre que les réalisations des deux révolutions déjà décrites peu~
vent être eFfectuées simultanément en une seule révolution, chaque côté de la pale remplissart sa Fonction.
Ainsi, toujours à la même figure, on peut supposer que la partie24 est après explosion, en début d'expansion.
Quant à la partie sur le même côté de la pale26, qu'elle 480 soit dans un temps d'expu~sior des gaz. Les parties 5i tuées entre les lignes et pointilés21, la ligne foncée 22 et les autres pièces remplissent les Fonctions d'expan-sion et d'échappement des gaz brulés.
Quant à la partie contraire de la pale, située entre la ligne pointillée20 et en fin de phase d'entrée des gaz neuf et début de leur compression.
Si l'on fait faire exactement un demi-tour au moteur, les gaz explosés dans la partie 24 du moteur seront dila-tés au maximum dans la partie 25~ et l'on sera en début - 490 d'échappement.

L'~

A ce propos, il Faut ajouter qu~en plus de l'action de torque de la pale de la turbine sur le noyau de la turbine et par conséquent sur l'axe de vilebrequin de la turbine, la pale aura aussi une action de levier, toujours par rapport à l'axe du vilebrequin, puisque la partie de la pale située entre la surFace du cylindre et du côté de la pochette dilatée, plus longue que sa partie inverse par rapport à l'axe du vilebrequin.
Quant aux gaz neuFs de la partie25 ils seront compres 500 sés dans la partie 26' alors que la partiez4 aura commencé
à nouveau à tirer des gaz neufs. Le moteur pourra donc exploser une fois par tour, toujours sur le même côté de la bielle, si l'autre côté sert d'alimentation, ou encore une Fois par deux tour, mais sur chaque côté de la bielle, si ce côté procède lui-même à sa propre alimentation. Oe toute ~ac,on, le moteur peut exploser une Fois par tour, lorsqu'il n'y a qu'un point de fonation entre le noyau de la turbine et le cylindre du moteur. Une bougie61 est placée vis-à-vis la chambre à combustion.
FIGURE VIII
510 La Figure VIII représente un moteur similaire à celui présenté à la Figure III mais dont la pale a été placéè en position optimale d'explosion, de manière à ce que les gaz dans la chambre de combustion soient compressés pour une ren-dement o~timum. On remarquera que les gaz n'ont pas Fini d'être compressés en 32 et c'est pouquoi une chambre de retention des gaz26 est nécessaire, car les qaz ne sont totalement compressés et e~ulsés que dans la position ds la figure I, ce qui ne correspond pas au meilleur moment d'explosion.

520 La présente Figure mantre une réalisation di~érente `
des extrémités de la pale de turbine8, qui cette Fois-ci sont munis de billes de roulement31, lesquelles sont appu-yées surdes segments, aFin de protéger l'étanahéité du sys-tème, et insérées rotativmenet dans les extrémités de la palette de la turbine.8 ~9~39~

FIGURE IX
La Figure IX représente un moteur similaire a celui des figures différentes, mais ou l'encavure du noyau de la turbine est muni d'un cylindre3~ouvant recevoir un piston de pale de turbine35. On pourra par ce moyen 530 tirer partie positivement du mouvement de va et vient de la pale de turbine a travers du noyau de la turbine afin d'obtenir une compression des gaz. Cekke compression supplémentaire pourra alimenter la chambre de retention des gaz26par un conduit. Comme nous l'avons montré
à la figure II et IV, on pourra rajouter à chaque ex-trémité de ce piston,des ressor~s~1 de manière à minimi-ser le cognement du moteur, surtout lorsque la forme du cylindre, telle quten X et suivantesle rend plus sévère.
Des billes de roulement44 entre la palette de la tur-540 bine et le noyau de la turbine limiteront l'usure de lapale contre le noyau de la turbine.
FIGURE X
La figure X représente un moteur similaire à celui présenté aux figures précédentes, mais il y a ceci de spé-cifique , ce;qui est aussi l70blet de la présente demar!de, qu'll a une forme de cylindre permettant plus d'une explo-sion par tour. On notera donc, qu'étant donné qu~il y a plus d~n point de jonction6 entre le noyau de la turbine et la surface du cylindre du moteur, il y a donc, par oppo-sition, plus de pochettes de dépression et de compression,ici 550 au nombre de trois, mais il pourrait atre plus élevæ. De même, il est possible d'insérer plus d'une pale de turbine au noyau de la tùrbine. On aura donc ici trois chambres de combustion différentes, trois bougies, systèmes de valves, Une seule chambre de retention des gaz peut sufFire à ali-menter les trois chambres de combustion, mais on peut en disposer plus d'une, cette dernière recevant ses gaz. Tou-jours un tiers de tour à l'avance de son explosion. Ce mo-teur pourra exploser trois fois par tour, et chacune de aes fois, et s'il est monté à trois pales de turbine, com-5~0 por~er trois explosions simultanément dans les chambres àcombustion. On parle donc ici d'un moteur absolument per-formant même à bas régime, mais pouvant quand même attein-dre une révolution très élevée.

La Figure X représente deux machirles du type de la figure VI, mais dont l'une39est dévolue à l'em-magazinement et à la compressian des gaz alors que l'autrJB
est dévolu à leur explosion et leur échappement. Ces deux machines sont couplées de Fac,on à Former un mokeur complet. Gependant, ici les chambres cle retention des 570 gaz ne sont plu9 nécessaires parce que le cnuplage des deux machines a été désynchronisé de telle sorte que le moment Final de compression39 et d'injection des gaz compressés de la machine compresseurs~7 advien~ presque simultanément au moment même de l'explosion40dans la ma-chine explosive. Un conduit41 avec valve permettra à la machine compresive d'éjecter les gaz dans la chambre de dombustion31 de la machine explosive.
On remarquera qu'ici, les machines ne comportent qu' un seul point de jonction et qu'une seule pale de turbine 580 chacune. Mais comme dans la Fiqure VI, elles peuvent être complexifiées, c'est-à-dire comporter plus d'un point de jonction du noyau de la turbine et du cylindre et plus d'une pale de turbine pour chaque machine. Nous ne donnons ici que l'essentiel.

La figure XI représente une machine telle que décrite en IX, mais dont les extrémités de la pale de la turbine ont été décentrées de telle sorte qu'ell&s permettent, sans les chambres de retention des gaz60, e~ sans la désynchro-nisation de deux machines, que la fin de la compression 590 pour une pale corresponde au moment d'explosion pour l'autre axtrémité . On remarque que l'extremité45 de la pale, de-centrée, clevance la compression, alors que l'extrémité in-verse46, clécentrée dans le sens inverse, augmente l'espace de la chambre à combustion. L'on remarquera ioi que le sys-tème a été monté avec trois palesB, l'une alimenten!t ~ -l'autre.
Une pale de turbine8 ne passant pas par le centre du noyau de la turbine arriverait au même résultat.

Claims

REVENDICATIONS

Les configurations de l'inventeur pour lesquelles une propriété
et un privilège exclusif sont demandés sont définies comme suit :

I- Dans une machine comprenant en composition :
- un bloc dans lequel est inclus un cylindre et dans lequel est disposé semi-rotativement une turbine;

- un cylindre recevant la turbine, et ayant une forme quasi-circulaire dont les lieux de renflement par rapport au noyau de la turbine sont correspondants aux lieux de rapprochement avec le noyau de la turbine, de manière à ce que les deux lieux opposés supportent toujours directement ou indirectement chaque pointe de la pale de la turbine;

- un noyau de turbine, formant la partie de la turbine montée rotativement dans le cylindre de la machine, de telle sorte qu'un endroit au minimum du noyau de la turbine glisse sur le cylindre de la machine, ce noyau de turbine étant transpercé lui-même de bord en bord par un cylindre recevant la pale de la turbine;

- une pale de turbine, glissant à travers le cylindre du noyau de la turbine en le traversant de part en part de telle sorte que chacune de ces extrémités touchent toujours directement ou indirectement à sa partie correspondante du cylindre de la machine;

II- Une machine, telle que définie en I, ayant plus d'un point de rapprochement entre le noyau de la turbine et le cylindre de la machine et plus d'un renflement entre le noyau de la turbine et le cylindre de la machine.

III- Une machine, telle que définie en I ou en II, ayant plus d'une pale de turbine par noyau de turbine.

IV- Une machine comprenant, en composition :

- un bloc dans lequel sont inclus plusieurs cylindres et dans lesquels sont disposés semi-rotativement plusieurs turbines;

- chaque turbine étant disposée dans chaque cylindre et composée d'un noyau de turbine et d'une ou plusieurs pales de turbine;

- chaque noyau de turbine étant disposé rotativement dans chaque cylindre, et étant muni de cylindre de turbine le traversant part en part et recevant chaque pale;

- chaque pale étant insérée dans le cylindre du noyau de la turbine en le traversant de part en part de telle sorte que chaque pointe de la pale touche toujours à sa partie correspondante du cylindre;

V- Une machine telle que définie en IV ayant plusieurs points de renflement et de rapprochement correspondants pour chaque turbine.

VI- Une machine telle que définie en IV ou V ayant plusieurs pales par turbine.

VII- Une machine telle que définie en I ou II ou IV utilisée comme moteur, compresseur, pompe, aspirateur, munie de valves, systèmes de lubrification et d'allumage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003098005A1 (fr) * 2002-05-17 2003-11-27 Normand Beaudoin Machines motrices retro mecaniques, post mecaniques, bi mecaniques

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003098005A1 (fr) * 2002-05-17 2003-11-27 Normand Beaudoin Machines motrices retro mecaniques, post mecaniques, bi mecaniques

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