CA2903129A1 - Piston pompe-moteur - Google Patents

Abstract

Comme son nom l'indique, un piston pompe-moteur est un piston modifié de façon à ce qu'il puisse servir simultanément de pompe et de moteur. Le piston est libre à chaque extrémité pour effectuer sa fonction de moteur et travaille latéralement pour sa fonction de pompe. La forme du piston peut varier selon le travail à faire. Dans le cas du piston pompe-moteur, une coupe perpendiculaire à la direction de son mouvement peut être, de préférence, un cercle ou un rectangle. Le piston-pompe utilise le principe du plan incliné pour amplifier la force de pompage. Un cône tronqué à angle fixe donne un plan incliné circulaire tandis que le rectangle permet un plan incliné droit et variable. Varier la pente du piston équivaut à varier sa force de pompage. Tout cela ne peut se réaliser pratiquement sans des joints d'étanchéité flottants.

Description

DEMANDE FORMELLE DE BREVET
TITRE DE L'INVENTION
PISTON POMPE-MOTEUR
CHAMP COUVERT PAR L'INVENTION
(0001) L'invention dont il est question ici se réfère au domaine de la mécanique et plus précisément celui des possibilités nombreuses qu'offre le piston.
HISTORIQUE DE L'INVENTION

(0002) Lelaiston est généralement utilisé dans les moteurs à explosions pour transmettre l'énergie chimique des explosions et la transformer en énergie mécanique pour faire fonctionner une machine.

(0003) Les pistons sont ordinairement de construction assez simple et connectés à une bielle qui, elle-même, est connectée à un vilebrequin. Le vilebrequin transforme le mouvement alternatif du piston en un mouvement de rotation continu.

(0004) Le piston traditionnel a deux extrémités et un côté. Le côté n'a pas d'autres fonctions que d'assurer l'étanchéité nécessaire et d'être guidé
par le cylindre dans lequel il voyage. Quant aux deux extrémités, l'une fait face à l'explosion et l'autre est connectée à la bielle du vilebrequin.

(0005) Dans une presse mécanique mue par un vilebrequin, le piston n'est pas soumis à une explosion mais entraîné par une roue connectée à
un vilebrequin et actionnée par un moteur habituellement électrique.

(0006) La forme du piston est généralement cylindrique mais, comme dans le cas d'une presse, elle peut être rectangulaire ou autre mais son ou ses côtés, s'il y a lieu, doivent être droits et unis.

(0007) Quelle que soit la machinerie utilisée jusqu'à présent, le piston n'a pas d'autres utilités que celles énumérées ci-avant. Il m'apparaissait très possible de lui faire occuper d'autres fonctions que celles d'assurer sa trajectoire et son étanchéité.

(0008) II y a ici un besoin de simplifier la mécanique en dotant l'industrie d'un outil supplémentaire pour améliorer le rendement de toutes les machines actuelles.
BUT D'UNE TELLE INVENTION

(0009) Le but premier de l'invention présentée dans ce document est de pourvoir le marché mondial d'un piston multifonctionnel qui permettrait de simplifier la machinerie en éliminant certaines composantes encombrantes.
Par exemple, les transmissions par palier faites d'engrenages multiples qu'on doit embrayer manuellement ou automatiquement pourrait être remplacés par un système beaucoup plus simple et beaucoup plus efficace.
En effet, le piston à fonctions multiples permettra de faire varier la vitesse vraiment automatiquement et de façon infiniment graduelle. Les vieux systèmes sont aussi très énergivores et le piston multifonctionnel diminuera dmastiquement cette consommation d'énergie.
PRÉCIS DE CETTE INVENTION

(0010) Comme son nom l'indique, un piston pompe-moteur est un piston modifié de façon 'à ce qu'il puisse servir simultanément de pompe et de moteur. Le piston est libre à chaque extrémité pour effectuer sa fonction de moteur et travaille latéralement pour sa fonction de pompe.
La forme du piston peut varier selon le travail à faire. Dans le cas du piston pompe-moteur, une coupe perpendiculaire à la direction de son mouvement peut être, de préférence, un cercle ou un rectangle.
Le piston-portipe utilise le principe du plan incliné pour amplifier la force de pompage. Un cône tronqué à angle fixe donne un plan incliné circulaire tandis que le rectangle permet un plan incliné droit et variable. Varier la pente du piston équivaut à varier sa force de pompage. Tout cela ne peut se réaliser efficacement sans des joints d'étanchéité flottants.
147 mots.
AVANTAGES D'UN TEL PISTON MODIFIÉ

(0011) Le piston traditionnel est une merveilleuse invention mais ses possibilités n'ont pas toutes été exploitées.

(0012) Le premier avantage de ce nouveau piston est sa simplicité. Le côté rectiligne du piston a été changé pour un côté multiforme. Les deux extrémités du piston sont droites et le côté centre est conique. En fait, au centre , c'est un cône tronqué. Il peut être simple ou double. Un piston double, comme il est surtout démontré dans cette demande de brevet, travaille penlant toute la durée d'un cycle au lieu d'un demi-cycle. Le temps est utilisé à 100 %.

(0013) Le deuxième avantage de ce piston est qu'on peut faire varier sa force de pompage en changeant la valeur de l'angle du cône seulement.
Ainsi, lorsqu'on diminue la valeur de l'angle, la force de pompage est amplifiée mais son débit est diminué. Pour que le débit ne soit pas diminué, il faut grossir le volume du cône tronqué en même temps qu'on change son angle de pompage. Ainsi, le débit étant la vitesse de pompage, grossir le cône tronqué équivaut à reprendre la vitesse qu'on avait perdu en diminuant l'angle du cône. Même si en faisant cela on augmente la masse en mouvement, les avantages dépassent les inconvénients et un gain substantiel dans le travail est remarqué.

(0014) Le troisième avantage d'un tel piston incluant le cylindre dans lequel il voyage, est qu'il peut être construit et assemblé très rapidement en plusieurs modules. Le cylindre, incluant son contenu c'est à dire le piston pompe-moteur, peut devenir lui-même un module qu'on peut assembler à d'autres pièces mécaniques. L'utilisation de plusieurs cylindres à piston pompe-moteur simultanément permet de les synchroniser parfaitement en se servant d'un vilebrequin à une ou ses deux extrémités.

(0015) Le quatrième avantage est que le côté centre du piston peut prendre différentes formes en autant que l'angle de pompage soit toujours présent. Si on enlève l'angle de pompage, on se retrouve avec un piston en ligne droite sur toute sa longueur et il n'y a aucun pompage possible. Pour qu'Il y ait pompage, il faut que l'angle d'attaque soit présent.

(0016) Le tinquième avantage du piston modifié est que, si sa coupe est rectangulaire, on peut transformer ce même piston en une pompe infiniment variable. Il est possible de faire varier l'angle latéral du piston pendant qu'il est en mouvement manuellement ou avec un servomoteur.
L'angle d'un cône tronqué ne peut pas être modifié pendant que le piston effectue son cycle. Cela va s'avérer très utile dans les cas où on a besoin d'une très grande pression hydraulique. En diminuant l'angle du piston, on augmente la force de pompage sans devoir utiliser une force motrice plus grande. C'est le principe du levier. Tout cela sera expliqué et illustré plus loin dans cette demande formelle de brevet.

(0017) Le,sixième avantage du piston modifié est que toutes les pièces qui peuvent avoir besoin d'entretien ou de réparation sont accessibles facilement et rapidement sans avoir à tout démonter les autres pièces.
Que ce soit installer ou enlever un coussinet (bearing) linéaire ou encore des joints d'étanchéité aucun équipement spécial n'est nécessaire.

(0018) Le septième avantage du piston modifié est, qu'aux deux extrémités, différentes sortes de moteurs peuvent y être attachés. Ce piston est compatible avec un moteur électrique linéaire, moteur à gaz, moteur à air comprimé, etc. et même être couplé directement à une éolienne si installé sur un vilebrequin.

0019) Le huitième avantage du piston modifié sont ses joints d'étanchéité flottants. En effet, ces joints sont quasi parfaitement étanches car ils s'ajustent parfaitement à l'axe sur lequel ils glissent et ne sont pas influencés par l'augmentation de température (aucun serrage) dans le cylindre qui pourrait faire accroître son diamètre. Le diamètre intérieur des joints d'étanchéité doit avoir la même valeur que le diamètre extérieur de l'axe sur lequel ils glissent. Pendant que le dessus des joints d'étanchéité
est recouvert d'une membrane extensible étanche, la pression de sortie de pompage est dirigée sur eux pour annuler la pression qui pourrait se bâtir entre l'axe et le joint d'étanchéité. C'est un élément très important qui sera inclus dans les revendications ci-après.

(0020) Le neuvième avantage du piston modifié est son imprécision d'assemblage. Étant donné que les joints d'étanchéité suivent, en glissant sur la surface de l'axe, le mouvement de ce dernier, il n'est pas utile qu'ils soient centrés exactement. On peut donc laisser un certain jeu aux roulements linéaires (bearing) pour diminuer au maximum la friction toujours énergivore.

(0021) Le dixième avantage du piston modifié est qu'on peut mettre plusieurs petits pistons dans un seul cylindre au lieu d'un seul. Cela permet d'augmenter le volume de pompage pour chaque cycle en augmentant ainsi la surface de pompage sans avoir à augmenter le diamètre du piston.
Par contre, il faut multiplier d'autant les roulements linéaires et les joints d'étanchéité.

(0022) Il ne sera plus possible maintenant de regarder le piston de la même manière étant donné ses nombreux avantages supplémentaires énumérés ci-4Iessus.

(0023) Les avantages et particularités de cette invention deviendront plus évidentes avec la description des dessins qui suit.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS

(0024) En référence aux dessins annexés à cette demande formelle de brevet.

(0025) La FIGURE 1 est une vue en perspective de l'extrémité d'un cylindre qui contient un piston conique et un piston droit qui lui sert de moteur. La partie centrale du cylindre n'y est pas représentée de même que l'autre extrémité puisqu'elles sont toutes les deux identiques.

(0026) La FIGURE 2 est une vue en perspective d'une extrémité d'un cylindre contenant un piston pompe-moteur. Cette extrémité supporte un roulement linéaire sans les joints d'étanchéité flottants. Ces joints peuvent être ajoutés, si nécessaire, comme dans la FIGURE qui suit.

(0027) La FIGURE 3 est une vue en perspective de la partie qui sépare le piston pompe du piston moteur. Elle comprend un roulement linéaire et des joints d'étanchéité. La même chose se retrouve à l'autre extrémité du piston double pompe-moteur.

(0028) La FIGURE 4 illustre l'extérieur d'un cylindre complet contenant un piston double pompe-moteur sans la partie moteur.

(0029) La FIGURE 5 montre une des deux parties contenant un moteur qui sert à actionner le piston pompe-moteur. Dans ce cas ci, c'est un piston I. droit pouvant être mû avec de l'air comprimé.

(0030) La FIGURE 6 est la répétition de la FIGURE 5 mais installée à l'autre extrémité decylindre dans le sens contraire.

(0031) Les FIGURE 7, 8 et 9 sont la répétition des FIGURE 4, 5 et 6 montrant que les moteurs et pompes partagent les même joints d'étanchéité.

(0032) La FIGURE 10 est la vue en coupe et de côté d'un piston pompe-moteur complet, sans ses moteurs, montrant l'intérieur de ce dernier.

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(0033) La FIGURE 11 montre le montre une vue intérieure du piston-moteur gauche du piston pompe-moteur de la FIGURE 10 précédente.

(0034) La FIGURE 12 montre une vue intérieure du piston-moteur droit du piston pompe-moteur de la FIGURE 10.

(0035) La FIGURE 13 montre une vue intérieure du piston pompe-moteur en entier avec sa tuyauterie de sortie.

(0036) La FIGURE 14 montre une vue intérieure du piston pompe-moteur sans sa tuyajterie de sortie.

(0037) La FIGURE 15 est une répétition de la FIGURE 10 en plus petit en appui des FIGURES 16, 17, 18 et 19.

(0038) La FIGURE 16 montre les cylindres et la tuyauterie de la FIGURE 15 avec son piston conique.

(0039) La FIGURE 17 montre la FIGURE 16 avec sa tuyauterie en retrait.

(0040) La FIGURE 18 montre les cylindres et la tuyauterie en retrait de la FIGURE 19 sans le piston conique.

(0041) La FIÃURE 19 montre les cylindres et la tuyauterie de la FIGURE 15 sans le piston conique.

(0042) La FIGURE 20 montre les joints d'étanchéité sur l'axe qui les supporte.

(0043) La FIGURE 21 montre les joints d'étanchéité de la FIGURE 20 mais éloignés l'un de l'autre.

(0044) La FIGURE 22 montre un joint d'étanchéité en trois parties.

(0045) La FIGURE 23 est une répétition de la FIGURE 20 en appui à la FIGURE 24 et 25.

(0046) La FIGURE 24 montre la membrane élastique qui doit recouvrir l'assemblage des trois joints d'étanchéité de la FIGURE 23.

(0047) La FIGURE 25 montre les joints de la FIGURE 23 et la membrane de la FIGURE 24 assemblés.
.i.

(0048) La FIGURE 26 montre un assemblage de la partie centrale du piston pompe-moteur sans le bearing linéaire.

(0049) La FIGURE 27 montre les pièces de l'intérieur de l'assemblage de la FIGURE 26.

(0050) La FIGURE 28 montre l'assemblage de la FIGURE 26 avec le piston et sans les joints d'étanchéité.

(0051) La FIGURE 29 la partie extérieure de la FIGURE 26 sans le piston et sans les joints d'étanchéité mais avec les rondelles de rétention de ces derniers.

(0052) La FIGURE 30 montre les deux pièces extérieures de l'assemblage de la FIGURE 26 vidées de leur contenu.

(0053) La FIGURE 31 montre l'assemblage de la FIGURE 26 vue de face avec le piston au centre.

(0054) La FIGURE 32 montre l'assemblage de la FIGURE 26 vue de face mais sans le piston au centre.

(0055) La FIGURE 33 montre la pièce (20) de la FIGURE 30 vue de face du côté droit.
= (0056) La FlfURE 34 montre la pièce (21) de la FIGURE 30 vue de face du côté droit.
(0057) La FIGURE 35 un piston simple rectangulaire avec plan incliné.
(0058) La FIGURE 36 montre la FIGURE 35 en perspective.

(0059) La FIGURE 37 montre un piston simple rectangulaire avec un plan incliné sur qti7atre faces.
(0060) La FIGURE 38 montre un piston conique simple avec une vue sur les deux faces.
(0061) La FIGURE 39 montre un piston conique simple en perspective.
(0062) La FIGURE 40 montre un piston rectangulaire double avec deux plans inclinés par côté sur deux côtés opposés.
(0063) La FIGURE 41 montre le piston de la FIGURE 40 en perspective.
(0064) La FIGURE 42 montre un piston rectangulaire double avec un plan incliné sur eatre faces à chaque extrémité.
(0065) La FIGURE 43 montre le piston de la FIGURE 42 en perspective.
(0066) La FIGURE 44 montre un piston pompe-moteur rectangulaire à
pente variable avec une vue de côté en position de travail.
(0067) La FIGURE 45 montre un piston pompe-moteur rectangulaire à
pente variable avec une vue de côté en position neutre.
(0068) La FIGURE 46 montre un piston pompe-moteur rectangulaire à
pente variable avec une vue de dessus ou dessous car ils sont identiques.
(0069) La QGURE 47 montre un piston pompe-moteur rectangulaire à
pente variable avec une vue intérieure des pistons droits d'ajustement de l'angle de la pente.
(0070) La FIGURE 48 montre l'extrémité mobile gauche du piston pompe-moteur à laquelle les pièces du mécanisme de pente variable sont attachées avec une vue de l'extérieure qui contient un piston d'ajustement de la pente variable.

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(0071) La FIGURE 49 montre une vue de face de l'intérieur de la pièce de la FIGURE 48 sans son couvercle.
(0072) La FIGURE 50 montre un piston pompe-moteur complet avec une vue sur ses pistons d'ajustement de la pente variable sans le tube rectangulaire qui le contient.
(0073) La FIGURE 51 montre le tube rectangulaire qui contient le piston pompe-moteur à pente variable, de l'intérieur.
(0074) La FIGURE 52 montre l'extérieur du tube rectangulaire qui contient le piston pompe-moteur avec une vue sur l'extérieur en perspective.
(0075) La FIGURE 53 montre un des deux pistons droits d'ajustement de la pente variable du piston pompe-moteur avec la glissière de la pente variable de ce dernier. Les pistons supérieur et inférieur sont identiques mais opposés.
(0076) La FIGURE 54 montre le piston de la FIGURE 53 avec une vue de dessus.
(0077) La FIGURE 55 montre plusieurs petits pistons pompe-moteur à
pente non variable regroupés pour former une unité.
(0078) La FIGURE 56 montre une roue à rochet installée sur un axe droit et tournant dans un sens seulement.
(0079) La FIGURE 57 montre une autre roue à rochet installée aussi sur un axe droit mais tournant dans le sens contraire de la roue de la FIGURE 56.
(0080) La FIGURE 58 montre les deux roues à rochet de la FIGURE 56 et 57 installées sur un axe commun.
(0081) La FIGURE 59 montre un mécanisme complet qui fait le même travail et de lê même façon que le piston pompe-moteur mais sans pompe.

Les pièces de la FIGURE 58 y sont installées dans un cylindre commun à
bascule.
(0082) La FIGURE 60 montre le mécanisme de la FIGURE 59 avec une vue sur le dessus.sans vue sur l'intérieur.
(0083) La FIGURE 61 montre le mécanisme de la FIGURE 60 avec son piston à pente qui le fait basculer dans un sens ou dans l'autre.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
(0084) La FIGURE 1 nous fait voir une extrémité extérieure d'un piston pompe-moteur sans nous montre l'autre qui est identique mais installée dans l'autre sens. Dans cette FIGURE, il manque la partie centrale qui rattache les deux extrémités. Cette partie centrale est illustrée dans la FIGURE 3. Elle contient deux séries de joints d'étanchéité décrits plus loin et un bearing linéaire qui sert à supporter le piston qui à son tour supporte les joints d'étanchéité. Dans le modèle présenté ici, il est question d'un piston pompe-moteur double travaillant autant sur l'aller du cycle que sur le retour.
(0085) La FIGURE 1 est un long cylindre construit par parties alignées les unes à la suite des autres et retenues par des boulons autour (3). Ces boulons passent dans le trou percé dans les blocs numérotés (1). La partie (15) est fixée au cylindre (18) qui lui est fixé à la partie (16). A son tour, la partie (16) est fixée au cylindre (17). Ensuite le cylindre (17) est fixé aux parties (20) et (21) de la FIGURE 3. Ensuite on recommence dans l'autre sens avec les pièces (17), (16), (18) et 15). Le piston conique double pompe-moteur (14) traverse toute la longueur de l'assemblage ci-avant énuméré et sort aux deux extrémités. Les deux extrémités du piston pompe-moteur (14) étant libre, on peut les rattacher à un vilebrequin ou autre chose si nécessaire. On peut même fixer deux pistons pompe-moteur l'un à la suite de l'autre.

(0086) Les dux extrémités d'un cylindre complet, comme illustré dans la FIGURE 4 et contenant un piston pompe-moteur auquel sont attachés deux pistons droits (26), sont dessinés pour fonctionner à l'air comprimé. C'est pourquoi il y a une entrée d'air (11) et une sortie d'air (10). On pourrait tout aussi bien installer au bout du piston conique, un moteur linéaire électrique ou une autre force motrice. La particularité principale est que le piston est multifonctionnel. Quel que soit le moteur utilisé, le côté conique ou à angle du piston demeure une pompe.
(0087) Étant donné que le piston pompe-moteur est plutôt long par rapport à son périmètre, ce dernier doit être supporté à chacune de ses parties (15), (,16), (20) et (21) avec un bearing linéaire (19).
(0088) Les entrées de fluide (7) et (11) ont chacune une valve unidirectionnelle (5) et (9) de même que les sorties (6) et (10) ont les valves unidirectionnelle (4) et (8). Quand un cylindre s'emplit, l'autre se vide.
(0089) On peut voir l'intérieur d'un piston pompe moteur complet et son cylindre en plusieurs parties dans les FIGURE 10 A 14. La FIGURE 10 montre un piston pompe-moteur sans les moteurs qui sont illustrés dans les FIGURE 11 et 12. Le choix du moteur dicte les protections contre les fuites et la chaleur dans le cas d'un moteur à explosions. La nouveau est un design qui permet de rattache au piston pompe-moteur n'importe quelle sorte de moteur linéaire.
(0090) La pièce (23) est une tuyauterie double permettant de relier deux entrées et deux sorties et de les acheminer au même endroit. L'entrée au réservoir de fluide et la sortie au mécanisme que l'on veut actionner.
(0091) La FIGURE 15 montre un piston-pompe conique double sans moteur attaché et les FIGURE (16), (17), (18) et (19) sont les cylindres et tuyauterie de la FIGURE 15 avec et sans piston conique.

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(0092) Le piston pompe-moteur a besoin de joints d'étanchéité spéciaux, créés ici pour l'occasion, pour fonctionner efficacement. Ils sont faits de rondelles trouées au même diamètre que l'axe qui les reçoit et divisé en au moins trois secteurs angulaires identiques permettant de prendre l'expansion due à la chaleur sans qu'il y ait de serrage des rondelles sur l'axe. Les secteurs sont illustrés dans la FIGURE 22 et sont identifiés (24).
Pour assurer une bonne étanchéité, il faut plusieurs couches de joints d'étanchéité-disposées de façon qu'une coupure de secteur ne se retrouve pas vis-à-vis une autre coupure mais sur une surface pleine.
Une membrane élastique doit exercer une légère pression sur le dessus des joints d'étanchéité pour que ceux-ci ne laissent pas passer de fluide entre eux et l'axe sur lequel ils glissent. C'est pourquoi une double sécurité a été

ajouté. Des ouvertures (27) dans les rondelles (22) qui retiennent les joints laissent passer la pression de sortie de pompage pour la diriger sur la membrane étanche (25) et faire l'équilibre. La FIGURE 25 illustre un montage axe, joints d'étanchéité et membrane.
Les rondelles (22) maintiennent les joints d'étanchéité en place.
(0093) A cause du piston conique pompe-moteur double, la partie centrale du cylindre illustrée par la FIGURE 26 a besoin de deux groupes de joints d'étanchéité (25) entre supportés dans le milieu par un bearing linéaire (19) en(29). Toutes les pièces de la partie centrale sont illustrées dans les FIGURE 27, 28, 29 et 30. La FIGURE 31 montre les extrémités de l'assemblage complet de la FIGURE 26 et la FIGURE 32 le même assemblage sans son piston.
I.
(0094) Le piston pompe-moteur peut prendre plusieurs formes mais il y a toujours une pente. Ce peut être un cône tronqué suivi et précédé par une partie droite comme dans la FIGURE 38. La FIGURE 39 montre le même piston en perspective. Ce peut être aussi une tige rectangulaire avec pente suivi et précédé aussi par une partie sans pente comme dans la FIGURE 35.
La FIGURE 36 illustre le même piston en perspective. Finalement, un piston rectangulaire peut avoir une pente sur les quatre faces comme dans la FIGURE 37. Tous ces pistons sont simple et travaillent dans un sens seulement.
(0095) Le Aton rectangulaire double action avec deux pentes est illustré
avec une vue de côté dans la FIGURE 40 et en perspective dans la FIGURE
41. Quant au piston rectangulaire double action avec une pente sur ses quatre faces est illustré de côté dans la FIGURE 42 et en perspective dans la FIGURE 43.
(0096) Jusqu'ici, tous les pistons pompe-moteur étaient de pente fixe.
Dans la FIGURE 44 nous pouvons voir un l'assemblage des parties d'un piston dont on peut faire varier la pente. A l'extrémité d'un demi-piston rectangulaire (45) est fixé un petit piston droit et rond (51) qui voyage dans l'autre demi-piston (44) rectangulaire. Ces deux demi-pistons sont rattachés ensemble par deux séries de surfaces planes (37), (38), (39) et (41), (42), (43) qu'on peut incliner par rapport à l'horizontale à partir d'un angle zéro jusqu'à un maximum choisi. Les surfaces planes sont retenues ensembles par des charnières et des gonds (49). Les surfaces planes (38) et (42) restent toujours parallèles aux demi-pistons rectangulaires (44) et (45) pendant que les surfaces planes (37), (39), (41) et (43) se transforment en plans inclinés aussitôt que l'angle du plan par rapport aux demi-pistons (44) et (45) devient plus grand que zéro.
(0097) La FIGURE 45 montre la FIGURE 44 en position neutre où il n'y a aucun pompage possible car il n'y a plus de plan incliné mais une surface plane sur toute la longueur du piston rectangulaire (44) (45). Dans cette position, le fluide glisse tout simplement sur cette surface plane au lieu d'être expulsé hors du cylindre par les plans inclinés.
(0098) Pour que le piston (44) (45) rectangulaire droit se transforme en piston avec plans inclinés, il faut soulever les surfaces planes (38) et (42).

=

(0099) Pour soulever les surfaces planes (38) et (42), 3 pistons droits entrent en action. Ce sont les pistons (51), (52) et (53). Le fluide entre par les tuyaux (64), (57) et (58). Pendant ce temps, le fluide au-dessus du piston est expulsé par les ouvertures (65), (56) et (59). Pour diminuer l'angle des plans jusqu'à zéro, c'est l'inverse. On met la pression du fluide en (65), (56) et (59) et le fluide des ouvertures (64), (57) et (58) retourne au réservoir. Cette opération peut être accomplie manuellement ou avec un servomoteur. Le fluide qui actionne tous ces pistons provient du pompage que fait le piston rectangulaire à pente variable. Lorsque la pente est à zéro, les surfaces planes (38) et (42) s'appuient sur les butoirs (50).
(0100) Étant4idonné que les pistons (52) et (53) voyagent en ligne droite, les surfaces planes (38) et (40) ne peuvent pas être fixées au piston car ce dernier voyage perpendiculairement aux surfaces planes. Les pistons et les surfaces planes doivent glisser l'un dans l'autre. La FIGURE 53 montre la glissière (36) qui glisse perpendiculairement au piston pour la longueur choisie de la course du piston pompe-moteur à pente variable. A cet endroit, la partie du piston qui glisse sur la partie (36) de la surface plane et la surface plane elle-même sont rectangulaires. Le reste du piston est circulaire.
(0101) Quand on augmente l'angle de la pente du piston pompe-moteur, les demi-pistons (44) et (45) se rapprochent l'un de l'autre et quand on diminue l'angle de la pente, ils s'éloignent l'un de l'autre.
(0102) La dimension des pièces est fonction de la course du piston pompe-moteur et du volume de pompage nécessaire. Cette demande formelle de brevet n'explique que le principe de fonctionnement indépendamment des dimensions.
(0103) Pour ce qui est du piston (51), l'entrée et la sortie du fluide est sur le côté du piston pompe-moteur et est mobile avec lui. Pour les pistons (52) et (53) les sorties sont fixes sur l'extérieur du tube rectangulaire.

Pour que le piston pompe-moteur puisse fonctionner, il faut deux rainures étanches qui sont illustrées dans la partie supérieure gauche de la FIGURE
52. Ces rainures doivent être au moins de la longueur de la course du piston pompe-moteur pour chacune des deux sorties incluant l'espace qu'occupe les sorties de fluide (64) et (65). La longueur des rainures est important puisque les deux sorties extérieures au tube sont fixées à
l'extérieur cly tube rectangulaire comme pour les pistons (52) et (53). La rainure doit être présente pour chaque sortie tout le long de la course du piston pompe-moteur pour que le fluide puisse passer en tout temps.
(0104) Il peut arriver qu'un débit spécifique soit nécessaire pour que le piston pompe-moteur puisse effectuer son travail correctement dans le cas d'un cône tronqué. Si la grosseur du cône est insuffisante, on peut l'augmenter ou regrouper plusieurs petits cônes comme dans la FIGURE 55.
Tous ces cônes sont considérés comme un seul cône ou un seul piston ayant chacun leur bearing linéaire et leurs joins d'étanchéité en (66).
(0105) Le piston pompe-moteur est conçu pour transmettre une énergie mécanique à" un autre moteur qui lui, à son tour, la transmettra à une machine pour la faire fonctionner. Si l'usage du fluide n'est pas nécessaire et qu'on désire transmettre l'énergie des moteurs du piston pompe-moteur directement à de la machinerie, le mécanisme de la FIGURE 61 est une variante du piston pompe-moteur fonctionnant sur le même principe avec un piston à pente fixe ou variable qui fait basculer des bras de leviers (71) et (72) dans un sens ou dans l'autre. Les rouleaux (73) et (74) roulent sur la pente du piston (77). Lorsqu'un piston monte la pente, l'autre la descend.
= Pour que l'axe (67) puisse toujours tourner dans le même sens, on utilise deux roues à rochet tournant dans le sens contraire l'une de l'autre (68) et (69). Les FIGURES 56, 57 et 58 montrent les roues à rochet séparément et ensemble se l'axe (67). L'axe (67) tourne toujours dans le même sens même si les roues à rochet tournent dans le sens contraire l'une de l'autre.

Claims (6)

CE QUI EST REVENDIQUÉ ICI:

1- Un piston modifié ayant les particularités générales suivantes:
a) Piston modifié dont ses deux extrémités servent de moteur. et son côté, présentant un angle d'attaque fixe, sert de pompe, tel qu'illustré dans les dessins;
b) Piston modifié dont ses deux extrémités servent de moteur et son côté qui, présentant un angle d'attaque fixe, transmet l'énergie du ou des moteurs directement par contact mécanique sans utilisation de fluides, tel qu'illustré
dans les dessins;
c) Piston modifié dont ses deux extrémités servent de moteur et son côté qui, présentant un angle d'attaque variable& sert de pompe, tel qu'illustré dans les dessins;
d) Piston modifié dont ses deux extrémités servent de moteur et son côté, présentant un angle d'attaque variable, transmet l'énergie du ou des moteurs directement par contact mécanique sans utilisation de fluide, tel qu'illustré
dans les dessins;

2- Des joints d'étanchéité flottants fabriqués en plusieurs morceaux pour un ajustage très précis et non affecté par les variation%de température:
a) Des joints d'étanchéité dits flottants parce qu'ils glissent sur la partie rectiligne du piston tout en étant toujours en contact avec cette dernière sans pour autant servir à
l'alignement du piston. Les joints ne sont pas centrés par le cylindre extérieur mais plutôt sur l'axe du piston et gardent, en tout temps une liberté de mouvement;
b) Des joints qui ne cherchent pas à perdre de l'étanchéité
avec la pression grâce à une membrane qui les recouvrent et reçoit la pression de sortie de pompage sur cette dernière pour annuler l'effet d'infiltration du fluide entre les parties en contact des joints d'étanchéité et de l'axe sur lequel ils flottent. L'étanchéité est assurée ainsi entre les pièces en contact et sur le côté quelle que soit la pression de sortie exercée;
c) Des joints d'étanchéité en plusieurs étages de décalés les uns par rapport aux autres de façon à ce qu'aucune partie ne puisse laisser échapper aucun fluide pompé;

3- Un cylindre à montage variable pouvant recevoir différentes sortes de moteurs linéaires:
a) Des cylindres boulonnés pouvant recevoir sans difficultés plusieurs sections les unes à la suite des autres et retenus en place par des blocs centreurs à travers lesquels passent des boulons de longueurs variables;
b) Un montage modifiable grâce à ce qui est décrit en a) auquel on peut ajouter autant de pistons pompe-moteur que l'on veut les uns au bout des autres sans affecter le fonctionnement;

c) Des sorties de tuyauterie sur le côté des cylindres, facilement accessibles, de même que les valves unidirectionnelles;
d) Des sections de cylindres contenant les joints d'étanchéité
et les bearing linéaires interchangeables rapidement uniquement en enlevant les quelques boulons qui retiennent toutes les parties du cylindre complet en même temps et en retirant les pièces désirées seulement;
e) Des pistons pompe-moteur de différentes formes pouvant être installés dans n'importe qu'elle forme de cylindre de grandeur appropriée grâce aux joints d'étanchéité flottants qui n'ont pas à épouser la forme du cylindre qui les contient comme c'est le cas avec les cylindres hydrauliques et pneumatiques de l'industrie;

4- Des pistons variables acceptant différentes sortes de contrôle:
a) La pente des pistons pompe-moteur à pente variable est contrôlée dans les pistons de contrôle par le fluide qu'elle pompe, dans la demande de brevet il est question d'huile mais il pourrait être aussi bien question d'air ou d'eau, etc.;
b) Ce mécanisme hydraulique peut être facilement remplacé
par un excentrique contrôlé par un engrenage et un servomoteur ou directement à la main avec un bras de levier;
c) Une vis sans fin contrôlée par un servomoteur pourrait servir à soulever les plans inclinables;

d) Étant donné que le contrôle d'un mécanisme de levage peut être multiple, il ne devrait pas servir à une autre demande de brevet amélioré par une tierce personne;

5- Ce qui est revendiqué ici est le pompage multiple avec plusieurs pistons dans un même cylindre.

6) Le piston pompe-moteur entièrement mécanique:
a) Avec le plan incliné, il n'y a pas de limite dans l'amplification de la force;
b) Ce qui est revendiqué ici est la roue à rochet double pouvant faire tourner un axe toujours dans le même sens même quand les roues à rochet tournent dans le sens contraire l'une de l'autre;
c) L'axe passant à travers les deux roues à rochet est connecté directement au mécanisme que l'on veut faire tourner sans autres pièces nécessaires.