moteur. La, présente invention a pour objet un moteur, qui peut être à combustion interne ou à vapeur, et qui comprend deux tambours ro tatifs à axes parallèles, disposés excentrique nient l'un à l'intérieur de l'autre, le tambour intérieur étant centré et calé sur l'arbre mo teur et le tambour extérieur étant logé dans l'alésage d'un stator, alésage dont le dia mètre est égal au diamètre extérieur de ce tambour, ledit tambour extérieur étant muni intérieurement clé parois radiales s'étendant au delà de la surface cylindrique du tam bour intérieur et divisant l'espace entre les deux tambours en chambres successives, les quelles parois s'engagent avec des organes mobiles dans le tambour intérieur assurant l'étanchéité clé la séparation desdites cham bres,
tout en permettant l'entraînement en ro tation de ce tambour par le tambour exté rieur.
Etant donné que le mouvement du tam bour extérieur se produit autour de l'axe du stator, tandis que le mouvement du tambour intérieur se produit autour de l'axe de l'ar bre moteur, les différentes chambres déter- minées entre les parois radiales et les tam- bôurs intérieur et extérieur varient de vo lume comme dans les moteurs et compres seurs à palettes. La détente de vapeur sous pression ou de gaz produits par combustion dans ces chambres, en agissant sur lesdites parois, fait naître sur l'arbre moteur du tambour intérieur le couple moteur désiré.
Selon une forme de construction de l'in vention, du tambour extérieur, portant les parois, sont solidaires deux flasques laté raux sur lesquels sont également fixées les parois radiales précitées, l'ensemble formé par ledit tambour et lesdits flasques pouvant tourner par l'intermédiaire de roulements sur des portées excentrées par rapport à l'arbre moteur qui porte le tambour intérieur.
Pour permettre le mouvement de rotation des tambours intérieur et extérieur autour des deux-axes différents, les organes avec les quels s'engagent les parois solidaires du tam bour extérieur peuvent être montés dans le tambour intérieur de façon à pouvoir tour ner autour d'axes parallèles aux axes de ro tation, en formant ainsi une sorte d'articu- dation desdites parois sur le tambour inté rieur. Ces organes peuvent être constitués par des doubles mâchoires, enserrant chacune des parois radiales, sous l'action de ressorts de poussée placés dans des logements appro priés de ces mâchoires. Il est alors avanta geux que chaque double mâchoire soit logée elle-même -dans un manchon cylindrique mo bile dans un alésage correspondant du tam bour intérieur.
L'herméticité est ainsi as surée pour chaque chambre par les mâchoi res intérieures seules dont la pression sur les parois radiales est. convenablement ré glée, tandis que les manchons supportant la pression des gaz dans les chambres de compression ou de combustion déchargent les mâchoires desdites pressions.
Avec cette disposition, .les frottements dus au déplacement relatif du tambour ex térieur par rapport au tambour intérieur sont minimes; en outre, l'étanchéité entre ces différents organes est facile à réaliser: on ob tient, par suite, un rendement très élevé.
Dans le cas où le moteur est à combus tion interne, la. distribution peut être réglée par le tambour extérieur lui-même, muni à cet effet de lumières coopérant avec des lu mières fixes du stator. Dans ce but, il est avantageux que le tambour extérieur com porte, pour chaque chambre, une lumière d'admission située à l'extrémité avant (sens de rotation de cette chambre) et une lumière d'énhappement située à l'extrémité arrière, lesquelles lumières viennent, à.
chaque tour, se mettre en communication avec des lumières fixes du stator pour l'admission du combus tible et de l'air ou pour l'échappement, les dites lumières fixes et mobiles étant dispo sées dans des plans différents de manière à ce que, lors du mouvement de rotation, les lumières mobiles ne viennent en communica tion qu'avec. les lumières fixes correspon dantes.
La, lumière fixe de combustible aména gée dans le stator peut être équipée avec une pompe injecteur de combustible mise en ac tion par des cames prévues au tambour ex térieur. Les lumières d'échappement du tambour extérieur entrent en communication avec la lumière fixe d'échappement de préférence lorsque lesdites chambres ont leur plus grand volume, ce qui correspond à la plus grande dépression des gaz y contenus.
Dans un moteur avec les dispositifs sus- indiqués, on peut encore prévoir avantageu sement les dispositions suivantes: Afin que le balayage de chaque chambre soit obtenu automatiquement, le stator peut: être muni d'une lumière communiquant avec l'air extérieur et avec laquelle viennent, en communication les lumières d'admission spé cifiées plus haut, l'air ainsi aspiré par le vide de chaque chambre, chassant les gaz restant dans un pot d'échappement en communica tion avec un dispositif d'aspiration du gaz, ,jusqu'au moment où la lumière mobile d'é chappement vient se fermer sur la. paroi de fermeture de la. lumière d'échappement du stator.
Le moteur peut comprimer lui-même l'air nécessaire à la, combustion; les lumiè res d'admission d'air frais et d'échappement étant fermées, l'air de balayage enfermé dans chaque chambre peut être comprimé jusqu'au moment où la. lumière mobile d'é chappement vient en regard d'une lumière d'entrée d'air dans une réserve d'air commu niquant avec la lumière d'admission d'air spécifiée plus haut.
Le taux de compression de l'air peut être réglé en réglant la position pour la quelle cette lumière mobile d'échappement cesse de communiquer avec la. lumière fixe, par l'intermédiaire d'un organe interposé entre le stator et le tambour extérieur à l'endroit de la, paroi d'extrémité de cette lu mière fixe et qu'on peut déplacer par tous moyens appropriés.
Le réglage de l'air précité peut être en liaison avec le réglage du débit de la pompe à combustible de manière à obtenir pour un même régime des puissances différentes en conservant toujours la, proportion voulue entre l'air de combustion et le combustible. La quantité d'air de balayage pourrait aussi être réglée par un papillon placé dans la lumière d'admission d'air extérieur du sta tor.
Les gaz d'échappement peuvent être re froidis avant leur entrée dans un compresseur, dans le pot d'échappement dans lequel peut être disposé, à cet effet, un serpentin dans lequel eireule de l'eau de refroidissement.
Le refroidissement des tambours inté- rii#ur et extérieur peut être obtenu extérieu rement par l'air et intérieurement par l'air de balayage et par de l'eau circulant dans une chambre du tambour intérieur, l'arbre moteur étant, à cet effet, muni de creusures appro priées pour l'entrée et la sortie de cette eau.
D'autres dispositions peuvent encore être prévues, comme cela ressort de la descrip tion qui va en être faite en regard du dessin annexé, qui représente schématiquement, -et simplement à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et quel ques variantes de détails.
La fig. 1 est une coupe transversale de cette forme d'exécution, faite suivant plu sieurs plans déterminés par les axes des dif férentes lumières, fixes et mobiles; Les fi-. 2 et 2a la montrent respective ment en coupe transversale suivant II-II (fig. 2a) et en coupe longitudinale partielle; Les fig. 3, 4, 5 et 6 sont clés vues sché matiques montrant le moteur avec ses tam bours dans différentes positions qu'ils oc cupent successivement, ces figures étant des coupes transversales faites suivant plusieurs plans;
La fig. 7 est une vue à grande échelle d'une articulation dans la position de tan gence des deux tambours; La fig. 8 est une coupe à grande échelle d'une articulation lorsque les tambours ont tourné de 90 ; La fig. 9 est une coupe transversale des tambours suivant un plan passant par les lumières d'admission et montrant une autre forme de réalisation des systèmes de liaison des deux tambours: -\ La fig. 10 est une coupe suivant un plan radial passant par l'axe d'une pompe injec teur; La fig. 11' est une coupe schématique longitudinale représentant les moyens de graissage du moteur.
Sur l'arbre moteur 1 est calé et centré un tambour intérieur 2 qui tourne en restant constamment tangent à l'alésage intérieur d'un tambour extérieur 3 de plus grand dia mètre que le tambour intérieur 2 et excen tré par rapport à celui-ci. Le tambour exté rieur 3 dont les surfaces cylindriques exté rieure et intérieure sont concentriques, tourne librement dans l'alésage d'un stator 4 réalisé de toute façon appropriée, par exem ple en deux pièces, et reposant sur un bâti 5. Ce stator est excentré par rapport à l'ar bre moteur 1 pour recevoir, concentrique ment à lui-même, le tambour extérieur 3 qui est excentré par rapport à l'arbre 1. Ce der nier tourne dans des supports 25a (fig. 2a), supportés par le bâti 5.
Le tambour intérieur 2 présente une chambre intérieure 6 dans laquelle circule de l'eau de refroidissement arrivant et sortant par des creusures intérieures 7 et 8 de l'arbre 1 et des canaux radiaux 9 et 10 de cet arbre et du tambour intérieur 2.
Du tambour extérieur 3 sont solidaires des parois radiales intérieures 13, 13a, 13b encastrées dans le tambour extérieur 3 et fi xées latéralement, par des vis 14 (fig. 1), sur des flasques 11 et 12 solidaires du tambour extérieur 3. Chacune des parois 13, 13a, 13b est engagée dans un organe 15 mobile dans le tambour intérieur 2. La. rotation du tâm- bour extérieur 3, provoquée comme on le verra plus loin, entraînera donc la rotation du tambour intérieur 2 et, par suite, celle de l'arbre 1.
Comme le mouvement de rota tion du tambour extérieur 3 doit nécessai rement se produire, du fait que le diamètre extérieur de la couronne de ce tambour exté rieur 3 est égal au diamètre de l'alésage du stator, autour de l'axe géométrique de cet alésage, alors que celui du tambour intérieur 2 ne peut se produire qu'autour de l'axe de l'arbre 1, et comme ces deux axes sont dis tinct:, il est nécessaire que les parois 13 puis sent se déplacer tangentiellement par rap port au tambour intérieur 2 tout en effec tuant un déplacement sensiblement radial par rapport à ce dernier.
Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, chacune des parois 13 est engagée entre deux mâchoires 16 cylindriques formant Forgane 15 et pouvant tourner dans des logement correspondants pratiqués clans le corps du tambour intérieur 2, ladite paroi pouvant d'ailleurs se déplacer radialement entre le deux mâchoires. Pour maintenir une bonne étanchéité, on a. disposé des ressorts de poussée 16a dans des logements pratiqués clans la. partie intérieure des mâchoires. Cette disposition constitue une sorte d'articulation des parois 13 sur le tambour intérieur.
Dans les fig. 7 et 8 l'on retrouve le dé tail à grande échelle d'une de ces articula tions dans deus positions extrêmes, se dé plaçant à. l'intérieur de manchons de dé rharge 16b logés dans des alésages corres pondants du tambour intérieur 2. Pour sim plifier le dessin, ces manchons n'ont pas été rc-présentés aux fig. 1 à 6.
Dan: l'exemple représenté sur la fi-. 9. chacune des parois 13 est engagée entre deux cousinets 16 rendus solidaires par les pa tins 16a retenus au fond des creusures 15 du tambour 2 et guidés par les chemins de glis- ,#ement 16b. Les coussinets 16 peuvent glis- c.r tangentiellement de chaque côté de l'axe radial de la creusure 15 d'une longueur é gale à celle de l'excentrage des tambours 2 et 3.
Des garnitures rectilignes 16c placées clans des creusures appropriées du tambour sont poussées par la force centrifuge contre des saillies latérales formant cou- lissenux des coussinets 16 et assurent l'étan chéité de la. séparation des chambres. Des rr ssorts de poussée 16d maintiennent le con tact desdits coussinets 16 avec les parois 13 qui doivent jouer radialement par rapport à eus. Les faces supérieures des coussinets 16 sont formées au diamètre extérieur du tam bour 2.
Les parois 13, 13a et 13b déterminent, entre les tambours 3 et 2, trois chambres her métiques 17, 1.7a et 17b. L'herméticité entre les faces latérales du tambour intérieur et les flasques 1.1 et 12 du tambour extérieur 3 est, à cet effet, obtenue par l'intermédiaire (le plusieurs segments 18 (fig. 2a).
L'herméti cité entre le tambour extérieur 3 et le stator est également obtenue par l'intermédiaire de segments 19 disposés en regard des lu mières de ce tambour extérieur 3 et de ta quets 20 disposés par rangées circulaire, entre ces segment, et que poussent des res sorts 21 conte des nervures circulaires dit tambour 3 pour former garniture. à laby- iinthe. Les mouvement..
de rotation relative ment excentrés des ianibours extérieur 3 et intérieur 2 ont pour effet de faire varier les volumes des chambres 17, 17a, 17b. Chacune de ces dernières, lorsque la<B>,</B> paroi correspon dante arrive à l'endroit du point de tangence, se trouve divisée en deus chambres 171, 172 (fig. 3) croisant l'une de zéro à une valeur maximum et l'autre décroissant de cette va leur à. zéro. Cette particularité, comme on le verra plus loin, est utilisée pour l'obtention d'un couple moteur sur l'arbre 1.
Le tambour extérieur 3 tourne sur des roulements à, rouleaux 22 montés sur des paliers 25a et excentrés par rapport à l'arbre 1 et solidaires du stator d. Des roulements 24 formant butée sont éz'alement disposés entre chacun des flaschles 11 et 12 et les portées 25 solidaires cIr bâti 5.
La. compression de l'air, l'admission de cet air et du combustible dans les chambres 17, l'allumage de ce mélange combustible, la détente des gaz produisant le couple moteur. l'échappement de ees Icaz et enfin le ba layage de ces gaz sont obtenus automati quement de la. façon suivante:
Le tambour extérieur 3 est muni de part et Vautre de chacune des parois 13, 13a. 13b de deus lumières 26, 27a, 26a, 2 7b et 26b, 27, les lumières 26, 26a, 26b servant pour l'ad mission de l'air comprimé et du combustible dans les chambres 17. 17a et 17b, alors que les lumières 27, 27a et 27b servent pour 1'é- chappement de ces mêmes chambres.
Les lu mières d'admission 26 et d'échappement 27 sont pratiquées dans des plans différents. Il est d'ailleurs évident que chacune de ces lu mières peut être dédoublée en deux ou plu- @ieurs lumières.
Dans le même plan que les lumières d'ad mission 26 sont pratiquées, dans le corps du stator 4, des lumières fixes 28 pour l'admis sion de l'air comprimé et 29 pour l'admission de combustible. Ces lumières sont disposées après (sens de rotation du moteur) le point de tangence du tambour intérieur 2 et- du tambour extérieur 3 de manière à ce que cette admission se produise dans chaque chambre 17 limitée en avant par une paroi radiale et en arrière par la génératrice de tangence des tambours.
De même dans le plan des lumières d'é chappement 27, on a pratiqué dans le stator 4 une lumière 30 avec laquelle se raccorde un pot d'échappement 30a, cette lumière 30 s'étendant sur un tiers de circonférence en viron,.
Dans le cas représenté sur le dessin, le moteur balaye les gaz d'échappement et com prime lui-même l'air nécessaire à son ali mentation. Dans ce but, le stator 4 est muni d'une lumière 31 en communication avec l'air extérieur et qui est située dans le même plan que les lumières d'admission 26.
En outre, dans le stator 4 est pratiquée une chambre 32 constituant une réserve d'air et dans laquelle s'ouvrent deux lumières, une lumière d'entrée d'air comprimé 33 située en avant du point de tangence et qui se trouve dans le plan des lumières d'échappement 27 et une lumière de sortie d'air de cette cham bre qui n'est autre que la lumière d'admis sion d'air 28 dont il a été question. plus haut et qui est dans le plan des lumières d'admission 26. Une rainure de décompres sion 33a est prévue _'a l'endroit de .la lu mière 33.
Pour obtenir l'herméticité entre les lu mières fixes 28, 29 et 33 et le tambour exté rieur- 3, on dispose dans chacune de ces lumières un cylindre 34 qu'un ressort 35 appuie constamment contre- le tambour ex térieur 3. Ces cylindres 34 reposent sur le tambour extérieur 3 par -des ouvertures cor respondantes des segments d'étanchéité 19.
Pour expliquer le fonctionnement du moteur, on le supposera en marche normale; de l'air se trouvant comprimé dans la ré serve 32 et, se référant aux fig. 1 et 3 à 6 de dessin, on ne considèrera qu'une chambre 17, les mêmes phénomènes se produisant pour chacune des autres chambres.
Dans la position de la fig. 1, la paroi radiale 13 est exactement au point de tan gence des tambours 2 et 3. Dès qu'elle a franchi ce point de tangence, la chambre 17 correspondante se trouvera divisée comme exposé plus haut en deux chambres 171 et 1"r2 (fig. 3). La lumière d'admission 26 ar rive en regard de la lumière fixe 28 et de l'air comprimé, provenant de la réserve 32 est admis dans la chambre<B>171.</B> Immédiate ment après, cette lumière 26 arrive en regard de la lumière 29 et le combustible sous pres sion arrive dans cette chambre 171.
En fonc tionnement normal, sous l'influence des fortes pressions et fortes températures ré gnant dans cette dernière, du fait de la forte compression de l'air, il y a auto-allumage du mélange combustible. Un peut d'ailleurs utiliser de façon continue le dispositif d'allu mage décrit plus loin. Les gaz résultant de cette combustion se détendent en exerçant une forte pression sur la paroi 13, pression qui provoque une force tangentielle sur le tambour intérieur 2 et fait naître un couple moteur de rotation sur l'ar bre 1. Comme la chambre 171 est limitée en arrière par le tambour extérieur 3 et le tambour intérieur 2 tangents, aucun-couple moteur nuisible ne se produit.
Le mouvement de rotation de la paroi 13 l'amène dans la position de la fig..4. Du rant ce mouvement, la chambre 171 aug mentant constamment de volume pour rede venir d'ailleurs, dès que la paroi 13u est arrivée au point de -tangenee, la. chambre 17, les gaz se sont détendus. Comme on le voit sur cette fig. 4, la lumière d'échappement 27 de cette chambre 17 arrive alors en regard de la. lumière 30 et les gaz brûlés s'écliàp- pent par le pot d'échappement 30a. Cet échappement se produit sur toute la longueur de cette lumière 30.
Avant la fin de cet échappement la lumière d'admission 26 de la chambre 17 considérée arrive en regard de la lumière 31 en communication avec l'air ex térieur (fig. 5). L'air à la. pression atmos phérique pénètre dans la. chambre 17 et chasse dans l'échappement ce qui reste des gaz brûlés dans la chambre 17 qui diminue de volume. La dépression est. maintenue dans le pot d'échappement 30a par un ventilateur d'échappement, qui peut être, comme repré senté à la fig. 2a, un compresseur 80 sys tème Rateau actionné par le moteur. On pourrait également admettre par la lumière 31 de l'air préalablement comprimé, cet air provenant d'une source quelconque dépen dante ou indépendante du moteur.
Le layage aura en outre pour effet de refroidir les parois des tambours 2 et 3.
La. paroi 13 arrive ensuite dans la po sition de la fig. 6 pour laquelle la lumière 26 n'est plus en regard de la lumière 31; de même, la lumière 27 n'est plus en regard de la lumière 30 en sorte qu'ne certain volume d'air est emprisonné dans la. chambre 1.7. Comme durant la rotation, cette dernière di minue de volume, cet air se trouve comprimé et lorsque la lumière 2 7 arrive en regard de la lumière 33, c'est de l'air comprimé qui est admis dans la réserve 32. La. paroi 13 ar rive de nouveau dans la position de la fig. 1, et la lumière 26 en regard de la lumière 28 et l'air précédemment comprimé est admis dans la chambre<B>17'</B> comme exposé plus haut.
Ce qui vient d'être dit pour la. chambre 17 s'applique naturellement aux chambres 17a et 17b. On a donc trois explosions par tour. Il est d'ailleurs évident que le nombre de parois 13 peut être quelconque, et par suite le nombre d'explosions ou de combus tions par tour.
Le degré de compression de l'air envoyé. par les parois 13 dans la réserve 32 peut être déterminé par un dispositif de réglage commandant; la position pour laquelle, pour chaque chambre, cette, compression va com- mencer, c'est-à-dire la position pour laquelle la lumière \! 7 correspondante ne sera plus en regard de la lumièiv Ce dispositif com prend un coulisseau .11 susceptible de se dé- placr entre le stator -1 et le tambour exté rieur 3,
dans une rainure 35a pratiquée dans le stator et la. bague corespondante 19 à l'ex trémité de la lumière 30. La. position de c(- coulisseau qui fera.
varier la longueur de la lumière 30 en regard de la trajectoire de la lumière 27 et, par ,uite, le degré (le compre- sion de l'air envoyé dans la réserve 32., esl commandée par l'intermédiaire d'une roue dentée 36 logée dans un bâti 37 et calée sur un axe Ô8 dont on provoque la rotation.
Na turellement, dans le cas où, pour chaque chambre 17 il @- a plusieurs lumières d'échap pement<B>27,</B> on prévoit un coulisseau pour chaque lumière<B>27.</B> Ce réglage de la quan tité d'air de combustion et du taux (le com pression étant en liaison au réglage de la pompe à combustible 5-1. le moteur pourra supporter à un régime donné des charge: très différentes.
On peut également régler la, quantité d';üe de balayage par un papillon réglable. disposé dans le conduit 31.
Pour le démarrage, l'on peut prévoir un dispositif d'allumage qui peut être constitué- par exemple par des fils platinés 50 portés à l'incandescence par un courant électrique. Ces fils 50 sont placés en travers des lu mières d'admission 26. Le courant vient d'une bague fixe 67 isolée du stator (fig. 9) par l'intermédiaire de frotteurs 68 et de con ducteurs isolés 69 placés dans des creusures 70 des parois 13. Les extrémités des fils pla tinés 50 sont à. la. masse du moteur.
L'air comprimé nécessaire au démarrage est en voyé par un ajutage spécial 51..
Le sens de rotation du moteur dépend de la. position des lumières d'admission 28 et \?9 par rapport: au point de tangence des tam bours \?, 3. Si l'on dispose par seule, symé triquement par rapport à ce point de tan gence un autre jeu de lumière:
29 et 31 . et dans le plan des lumières. 26 une seconde lumière 30, on pourra obtenir indifférem ment, en mettant en action l'un ou l'autre de ces jeux de lumières (au moyen d'organes obturateurs appropriés), soit la marche dans un sens, soit la marche en sens contraire. On remarquera d'ailleurs qu'il est seulement nécessaire de prévoir une seconde lumière d'admission de combustible 29 et une se conde lumière<B>31</B> pour l'air extérieur, car, en effet, les deux lumières 28 et 33 de la ré serve 32 pourront jouer l'une et l'autre soit le rôle de la lumière d'admission, soit le rôle de la lumière d'entrée d'air dans la réserve 32.
L'on pourra également disposer à l'autre extrémité de la seconde lumière 30 un second coulisseau 41, pour le réglage du degré de compression de l'air.
Pour un combustible liquide, l'injection peut se faire au moyen d'une pompe injec teur représentée en plus grande échelle fig. 10. Le combustible arrive sous faible pression par im tube fixe 55 qui s'épanouit près du tambour extérieur 3 en une partie cylindrique 56 de plus grand diamètre.
Une pièce cylindrique 57 emmanchée sur le tube 55 et son épaulement 56 détermine une chambre î annula -ire 58. La pièce 57 porte latéralement deux axes 59 sur lesquels sont chaussés des galets 60 qui s'engagent dans des rainures- c.a.mes 61 pratiquées à. l'endroit des lumières d'admission 26 sur le tambour 3.
Un ressort de poussée 62 placé dans un logement du stator 4 exerce une poussée sur la. pièce 57 et l'oblige à suivre le profil des cames 61 et du tambour 3. Le combustible contenu clans la chambre annulaire 58 est poussé à chaque passage de lumières d'admission 26 par les perçages 63 de la pièce 56 au travers de fins orifices 64 débouchant sur le fil platiné 50 placé au travers des lumières 26.
Au sortir des cames 61, la chambre 58 reprend son volume initial et découvre les orifices 65 du tube 55 par lesquels une nou velle charge de combustible est aspirée. Jus qu'au passage de la prochaine lumière d'ad mission 26, une bille de pression 66 vient obturer les perçages 63 en empêchant l'écou lement du combustible vers les orifices 64.
Pour réduire l'espace nuisible offert par les lumières d'échappement<B>27,</B> on peut, comme représenté sur la fig. 1, rapporter, sur le tambour intérieur 2, des bossages 72, susceptibles de s'engager dans les lumières 27.
Le graissage des organes mobiles du mo teur (fig. 11) est assuré par la pompe 73 qui envoie l'huile sous pression dans une série de perçages 74 pratiquées dans le stator 4 et communiquant par des trous 75 avec la surface du tambour 3 muni des segments 19. L'huile sous pression remplit le jeu compris entre le rotor et le stator et augmente ainsi l'herméticité du moteur. Le retour de l'huile à la pompe se fait par des rainures collec trices 76 creusées aux deux extrémités du stator.
Une partie de l'huile sous pression qui graisse les paliers est conduite par des per çages 77 du tambour intérieur 2 dans des trous 78 communiquant avec les organes d'ar ticulation des deux tambours 2 et 3.
On petit caler, sur un même arbre 1, plu sieurs moteurs rotatifs analogues à celui qui vient d'être décrit; ces moteurs étant alors décalés entre eux.
Le moteur représenté peut jouer, suppléé- mentairement à son rôle essentiel, le rôle de compresseur d'air. Dans le cas où la pression d'air que l'on veut obtenir est égale à celle employée pour la marche du moteur, il suf fit de prévoir dans le réservoir 32 un bran chement qui enverra une partie de l'air com primé sur l'organe d'utilisation. Dans le cas oi1t la pression désirée est inférieure à celle utilisée pour le moteur, le stator 4 compor tera une lumière supplémentaire disposée en avant de la lumière 33 et par laquelle l'air comprimé à une pression inférieure sera re foulé.
On pourrait, si on le désire, établir le mo teur de façon qu'il fonctionne suivant. le cycle à quatre temps. Il suffirait de munir les lumières fixes d'échappement et d'admis sion de soupapes automatiques ou comman dées, de manière à .ce que ces lumières mo- mile: d'admission et d'échappement de cha que chambre n'entrent en communication avec lesdites lumières fixes que tous les deux tours. On n'aurait dans ce cas, qu'une explosion dans chaque chambre pour deux tours du moteur.
L'eau de circulation passe pour son re froidissement dans un radiateur 52. Elle est refoulée par une pompe 53 actionnée par le moteur. De même le combustible est com primé par une pompe 54.
Pour obtenir un meilleur rendement, on assure le refroidissement des gaz d'échappe ment, immédiatement à leur sortie dans le pot d'échappement 30a. A cet effet, on dis pose dans le pot 30a, à ailettes de refroidis sement extérieures, un serpentin dans lequel passe l'eau de circulation. On pourrait éga lement, comme déjà dit:, établir le moteur selon l'invention de façon qu'il constitue un moteur à vapeur, par exemple en supprimant dans l'exemple décrit les lumières de ba layage, de combustible et de compression d'air, le ventilateur d'échappement étant rem placé par une condensation d'un système quelconque.
engine. The present invention relates to an engine, which may be internal combustion or steam, and which comprises two rotating drums with parallel axes, eccentrically disposed one inside the other, the inner drum being centered and wedged on the motor shaft and the outer drum being housed in the bore of a stator, the bore of which the diameter is equal to the outer diameter of this drum, said outer drum being internally provided with radial walls extending beyond the cylindrical surface of the inner drum and dividing the space between the two drums into successive chambers, the walls of which engage with movable members in the inner drum ensuring the sealing key to the separation of said chambers,
while allowing the rotational drive of this drum by the outer drum.
Since the movement of the outer drum takes place around the axis of the stator, while the movement of the inner drum takes place around the axis of the motor shaft, the different chambers determined between the radial walls and the inner and outer drums vary in volume as in vane motors and compressors. The expansion of pressurized steam or of gases produced by combustion in these chambers, by acting on said walls, gives rise to the motor shaft of the inner drum, the desired motor torque.
According to one form of construction of the invention, the outer drum, carrying the walls, are integral with two lateral flanges on which are also fixed the aforementioned radial walls, the assembly formed by said drum and said flanges being able to rotate by the intermediate bearings on eccentric seats relative to the motor shaft which carries the inner drum.
To allow the rotational movement of the inner and outer drums around the two different axes, the members with which the integral walls of the outer drum engage can be mounted in the inner drum so as to be able to rotate around the axes. parallel to the axes of rotation, thus forming a sort of articulation of said walls on the internal drum. These members can be constituted by double jaws, enclosing each of the radial walls, under the action of thrust springs placed in suitable housings of these jaws. It is then advantageous that each double jaw is housed itself -in a cylindrical sleeve movable in a corresponding bore of the internal drum.
The airtightness is thus ensured for each chamber by the inner jaws only, the pressure of which on the radial walls is. suitably adjusted, while the sleeves supporting the pressure of the gases in the compression or combustion chambers discharge the jaws of said pressures.
With this arrangement, the friction due to the relative displacement of the outer drum with respect to the inner drum is minimal; in addition, the seal between these different members is easy to achieve: a very high efficiency is obtained as a result.
If the engine is internal combustion, the. distribution can be adjusted by the outer drum itself, provided for this purpose with lights cooperating with fixed lights of the stator. For this purpose, it is advantageous that the outer drum com carries, for each chamber, an intake port located at the front end (direction of rotation of this chamber) and an exhaust port located at the rear end, which lights come, to.
each turn, put in communication with fixed lights of the stator for the admission of fuel and air or for the exhaust, said fixed and mobile lights being arranged in different planes so that, during the rotational movement, the moving lights come into communication only. the corresponding fixed lights.
The fixed fuel lumen arranged in the stator can be fitted with a fuel injector pump activated by cams provided on the outer drum. The exhaust ports of the outer drum enter into communication with the fixed exhaust port preferably when said chambers have their largest volume, which corresponds to the greatest depression of the gases contained therein.
In a motor with the aforementioned devices, the following arrangements can also be advantageously provided: So that the scanning of each chamber is obtained automatically, the stator can: be provided with a light communicating with the outside air and with which come, in communication with the intake ports specified above, the air thus sucked in by the vacuum of each chamber, expelling the gases remaining in an exhaust pipe in communication with a gas suction device,, until 'when the mobile exhaust light comes to close on the. closing wall of the. stator exhaust light.
The engine can itself compress the air necessary for combustion; the fresh air intake and exhaust lights being closed, the scavenging air trapped in each chamber can be compressed until the. movable exhaust light comes opposite an air intake lumen in an air supply communicating with the air intake lumen specified above.
The air compression ratio can be adjusted by adjusting the position at which this movable exhaust lumen stops communicating with the. fixed light, by means of a member interposed between the stator and the outer drum at the location of the end wall of this fixed light and which can be moved by any appropriate means.
The aforementioned air adjustment can be linked to the fuel pump flow rate adjustment so as to obtain different powers for the same speed while always maintaining the desired proportion between the combustion air and the fuel. The amount of purging air could also be regulated by a throttle placed in the exterior air intake port of the sta tor.
The exhaust gases can be re-cooled before entering a compressor, in the muffler in which can be arranged, for this purpose, a coil in which eireule cooling water.
The cooling of the inner and outer drums can be obtained externally by air and internally by purging air and by water circulating in a chamber of the inner drum, the motor shaft being, for this purpose. indeed, provided with suitable hollows for the entry and exit of this water.
Other arrangements may also be provided, as emerges from the description which will be made with reference to the appended drawing, which schematically represents, and simply by way of example, an embodiment of the object of the invention and some variant details.
Fig. 1 is a cross section of this embodiment, taken along several planes determined by the axes of the various lights, fixed and mobile; The fi-. 2 and 2a show it respectively in cross section along II-II (fig. 2a) and in partial longitudinal section; Figs. 3, 4, 5 and 6 are key diagrammatic views showing the engine with its drums in different positions which they occupy successively, these figures being cross-sections taken along several planes;
Fig. 7 is a large-scale view of a joint in the tan gence position of the two drums; Fig. 8 is an enlarged section of a joint when the drums have turned 90; Fig. 9 is a cross section of the drums along a plane passing through the intake ports and showing another embodiment of the connecting systems of the two drums: - \ Fig. 10 is a section on a radial plane passing through the axis of an injector pump; Fig. 11 'is a longitudinal schematic section showing the means for lubricating the engine.
On the motor shaft 1 is wedged and centered an inner drum 2 which rotates while remaining constantly tangent to the inner bore of an outer drum 3 of greater diameter than the inner drum 2 and offset from the latter. . The outer drum 3, the outer and inner cylindrical surfaces of which are concentric, rotates freely in the bore of a stator 4 produced in any suitable manner, for example in two pieces, and resting on a frame 5. This stator is eccentric with respect to the motor shaft 1 to receive, concentrically to itself, the outer drum 3 which is eccentric with respect to the shaft 1. This latter rotates in supports 25a (fig. 2a), supported by the frame 5.
The inner drum 2 has an inner chamber 6 in which circulates cooling water arriving and leaving through inner recesses 7 and 8 of the shaft 1 and the radial channels 9 and 10 of this shaft and of the inner drum 2.
The outer drum 3 are secured to the inner radial walls 13, 13a, 13b embedded in the outer drum 3 and fixed laterally, by screws 14 (Fig. 1), on flanges 11 and 12 secured to the outer drum 3. Each of the walls 13, 13a, 13b is engaged in a movable member 15 in the inner drum 2. The rotation of the outer drum 3, caused as will be seen later, will therefore cause the rotation of the inner drum 2 and, consequently, that of tree 1.
As the rotational movement of the outer drum 3 must necessarily occur, due to the fact that the outer diameter of the crown of this outer drum 3 is equal to the diameter of the bore of the stator, around the geometric axis of this bore, while that of the inner drum 2 can only occur around the axis of the shaft 1, and as these two axes are distinct :, it is necessary that the walls 13 then feel to move tangentially by rap port to the inner drum 2 while effecting a substantially radial displacement relative to the latter.
In the example shown in FIG. 1, each of the walls 13 is engaged between two cylindrical jaws 16 forming the organ 15 and being able to turn in corresponding housings made in the body of the inner drum 2, said wall being able moreover to move radially between the two jaws. To maintain a good seal, we have. disposed of the thrust springs 16a in the recesses formed in the. inner part of the jaws. This arrangement constitutes a kind of articulation of the walls 13 on the inner drum.
In fig. 7 and 8 we find the large-scale detail of one of these joints in two extreme positions, moving to. the interior of discharge sleeves 16b housed in corresponding bores of the inner drum 2. To simplify the drawing, these sleeves have not been shown in figs. 1 to 6.
Dan: the example shown in fi-. 9. each of the walls 13 is engaged between two cousinets 16 made integral by the pa tins 16a retained at the bottom of the recesses 15 of the drum 2 and guided by the sliding paths, # ement 16b. The bearings 16 can slide tangentially on either side of the radial axis of the recess 15 of a length equal to that of the eccentricity of the drums 2 and 3.
Straight gaskets 16c placed in suitable recesses of the drum are pushed by centrifugal force against lateral projections forming slidings of the bearings 16 and provide the seal. separation of rooms. Thrust rr ssorts 16d maintain the contact of said bearings 16 with the walls 13 which must play radially with respect to them. The upper faces of the bearings 16 are formed at the outer diameter of the drum 2.
The walls 13, 13a and 13b determine, between the drums 3 and 2, three metical chambers 17, 1.7a and 17b. The airtightness between the side faces of the inner drum and the flanges 1.1 and 12 of the outer drum 3 is, for this purpose, obtained through (the several segments 18 (fig. 2a).
The hermeticity between the outer drum 3 and the stator is also obtained by means of segments 19 arranged opposite the lights of this outer drum 3 and of the tabs 20 arranged in circular rows, between these segments, and which push spells 21 tale of circular ribs said drum 3 to form lining. maze. The movements ..
relatively eccentric rotation ianibours exterior 3 and interior 2 have the effect of varying the volumes of the chambers 17, 17a, 17b. Each of these, when the corresponding <B>, </B> wall arrives at the point of tangency, is divided into two chambers 171, 172 (fig. 3) crossing one from zero to one. maximum value and the other decreasing of this goes to them. zero. This feature, as will be seen later, is used to obtain a motor torque on shaft 1.
The outer drum 3 rotates on roller bearings 22 mounted on bearings 25a and eccentric with respect to the shaft 1 and integral with the stator d. Bearings 24 forming a stop are also arranged between each of the flanges 11 and 12 and the bearing surfaces 25 integral with the frame 5.
The compression of the air, the admission of this air and the fuel into the chambers 17, the ignition of this fuel mixture, the expansion of the gases producing the engine torque. the exhaust of the Icaz and finally the balancing of these gases are obtained automatically from the. following way:
The outer drum 3 is provided on both sides of each of the walls 13, 13a. 13b of two lights 26, 27a, 26a, 2 7b and 26b, 27, the ports 26, 26a, 26b serving for the admission of compressed air and fuel into the chambers 17. 17a and 17b, while the lights 27, 27a and 27b serve for the exhaust of these same chambers.
The intake 26 and exhaust 27 lights are made in different planes. It is moreover evident that each of these lights can be split into two or more lights.
In the same plane as the admission ports 26 are formed, in the body of the stator 4, fixed ports 28 for the admission of compressed air and 29 for the admission of fuel. These lights are arranged after (direction of rotation of the motor) the point of tangency of the inner drum 2 and of the outer drum 3 so that this admission occurs in each chamber 17 limited in front by a radial wall and behind by the generator of tangency of the drums.
Likewise in the plane of the exhaust ports 27, a port 30 has been formed in the stator 4 with which an exhaust pipe 30a is connected, this port 30 extending over a third of its circumference approximately.
In the case shown in the drawing, the engine scavenges the exhaust gases and itself com prime the air necessary for its supply. For this purpose, the stator 4 is provided with a light 31 in communication with the outside air and which is located in the same plane as the intake ports 26.
In addition, in the stator 4 is formed a chamber 32 constituting an air reserve and in which two openings open, a compressed air inlet port 33 located in front of the point of tangency and which is located in the plan of the exhaust ports 27 and an air outlet port of this chamber which is none other than the air intake port 28 which was discussed. above and which is in the plane of the intake ports 26. A decompression groove 33a is provided at the location of the light 33.
In order to obtain the hermeticity between the fixed lights 28, 29 and 33 and the outer drum 3, a cylinder 34 is placed in each of these openings which a spring 35 constantly presses against the outer drum 3. These cylinders 34 rest on the outer drum 3 by corresponding openings of the sealing segments 19.
To explain the operation of the engine, we will assume it in normal operation; of the air being compressed in the reserve 32 and, referring to fig. 1 and 3 to 6 of the drawing, only one chamber 17 will be considered, the same phenomena occurring for each of the other chambers.
In the position of FIG. 1, the radial wall 13 is exactly at the point of tan gence of the drums 2 and 3. As soon as it has passed this point of tangency, the corresponding chamber 17 will be divided as explained above into two chambers 171 and 1 "r2 ( Fig. 3) The inlet port 26, opposite the fixed port 28 and the compressed air, coming from the reserve 32, is admitted into the chamber <B> 171. </B> Immediately thereafter, this lumen 26 arrives opposite the lumen 29 and the fuel under pressure arrives in this chamber 171.
In normal operation, under the influence of the high pressures and high temperatures prevailing in the latter, due to the high compression of the air, the fuel mixture self-ignites. One can moreover continuously use the ignition device described below. The gases resulting from this combustion are relaxed by exerting a strong pressure on the wall 13, pressure which causes a tangential force on the inner drum 2 and gives rise to a driving torque on the shaft 1. As the chamber 171 is limited back by the outer drum 3 and the inner drum 2 tangent, no harmful engine torque occurs.
The rotational movement of the wall 13 brings it into the position of fig..4. Due to this movement, the chamber 171 constantly increasing in volume to come back from elsewhere, as soon as the wall 13u has reached the point of -tangenee, the. room 17, the gas has relaxed. As seen in this fig. 4, the exhaust port 27 of this chamber 17 then arrives opposite the. light 30 and the burnt gases escape through the muffler 30a. This escape occurs over the entire length of this lumen 30.
Before the end of this exhaust, the inlet port 26 of the chamber 17 in question arrives opposite the port 31 in communication with the outside air (FIG. 5). The air at the. atmospheric pressure enters the. chamber 17 and expels in the exhaust what remains of the burnt gases in chamber 17, which decreases in volume. Depression is. maintained in the muffler 30a by an exhaust fan, which can be, as shown in FIG. 2a, a compressor 80 Rateau system driven by the motor. It would also be possible to admit, through the port 31, previously compressed air, this air coming from any source dependent or independent of the engine.
Laying will also have the effect of cooling the walls of drums 2 and 3.
The wall 13 then arrives in the position of FIG. 6 for which the light 26 is no longer facing the light 31; likewise, the lumen 27 is no longer opposite the lumen 30 so that a certain volume of air is trapped in the. room 1.7. As during rotation, the latter decreases in volume, this air is compressed and when the port 27 arrives opposite the port 33, it is compressed air which is admitted into the reserve 32. The wall. 13 ar rive again in the position of fig. 1, and the light 26 opposite the light 28 and the previously compressed air is admitted into the chamber <B> 17 '</B> as explained above.
What has just been said for the. room 17 naturally applies to rooms 17a and 17b. So we have three explosions per turn. It is moreover obvious that the number of walls 13 can be any, and consequently the number of explosions or combus tions per turn.
The degree of compression of the air sent. by the walls 13 in the reserve 32 can be determined by a controlling adjustment device; the position for which, for each chamber, this compression will begin, that is to say the position for which the light \! 7 corresponding will no longer be facing the light iv This device comprises a slide .11 capable of moving between the stator -1 and the outer drum 3,
in a groove 35a formed in the stator and the. corresponding ring 19 at the end of the light 30. The position of c (- slide which will do.
vary the length of the light 30 with respect to the path of the light 27 and, consequently, the degree (the compression of the air sent into the reserve 32., is controlled by means of a wheel toothed 36 housed in a frame 37 and wedged on an Ô8 axis which is rotated.
Of course, in the case where, for each chamber 17 there @ - has several exhaust lights <B> 27, </B> a slide is provided for each light <B> 27. </B> This adjustment of the quantity of combustion air and the rate (the com pressure being linked to the setting of the fuel pump 5-1. the engine can withstand very different loads at a given speed.
It is also possible to regulate the amount of sweeping through an adjustable butterfly valve. arranged in the duct 31.
For starting, an ignition device can be provided which can be constituted, for example, by platinum wires 50 incandescent by an electric current. These wires 50 are placed across the inlet lights 26. The current comes from a fixed ring 67 insulated from the stator (fig. 9) via wipers 68 and insulated conductors 69 placed in recesses 70. of the walls 13. The ends of the pla tines 50 are at. the. engine mass.
The compressed air required for starting is supplied through a special nozzle 51 ..
The direction of rotation of the motor depends on the. position of the intake ports 28 and \? 9 with respect to: at the tangent point of the drums \ ?, 3. If we have by itself, symmetrically with respect to this point of tan gence, another play of light:
29 and 31. and in the plane of lights. 26 a second light 30, it is possible to obtain indifferently, by putting into action one or the other of these sets of lights (by means of suitable shutters), either walking in one direction or walking in direction opposite. It will also be noted that it is only necessary to provide a second fuel inlet port 29 and a second port <B> 31 </B> for the outside air, because, in fact, the two ports 28 and 33 of the reserve 32 may both play the role of the intake port or the role of the air inlet port in the reserve 32.
A second slider 41 can also be placed at the other end of the second lumen 30, for adjusting the degree of compression of the air.
For a liquid fuel, injection can be done by means of an injector pump shown on a larger scale in fig. 10. The fuel arrives under low pressure through a fixed tube 55 which expands near the outer drum 3 into a cylindrical part 56 of larger diameter.
A cylindrical part 57 fitted onto the tube 55 and its shoulder 56 determines an annular chamber 58. The part 57 laterally carries two pins 59 on which are fitted the rollers 60 which engage in grooves-cams 61 formed in . the location of the intake ports 26 on the drum 3.
A thrust spring 62 placed in a housing of the stator 4 exerts a thrust on the. part 57 and forces it to follow the profile of the cams 61 and of the drum 3. The fuel contained in the annular chamber 58 is pushed at each passage of the intake ports 26 by the bores 63 of the part 56 through fine orifices 64 opening onto the platinum wire 50 placed through the slots 26.
On leaving the cams 61, the chamber 58 resumes its initial volume and discovers the orifices 65 of the tube 55 through which a new charge of fuel is sucked. Until the next intake port 26 passes, a pressure ball 66 closes the bores 63, preventing the flow of fuel to the orifices 64.
To reduce the harmful space offered by the exhaust ports <B> 27, </B> it is possible, as shown in fig. 1, report, on the inner drum 2, bosses 72, capable of engaging in the slots 27.
The lubrication of the moving parts of the engine (fig. 11) is provided by the pump 73 which sends the oil under pressure into a series of holes 74 made in the stator 4 and communicating through holes 75 with the surface of the drum 3 provided. segments 19. Pressurized oil fills the clearance between the rotor and the stator and thus increases the tightness of the motor. The return of the oil to the pump is effected by collecting grooves 76 dug at both ends of the stator.
Part of the pressurized oil which greases the bearings is conducted through the bores 77 of the inner drum 2 into holes 78 communicating with the articulation members of the two drums 2 and 3.
Several rotary motors similar to the one just described are wedged on the same shaft 1; these motors then being offset from one another.
The engine shown can play, in addition to its essential role, the role of air compressor. In the event that the air pressure that is to be obtained is equal to that used for running the engine, it suffices to provide in the reservoir 32 a connection which will send part of the compressed air to the tank. organ of use. In the event that the desired pressure is lower than that used for the motor, the stator 4 will have an additional lumen arranged in front of the lumen 33 and through which the compressed air at a lower pressure will be returned.
One could, if desired, set up the motor so that it functions as follows. the four-stroke cycle. It would suffice to equip the fixed exhaust and intake lights with automatic or controlled valves, so that these mo- mile lights of the intake and exhaust of each chamber do not enter into communication. with said lights fixed only every two turns. In this case, there would be only one explosion in each chamber for two revolutions of the engine.
The circulation water passes for cooling in a radiator 52. It is delivered by a pump 53 actuated by the engine. Likewise, the fuel is compressed by a pump 54.
In order to obtain better efficiency, the exhaust gases are cooled immediately on leaving the exhaust 30a. For this purpose, a coil is placed in the pot 30a, with external cooling fins, through which the circulation water passes. We could also, as already said :, establish the engine according to the invention so that it constitutes a steam engine, for example by eliminating in the example described the lights for balancing, fuel and compression of air, the exhaust fan being replaced by condensation from any system.