Procédé d'actionnement d'une machine rotative à fluide sous pression et machine pour sa mise en #uvre. La présente invention se rapporte à un procédé d'actionnement d'une machine rota tive par un fluide sous pression, du genre clans lequel le mouvement de va-et-vient de pistons coulissants est transformé en un mou vement de rotation en vertu du contact de parties-têtes des pistons avec une couronne annulaire entourant les.pistons et à laquelle est transmise la poussée des pistons pour im primer un mouvement de rotation à la cou ronne annulaire.
On connaît déjà des machines de ce genre dans lesquelles la couronne annulaire est éta blie sous la forme d'un anneau flottant in dividuel séparé de l'enveloppe de la machine elle-même par des moyens réducteurs de friction sous forme d'un roulement à billes.
Dans les types de machines -connus, les pistons sont toutefois entièrement ind6pen- dants -de la couronne annulaire, le, contact entre les parties-têtes des pistons et la cou ronne annulaire étant obtenu à l'aide de rou- lements à rouleaux ou à billes, ou les pistons sont fixés à la couronne annulaire, de telle façon que les pistons et la couronne annu laire accomplissent ensemble un mouvement de rotation sur tout le cycle de fonctionne ment de la machine.
Suivant le procédé d'après la présente in vention, le fluide sous pression est amené à produire un accouplement entre les pistons et la couronne annulaire qui les entoure, de façon que les pistons et la couronne annulaire soient à la. fois amenés à tourner ensemble. Dans la machine revendiquée pour la réalisa tion de ce procédé, les pistons coulissants de la machine sont reliés à la couronne annu laire par l'intermédiaire de pièces à pivote ment, cette connexion pouvant être établie de telle façon qu'au besoin, un glissement puisse se produire entre ces pièces et la cou ronne annulaire, de sorte que la couronne an nulaire agit à la manière d'un volant pour assurer une marche uniforme de la machine.
On peut prévoir des moyens réducteurs de friction entre la couronne annulaire en tourant les pistons et l'enveloppe extérieure de la machine. De préférence, la couronne an nulaire est établie comme faisant partie inté grante de ces moyens réducteurs de friction.
Plusieurs formes d'exécution de la ma chine suivant l'invention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans le quel La fig. 1 montre une machine polycylin- drique en coupe transversale, passant par l'enveloppe de la machine et le bloc à cylin dres; La fig. 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe par le bloc à cy lindres et un tourillon à admission de vapeur et montre des moyens pour le renversement du sens de rotation de la machine; La fig. 4 montre à plus grande échelle des détails de ces moyens de renversement de marche; La fig. 5 montre en élévation une ma chine à expansion multiple du type signalé; La fig. 6 est une vue en plan de la ma chine à expansion multiple représentée à la fig. 5.
La machine représentée aux fig. 1 et 2 comporte une enveloppe ayant une paroi la térale 1 et un couvercle amovible 2 formant l'autre paroi latérale de l'enveloppe de la machine. Ces parois latérales sont munies de bossages alignés 3 et 4, disposés excentrique ment par rapport à l'axe de l'enveloppe de la machine. Un tourillon fixe 5 est logé dans l'un des bossages des parois latérales de l'en veloppe. Ce tourillon est creux et est divisé par une cloison 6 de façon à former une chambre d'admission 7 et une chambre d'é chappement 8 pour le fluide sous pression. Le tourillon 5 pénètre à l'intérieur de l'en veloppe de la machine et son extrémité inté rieure est fermée. Des lumières périphériques d'admission 9 et d'échappement 10 sont pré vues dans le tourillon fige.
Sur le tourillon fixe, qui est de préférence légèrement coni que, est monté un disque ou bloc circulaire 11, muni d'un nombre de poches ou cylin dres radiaux 12, dans chacun desquels est logé un piston coulissant 13. Des lumières radiales 14 dans le disque Il établissent une communication entre chaque cylindre d'une part, et les lumières périphériques .d'admis sion et déchappement susmentionnées du tou rillon 5 d'autre part, lorsque le disque 11 tourne.
Une face du disque ou bloc à cylindres 11 est évidée pour former un logement pour un roulement à billes 15, monté sur le tou rillon et sa face extérieure est également évi dée pour la fixation de l'arbre de commande 16, supporté également au moyen d'un rou lement à billes 17, logé dans le bossage,de la paroi latérale correspondante de l'enveloppe de la machine.
Chaque piston est muni d'un sabot à pivot 18, qui est pourvu d'une laa- guette 19 disposée pour coulisser dans une rainure en queue d'aronde 20 de la face in térieure d'une couronne annulaire 21 logée dans l'enveloppe. Dans la forme d'exécution représentée, cette couronne annulaire forme l'élément intérieur d'un roulement à billes ou à rouleaux 22, dont l'élément extérieur 23 est fixé à l'enveloppe de la machine.
Du fait que les sabots à pivot 18 sont fixés de la ma nière décrite, c'est-à-dire librement Teliés à la couronne annulaire, un glissement peut se produire entre chaque sabot et la face inté rieure ph6rique de des la couronne sabots de lorsque piston Ja et vitesse de la péril cou- phérique des sabots de piston et de la cou ronne annulaire varie, par suite de la disposition excentrique du groupe de pis tons dans la couronne qui l'entoure et dans l'enveloppe. Pour faciliter le montage -des sabots à pivot sur les rainures en queue d'aronde, ces sabots sont de pré férence établis en deux pièces reliées ensem <B>ble</B> au moyen .d'un boulon 24.
Le fonctionnement de la machine cons truite comme susdécrit est le suivant: Lorsque le fluide sous pression est admis dans le tourillon par le tuyau 25, ce fluide entre dans le cylindre à travers 1a lumière ra diale -qui coïncide en cemomentavec la lumière périphérique d'admission du tourillon, de fa çon à obliger le piston monté dans ce cylin dre à se mouvoir vers l'extérieur vers la cou ronne annulaire entourant le groupe de pis tons.
La poussée du piston vers l'extérieur est transmise à l'anneau 21 au moyen du sa bot 18, de façon que l'anneau 21 est mis en rotation par la composante tangentielle de la poussée du piston produite en raison de la disposition excentrée du bloc à cylindres par rapport à l'anneau 21. La rotation se pro duira autour du tourillon fige comme axe. Par suite de la pression du fluide moteur sur les pistons, dans cette phase du cycle, un glis sement relatif entre le sabot et la face inté rieure de l'anneau 21 sera éliminé, le piston et l'anneau étant accouplés dans cette partie du cycle.
Il résulte en particulier de la fig. 1 que lors d'une rotation commune de l'anneau 21 et du piston 13, l'expansion du fluide moteur obligera le piston à atteindre son point d'ex- pansion maximum, auquel point le fluide mo teur a complété son travail. Le piston occu pera alors la position élevée de la fig. 1. Lors de la rotation ultérieure, le piston commen cera, en continuant son contact avec l'anneau, à être ramené en sens inverse de façon à pro voquer le refoulement du fluide se trouvant à l'intérieur du cylindre et ayant à présent l'expansion maximum, à travers la lumière d'échappement 10 avec laquelle le cylindre communique alors par l'ouverture 14 corres pondante.
En continuant sa rotation, le pis ton sera finalement repoussé en dedans jus qu'au fond du cylindre, et le mouvement de rotation continuant toujours, la. lumière d'ad mission de vapeur 9 du tourillon laissera fi nalement passer une nouvelle charge de fluide sous pression dans le cylindre et il se produira de nouveau un mouvement du pis ton vers l'extérieur et, par conséquent, un nouveau cycle de rotation du groupe de pis tons et de la couronne annulaire qui l'entoure.
En vertu de la disposition excentrée du bloc à cylindres 11 par rapport à la couronne annulaire 2, on comprend qu'une différence dans le mouvement périphérique devra se produire entre ces deux parties. Cette diffé rence sera acompagnée d'un glissement rela tif du bloc à cylindres rotatif par rapport à l'anneau. Ce glissement est rendu possible du fait que les sabots 18 reliés aux têtes de pis ton sont amenés en relation de glissement avec la couronne annulaire 21, de façon à pouvoir coulisser, les languettes 19 des sabots coopé rant avec la.,rainure en queue d'aronde 20 de la couronne.
Tout. en laissant la possibi lité que le glissement relatif nécessaire puisse se produire, cette construction empêche éga lement que les pistons puissent retourner en arrière à fond de course dans les cylindres lorsque la machine est hors d'action. La pé riode, dans laquelle le glissement est néces saire, est placée en un point tel dans le cycle de fonctionnement que le fluide sous pres sion ayant complété bon expansion. exerce une pression relativement faible sur le piston et le sabot de façon que le glissement néces saire puisse se produire.
Il peut quelquefois être désirable de ren verser le sens de rotation de l'arbre de com mande -de la machine et, par conséquent, éga lement du bloc à cylindres auquel l'arbre est fixé. A cet effet, on a prévu des moyens grâce auxquels on peut facilement effectuer un pareil renversement de la rotation. Ces' moyens sont représentés aux fig. 3 et 4 du dessin.
En se référant aux fig. 3 -et 4, la vapeur entre dans le tourillon 26 par le tuyau 27. Une cloison 30 divise le tourillon en une chambre d'admission 28 et une chambru, d'échappement 29. Dans le tourillon creux est logée une tige 31 pouvant. être tournée au moyen d'une manette 32. Sur cette tige est fixé un segment 33 à l'aide -de nervures 34.
Ce segment est disposé de façon à pouvoir coulisser dans l'ouverture périphérique qui est prévue dans la paroi .de la chambre d'ad mission du tourillon et il est plus court que cette ouverture, de façon qu'il s'établit entre le bord de ce segment et l'arête -de l'ouverture périphérique une ouverture 35 qui forme en réalité la lumière d'admission partant du tourillon creux à la lumière correspondante du cylindre. Lorsqu'on tourne la tige 31, le segment 33 se meut autour de la tige comme axe.
L'ouverture 35 sera alors fermée, mais il se produira entre le bord opposé du seg ment et l'ouverture périphérique dans la pa roi du tourillon une autre ouverture à travers laquelle le fluide sous pression pourra main tenant entrer dans les cylindres.
Le tourillon lui-même est également dis posé de telle manière qu'il peut être ajusté en rotation par rapport à l'enveloppe de la machine et au tuyau d'admission du fluide sous pression. Cet ajustement en rotation peut être effectuée comme suit: Lorsqu'on tourne la tige 31, ce mouve ment tournant sera d'abord transmis au seg ment 33, lequel peut coulisser dans l'ouver ture périphérique de la paroi du tourillon comme il a été expliqué.
Lorsqu'on continue de tourner la tige, le bord respectif du seg ment viendra en prise avec le bord de la lu mière dans la paroi du tourillon, de façon que le tourillon lui-même est amené à tourner, d'où résulte un renversement des positions relatives des chambres d'admission et d'é chappement pour le fluide sous pression par rapport au tuyau d'alimentation. Par consé quent, le sens de rotation du bloc à cylin dres et de .son arbre associé sera renversé lors d'une admission ultérieure de fluide sous pression au tourillon après que la rotation de celui-ci aura été produite.
Deux unités ou davantage d'une machine travaillant suivant le principe décrit peuvent être accouplées ensemble, de façon à mar cher comme machine compound ou à expan sion multiple, l'échappement des unités se faisant à une pression plus élevée étant ra mené à l'admission d'une unité travaillant à une pression plus faible.
Les fig. 5 et 6 montrent, à titre d'exem ple, une machine à double expansion ainsi établie. 36 indique l'unité à haute pression et 37 l'unité à basse pression d'une telle ma chine compound. Le fluide sous pression est amené à l'unité à haute pression par le tuyau 38 et le fluide d'échappement quitte celle-ci par le conduit 39. Le fluide d'échappement de l'unité à haute pression est conduit au tuyau d'admission de fluide 40 de l'unité à basse pression 37. L'échappement de l'unité à basse pression 37 se fait par le conduit 47.
Tandis qu'on a décrit dans l'exemple prt@- cédent des pistons et cylindres disposés ra- dialement, il est à noter que ceux-ci ne doi vent pas strictement être disposés radiale- ment, mais peuvent également être tangen tiels à un cercle d'un plus petit diamètre que le bloc circulaire à cylindres et concentrique à celui-ci.
En outre, il peut être avantageux, dans certains cas, de monter plus d'un bloc ou dis que à cylindres dans la même enveloppe de machine. Dans ce cas, une couronne annu laire commune peut être prévue pour plus d'un groupe de pistons ou, si l'on désire, chaque groupe de pistons peut être muni de sa propre couronne.