CH397132A - Machine volumétrique - Google Patents

Description

  Machine     volumétrique       La     présente        invention,    a pour objet une machine       volumétrique        comprenant    une enveloppe formée d'au  moins deux     chambres    cylindriques     parallèles    et       sécantes,    un piston     rotatif    disposé     coaxialement    dans  l'une     des    chambres de     manière    à former     dans        celle-ci     un espace     annulaire,

      au moins un     organe    .rotatif dis  posé     coaxialement        dans    l'autre     chambre    et     épousant     sa     périphérie.     



       Cette    machine est     caractérisée    par le fait que     les          surfaces        périphériques    du piston et de     l'organe    sont  tangentes,

       par    le     fait    que le piston présente au moins  une     saillie        radiale    susceptible de s'engager dans un  évidement     correspondant    de     l'organe    et     pas    le fait       que    le piston et l'organe sont     couplés        mécanique-          ment,    le tout de     manière    à     réaliser    un     contact    étanche       permanent,

      d'une     part        entre    la     saillie    du     piston    et la       chambre        correspondante    et, d'autre     part,        entre    le       piston    et     l'organe.     



  Les     dessins    annexés     représentent,    à     titre    d'exem  ple et très schématiquement, une forme d'exécution  de la présente     invention    et des variantes.    La     fig.    1 en     est    une vue     schématique    en coupe.    La     fig.    2 montre,     en    perspective, les     liaisons          mécaniques    des     éléments    de la machine représentée  à la     fig.    1.

      La     fig.    3 montre, à     titre    de variante, une autre       forme    d'exécution     des    liaisons     mécaniques.     



  Les     fig.    4 à 6 sont     des    variantes de la forme       d'exécution    de la machine     représentée    à la     fig.    1.  La machine     volumétrique    représentée à la     fig.    1       dans    sa forme     d'exécution    la plus simple,     comprend     un piston     cylindrique    1 et un organe     cylindrique    2,

    montés pivotant     dans    deux     chambres        cylindriques     sécantes d'une     enveloppe    3. Le piston 1, de diamètre  inférieur à la     chambre    cylindrique qui le     contient,       est     pourvu    d'une pale 4     maintenant    un     contact        6tan-          che    avec la paroi     cylindrique    5 de l'enveloppe,

    lorsque le piston     tourne.        L'organe    2     est    de diamètre  égal à la     chambre        cylindrique    qui le     contient    et pré  sente un évidement 6.

      La     distance    des axes     parallèles    du     piston    et de  l'organe, le diamètre de ces deux     éléments        ainsi    que  la     forme    de la pale 4 et de     l'évidement    6     répondent     aux deux     conditions    d'un     contact        permanent    étanche       entre    le piston et l'organe     pendant    leur     rotation    et  d'un contact étanche de la pale du     piston        contre    la  paroi 

  de l'enveloppe sur la périphérie de     celle-ci.    On  voix que     ces    deux points de     contact    étanches délimi  tent deux     espaces        séparés    l'un de l'autre, dont le  volume varie avec la rotation de     1a    pale du     piston.     A la     limite,    le volume     en        diminution        devient        égal    au       volume    subsistant entre la pale     et    l'évidement,

   lors  qu'ils sont     alignés    l'un     dans        l'autre    et peut être nul.    1.1 est     nécessaire    de     prévoir    une     liaison        mécani-          que    entre le     piston        et    l'organe,

       de    manière à ce que  la pale 4 du piston     s'emboite    à chaque tour     dans     l'évidement 6 de     l'organe.    Cette     liaison    mécanique       peut    être     réalisée    à     l'extrémité    des arbres de pivo  tement des deux     éléments,    comme le montre la       fig.    2.

   Un jeu     d'engrenage    7, 8 rend     les        rotations     du piston et de     l'organe        solidaire    l'une de     l'autre.     Les     pignons        sont        calculés    de     manière    à ce que l'or  gane effectue un tour     complet    ou un nombre de  tours entier pendant une rotation     complète    du piston.  



  Une autre     forme        d'exécution    de la :liaison méca  nique est     représentée    à la     fig.    3.     Ici        l'engrenage    est       réalisé    sur une partie     des        surfaces        cylindriques    du  piston et de     l'organe    eux-mêmes.

   La pale s'engageant       dans    l'évidement tient     lieu    de dent     et    maintient       Puniformité    du     mouvement        circulaire.         La machine     volumétrique        ainsi        constituée    peut       tenir        lieu    de compresseur. A cet     effet,    un     canal          d'admission    9 et un canal d'expulsion 10     aboutissent     à la jonction des deux chambres (fi-. 1).

   Le piston  tournant dans le sens des     aiguilles    d'une montre  admet un fluide par la soupape du     canal.        d'admis-          sion        après    le     passage    de la     pale    dans l'évidement,  dans     l'espace    qui le suit et dont le volume croît.

    Au     contraire,    il     comprime    le     fluide    qui se     trouve     dans     l'espace    qui le     précède        et        qui        décroît,    jusqu'à       ce    que l'organe, ayant     tourné    de quelque 2700 dans  le sens inverse     des        aiguilles    d'une     montre,    présente  son évidement     face    à     l'espace    comprimé.

   Le canal       d'expulsion        laisse    alors le     fluide    comprimé s'échap  per par sa soupape 11.  



  On peut aussi utiliser la machine volumétrique       comme    pompe.  



  Enfin     comme    moteur, la même     machine    volu  métrique présente une chambre d'explosion, située  par exemple dans     l'espace    séparant l'évidement de  l'organe de la pale du     piston,    lorsque celle-ci a     quitté     celui-là. La pression provoquée     par    l'explosion re  pousse la pale du piston et met celui-ci en rotation.  



       Dans    la forme     d'exécution        décrite    jusqu'à pré  sent, le piston ne présentait qu'une seule     pale    et  coopérait avec un seul balai.     Cependant,    on prévoit  également des     pistons        pourvus    de plusieurs     pales     coopérant avec plusieurs organes.     Ceux-ci    sont     ré-          partis        symétriquement    dans des chambres sur le       pourtour    de la chambre du piston.

   On voit à la     fig.    4  un piston     comprenant    deux     pales    12 et 13     coapé-          rant        avec    deux organes 14 et 15.

       Les        enceintes    déli  mitées par les pales sont au nombre de deux et les       espaces    délimités par le     contact    des organes avec le  piston sont au nombre de     quatre.    A chaque tour  complet du piston     correspondent    deux     cycles    de com  pression     et    d'expansion et deux     rotations    au     moins     de chacun des organes.

   Les     canaux        d'admission    16  et 17 et d'échappement 18 et 19,     ces        derniers    munis  de soupapes, gouvernent     l'entrée    et la     sortie    d'un       fluide.       Une autre     variante        est    représentée à la     fig.    5,

    où le     piston    est pourvu de deux pales     coopérant     avec     trois    organes disposés à 1200 l'un de     l'autre.     Ici le piston     délimite        également    deux enceintes et  le     contact    des organes avec le piston     forme    cinq       espaces.    En     fig.    6, une autre     variante    montre un  piston à     trois    pales     coopérant    avec quatre organes.

    Les     enceintes    sont au nombre de trois et les     espaces     au nombre de sept.  



  Dans les     variantes    décrites aux     fig.    4 à 6,     l'uti-          lisation        comme        compresseur,    pompe ou moteur     est     également possible.

   On voit par exemple à la     fig.    5  des canaux d'admission 20     respectivement    21 et 22  et des canaux d'expulsion 23     respectivement    24 et  25, ces     derniers        munis    de soupapes, situés de     part     et     d'autre    de chaque     organe    et     débouchant    sur la  chambre du piston. Leur     disposition        convient    parti-         culièrement    bien à la fonction de pompe.

   Deux des  circuits 20 et 24, 21 et 25, 22 et 23     travaillent,    alors  que le troisième est     alternativement    au repos. Un  couplage adéquat<B>de</B> ces circuits peut permettre un  débit continu de la pompe.    Dans les     variantes    décrites aux     fig.    4 à 6, les  liaisons     mécaniques    sont semblables à celles repré  sentées aux     fig.    2 et 3. Seul le rapport des rotations       des    organes et du piston doivent être adaptés au  moyen     d'engrenages    pour synchroniser l'emboîtement  des pales     dans    les évidements.

      Les     possibilités        d'adaptation    de la     machine        dé-          crite    sont     multiples    et déterminées à la     fois    par le  nombre de pales sur le piston et l'organe périphéri  ques.

   Parmi     les        applications    envisagées, on peut       notamment        citer    des compresseurs à air ou à gaz,  des pompes pour tous liquides, des organes de     trans-          mission    et de freinage, des compteurs     volumétriqueà    ;

    dans le domaine des moteurs, des systèmes propulsés  à air, à gaz et à vapeur, des turbines hydrauliques  et des machines à combustion     interne,    à gaz ou à       essence,        ainsi    qu'à     injection    par     autoallumage.       Selon les     applications    envisagées, la     construction          sera    formée de préférence de fonte d'acier, de fonte  injectée ou de     matière    plastique. Les pales du piston  peuvent être adaptées sur celui-ci par leurs pieds en  queue d'aigle.  



  La friction de     contact    entre le piston et (organe       étant    supprimée, l'usure est réduite à un     minimum     et la lubrification reste principalement nécessaire  pour les roulements des paliers et accessoirement,  dans les moteurs à combustion interne, pour faciliter  le     refroidissement.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine volumétrique comprenant une enve loppe formée d'au moins deux chambres cylindri ques parallèles et sécantes, un piston rotatif disposé coaxialement dans l'une des chambres de manière à former dans celle-ci un espace annulaire, au moins un organe rotatif disposé coaxialement dans l'autre chambre et épousant sa périphérie, caractérisée par le fait que les surfaces périphériques du piston et de l'organe sont tangentes,

   par le fait une le piston présente au moins une saillie radiale susccptible de s'engager dans au moins un évidement correspondant de l'organe et par le fait que le piston et l'organe sont couplés mécaniquement, le tout de manière à réaliser un contact étanche permanent, d'une part entre la saillie du piston et la chambre correspon dante et, d'autre part,

   entre le piston et l'organe. SOUS-REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication, caractérisée par le fait que le piston comporte plusieurs saillies. 2. Machins selon la sous-revendication 1, carac térisée par le fait que ces saillies sont disposées symétriquement à .la périphérie du piston. 3. Machine selon la revendication, caractérisée par le fait que plusieurs organes coopèrent avec: le piston.

   4. Machine selon la revendication, caractérisée par le fait que le couplage mécanique entre le piston et l'organe est assuré par des dentures ménagées à la périphérie du piston et de l'organe. 5. Machine selon la revendication, caractérisée par le fait que le diamètre de l'organe est égal au diamètre de la chambre du piston diminué de celui du piston lui-même.

   6. Machine selon la revendication, caractérisée par le fait que des conduits aboutissent à la chambre du piston de part et d'autre de l'organe.