Appareil<B>à</B> piston rotatif. La présente invention concerne ni) appa reil<B>à</B> piston rotatif, pouvant recevoir<B>de</B> nom breuses applications comme compresseurs, pompes,. moteurs ou analogues.
Il est caractérisé par la combinaison d'un piston en' forme de palette, tournant dans un cylindre, et d'un obturateur cylindrique, dis posé parallèlement an piston et animé d'un mouvement de rotation<B>à</B> la môme vitesse que celui-ci, dans un cylindre qui intercepte sur le cylindre du piston un double segment dont la flèche correspond<B>à</B> la hauteur du piston-palette augmentée d'un certain- jeu, cet obturateur comportant une cavité dont le profil est déterminé par la développante ré sultant de la révolution du piston-palette, augmentée d'un jeu suffisant pour empêcher tout contact du pistori-palette avec les parois de cette cavité de l'obturateur.
Les dessins ci-joints représentent,<B>à</B> titre d'exemple, deux foi-mes d'exécution<B>de</B> l'objet de. l'invention.
Les fig. <B>1,</B> 2 et<B>3</B> représentent un mo teur dans lequel le cylindre compresseur et <B>le</B> cylindre moteur sont disposés en tandem, la distribution étant réalisée par l'arbre ci-eux portant les pistons-palettes des cylin dres compresseur et moteur; La fig. <B>1</B> est une vue en coupe longitu dinale<B>à</B> travers le moteur;
Les fig. 2 et<B>3</B> sont des vues en coupe transversale, respectivement suivant les ligues À-B <I>et</I> C-D de la fig. <B><I>1</I> ; _</B> Les fig. 4,<B>5</B> et<B>6,</B> représentent un mo teur<B>à</B> explosions comprenant un cylindre compresseur et-tin cylindre moteur disposés en parallèle, avec une chambre d'explosion séparée,<B>à</B> volume variable, disposée entre les deux cylindres, la distribution étant réa lisée par des robinets rotatifs; La fig. 4 est une vue en coupe trans- -iersale axiale;
Les fig. <B>5</B> et<B>6</B> sont des vues en coupe, transversale, respectivement suivant les lignes E-F <I>et</I> G-H de la fig. 4.
Dans la forme<B>de</B> réalisation des fig. <B>1,</B> 2 et<B>3,</B> l'élément compresseur de l'appareil comprend un cylindre a surmonté d'un autre cylindre<B>b,</B> présentant même diamètre et môme longueur que le. premier et formant l'orbite d'un obturateur c, le tout formant un double cylindre, fermé d'un côté par un couvercle d boulonné avec interposition d'un joint, et, #W Fautre côté, par un fond<B>d',</B> venu de fonte avec le corps des cylindres a, et<B>b</B> et qui comporte en saillie,<B>à</B> l'intérieur du cylindre inférieura, un moyeu central d2.
Dans l'espace annulaire compris entre le cylindre a et le moyeu d-' tourne un piston- palette e, formant corps avec Parbref, tour- liant suivant l'axe du cylindre a- ce piston e est muni de réglettes<B>à</B> épaulement el soumises<B>à</B> l'action de ressorts<B>à</B> boudin e2# qui assurent Pétanchéité du joint entre le piston-palette e, d*une part, et la sui-face in térieure du cylindre a et la surface exté rieure du moyeu<B>d2,</B> d'autre part.
Le cercle<B>de</B> Porbite de l'obturateur<B>c</B> in tercepte (fig. 2) sur celui du cylindre a un segment double, dont la flèche correspond<B>à</B> la hauteur du piston-palette e, augmentée d'un jeu de quelques millimètres, de sorte que le, cercle<B>de</B> l'orbite de l'obturateur<B>c</B> intercepte encore sur le cercle extérieur du moyeu<B>d2</B> un double segment;
la longueur de la corde de ce dernier est telle qu'elle permet de disposer, dans une oit plusieurs rainures creusées dans le moyen d-", des ré glettes d3 soumises<B>à</B> l'action de ressorts, qui, en prenant appui sur l'obturateur c, assti- rent l'étanchéité du contact; les rainures dans lesquelles sont logées ces réglettes coin- portent un ou plusieurs épaulements qui limi tent la course des réglettes et les empêchent de sortir entièrement de leurs logements.
L'obturateur cylindrique c est calé sur un arbre el disposé parallèlement<B>à</B> Farbre <B>f</B> du piston et entrainé par celui-ci,<B>à</B> la même vitesse de rotation, par Fintermédiaire <B>de</B> pignons dentés<B><I>C2 f</I></B><I> 2</I><B>,</B> de même diamètre,. calés sui- les extrémités de ces arbres el et<B><I>f.</I></B>
Dans l'obturateur<B>c</B> est creusée une poche oui cavité<B> & </B> dont le -profil est déterminé par Ja d6veloppante décrite par la révolution du piston-palette e; ce profil est augmenté d'un certain jeu, de<B>1 à</B> 2 m/m, de manière<B>à</B> empécher le piston-palette <B>de</B> venir en enga gement avec cette cavité el de l'obturateur.
Dans la surface intérieure de l'orbite<B>b</B> de l'obturateur sont également creusées des bandes cri retrait C4# pour réduire le frottement de l'obturateur dans soit orbite; ces bandes doi vent s'étendre sur un arc inférieur<B>à</B> celui de la cavité c3, pont- quun bord de celle-ci soit en contact avec la surface du cylindre <B>b</B> lorsque le bord oppo#;é se trouve en regard d'une de ces dépressions. -Une réglette<B>cl,</B> soumise<B>à</B> l'action d'un ressort<B>à</B> boudin dans une rainure<B>à</B> épaulement est disposée dans le cylindre<B>b</B> près de l'endroit où il est rac cordé au cylindre a.
L'étanchéité latérale de l'obturateur est assurée par des -plateaux (;6 concentriques<B>à</B> l'arbre el logés dans le cou vercle<B>d</B> et dans le fond d' et pressés contre les flancs de l'obturateur par des ressorts<B>à</B> boudin<B>C 7 .</B> Des plateaux analogues J' assu rent l'étanchéité du joint entre le couvercle <B>d</B> et le moyeu de l'arbre<B>f;</B> des plateaux #:
# el logés dans des rainures ménagées dans les faces d'extrémité du piston-palette e et s'encastrant dans les réglettes d'étanchéitée' de ce dernier, assurent un joint étanche entre le piston-palette e d'une part, et le couvercle et le fond<B><I>d</I></B><I> cl'</I> du cylindre d'autre par t.<B>Il</B> est<B>à</B> remarquer que les ressorts de rappel des réglettes et des plateaux d'étanchéité ne subissent pas l'effet des hautes pressions des fluides et des gaz au montent où ils doivent provoquer<B>le</B> frottement pour obtenir l'étau- c h éî i t<B>ê.</B>
L'arbre<B>f</B> du piston-palette e coniporte des segments<B>f'</B> qui forment labyrinthe et assurent l'étanchéité entre cet arbre et FaI & sage du moyeu<B>d'</B> dans lequel il tout-ne.
Les arbres<B>f</B> du piston-palette et el de l'obturateur reposent<B>à</B> leurs extrémités sur des roulements<B>à</B> billes<B>f 1</B> et<B>c8,</B> logés et centrés dans des carters qui enveloppent les pignons<B>f2</B> C_'# les mettent<B>à</B> l'abri de la poussière et constituent des cuvettes de grais sage; les arbres<B>f</B> el sont percés d'titi con duit axial, respectivement fl et c\ pont pet-- mettre la lubrification des parties frottantes;
d'autres godets graisseurs a' bl sont disposés en des points appropriés pour compléter le graissage. Le cylindre moteur (fig. <B>3)</B> est absolu ment identique comme construction an cylin dre compresseur (fig. 2); l'arbre<B>f</B> portant les pistons-palettes e des cylindres compres- SeLir et moteur, est percé d'un canal axial<B>f<I>1</I></B> et est pourvu, en regard du moyeu<B>d</B> 2 de chaque cylindre a, d'une lumière i qui, en combinaison avec une lumière<B>j</B> ménagée dans le moyeu<B>dl</B> assure la distribution.
Le fonctionnement est le suivant<B>:</B> Lorsque le piston-palette e du cylindre compresseur occupe la position représentée en pointillé<B>à</B> la fig. 2, l'aspiration du mé lange combustible, pénétrant dans la tubu lure al, commence sur la face arrière du piston-palettee, tandis que sur la, face avant du piston commence la phase de compression du mélange gazeux*aspiré pendant la révo lution précédente du piston (dans le sens de la flèche).
La lumière i de l'arbre<B>f</B> va découvrir ensuite la lumière j du moyeu<B>d</B> 2# de soi-te que le mélange gazeux, comprimé entre le pistoii-palette e et l'obturateur c, sera refoulé par ces lumières j i et le canal axial <B><I>f</I> 1</B> de l'arbre<B>f</B> dans le cylindre moteur.
La compression cesse lorsque le piston-palette est venu se placer dans la position repré sentée en traits pleins<B>à</B> la fig. 2 dans la quelle la lumière i n'est plus en regard<B>de</B> la lumière<B>j</B> du moyeu<B>dl;
</B> une partie du gaz comprimé reste emprisonnée dans l'espace compris entre le piston-palette et l'obturateur c dont la cavité & n'est pas encore décou verte.<B>A</B> ce moment, la lumière j du moyeu d2 est sur le point d'être découverte par la lumière i de l'arbre<B>f</B> du cylindre moteur (fig. <B>3).</B> Les pistons et les obturateurs conti nuant leur révolution, le mélange gazeux de l'espace nuisible du cylindre compresseur (fig. 2) va d'abord se détendre dans la ca vité<B> & </B> de l'obturateur,
puis passera dans tout le cylindre où il continuera<B>à</B> se détendre jusqu'à la pression atmosphérique et com- plètera la cylindrée aspirée précédemment. La lumière j s'ouvrant (fig. <B>3),</B> le mélange gazeux comprimé dans le cylindre compres seur passe entre la face arrière du piston- palette e et l'obturateur du cylindre moteur;
il s'enflamme par l'étincelle de la bougie placée en a3 et exerce sa pression sur le piston-palette qui continue sa rotation, la<B>dé-</B> tente se produit pendant que la face avant du piston (fig. <B>3)</B> chasse les gaz brûlés lors de la course précédente par la tubulure de sortie a4.
La détente des gaz sur la face ar rière du piston cesse lorsque le piston<B>dé-</B> couvre cet orifice d'échappement a4 COMMC représenté en pointillés<B>à</B> la fig. <B>3,</B> et l'échap pement commence.<B>A</B> ce moment, la lumière j est refermée dans le cylindre moteur, taudis que la lumière correspondante du cylindre compresseur va s#ouvrir (fig. 2).
Une soupape de sûreté oui de décompres sion<B>k,</B> montée sur le cylindre compresseur, est maintenue sur son siège par un ressort k' dont on peut régler la tension par l'inter- niédiaire dun bouchon fileté<B>P,</B> de manière que ce ressort ne permette l'ouverture de la soupape que lorsque ]a pression<B>à</B> l'intérieur du cylindre a dépasse le maximum<B>à</B> atteindre.
Si, pour une cause quelconque, il se pro duit un auto-allumage dans le cylindre com presseur, les gaz, en s'enflammant et en augmentant considérablement de pression, pro voquent Pouverture de cette soupape<B>k</B> et peuvent s'échapper<B>à</B> l'extérieur; on empêche ainsi un retour de flamme<B>à</B> la tubulure d'aspiration a' et au carburateur. La tige de la soupape peut comporter un levier<B>k3,</B> per- inettant d'ouvrir la soupape an gré du conducteur, par exemple pour produire une décompression au moment de la mise en marche.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 4,<B>5</B> et<B>6,</B> le cylindre compresseur a avec son piston-palette e et son obturateur cylin drique c <B>c',</B> d'une part, et le cylindre moteur avec son piston-palette et son obturateur cylindrique, dautre part, sont disposés en parallèle; une chambre d'explosions<B>1,</B> avec bougie d allumage <B>V,</B> est disposée entre les cylindres compresseur et moteur.
La distribution est réalisée par deux ro binets rotatifs in ml, dont le premier établit ou. interrompt la communication par ml entre le #cylindrc compresseur et la chambre d'ex plosion<B>1,</B> taudis que le deuxième, nil, ouvre ou obture la lumière m3, <B>,</B> qui met en coin- munication cette chambre<B>1</B> avec le cylindre moteur;
ces robinets<I>iii</I> nil portent des ré glettes<B>à</B> épaulements m', soumises<B>à</B> l'ac tion de ressorts et venant frotter contre la paroi intérieure de leurs boisseaux, de ma nière<B>à</B> assurer l'étanchéité. La clef<B>du</B> robi net nil est renforcée par une nervure axiale W15, percée d'une lumière pour le passage, dans le cylindre moteur, du mélange gazeux qui vient d'être enflammé dans la chambre d*explosion <B>1.</B>
L'étanchéité sur les flancs de chacun des robinets in in' est assurée par des plateaux IÎ116, munis d'un segment élastique sur, leur périphérie; un ressort<B>à</B> boudin m,'I <B><I>(fi-.</I> 6)</B> pi-esse l'un des plateaux contre la clef du robinet qui<B>à</B> son tour frotte contre l'autre plateau d'étanchéité;
ces plateaux in3 sont maintenus en place par des bouchons iiil. Les arbres ii de ces robinets, venus de fonte avec la clef du robinet, portent<B>à</B> l'une de leurs extrémités des pignons<B>0,</B> de même dianiè- tre, en prise entre eux, de manière<B>à</B> coin- muniquer aux deux robinets des mouvements de rotation en sens inverse<B>à</B> la même vitesse;
une petite roue dentée jj2# fixée sur l'extré mité prolongée de l'arbre d'un des robinets (celui de gauche, fie. 4) est reliée par nue chaîne<B>W, à</B> une roue dentée n-1 calée sur l'arbre el de l'obturateur du cylindre coin- presseur.
Les pignons<B>f2,</B> calés sur l'arbre<B>f</B> du cylindre moteur, engrènent avec des pignons dentés ol, calés sur les extrémités d'un arbre de renvoi o, disposé parallèlement aux arbres <B>f</B> entre ceux-ci (fie. <B>6);</B> ces mêmes pignons <B>01</B> sont en prise avec les pignons<B>f\</B> de Far- bre <B><I>f</I> du</B> cylindre compresseur; les pignons <B><I>f2</I></B> des arbres<B>f</B> des cylindres moteur et compresseur engrènent d'autre part, avec les pignons c' des arbres cl des obturateurs c (fie. <B>5).</B>
Les robinets distributeurs font le môme nombre de tours que les pistons-palettes e et les obturateurs<B>c.</B> La chambre d'explosion<B>1</B> présente la forme d'une pyramide tronquée, surmontée d'un corps cylindrique dans lequel peut se déplacer un piston 12, de manière<B>à</B> faire varier le volume de cette chambre<B>1; à</B> cet effet ce piston, garni de segments d'étanchéité., porte une tige filetée<B>P</B> passant<B>à</B> travers<B>le</B> cha peau on couverture<B>l'</B> de la chambre d'explo sion, formant écrou;
un volant<B>15</B> permet d'agir sur cette tige de piston, de manière <B>à</B> faire monter on descendre ce dernier et ainsi augmenter on réduire le volume de la chambre d'explosion<B>1;</B> cette variation de vo lume est déterminée de manière,<B>à</B> lie pas atteindre des pressions, de compression pou vant amener l'auto-allumage du mélange ga zeux; elle permet de maintenir une pression movenne constante maJg#é les dépressions<B>à</B> l'aspiration, dûes., soit<B>à</B> l'altitude où se trouve.
le moteur, soit<B>à</B> des cylindrées incomplètes, elle permet, en outre, d#obtenir une pression maxima filiale de compression, et, <B>,</B> pai <B>-</B> suite, d'explosion, augmentant ainsi le couple mo teur au moment où cela est nécessaire en raison d'une augmentation de résistance pas sagère (surcharge démarrage on analogue).
<B>'</B> Dans la forme de réalisation des fie. 4. <B>5</B> et<B>6,</B> le couvercle amovible<B>d</B> comporte, de même que le fond<B>dl</B> venu de fonte avecles cylindres a et<B>b,</B> 111, Moyen d2 faisant saillie <B>à</B> l'intérieur du cylindre a du piston-palette <I>e;</I> ce piston-palette e tournant dans l'espace annulaire eompris entre les moyeux d,2 et l'alésage du cylindre a, présente la forme d'un T (fi-.<B>5);
</B> ce piston-palette e comporte, comme dans le cas<B>de</B> la forme de réalisa tion précédente, des réglettes<B>à</B> épaulement longitudinales el ainsi que des plateaux d'ex- trémité e3 e4# <B>.</B> as, gurant l'étanchéité entre le piston, d'une part, et le fond<B>dl,</B> le couvercle <B>d</B> et les moyeux<B>d</B> 2<B>,</B> d'autre part.
Les plateaux c' assurant l'étanchéité sur les faues d'extrémité<B>de</B> l'obturateur<B>c,</B> coin- portent <B>à</B> leur périphérie un segment exten sible ül.
L'arbre<B>f</B> du piston porte un renflement ou moyeu<B>p à</B> l'endroit oà la palette e se relie Ï1, cet arbre; ce moyeu<B>p</B> présente une section calculée pour résister<B>à</B> l'effort de flexion provoqué par la pression des fluides et<B>à</B> la foi-ce centrifuge qui tend<B>à</B> arracher le piston-palette de son arbre.
Ce moyeu<B>p</B> est entouré d'un segment extensible pl, fixé <B>à</B> l'une de ses extrémités par des vis et libre <B>à</B> son autre extrémité, cette dernière précé dant l'extrémité fixe pendant le mouvement de rotation du piston<B>;</B> plusieurs petites ré- glettesp2# logées dans des rainures ménagées dans le moyeu 1) de l'arbre, ont pour but de seconder l'élasticité du segment annulaire pl et, en même temps, en s'appuyant sur celui- ci, de constituer des chambres formant laby rinthe,
dans lesquelles se détend le mélange gazeux sous pression pouvant s'infiltrer entre le moyeu<B>p</B> et le segment pl.
Cette infiltration, presque négligeable au. point__dq# vue du rendement, est favorable<B>à</B> l'étanchéité,- puisqu'elle équilibre la pression qui, agissant extérieurement sur le segment p <B>1,</B> comprimerait celui-ci au point oit il ne viendrait plus en contact avec l'obturateur; les flancs du segment pl frottent contre des plateaux d'étanchéité e3.
<B>.</B> L'étanchéité entre les moyeux d' du cou vercle<B>d</B> et du fond<B>d'</B> du cylindre, d'une part, et l'obturateur<B>c</B> dautre part, est assurée par une ou plusieurs longues réglettes longi tudinales d, encastrées dans des rainures des moyeux<B>d</B> 2 et soumises<B>à</B> l'action de ressorts à Jame <B>0</B> qui les appliquent contre la sur face extérieure de l'obturateur c.
Les cylindres, leurs fonds et couvercles, ainsi que les moyeux, peuvent être refroidis par une circulation<B>à</B> eau comme représenté au-,. dessins, ou par des ailettes<B>à</B> refroidis sement par l'air.
Le fonctionnement de ce moteur est le même que celui décrit en se référant aux fig. <B>1,</B> 2 et<B>3.</B>
Il<B>y</B> a lieu de remarquer que l'on peut réduire l'espace nuisible entre le piston-palette du cylindre compresseur et Pobturateur en donnant au profil du pistori-palette e la forme représentée<B>à</B> la fig. 4. Il est bien entendu que les foi-mes de réalisation décrites et représentées n'ont été données qu'à titre d'exemples et que l'appa reil suivant l'invention est susceptible de recevoir un grand nombre d'applications au tres que comme moteur, par exemple comme compresseur simple, comme pompe<B>à</B> vide, comme ventilateur, comme moteur<B>à</B> vapeur on<B>à'</B> gaz quelconque sous pression.