FR2501291A1 - - Google Patents
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Abstract
MACHINE TOURNANTE, PAR EXEMPLE MOTEUR A COMBUSTION, POMPE OU COMPRESSEUR. DANS UN CARTER CIRCULAIRE1 EST SUPPORTE EN ROTATION UN CORPS CYLINDRIQUE CREUX2 DONT LA FACE INTERIEURE ENTOURE UN ESPACE DE TRAVAIL DELIMITE PAR DES CAVITES (A, B, C) ALTERNANT AVEC DES PARTIES (A B, C) EN SAILLIE VERS LE CENTRE DE L'ESPACE, CHAQUE CAVITE ETANT DIAMETRALEMENT OPPOSEE A UNE SAILLIE RESPECTIVE. UN CORPS CYLINDRIQUE PLEIN100 EST LOGE DANS CET ESPACE ET IL EST TRAVERSE PERPENDICULAIREMENT A SON AXE PAR UN ALESAGE101 DANS LEQUEL UNE PIECE3 FORMANT PISTON PEUT SE DEPLACER EN MOUVEMENT ALTERNATIF. L'INVENTION S'APPLIQUE A DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE, POUR LESQUELS L'EXPLOSION ET LA DETENTE ONT LIEU DANS L'ESPACE INTERIEUR DU CORPS CYLINDRIQUE CREUX. DANS LE FONCTIONNEMENT EN POMPE OU COMPRESSEUR, LE FLUIDE EST ASPIRE DANS CET ESPACE, POUR ETRE COMPRIME ET REFOULE.ROTATING MACHINE, FOR EXAMPLE COMBUSTION ENGINE, PUMP OR COMPRESSOR. IN A CIRCULAR HOUSING1 IS SUPPORTED IN ROTATION A HOLLOW CYLINDRICAL BODY2 WHOSE INTERNAL FACE SURROUNDED A WORK SPACE BOUNDARED BY CAVITIES (A, B, C) ALTERNATE WITH PARTS (AB, C) PROJECTING TOWARDS THE CENTER OF THE SPACE , EACH CAVITY BEING DIAMETRALLY OPPOSED TO A RESPECTIVE PROTECTION. A FULL CYLINDRICAL BODY 100 IS HOUSED IN THIS SPACE AND IT IS CROSSED PERPENDICULARLY TO ITS AXIS BY A BORE 101 IN WHICH A PIECE3 FORMING PISTON CAN MOVE IN ALTERNATIVE MOVEMENT. THE INVENTION APPLIES TO INTERNAL COMBUSTION ENGINES, FOR WHICH THE EXPLOSION AND RELAXATION TAKES PLACE IN THE INTERIOR SPACE OF THE HOLLOW CYLINDRICAL BODY. IN PUMP OR COMPRESSOR OPERATION, THE FLUID IS SUCTED INTO THIS SPACE, TO BE COMPRESSED AND DELIVERED.
Description
La présente invention se rapporte à une machineThe present invention relates to a machine
tournante qui, avec des équipements appropriés et une adap- which, with appropriate equipment and adapta-
tation de la conception de base, peut constituer un moteur tation of the basic design, can constitute an engine
du type à combustion interne, une pompe ou un compresseur. of the internal combustion type, a pump or a compressor.
L'élément de base de la nouvelle machine com- prend une enveloppe circulaire, dans laquelle est supporté The basic element of the new machine comprises a circular envelope, in which is supported
de façon tournante un corps cylindrique creux dont la sur- in a rotating manner a hollow cylindrical body whose sur-
face intérieure de la paroi entoure un espace délimité par des cavités alternant avec des parties qui font saillie inner face of the wall surrounds a space delimited by cavities alternating with projecting parts
Mvers le centre de cet espace, chaque cavité étant diamètra- Mvers the center of this space, each cavity being diametrically
lement opposée à une partie en saillie vers l'intérieur. Un corps cylindrique plein est disposé à l'intérieur'du dit opposite to an inward projecting part. A solid cylindrical body is disposed within the said
espace, ce corps cylindrique étant traversé transversale- space, this cylindrical body being crossed transverse-
ment à son axe par un alésage dans lequel une pièce en for- on its axis by a bore in which a
me de piston peut effectuer un mouvement de va-et-vient. the piston can move back and forth.
L'espace défini à l'intérieur du corps cylindri- The defined space inside the cylindrical body
que creux est appelé, dans ce qui suit, "espace de travail", parce que, dans le fonctionnement en moteur à combustion that hollow is called, in what follows, "workspace", because in the operation of combustion engine
interne, l'explosion et la détente ont lieu dans cet espa- internal, explosion and relaxation take place in this space.
ce, et provoquent la rotation du corps cylindrique creux, this, and cause the rotation of the hollow cylindrical body,
de sorte qu'un mouvement rotatif peut être pris sur son ar- so that a rotary motion can be taken on its
bre (par l'intermédiaire duquel il est supporté en rota- (through which it is supported in rota-
tion dans l'enveloppe circulaire). De même, la machine in the circular envelope). Similarly, the machine
peut être entrainée par application d'un couple d'entral- can be driven by applying a couple of entral-
nement sur l'arbre, avec la conséquence qu'un fluide, par on the shaft, with the consequence that a fluid, for
exemple de l'air ou un autre gaz, est comprimé dans l'es- example of air or another gas, is compressed in the
pace de travail. Dans le fonctionnement en pompe, le flui- work pace. In pump operation, the fluid
de à véhiculer est aspiré dans l'espace de travail et re- to be conveyed is sucked into the workspace and re-
foulé de cet espace. Il est clair pour les hommes de l'art qu'une machine de base, telle que celle qui est décrite ci-dessus, peut remplir les trois fonctions, lorsqu'elle a stepped out of this space. It is clear to those skilled in the art that a basic machine, such as the one described above, can perform the three functions when it has
été adaptée à la fonction désirée, par des moyens connus. has been adapted to the desired function by known means.
L'élément de base, indiqué plus haut, fonctionne comme suit. Les cavités, qui sont délimitées dans le sens vertical par la surface de paroi du corps cylindrique creux et par une face d'extrémité de la pièce en piston, plus des parties du corps cylindrique plein, constituent des The basic element, indicated above, works as follows. The cavities, which are delimited in the vertical direction by the wall surface of the hollow cylindrical body and by an end face of the piston piece, plus portions of the solid cylindrical body, constitute
chambres dans lesquelles ont lieu les phases de fonctionne- rooms in which the operating phases take place
ment de la machine, par exemple une explosion suivie d'une détente, ou une apiration suivie d'une compression ou une action de pompage. Ces chambres diminuent et augmentent de volume alternativement: la pièce en piston est amenée à effectuer un mouvement axial, dans une direction ou dans 1' autre, chaque fois qu'une face d'extrêmité de la pièce en piston passe devant une saillie ou protubérance dirigée vers machine, for example an explosion followed by a relaxation, or an aspiration followed by a compression or a pumping action. These chambers decrease and increase in volume alternately: the piston piece is caused to perform an axial movement in one direction or the other, each time an end face of the piston piece passes a protrusion or protuberance directed to
l'intérieur de la surface de paroi intérieure du corps cy- inside the inner wall surface of the cymbal body
lindrique creux. Puisque, comme déjà indiqué, chaque cavité hollow lindrique. Since, as already indicated, each cavity
dans la paroi du corps creux est située en face d'une par- in the wall of the hollow body is located in front of a
tie en saillie vers le centre du corps creux, le mouvement protruding towards the center of the hollow body, the movement
alternatif de la pièce en piston devient possible. On suppo- alternative of the piston piece becomes possible. We suppose
se maintenant que, par exemple, un mélange combustible est injecté dans l'espace de travail, tel que défini plus haut, et qu'il est allumé au moyen d'une bougie du type usuel dans les moteurs à combustion interne. Une explosion se produit, le mélange est brûlé, ce qui provoque la rotation du corps For example, a fuel mixture is injected into the working space, as defined above, and is ignited by means of a spark plug of the usual type in internal combustion engines. An explosion occurs, the mixture is burned, causing the body to rotate
cylindrique creux. Comme il y a plusieurs espaces de tra- hollow cylindrical. Since there are several work spaces
vail, l'allumage et l'explosion dans un espace de travail vail, ignition and explosion in a workspace
sont suivis des mêmes phases dans un espace de travail sui- are followed by the same phases in a workspace
vant, la conséquence étant que le corps cylindrique creux the consequence being that the hollow cylindrical body
tourne uniformément dans l'enveloppe. Bien entendu, ce mou- turns uniformly in the envelope. Of course, this movement
vement de rotation peut êtrelutilisé de façon connue. rotation can be used in a known manner.
Il est clair pour les hommes de l'art que, de manière analogue, la nouvelle machine peut fonctionner en pompe ou en compresseur, une fois qu'elle a été convenablement It is clear to those skilled in the art that, similarly, the new machine can operate as a pump or compressor, once it has been suitably
adaptée pour cela.adapted for this.
La description ci-dessus est celle des éléments de base The description above is that of the basic elements
de la nouvelle machine. Dans ce qui suit, on décrit une ma- of the new machine. In what follows, a description is given of
chine ou un moteu4construit sur ce principe, mais comportant China or a moteu4built on this principle, but with
les éléments qui lui permettent de fonctionner pratiquement. the elements that allow it to work practically.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de The invention will be better understood in the light of
la description de ses formes de réalisation, non limitati- the description of its embodiments, not limited to
ves, représentées sur les dessins annexés. are shown in the accompanying drawings.
Fig. 1 est une coupe axiale d'une machine suivant l'invention. Fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne Fig. 1 is an axial section of a machine according to the invention. Fig. 2 is a horizontal section along the line
II-II de la figure 1.II-II of Figure 1.
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de Fig. 3 is a section along line III-III of
la figure 1.Figure 1.
Fig. 4 est une coupe axiale à travers la pièce en Fig. 4 is an axial section through the workpiece
forme de piston, indiquée plus haut. piston shape, indicated above.
Fig. 5, 6, 7 et 8 sont des coupes horizontales Fig. 5, 6, 7 and 8 are horizontal sections
semblables à la figure 2, à différents stades du fonctionne- similar to Figure 2, at different stages of the
ment, les coupes étant faites à différents niveaux. the cuts are made at different levels.
Fig. 9 représente une variante de réalisation de Fig. 9 represents a variant embodiment of
la machine tournante suivant l'invention. the rotating machine according to the invention.
Dans l'enveloppe ou carter 1 est supporté en rota- In the casing or housing 1 is rotatably supported
tion un arbre 2 solidaire d'un corps cylindrique 2'. En pra- a shaft 2 secured to a cylindrical body 2 '. In practice
tique, cette partie de la machine peut être composée de plu- This part of the machine can be composed of several
sieurs éléments assemblés les uns aux autres mais qui peu- some elements assembled together but which may
vqnt être considérés comme solidaires en ce qui concerne le fonctionnement. must be regarded as interdependent with regard to the operation.
Comme représenté sur la figure 2, la paroi inté- As shown in FIG. 2, the wall
rieure du corps 2' comporte trois cavités qu'on peut compa- body 2 'has three cavities which can be compared
rer, vues en coupe transversalement à l'axe 2, à un trèfle. rer, sectional views transverse to axis 2, a clover.
Comme déjà indiqué, une saillie ou protubérance est située en opposition diamètrale à chaque cavité. Les cavités, qui sont en forme de croissant, sont désignées par les lettres a,b,c tandis que les protubérances opposées respectives As already indicated, a protrusion or projection is located diametrically opposed to each cavity. The cavities, which are crescent-shaped, are designated by the letters a, b, c while the respective opposing protuberances
sont désignées par a', b', c'. Au sommet de chaque protubé- are designated by a ', b', c '. At the top of each protuber
rance sont prévues des garnitures 11 établissant l'étanchéi- are provided with gaskets 11 for sealing
té requise entre les faces en contact des protubérances a', b', c' et d'un corps (décrit plus loin), qui se déplace par required between the contacting faces of the protuberances a ', b', c 'and a body (described below), which moves by
rapport à celles-ci.compared to these.
Comme représenté sur les figures 1 et 2, dans le As shown in FIGS. 1 and 2, in the
- 2501291- 2501291
corps cylindrique 2' sont disposés, à deux niveaux et à raison d'un à chaque niveau, des corps cylindriques pleins qui sont traversés par un alésage 101 perpendiculaire à l'arbre 2. Un corps 3 est logé de façon coulissante dans l'alésage 101.Le corps 3 est traversé par une lumière 25, cylindrical body 2 'are disposed, at two levels and at a rate of one at each level, solid cylindrical bodies which are traversed by a bore 101 perpendicular to the shaft 2. A body 3 is housed slidably in the bore 101.The body 3 is traversed by a light 25,
dans laquelle passe l'arbre 2. Dans les deux faces d'extrê- in which the tree passes.
mité du corps 3 sont retenues des pièces 4 en forme de pis- mity of the body 3 are retained parts 4 in the form of pistons.
ton, à raison d'une dans chaque face. tone, one in each face.
Chacune de ces pièces 4 comporte, à partir d'une de ses faces circulaires d'extrêmité, un court arbre 4' sur lequel est clavetée une roue dentée 5. Ces roues engrènent Each of these parts 4 comprises, from one of its circular end faces, a short shaft 4 'on which is keyed a gear wheel 5. These wheels meshing
avec une denture intérieure 102 solidaire du corps 2' (fi- with an internal toothing 102 secured to the body 2 '(fi
gure 3). Conformément au contour de la paroi intérieure du corps 2, la denture 102 a une configuration en forme de Figure 3). In accordance with the contour of the inner wall of the body 2, the toothing 102 has a configuration in the form of
trèfle.Clover.
On voit, sur les figures 1 et 2, que les deux corps 3, placés l'un audessous de l'autre, sont également FIGS. 1 and 2 show that the two bodies 3, placed one below the other, are also
décalés l'un par rapport à l'autre dans leur direction lon- shifted relative to each other in their long-term direction
gitudinale. Comme indiqué plus haut, l'espace intérieur défini par le corps 2' est l'espace de travail et, dans le cas d'une adaptation en moteur à combustion interne, la compression, gitudinale. As indicated above, the interior space defined by the body 2 'is the working space and, in the case of an adaptation by internal combustion engine, the compression,
l'explosion et la détente du mélange combustible s'effec- the explosion and expansion of the fuel mixture
tuent dans les cavités a, b, c en forme de croissant. En kill in cavities a, b, c in the shape of a crescent. In
conséquence, des orifices d'entrée 9 sont prévus dans cha- Accordingly, inlet ports 9 are provided in each
que cavité et des orifices 11 permettent la sortie de cha- that cavity and orifices 11 allow the exit of each
que cavité. D'autres passages 12 font communiquer l'espace than cavity. Other passages 12 communicate the space
de travail du premier niveau avec celui du deuxième niveau. from the first level to the second level.
Ces passages 12 sont commandés par des obturateurs ou soupa- These passages 12 are controlled by shutters or valves.
pes 13. Une bougie d'allumage ou un injecteur de combusti- 13. A spark plug or fuel injector
ble peuvent être placés en 14.ble can be placed at 14.
La figure 4 illustre une forme préférée de cons- Figure 4 illustrates a preferred form of
truction du corps 4. Il est composé de deux parties embot- truction of the body 4. It is composed of two parts
tées 15 et 18, en forme de bol, comportant chacune, sur le 15 and 18, in the form of a bowl, each having on the
fond intérieur du bol, un bossage 15', 18' respectivement. inner bottom of the bowl, a boss 15 ', 18' respectively.
Les deux bossages sont alignés l'un avec l'autre. Autour Both bosses are aligned with each other. Around
des bossages alignés 15', 18' est disposé un ressort héli- aligned bosses 15 ', 18' is arranged a helical spring
coldal 16 qui tend à rapprocher les deux parties et les coldal 16 which tends to bring the two parties and the
maintient ainsi solidement assemblées. Une garniture annu- thus keeps tightly assembled. An annular pad
laire 17 assure l'étanchéité entre les parties 15, 18. La machine suivant l'invention fonctionne comme 17 provides sealing between the parts 15, 18. The machine according to the invention functions as
décrit ci-après, avec référence aux figures 5 à 8. On sup- described below, with reference to FIGS. 5 to 8.
pose qu'on fait démarrer la machine au moyen d'un disposi- the machine is started by means of a device
tif de lancement usuel, c'est-à-dire qu'on fait tourner le tif of usual launch, that is to say that we turn the
cylindre 2', par exemple dans le sens inverse des aiguil- cylinder 2 ', for example in the opposite direction to the
les d'une montre, et en même temps on injecte un mélange d'air et de combustible, par exemple dans la chambre b en forme de croissant, par l'orifice d'entrée 9. Le mélange combustible est d'abord comprimé en b et explose au moment voulu. La compression résulte du mouvement du corps 2' en sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui provoque la diminution de volume de la chambre t. Ce mouvement est the clockwise, and at the same time is injected a mixture of air and fuel, for example in the chamber c-shaped crescent, through the inlet port 9. The fuel mixture is first compressed in b and explodes at the desired moment. The compression results from the movement of the body 2 'counterclockwise, which causes the volume decrease of the chamber t. This movement is
possible du fait que le corps 3 peut s'effacer et se dépla- possible because the body 3 can fade and move
cer vers la droite sur la figure 5. Lorsque le bossage c' est atteint par la pièce en piston située à gauche, le corps To the right in Figure 5. When the boss is reached by the piston piece on the left, the body
3 est repoussé vers la droite. Si on injecte alors au mo- 3 is pushed to the right. If we then inject
ment voulu le combustible dans la chambre a, il se produit une compression, suivie d'explosion et de détente, ce qui fuel in the chamber a, compression occurs, followed by explosion and expansion, which
tend à faire tourner le corps cylindrique 2 et à le mainte- tends to rotate the cylindrical body 2 and to maintain
nir en rotation. Le processus est répété dans la chambre c, rotate. The process is repeated in room c,
et ainsi de suite.And so on.
Toutefois, comme déjà indiqué, des corps 3 peuvent être superposés l'un à l'autre, comme représenté en fait sur la figure 1. Par conséquent, de préférence, les stades de compression, explosion et détente peuvent se produire However, as already indicated, bodies 3 can be superimposed on each other, as represented in fact in FIG. 1. Therefore, preferably, the stages of compression, explosion and relaxation can occur.
dans les différentes chambres des groupes superposés. Ain- in the different rooms of the groups superimposed. AIN-
si, le combustible peut être injecté dans l'une des cham- if, the fuel can be injected into one of the chambers
bres, par exemple du côté droit, du groupe inférieur de la figure 1, être partiellement comprimé dans cette chambre for example on the right side of the lower group of Figure 1, be partially compressed in this chamber
et transféré par le conduit 12 (voir la figure 1 et les fi- and transferred through line 12 (see FIG. 1 and FIGS.
gures 5 à 8) dans une chambre supérieure o la compression est achevée et o se produit l'explosion. La soupape 13 empêche le gaz de combustion de revenir dans une chambre inférieure. Les orifices de sortie par lesquels s'échappent les gaz usés sont visibles sur les figures 1 à 8. 5 to 8) in an upper chamber where compression is complete and the explosion occurs. The valve 13 prevents the combustion gas from returning to a lower chamber. The outlets through which exhaust gases escape are visible in FIGS. 1 to 8.
On se reporte maintenant à la figure9 qui repré- Referring now to Figure 9 which represents
sente une variante de réalisation de l'invention. Ce dispo- an alternative embodiment of the invention. This provision
sitif comprend également le carter 1, l'arbre 2, le corps 2' et le corps 100. On suppose que, dans la construction de la figure 9, le corps 100 tourne tandis que le corps 2 also includes housing 1, shaft 2, body 2 'and body 100. It is assumed that in the construction of FIG. 9, body 100 rotates while body 2
est fixe.is fixed.
Dans les trois protubérances a', b', c' sont pré- In the three protuberances a ', b', it is
vues des chambres cylindriques 110, 111, 112 respectivement. views of the cylindrical chambers 110, 111, 112 respectively.
La chambre 110 est reliée avec l'espace de la cavité b par un passage 114, la chambre 111 à la cavité c par un passage The chamber 110 is connected with the space of the cavity b by a passage 114, the chamber 111 to the cavity c by a passage
114 et la chambre 112 à la cavité a par un passage 114. D'au- 114 and the chamber 112 to the cavity has by a passage 114. Of
tre part, un passage 116 relie la cavité a à la chambre 110, on the other hand, a passage 116 connects the cavity a to the chamber 110,
un passage 117 relie la chambre 111 à la cavité b et un pas- a passage 117 connects the chamber 111 to the cavity b and a step
sage 118 va de la cavité c à la chambre 112. wise 118 goes from the cavity c to the chamber 112.
Ce dispositif fonctionne suivant le même principe This device works according to the same principle
que les formes de réalisation précédentes, avec la modifica- than the preceding embodiments, with the modification
tion ci-après.below.
On suppose, comme précédemment, que la pièce 100 It is assumed, as before, that piece 100
tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la compres- turn clockwise, the compres-
sion s'effectue donc dans la partie de la cavité b qui se trouve à la partie supérieure sur la figure 9 et elle se sion is thus carried out in the part of the cavity b which is at the top part in FIG. 9 and it is
transmet par le passage 117 dans la chambre 111. Si on injec- transmits through the passage 117 in the room 111. If we inject
te alors du combustible dans cette chambre, l'explosion a lieu dès que la pression est assez élevée, c'est-à-dire que then fuel in this chamber, the explosion takes place as soon as the pressure is high enough, that is to say that
le moteur fonctionne sur le principe du moteur Diesel. Tou- the engine operates on the principle of the diesel engine. always
tefois, une bougie d'allumage peut être placée dans la paroi sometimes, a spark plug can be placed in the wall
du corps 2 et le moteur peut fonctionner en moteur Otto. A- of the body 2 and the engine can operate in Otto engine. AT-
près l'explosion, les gaz qui se détendent pénètrent par le passage 114 dans la cavité c o l'opération se renouvelle et near the explosion, the gases that relax penetrate through the passage 114 into the cavity where the operation is renewed and
se répète encore dans la cavité a et la chambre 110. is repeated again in cavity a and chamber 110.
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Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre It is understood that modifications of detail may be made in the form and construction of the device according to the invention without departing from the scope
de celle-ci.of it.
Claims (4)
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Legal Events
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