FR2530321A1

FR2530321A1 - Friction heat generation machine

Info

Publication number: FR2530321A1
Application number: FR8311778A
Authority: FR
Original assignee: KOLB ROBERT SEN
Current assignee: KOLB ROBERT SEN
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1984-01-20
Also published as: JPS5971952A; FR2530321B3; DE3226405A1

Abstract

The machine generates friction heat, having two bodies whose faces work against each other under adjustable pressure. The heat generated is absorbed by a medium flowing into or onto one of the bodies and conducted away. One of the bodies is of material having a high degree of heat conductivity and a very smooth and continuous working face, whereas the other is of material with low heat conductivity and has a lining fitting against this face, of a structure such as to prevent adhesion between the two (1,2). The lining is less hard than the face against which it works, and has a low degree of elasticity.

Description

La présente invention se rapporte à une machine
pour engendrer de la chaleur par frottement, par laquelle des
surfaces, déplacées l'une vers l'autre, de deux organes de fric
tion glissent l'une sur l'autre sous une contrainte réglable
de pression, et dans laquelle la chaleur ainsi produite est captée et est évacuée par un fluide circulant autour desdits
organes de friction.The present invention relates to a machine
to generate heat by friction, by which
surfaces, moved towards each other, of two money organs
tion slide over each other under an adjustable stress
pressure, and in which the heat thus produced is captured and is evacuated by a fluid circulating around said
friction members.

On sait que la température d'un corps est proportionnelle à l'énergie cinétique et potentielle accumulée dans les molécules, si bien que cette température sert de mesure directe dé l'énergie interne d'un système moléculaire. I1 est connu que cette température interne de la matière peut être accrue par frottement, une partie de l'énergie mécanique utilisée servant à surmonter la résistance de frottement sur les les surfaces de coulissement, de sorte que l'énergie appliquée est en générale notablement plus grande que l'énergie calorifique pouvant être prélevée dans les zones de frottement Cette différence est approximatifement proportionnelle à l'effet d'usure-ou au travail d'enlèvement de matière. We know that the temperature of a body is proportional to the kinetic and potential energy accumulated in molecules, so that this temperature serves as a direct measure of the internal energy of a molecular system. It is known that this internal temperature of the material can be increased by friction, a part of the mechanical energy used serving to overcome the friction resistance on the sliding surfaces, so that the energy applied is generally significantly more greater than the heat energy that can be taken from the friction zones This difference is approximately proportional to the effect of wear or to the work of removing material.

Dans le cadre des efforts actuellement menés pour realiser des dispositifs de conversion d'énergie de façon que leur fonctionnement et leur utilisation soient les plus rationnels possible, différentes solutions de machines du type précité ont été proposées, dans lesquelles on vise à diminuer la perte d'énergie ou l'usure des surfaces de glissement, ainsi qu'une diffusion incontrôlée de la chaleur, de telle façon que soit creé un système de production de chaleur dont le degré d'efficacité permet d'envisager raisonnablement une utilisation pratique. As part of the efforts currently being made to make energy conversion devices so that their operation and use are as rational as possible, various solutions of machines of the aforementioned type have been proposed, in which the aim is to reduce the loss of energy or wear of the sliding surfaces, as well as an uncontrolled diffusion of heat, in such a way that a system of heat production is created, the degree of efficiency of which allows reasonable consideration of practical use.

Etant donné que le processus de frottement extérieur entre les corps solides provoque une usure de la matière, on a préféré jusqu a présent- utiliser en guise d'agents caloporteurs, pour la conversion d'énergie, des liquides dont la chaleur interne doit être augmentée par de forts mouvements tourbillonnaires imprimés au liquide. Certes, cela a permis d'éliminer dans une large mesure les désavantageuses pertes par usure ; cependant, étant donné que la substance molécullaire spécifique d'un liquide est plusieurs fois inférieure à celle d'un corps solide l'augmentation recherchée de l'éner qe calorifique interne de liquides ne peut être obtenue qu'avec de très faibles taux d'accroissement.Par conséquent les particules de liquide doivent être déplacées avec une très grande vitesse dans un grand volume (par exemple de l'huile) si l'on veut obtenir, dans une durée utile et par frottement interne, une quantité de chaleur supplémentaire pouvant être utilisée techniquement. Since the process of external friction between solid bodies causes wear of the material, it has hitherto been preferred to use as heat transfer agents, for energy conversion, liquids whose internal heat must be increased by strong swirling movements printed in liquid. Admittedly, this has largely eliminated the disadvantageous wear losses; however, since the specific molecular substance of a liquid is several times lower than that of a solid body, the desired increase in the internal calorific energy of liquids can only be obtained with very low levels of Consequently, the particles of liquid must be moved with great speed in a large volume (for example oil) if we want to obtain, in a useful life and by internal friction, an additional quantity of heat which can be used technically.

La présente invention a par conséquent pour objet de proposer une machine de conversion d'énergie du type précité qui garantisse un dégré optimal de conversion efficace moyennant un encombrement et une compexité technique les plus faibles possibles. The object of the present invention is therefore to propose an energy conversion machine of the aforementioned type which guarantees an optimal degree of efficient conversion with the smallest possible size and technical compexity.

Dans ce but, la condition la plus favorable consiste à utiliser un corps solide avec un film d'huile en guise d'agent caloporteur, de sorte que l'invention concerne en particulier la solution apportée au problème de l'usure et d'un comportement thermique favorable de l'agent caloporteur. For this purpose, the most favorable condition consists in using a solid body with a film of oil as heat transfer agent, so that the invention relates in particular to the solution brought to the problem of wear and a favorable thermal behavior of the heat transfer agent.

Conformément à l'invention, les objectifs qui en résultent soni:atteints de manière utilisable par un agencement dans lequel on utilise les matieres appropriées pour la génëra- tion de chaleur de frottement. In accordance with the invention, the objectives which result therefrom are achieved in a usable manner by an arrangement in which the appropriate materials are used for the generation of friction heat.

me l'ant mis e évidence des expériences précises long terme, l'usure se produisant sur les surfaces de glissement est nulle dans la plage de grandes vitesses relatives des organes de friction et de pressions de frottement plus grandes, e qui permet d'oteind-e un avantage décisif de l'invention
Cet effet déterminant est justifié par le fait que la surface de glissement dure et microscopiquement lisse permet d'éliminer complètement un effet d'enlèvement de matière entre les surfaces de glissement.Gracie à des mesures identiques, on a pu obtenir l'effet tout aussi important que l'énergie de mouvement appliquée peut atteindre dans les deux couches limites une très grande partie des molécules par unité de surface et peut ainsi augmenter et emmagasiner de manière intensive et dans une courte durée la température interne de ces couches de glissement, sans aucune usure par frottement. I have shown it from precise long-term experiences, the wear occurring on the sliding surfaces is zero in the range of high relative speeds of the friction members and of higher friction pressures, and which allows oteind -e a decisive advantage of the invention
This decisive effect is justified by the fact that the hard and microscopically smooth sliding surface makes it possible to completely eliminate a material removal effect between the sliding surfaces. Thanks to identical measurements, the effect could also be obtained important that the energy of movement applied can reach in the two boundary layers a very large part of the molecules per unit of surface and can thus increase and store intensively and in a short time the internal temperature of these sliding layers, without any wear by friction.

La quantité de chaleur qui croit dans ce cas très rapidement peut être évacuée de manière rapide et régulée par le prélèvement de chaleur du circuit de refroidissement parce que, conformément à l'invention, l'épaisseur de la cloison séparatrice entre le fluide de refroidissement et la surface dure de glissement est dimensionnée seulement en fonction de sa contrainte mécanique, et parce que cette cloison sépara- trice consiste en une matière à haute conductivité thermique; de préférence un métal ou de la vitrocéramique.Grâce à cet effet rapide de refroidissement,les températures engendrées sur la surface tendre complémentaire de glissement peuvent être maintenues suffisamment basses pour que la matière tendre de cette couche de glissement ne subisse aucune détérioration même sous de fortes contraintes, et pour que les pertes cålo- rifiques par diffusion soient maintenues à un niveau mihimal. The amount of heat which increases in this case very quickly can be removed quickly and regulated by the removal of heat from the cooling circuit because, according to the invention, the thickness of the separating partition between the cooling fluid and the hard sliding surface is dimensioned only as a function of its mechanical stress, and because this separating partition consists of a material with high thermal conductivity; preferably a metal or glass ceramic. Thanks to this rapid cooling effect, the temperatures generated on the complementary soft sliding surface can be kept low enough so that the soft material of this sliding layer does not suffer any deterioration even under strong constraints, and so that the coloration losses by diffusion are maintained at a mihimal level.

L'effet recherché est encore favorisé par l'élasticité de cette couche de glissement, car cette élasticité garantit un contact à plat parfait entre cette couche et la surface dure cnmplémentaire. Cela permet indéniablement d'obtenir un degré de conversion d'énergie qui est considérablement plus grand que dans les machines connues.The desired effect is further favored by the elasticity of this sliding layer, because this elasticity guarantees perfect flat contact between this layer and the additional hard surface. This undeniably makes it possible to obtain a degree of energy conversion which is considerably greater than in known machines.

D'autres avantages de l'invention sont conférés, par rapport aux machines connues, par la très petite complexité technique et par le très faible encombrementen regard dela quantité de chaleur cédée.: Dans ces conditions, la machine selon l'invention peut être utilisée, avec un haut degré de rendement économique, dans un grand champ d'application dans le domaine de la conversion d'énergie.Cela concerne en particulier la conversion de petites énergies mécaniques, non utilisables directement, en une plus grande énergie calorifique stockable et utilisable sous de nombreux aspects, ou bien la possibilité d'alimenter en chaleur des installations de chauffage en utilisant des moteurs thermiques en guise d'entraìnement, auquel cas la chaleur de l'eau de refroidissement du moteur peut être intégralement utilisée dans la machine de frottement et un plus fort degré-d'exploitation de ce moteur peut ainsi être obtenu. Other advantages of the invention are conferred, compared to known machines, by the very small technical complexity and by the very small footprint with regard to the quantity of heat given up: Under these conditions, the machine according to the invention can be used , with a high degree of economic efficiency, in a large field of application in the field of energy conversion. This relates in particular to the conversion of small mechanical energies, not usable directly, into greater heat energy which can be stored and used in many aspects, or the possibility of supplying heat to heating installations by using internal combustion engines as a drive, in which case the heat of the engine cooling water can be fully used in the friction machine and a higher degree of exploitation of this engine can thus be obtained.

D'autres possibilités favorables d'utilisation de la machine selon l'invention concernent, en autres, des -bancs d essais de freinage de moteurs. Dans le cas d'intallations de chauffage de locaux ou de régulation de la climatisation, le courant d'air devant être tempéré peut être directement dirigé à travers la zone d'évacuation de chaleur de la machine de frottement et être chauffé économiquement jusqu'à une température pouvant être prédéterminée. Dans ce contexte, il convient encore de mentionner le fonctionnement de la machine exempt de bruits. Other favorable possibilities for using the machine according to the invention relate, inter alia, to engine braking test benches. In the case of space heating or air conditioning control installations, the air flow to be tempered can be directed directly through the heat removal zone of the friction machine and be economically heated up to a temperature which can be predetermined. In this context, mention should also be made of the noise-free operation of the machine.

La conception mécanique et le fonctionnement simple et contrôlable de la machine de l'invention permettent aussi l'agencement de plusieurs paires accouplées par frottement et équipées d'un entrainement commun et d'un seul et unique circuit cohérent de fluide d'évacuation de la chaleur, ce qui permet une adaptation sans problème à l'espace disponible. The mechanical design and the simple and controllable operation of the machine of the invention also allow the arrangement of several pairs coupled by friction and equipped with a common drive and with a single coherent circuit of fluid for discharging the heat, which allows an adaptation without problem to the available space.

11 est évident qu'une lubrification des surfaces de glissement ne constiuerait pas un inconvénient pour le fonctionnement du système. Cependant, les expériences de longue durée ont révélé-qu'une lubrification visant h empêcher une usure est en soi suffisante, une très mince couche d'huile de faible viscosité entre les surfaces de glissement permettant d'évacuer ou d'enrober les corps étrangers les plus petits. It is obvious that lubrication of the sliding surfaces would not constitute a disadvantage for the operation of the system. However, long-term experiments have revealed that lubrication to prevent wear is sufficient in itself, a very thin layer of low viscosity oil between the sliding surfaces allowing to evacuate or coat foreign bodies the smallest.

A cet égard, il est avantageux que les fibres d'un revêtement de feutre organique utilisé en guise de surface de glissement renferment des traces de graisse accumulée par capillarité, graisse grâce à laquelle un fonctionnement entièrement à sec d-es surfaces de glissement peut être évité. La très mince couche de graisse qui apparat alors ne peut qu'améliorer l'adhérence moléculaire mutuelle des surfaces limites, par exemple en présence de grandes vitesses relatives-et de grandes forces de pression. In this regard, it is advantageous that the fibers of an organic felt coating used as a sliding surface contain traces of grease accumulated by capillarity, grease by which fully dry operation of the sliding surfaces can be avoid. The very thin layer of fat which then appears can only improve the mutual molecular adhesion of the boundary surfaces, for example in the presence of high relative velocities and great pressure forces.

L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel:
La figure 1 est une coupe longitudinale représentant une réalisation de la machine de frottement comportant des surfaces de glissement planes et rotatives
La figure 2 est une demi-coupe fragmentaire de la couche tendre de glissement selon la figue 1
La figure 2 a est une demi-coupe fragmentaire d'une variante de réalisation de la couche tendre de glissement selon la figure 1
La figure 3 est une coupe radiale d'une forme de réalisation comportant des surfaces de glissement rotatives en forme d'arc- de cercle i
La figure 4 représente en coupe fragmentaire une réalisation comportant des surfaces de glissement en forme d'arc de cercle et à mouvement linéaire
La figure 5 est une vue avec coupe longitudinale partielle d'un exemple d'application de la forme de réalisation selon la figure 4 ; et
La figure 6 est une coupe longitudinale schématique d'un agencement comportant des surfaces de glissement planes effectuant un mouvement linéaire.The invention will now be described in more detail with reference to the attached drawing by way of non-limiting examples and in which:
Figure 1 is a longitudinal section showing an embodiment of the friction machine comprising planar and rotary sliding surfaces
FIG. 2 is a fragmentary half-section of the soft sliding layer according to FIG. 1
Figure 2a is a fragmentary half-section of an alternative embodiment of the soft sliding layer according to Figure 1
FIG. 3 is a radial section of an embodiment comprising rotary sliding surfaces in the form of an arc of a circle i
FIG. 4 represents in fragmentary section an embodiment comprising sliding surfaces in the shape of an arc of a circle and with linear movement
Figure 5 is a view with partial longitudinal section of an example of application of the embodiment according to Figure 4; and
Figure 6 is a schematic longitudinal section of an arrangement comprising planar sliding surfaces performing a linear movement.

Dans la machine de production de chaleur par friction représentée sur les figures 1, 2 et 2e, des surfaces glissant l'une sur l'autre portent les références 1 et 2 et leurs supports de couches de glissement (qualifiés ci apres de "supports de couches") sont reférencés par 3 et 4.Dans l'exemple de réalisation considéré, l'effet de friction recherché est obtenu par une rotation d'un disque de retenue 4a du support de couche 4 relié à un arbre d'entrainement 5, cependant que le support de couches 3 avec sa surface glissante 1 est verrouillé en rotation sur un bâti G de la machine
Le support 3 de couche de glissement est réalisé sous la forme d'un disque circulaire fabriqué en une matière à conductivité thermique optimale qui se prête à la fabrication d'une surface de glissement microscopiquement lisse à haut degré de dureté.Pour obtenir un passage de chaleur le plus rapide possible, l'épaisseur du support de couche 3 (disque) est limitée à une valeur en présence de laquelle les efforts de traction et les contraintes thermiques qui se manifestent peuvent encore être surmontés
Par exemple, il est satisfait à ces conditions par un métal ou un alliage métallique Je qualité correspondante. Un disque en vitrocéramîque permettra également d'obtenir à coup sûr une surface de glissenent lisse et parfaitement fermée, présentant un fort indice de perméabilité thermique et une résistance surfisante. In the friction heat production machine represented in FIGS. 1, 2 and 2e, surfaces sliding one over the other bear the references 1 and 2 and their supports of sliding layers (hereinafter referred to as "supports of layers ") are referenced by 3 and 4. In the embodiment considered, the desired friction effect is obtained by rotation of a retaining disc 4a of the layer support 4 connected to a drive shaft 5, however that the diaper support 3 with its sliding surface 1 is locked in rotation on a frame G of the machine
The sliding layer support 3 is produced in the form of a circular disc made of a material with optimal thermal conductivity which lends itself to the production of a microscopically smooth sliding surface with a high degree of hardness. as fast as possible, the thickness of the layer 3 support (disc) is limited to a value in the presence of which the tensile forces and the thermal stresses which manifest themselves can still be overcome
For example, these conditions are satisfied by a metal or a metal alloy of corresponding quality. A glass-ceramic disc will also provide a smooth and perfectly closed sliding surface, with a high thermal permeability index and a surface resistance.

La surface de glissement opposée 2 possède une structure plus tendre que la surface de glissement 1. Son support de couche 4 consiste en un feutre dense à fibres fines fabriqué en des fibres organiques ou en des fibres synthétiques produisant le même effet. Cette substance possède une élasticité moindre et une conductivité thermiuue très faible, si bien qu': elle ne peut prélever qu'une quantité minimale de chaleur de la surface de glissement 1.Son élasticité assure en permanence un contact à plat, favorisant l'effet thermique entre sa face de délimitation et le film d'huile
Le support de couche 3 est fixé à un disque 7 forman2 cuvette et en une matière thermiquement isolante et il re eou- e une chambre de refroidissement 8, qui, grâce à des rac cords 9e et 9b, est parcourue par un agent fluide ou gazeux approprié pour l'évacuation de la chaleur.The opposite sliding surface 2 has a softer structure than the sliding surface 1. Its layer support 4 consists of a dense felt with fine fibers made of organic fibers or of synthetic fibers producing the same effect. This substance has a lower elasticity and a very low thermal conductivity, so that: it can only take a minimum amount of heat from the sliding surface 1. Its elasticity ensures constant flat contact, promoting the effect thermal between its boundary face and the oil film
The layer support 3 is fixed to a disc 7 forman2 cup and made of a thermally insulating material and it receives a cooling chamber 8, which, thanks to fittings 9e and 9b, is traversed by a fluid or gaseous agent suitable for heat dissipation.

Dans l'exemple illustré sur la figure 1, la pression de contact pour les surfaces de glissement 1 et 2 est exercée,
le de que 7 empêché de tourner par un organe de guidage axial 60 ou sur support de couche 3, par un ressort de pt.ssIon 6b aaiss ant ans le sens axial et dont la force de pression peut être ajustée au moyen d'une vis de réglage 6 c.In the example illustrated in FIG. 1, the contact pressure for the sliding surfaces 1 and 2 is exerted,
the of which 7 prevented from rotating by an axial guiding member 60 or on layer 3 support, by a spring of pt.ssIon 6b aaiss ant years the axial direction and whose pressure force can be adjusted by means of a screw adjustment 6 c.

Cet effet pourrait aussi être obtenu de manière connue en soi par d'autres fluées sous pression (par exemple hydraulique ou pneumatique.) voire électriquement, la force de pression pouvant être ajustée par d c moyens connus selon un paramètre de fonc tionneme-it, par exemple la température engendrée ou la. vitesse angulaire..This effect could also be obtained in a manner known per se by other pressurized fluids (for example hydraulic or pneumatic.) Or even electrically, the pressure force being able to be adjusted by known means according to a function parameter, by example the generated temperature or the. angular velocity..

Etant donné que seules les zones à grande. vitesse périphérique (en présence des vitesses angulaires d'entrainement clsssiques dans la pratique) produisent les effets thermiques par friction avec des quantités de chaleur utiles, les formes de réalisation des surfaces de glissement 2 des supports de couches 4 illustrées sur les figures 2 et 2a offrent des possibilités d'adaptation favorables. Dans ce cas, une surface F du support de couche peut être réduite, dans la plage des grandes vitesses périphériques, selon la configuration représentée sur la figure 2a. Dans le meme esprit, la largeur du support de couche 4 selon la figure 2 pourrait aussi être adaptée a la vitesse de rotation. Since only large areas. peripheral speed (in the presence of angular speeds of conventional drive in practice) produce the thermal effects by friction with useful amounts of heat, the embodiments of the sliding surfaces 2 of the layer supports 4 illustrated in FIGS. 2 and 2a offer favorable adaptation possibilities. In this case, a surface F of the layer support can be reduced, in the range of high peripheral speeds, according to the configuration shown in FIG. 2a. In the same spirit, the width of the layer support 4 according to FIG. 2 could also be adapted to the speed of rotation.

Dans l'exemple considéré, l'entraînement du système de. friction a été limité pour des raisons pratiques au support 4 de couche de glissement. En principe cependant, l'effet recherché peut aussi être obtenu lorsque les supports de couches 3 et 4 tournent dans le même sens à des vitesses différentes, ou dans des sens opposés. En outre, il est également prévu selon l'invention d'utiliser, en guise de mouvement relatif des surfaces de glissement, un mouvement composite constitué par exemple d'un mouvement circulaire et concomitamment d'un mouvement linéaire, De tels mouvet7ents permettent aux surfaces d'exercer leur effet d'une maniére plus satisfaisante que le mouvement simple se produisant toujours dans la même direction.Etant donné que l'effet superficiel mentionné est adapté à la structure moléculaire amorphe irrégulière, il est à même de favoriser l'effet thermique recherché du dispositif. In the example considered, the training of the system. friction has been limited for practical reasons to the support 4 of the sliding layer. In principle, however, the desired effect can also be obtained when the layer supports 3 and 4 rotate in the same direction at different speeds, or in opposite directions. In addition, it is also provided according to the invention to use, as a relative movement of the sliding surfaces, a composite movement consisting for example of a circular movement and concomitantly of a linear movement, Such movements allow the surfaces to exert their effect in a more satisfactory way than the simple movement always occurring in the same direction. Since the surface effect mentioned is adapted to the irregular amorphous molecular structure, it is able to favor the thermal effect wanted from the device.

Alors que, dans l'exemple de réalisation -selon les figures 1, 2 et 2a, les surfaces de glissement en 1 et 2 sont réalisées sous la forme de surfaces planes, parallèles et com primées axialement dont le plan de rotation est perpendiculaire à l'axe d'entrainement, les solutions proposées par les figures 3, 4 et 5 concernent des formes de réalisation dans lesquelles les surfaces de glissement sont en forme d'arc de cercle, sont agencées concentriquement l'une à l'autre et sont sollicitées par des forces de pression agissant -radialement. Whereas, in the exemplary embodiment - according to FIGS. 1, 2 and 2a, the sliding surfaces at 1 and 2 are produced in the form of plane, parallel and axially compressed surfaces whose plane of rotation is perpendicular to the drive axis, the solutions proposed by FIGS. 3, 4 and 5 relate to embodiments in which the sliding surfaces are in the form of an arc of a circle, are arranged concentrically with one another and are stressed by pressure forces acting -radially.

Tout comme l'agencement de la figure 1, la réalisation selon la figure 3 possède une enveloppe annulaire 12 thermiquement isolante et sur laquelle un support annulaire dur 13 de couche glissante 10 est montée de faeon à délimiter un espace annulaire fermé 14 permettant le passage de l'agent de refroidissement dissipant la chaleur. Par l'intermédiaire de raccords 15 et 16, respectivement, il est possible d'introduire le fluide de refroidissement ou d'évacuer le fluide chauffé. U-n support 17 de couches 11 est subdivisé en quatre senwnts qui sont assujettis à des étriers de retenue 18 et qui sont reliés par conformation à un moyeu central d'entraînement 20 par l'intermédiaire de tiges radiales d'entratnement 19.Chacune de ces tiges d'entrainement est munie d'une masselotte de réglage 21 ayant une masse bien déterminée, montée à mouvement libre et remplaçable
Dans ces conditions, il est possible avec des moyens simples de faire coincider, par la force centrifuge des masselottes, la force de pression avec l'effet thermique respectif recherché, cette force demeurant stable 'à la vitesse périphérique programmée. I1 en résulte en outre l'avantage qu'aucune force de pression ne se manifeste encore dans la plage de vitesses de démarrage, ce qui permet de maintenir faible la puissance d'entraînement dans cette plage n'exerçant aucun effet thermique.Like the arrangement in FIG. 1, the embodiment according to FIG. 3 has an annular envelope 12 which is thermally insulating and on which a hard annular support 13 of sliding layer 10 is mounted so as to delimit a closed annular space 14 allowing the passage of the heat dissipating coolant. Via connections 15 and 16, respectively, it is possible to introduce the cooling fluid or to evacuate the heated fluid. A support 17 of layers 11 is subdivided into four senwnts which are subject to retaining stirrups 18 and which are connected by conformation to a central drive hub 20 by means of radial drive rods 19. Each of these rods drive is provided with an adjustment weight 21 having a well-defined mass, mounted with free movement and replaceable
Under these conditions, it is possible with simple means to make the pressure force coincide, by the centrifugal force of the weights, with the respective thermal effect sought, this force remaining stable at the programmed peripheral speed. I1 further results in the advantage that no pressing force is still manifested in the starting speed range, which makes it possible to keep the driving power low in this range without exerting any thermal effect.

Les formes de réalisation représentées sur les figures 4, 5 et G concernent des systèmes de friction dans lesquels on utilise des mouvements linéaires relatifs des surfaces de glissement. A cet effet, conformément aux figures 4 et 5, le support 23 d'une couche dure de glissement 24 est réalisé sous la forme d'un cylindre dans lequel un support de couche tendre 25 est guidé -à mouvement ^ axial. Là encore, il est prévu une subdivision du support de couche tendre 25 et de ses supports 26 en plusieurs secteurs (par exemple quatre) qui sont appliqués contre un anneau cylindrique monobloc 23,24 formant ecnjontement à une enveloppe externe 27 une chambre de refroidissement 28. L'admission et l'évacuation du fluide de refroidissement devant être chauffé sont assurées par des raccords 29 et 30. The embodiments shown in Figures 4, 5 and G relate to friction systems in which relative linear movements of the sliding surfaces are used. To this end, in accordance with FIGS. 4 and 5, the support 23 of a hard sliding layer 24 is produced in the form of a cylinder in which a support of soft layer 25 is guided - with axial movement. Here again, provision is made for a subdivision of the soft layer support 25 and of its supports 26 into several sectors (for example four) which are applied against a one-piece cylindrical ring 23, 24 forming an overlap with an external envelope 27 a cooling chamber 28 The inlet and outlet of the coolant to be heated are provided by fittings 29 and 30.

Chaque secteur et son support de couche tendre 25 sont assemblés par conformation, à un moyeu 31 auquel un entrainement imprime un mouvement alternatif, par l'intermédiaire d'une tige radiale d'entraînement 32 qui est montée mobile radialement dans une douille 33 fixée au moyeu 31. Entre la douille 33 et le support 26,, est intercalé un ressort de pression 34 dont le bandage fournit la force de pression du support de couche 25. Cette force peut être modulable de manière connue (voir la figure 1), ou bien elle peut être réglée en fonction d'un paramètre de fonctionnement, en utilisant des forces hydrauliques, pneumatiques ou électriques asservies. Each sector and its soft layer support 25 are assembled by conformation, to a hub 31 to which a drive imparts a reciprocating movement, by means of a radial drive rod 32 which is mounted to move radially in a socket 33 fixed to the hub 31. Between the sleeve 33 and the support 26 ,, is interposed a pressure spring 34, the bandage of which provides the pressure force of the layer support 25. This force can be modulated in a known manner (see FIG. 1), or although it can be adjusted according to an operating parameter, by using hydraulic, pneumatic or electric slave forces.

La figure 5 montre schématiquement une combinaison dans laquelle un moteur M à pistons libres est relié, par une tige K de son piston, à un support 25 de couche de glissement du piston de friction illustré en coupe sur la figure 4, de telle sorte que ce support de couche 25 oscille èn synchronisme avec le piston du moteur et convertisse avec un haut degré d'efficacité, sur la couche dure et cylindrique de glissement 24, la puissance du moteur en une chaleur dont le vecteur peut être évacue hors de la chambre 28 de refroidissement et de chauffage, par l'intermédiaire du raccord 30. La figure 6 représente une variante de réalisation dans laquelle une surface de glissement est mue linéairement. Le principe de réalisation est identique à celui de la figure 1.La tige K du piston du moteur d'entraînement est reliée à une plaque aplatie 36 de retenué d'un support de couche tendre 37, ainsi qu'd une plaque de guidage 38 qui monte et va et vient sur une contre-plaque fixe 38a. FIG. 5 schematically shows a combination in which a motor M with free pistons is connected, by a rod K of its piston, to a support 25 of the sliding layer of the friction piston illustrated in section in FIG. 4, so that this layer support 25 oscillates in synchronism with the piston of the engine and converts with a high degree of efficiency, on the hard and cylindrical sliding layer 24, the power of the engine into a heat whose vector can be evacuated out of the chamber 28 cooling and heating, via the connector 30. Figure 6 shows an alternative embodiment in which a sliding surface is moved linearly. The principle of embodiment is identical to that of FIG. 1. The rod K of the piston of the drive motor is connected to a flattened plate 36 of retaining a support of soft layer 37, as well as to a guide plate 38 which goes back and forth on a fixed counter plate 38a.

Les surfaces de glissement planes engendrant la chaleur sont repérées par les numéros de référence 39 et 40. Le fluide de refroidissement devant être chauffé est dirigé, par l'intermédiaire de raccords 41 et 41a, à travers une chambre 42 qui est fermée par le support de couche 35. Ce dernier est solidaire d'un organe plan de pression 43 qui transmet la pression de contact audit support de couche 35. Dans ce cas, pour provoquer la pression de contact, on peut utiliser de manière simple la pesanteur grace à des masselottes 45 ou à un liquide.The planar sliding surfaces generating the heat are identified by the reference numbers 39 and 40. The coolant to be heated is directed, via fittings 41 and 41a, through a chamber 42 which is closed by the support. layer 35. The latter is integral with a flat pressure member 43 which transmits the contact pressure to said layer support 35. In this case, to cause the contact pressure, gravity can be used in a simple manner by means of weights 45 or a liquid.

Des formes de réalisation selon la figure 6 peuvent être alignées les unes aux autres de manière simple, par un raccordement à une tige Ko de piston prolongée, ce qui permet d' atteindre, par exemple, un chauffage progressif du fluide évacuant la chaleur lorsque chaque groupe individuel présente de petites dimensions lui conférant avantageusement un faible encombrement. Embodiments according to FIG. 6 can be aligned with one another in a simple manner, by connection to an extended piston rod Ko, which makes it possible to achieve, for example, a gradual heating of the heat-evacuating fluid when each individual group has small dimensions advantageously giving it a small footprint.

I1 va de soi que de nombreuses modifications peu être apportées à la machine décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that many modifications can be made to the machine described and shown, without going beyond the ambit of the invention.

Claims

1.chine for generating heat by friction, in which surfaces, displaced with respect to each other, of two friction members slide one over the other with an adjustable pressure stress, and in which the heat thus obtained is captured and evacuated by a fluid circulating around said friction members, machine characterized in that it is provided with two friction members sliding one over the other, one of which (consists of a material of high thermal conductivity and has an optimally smooth closed sliding surface, while the material constituting the complementary member (4) has a lower thermal conductivity and is provided with a sliding layer whose structure prevents adhesion between the two sliding surfaces (1, 2); paL the fact that this sliding layer (2) has a lesser degree of hardness than the complementary layer (1) and has less elasticity; and by the fact that the relative movement of the support (3) of the hard sliding layer is zero however that the support t4) of the soft sliding layer is in drive connection with the motor, the friction member which is not moved being bathed in a heat-evacuating fluid, for example water, which can be taken from a cooling circuit of the drive motor.

2. Machire according to claim 1, characterized in that the support (4) of the soft sliding layer is made of dense felt with organic fibers or synthetic fibers exerting the same effect.

3. machine according to one of claims 1 and 2, characterized in that the support (3) of the hard sliding layer, or consist of glass ceramic with high thermal permeability.

4. Machine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sliding layer support (4) of the driven friction member is formed by individual elements whose adjustable force of contact between the layer of additional sliding, and possibly or as a variant, the effective area of the sliding surface, can be automatically adjusted according to an operating parameter, for example by centrifugal force.

5. Machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the hard sliding surface (10) is placed on the internal face of the wall of a cylindrical ring (support 13), however that the complementary surface (11) is part of a layer support (17) which, concentric and driven in rotation, can be subdivided into several sectors which are subjected to a force acting radially; and by the fact that, on or in the rotary hub (20; 31), are provided radial guide members (33) in which are mounted the drive rods (19, 31) supporting the sliding layers.

6. Machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that, to ensure a relative linear movement of the sliding surfaces, the two sliding surfaces (39, 40) are produced in the form of flat surfaces , one of the diaper supports that can accomplish. alternative movements.

7. Machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, in order to ensure a linear relative movement of the sliding surfaces, one (25) of the sliding layer supports is produced under the form of a piston which is provided with a sliding coating and which is movable relative to a cylindrical layer support (23) supporting the complementary surface (24) and cooled by the heat dissipating fluid, inside this support.

8. Machine according to claim 7, characterized in that the linear reciprocating movements of the layer support (s) can be directly captured by the piston (K) of a piston engine (M), thanks to a connection by conformation or to a mechanical link, the cooling circuit of the drive motor can be incorporated in the heat dissipation circuit of the friction machine

9. tia-chine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the relative movement of the sliding faces comprises several components of movement, for example a circular movement and a concomitant linear movement.