Brevet FR2264175A1 — publié le 19751010

L'invention a pour objet une marbine fonctionnant en moteur, alimentée en gaz comprimé et atilisant an jed de pignons dentés. On sait que certains outils pneumatiques exigent un mouvement de rotation continue fourni par un moteur à uir comprimé et, hormis les moteurs à pistons ou à palettes, on connait aussi les moteurs à engrenages essentiellement constitués de deux pignons deutés disposés dans une enceinte fermée à l'intérier de laquelle aboutissent les crifices d'admission et d'échappement d'air comprimé. Les pignons à denture rectifiée ont évidemment un minimum de jeu entre eux et dani leurs logements ; ils sont géméralement de dimension dirierente et le nombre de leurs dents respectives est calculé pour obtenir un couple maximum. Un pignon transmet le couple moteur à l'outil par l'intermodiaire d'engrenages réducteurs tandis que l'autre pignon est libre sur son axe. Ces moteurs à engrenage counus sont réversibles et présentent des pertes d'énergie, par frottement ou fuite de gaz, d'autant plus faibles que leur montage et le profil de la denture ont été effectues avec précision. 3e fonctionnement d'un te@ moteur à engrenage peut être ansimilé à celui des pompes à huile à engrenages fonctionnant en récepteur d'énergie. On connait ainsi des pompes à huile constituées l'un piston rotatif central et plusieurs rotors d'étanchéïté disposée autour qui engrènent avec le piston central par des dents eL des rainures lisposées de telle manière que les volumes tes chambres de charge et des chambres de décharge cré@es eatre le piston et les rotors s'équilibrent deux à deux pour amétiorer l'équitibre des forces et des moment exercés par le moyea hydraulique zous pression.Ce principe de pompes à huile à plusieurs rotors aboutit à des mécanismes compliqués avec des communi cations. internes entre les ca@mbres voisine - chaque rotor. L'invention a pour objet une machine particulière qui utilise égale ment une pluralité de satellites mais conçue pour fonctionner en moteur alimenté en gaz comprimé et qui évite ainsi les incouvé@ients propres des pompes à huile à plusieurs rotors. Le moteur à gaz comprimé suivant l'invention comporte, à l'intérieur d'un boîtier étanche muni d'orifices l'arrivée et de départ d'air comprimé, une roue dentée centrale jouant le rôle de roue motrice et une pluralité de satellites dentés engrenant avec la roue centrale et disposés tout autour d'elle. Des orifices l'@@@@ission de gaz zompaimés et les orifices d'évacuation sont disposés au voisinage des points da contact de la roue centrale et de cha que satellite de telle manière que l'injection simultanée de gaz sous pression par les orifices d'admission de chaque satellite effecue, sur les dents du pi gnon satellite correspondant, une poussée qui entraîne la roue en rotation. Des tubulures collectrices de gaz comprimé sont en outre prévues sur les flasques supports des éléments rotatifs. Les caractéristiques particulières et avantages de- l'invention res sortiront plus clairement de la description suivante d'une forme de réalisation pris@ à titre d'exemple dans lequel on a représenté : -à la figure 1 une vue par tielle en caupe transversale du moteur vue dans la direction B de la figure 2, -à la figure 2 une vue partielle en élévation longitudinale partiellement coupée, et à la figure 3 un mode d'utilisation du moteur. La machine représentée comporte deux flasques 1 et 2 reliés par une entretoise 3 ayant une découpe particulière corme il est visible à la figure 1. On prévoit également une autre série d'entretoises intérieures 22 dont la lon gueur est identique k celle de l'entretoise 3. Les. flasques 1 et 2 peuvent être munis intérieurement de feuillards d'acier ou de bronze collés. Une roue dentée centrale 4 solidair- du moyeu 5 engrène avec rule pluralité de pignons satellites 6 d'axe 7. Le moyeu peut, suivant une variante, être alésé, rainuré et monté di rectement sur l'arbre à entraîner, la réaction étant encaissée au point fixe 23 constitué d.un bras de réaction monté sur l'un des flasques (1,, 2) ou sur les deux. Suivant une autre variante illustrée à la figure 3, le moyeu 5 comporte un filetage intérieur formant écrou.Le moteur placé horizontalement sur un support 26 entraîne une tige fileté 24 au bout de laquelle est accrochée la charge à soulever 27. Un doigt 25 joue le rôle de dispositif antirotation de la charge lors de son mouvement ascensionnel en prenant appui sur un guidage vertical 28. Sur les flasques 1 et 2 sont rapportés latéralement les paliers 8 et 9 à l'inté rieur desquels sont prévues des tubulures 10 et 11 qui déboucheut prr les orifices 10 et 13 prévus dans les flasques, au niveau des cagrenages de la roue cen traie 4 et en des positions précises qui serout définies plus bas. La chambre .0 est reliée k un tube d'admission de gaz comprimé 14 tandis que la chantre 11 est reliée à un tube d'évacuation 15. Les pignons sat@llites 6 tournent librement entre les flasques 1 et 2 maintenus en position par le système vis-écrou 16 qui sert aussi à positionner les entretoises 22.D'autres vis 17 maintiennent les paliers 8 et 9 contre les flasques. Des roulements 21 sont en outre prévus dans les paliers (8, 9) contre le moyeu 5. En se reportant plus particulièrement à la figure 1, ou voit que l'entretoise épouse le profil extérieur des pignons satellites 6 dout les pointes des dents 18 sont a frottement doux contre les bords ie l'entretoise. La partie de ltentretoise voisine de la roue centrale indiquée yous la référence 19a a également un profil arrondi contre lequel les pointes des dents 20 do la roue centrale 4 se déplacent avec un frottement doux. Les dents 18 des pignons satellites 6 engrènent avec les dents 20 de la roue centrale 4 de telle manière qu'une dent 20a située sur la ligne AA' reliant les axes des deux engrenages, soit coiffée de manière étanche par deux dents voisines 18a.L'orifice d'admission gaz 12a ddbouche dans une petite chambre délimitée par le pignon satellite 6a, la roue principals et la zone 19a de l'entretoise 3, chambre située à droite de la ligne AA' sur la figure 1. De la même manière l'orifice d'évacuation 13a débouche dans une petite chambre d4linite par le pignon satellites la roue principale et la zone 19b de l'entretoise 3, à gauche de-la ligne AA'. Pour le pignon satellite voisin 6b, on retrouve rn disposition analogue l'orifice d'admission 12b et d'évacuation 13b. La figure 1 illustre aisément le fonctionnement dù moteur. Le gaz com- primé admis simultanément par la chambre 10 aux orifices 12 agit sur les dents 18 du pignon satellite voisin, au niveau de la chambre d'admission et sur les dents de la roue centrale, N droite de la ligue AA' be qui a pour effet de faire tourner la roue principale 4 et les pignons sntelites dans le sens indiqué par la flèche II. Au cours de ce mouvenent de rotation le gaz comprimé issu des orifices t2 sera entraîné vers l'orifice d'évacuation 13 par les pignons satellites on faisant le tour de ceux-ci dans les petit; espaces compris entre les dents 18 et les bords de l'entret#ise 3 contre lesquels elles frottent. Inversement le sens I de rotation est obtenu quand le gaz comprimé est admis en 13 et circule vers 12. Cette réalisation conforme à l'invention apporte de nombreux avantages par rapport aux noteurs Il air comprimé d deux pignons dents, notamment en ce qu'elle permet une utilisation N basse wite:;se, et en ce qu'elle donne des couples élevés. En outre cette machine se prête à des modifications aisées puisque dans une mSme carcasse on peut faire varier le nombre des pignons satellites en fonction du couple demandé. Rn outre le fonctionnement du moteur est réversible puisqu'on pout sans difficulté intervertir les orifices d'admission et d'échap pement. C'ost ainsi nue le sens de rotation indiqué par la flèche I est obtenu par la circulation de gaz comprimé de l'orifice 13 vers l'orifice 12 tandis que le sens indiqué par la flèche II correspond à la circulation de 12 vers 13. Ce moteur se prote à toutes sortes d'applications. Il est monté sur un arbre creux central ou comme on l'a vu, sur une tige filetée et l'on sait que cela facilite le branchement à des outils rotatifs divers. L'invention a étd décrite sur la base d'une forme de réalisation elle ne doit pas se limiter à la représentation indiquée mais en englobe au contraire toutes les variantes constructives. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) - Moteur réversible à gaz comprimé à engrenages c a r a c t é r i s é p a r l e r a i t. qu'à l'intérieur l'un bottier étanche muni l'ori- fices d'arrivée 14 et de départ 15 du gaz, est disposée une roue dentée cen trale 4 à arbre creux sur laquelle engrènent une pluralité de pignons satel lites 6 disposés en couronne autour de la roue centrale, et par le fait que des orifices d'admission de gaz comprimé 12 débouchent au voisinage des points de contact de la roue central et de chaque pignon, d'un même coté de leur génératrice commune, tandis que des orifices d'évacuation de gaz 13 dé bouchent de manière symétrique de l'autre côté des génératrices communes, lesdits orifices 12 et 13 aboutissant dans une petite chambre interne limi- tée d'une part par les dents 18 et 20 d'un @otor et de la roue centrale, et d'autre part par les extremites 19 des entretoises 3 venant au contact des dents 20 de la roue centrale. 20) - Moteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le bottier étanche est formé par deux flasques i et 2 relis par une entretbiae exté- rieure 3, et une scorie d'entretoises intrieures ?2 dont la longueur est identique à la longueur de l'entretoise 3. 3 ) - Moteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'as- semblage du boîtier étanche est assuré par des tiges filetées 7 traversant les flasques 1 et 2 et les entretoises 22. 4 ) - Moteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que aur les flasques identiques 1 et 2 sont rapportés latéralement les paliers identiques 8 et 9 renfermant les chambres 10 et 11 de distribution de gaz comprimé vers les orifices 12 et 13. 5t) - Moteur selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait qu'un bot tier étanche de même encombrement se prête à l'introduction d'un nombre va riable de paires de pignons satellites 6, choisi en fonction du couple demandé. 6 ) - Moteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyeu 5 alésé et rainuré est monté directement sur l'arbre à entraîner, la réaction étant encaissée par le point fixe 23. 70) - Moteur selon les revendications 1 et 6 caractérisé par le fait que le moyeu 5 muni d'un filetage intérieur formant écrou permet son montage direct sur une tige filetée 24 reliée à une charge à soulever 27 guidée par un bras anti-rotation 25 dans le guidage 28. 8 ) - Moteur selon les revendications 1, 6 et 7 caractérisé par le fait que le moyeu 5 reçoit un écrou à billes. 90) - Moteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la réversibi- lité du sens de rotation est obtenue uniquement en inversant le sens de cir culation du gaz comprimé, le sens I étant obtenu par la circulation de l'orifice 13 vers l'orifice 12 et le sens II étant obtenu par la circulation de 12 vers 13. 10 ) - Moteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les dents 18 et 20 qui engrènent les unes dans les autres et ltentretoise 3 ménagent une petite chambre interne d'admission ou d'échappement du gaz comprimé.