Brevet FR2276460A1 — publié le 19760123

L'invention a pour objet une machine à piston rotative. Elle est caractérisée par le fait qu'un rotor, placé dans un boitier, présente au moins un alésage disposé au moins approximativement radialement et ouvert vers la périphérie du rotor, dans lequel se déplace axialement un piston et que ce piston s'appuie sur la face intérieure de la paroi périphérique du boitier, cette paroi s'approchant et s'éloignant du centre du rotor de manière à faire effectuer au piston, pendant la rotation du rotor, un mouvement de va-et-vient. Le principal avantage de cette machine, qui peut être construit dans différentes exécutions,par exemple comme compresseur, comme moteur à air comprimé ou comme un moteur àccrrbustion, consiste dans le fait que tout en comportant des cylindres et des pistons classiques elle ne possède pas de mécanisme à manivelle. Ses pistons mobiles dans des cylindres disposés radialement dans un rotor sont mûs vers l'extérieur par la force centrifuge, tandis que leur mouvement inverse est obtenu par une came extérieure formée par la paroi périphérique du boitier et agissant sur eux sans aucun mécanisme intermédiaire sauf,par exemple.un un rouleau. Dans certaines exécutions les pistons sont en outre actionnés vers l'exté- rieur par des ressorts qui toutefois n'ont d'autre but que de suppléer à la force centrifuge au début et à la fin de la rotation quand celle-ci est encore tropiåilie. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, non limitatif, deux formes d'exécution d'une machine à piston selon l'invention. La figure 1 représente une coupe radiale partielle schématique d'un compresseur selon I-I de la figure 3, avec le rotor représenté en vue. La figure 2 représente en détail une coupe de la partie A-A du rotor du compresseur selon la figure 1. La figure 3 représente une coupe axiale partielle schématique de compresseur selon III-III de la figure 1. La figure 4 représente une coupe radiale partielle schématique d'un moteur à exploison selon IV-IV de la figure 6. La figure 5 représente en détail une coupe de la partie B-B du rotor du moteur selon la figure 4. La figure 6 représente une coupe axiale partielle schématique du moteur selon VI-VI de la figure 4. La figure 7 représente une coupe partielle schématique du moteur selon VII-VII de la figure 6. Un piston 1 (fig. 1 à 3) est axialement mobile dans l'alésage 2 d'un rotor 3 disposé dans un bolier immobile ou stator 4, qui comporte deux pièces latérales 4a et 4b et une paroi périphérique 4'. Le piston 1 s'appuie contre la paroi 4' par l'intermédiaire d'un rouleau 5 tournant autour d'un axe 6 porté par le piston. Le rotor 3 comporte quatre autres pistons identiques la, lb, lc et ld.Le fond 7 du cylindre formé par l'alésage 2 présente deux soupapes 8 et 8a à bille 9 et 9a pourvues d'un ressort 10 et 10a et vissées dans le rotor 3. L'une de ces soupapes débouche dans un canal d'admission, respectivement d'aspiration, 11 qui conduit l'air de l'intérieur du boitier dans lequel il est amené par un canal 12 de la paroi latérale du boiter 4a vers la soupape l'autre soupape débouche dans un canal 13 qui conduit l'air comprimé dans le moignon 14 d'axe de rotor vers un raccord non représenté. Les deux moignons 14 et 14a d'axe de rotor sont logés dans des roulements à billes ou à rouleaux l5 et 15a. Entre le fond du piston 1 et le fond 7 de l'alésage 2 sont disposés dans des gorges 16, 16'et 16a des ressorts 17 et 17a qui ont pour but de pousser le pis ton en direction de la paroi périphérique 4' du bolier en début de rotation alars que la force centrifuge est encore trop faible pour assurer à elle seule une poussée suffisante. La paroi périphérique 4' a la forme d'un cylindre circulaire disposé excentriquement relativement à l'axe de rotor. Le piston 1 représenté à l'extrémité intérieure de sa course s'éloigne de l'axe du rotor, quand celui-ci tourne dans le sens des aiguilles d'une montre au fur et à mesure que la partie avoisinante du rotor s'éloigne de la paroi périphérique 4' pour revenir, au bout d'une rotation complète à sa position représentée. Pendant cette course, le piston occupe successivement des positions intermédiaires correspondant aux positions représentées des pistons la à ld à la figure 1. Le simple alésage peut être remplacé, par exemple quand il s'agit d'un rotor en alliage léger par un cylindre rapporté ou une chemise. Le moteur à exploision selon les figures 4 à 7 est pourvu de trois pistons 18, 18a et 18b disposés approximativement radialement dans un rotor 19. Le piston 18 est pourvu à son extrémité extérieure comme dans l'exécution précédente, d'un rouleau 20, respectivement 20a, 20b logé sur un axe 21 respectivement 21a, 21b ; ce rouleau s'appuie contre la paroi périphérique 22' du bof- tier dont la forme particulière de came qu'il a dans cette exécution imprime au piston avec la coopération de la force centrifuge, un mouvement de va-et-it. Le fond 18' du piston 18 est disposé à proximité de la périphérie du rotor, sa face active 18" étant celle tournée vers l'intérieur du pistons ; le piston a donc ici la fonction d'un cylindre mobile coopérant avec un corps cylindrique 23 vissé par sa queue 23' dans le rotor 19 et qui a la fonction d'un piston fixe. Le boftier 22 comporte deux pièces latérales 22a et 22b ; la face du rotor l9a adjacente à une d'elle 22a est aplatie et pourvue d'une large fente 19"', permettant au piston 18 d'être situé à proximité immédiate de la pièce latérale Z2a du boitier. Le piston présente près de son fond un canal 24 qui conduit le mélange frais dans l'espace intérieur du piston et les gaz brûlés vers l'échappement. A cette fin, la pièce latérale 22a du boiter est pourvue de canaux dont les embouchures prolongées latéralement 25 (fig.4) correspondent à la trajectoire de l'orifice du canal 24 du piston. Le piston 18 porte une bougie d'allumage 26, respectivement 26a, 26b dont l'électrode centrale n'est pas alimentée par un cable fixé à elle, mais qui reçoit l'étincelle d'une électrode, faisant partie d'une tête de câble 27, respectivement 27a, vissée dans la paroi périphérique 22' du bolier. Le rotor est refroidi par l'eau circulant dans ses cavités 28 et 28a reliées avec l'extérieur par des canaux 29 et 29a. Ces canaux débouchent dans des rainures périphériques non représentées du moignon d'axe 30 et 30a, correspondant aux rainures des bagues non représentées formant raccord avec les tuyauteries d'eau extérieures. Le bolier est également refroidi par l'eau circulant dans une cavité 31 reliée à des canaux, respectivement des tuyaux, 32 et 32a. A part cela, le boitier possède des ailettes 22" et un ventilateur, non représenté entraidé par le moteur et soufflant l'air sur ces ailettes. Les deux moignons 30 et 30a d'axe de rotor sont montés dans le bolier par l'intermédiaire de deux roulements à billes ou à rouleaux 33 et 33a isolés par des joints 34 à 34c. S efond de piston est situé dans le piston du côté de la périphérie du rotor, et s'il s'agit par exemple d'un compresseur, la compression aura lieu à la fois entre le corps de rotor et le fond du piston et entre le corps de rotor et l'extrémité annulaire 35 du piston. Dans ce cas , ces deux espaces seront donc reliés, par exemple par un canal. REVENDICATIONS 1. Machine à piston rotative, caractériséepar le fait qu'un rotor (3,19) placé dans un bolier présente au moins un alésage (2) disposé au moins approximativement radialement et ouvert vers la périphérie du rotor, dans lequel se meut axialement un piston (1, 18) et que ce piston s'appuie sur la face intérieure de la paroi périphérique (4', 22') du boiter, cette paroi s'approchant et s'éloignant du centre du rotor de manière à faire effectuer au piston, pendant la rotation du rotor, un mouvement de va et vient. 2. Machine à piston rotative selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'espace entre le fond de l'alésage et le fond du piston est relié à la tuyauterie d'admission et/ou à celle de refoulement par au moins un canal disposé dans le rotor. 3. Machine à piston rotative selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins un canal dans le rotor est pourvu de soupape. 4. Machine à piston rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à3 caractérisée par le fait que le fond du piston est situé à l'extrémité de celui-ci proche de la périphérie du rotor ou entre cette extrémité et celle proche du fond de l'alésage et que la partie du rotor qui constitue ce fond d'alésage forme un corps cylindrique entrant dans la cavité adjacente du piston. 5. Machine à piston rotative selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'espace entre le corps cylindrique et le fond du piston communique avec l'espace entre le fond de l'alésage et l'extremité adjacente du piston. 6. Machine à piston rotative selon la revendication 4, caractérisoepar le fait que l'espace entre le corps cylindrique et le fond du piston est relié avec la tuyauterie d'admission et/ou celle de refoulement par au moins un canal dans la paroi du piston et par des canaux et/ou orifices disposés dans la paroi adjacente du boftier. 7. Machine à piston rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'entre le piston et le rotor est disposé au moins un ressort poussant le piston vers la paroi périphérique du boiter. 8. Machine à piston rotative selon la revendication li caractérisée par le fait que le piston est pourvu d'au moins une bougie d'allumage recevant le courant à l'approche d'une électrode disposée dans une paroi du boitier. 9. Machine a piston rotative selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le rotor est refroidi par l'eau conduite par des canaux disposés dans au moins un de ses moignons d'axe.