Brevet FR2286274A1 — publié le 19760423

T'invention est relative aux machines rotatives utilisables comme pompes, compresseurs/ou mo-t;eurs, Parmi ces machines, 1linvention vise celles qui comportent une chambre sphérique dans laquelle évoluent des organes mobiles la divisant en plusieurs chambres auxiliaires. Celles-ci sont de volume variable et sont sélectivement mises en communication avec un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour la circulation du fluide. L'invention a pour but de fournir une machine de ce type présentant une nouvelle structure et un bon rendement. A cet effet, la machine selon l'invention est caractérisée par le fait quelle comporte : une enveloppe présentant une cavité sphérique; une première et une deuxième cloisons mobiles, chacune en forme générale d'un demi-disque circulaire de diamètre égal à celui de la sphère, qui sont logées dans la cavité et qui sont agencées pour tourner respectivement autour de deux diamètres différents de la sphère, ces diamètres étant situés dans les plans respectifs des deux cloisons et étant perpendiculaires chacun au diamètre formant la partie rectiligne du contour oe la cloison currespondante; une troisième cloison, située entre la première et la deuxième cloisons, en forme générale de disque circulaire de diamètre égal à celui de la sphère, qui est articulée à la première et à la deuxième cloisons autour des deux diamètres, en position perpendiculaire, formant les parties rectilignes des contours des première et deuxième cloisons; un arbre de transmission traversant l'enveloppe et couplé à la première cloison en ayant pour axe llaxe ae rotation de celle-ci; et des orifices d'entrez et de sortie, ménagés à travers l'enveloppe, pour les quatre chambres à volume variable définies par les trois cloisons. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig.1 est une vue en perspective montrant la partie mobile de la machine selon l'invention; Fig.2 est une coupe de la machine selon l'invention; Fig.3 est une vue analogue à la fig.2 après une rotation de 900 de l'arbre de transmission; et Fig.4 est une coupe selon IV-IV de la fig.3, avec arrachement. ta machine selon l'invention comporte une enveloppe I (non montrée à la fiv.1) qui est constituée par exemple de deux demi-coquilles 2, 3 assemblées et qui présente une cavité intérieure sphérique 4. A l'intérieur de la cavité 4 sont disposées des cloisons mobiles qui définissent quatre chambres à volume variable. Une première cloison mobile 5 est en forme générale de demi-disque circulaire dont le diamètre est égal à celui de la sphère et dont la partie rectiligne du contour coincide avec un diamètre de la sphère. Dans la pratique, le demi-disque 5 est en forme d'onglet, c'est-à-dire qu'il est défini par une partie de sphère et par deux plans passant par le même diamètre de la sphère. Une deuxième cloison mobile est constituée par un demidisque 6, identique au demi-disque 5. tes cloisons 5 et 6 sont agencées pour tourner respectivement autour de deux diamètres différents 7, 8 de la sphère. Chaque diamètre 7, 8 formant axe de rotation, est situé dans le plan médian du demi-disque correspondant et est perpendiculaire à la partie rectiligne du contour dudit demi-disque. Au centre de la cavité sphérique 4 est disposée une bille sphérique 9 qui sert d'appui et de palier aux demi-disques 5, 6, lesquels présentent, dans la zone correspondante, un logement en arc de cercle 10, 11. tes axes de rotation des demi-disques sont matérialisés, pour le demi-disque 5, par un arbre 12 traversant l'enveloppe 1 et solidaire du demi-disque et par un tourillon 13 disposé entre la bille 9 et le demi-disque et, pour le demi-disque 6, par une tige 14 traversant ce demi-disque et s'étendant de l'enveloppe 1 à la bille 9. Ta tige 14 est fixe et le demi-disque 6 peut tourner librement sur elle. Une troisième cloison mobile 15 est disposée entre les c oisons 5 et 6. Elle est en forme générale de disque circulaire dont le diamètre est égal à celui de la cavité 4. Dans sa partie centrale le disque 15 présente une ouverture circulaire 16 dont le diamètre est égal à celui de la bille 9. te disque 15 est articulé aux demi-disques 5 et 6 le long des deux diamètres 17, 18, en position perpendiculaire, formant la partie rectiligne du contour des demi-disques. mes faces du disque 15 sont galbées pour présenter une concavité le long des axes 7 et 8. tes trois cloisons 5, 6 et 15 définissent ainsi quatre chambres A, B, C et D en forme d'onglets dont le volume est variable et qui sont identiques avec un déphasage de 900 Des orifices d'entrée et de sortie 19, 20, 21 et 22 sont pratiaués à travers l'enveloppe 1 pour l'admission d'un fluide dans les chambres et pour l'évacuation du fluide, tes orifices sont répartis en deux ovaires, les orifices d'une paire étant situés symétriquement par rapport à l'axe 7, 8 pour intéresser deux chambres et étant masqués simultanément par le demi-disque 5, 6 correspondant lorsque les chambres A, B ou C, D ont un volume extrémal. A la surface des demi-disoues 5, 6 sont pratiqués des évidements 23 qui passent au niveau des orifices cor resoondants 19-22 de l'enveloppe. Suivant une réalisation pratique, les demi-disques 5, 6 ont une épaisseur de 40 , les axes de rotation 7 et 8 sont à 1240 et les orifices 19 à 22 sont à 360 de l'axe 7, 8. On a établi que la plage de valeurs préférée pour l'angle des axes 7 et 8 était de 115 à 1550. En fonctionnement, les deux demi-disques 5, 6 tournent autour des axes 7, 8 en imprimant au disque central 15 un mouvement composé de rotation et d'oscillation. te volume des chambres varie de manière cyclique, avec un déphasage de 900 d'une chambre à l'autre. Chaque chambre est en communication avec un même orifice 19-22 pendant que son volume diminue ou augmente Dans l'utilisation de la machine en pompe ou en compres- seur, l'arbre 12 est entraîné en rotation par une source iaotri- ce extérieure. tes orifices 20, 21, ou 19, 22 suivant le sens de rotation de l'arbre 12, sont mis en communication avec une source de fluide et les deux autres orifices sont branchés sur le circuit d'utilisation. Dans l'utilisation de la machine en moteur à explosion, on prévoit un mécanisme obturateur (non montré) pour les orifices et deux bougies d'allumage. La machine selon l'invention est pourvue de divers organes classiques (non représentés), tels que des paliers pour les arbres 12, 13, 14, des segments pour la coopération des cloisons mobiles 5, 6 et 15 avec la paroi de la cavité et avec la surface de la bille 9, et des joints pour les articulations des demidisques 5, 6 sur le disque 15. Grâce à l'agrncement des cloisons mobiles sous la forme de disque et de demi-disques articulés, on obtient pour les chambres une variation de volume importante et un bon rendement. REVENDICADIONS turbine ~ Machine rotative, utilisable comme pompe, compresseur, /ou moteur, caractérisée par le fait quelle comporte : une enveloppe présentant une cavité sphérique; une première et une deuxième cloisons mobiles, chacune en forme générale d'un demidisque circulaire de diamètre égal à celui de la sphère, qui sont logées dans la cavité et qui sont agencées pour tourner respectivement autour de deux diamètres différents de la sphère, ces diamètres étant situés dans les plans respectifs des deux cloisons et étant perpendiculaires chacun au diamètre formant la partie rectiligne du contour de la cloison correspondante; une troisième cloison, située entre la première et la deuxième cloisons, en forme générale de disque circulaire de diamètre égal à celui de la sphère, qui est articulée à la première et à la deuxième cloisons autour des deux diamètres, en position perpendiculaire, formant les parties rectilignes des contours des première et deuxième cloisons; un arbre de transmission traversant l'enveloppe et couplé à la première cloison en ayant pour axe l'axe de rotation de celle-ci; et des orifices a'entrée et de sortie, ménagés d' travers l'enveloppe, pour les quatre chambres à volume variable définies par les trois cloisons 2.- Machine selon ia revendication 1, caractérisée par le fait que les première et deuxième cloisons sont en forme d' onglets sphériques. 3 - Hachine selon l'une des revendications 1 et 2, carac risée par le fait qu'elle comporte, au centre de la cavité, une bille sphérique formant palier pour les trois cloisons, celles-ci présentant une échancrure centrale de forme circulaire. 4.- hachine selon 'une des revendications I à 3, caractérisée par le fait que les orifices sont répartis en deux paires, les orifices de chaque paire étant symétriques par rapport à ltaxe de rotation du demi-disque correspondant et étant agencés pour être masqués par ledit demi-disque lorsque les deux chambres associées ont un volume extrémal. 5.- machine selon l'une des revendications 1 à 4, carac térisée par le fait que les axes de rotation des demi-disques font un angle de 1150 à 1550, 6.- Tachine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les demi-disques ont à leur périphérie, une épaisseur de 400 et que les axes des deux demi-disques font un angle de 1240. 7.- Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte une tige autour de laquelle tourne librement la deuxième cloison.