Brevet FR2454539A1 — publié le 19801114

L'invention se rapporte à un moteur à piston rotatif avec un arbre qui porte au moins une pale de piston, qui fonctionne en combinaison avec au moins deux rouleaux de contact échancrés tournants à peu près semi-cylindriques, situé s dans le cylindre du moteur, qui sont couplé s par engrenages avec l'arbre, du côté frontal. Le problème de l'invention > c'est de réaliser un moteur à piston rotatif, aimple, qui tout en ayant des pertes d'huile réduites, fonctionne en toute sureté comme moteur A faible vitesse, depuis les couples les plus petits jusqu'aux plus grands. Ce problème est résolu par le fait que chaque rouleau tournant a une surface cylindrique circulaire s'éten- dant sur un angle d'environ 1800, sur laquelle est collée ou vulcanisée une demi-coque en matière à déformation élastique, telle que caoutchouc ou matière plastique analogue au caoutchouc, d'une épaisseur telle que leur surface extérieure ait un rayon de courbure qui soit plus grand que la distance qui sépare l'axe du rouleau tournant du contour de l'arbre à pales du piston. La~nouveaut de l'invention réside en ce que, au lieu du contact linéaire qui se produisait jusqu'à présent entre rouleau de contact échancré tournant et arbre à pales du piston, on obtient, grâce à l'aplatissement élastique de la demi-coque en caoutchouc, un contact de surface, avec une pression appréciable. L'étanchéité est de ce fait améliorée de façon déterminante et l'on atteint un rendement plus élevé. En particulier le couple maximal est obtenu déjà pour les plus faibles vitesses de rotation. Comme les demi-coques en caoutchouc sont assemblées avec les rouleaux métalliques de fagon inamovible, on obtient une durée de fonctionnement élevée. On va maintenant expliquer l'invention plu8 en détail, à l'aide d'exemples de réalisation dans les dessins Joints. On y représente t la figure 1, une coupe longitudinale à travers le nouveau moteur à piston rotatif à la figure 2, une coupe transversale le long de la ligne AB de la figure 1 ; à la figure 3, une coupe transversale d'un rouleau de contact échancré tournant, à échelle agrandie ; à la figure 4, une coupe transversale d'une variante de réalisation du rouleau échancré tournant. Un bottier 10 est composé de plusieurs éléments 12, 14, 16, 18, solidaires l'un de l'autre suivant l'axe et vissés l'un avec l'autre. Dans le bottier 10 est logé un arbre 20, qui présente un piston cylindrique 22 avec deux pales 24, 26 opposées l'une à l'autre. Les pales et le piston s'étendent sur la largeur de l'élément de bottier 14, dans lequel est formée une chambre annulaire cylindrique 28, entre le contour interne du bottier 14 et le contour externe du piston 22. Dans l'élément de boîtier 14, quatre rouleaux de contact échancrés tournants 30, disposées à des distances identiques suivant une circonférence, sont fixés sur des arbres de rouleaux tournants 32, qui sont montés dans le boîtier 10 et qui portent, chacun) à son extrémité, une roue dentée 34J lesquelles roues sont couplées à l'arbre 20 par une roue dentée 36. Ainsi les rouleaux tournants 30 tournent sur eux-mêmes, en synchronisme avec les pales de piston 24, 26. Les rouleaux tournants 30 sont composés, d'un noyau métallique 38 à peu prs semi-cylindrique et d'une demi-coque en caoutchouc 40, qui est vulcanisée sur la Partie convexe du noyau métallique 38. Dans l'élément de milieu 16 du boîter, se trouvent des canalisations radiales 42 d'amenée et d'dva- cuation d'huile. Des rainures périphériques 44, 46, dans l'arbre 20, sont en liaison., par l'intermédiaire de cana lisations radiales 48, 50 et de connexions axiales 52, avec des perçages radiaux 56, 58 efrectués dans le piston 22. Les deux pales de piston 24, 26, sont représentées dans le voisinage de deux rouleaux tournants qui sont tournés de telle façon qu'ils se dégagent de la course des pales de piston. Comme les rouleaux tournants sont couplés, par engrenages, avec les pales de piston, les rouleaux tournants tournent, chaque fois, après que les pales de piston sont Passées devant elles, de la position 30' à la position 30, dans laquelle se trouvent les deux autres rouleaux tournants. Ces derniers, à l'approche des pales de piston tournent corrdlativement pour se loger dans les alésages de bottier 60. La nouveauté de ce moteur à piston rotatif consiste en ce que cette surface d'étanchéitd entre les rouleaux tournants 30 et le piston 22 est agrandie, et qu'en même temps il est fait en sorte que les surfaces d'étanchéité soient pressées l'une eontre l'autre en exerçant un effort déterminant. Selon l'état de la technique, le noyau métallique 38 aurait le contour 64, dans lequel le contour du rouleau tournant est juste au contact du contour du piston 22. Ce qui est nouveau, c'est que la surface externe 66, convexe, située sur une surface cylindrique circulaire, du rouleau tournant, a un rayon sensiblement plus petit, et que sur cette surface externe 66 du noyau métallique 38, on a vulcanisé une demi-coque de caoutchouc résistant à l'huile, dont la surface extérieure 68, situe sur une courbe cylindrique circulaire, a un diamètre plus grand qu'il ne serait nécessaire pour obtenir un contact linéaire au droit du piston 22. Cette surface extérieure 68 se dEpla- cerait donc à l'intérieur du piston 22, couine on la présenté en 70 en traits mixtes.Comme oependant la demi-coque 40 est constituée de caoutchouc à déformation plastique, elle se déforme, et on arrive à un aplatissement par pression, dans une zone périphérique assez étendue, qui va, dans la figure 3, du point 72 au point 74. En d'autres terses, la distance qui sépare l'axe 76 du rouleau tournant 30 du contour du piston 22 est plus petite que le rayon de courbure de la surface extérieure convexe 68 de la demi-coque en caoutchouc 40. La valeur de cette différence est dans les limites de ddror- mation élastique de la demi-coque en caoutchouc. Le diamètre d'alésage de bottier 60 dans 1 ment de bottier 14 pour loger le rouleau tournant 30 coiTncide avec le double du rayon de la surface extérieure convexe 68 de la demi-coque en caoutchouc 40. Pour obtenir une longue durée de fonctionnement, la fixation de la demi-coque est soumise à de sévères exi" gences. Les arêtes 78 de la demi-coque 40 sont particulièrement menacées. Ces arêtes sont arrondies, ce qui constitue une caractéristique essentielle de cette invention, et dans la zone de ces arêtes 78, la demi-coque 40 est ancrée sur le noyau métallique d'une façon définitive. Dans ce but, le noyau métallique comporte des encoches 80 en forme de queue d'aronde, au moins au voisinage de ces arêtes arrondies 78. Des encoches supplémentaires 82 peuvent encore être prévues sur le contour de la surface extérieure convexe 66 du noyau métallique.La coque en caoutchouc 4o comporte des barrettes 34 faisant saillie vers l'intérieur, constituées d'une seule pièce avec la coque, qui remplissent les encoches 80 ou 82, ce qui assure un assemblage définitif de la coque 40 sur le noyau métallique. I1 est essentiel que la masse de caoutchouc soit coulée et vulcanisée, après quoi la forme exacte et les dimensions exactes de la surface extérieure 68 sont obtenues par meulage ou rectification. A la figure 4, on présente un noyau métallique 39, qui comporte > au voisinage des arêtes opposées l'une à leautre, des découpes arrière 86, dans lequelles s'introduit la demi-coque en caoutchouc 41, à la façon d'une pince, par ses branches 88 dirigées vers l'intérieur. Le modèle de la figure 4 est plus simple à fabriquer que celui de la figure 3, et a cependant les mêmes propriétés ravorables, puisqu'ici aussi, dans le voisinage des arêtes arrondies 78, la demi-coque en caoutchouc 41 est tenue de façon définitive sur le noyau métallique 39. REVENDICATIONS i. Moteur à piston rotatif avec un arbre qui Porte au moins une pale de piston, qui fonctionne en combinaison avec au moins deux rouleaux de contact échancrés tournantes, à peu près semi-cyllndriques, situés dans le cylindre du moteur, qui sont couplés par engrenages avec l'arbre. du côté frontal, c a r a c t é r i s é en ce que chaque rouleau tournant 33, 39 a une surface 66, cylindrique circulaire s'étendant sur un angle d'environ 1800 > sur laquelle est collée ou vulcanisée une demi-coque 40, 41 en matière à déformation plastique telle que caoutchouc ou matière plastique analogue au caoutchouc, d'une épais seur telle que leur surface extérieure 68 ait-un rayon de courbure qui soit plus grand que la distance qui sépare l'axe du rouleau tournant du contour de l'arbre à pales du piston 22. 2. Moteur à piston rotatif, suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que le rouleau tournant à peu près semi-cylindrique 39 présente sur les deux aretes opposées des découpes arrière 86 s'étendant sur toute la largeur, dans lesquelles est engagée la demi-coque en caoutchouc 88. 3. Moteur à piston rotatif, suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, c a r a c t é r i s é en ce que la surface cylindrique circulaire du rouleau tournant 38 comporte des encoches 80, 32, dirigées suivant l'axe, dans lesquelles s'encastrent des barrettes 84 faisant saillie de la surface interne de la demi-coque en caoutchouc 40. 4. Moteur à piston rotatif, suivant la reven dication 3, c a r a c t é r i s é en ce que les encoches 80, 82 et barrettes 84 ont une section en forme de T ou de queue d'aronde. 5. Moteur à piston rotatif, suivant une des revendications 1 à 4 c a r a c t é r i s é en ce que la demi-coque en caoutchouc 40, 41 est arrondie, en coupe transversale, à ses extrémités extérieures. 6. Moteur à piston rotatif, suivant une des revendications 1 à 5 > c a r a c t d r i s é en ce que la surface de la demi-coque en caoutchouc est rectifiée.