Brevet FR2463259A1 — publié le 19810220

"Machine à piston à gaz chaud" L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud comportant au moins un premier corps en forme de piston servant à modifier le volume d'au moins une première enceinte et au moins un second corps en forme de piston servant à modifier le volume d'au moins une seconde enceinte, les deux corps en forme de piston étant accouplés à un arbre à manivelle, les deux arbres à manivelle étant munis chacun d'une roue dentée, les roues dentées étant accouplées entre elles par au moins une autre roue dentée de façon que les deux corps en forme de piston se déplacent avec déphasage, alors que des moyens sont prévus pour modifier, par rotation relative des arbres à manivelle, l'angle de déphasage compris entre les deux corps en forme de piston. Une machine à piston à gaz chaud du genre que concerne la présente invention est connue du brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 2 508 315. Ce brevet décrit un moteur à gaz chaud du genre à balayeur o le piston et le balayeur sont accouplés chacun à un arbre à manivelle. Chacun des arbres à manivelle est muni d'une roue dentée à denture inclinée, qui coopère avec une roue dentée calée sur un troisième arbre. Le déplacement de ce troisième arbre dans la direction axiale permet de tourner les arbres à manivelle, l'un par rapport à l'autre, ce qui a pour effet une modification de l'angle de déphasage compris entre le piston et le balayeur et, par conséquent, une variation de la puissance fournie par cette machine. Cette machine connue présente le désavantage de l'utilisation de roues à denture inclinée coûteuses et d'une force relativement élevée nécessaire pour le déplace- ment du troisième arbre. La présente invention vise à fournir une machine à piston à gaz chaud du genre mentionné ci-dessus munie de moyens permettant de modifier le déphasage entre les deux manivelles moyens qui présentent une structure simple et se prêtent à une réalisation peut coûteuse, alors que l'ajustage peut s'effectuer avec force assez faible. La machine à piston à gaz chaud conforme à la présente invention est caractérisée en ce qu'au moins deux autres roues dentées sont prévues entre les deux roues den- tées appliquées sur les arbres à manivelle et sont en prise l'une avec l'autre, la première étant en prise avec la roue dentée d'un arbre à manivelle et la seconde avec la roue dentée du second arbre à manivelle, les arbres des autres roues dentées reposant dans une culasse, qui est supportée par deux bras, dont l'un peut tourner, par une extrémité, autour de l'arbre de la première autre roue dentée et repose, par l'extrémité opposée, sur un arbre à manivelle, alors que l'autre bras peut tourner, par une extrémité, autour de la seconde autre roue dentée et repose par l'extrémité opposée, sur l'autre arbre à manivelle, des moyens étant prévus pour modifier la position de la culasse. Ainsi, on a obtenu une machine à piston à gaz chaud présentant des moyens permettant de modifier le dépha- sage entre les deux déplacements du piston, moyens qui se prêtent à une structure simple et qui sont faciles à mani- puler. La description ci-après, en se référant aux des- sins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réali- see. La figure 1 montre schématiquement un moteur à gaz chaud, à effet simple, à déphasage réglable, présen- tant deux arbres à manivelle tournant en sens opposés. La figure 2 montre schématiquement une autre forme de réalisation du système à roue dentée du moteur selon la figure 1. La figure 3 montre le même moteur présentant deux arbres à manivelle tournant en sens opposés. La figure 1 représente schématiquement un moteur à gaz chaud à effet simple à déphasage réglable, les deux pistons étant reliés à des arbres tournant en sens opposés. Sur cette figure, le ohC4ifre de référence 1 désigne un pre- mier piston, qui est relié, par l'intermédiaire d'une tige de piston 2, d'une crosse à guidage unilatéral 3 et d'une bielle 4, à un maneton 5. Le piston 1 peut se déplacer dans un cylindre 6 qui est relié par l'intermédiaire d'un réchauffeur 7, d'unrégénérateur 8 et d'un refroidisseur 9, à un second cylindre 10, dans lequel peut se déplacer un second piston 11, dont la face inférieure peut modifier le volume d'une autre enceinte, qui communique avec les enceintes disposées au-dessus et au-dessous du premier pis- ton 1. Le piston 11 est relié, par l'intermédiaire d'une tige 12, d'une crosse à guidage latéral 13 et d'une biel- le 14, à un maneton 15. Le maneton 5 est relié à un pre- mier arbre à manivelle 16, alors que le maneton 15 est re- lié à un second arbre à manivelle 17. Les arbres à manivelle 16 et 17 sont accouplés entre eux par l'intermédiaire d'un système à roues dentées 18, 19, 20 et 21 de façon qu'en premier lieu, les deux arbres puissent tourner en sens opposés et puis, le piston 1 atteint sa position supérieure au moment o le piston 11 est éloi- gné d'un angley- l'angle de déphasage - de sa position inférieure. Les arbres des roues dentées 20 et 21 reposent dans une culasse 21 qui repose de façon à pouvoir tourner par l'intermédiaire des bras 23 et 24 sur les arbres à mani- velle 16 et 17. Au bras 23 est fixée une pièce de rallonge 40, qui est reliée, par l'intermédiaire d'une pièce d'accouple- ment 41, à une tige de piston 42 d'un piston 43 d'un moteur linéaire hydraulique ou pneumatique 44. Un premier arbre auxiliaire 26 est appliqué pa- rallèlement au premier arbre à manivelle 16 et accouplé, par l'intermédiaire d'une roue dentée 27, à la roue dentée 28 de l'arbre à manivelle 16. Un second arbre auxiliaire 28 est appliqué paral- lèlement au second arbre à manivelle 18 et accouplé, par l'intermédiaire d'une roue dentée 29, à la roue 19 du se- cond arbre à manivelle. Afin d'obtenir l'équilibrage de ce moteur à gaz chaud, des contre-poids 30, 34 et 31, 35 sont appliqués sur le premier arbre à manivelle et sur le second arbre à manivelle. De plus, sur les arbres auxiliaires sont ap- pliqués d'autres contre-poids 32 et 33. Les contré-poids présentent une masse et une distance par rapport à l'axe géométrique de rotation telles que les forces-de premier ordre et les couples sont complètement équilibrés pour un angle de déphasage déterminé. Or, l'angle de déphasage entre les mouvements des pistons 1 et 11 peut être modifié par rotation, à l'ai- de du moteur linéaire 44,-de la pièce de rallonge 40 et, de ce fait du bras 23 autour de l'axe géométrique de l'arbre à manivelle 16. Ainsi, la roue dentée 20 va se dérouler le long de la roue dentée 18, de sorte que la roue dentée 21 et, par conséquent également la roue dentée 19, est tour- née d'un angle déterminé par rapport à la roue dentée 18. Ainsi, la position relative subit des variations. Grâce à l'application du mécanisme à bielles 22, 23, 24,et du bâti de la machine entre les arbres à manivelle 16 et 17, les quatre roues dentées 18, 20, 21 et 19 restent toujours en prise, les unes avec les autres. La figure 2 représente schématiquement la façon dont la structure peut être modifiée éventuellement tout en maintenant les mêmes avantages. En fin de compte, la figure 3 montre schématique- ment la façon, dont une série de roues dentées, constituées par trois roues dentées 45, 46 et 47 appliquées dans une culasse 22, permet de faire tourner, dans le même sens, des roues dentées 48 et 49 appliquées sur des arbres à ma- nivelle 16, 17. La variation de l'angle de déphasage entre les deux arbres à manivelle s'effectue de la même façon que celle des structures précédentes. Dans ce qui précède, les roues dentées de la culasse 22 sont toutes représentées avec le même diamètre, ce qui n'est cependant pas nécessaire. Au besoin, il est possible d'appliquer des roues dentées de diamètresdiffé- rents. REVENDICATIONS 1. Machine à piston à gaz chaud comportant au moins un premier corps en forme de piston servantsà modifier le volume d'au moins une première enceinte et au moins un second corps en forme de piston servant à modifier le volume d'au moins une seconde enceinte, les deux corps en forme de piston étant accouplés à un arbre à manivelle, les deux arbres à manivelle étant munis chacun d'une roue dentée, les roues dentées étant accouplées entre elles par au moins une autre roue dentée de façon que les deux corps en forme de piston se déplacent avec déphasage, alors que des moyens sont prévus pour modifier, par rotation relative des arbres à manivelle, l'angle de déphasage compris entre les deux corps en forme de piston, caractérisée en ce qu'au moins deux autres roues dentées sont prévues entre les deux roues dentées appliquées sur les arbres à manivelle et sont en prise l'une avec l'autre, la première étant en prise avec la roue dentée d'un arbre à manivelle et la seconde avec la roue dentée du second arbre à manivelle, les arbres des autres roues dentées reposant dans une culasse, qui est supportée par deux bras, dont l'un peut tourner, par une extrémité, autour de l'arbre de la première autre roue den- tée et repose, par l'extrémité opposée, sur un arbre à manivelle, alors que l'autre bras peut tourner, par une extrémité, autour de la seconde autre roue dentée et repo- se par l'extrémité opposée, sur l'autre arbre à manivelle, des moyens étant prévus pour modifier la position de la culasse.