Brevet FR2544016A1 — publié le 19841012

La Kres--nte iizvention concerne les machines tournantes, motrices ou non. Dans les modèles connus de ce genre, existent des problèmes d'étanchéité, de frottements, d'usure, de lubrification, de pollution par, dans les types moteurs, la combustion d'une certaine quantité du lubrifiant utilisé. Les pièces consituant la machine sont nombreuses, compliquées et d'une réalisation couteuse. De plus, les cycles ne sont souvent pas exclusivement rotatifs et font appel à des mouvements alternatifs, comme par exemple l'utilisation de soupapes. La machine tournante selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients. En effet, elle n'est constituée que par un bloc (C) dans lequel deux turbines (A et B) identiques tournent sur des axes perpendiculaires supportés par des paliers ou des roulements. La forme des turbines et de leur pales permet à ces dernières, lors de leur rotation, de s'imbriquer les unes entre les autres et de former ainsi entre-elles et le bloc des chambres à volume variable. Soit les axes des turbines sont liés entre eux par un renvoi d'angle et une cascade d'engrenages à rapport final 1/1, enfermés dans un carter extérieur au bloc et contenant un lubrifiant, et la machine fonctionne sans aucun autre frotteent, soit les pales des turbines sont réalisées dans un matériau à très faible coefficient de frottement et stentraînent alors mutuellement par glissement de l'une sur l'autre.L'étanchéité est obtenue en respectant une grande précision dans ltexécution des diverses pièces permettant un jeu fonctionnel minimum et par un rodage progressif jusqu'aux température et vitesse nominales de fonctionnement de la machine. Le bloc pourra etre refroidi par une circulation forcée d'air ou de liquide de façon à homogénéiser sa température et éviter ainsi les déformations locales. Le dispositif melon l'invention n'étant constitué que par quelques pièces tournant dans un bloc, son inertie ne résulte que du faible poids de celles-ci et sa vitesse de rotation n'est limitée que par la vitesse de circulation des gaz que l'on saint très grande. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un bloc (C) qui reçoit exactement deux turbines (A et B) identiques formées chacune d'un noyau (D figure 3) dont la parabole (P) est définie par l'intersection (I figure 9) sur lequel sont rapportées trois pales dont l'angle Cest de 26,5 . Cet angle varie avec le nombre de pales choisi. Les parties supérieure: 'et inférieure du bloc sont fermées par des carters (E et F) identiques. Les, sections étanches entre turbines sont représentées en traits forts sur la figure (9). Dans le bloc (C) des lumières d'admission et d'échappement sont pratiquées, dont le nombre varie avec l'utilisation choisie de la machine. Selon une première variante, l'un des axes est entraîné par un moteur quelconque , deux lumières d'admission et deux lumières d'échappement sont pratiquées dans le bloc (C) et la machine devient un compresseur à double turbine dont le fonctionnement est @@@@@@@@@@ shématiquement sur la figure (10). En se déplaçant suivant @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ de la turbine A crée derrière elle et contre le flanc de la pale B1 de la turbine B unr dépression an ouvrant une chambre où est alors aspiré de l'air ou autre.Cet air est enfermé entre les pales Aq et A2 puis est comprimé par la pale A2 contre le flanc de la pale B1 . De même, la pale B1, en se déplaçant suivant la flèche (b) aspire de l'air qui sera comprimé par la pale B2 contre le flanc de la pale A2. Et ainsi de suite. Nous aurons donc 6 compressions à chaque tour de la machine. Selon une deuxième variante, une injection de vapeur sous pression est effectuée dans deux lumières d'admission, les condensats résultanE ressortant par deux lumières d'échappement pratiquées dans le bloc, et la machine devient une double turbine motrice dont le fonctionnement est représenté shématiquement sur la figure (11). La vapeur injectée sous pression pousse la pale A1 de la turbine A suivant la flèche (a). Elle reste enfermée entre les pales A1 et A2, puis les condensats résultants sont expulsés par la compression que la pale A2 vient effectuer contre le flanede la pale B1. Cette vapeur pousse également la pale B1 dans le sens de la flèche (b) puis les condensats sont évacués par la pale B2 contre le flanc de la pale A2. Nous aurons donc six impulsions motrices par tour de la machine. Selon une troisième variante, une chambre (G) est pratiquée dans le bloc. Elle reçoit une bougie d'allumage (H). Une seule lumière d'admission reçevant un mélange gazeux combustible, et une seule lumière d'échappement sont pratiquées dans le bloc. La machine devient alors un moteur à explosion à cycle rotatif à quatre temps sont le fonctionnement est représenté shématiquement sur les figures 13, 14, 15 et 16. Sur la figure 14, la pale A1, en se déplaçant dans le sens. de la flèche (a) crée une dépression entre elle et le flanc de la pale B2, qui aspire un mélange gazeux. Ce mélange se trouve enfermé entre les pales A1 et A2 -püis âu tour suivant, est comprimé par la pale A2 contre le flanc de la pale B2. Ce mélange comprimé est enfermé dans la chambre (G) figure 15, puis est enflammé par l'étincelle de la bougie d'allumage (H).Cette explosion chasse (figure 16) la pale B1 dans le sens de la flèche (b). Les gaz brûlés se retrouvent alors enfermés entre les pales B1 et B2 puis sont chassés par la compression que la pale B2 fait contre le flanc de la pale A2. Et ainsi de suite. Nous aurons donc trois explosions motrices à chaque tour de la machine. Sur la figure 13, le temps où les chambres de compression et d'explosion sont en communication par la chambre (G) est le temps de balayage de cette dernière. Cette chambre (G) peut être ménagée non pas dans le bloc mais dans le côté avant gauche des pales A1 , A2 et A3, de manière à éviter ce temps de balayage, auquel cas les gaz brûlés qu'elle renferme seront recyclés au tour suivant avec le mélange gazeux frais. Cette chambre devient alors G1 (figure 12). Le volume de cette chambre (G ou G1) définit le taux de compression du moteur. La turbine A fonctionne alors en compresseur, la' turbine B en moteur. La suppression des frottements, le mouvement de rotation parfaite et continue, la très faible inertie du système et sa vitesse de rotation élevée font que le rendement de la machine est très nettement supérieur à celui des machines traditionnelles. De plus, étant donné ltexcentration des chambres de combustion par rapport à l'axe de rotation, le couple moteur devient très intéressant. La souplesse de fonctionnement de la machine et sa fiabilité sont très grandes, son encombrement et son poids très faibles, sa réalisation simple et peu coûteuse. 1. Machine tournante caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un bloc dans lequel deux turbines identiques comportant un nombre quelconque de pales tournent à vitesse égale suivant des axes perpendiculaires supportés par des roulements ou des paliers, la forme du bloc, des turbines et de leurs pales faisant que ces dernières, lors de la rotation, s'imbriquent entre elles en s'effleurant sans se toucher et délimitent entre elles et le bioc des chambres à voilure variables ouvertes vers l'extérieur de la machine par des lur.ieres prati- quées dans le bloc fermées alternative;,ent par le passage des pales des turbines, le nombre de ces lumières variant avec l'emploi choisi de la machine. 2. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce oe les axes de turbines sont liés par un renvoi angle et une cascade d'engrenages à rapport final 1/1. 3. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce que les pales des turbines construites dans un matériau à très faible coefficient de frottement, peuvent s'entraîner mutuellement par glissement, ce qui amènerait à supprimer la liaison entre les axes contenue dans la revendication 2. 4. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle peut être utilisée en compresseur ou en pompe. 5. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle peut être utilisée en turbine motrice alimentée par de la vapeur, de l'air comprimé ou autre. 6. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle peut être utilisée en moteur à explosion à cycle rotatif à quatre temps 7. Machine tournante selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle peut comporter plusieurs turbines perpendiculaires de manière à créer des étages de fonctionnement.