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Moteur à fronde pneumatique
La présente invention a. pour objet un moteur à fronde pneumatique permettant d'obtenir une transmission puissante d'efforts, d'une façon très souple, en utilisant pour agents de transmission des billes dures projetées sur un dirent élas- tique ou inversement des billes élastiques sur un élément dur, aolida.ire d'une roue réceptrice :les efforts, l'air étant utili- sé, dans cette transmission, pour entraîner, conjointement à la force centrifuge,les billes et certains organes de l'appareil.
L'appareil comporte essentiellement un disque porteur de tubes et agissant tel une fronde pour projeter les billes sur la roue réceptrice.
Cette projection se fait par l'intermédiaire d'un cône rampant dont l'entraînement est obtenu par le frottement de l'air et des billes projetés lors de la rotation rapide du dis- que-fronde créant comme une sorte de cyclone sur sa, périphérie.
L'invention se caractérise encore par un distributeur de billes logé dans un moyeu fixé au centre du disque-fronde, le dit distributeur autorisant ou non l'admission des billes dans les tubes du disque suivant la vitesse de l'appareil et sous le
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contrôle d'un régulateur agissant directement sur le distri- buteur.
Enfin, diverses particularités seront mises en valeur au cours de la description suivante et en se référant au des. sin annexé qui montre: figol, l'appareil vu en coupe suivant un plan vertical; fig.2, une coupe à plus grande échelle de la partie centra... le de l'appareil; fig.3, le disque fronde vu en coupe; fig.4, le même vu en plan; fig.5, le distributeur vu en élévation; fig.6, le même vu en plan.
L'appareil (fig.l) comporte un bâti 1 de forme appropriée présentant intérieurement une ceinture horizontale 2 supportant au moyen de vis calantes 3, une couronne de roulement à billes 4 que l'on peut rendre absolument plaie grâce aux vis 3.
Sur la couronne 4 repose une cuvette 5 dont la base est constituée par une tuasse annulaire 6 formant gyroscope. La fa- ce inférieure du gyroscope, appelée à porter sur les billes de la couronne 4, est aménagée selon une rampe inclinée dans le sens convenable pour combattre la ppussée due à la force centrifuge.
Le fond 7 de la cuvette 5 est monté sur un bâti circulai- re 8.
Le fond 7 repose au moyen d'une portée 10, sur la partie mobile externe d'un roulement à billea 11 dont la partie fixe interne est solidarisée d'un palier 12 porté par une chaise 13 (figl et 2) reposant sur le socle du bâti 1.
La. partie 10 est à paroi interne conique 10a permettant
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un ammanche-aent sans jeu
La chaise 13 porte également un second palier 14 (fig.2) identique au palier 12. Dans ces deux paliers sont logés des roulements à billes 15 sur la partie interne mobile desquels est
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calé un arbre central 16. La base pointue 17 de ce dernier reposa surune bille 18 placée dans une vis calante 19 se vissant dans le pied de la chaise 130
Sur l'arbre 16 est calée une poulie 20 à roue libre des- tinée à recevoir la force d'un moteur auxiliaire .le lancement et d'entraînement; l'entretien du mouvement tant pris sur le rendement du moteur.
L'arbre 16 tourne librement dans un trou pratiqué dans le fond 7.
Sur ce fond repose l'une des bagues 21a 3'un roulement billes 21 dont l'autre bague s'encastre dans une portée 22 so- lidaire du fond 23 d'un cône 24 dont la rotation peut cornue on le voit être indépendante de celle de la cuvetLe 5.
La bague 21a présente un canon 21b tournant fou sur l'ar- bre 16 et servant d'appui à la base d'une rondelle 2b entraînée par l'arbre 16 au moyen d'un ergot 26 implanté dans celui-ci et s'engageant dans une mortaise pratiquée da.ns la rondelle,
La partie supérieure de la dite rondelle présente des rai- nures radiales 25a dans lesquelles s'engagent des ergots 27 portés par le disque-fronde 28. Le disque 28 est fixé sur l'ar- bre 16 au moyen d'un écrou 29 pressant sur le disque par l'inter- médiaire d'une rondelle 30 et se vissant sur l'extrémité Filetée de l'arbre 16. Un anneau pesant 28a, fixé sur le disque 28 bert de volant et régularise la rotation du disque.
Les ergots 27 sont suffisamment longs pour permettre à l'air de passer entre la rondelle 25 et le disque 28. De plus, de nombreux trous sont percés dans la partie centrale de ce dernier, enfin la rondelle 30 et l'écrou 29 sont crénelés pour que l'air puisse aisément circuler par la dite partie centrale du disque 28 afin que l'air projeta lui-même les billes pa.r la. force centrifuge.
Le disque 28 comporte un moyeu culasse 31 formant enton- noir dans la partie inférieure centrale duquel aboutissent trois. séries de tubes portés par le disque 28.
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La premièresérie se compose de tubes rectilignes 32 dis- posés radialement et aboutissant dans le moyeu 31 par des trous 33 (fi.3 et 4).Ces tubes sont percés de trous 34 livrant pas- sage à l'air Pour produire le vide.
La seconde série se compose de tubes rectilignes 35 abou- tissent dans l'entonnoir du moyeu 31 par des trous 36.
Enfin, la troisième série comporte des tubes 38 de faible diamètre et conformés suivant une courbe appropriée
Des orifices 39 percés dans l'entonnoir du moyeu 31 per- mettent aux tubes 38 d'y déboucher pour créer l'effet de cyclo- ne constaté autour du disque 28.
Le aoyeu 31 est recouvert par un carter conique 40 soli- dement fixé sur le disque 28, Ce carter présente uhe ouverture à sa partie supérieure de même diamètre quel'ouverture du moyeu 31.
Dans l'entonnoir du dit moyeu pénètre le distributeur (fig.2, 5 et 6) constitué par un noyau conique 41 sur lequel sont fixées quatre ailes 42. Ces ailes sont de forme telle que suivant la position donnée, en hauteur) au distributeur dans l'enLonnoir, des billes de diamètre approprié puissent ou non descendre au-dessus de l'écrou 29 dont la tête est incurvée de manière à laisser les dites billes se diriger dans Les tubes 32.
Le noyau 41 comporte à sa partie supérieure, une colleret- te 41a formant entonnoir et amenant les billes entre les ailes du distributeur.
Le réglage en hauteur du distributeur à l'intérieur de l'entonnoir du moyeu 31 est obtenu au moyen d'une tige 43 vis- sée dans l'extrémité de l'axe 44 du distributeur. cet axe pré- sente des cannelures 45 destinées à conduire l'air,pénétrant dans le distributeur par des trous 46, à un orifice inférieur 47.
Le calage de l'axe 44 à l'intérieur du distributeur et par suite le réglage de la quantité d'air conduit vers l'orifice
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47, sont obtenus au moyen d'écroua 48 et 49 se vissant sur l'axe fileté extérieurement à cet effet.
L'écrou 48 est placé dans un logement bO qui en empêche la rotation pendant leréglage.
Le coulissement rectiligne du distributeur est guidé par des ergots 51 s'engageant dans des mortaises 52 pratiquées dans le moyeu 31. Des vis 53 traversant les parois du dit moyeu et s'engageant dans des rainures 54 tracées dans le distributeur, assurent la fixation de celui-ci dans le moyeu et le jeu du ti- roir qui place ]Les billes en face des orifices des quatre tubes fronde trace une couronne 47a aménagée à la base du distri- buteur.
Au-dessus du moyeu 31 et du carter 40 est disposé un plateau conique 55 de diamètre tel qu'un intervalle suffisant pour le passage d'une bille soit ménage entre le bord du dit plateau et celui du cons 24. Un chapeau 37 @isposé au-dessus du distributeurrabat les billes qui pourraient être projetées lors de leur descente hors du disLributeur. Des trous percés dans lechapeau laissent passer l'air qui souffle sur billes.
Ce plateau b5 est suspendu, ou moyen d'attaches 56, à une roue 57 munie d'une jante à gorge 58 semblable à celles des bicyclettes ou des automobiles.
Le moyeu à billes b9 de la roue est porté, par un axe creux 60 dont la partie supérieure filetee est fixée sur la bague mobile interne d'un roulement à billes 61 logé dans une traverse horizontale la du bâti.
La. jante 58 de la roue 57 est munie d'un pneumatique 62 dont les parois inférieures sont renforcées par un revêtement ou semelle 63 en caoutchouc (un tuyau aplati, par exemple), fixé de manière amovible sur le pneumatique et qui reçoit les chocs.
La roue 57 est solidarisée d'un carter 64 dont la. face latérale externe peut, si on le désire, recevoir une courroie.
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Au-dessus de la. roue, ce carter 64 est conique et présen- te à sa partie supérieure une collerette 65 également suscepti- ble de recevoir une courroie.
Le carter 64 est rendu solidaire de la cuvette 5 et du volant 6 au moyen d'un cercle d'accouplement 66.
Sur la traverse la, est disposé un régulateur 67 commandé par un pignon 68 calé sur le moyeu 59 dela roue. 57 et trans- mettant le mouvement de rotation de celle-ci au moyen d'un ar- bre 69 et de pignons. 70 et 71.
L'action du régulateur s'exerce au moyen de leviers 72 et 73 et par tringle 74, sur la tige 43 vissée dans l'axe 44 du distributeur et d'agir sur les sabots de freins 6a se serrant sur la volant 6.
Une manette 75 permet une action directe manuelle sur la tige 43 et par suite sur la distribution des billes introduites. dans l'appareil. La dite manette est immobilisée par une came 76 et un ressort antagoniste 77.
Lefond d@ la cuvette b et le fond 23 du cône 24 sont per- ces Couvertures permettant une large aspiration de l'air sous le cacher 40.
La vitesse et la force de projection des billes so t en- core accrues par l'air que la pression régnant sous le carter 40 obilig à passer par les trous 34 des tubes 32.
On obtient ainsi un effet Je fonde et à la fois de tur- bine qui donne à la. roue 57 une très. grande vitesse de rotation.
On remarque que le brassage des billes s'effectue sur un faible diamètre, celui du distributeur, alors que leur projec- tion s'accomplit sur un grand diamètre; celui du disque 28.
Les billes projettes conjointement avec le frottement :le l'air entraînent le cône rampant 24 et frappent le revêtement 63, qui, par son élasticité, les renvoie dans le plateau 55 dont la pente les ramène dans le moyeu culasse 31 d'où. ellea sont à nouveau projetées vers le pneu de la roue 57.
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Le carter 64 rabat les billes qui peuvent se heurter ou suivre des trajectoires imprévues.De plus,le dit carter tout en laissant échapper une partie de l'air aspiré par le centre du dispositif en rabat la plus grande partie vers le moyeu culasse.
Une courroie disposée sur la paroidu carter 64 ou sur sa collerette 65 permet de récupérer la, force très souple ain- si procurée par le moteur
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
Pour le départ, l'entonnoir du moyeu 31 est rempli .le billes de diamètre tel qu'elles puissent passer dans les tubes 32 du disque 28, mais. les dites billes sont retenues dans l'en- tonnoir par le distributeur placé dans sa position haute par le régulateur au repos..
Le moteur est alors lancé à la main, au moyen d'une bou- teille, réservoir d'air comprimé ou autre2 ou encore au moyen d'un petit moteur auxiliaire relié par une courroie à la poulie 20. Cette poulie entraîne, tel le démarreur des automobiles, l'arbre 16 et par suite le disque 28 entre en rotation. La dite rotation doit être de grande vitesse.
On observe alors qu'au cours de la rotation du disque 28, le cône 24 se trouve entraîné à la même vitesse que le disque.
Cet entraînement est dû au frottement de l'air expulsé violem- ment par l'extrémité des trois séries de tubes 32, 3b et 38, disposés sur le disque 28. L'air aspiré en-dessous par les ou- vertures de la cuvette 5 et du fond 23 passe par des échancru- res 31a réalisées au sommet du moyeu 31 et pénètre dans l'enton- noir du dit moyeu pour s'échapper par les tubes et cela sous l'effet de la force centrifuge.
Lorsque l'on juge que le cône 24 a atteint un régime de vitesse suffisante on abaisse au moyen de la manette '/.'), le dis- tributeur da.ns le moyeu 31 et les billes parviennent alors à l'entrée 33 des tubes 34. Dès ce moment, la pression atmosphé-
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rique -t .'8.ir .¯,.s,.,iré 1-[U' le centre uu atoyeu il pressent violera- :ac:.t srr- 11:'8 billes et 1':::8 poussent dans les tubes 32. Les ram" pes du ,.i.stL"i1J1..r:',L::1):" et le rotation de celui-ci donnent aux bil- les un !1iouV '::,c'elY ,::;; .l.t'-û?.an alors que l'air exerce une forte pression St'r elles c1Stns le nlême sens.
.::.¯ Me fois introduites dans les tubes. 32, les billes subisosnt l'effet de la force centrifuge et les trois efforts. exerces sur elles coopèrent pour les projeter dans le cône 24 dont elles aa..ri;;sent la rampe à forte vitesse pour venir heur... ter lerevêtement en caoutchouc 63 de la roue 57 qui absorbe leur force vive. Cette roue reçoit, telle une roue hydraulique
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1 &u¯;ets, autant .3'impulsions qu'il y a de billes envoyées par le disque 28 agissant à la G18nière d'une fronde et COmr1l0 la di- rec.'sion de l'atL8'-lue des billes est inclinée, la roue 57 est ent 1:':11ne norizonta,lG!:lent à une vitesse dépendant de celle du disque 28.
Le régulateur 67 permet une admission des billes dans l'entonnoir en rapport avec la vitesse de l'appareil.
Enfin, une dérivation appropriée permet d'actionner l'ar- bre 16 par la poulie 20 conjointement avec un moteur auxiliaire.
Il est évident que l'appareil n'a été décrit qu'à titre de simple exemple nullement limitatif et que des modifications peuvent y être apportées suivant la puissance et la destination que l'on désire lui dannery et cela sans se départir de l'es-
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prit de 7.'invention C'est ainsi qu'au lieu d'utiliser des bil- les dures et une roue réceptrice b7 à jante élastique on peut
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inverse,mrvt utiliser- des billes élastiques ou des billes dures enrobées dans une matière élastique ou des ballons, venant frap- par une jante dure ou relativement tendre, à crémaillère, ou aubes recevant le choc des billes agissant comme des projectiles