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  1. Moteur pompe à rotor sphérique fraisoïdal

    Origine du brevet

    Cette nouvelle invention puise ses racines dans les travaux indissociables réalisés collégialement par Yves SAUJET auteur du concept de la machine volumétrique à cônes elliptiques roulants, laquelle machine est concrétisée par un brevet Canadien N° WO2008019506 et Pascal HA PHAM auteur du concept de la machine volumétrique à piston annulaire muni de trois lobes dans laquelle le piston tourne/glisse rigoureusement entre un noyau fixe central et une chambre fixe extérieure, cette dernière machine ayant été concrétisée par 3 brevets Français évolutifs : N°04 07600, 07 05990 et 07 06157. Plus récemment - le 24 11 2009 - Yves Sauget et Pascal HA PHAM ont déposé conjointement le brevet Français N° 09 5620 concernant une machine à piston fraisoïdal muni d’un engrenage spécifique intégré dans l’épaisseur de son pourtour.

    Domaine technique de l'invention

    La présente invention est une machine rotative polyvalente permettant de convertir en énergie mécanique les flux naturels éoliens et/ou hydrauliques, elle accepte aussi une alimentation en vapeur vive (chauffe solaire ou géothermie naturelle). Des aménagements spécifiques mineurs permettent de l’utiliser de façon réversible en pompe ou en compresseur, et aussi en moteur à combustion interne. La présente invention s’inscrit dans la famille des turbines et elle est appelée « Turbine à double étage et double piston en forme de cône elliptique disposés en diabolo et muni chacun d’un engrenage à denture interne intégré dans la partie supérieure de leur calotte sphérique ».

    Nomenclature des pièces: 4 éléments

    La chambre extérieure ou coque

    Elle est constituée de deux parties de forme intérieure sphérique qui s’assemblent pour former un volume étanche au sein duquel évolue le double piston diabolo. Le plan de joint d’assemblage est situé au niveau de l’équateur de la sphère.

    Le noyau ou fraisoïde

    Il est fixé dans la chambre extérieure (ou coque) au niveau de son équateur et possède à cet effet des surfaces externes sphériques épousant parfaitement l’intérieur de la chambre. Il possède également 6 faces coniques (3 de chaque côté) séparées par 6 arrêtes. Le profil optimal des faces coniques (plus grand rapport volumétrique) est défini par les enveloppes du double piston diabolo lors de son mouvement cyclé. Il est aussi possible d’envisager des profils plus faciles à usiner mais les performances de la machine s’en trouveront amoindries. Pour éviter les arrêtes vives et favoriser les roulements plutôt que les frottements, des axes en cônes de révolution de petit diamètre extérieur sont utilisés, leur implantation de situe au niveau de chaque zone d’arrête de la fraisoïde. ; ces petits axes longs sont les aiguilles sur lesquelles roule le diabolo.

    Le double piston diabolo

    Il se compose d’un assemblage de 6 parties solidement fixées entre elles.

    • 2 corps de piston munis chacun d’un engrenage à denture interne situé dans l’épaisseur extérieure de leur calotte sphérique respective (le diamètre extérieur des calottes sphériques est identique au diamètre intérieur de la chambre/coque) ; les profils latéraux des 2 corps de pistons sont obtenus par parallélisme et/ou aplatissement du cône elliptique de référence (relatif au trièdre rectangle générique) et selon le paramètre p de la géométrie de référence dont les bases sont déclinées dans le brevet Canadien N° WO2008019506 de Yves SAUGET.


    • 4 parties composants la petite sphère interne, laquelle assure la solidarité des deux corps de piston montés tête bêche et assure par sa surface externe le guidage en rotation du double piston diabolo dans le noyau fraisoïdal ; la petite sphère interne ainsi constituée est munie de fenêtres/ouvertures garantissant les échappements et admissions cycliques nécessaires.


    • Les faces internes de la petite sphère sont usinées pour assurer un guidage sur l’arbre creux traversant de la machine.

    • Un axe nord-sud est attribué au diabolo en référence à la coque dans laquelle il évolue (et à son équateur). Cet axe passe par le centre de la petite sphère interne et les centres fictifs des deux engrenages à denture interne situés sur les calottes sphériques externes de chaque corps de piston.

    L’arbre creux traversant le rotor

    L’arbre creux est monobloc, il est prévu pour assurer d’un côté l’admission et de l’autre l’échappement du fluide moteur. A ses deux extrémités opposées, l’arbre creux comporte deux engrenages coniques de révolution, lesquels s’engrènent parfaitement avec les dentures internes organisées dans les calottes sphériques du piston diabolo double corps. au centre de l’arbre creux sont organisés les cloisonnements nécessaires et suffisants pour assurer un bon transfert étanche des volumes variables d’admission et d’échappement en respectant la pérennité du cycle machine, la cinématique imposée et des guidages requis.

    Les options de fonctionnement

    Option arbre tournant

    Dans cette option l’énergie produite par la machine en fonctionnement est récupérée sur l’arbre tournant. L’arbre doit aussi assurer la transmission du fluide vers les admissions et permettre au fluide de s’échapper : deux joints tournants sont alors nécessaires et montés à chacune des extrémités de l’arbre. Pour cette option, l’énergie cinétique des pièces en mouvement lors du fonctionnement de la machine est relativement faible ce qui confère un caractère réactif à l’option.

    Option arbre fixe

    Dans cette option, c’est la coque externe qui tourne et c’est sur celle-ci qu’est récupérée l’énergie produite par la machine : On peut répartir directement des masses polaires, fixées à l’extérieur au niveau de l’équateur de la coque et on entoure l’ensemble d’une ceinture de bobines électromagnétiques, l’ensemble constitue ainsi un moto générateur autonome. Autre alternative : on peut aussi fixer un engrenage circulaire à l’extérieur de la coque au niveau de son équateur (par exemple pour entraîner une pompe). Dans l’option de fonctionnement en arbre fixe il est a noter que l’ensemble tournant (coque + noyau fraisoïdal + organes de transmissions de puissance fixés sur l’équateur) constitue un important volant moteur pour la machine.

    Vidéos

    Contacts

    Pascal HA PHAM

    Adresse: 2 rue de VilleVillon,

    28290 CHAPELLE ROYALE (Eure-Et-Loir)

    Tél: 0660325238

    Adresse courriel

    Site Internet : http://www.sycomoreen.free.fr