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" perfectionnements aux locomotives "
La présente invention est applicable aux locomotives ;elle se rapporte aux locomotives construites en vue d'être actionnées par des moteurs à combustion interne et spécialement au type de moteur connu sous le nom de moteur " Still " dans lequel la vapeur est détendue derrière les pistons du moteur à combus- tion, bien qu'un jeu indépendant de cylindres à vapeur ou à air puisse être utilisé en combinaison avec le moteur à combustion interne ; ce moteur peut être du type.conventionnel entièrement par la combustion interne de combustibles à base de carbone.
La présente invention comprend une locomotive dont le mécanisme de transmission de puissance comporte des paires de cylindres moteurs disposés en sens opposé à tiges de pistons communes ou accouplées sur le même axe raccordées à une crosse commune qui est raccordée à son tour par un biellage à l'extré- mité supérieure d'un balancier dont le bout inférieur est
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raccordé au petit bout d'une tige de bielle essentiellement horizontale et dont la gros bout porte sur la manivelle des roues ou de l'axe de commande principale. Ces cylindres sont, de préférence , disposés de façon que leur poids se concentre sur la base de la roue fixe.
Les cylindres disposes en sens opposé de chaque paire peuvent être ceux des moteurs à combustion interne qui peuvent être construits pour agir sur le principe du cycle à course double et , de préférence, ce seront ceux du type du moteur "Still".
L'utilisation des moteurs à combustion interne à grande puissance entraîne la mise en oeuvre de masses à action réci- proque , de grand poids; c'est là un inconvénient particulier pour les locomotives. La présente invention permet, dans les moteurs à combustion interne munis de souffleurs erreurs disposés parallèlement aux cylindresde porter remède à cet inconvénient; à cet effet, elle divise ces masses en deux fractions raccordées sur un balancier de façon telle qu'elles se déplacent dans le même temps en sens opposé ; une fraction de ces masses à action réciproque comprend les pistons princi- paux , les tiges de piston , les crosses et les organes d'accou- plement des moteurs; l'autre fraction, la bielle principale, ainsi que le piston et l'organe d'accouplement du souffleur.
Un autre avantage de l'utilisation de cylindres disposés en sens opposé ,c'est qu'en raccordant les tiges des pistons à sens opposé à une crosse commune , tous les paliers du mécanis- me de transmission supportent une charge alternativement en direction opposée.
Une modalité de réalisation de l'invention est représentée par les dessins ci-joints. La fig. 1 est une coupe en élévation d'une vue d'ensemble de la locomotive;
La fig. 2 est une vue en plan, partie en coupe de la fig.
1;
La fige 3 est une vue terminale .partie en coupe de la fig.l;
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La fig. 4 est une vue/terminale du mécanisme d'injection du combustible;
La fig. 5 est une coupe à travers une pompe d'injection de combustible ;
La fig.6 une vue en plan,partielle de la fig.5;
La fig. 7 une vue en coupe de la pompe par l'arbre à came;
La fig. 8 une vue en élévation montrant le mécanisme de la soupape;
La fig. 9 une vue en plan partielle de la fig.8 et la fig. 10 une vue terminale d'une section de la fig.8.
Dans ces dessins, la locomotive possède trois jeux ou paires de cylindres 2a , Sa ,2b , 3b , et 2c ,3c ,disposés horizontalement. Ces trois jeux sont disposés les uns à côté des autres au dessus des roues motrices 4 et 5 de façon que leur poids soit supporté entièrement ou en ordre principal par les dites roues ; il est, en effet , d'importance primordia- le de concentrer autant de poids que possible sur la base des roues fixes.
Le piston 6 du cylindre 2a et celui du cylindre 3a ont des tiges 7 et 8 fixées sur la crosse 9 coulissant dans un guide 10 ; lacrosse 9 est munie de saillants 11 par l'inter- médiaire desquels elle est raccordée par les éléments de jonc- tion 12 et 13 à des saillants analogues 14 de l'extrémité supérieure du balancier 15. L'extrémité supérieure du balancier 15 est munie en 16 d'une ouverture permettant à la tige de piston 8 d'y coulisser librement à toutes les inclinaisons du balancier.
Le balancier 15 est muni de saillants 17 portés dans des paliers 18 d'une charpente 25 sur laquelle sont montés les cylindres et qui est fixée à la charpente principale de la loco- motive. L'extrémité inférieure de chaque balancier 15 est accou- plée par des saillants 19 au petit bout 20 de la bielle princi- pale 21 dont le grand bout est monté sur le maneton 22 des roues motrices 5 ; le manetron 22 est accouplé avec le maneton de roues motrices 4 et 24 par l'intermédiaire des bielles 23.
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La longueur respective des bras du balancier 15 au dessus et en dessous du point d' articulation 17 est proportionnée suivant la course du piston et le trajet du maneton 22.
Un générateur de vapeur ou chaudière 30 est prévu ; conception est analogue à celle des chaudières de locomotives à vapeur courantes, cette chaudière est chauffée séparément pour la aise en route et la marche forcée et aussi , si on le désire ,pour la génération de vapeur en marche normal cette chaudière peut toutefois être chauffée soit partiellement , soit complètement par les gaz d'échappement d'un moteur L combus- tion interne. A cet effet , les gaz d'échappement des cylindres du moteur à combustion interne sont amenés dans la chaudière par des faisceaux de tubes séparés. L'échappement ,côté vapeur, du moteur peut être utilisé, de la façon habituelle,pour produi- re un tirage L travers les tubes.
Les cylindres fonctionnent sur le principe de la course double ; en dessous d'eux se trouvent disposés des cylindres souffleurs cureurs 40 et des conduits d'air cureurs 46 qui assurent la communication avec les cylindres de combustion; chaque souffleur a un piston 41 dont le corps 42 est raccordé par un joint sur la tige de connexion 44 dont l'autre extrémité est fixée par ur. maneton 45 sur le bras inférieur du balancier 15. Tout dispositif approprié d'injection de combustible peut être prévu en 29.
Quand on utilise trois balanciers et que l'on rencontre des difficultés pour installer un souffleur entre les bâtis, on peut se passer du souffleur car le balancier central ne doit pas nécessairement être aussi bien équilibré que les deux balan- ciers extérieurs parce que son inertie ne forme pas de couple sur la charpente de la machine.
Une modalité de pompe injectée de combustible convenant pour la locomotive représentée par les figs.l à 3 est représen- tée par les fig. 4 à 7.
Les pompes injectrices de combustible 49 sont divisées en
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deux groupes .chacun comprenant trois unités disposées dans le plan en 50 a , 50b et 50c. Chaque groupe est commandé par une tige 51 assemblée à son bout inférieur par un maneton 53 avec un balancier 15 et disposée pour être réglée à l'ai- de des moyens appropriés pour modifiera course de la manivelle Le bout supérieur de la tige 51 est assemblé par un maneton 57 avec l'un des bouts du levier 58 dont l'autre bout/est fixé à l'arbre 59 sur lequel sont fixées trois paires de cames de pompes 60 , 61.
Le renversement de la course des pompes se produit par l'intervention des deux cames 60 et 61 pour chaque pompe, une pour la marche avant et l'autre pour la marche arrière.
Chaque piston plongeur 63 est poussé vers l'extérieur par un ressort 65 et vers l'intérieur par un levier 66 pivotant en 68 sur le bâti de pompe 67 et portant un galet 69 adapté pour être engagé soit par la came 60 soit par la came 61 pendant le balancement de l'arbre 59 sous l'action du levier 58 du balancier 15. La came avant ou la came arrière est amenée dans l'alignement du piston plongeur 63 à l'aide d'un levier à con- trôle simple 64 monté à jeu sur un prolongement de l'arbre . came 59. Le bout inférieur du levier de contrôle 64 a la forme d'un quart de cercle portant une rainure 70 à sa périphérie ainsi que le montre la vue en projection de ce bout de levier de la fig.4.
La gorge 70 engage un galet 71 fixé sur un arbre traversant la came 72 ; cames 60 et 61 sont fixées sur un manchon 73 coulissant dans les rainures 74 de l'arbre 59. Le levier 64 est également connecté par une tige.de bielle 75 et un bras 85 sur un arbre 76 de levée de cames à galet.
Dans la manoeuvre de ce mécanisme pendant le mouvement par- tiel du levier de contrôle 64 de la position 1 à la position II les galets de la came principale 69 sont dégagés des cames 60 et 61 par les cames 84 de l'arbre 76; la continuation du mou- vement du levier 64 jusqu'à la'position III fait coulisser le manchon 73 portant les cames 60 et 61 le long de l'arbre 59;
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l'achèvement du mouvement/du levier 64 jusqu'à la position IV permet aux galets 69 de réengager les oames 60 et 61 mises en alignement avec ceux-ci par la partie inclinée de la gorge 70.
Ainsi que le montrent les figs.8 à 10 , chacune des soupapes de contrôle de l'échappement de la combustion 92 est commandée par un bras 120, une tige 121 , le levier d'an- gle122 et la connexion 123 d'un levier ou bras 93 fixé sur l'arbre 100 du bras de rappel 94 de distribution qui assure à ces soupapes un mouvement d'une amplitude de 90 par rapport aux manivelles principales 22 .
Le bras de rappel 94 est mu par un maneton 124 par l'in- termédiaire d'une bielle 125. Le bras de rappel est porté par un support 126 fixé sur le bâti 25 supportant les cylindres de la machine. le renversement des soupapes 92 s'effectue à l'interven- tion du levier d'angle 122 oscillant sutou du maneton 128 du bras 129 de l'arbre 127 qui est un arbre renversement actionné par un levier 130 et la tige 131 connectés au mécanisme moteur .
Le levier 130 est également raccordé par un bras 32 au levier 64 du mécanisme de la pompe à combustible. par suite du rôle joué par le bras 129, les soupapes 92 ont deux positions fermées, une en a pour la marche arrière et une autre en b pour la marche avant. La soupape qui correspond à 92 sur le cylindre opposé de la paire est manoeuvrée par une tige 160 raccordée L un bout par un maneton 161 au prolongement 162 du levier d'angle 122 et, à l'autre bout, par un bouton 163 du bras moteur de la soupape opposée.
Dans l'exemple représenté ,les mateurs à combustion interne sont de l'espèce de ceux ou la vapeur est utilisée du côté du piston opposé à celui ou la combustion a lieu ; soupapes 132 règlent la vapeur des chaudières admise par la conduite 134 et déchargée par la conduite 137. La conduite de vapeur 134 donne accès au conduit 147 (voir fig. 9 ) ; 146 est le conduit de va- peur et d'échappement du coté vapeur du cylindre.
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Les soupapes à vapeur 132 sont contrôlées et manoeuvrées par un système de distribution qui est une forme modifiée du système Walschaert; son bras de rappel 138 est raccordé par une tige de connexion 140 et des leviers 150 et 151 sur une tige de contrôle de manoeuvre 152. Dans ce système , l'avance, c'est à dire l'admission de la vapeur dans le cylindre avant que la manivelle atteigne son point mort est-assurée par un levier 136 de proportions convenables connecté par un bouton 136 à la tige de bielle 138 du dispositif Walschaert. Le levier 136 oscille autour du point d'appui 139 fixé excentriquement sur l' arbre oscillant 17 du balancier principal 15.
Le levier oscil- lant 136 est connecté à son bout supérieur par le maneton 112 à une tige de soupape 153 des soupapes à vapeur 132 disposées à l'opposé.
La vapeur est donc admise du côté combustion du piston pour la mise en marche par une conduite de vapeur 135 dans une soupape à vapeur 133 disposée sur le même axe et commandée par la soupape à vapeur principale 132. La soupape à vapeur 133 admet la vapeur vers le côté combustion interne du cylindre par la conduite 148.
Dans l'exemple représenté , le mécanisme destiné à pro- duire le régime de marche forcée comprend une soupape contrôlant la dernière période de l'échappement. Dans certains cas, cependant, la surcharge est réalisée en réglant le temps d'ad- mission de l'air cureur. Quand on utilise cette dernière méthode, l'adaptation par le système de distribution renversée de la pompe à combustible peut également se faire , il en résulte que les termes réglage de l'échappement ou de la surcharge employés ci-dessus peuvent être employés alternativement.
REVENDICATIONS.
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