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Arturo CAPROTTI, Ingénieur à Milan (Italie) Via Pergolese 2. pour: " Soupapes sans ressorts avec équilibrateur automatique pour dis tribution de la vapeur " .
La présente invention a pour objet une disposition spécia- le des soupapes de distribution dans les moteurs à vapeur ou à fluide élastique quelconque. Cette disposition est caractérisée en premier lieu par le fait que pour chaque soupape l'action de fermeture , exercée habituellement par un ou plusieurs ressorts, est ici au contraire exercée par la pression même de la vapeur ; et deuxièmement par ce que , lorsque l'on ferme la soupape de prise de vapeur de la chaudière ,l'asti on de la vapeur sur les soupapes cesse , celles-ci restent large-ouvertes et l'on ob- tient ainsi une très large communication entre les deux chambres du cylindre de la machine à double effet.
Les figures'du dessin annexé représentent schématiquement l'application de l'invention aux soupapes du cvlindre d'une
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motrice quelconque.
La fig. 1 représente une section transversale du cylindre effectuée selon les axes.de la soupape 1 d'admission et de la soupape S de décharge .L'intérieur A du cylindre communique avec la chambre B par le canal dessiné en pointillé ; et au moyen des soupapes I et S .cette chambre B peut être mise respectivement en communication soit aveg la chambre u d'arrivée de la vapeur de la chaudière ,soit avec la chambre D de décharge ,qui commu- ni que avec l'atmosphère. La soupape I est munie d'une queue E qui pénètre avec un léger jeu dans une chambre du cylindre dans laquelle on peut faire arriver de la vapeur par l'orifice G ; et de son côté, la soupape S peut être soulevée par un piston F gui glisse dans une autre chambre du cylindre dans laquelle on peut faire arriver de la vapeur par l'orifice H.
Les orifices G et H sont entr'eux réunis par un conduit ,dans lequel on peut envoyer à volonté de la vapeur provenant de la chaudière.
La fig. 2 représente un système de prise de vapeur de le chaudière,fonctionnant automatiquement à l'ouverture de la prise de vapeur principale pour le cylindre; ce système utilise un régulateur ou soupape équilibrée de prise de vapeur de type connu , que , bien que tel , il est bon de décrire pour la clarté. Lans ce groupe , la soupape principale M ferme herméti- quement sur un seul siège et , avec sa partie cylindrique infé- rieure , glisse dans un alésage avec un léger jeu. Sur cette soupape .ferme une soupape auxiliaire N, qui peut effectuer une certaine course avant d'entraîner, en l'ouvrant ,la même soupape M. uette soupape N sert à équilibrer la soupape M , ce qu'elle effectue en mettant en communication la chambre 0 avec le milieu dans lequel est plongé tout le groupe et qui se trouve à la pression de la chaudière.
Elle sert également pour le démarrage; lorsque la soupape N est ouverte et la soupape M encore fermée, la vapeur passe de la chambre 0 , à travers le petit trou P,
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dans la tuyauterie amenant la vapeur au cylindre ,et peut donc y atteindre graduellement la même pression qu'en la chaudière.
Pour le but que l'on se propose , 1 on aménage dans ce régula- teur un trou E , que l'on relie avec les orifices G et H au moyen de conduits opportuns : de cette façon , dès que l'on commence à ouvrir le régulateur et avant même que dans la cham- bre Q la pression puisse avoir atteint une valeur appréciable, la, chambre 0 est portée à la pression de la shaudière et cette pression est transmise aux chambres de l'appendice E et du pis- ton F.
Le mode du fonctionnement du dispositif est le avivant :
Aussi longtemps que le régulateur est fermé , il n'y a pas de pression dans les chambres de l'appendice E et du piston F, qui communiquent avec la chambre 0 ,ni non plus dans la cham- bre u, qui communique avec la chambre Q ;et par conséquent ,par le manque de toute différence de pression , aucune poussée n'agit de bas en haut ni sur l'appendice E et sur le piston F, ni sur les tiges des soupapes I et S, et donc par l'action de leur pro- pre poids ces soupapes restent large-ouvertes et le fluide que le piston déplace dans le cylindre par son mouvement de va-et- vient passe d'une chambre à l'autre de celui-ci,sans rencontrer de résistance appréciable.
Ouvrons maintenant le régulateur pour mettre en marche la motrice.
(jette manoeuvre établit Immédiatement l'équilibre entre la chambre 0 et l'intérieur de la chaudière ; et avant même que , travers la chambre Q, la pression dans la chambre C ait atteint une valeur appréciable dans les chambres de l'appendice E et du piston F l'on aura largement dépassé la pression minima nécessaire pour vaincre toutes les résistances qui peuvent s'op- poser au soulèvement des soupapes I et S ;
cessoupapes se sou- lèvent donc du premier coup en prenant leur position de travail, soit en contact avec leur siège,soit en butée contre le mécanis-
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me de distribution qui commande les soupapes mêmes .Le moteur peut alors démarrer et fonctionner régulièrement .puisque les sections de la tige de la soupape I et du piston F sont calcu- lées de telle sorte que les pressions respectivement dans la chambre u et dans la chambre du piston F soient largement suf- fisantes à assurer aux soupapes I et S les accélérations maxima de fermeture en dépendance du mécanisme de distribution et de la vitesse de la machine.
Tandis que pendant la marche à régulateur ouvertle pis- ton F glisse continuellement dans sa cavité et remplace entiè- rement le ressort ordinaire de rappel de la soupape de décharge- l'appendice E ne sert que pour les démarrages pendant la mar- che normale ,elle ne se trouve soumise qu'à la différence, sou- vent minime , existant entre les pressions qui règnent dans sa propre cavité et dans la chambre u. Le ressort de la soupape
I n'est donc pas remplacé précisément par l'appendice E, mais plutôt par la tige de la même soupape L.
Le jeu existant entre l'appendice E et la cavité qui la reçoit sert L rendre plus facile la construction et 6. éviter un contact et des frottements inutiles ; il ne cause aucune perte de fluide ,puisque le fluide qui échappe autour de F passe dans la chambre u et va encore effectuer un travail utile dans le cylindre.
Lorsque la machine est démarrée , on pourrait intercepter la communication directe qui existe entre les orifices G - h et la chambre -J: en effet , la pression dans la cavité où glis- se le piston F pourrait être assurée par communication avec la chambre u , au moyen du jeu qui existe entre l'appendice E et les parois de sa cavité , et puis par le tuyau qui relie les orifices G et H.
la communication directe est toutefois néces- saire pour le démarrage ,afin d'éviter le danger que , à régu- lateur à peine ouvert , le peu de vapeur qui arrive Gans la chambre u n'aille directement l'échappement , à travers les
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soupapes 1 et S grand-ouvertes ,sans atteindre dans la chambre G la pression initiale nécessaire pour porter d'abord les sou- papes en position de travail.
Au lieu du régulateur décrit ci-dessus, on peut employer n'importe quelle autre soupape de prise de vapeur, à condition qu'elle soit pourvue d'une chambre d'équilibrage ,atteignant de suite,dans la première phase d'ouverture de la prise ,la pression de la chaudière .On peut également employer un robinet de prise indépendant,établissant une communication de la chau- dière avec les orifices G et H. Ce robinet,d'un type connu quelconque , et ce pourra- être une soupape,sera actionné à la main arbitrairement par le machiniste , ou bien il sera relié mécaniquement par n'importe quel moyen connu , au dispositif demanoeuvre de la soupape princ i pale de prise de la vapeur, de manière que , au moment opportun , le fonctionnement automa- tique soit assuré.
Le schéma de la fig. 1 se rapporte à l'une des nombreuses formes d'exécution que le dispositif peut affecte,r ; ce schéma pourra subir n'importe quelle variante dans la forme et dans la disposition des soupapes ,sans sortir des limites de la. pré- sente invention ,c.a.d. sans cesser de répondre aux caractéris- tiques de l'invention même. Notamment,les soupapes pourraient se déplacer horizontalement et même être renversées,pourvu qu'on ait soin d'appliquer,soit directement aux soupapes , soit au mécanisme de distribution ,des forces qui maintiennent ces soupapes ouvertes,ainsi que cela est obtenu par simple gravité dans l'exemple d'exécution décrit ci-dessus.
EMI5.1
R E V END l v A T l 0 S .
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