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@ 01 L'INDUSTRIE, Dispositif de collage brdraulique ou pneumatique progressif et automatique pour transmission d'énergie. -
La présente invention a pour objet un dispositif de couplage hydraulique ou pneumatique .progressif et automatique,pour la trans- @ mission d'énergie entre un arbre moteur quelconque et un arbre ré- cepteur.
Ce dispositif comporte deux éléments: une pompe génératrice alimentée par un fluide liquide ou gazeux,et un moteur actionné par le fluide sous pression fourni par la pompe génératrice,
La caractéristique de l'invention réside dans le fait que, dans les deux parties de l'appareil.le ou les pistons de la géné- ratrice peuvent évoluer indépendamment des pistons du moteur,les manivelles et arbres les commandant étant respectivement solidai- res des arbres primaires et secondaire$,les cylindres de la géné- ratrice et du moteur tournant librement autour des arbres primai- res et secondaires et étant mécaniquement solidaires l'un ou les uns des autres.
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sans sortir du cadre de l'invention,on pourra aussi bien faire commander par l'arbre primaire le ou les cylindres de la pompe génératrice,le ou les cylindres du moteur commandant alors ltarbre secondaire,et les arbres commandant les pistons étant mécaniquement solidaires l'un de l'autre et tournant indépendam- ment les cylindres.
On pourra également rendre l'arbre commandant le ou les pis- tons d'une des machine s, solidaire 'du ou des cylindres de l'autre machine,l'arbre et le ou les cylindres restant libres .étant calés respectivement sur les arbres primaires et secondaires.
La description qui va suivre en regard du dessin annexe,donne à titre d'exemple,fera bien comprendre la manière dont l'Invention peut être réalisée.
La fig.l représente schématiquement l*appareil avec cylindres tournant solidaires et pistons commandés par les arbres primaires et secondaires.
La fig.2 est une vue en coupe d'une des formes de l'invention correspondant au schéma de la fig.l.
La fig.3 est une vue en demi-coupe dune des formes de réa- lisation correspondant au schéma de la fig.l et dans laquelle le moteur à cylindres et pistons alternatifs est remplacé par un mo- teur rotatif sans soupapes-.
Les fîg.4.5 et 6 sont des coupes diamétrales schématiques du moteur de la fig.3 representant à titre de simple exposé de quelle façon ce moteur peut être conçu.
La pompe génératrice pourra sans sortir du cadre de l'inven- tion,prendre égalenent la forme d'une pompe rotative,
Sur la fig. 1 un groupe de pistons,6.7 & 8, mûs par les biel- les 3,4,5, à l'aide de la manivelle 2,calée sur l'arbre l, lequel est mû par un moteur quelconque de puissance appropriée, se meuvent respectivement à intérieur des cylindres 9.10.11 montés sur un carter 20 et disposés de telle façon qutils peuvent tourner li- brement autour de l'arbre 1,
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Un second groupe de pistons 262ii'eiés par les
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bielles 24,25;
26 à la manivelle 22 solidaire de l'arbre 21 et le tout disposé de façon à ce que le mouvement alternatif des pistons 26,27,28 se produisant à intérieur des pistons 29 50 31 engendre un mouvement rotatif de la manivelle 22, laquelle en- traîne l'arbre 81,Les cylindres 29,30 31 montés sur un carter 40, peuvent tourner librement autour de l'arbre 21.
Suivant les cas duplication,les sections respectives des pistons de la génératrice et du moteur pourront varier dans un sens positif ou négatif,les unes par rapport aux autres,
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Les deux groupes de cylindres 2...!Q...!!.et 0,0,.31 sont ren- dus solidaires l'un de lautre à l'aide de la courroie 65 ou par tout autre moyen approprié (les deux groupes de cylindres peuvent tout aussi bien être montés sur un carter unique les suivant dans leur mouvement de rotation),Des canalisations 18,19,32,33,34
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réunissant les groupes de cylindres 9,10,11 au groupe 29,30,â1.
Des clapets dtaspiration le,13,14:,de refoulement 15,16,17 .montés sur les cylindres jlO ,!! permettent aux pistons ,6 X ± de faire le vide dans la canalisation 19 et de compresser le fluide dans la canalisation 18,
Un tiroir 38 ou tout autre dispositif approprié,commandé par le levier 39.permet en inversant le sens du fluide dans les cana- lisations 36 et 37 d'inverser le sens de marche de l'arbre 21.
A moitié course,ce tiroir permet de mettre en court-circuit les canalisations 18,9 et d'obtenir l'arrêt de l'arbre 2l,le
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fluide n'ayant plus alors cltaction sur les pistons 26,,Z7,,Ê8,
Un sabot 50,solidaire du tiroir 38 permet lorsque le sens du fluide est inversé dans les canalisations 36 èt 37,de bloquer
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les groupes de cylindres 9,10,11,29,30,31 et d'en arrêter la ro- tat ion;
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Deux distributeurs rotatifs 34 et 35 solidaires de l'arbre 2ltsposês ici connectés à cet arbre par la liaison 46,assurant la distribution du fluide aux cylindres 39,30,31 de façon à ce
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que la pression de ce fluide s'effectue sur les pistons 26,27
28 au moment de leur course descendante et le vide agissant au moment de leur course .ascendante,
On pourra,sans sortir du cadre de l'invention,remplacer ces 'distributeurs par des soupapes d'admission et d'échppement com- mandées par l'arbre SI,on bien encore comme cela est représente fig. 3. fig. 4 fig. 5 et fig.6,supprimer complètement tout système de distribution commandée,cette dernière étant assurée dans le cas des figures précitées par les palettes.
54 des dites figures,qui font ici office de pistons masquant ou démasquant clans-leur mou- vement rotatif des lumières d'admission et d'échappement* les canalisations 18,19.,32,33,34,36,37 sont disposées de tel- le façon que,solidaires des cylindres 9.10.1129.30.31. elles peuvent suivre ces derniers dans leur mouvement de rotation au- tour des arbres 1 et 2.1
Lorsque l'arbre! tourne, entraîné par un moteur quelconque de puissance appropriée,les canalisations et espaces vides des cylindres étant remplis d'un fluide et que ce sens de rotation soit à titre supposé'celui de la flèche a, les pistons 6,7,8 se mettent en mouvement en créant le vide dans la canalisation 19 et comprimant le fluide dans la canalisation 18,
Le tiroir 38 étant placé dans une position telle que,,
sous l'action du fluide comprimé,les pistons 29,30.31 entraînent la bielle 22 dans le même sens de rotation que la bielle 2, le flui- de comprimé se rend dans le distributeur 35, d'où dans la posi- tion représentée par la figure,il passe dans 33 et 34 et agit aur les pistons 26 et 27 qui se mettent en mouvement dans le sens a);
le piston 28 entraîné par la bielle 25,chasse le fluide con- tenu dans le cylindre 31 par la canalisation 22 et fait retour à la canalisation 19 en passant par le distributeur 34 et la ca- nalisation 19 et le mouvement des pistons se continue dans l'or- dre 29,31,30,
Mais,en prenant ce sens de rotation on voit que les pistons
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générateurs 6,7,8 tendent à entraîner les cylindres 9,10,11 dans leur mouvement de rotation a tandis que les pistons moteurs 26, 27,28 tendent à provoquer dans les cylindres 29 30,31 un mouvement de rotation opposé au sens a (indiqué par la flèche b).
On suppose qu'un souple soit opposé à l'arbre 21,
On a vu ci-dessus que les deux groupes de cylindres sont ren- dus solidaires l'un de l'autre, Si donc, à ce moment,la couple op- posé à l'arbre 21 est plue élevé que le couple moteur fourni à 1; arbre !.on conçoit que les groupes de cylindres se mettront en rotation dans le sens des flèches b opposé au sens de rotation de l'arbre 1 (qui est le sens des flèches a),
Mais ce sens de rotation opposé a pour effet d'augmenter le nombre dévolution* des pistons 6,7,8 dans les cylindres 9,10, 11 et la quantité de fluide débité par le groupe générateur aug- mentera et,par conséquent agira plus activement sur les pistons 26,27,28 qui sont immobiles à ce moment, mais qui possèdent par rapport,
à leurs cylindres respectifs une vitesse propre qui est la vitesse de rotation du groupe de cylindres vers b, mais infé- rieure à la vitesse des pistons de la génératrice dont la vitesse réelle est la vitesse de l'arbre 1 à laquelle s'ajoute la vitesse de rotation des cylindres dans le sens de b,
La pression augmentera donc dans la canalisation 18 et agira plias fortement sur les pistons moteurs et proportionnellement au rapport des sections entre les pistons générateurs et moteurs, jusque vaincre le couple opposé au démarrage,
Le démarrage étant effectué,les groupes de cylindres tendront, si le couple s'abaisse, à prendre le même sens de rotation que les arbres 1 et 21 en passant par un point neutre,
et leur vitesse dans ce sens de rotation se rapprochera doutant plus de celle de 1' arbre 1 que le couple opposé à l'arbre 21 sera plus rapproché du couple déterminé à l'arbre 1,
Cette action se conçoit-aisément si l'on considère que les pistons de la génératrice exercent sur leurs cylindres respectifs,
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.: .. - dans la période de compression,un couple' qui 'est fonction :
1. .de leur section, 2 de la résistance que le fluide éprouve à franchir les clapets de refoulement 15.16 17 et les diverses oa- nalisations et appareils interposés entre le point de production d'énergie dans ce fluide,en l'espèce les pistons 6,7,8 et les points d'utilisation de cette énergie,en l'espèce les pistons
26,27,28 3 du coefficient de viscosité de fluide utilisé dans l'appereil A ces actions précédentes,peut s'ajouter l'action du vide dans le cas où le fluide utilisé est un liquide.
En raison des considérations précédentes,il est facile de concevoir,que,au moment où le couple développé par les actions qui viennent d'être décrites ou couple résultant de ces actions est égal au couple résistant opposé à l'arbre 21,sa vitesse sera éga- le à celle de l'arbre 1. si le couple opposé à l'arbre 21 s'abaisse au-dessous du cou- ple résultant et dans le cas où le fluide utilisé serait un fluide élastique tel que l'air,la vitesse de l'arbre 21 sera supérieure à celle de l'arbre 1;
dans le cas d'un fluide incompressible tel qu'un liquide (eau, huiles, etc...) le synchronisme sera conservé- entre les deux arbres.Dans le cas d'utilisation de l'air ambiant comme fluide, la canalisation 19 pourra être supprimée,les clapets 1,15,16 aspirant l'aire directement dans l'atmosphère et la cana- lisation 36 l'y rejetant après utilisation.
On pourra sans sortir du cadre de ltinvention. et suivant les cas d'application,faire varier le couple exercé par les pistons 67,8 sur le groupe de cylindres 9,10,11 en élevant la valeur de la résistance qu'éprouve le fluide utilisé à franchir les clapets 51,16,17,ce en augmentant ou diminuant la section des orifices de ces clapets,l'obturation complète de ces orifices.rendra alors l'arbre 1 et les pistons 6,7,8: qu'il commande absolument solidai- res du groupe de cylindres 9,10,11 et le groupe de cylindres 29, 30,31 solidaire des pistons 26,27,28 et de l'arbre 21 qu'ils com- mandent ;
par conséquent - l'arbre 1 se trouvera absolument solidai- re et relié rigidement à l'arbre 21
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La plus grande ouverture des orifices dépendant des clapets 15,16,17 correspondra alors à la plus grande réduction de vitesse de l'arbre 21 par rapport à l'arbre 1, toute position intermédiaire de la valeur de couverture de ces orifices pouvant être obtenue par réglage effectué suivant les cas,soit manuellement,soit méoa- niquement.
On obtiendra l'arrêt de la partie moteur en poussant le ti- roir 38 à moitié coures. ce qui aura pour effe. t de cort-circui ter les canalisations 18 et 19:le fluide fera alors retour à la pompe génératrice sans avoir d'action sur le moteur.
En poussant la tiroir à fond de course le flux s'inversera dans les canalisations 36 et 37 et le fluide comprimé passera par le distributeur 34 ce qui provoquera une inversion de rotation de la manivelle 22 et de l'arbre 21,le fluide utilisé fera retour à la canalisation 19 en passant par le distributeur 35
Mais alors les couples tendant à faire, tourner les groupes de cylindres autour des arbres 1 et 21 s'joutent et ces groupes de cylindres, prendront rapidement une grande vitese l'arbre 21 ne démarrera pas;
pour obtenir ce démarrage, on immobilisera les. groupes de cylindres à l'aide du frein 50 ici représenté solidai- re du tiroir 38 et l'arbre 21 démarrera sous l'action du fluide sous pression agissant sur les pistons moteurs,
Les phénomènes se passent ici en hydraulique ou pneumatique, d'une façon analogue aux phénomènes électro-magnétiques décrits dans le brevet N 340149 déposé le 16-3-37,pour un dispositif électro-magnétique .progressif et automatique pour transmission d'énerg
La fig.2- est une vue en coupe d'une des formes de l'invention correspondant au schéma de la fig. 1. les chiffres de référence sont les mêmes que ceux de la fig. 1 sauf les pièces supplémentaires ou modifiées ci-après: 20-40 sont les deux carters confondus en un seul;
47-49 des chambres annulaires remplaçant les canalisa- tions 36-3 de la fig.l; le tiroir 38 est en forme de dani-segment;
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un second tiroir de même forme lui est diamétralement opposé; ces deux tiroirs portent des lumières 'qui assurent la distribu- tion comme' décrit ci-avant Sur la figure la position du levier en c correspond à la marche de l'arbre 21 dans le même sens que l'arbre 1.la position D à l'arrêt de l'arbre 21 et la position F à la marohe de l'arbre 21 en sens opposé à l'arbre 1; 35 et 44 sont "*'* des coussinets doubles pouvant âtre à billes ou de tout système approprié;
42 et 43 sont des coussinets dans lesquels peuvent tourner les coussinets 35 et 44 lesquels permettent à leur tour la rotation des arbres 1 et 21; 41 est un bâti supportant l'en- semble de l'appareil.
La fig,3 est une vue en demi-coupe d'une des formes de réa- lisation correspondant au schéma de la fig.l et dans laquelle moteur à cylindres et pistons alternatifs sont remplacés par.un moteur rotatif sans soupape.
Les chiffres de référence sont les marnes que ceux des précé- dentés digures sauf modifications ci-après: 53 est un rotor oy- lindrique rainuré suivant ses génératrices et dans lesquelles rainures se meuvent des palettes défaisant ici fonction de pis- tons poussés par les ressorts 55,56,57,58 59; 60 est un presse- étoupe; 61 est le corps du moteur tournant solidairement avec les cylindres générateurs; 51 est un plateau destiné à recevoir l'énergie d'un moteur approprié; 52 est un plateau destiné à transmettre l'énergie à un dispositif quelconque à mouvoir.
Sur cette figure, l'appareil est représenté sans le disposi- tif d'arrêt et de changement de sens de marche.
Les fig.4.5.6 représentent trois coupea 'diamétrales schéma- tiques du moteur de la fig,3 représentant à titre de simple ex- posé (ce procédé étant connu) la façon dont le moteur peut être conçu;les chiffres de référence sont les mêmes que ceux des fi- gures précédentes.
Le frein 50 des fig.1 et 2 ou tout autre moyen approprié peut être utilisé pour bloquer lés cylindres tournants .et ututiliser
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les propriétés engendrées par l'effet de cette rotation qu'en @ certaines périodes de fonctionnement
Dans tous les modes de réalisation de cette invention et sans sortir de son cadre, il pourra tre prévu des dispositifs de refroidissement appropriés à l'appareil faisant l'objet de cette invention,
On pourra également prévoir les différents circuits des ap- pareils de protection et de contrôle et des modifications pour- ront être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits sana sortir du cadre de l'invention.