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n Perfectionnements apportés au méoanisme à bielles de pistons pour machines à mouvement alternatif et autres analogues." f
Cette invention se rapporte au mécanisme à biellespour accoupler les tiges de piston de machines à mouvement alternatif et autres analogues, à leurs manivelles,dans lesquels des leviers coudés et pivotés sont interposés dans le but de transmettre plus effioaoement la force entre le piston et l'arbre coudé.
Selon la présente invention, un mécanisme compensateur et équilibreur est prévu pour obtenir un rapport constant du bras de manivelle et des bielles,sans point mort, la totalité de la force
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du piston étant répartie uniformément en travail utile pendant la totalité de la course de la manivelle. Il en résulte qu'on peut obtenir d'un arbre coudé , un rendement synétique plus grand qu' avec les mécanismes à. mouvement alternatifs employés jusqu'à pré- sent.
Pour atteindre les résultats exposés dans le paragraphe ci- dessus, il est fait usage de ce qu'on pourrait appeler virtuel- lement un levier composé ayant à peu près la forme d'une tâte de flèche ,dont la hampe est aommune -'taux deux cotés de la tâte de flèche,les trois bras agissant simultanément et à l'unisson. La tige de piston est accouplée à la hampe susdite et,les deux autres bras ou cotés de la tête de flèche sont accouplés , en toute manière et disposition appropriées, à une paire de mane- tons apposés de l'arbre coudé.
On verra plus loin que le mécanisme peut être multiplié par l'addition d'autres manetons sur l'arbre coudé, commandés en la même manière par des bielles et des le- viers supplémentaires, et le tout commandé, par la tige d'un seul et même piston,les divers manetons étant disposés de façon à donner les meilleurs résultats. Les côtéts ou bras du système de levier en tête de flèche, peuvent ête placés à tous angles vou- lus par rapport à la hampe ces angles pouvant être égaux ou iné- gaux.
Le levier susdit peut être d'une seule pièce ou peut être constitué par un bras séparé et d'autres bras en tête de flèche reliés à un arbre oscillant, ou bien il peut être constitué par un membre d'une pièce , ayant a peu près la forme d'un triangle équilatéral. En considérant cet organe comme triangulaire,il est pivoté au milieu de sa base, en un point écarté de la médiane longitudinale de la tige de piston et il est accouplé en son som- met à l'extrémité extérieure de la dite tige de piston, en une posi -tion telle que lorsque le piston est à moitié de sa course, la ligne joignant le pivot et le sommer est perpendiculaire à la ti- ge de piston, la base de chaque côté du dit pivot est reliée par
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une bielle à un maneton d'un arbre à deux coudes.
La longueur des bras de base est égale à la moitié de la longueur entre le pivot et le sommet.
En outre ,les leviers prinoipaux ou hampes peuvent être com- posés chacun de deux pièces latérales parallèles,maintenues espa- cées par des tiges et des entretoises pour mettre les bielles en alignement avec les divers manetons supplémentaires; ceci permet - tant d'aoooupler un nombre quelconque d'arbres en série avec le oylindre ,pour des arbres coudés à 4 , 6 ou 8 manetons.
De plus l'invention peut être facilement appliquée à des cylindres à double effet de tout les genres de moteurs à combus- tion interne.
Pour mieux faire comprendre l'invention,la description ci- après renvoie aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. l est un diagramme montrant l'invention appliquée à un arbre coudé à deux manetons et aussi à un arbre coudé supplé- mentaires à deux manetons, un seul cylindre horizontal étant em- ployé.
La fig.2 est une vue en diagramme montrant l'invention appli- quée à un arbre coudé à quatre manetons ,en employant un seul cylindre horizontal.
La fig.3 est un diagramme montrant l'invention appliquée pour commander deux arbres coudés indépendants à deux manetons, en employant un seul cylindre horizontal.
La fig.4 ust une vue de face d'une forme de construction pré- férée par l'inventeur , du mécanisme selon la fig.l.
La fig. 5 est une vue de coté du même mécanisme.
La fig. 6 est une coupe en plan prise sur la ligne x-x de la fig.5.
La fig. 7 est une élévation latérale partie en coupe du mé- canisme selon la fig. 2.
La fig. 8 est une coupe verticale sur la ligne y-y,figf de
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ce mécanisme.
La fig. 9 est une vue selon la ligne z-z de la fig.7 mon- trant le mécanisme de renversement à. coulisseau à pleine course.
Four la mise en exécution de l'invention,le levier en tête de flèche pivoté, 1 2-2 indiqué dans la fig. 1, est constitué dans les figs. 4 ,5 et 6 par un organe unique en forme de trian- gle ou de coeur ,dont les cotés 4-4 correspondent aux bras de levier 2-2 de la fig.l , et la partie médiane verticale 5 corres- pond à la hampe 1 de la fig.l ,les cotés 4-4 étant déportés par rapport au membre médian 3 comme on le voit au dessin. L'organe sn forme de coeur 3 ,4,4 est fixé sur le pivot ou arbre oscillant
6 monté dans le châssis 7 de l'appareil, cet arbre oscillant 6 étant placé au-dessus de la médiane longitudinale de la tige de piston 8 du cylindre horizontal 9 à une distance égale à deux fois la longueur d'un bras 2,figure 1.
La tige de piston 8 à son extrémité extérieure, est munie d'un coulisseau 10 qui porte une cheville 11 placée horizontale- ment,sur laquelle prend la fente 12 de l'extrémité inférieure ou pointe 13 de la partie médiane 3 de l'organe en forme de coeur 3-4-4 , la disposition étant combinée de façon à ce qu'à la moitié de la course de la tige de piston 8, cette partie centrale 3 soit perpendiculaire à la tige de piston 8 comme nous l'avons dit ci-dessus.
A l'extrémité extérieure de chaque bras pivote un levier secondaire 2 c'est à dire qu'à l'extrémité supérieure et extérieure de la partie 4 de l'organe en coeur 3 ,4-4, se trouve une douille 5 dans laquelle est pivotée l'extrémité su- périeure d'une bielle 14 ces bielles 14 étant raccordées par leurs extrémités inférieures plus épaisses, aux manetons d'un arbre coudé 15 à, deux manetons ,de manière que le mouvement alter- natif de la tige de piston 8 fasse osciller dans les deux sens l'organe en coeur 3-4-4 ,qui donne,; par l'intermédiaire de ses bielles 14-14 , un mouvement de rotation à l'arbre coudé 15.
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En outre , en ajoutant/ d'autres bras 2 , comme on le voit dans la fig. 1, et des bielles supplémentaires 16 accouplées l'une au levier 1 et l'autre à ses leviers secondaires 2 , et toutes deux aux manetons d'un arbre coudé supplémentaire 17 , un mouvement rotatif peut être transmis à cet arbre coudé 17 en même temps que le mouvement rotatif est transmis à l'arbre coudé
15.
Passons maintenant aux figures 2,7, 8 et 9 des dessins,qui représentent l'invention appliquée à un arbre coudé à quatre mane- tons.
Dans la réalisation de cet arrangement,le mécanisme est dou- ble,c'est à dire qu'il comprend des axes oscillants ou pivotaux 6, au-dessus et au-dessous , à une distance égale de la tige de pis- ton 8 et convenablement montés dans la partie supérieure et dans la partie inférieure du châssis 7 , chaque axe oscillant 6 étant muni d'un levier pivoté en tête de flèche , constitué par un le- vier principal ou pivoté 1 et par deux barres oscillantes éoar- tées 2-2 ,fixées à demeure à leur axe oscillant 6 ,1'un des leviers coudés,pendant de son axe 6,et l'autre dressé sur son axe ' 6 ,les leviers principaux ou pivotés 1-1 se trouvant,lorsque la tige de piston est à moitié de sa course,
en ligne droite et per- pendiculaire par rapport à la tige de piston 8,comme ci-dessus.
L'extrémité intérieure de chaque levier principal ou pivoté
1 est munie d'une fente longitudinale 12 et chaque fente 12 prend sur une cheville 18 qui s'étend horizontalement et perpendiculai- rement d'un coulisseau 19.monte pour glisser sur une barre glissiè. re 20 ,les dites barres 20, qui sont disposées horizontalement et côté à côte , étant' convenablement supportées en leurs extrémi- tés, dans des consoles portées par le châssis 7 de l'appareil.
Dans chaque console extrême est montée une roue à chaîne rota- tive 21 et les dites roues à chaîne 21 sont accouplées par une chatne sans fin 22 aux parties supérieures et inférieures de la-
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quelle sont solidement fixés les coulisseaux 19 susdits , et la cheville 18 du coulisseau extérieur 19 attaquant le coulisseau
10 de la tige de piston 8 du cylindre 9 disposé horizontalement.
En outre les manetons de l'arbre coudé à quatre manetons
15 ,qui dans ce cas occupe une position médiane entre les axes oscillants 6 du dessus et du dessous,sont reliés)'chacun par une bielle 14 à un bras oscillant 2 ,les bielles supérieures 14 se croisant, de même que les bielles inférieures.
La disposition ci-dessus est telle que la tige de piston 8 se trouvant à moitié de sa course ,les leviers principaux 1-1 sont dressés verticalement et perpendiculairement par rapport à la tige de piston 8 tandis que les coulisseaux 19 susmentionnés, sont en alignement médian l'un avec l'autre.
La tige de piston 8 entraîne dans son mouvement alternatif\ le coulisseau extérieur 10 et le levier principal extérieur, ce qui a pour résultat que le coulisseau intérieur 19 , par suite .de la course de la chatne 22 , est déplacé dans des sens opposés, produisant par conséquent des mouvements opposés du levier prin- cipal Intérieur 1,c'est à dire que les leviers coudés oscillent et se croisent dans des directions opposées et transmettent,par les bielles 14 , un mouvement de rotation uniforme et continu à l'arbre coudé 15.
Toutefois , il doit être bien entendu que cette méthode de renversement par une chaîne , du mouvement d'une paire de leviers principaux 1 (tous deux agissant sur un arbre coudé à quatre manetons) n'est qu'un exemple des Innombrables modes de transmis- sion qui peuvent être employés dans le même but).
En outre ,l'une ou l'autre des paires opposées des bielles 14 peut être enlevé au besoin, pour permettre au mécanisme de ne commander que deux des manetons de l'arbre coudé 15 à quatre manetons,qui ne représentent plus alors que 180 ; cet arbre cou- dé 15 peut être sectionné et raccordé par un accouplement amovi- ble en 23. en toute manière appropriée,pour permettre que les
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deux manetons en fonction puissent au besoin être décalés à tout angle voulu,tout en restant dans le rapport désiré entre eux, les bras de leviers secondaires inertes étant conservés pour l'équilibre.
Comme variante au redoublement du mécanisme de bielle,les deux séries de mécanismes peuvent être disposés sur un seul coté de la tige de piston et à cette fin , le second levier principal et ses bras osoillants sont portés par un manchon oscillant sur l'axe pivotal supérieur,les bras oscillants du premier levier principal se prolongeant à travers des fentes appropriées dans le manohon oscillant susdit ,le levier princi- pal descendant de ce manchon étant acoouplé au ooulisseau qui lui correspond.
En nous rapportant à la fige 3 des dessins, nous voyons comment deux arbres coudés à deux manetons, séparés et indépendants, peuvent être commandés simultanément et,pour trou- ver l'angle nécessaire pour les bras 2 du levier 1, il suffit de tracer un oarré inscrit au centre du pivot 6 de façon à cou- per l'arc de cercle 24 et le centre de tout point fixe néces- saire pour l'arbre coudé ,pour obtenir l'angle voulu pour les bras 2 , les deux arbres coudés 15 étant commandés,par l'inter- médiaire du levier principal 1, des bras 2 et des bielles 14, par un cylindre horizontal commun à tous.
En ce qui concerne les dimensions du mécanisme de bielles, elles sont obtenues en prenant comme base la course du piston.
La dimension importante à trouver ( en proportion de cette base) est la longueur du levier principal 1 et il a été reconnu que cette longueur doit varier ,sous réserve d'exceptions possi- bles, en raison directe de la course. Pour les courses de piston de plus hauts ordres, une plus forte augmentation doit être don- née à la longueur du levier pour assurer les meilleurs résultats,
A titre documentaire ,pour des courses de 1" et 2" la lon- gueur optimum du levier à été fixée empiriquement à 25" dans
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chaque cas , sans qu'il se produise alors d'augmentation en raison directe. En conséquence ,pour une course de 3". la lon- gueur du levier devrait être de 25 1/2" , augmentant de 1/2" par pouce de course.
Mais au-dessus de 12" de course , il est pré- @ férable d'augmenter la longueur du levier de 1" par pouce d'augme tation de la course , jusqu'à une course de 24" après quoion retourne à la proportion de 1/2" par pouce.
Dans tous les cas , la longueur des bras latéraux 2-2 reste d'une moitié de la longueur du levier principal,comme il a été mentionné précédemment.
Le jeu du maneton ou des manetons sur l'arbre coudé 15 de- vra ( dans la plupart des cas) être égale à un quart de la cour- se du piston ,avec un minimum de 1 1/2" ; toutefois des propor- tions autres que celles données ci-dessus restent dans le domaine de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Dans un mécanisme de bielles d'accouplement pour moteurs à mouvément alternatif et autres analogues du type ci-dessus dé- crit, l'emploi d'un levier pivoté en tête de flèche ,interposé entre une tige de piston unique et l'arbre coudé ,la tige de piston commandant le bras central de ce levier et les deux bras de même longueur du dit levier étant accouplés par des bielles correspondantes aux manetons opposés d'un arbre coudé ,en sub- stance comme décrit.
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