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BREVET D ' I N V E N T I O N Moteurs à vapeur à triple expansion
La présente invention se rapporte à des moteurs à vapeur et a pour objet un moteur de ce type fonctionnant à triple expansion, et dans lequel toute la force él astique de la vapeur qui se dé- tend pousse les pistons jusqu'au bout de leur course et les ramè- ne à leur position initiale pour être de nouveau, sounis à l'action de la vapeur vive au moment de l'échappement de la vapeur qui, au commencement, agissait sur les pistons, en sorte qu'un mouvement doux et rapide de va-et-vient des pistons est produit avec un mi- nimum de consommation de vapeur.
Un autre objet réalise par l'invention, c'est la nouveauté de la structure des pistons et leur agencement particulier dans les cylindres, l'emploi de soupapes dans les pistons et d'un moyen pour les faire ouvrir et fermer automatiquement en temps voulu pour que toute la force élastique de la vapeur agisse sur les pis- tons pour être évacuée ensuite par les orifices que commandent les soupapes..
Les dessins ci-annexés représentent: fig.1, une vue en plan d'un moteur établi suivant l'invention; fig.2, ce moteur vu par coté en élévation; fig.3, une coupe, à grande échelle, faite suivant la ligne 3-3 de la figure 2;
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fig.4, une vue semblable, sauf que les pistons sont dans une position différente de celle de la figure 1; fig.5, une coupe transversale suivant la ligne 5-5 de la fi- gure 6; fig.6, une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5 ;
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fig.7 une vue, à échelle agrandie, suivant la ligne 7-7 de la figure 4;
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fig.8. un détail en coupe.
Le moteur supporté sur une base appropriée comprend, dans
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l'exemple du dessins une tête centrale 1 et des têtes 2 aux ex- trémités. Les têtes 1 et 2 sont reliées par des cylindres 3 di-
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rigés suivnnt le même axe et formant, avec les têtes, la cage du moteur.
Dans des montants dressés sur la base 4 tourne un arbre 5 qui porte une poulie de transmission et des volants aux deux ex- trémités, cet arbre est' coudé pour former une manivelle centrale
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6 et deux manivelles latérales 7* in porte aussi un excentrique 8 entouré par un collier 9 auquel est attachée une extrémité d'une' bielle 10 s'étendant vers la tête 1 et attelée à l'extrémité cou-
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dée 11 de l'arbre li de la valve tournante 13 qui a son siège dans la tête 1. At1tour de l t arbre 12 est enroulé un ressort 14 dont la pression agit entre la valve et la partie de la tête à.- travers la- quelle passe le dit 'arbre I2x de sorte que la valve 13 est bien son- tenue sur son siège.
L-a valve 13 a deux voies .,,14t et 15 commu.- niquant avec les. orifices 16 et lot existant dans le passage stad- mission de vapeur 18 de la tête 1. Les orifices 16 et 17 conuni- quant avec des ouvertures 19 transversales formées autour et un
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peu. grandes qui traversent la tête 1. La valve est d'une construc- tion et d'un fonctionnement ordinaires, et elle est déjà employée
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sur divers types de moteurs à vapeur, en particulier but les mo-
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teurw CORT.T8S.
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Aux manivelles 6 et 7, de l'arbre 3, sont attelées des
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bielles 2Q et 21> dont les extrémités libres sont reliées à des crosses glissantes 22 qui portent les tiges respectives 23 et ai. La tige 23 traverse une boîte de garniture et une dépares- sion ou poche 25 formée dans la tête 3; elle est attelée à l'ar- bre à manivelle et est reliée par une plaque 26 à la tête 27 d'un
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piston cylindrique creux 3, A la plaque Z6 et à la tête 27 du piston creux as sont attachées deux tiges 'parallèles qui pas- sent librement dans les troua 19 de la tête 1 du moteur en lais-
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8t on intervalle annulaire suffisant pour le passage de la va- peur par les ouvertures 19.
Les tiges 29 sont fixées à un piston
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30 situé sur un Côté de la tête 1 mais 6:o. en contact direct avec elle, L e piston 30 glisse dans un cylindre 31 tenant par une ex-
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rémité à un coté de la tête 1. un second piston 33, semblable au piston 3ù, est monté dans la cage du moteur sur le côté appo- sé de la tête 1; en son milieu est attachée l'extrémité réduite de la tige 34 située entre les tiges 29 et guidée à travers la tête 1. Cettetige 34 traverse en son milieu lecylindre 31et
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est reliée à la téte;dt,n, piston creux 36 semblable au piston ae.
La face interne de la tête du piston creux 35 comporte une dé- . pression annulaire pour recevoir la tête desboulons 36 qui fi-
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xent la face extérieure de la:tête de.piston à une tige 37 passant dans un trou muni d*une boite de garniture dans la tête ex- @ térieure 2. A la tige 37 est fixée une barre transversale 38 et
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aux éxtr4meltde de cette barre sont fixées aUsai: lel:i tiges 24 qui traversent des guides 39 existant sur les cotés de la tête ¯l.
Le piston 33 glisse dans un cylindre 40 fixé au coté de la tête 1 opposé au cylindre 31, et les tiges'29 sont guidées dans le piston 33,
Lescylindres des chambres 31 et 40 ont leurs faces inter-
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nea, sur les extrémités extérietttes; pourvues de dépressions un
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peti oblongues, espacées entre elles, pour former les passages 41 d'évaouation de la vapeur, Aux extrémités extérieures des drers 51 et 4D sont formés 'des rebords annulaires 42 extérieurs dans lesquels sont logea des éléments à ressort caillant extérieu- rement, cOnSti tués' par des chevilles à tête 3 dont il va être question ci-après.
Les pistons creux 28 et 35 glissent sur les extrémités à rebord
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des cylindres 31 et 48; leurs têtes comportent des trous ronds 45 disposés cirJu1airemàEt,< <1, dont les patois intérieures servent de siège pour les tètes de. soupapes 46 qui, normalement sont écartées de leur siège par des ressorte 47. Las têtes des pistons creux 28 et 35 s'étendent à une certaine distance au-delà de leur partie cylindrique et partent contre les parois internes des cy-
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3.inc.rracs 3. Ces rebords des pistons creux présentent une série de trous équidistants 47 dont les parois extérieures servent de siè- ge à des soupapes 48 qui,normalement, sont écartées de leur siè-
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ge par des ressorts 49.
Les têtes ZI sur l'alignement des soupa- pes 48 ont des tiges à ressort 50 dirigées vers l'intérieur qui servent de sièges pour les soupapes quand les pistons creux vien- nent près des têtes de la machine.Les cylindres 3, près de leur
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tête 2j présentent des dépredeion 51 par lesquelles passe la va- peur, et les tètes des pistons creux ont des lumières 53 dispo-
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sées angulairement sur le po-urtour, pour faire communiquer le corps creux des pistons et les dépressions ou passages 51 quand les pistons sont arrivés à la limite de leur course extérieure.
Les pistons 30 et 33 ont aussi des ouvertures rondeo dont la paroi intérieure forme siège pour des soupapes à ressort 53 nor-
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malement ou-verteaj tandis que la tête 1 est munie de tiges à res- sort 55 placées sur le même alignement que les soupapes 53 et ser- vant à les fermer quand s*opère leur contact avec ces soupapes.
Toutes les soupapes et les pièces de contact ont leurs tiges gui-
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aée travers, des croisillons 56 -dont la structure est représentée sur la figure 7;
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Le conduit d'admission de vapeur 18 est naturellement re- lié à la boite à vapeur, et quand l'arbre est tourné de façon que la came 8 ouvre la soupape 13, la vapeur entre par les pas- sages 17 et les orifices 19 pour agir sur les pistons 30 et 33, Bien entendu, la .soupape 13 n'est ouverte que momentanément et la vapeur agit en poussant les pistons 30,33 vers l'extérieur, le long des cylindrée 31 et 40.
Comme ces pistons dont reliés aux pistons creux 28,,35 ..par les tiges 29,34, ils tirent les pistons creux sur les dits cylindres du cote de la tête 1. Toute la for- ce de la vapeur agit sur les pistons 30 et 33 qu'on peut dès lars appeler les pistons de haute pression. Quand la vapeur a agi sur eux pour les amener à fond de course vers itextérieur, les tâtes des pistons 28,35 ont leurs soupapes 48 en contact avec les tiges 43 et se ferment; tandis que la vapeur passe des cy- lindres 34,40 dans les pistons creux 28,35 à travers les passa - ges 41. La pression de la vapeur dans les pistons creux et dans les cylindres 40 ,41 se trouve ainsi égalisée, et la vapeur con- tenue dans les cylindres 31,40 soulève de leur siège les soupa- pes 53.
La vapeur pousse les pistons creux vers les têtes 2 de la machine et ramène les. pistons de haute pression à leur posi- tion initiale, dans laquelle les soupapes 53 trouvent un appui dans leur contact avec les tiges 55; aussitot, la soupape 13 s'ou- vre et laisse entrer un supplément de vapeur pour agir sur les pistons haute pression.
'Mais avant cette admission de vapeur, les , conduits inclinés 52, dans les têtes des pistons creux, sont mis en communication avec les passages,51 existant dans les cylin- dres 3, et font passer la vapeur des pistons creux dans les cham- bres de compression formées entre les têtes de ces pistons et les têtes 2 des cylindres, Les boutons 50 tenant fermées les soupa- p.-.es 48, la vapeur des chambresde compression a pour effet d'ai- der la vapeur vive, maintenant admise, à agir sur lès pistons hau- te pression pour pousser les pistons creux vers les têtes 1, de @ sorte que, quand ces pistons creux se sont éloignés des tiges de '
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batée, les soupapes 4S,
s couvrent par l'effet de leur ressort z et la vapeur consommée >t'éàhappe par les cylindres 3 et par un ori- fice 57 situé de préférence au bas de la tête 1.