Bâti pour machines à piston horizontales.
La présente invention se rapporte à la constitution constructive de bâtis en fourche et en baïonnette de ma-
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te essentiellement à diminuer le poids propre dans ces bâtis
qui, en particulier pour de grandes machines, nécessitent l'emploi de quantités considérables de matière, et à leur
donner malgré cela la possibilité d'absorber d'une manière notablement plus avantageuse qu'actuellement les sollicitations à la traction, à la compression et à la flexion provoquées par les efforts du piston, ainsi que les efforts li-"bres qui rendent nécessaires une fixation à la fonda.tion, cet avantage étant obtenu pa.r une constitution constructivement nouvelle du bâti.
Comme on le sait, les bâtis de machines du genre mentionné sont encore exécutés actuellement presque exclusivement en fonte, plus rarement en une autre manière. Ce mode de réalisation s'est maintenu et est préféré d'une manière général'e parce que les pièces de machine de ce genre sont relativement compliquées et ne peuvent être faites que de fa-
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l'aide de pièces reliées ensemble par soudure autogène ou électrique.
Dans le bâti des machines, qui est une des pièces les plus lourdes des machines, le développement qui s'est produit dans le sens de la diminution du poids propre avec augmentation simultanée des propriétés de solidité est imposé de façon pressante en considération de la concurrence vive que les machines motrices rotatives offrent aux moteurs à piston en va-et-vient. La diminution du poids du bâti a une répercussion avantageuse sur le poids total de la machine et son prix de revient et offre par conséquent la possibilité pour la machine à piston non seulement de conserver les champs d'application actuels mais de recevoir même la préférence là où à côté du prix de revient des avantages spécifiques de la machine à piston exercent une influence décisive.
La grande augmentation de poids des bâtis de construction usuelle exécutés en fonte provient de ce que lors de la transmission des efforts se présentant des cylindres moteurs par le bâti aux paliers de celui-ci, transmission qui se fait par les poutres de bâti se trouvant le plus souvent dans une position non symétrique par rapport au plan horizontal, médian, il prend naissance dans ces poutres des efforts de traction et de flexion tout à fait considérables auxquels on s'oppose, pour des raisons de résistance, par un dimensionnement plus élevé en conséquence des épaisseurs de paroi du bâti ou par une mesure large de la. hauteur des poutres de bâti. La fonte ne convient pas fort, comme on le sait, pour supporter des efforts de traction tandis qu'au point de vue des efforts de compression, elle est aussi résistante que d'autres matériaux.
La présente invention apporte un remède à ces inconvénients connus qui sont inévitables lors de l'élimination des efforts de traction et de flexion dans les réalisations connues de bâti. Elle part de l'idée qu'il est avantageux pour la transmission des efforts pour l'élimination desquels la fonte ne convient que peu, d'employer des organes spéciaux en des matières de résistance beaucoup plus grande, par exemple des ancrages d'acier forgé ou laminé
qui sont disposés sur le bâti ou dans le bâti. De semblables d'ancrage d'acier absorbant les tensions de traction
ne doivent posséder qu'une fraction minime de la section transversale qui serait nécessaire autrement pour de la fonte et offrent en outre en même temps l'avantage de pouvoir
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moteurs au bâti et aux paliers de l'arbre coudé. Un maximum de la diminution de poids du bâti est obtenu lorsque les ancrages d'acier sont disposés symétriquement par rapport
à l'axe médian du bâti et enferment en outre chaque palier de l'arbre coudé complètement des deux cotés de sorte que les forces se ferment sur elles-mêmes. En outre la matière nécessaire pour la fonte recevant les efforts de compression se produisant dans la machine devient un minimum au point de vue de la quantité lorsque les poutres de palier formant le prolongement des paliers du vilebrequin dans le sens du cy- <EMI ID=4.1>
verticalement, par rapport à l'axe de la machine pour autant que la glissière pour la crossette, dans le cas où elle est venue de fonte, ne rend pas nécessaire une certaine modification de cette disposition.
La conformation du ou d.es paliers du bâti dans le sens de la production d'une fermeture des forces peut se faire de différentes manières et dépend de la question de savoir si l'arbre coudé doit être monté et démonté dans le sens horizontal ou vertical. Si l'arbre est démonté horizontalement, on peut faire absorber les forces horizontales directement par le couvercle du palier et ses vis de fixation en donnant à ces pièces les dimensions appropriées. Si toutefois l'on prévoit, comme c'est usuel le plus souvent, un montage et un démontage de l'arbre vers le haut, c'est-àdire dans le sens vertical, ce mode de réalisation n'offre aucune difficulté constructive et peut être réalisé dans différentes dispositions.
Un autre développement de l'idée de l'invention consiste à améliorer la transmission des forces du cylindre moteur vers le bourrelet cylindrique du bâti. Comme on le sait, cette transmission de force provoque l'apparition d'efforts de flexion intense au point de transition lorsque ces efforts sont transmis par une couronne déboulons. Des ruptures de bâti au point de transition fortement sollicité par flexion, sont par conséquent relativement fréquentes, comme l'expérience l'enseigne.
Pour remédier à cet inconvénient on intercale suivant la présente invention au point de transfert des forces, pour autant qu'une transmission directe par les ancrages de traction en acier au cylindre ou aux cylindres moteurs n'est pas possible, une pièce intermédiaire appropriée en une matière de résistance beaucoup plus élevée que la fonte, faite par exemple en acier coulé, pièce qui est alors mise à contribution pour l'absorption et la transmission des forces pulsatoires se produisant au point de transition.
Un bâti exécuté suivant l'idée de la présente invention, que ce soit un bâti en fourche ou un bâti en baionnette de construction nouvelle présente, à coté de l'avantage d'un poids minime avec une solidité considérablement augmentée par rapport aux bâtis de même dimensions de la réalisation usuelle jusqu'à présent, l'avantage supplémentaire que les poutres de bâti peuvent être maintenues très basses. La faible hauteur agit dans un sens favorable sur la stabilité de la fondation. Il est en outre sans importance pour l'idée même de la présente invention que les ancrages de traction en acier adjoints au bâti soient exécutés en une
ou plusieurs pièces et soient disposés parallèlement à l'axe longitudinal de la machine ou quelque peu obliquement par rapport à celui-ci et qu'ils obtiennent leur tension initiale par l'action d'un filetage, d'un coin ou par d'autres moyens d'un genre connu.
Les dessins (trois planches avec les figures 1 à
22) représentent à titre d'exemples des formes de réalisation de l'objet de l'invention qui peuvent être multipliées encore par des constructions différentes de bâtis en fourche ou en baïonnette.
La figure 1 représente une coupe longitudinale et la figure 2 une coupe transversale par la ligne x-x de la figure 1 d'un bâti en fourche dans lequel l'arbre est monté et démonté horizontalement. La figure 3 montre la mëme forme de bâti pour le montage et le démontage de l'arbre verticalement. La figure 4 représente un autre mode de montage du couvercle de palier de ce bâti. La figure 5 montre une autre variante. La figure 6 représente un bâti en fourche de la construction usuelle jusqu'à présent et montre sa liaison avec le cylindre. La figure 7 montre en coupe longitudinale et la figure 8 en coupe transversale suivant la ligne y-y de la figure 7 un bâti suivant l'invention avec emploi d'une pièce intermédiaire.
La figure 9 montre en coupe longitudinale, la figure 10 en vue de face et la figure 11 en coupe transversale par la ligne z-z de la figure 9 une réalisation différente dans laquelle la pièce intermédiaire est remplacée par des plaques en fer forgé disposées des deux côtés de l.*axe médian. La figure 12 montre en coupe longitud.inale une construction de bâti en fourche dans laquelle le palier de l'arbre coudé est disposé au milieu de la longueur et le <EMI ID=5.1> La figure 13 est une coupe verticale et la figure 14 une coupe horizontale de forme schématique de la. connexion de résistance moyennant l'emploi des ancrages d'acier, La figure 15 montre en coupe longitudinale et la figure 16 en coupe transversale une constitution de bâti qui est valable pour des bâtis en fourche et en baïonnette.
La figure 17 montre une coupe longitudinale de bâti en fourche dont le couvercle du palier peut se soulever verticalement et dont l'appui du palier horizontalement est spécialement approprié au bâti. La figure 18 montre une vue de dessus correspon- <EMI ID=6.1> La figure 19 montre une coupe transversale dans les poutres d'une construction de bâti en baïonnette avec des ancrages d'acier situés dans la poutre et ne s'étendant pas jusqu'à l'extrémité du bâti. La figure 20 montre une coupe longitudinale, la figure 21 une vue de dessus, et la figure 22 une coupe transversale dans la poutre de bâti d'une construction de bâti en baïonnette s'écartant des précédentes en ce sens qu'ici les ancrages de traction ont été utilisés seulement pour le renforcement des points d'appui de l'arbre coudé.
On décrira ci-dessous en détail les formes de réalisation.de l'idée de l'invention représentées au dessin.
Dans la construction du bâti en fourche suivant la figure 1, les boulons a du couvercle du palier forment en même temps les prolongements des ancrages de traction [pound] en acier disposés dans les canaux longitudinaux du bâti coulé b, ancrages qui sont ici disposés aussi symétriquement que pos- <EMI ID=7.1>
l'axe médian de la machine et attachent le cylindre moteur d. sans corps intermédiaire au bâti b; ils supportent et éliminent totalement ou en grande partie les efforts de traction se produisant en fonctionnement et rendent la liaison fermée. Le nombre des tiges d'ancrage dans chaque poutre de bâti doit ëtre au moins de deux, en disposition aussi symétrique que possible; toutefois dans le cas de grands bâtis et lorsque se présentent: des efforts plus considérables, il faut s'efforcer d'augmenter le nombre des tiges de traction, ce qui aura une action favorable également pour l'élimina-
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A la figure 3, pour tenir compte de la construction
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tuées au-dessus de l'arbre coudé sont exécutées en deux piè-
/\ ces et sont reliées ensemble devant l'arbre par un organe d'accouplement e en forme d'écrou ou de pièce analogue. Moyennant une constitution plus forte correspondante du corps de palier, on peut également, comme le montre la figure 5, en supprimant la partie antérieure située audessus de l'arbre des tiges de traction supérieures, faire passer cette partie des forces du piston à travers le corps de palier et le couvercle du palier. Pour rendre apte à la transmission d'efforts'de compression la disposition de couvercle représentée à la figure 3, on donne, comme le montre la figure 4, au couvercle à sa partie infé- <EMI ID=10.1>
flasques du palier sont mises à l'abri d'une déformation et que les coussinets du palier ne peuvent pas être pressés plus fortement qu'on ne l'a considéré sur les tourillons de l'arbre. On peut également, comme le montre la figure 5, serrer à la place du couvercle en forme de coin un support comprimé indépendant f entre les deux flasques
du palier de sorte que la partie supérieure du palier peut être serrée plus fortement à l'état de fonctionnement
sans que des déformations du corps de palier doivent être redoutées lors du serrage du couvercle. Cet effet est favorisé encore lors de la transmission d'efforts de traction par le fait que le couvercle se pose lors de son serrage à la manière d'une agrafe sur les deux flasques du palier et serre celles-ci l'une vers l'autre, ce qui est également représenté à la figure 5.
La figuré 6 montre la disposition pour le transfert des forces se produisant dans la machine du cylindre au bâti et inversement suivant la réalisation normale connue.
Contrairement à ce mode de construction connu déjà mentionné, la réalisation suivant les figures 7 et 8 représente une amélioration en ce sens qu'ici la transmission des efforts au point de transition entre le bâti et le cylindre se fait par une pièce moulée spéciale [pound] intercalée, en une.matière de plus grande résistance que la fonte et qui offre une plus grande résistance aux efforts de flexion que les boulons du cylindre exercent sur cette pièce moulée. Pour recevoir les tiges d'ancrage � recevant une tension préalable qui se terminent à la bride h du bâti et prennent appui sur celle-ci on a fait venir de fonte sur la longueur du bâti, à l'intérieur de celui-ci, des appuis cylindriques qui servent à la transmission des efforts de compression de tension préalable qui correspondent aux forces maxima se présentant du piston.
La pièce intermédiaire & est fixée ici au bâti et au cylindre par des couronnes normales de vis et on a veillé fortement à éviter la naissance d'efforts de flexion dans là partie
en fonte du bâti. Pour le raccordement de la pièce moulée intermédiaire g., faite par exemple en acier coulé, au bâti b_, ce dernier reçoit avantageusement des brides des deux côtés; le raccordement au cylindre se fait alors normalement au moyen d'un plus grand nombre de vis de plus petite épaisseur de sorte qu'on évite les tensions de flexion
qui agissent pour augmenter le poids.
Dans la forme de réalisation suivant les figures 9, 10 et 11, il y a par rapport à ce qui a été décrit une différence consistant en ce qu'ici la pièce moulée 0, est remplacée par des plaques i en acier coulé ou en fer forgé, montées à l'extrémité du bâti et servant en même temps à fournir un appui aux tiges d'ancrage de traction
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plus courtes j. par rapport au cylindre.
La figure 12 montre un bâti qui est relié aux deux extrémités sans intercalation de pièces intermédiaires, au moyen des tiges d'ancrage [pound] dont celles situées en-dessous de l'arbre s'étendent d'un cylindre à l'autre, à chacun de ces deux cylindres. Les ancrages se trouvant au-dessus de l'arbre prennent appui dans le bâti de telle manière qu'il ne se produit pas d'obstruction pour l'arbre lors de son montage et de son démontage. De la réalisation décrite ci-dessus, qui pour les autres caractéristiques essentielles correspond aux détails déjà décrits plus haut, la figure 13 montre en coupe et la figure 14 en coupe horizontale, schématiquement, le tringlage de <EMI ID=12.1>
les parties essentielles de la connexion de résistance de la machine.
La figure 15 montre en coupe longitudinale et la figure 16 en coupe transversale une constitution de bâti qui est valable pour un bâti en fourche et un bâti en baïonnette. Par cette disposition dans laquelle l'appui antérieur du'bâti est rattaché spécialement comme piè- <EMI ID=13.1>
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évite que dans le corps de palier des tensions de flexion soient provoquées en cas de serrage non uniforme des an-
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offre également la possibilité de monter et de démonter l'arbre non seulement dans le sens' vertical mais aussi dans le sens horizontal.
Les figures 17, 18 et 19 montrent l'utilisation de l'idée de l'invention pour des bâtis en baïonnette en particulier des bâtis à poutres situées symétriquement ou à peu près symétriquement par rapport au plan médian hori-zontal et dans lesquels le palier du bâti présente essentiellement des caractéristiques analogues à celles d'un bâti en fourche. Spécialement dans les bâtis à baïonnette il n'est pas possible, à cause de la position et de la conformation du point d'appui de l'arbre de faire passer les tiges d'ancrage en acier � du corps de palier jusqu'à l'extrémité du bâti ou jusqu'au cylindre moteur adjacent. Pour maintenir faible ici également la hauteur du bâti
en particulier au point d'appui de l'arbre et pour pouvoir faire une économie de poids de fonte, on a placé sous le siège de l'arbre des tiges d'ancrage de traction � dans les poutres du bâti, tiges qui peuvent absorber la partie essentielle des efforts de traction se présentant. Le reste des efforts de traction est absorbé par les tiges d'ancrage supérieures en liaison avec le couvercle du pa- lier, tandis que la naissance d'efforts de flexion au point d'entrée de l'arbre est évité par le fait qu'en cet
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sont constitués d'une manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus pour des bâtis en fourche.
La construction de bâti en baïonnette suivant les figures 20, 21 et 22 constitue une réalisation sensiblement analogue à celles décrites plus haut. Ici les tiges d'ancrage de traction, dont les supérieures sont en deux pièces reliées par un organe d'accouplement détachable, sont prévues seulement pour décharger le palier du bâti des efforts de traction. Pour le reste, par une construction appropriée du couvercle du palier en combinaison avec une pièce de compression recevant les tiges d'ancra- ge supérieures et intercalée entre les flasques du palier, on veille à ce que la production d'efforts de flexion nuisibles ne soit plus à redouter.
Rien ne s'oppose d'ailleurs à ce qu'au point de transition entre le bâti et le cylindre, les effets d'efforts nuisibles soient évités de 'la même manière que pour les bâtis en fourche par l'intercalation d'une pièce moulée g ou de plaques i en une matière ayant des propriétés de résistance plus favorables
que la fonte employée pour le bâti en baïonnette.
L'idée de l'invention n'a pas été épuisée par
les possibilités de réalisation décrites ci-dessus et elle
permet non seulement un échange des mesures mentionnées
plus haut entre elles mais également le remplacement de
celles-ci par d'autres mesures de nature constructive choisies convenablement.
REVENDICATIONS:
1.- Bâti pour machines à piston horizontales, caractérisé en ce qu'avec son corps coulé (b) fait en une matière de minime résistance il sert à la transmission des efforts de compression se présentant dans la machine à piston, tandis.que pour la transmission des efforts de traction on a incorporé dans le corps moulé (b) pour chaque
côté de la poutre deux ou plusieurs organes de renforcement spéciaux placés sous l'action d'un pas de vis ou d'un coin, conformés par exemple comme des ancrages de traction et
faits en une matière de plus grande résistance mécanique,
qui mettent le corps sous tension préalable dans le sens
de sa longueur.