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Dispositif pour modifier automatiquement l'instant où entre en action un appareil fonctionnant avec un couple fortement variable, par exemple une pompe d'injection ou un dispositif d'allumage pour moteurs à combustion
Cette invention a pour objet un dispositif destiné à régler ou modifier l'instant où entre en action un appareil fonctionnant avec un couple fortement variable, notamment une pompe d'injection pour moteurs Diesel.
Dans les dispositifsde ce genre qui comprennent par exemple plusieurs cames réparties sur le pourtour de l'arbre, le couple atteint un maximum pendantla période
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de pression ; au cours de la diminution consécutive du couple, celui-ci s'annule ou passe temporairement d'une valeur positive à une valeur négative lorsque par exemple le galet qui actionne le piston de la pompe a descendu la courbe de la came. Il est fréquent que cette période soit plus longue que la période de pression.
L'invention utilise cette particularité de fonctionne- ment pour modifier l'instant où 1(appareil précité entre en action, en dépendance de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement. Son principe consiste à disposer entre cet arbre et l'arbre de l'appareil (arbre de la pompe par exem- ple) une série d'organes formés par des masses mobiles et des patins formant glissières placés entre ces masses mobiles à l'aide desquels on obtient, par la force centrifuge d'une part et par la force de ressorts d'autre part, la modifica- tion de la position de l'arbre de l'appareil par rapport à l'arbre d'entraînement.
Cette série d'organes constitués par des masses mobiles et des sabots s'arcboute jusqu'à un certain point elle-même, contrairement à ce qui a lieu dans les autres dispositifs de réglage usuels, de telle sorte qu'elle n'a pas de jeu et qu'elle forme un élément de liai- son rigide quand la vitesse de rotation est constante.
Si au contraire, la vitesse de rotation varie, à l'instant où le couple s'annule ou devient presque nul ou dépasse la valeur nulle, le dispositif provoque le déplacement correspondant à la modification de la vitesse de rotation, de l'arbre de l'appareil par rapport à l'arbre d'entraîne- ment,
Les surfaces de glissement des sabots sur lesquelles s'appuient les masses mobiles sont inclinées de telle façon
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que l'angle de frottement de ces surfaces ne soit pasdépass et il est prévu un nombre tel de masses mobiles et une course radiale telle qu'on obtient avec cette série des organes un angle de déplacement relativement grand, par déplacement des masses mobiles dans la direction de la périphérie.
On améliore le dispositif et on obtient un mouvement simultané et régulier des masses mobiles dans tous les cas avec une transmission qui, d'autre part, est constamment rigide, en accouplant les masses mobiles chargées par des ressorts d'une façon desmodromique. Il est avantageux de relier les masses mobiles à un organe commun à l'aide de biellettes. On évite ainsi qu'une masse mobile se déplace par suite de circonstances quelconques (force inégale des ressorts, inégalité entre les masses mobiles, conditions de frottement variables) sans que les autres masses mobiles suivent ou restent en arrière de l'une de ces masses.
D'autres caractéristiques de l'invention découleront de la suite de cette description.
Dans le dessin annexé sont représentés deux exemples de réalisation de l'invention.
Figs.là 4 représentent un dispositifcomportant des masses mobiles indépendantes les unes des autres.
Fig. 1 représente plus spécialement le dispositif en coupe verticale, avec les masses mobiles dans la position de repos où elles se trouvent quand l'arbre d'entraônement est immobile et que cet arbre occupe par rapport à l'arbre de l'appareil (arbre de la pompe) la position normale., de sorte qu'il ne se produit pas de déplacement de ces deux arbres l'un par rapport à l'autre.
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Fig. 2 est la même coupe transversale que la fig. l, mais les masses mobiles et les sabots sont déplacés, c'est- à-dire qu'il s'est produit un déplacement des deux arbres l'un par rapport à l'autre.
Fig. 3 est une coupe longitudinale et horizontale pratiquée à travers le dispcs itif, suivant le plan III-III (fig. 1).
Fig. 4 est une autre coupe longitudinale et horizontale, suivant le plan IV-IV (fig. 2), dans laquelle est montrée la liaison des différentes pièces du dispositif avec les deux éléments de commande (arbres).
Fig. 5 représente le deuxième exemple de réalisation du dispositif selon l'invention, avec des masses mobiles indé- pendantes les unes des autres, et vu en coupe.
Fig. 6 montre ce dispositif en coupe suivant le plan VI-VI de la fig. 5.
Pour plus de clarté, quelques organes du dispositif sont représentés partiellement en coupe quoiqu'il ne se trouvent pas dans les plans de coupe principaux.
D'après l'exemple de réalisation représenté dans les figs. 1 à 4, on a réuni à l'une des parties de l'appareil, par exemple la partie menante 1 de l'arbre 2, les sabots ou patins 3, tandis que les sabots 4 sont reliés à l'autre partie 5 qui est solidaire de l'arbre mené 6. Entre les sabots 3 et 4 sont disposées des masses mobiles 7,7' et 8,8' qui ont tendance à être poussées vers l'extérieur par la force centrifuge et en sens contraire de l'action des ressorts de pression 9. L'écartement des surfaces des sabots servant à guider les.masses mobiles 7,7' diminue vers L'extérieur, tandis qu'il augmente vers l'extérieur
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pour les masses mobiles 8,8'.
Le dispositif comporte encore d'autres sabots 10 qui peuvent tourner dans des pièces ll spéciales formant glissières, qui sont guidées elles-mêmes par une surface extérieure appropriée qui les entoure. Cette surface extérieure est constituée dans cet exemple de réa- lisation par exemple par la paroi interne de la pièce 1.
Les masses mobiles disposées entre les sabots sont constituées différemment. En effet, les masses mobiles 7 et 7', qui diminuent de largeur vers l'extérieur, sont plus lourdes et n'existent que dans une moitié du dispositif, tandis que dans l'autre moitié du dispositif sont disposées les masses mobiles 8 et 8' qui sont plus légères que les masses mobiles 7 et 7' et qui s'élargissent vers l'extérieur pour se conformer à la disposition même des sabots qui les guident. L'inclinaison des surfaces de glissement des sabots 3, 4, 10 est choisie de telle façon que l'angle de frotte- ment sur ces surfaces ne soit pas dépassé, ce qui constitue une garantie pour que la série des organes s'aroboute ou se verrouille et soit tendue sans jeu c'est-à-dire forme un tout rigide tant que la vitesse de rotation reste constante.
Le fonctionnement du dispositif représenté dans les figs. 1 à 4 est le suivant :
Dans la période qui suit la période de pression et au cours de laquelle le couple descend à une valeur particu- lièrement basse, peut être même jusqu'à zéro, s'il se pro- duit par exemple une augmentation de la vitesse de l'arbre d'entraînement 2, les masses mobiles 8 et 8', qui s'élar- gissent vers l'extérieur, peuvent d'abord s'éloigner davan- tage vers l'extérieur par suite de la force centrifuge plus grande.
Pendant la période où la vitesse de rotation
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est à son maximum, il ne peut se produire au contraire auncune modification de position des masses mabiles et par conséquent, aucune modification de la position des arbres l'un par rapport à l'autre, parce que le frottement plus élevé entre les masses mobiles et les sabots empêche ces modifications.
Si donc dans la période où le couple diminue la vitesse de l'arbre menant augmente, il se produit d'abord un déplace- ment correspondant des masses mobiles 8 et 8' vers l'extérieur.
Il s'ensuit par conséquent du côté des sabots 3 et 4 un jeu qui permet aux masses mobiles 7 et 7' de se déplacer également vers l'extérieur de la quantité permise par le jeu qui en résulte dans- le sens de la périphérie. Les sabots qui peunt tourner librement prennent alors une position correspondante et dans l'une des moitiés de la série d'organes transmettant le couple (dans les masses mobiles 8 et 8' qui vont en s'élargissant vers l'extérieur) on obtient un raccourcisse- ment dans le sens de leur périphérie tandis que dans l'autre moitié (dans les masses mobiles 7 et 7' qui diminuent de largeur vers l'extérieur) on obtient un allongement corres- pondant.
La partie menée 6 est donc déplacée d'un certain angle par rapport à la partie menante 2, cet angle correspondant à la modification de l'écartement dans une série de masses mobiles. Dans l'exemple de réalisation des figs. 1 à 4, on obtient le quadruple du déplacement angulaire qui se produit de chaque coté des masses mobiles.
Le décalage ou déplacement de l'instant de l'entrée en action de la partie menée se produit d'après la grandeur de cette modification d'angle qui est fonction de la vitesse
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de rotation de la partie menante. Dans une pompe d'injec- tion de combustible, l'instant où se produit l'injection est donc toujours déplacé d'unefaçon correspondante.
Comme les masses mobiles 7 et 7' qui diminuent de larg geur vers l'extérieur sont uh peu plus lourdes que celles qui vont en s'élargissant vers l'extérieur, la pression exercée par les premières sous l'action de la force cen- trifuge est plus grande, et provoque immédiatement après une rotation angulaire l'arcboutement certain.de toute la série des organes.
Les ressorts 9 prennent une position oblique corres- pondant aux différents angles de rotation.
D'après l'exemple de réalisation représenté dans les figs. 5 et 6, un sabot-glissière 12 est relié rigidement à la partie menante 2 du dispositif, tandis qu'un deuxième sabot-glissière 13 est relié à l'arbre mené 6 de telle façon qu'il puisse tourner autour d'un tourillon 15 disposé sur la pièce 14. Entre les sabots 16 et 17 se trouvent les masses mobiles 7,7' et 8,8' qui ont tendance (comme dans le pre- mier exemple de réalisation) à se déplacer vers l'extérieur sous l'action de la force centrifuge et en sens contraire de la force exercée par les ressorts 9 placés radialement, Ces ressorts 9 sont protégés contre toute déviation laté- rale par des douilles de guidage spéciales 18 et par des boulons 19 passant dans ces douilles.
Ils s'appuient d'une part, contre les épaulements de ces douilles et, d'autre part, contre la tête des boulons 20. Les têtes des boulons 20 ainsi que l'extrémité frontale extérieure des douilles 18 a une forme arrondie grâce à laquelle ils reposent dans des évidements 21 et 22 de forme correspondante et servant
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de contre-paliers, ce qui assure une fixation des pièces de guidage des ressorts aussi parfaitement articulée que possible aussi bien dans le sabot-glissière correspondant que dans la pièce 1 du dispositif qui entoure les autres.
On empêche ainsi également les pièces de guidage des res- sorts. de se déplacer latéralement, non seulement sur le sabot, mais aussi sur la, pièce extérieure du dispositif.
Les sabots-glissières 16 et 17, dont la position peut être réglée librement, et qui ne sont pas reliés directement avec l'une des parties menantes du dispositif, s'appuient sur les pièces 23 reliées à l'une des parties du mécanisme à l'aide de boulons d'ancrage 25 munis de têtes d'extrémités 24 de forme sphérique, de telle façon qu'elles puissent pren- dre librement n'importe quelle orientation.
Concentriquement à l'un des arbres du dispositif (par exemple l'arbre 2) sont disposés un disque annulaire 26 muni d'un certain nombre de biellettes de guidage 27 arti- culées sur ce disque annulaire et dont les extrémités libres sont également articulées sur les masses mobiles 7, 7' et 8,8'.
Le fonctionnement du dispositif selon l'exemple de réalisation représenté en figs. 5 et 6 est le suivant :
Quand la vitesse est constante, la série d'organes 12, 7, 16, 7', 13, 8,17 et 8' s'arcboute automatiquement et forme un tout rigide tendu sans jeu transmettant le couple Quand la vitesse varie, les masses mobiles 7,7' et 8,8' se déplacent vers l'intérieur ou vers l'extérieur entre les sabots 12, 13,16 et '17 à l'instant du couple minimum et provoquent un déplacement .angulaire des deux arbres 2 et 6.
Quand les masses mobi-les se déplacent, les bielles 27 font
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tourner le disque annulaire 26, en le poussant et en le tirant, autour de l'arbre 2 et empêchent ainsi, par leur accouplement mutuel impératif et avec les masses mobiles, que l'une ou l'autre de ces masses reste en arrière ou s'avance toute seule et qu'il se produise un jeu trop grand dans la série des organes. Pendant un déplacement angulaire, ' le sabot 13 peut prendre librement se position sur son tourillon 15 conformément à la modification des positions dés surfaces de glissement des sabots, tandis que le sabot 12 reste dans sa position parce qu'il est relié rigidement avec la pièce 1, 2. Dans ce cas également, les ressorts 9 prennent une position oblique suivant les différents dépla- cements angulaires.
Ces changements de positions se font très facilement par suite du bombement des surfaces d'appui de leurs boulons de maintien 19. Les sabots 16 et 17 suivent aussi très facilement tous les déplacements angulaires, grâce au bombement de la surface d'appui des boulons de maintien.
Dans les deux exemples d'exécution, le déplacement des masses mobiles vers l'intérieur et vers l'extérieur est limité suivant les nécessités. On peut d'ailleurs prévoir un nombre quelconque de masses mobiles suivantles condi- tions de construction. En augmentant le nombre des masses mobiles, on obtient des forces de déplacement qui augmen- tent en proportion.
Dans les deux exemples de réalisation décrits, les surfaces de glissement des sabots et des masses mobiles sont planes, mais on peut, le cas échéant, leur donner également une forme courbe.
L'invention est applicable notamment à la commande
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de certaines machines électriques, d'appareil d'allumage, etc... et d'une manière générale dans tous les cas où le couple est soumis à des variations analogues.