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Distributeur rotatif à changement de marche.
La présente invention a pour objet un distribu- teur rotatif à changement de marche pour moteur à air comprimé, à vapeur ou autres, à simple ou double effet et à cylindre unique ou multiple.
Ce distributeur est constitué par un conduit central tournant à la même vitesse que l'arbre vilebre- quin, par exemple ménagé dans le prolongement de l'arbre vilebrequin ou entrainé par engrenages,chaîne sans fin, etc.., et à l'intérieur duquel arrive le fluide moteur, lequel conduit comporte deux jeux de lumières
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dtadmission convenablement décalées, c'est-à-dire disposées symétriquement par rapport à la position de la manivelle correspondant au point mort et deux jeux de lumières dtéchap- pement ayant même décalage, répartissant le fluide aux cylindres* De plus, autour du distributeur est prévu un manchon inverseur de marche.,
lequel manchon est percé d'ori- fices convenables de manière à démasquer successivement les lumières d'admission et d'échappement du premier jeu et à obturer celles du second jeu, ce qui correspond à'la marche avant ou après un déplacement angulaire convenable, obturer les lumières du premier et démasquer celles du second jeu, ce qui correspond à la marche arrière.
Le manchon inverseur de marche est verrouillé dans l'une ou l'autre de Ses positions correspondant à la marche avant ou arrière.
Suivant un mode de réalisation de l'invention appliqué à un moteur à air comprimé à simple effet et à trois cylindres répartis en étoile, le décalage des lumières d'admission est de 1200, de même que celui des lumières d'échappement et le déplacement angulaire du manchon ou boisseau inverseur de marche est de 60 . aussi
La présente invention a/pour objet un distri- buteur rotatif assurant en plus du changement de marche, la mise automatique du moteur à l'arrêt en cas d'abandon par son conducteur.
Dans ce but le manchon inverseur de marche n'est plus immobilisé à l'une ou l'autre des positions AV ou. AR mais simplement maintenu à l'une de ces positions par l'action du conducteur sur la manette ou poignée de manoeuvre du manchon.
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Lorsque le conducteur cesse son action sur ladite poignée, la bague ou manchon est entraînée par la rotation du tiroir et ramenée à la position déterminant l'arrêt du moteur; position dans laquelle elle est maintenue par un verrouillage convenable.
Cette mise à l'arrêt automatique du moteur a pour propriété da rendre irréversible l'organe entraîné par le moteur. Par exemple, dans le cas où cet organe est un treuil, la charge attelée au tambour de ce dernier ne peut pas rendre le treuil réversible du fait des compressions ou dépressions s'établissant dans le ou les cylindres du moteur
Le distributeur rotatif objet de la présente invention est avantageusement complété par un dispositif régulateur de vitesse qui, suivant un mode de réalisation, est un régulateur de vitesse à force centrifuge agissant sur un tiroir coulissant qui,, par son déplacement, obstrue plus ou moins les lumières d'arrivée du fluide moteur et, de ce fait, évite au moteur de prendre une vitesse exagérée lorsque la puissance qui lui est demandée diminue.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fige 1 est une vue schématique montrant la liaison existant entre le distributeur rotatif objet de la présente invention et un moteur à trois cylindres, le distribu- teur étant disposé de manière à assurer la marche arrière du moteur*
La fig. 2 est une coupe verticale du distributeur dans la position correspondant à. la marche avant du moteur.
Les fig. 3,4 et 5 sont des coupes transversales du distributeur faites respectivement par les lignes 3-3,4-4
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et 5-5 de la fige 2 et dans le cas où le moteur est entrainé en marche avant..
Les fig. 6,7 et 8 sont des coupes analogues faites également et respectivement suivant les lignes 3-3, 4-4 et 5-5 de la fig. 2, le distributeur étant dans la position correspondant à la marcha arrière du moteur.
La fige 9 est une coupe transversale faite par 3-3, le distributeur étant dans la position détermi- nant la mise à l'arrêt du moteur.
La fige 10 est une coupe transversale par 10-10 de la fig. 2 montrant différents organes dans une position correspondant., soit à la marche avant., soit à la marche arrière.
Ainsi qu'on le voit en regard des dessins, le distributeur cylindrique objet de la présente inven- tion est essentiellement constitué par un corps tubulaire ou tiroir rotatif 1 à l'intérieur duquel arrive par la tubulure la le fluide moteur* ce tiroir rotatif est avan- tageusement constitué par le prolongement même de l'arbre vilebrequin 0 du moteur M fige 1. Dans ce but, l'arbre 0 est convenablement évidé en 2.
Le corps tubulaire 1 est muni d'ouvertures ou lumières d'admission 3 et 4 et d'échancrures ou lumières d'échappement 5 et 6.
Ainsi qu'on le remarque et tout particulier rement, sur les fige 4 et 5, les lumières d'admission 3 et 4 sont disposées symétriquement de part et d'autre de l'axe fictif O'X' correspondant à la direction 0 X qui n
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est colle du point mort haut d'un dos pistons du moteur M comme indiqué fig. 1.
Il en est de même des lumières d'échappement 5 et 6 ainsi qu'on le voit en regard des mêmes figures.
Une bague ou manchon 7 est disposée concentri- quement au tiroir rotatif 1 et peut tourillonner dans le bottier ou carter 10; une bague 11 formant coussinet étant prévue dans ce but dans ledit bottier.
Les déplacements angulaires de la bague ou manchon 7 sont obtenus à l'aide de la poignée 8 (fig*2) rendue solidaire du manchon par exemple par des boulons 8a et qui peut être immobilisée au point correspondant à l'arrêt du moteur par le verrou ou bonhomme d'arrêt 9.
La bague ou manchon 7 est munie d'un certain nombre d'ouvertures. Dans le plan coupé par la ligne 4-4 (fig. 2 et 4), ces ouvertures sont au nombre de trois: 7a- 7b- 7c, elles sont disposées de manière à correspon- dre à trois ouvertures percées dans la bague 11, à savoir en la ¯ 11b et 11c, chacune de ces ouvertures est reliée par une tubulure telle que 12, 13 et 14, à chacun des cylindres M1M2 et m3 du moteur M.
Dans le plan coupé par la ligne 5-5, la bague 7 est également munie de trois ouvertures 7d 7e 7 qui peuvent être amenées, par déplacement angulaire de la bague 7, en regard de trois ouvertures 11d 11e 11f prévues dans la bague 11, ces dernières ouvertures débouchent dans les tubulures 12,13 et 14 qui, ainsi qu'on le voit, en particulier, pour la tubulure 12, sur la fige 2, se divisent en deux branches aboutissant, d'une part aux ouvertures 11a,11b,11c et, d'autre part, aux ouvertures
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ils e f 11, 11 .
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Enfin, dans le plan coupé par la ligne 10-10 (fig. 2 et représenté en coupe transversale (fig. 10) la bague 7 est percée de six ouvertures 15 auxquelles peuvent correspondre les six ouvertures 16 prévues dans la bague 11. Quant au distributeur ou tiroir rotatif 1, il présente dans cette section une gorge annulaire 17 et, le bottier 10 une ouverture 18 destinée à l'échappe- ment du fluide au moment opportun.
Le fluide moteur arrivant par la tubulure 1a peut pénétrendans l'évidement 2 par une série de six lumières telles que les lumières 19 prévues dans la bague fixe il.$ les lumières 20 percées dans la bague mobile 7, une gorge annulaire 21 ménagée sur le distributeur 1 et finalement déboucher par les orifices 22 dans l'évidement 2 (fig. 2,3,6 et 9).
Le fonctionnement du distributeur rotatif, dont les différents organes viennent d'être énumérés ci-dessus a lieu de la façon suivante:
En se reportant à la fig. 2 et aux coupes transversales 3,4 et 5 correspondant au cas où le moteur M'est en marche avant on voit que le fluide moteur arrivant en la est admis à l'évidement 2 par les lumières 19,20, la gorge 21 et les lumières 22.
La poignée de commande 8 a été amenée dans la position représentée fig. 3, c'est-à-dire que le verrou 9 vient buter contre le redan 23. Dans cette position la bague 7 a été amenée comme montré fig. 4, c'est-à-dire que les lumières 7a- 7b- 7c sont en correspondance avec a b c les ouvertures 11a- 11b- 11c et de ce fait avec les tubu- res 12, 13, 14 reliées respectivement aux cylindres M1M2 M3.
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Il s'en suit que, grâce à. cette disposition le fluide moteur peut suivre le trajet indiqué par les flèches (fig. 2,3 et 4) et passer ainsi de l'évidement 2 aux tubulures l'amenant aux cylindres désirés. Si l'on supposa que la marche avant du moteur soit déterminée par l'amenée à gauche de la poignée 8 comme montré fig. 3 le distributeur rotatiftournant dans le sens de la flèche 7 (fig. 4) alimentera successivement par la tubulure 13 le cylindre M2 puis, par la tubulure 12 le cylindre M1; l'arbre vilebrequin 0 sera donc sollicité à tourner dans le sens de la flèche F (fig. 1), le troisième cylindre étant mis à l'échappement par la tubulure 14, l'éohan- crure 5 et la tubulure 18 (fige 2).
Si, au contraire, on amène la poignée dans la position à droite en regardant la fige 3, o'est-à-dire pour laquelle le verrou 9 vient buter contre le redan 24 (fig. 6) la bague 7 occupera la position indiquée fig. 7 et 8, pour laquelle le fluide débouchant de la lumière 3 n'aura plus accès aux tubulures 12,13 ou 14, la bague 7 présentant une partie pleine en regard desdites lumières.
Par contre, le fluide, débouchant par la lumière 4, pourra suivre le trajet indiqué par les flèches fig. 8 et arriver par les tubulures 12 et 14 aux cylindres M1 et comme montré fige 1.
Dans ces conditions, l'arbre vilebrequin 0 est sollicité 4 tourner dans le sens de la flèche F1, l'échap- pement du troisième cylindre M2 ayant lieu par la tubulure 13 et l'échancrure 6.
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Dans ee ?mod.o ide :.oeéel¯1.gat%on, ia poignée 8 n'est pas verrouillée,ni dans le cas de la marche avant @i dans le cas de la marche arrière; elle est simplement amenée
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par le conducteur du moteur dans la position désirée, position bien déterminée par la butée du verrou 9 contre l'un ou l'autre des redans 23 ou 24.
Si., pour une raison quelconque, le conducteur abandonne la poignée, celle-ci est immédiatement ramenée à sa position médiane, correspondant à l'arrêt du moteur, position dans laquelle elle est verrouillée- par enclen- chement du verrou 9 dans le cran 25 (fig. 9). Ce dépla- cement impératifde la poignée est obtenu automatiquement par la friction existant entre le tiroir rotatif 1 et la bague 7. Or le tiroir tourne dans chaque cas (marche avant ou marche arrière) dans un sens tel qu'il tend à ramener la poignée vers sa position médiane.
En effet, lorsque le moteur est en marche avant, la poignée est maintenue contre le redan 23 (fig. 3), le sens de rota- et celui tion du moteur,/par suite/du tiroir rotatif est celui indiqué par la flèche F, donc si l'on cesse de maintenir la poignée contre le redan 23 elle sera entraînée dans le sens de la flèche F et viendra s'enclencher dans le cran 25. Dans le cas où le moteur est en marche arrière (poignée maintenue contre le redan 24) le sens de rota- tion du moteur et du distributeur 1 est indiqué par la flèche F1 (figé 6). Il est évident que si l'on cesse d'agir sur la poignée 8 celle-ci reviendra à sa position médiane déterminant ainsi l'arrêt du moteur.
En effet, en se reportant à la fig. 9, on voit que lorsque la poignée 8 est enclenchée dans le cran 25,.elle occupe une position telle que la bague 7 ne présente plus ses ouvertures 20 en regard des ouvertures 19 de la bague fixe 11,,il s'en suit que le fluide pénétrant en la n'a plus
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accès à l'évidement 2 et ne peut donc parvenir au moteur, D'autre part, le fluide emprisonné dans les cylindres ne trouvant plus d'issue, ni avec la tubulure d'admission la, ni avec celle d'échappement 18, par suite de la fermeture identique des lumières d'échappement 15 qui ne se trouvent plus en regard des lumières 16 (voir fige 10 en supposant que la bague 7 ait été déplacée angulairement de 30 ) il en résulte qu'une charge appliquée par exemple,
au tambour d'un treuil commandé par le moteur M ne peut rendre ledit moteur reversible par suite des compressions ou dépressions s'établissant dans les cylindres.
Le distributeur rotatif ainsi décrit est avantageusement complété par un dispositif formant régula- teur de vitesse à force centrifuge.
Dans ce but, l'extrémité de l'arbre formant le distributeur 1 est munie de deux masses telles que 26 pouvant pivoter en 27 sous l'action de la force centri- fuge, ce pivotement a pour effet d'exercer une traction sur des biellettes 28 articulées d'autre part à un tiroir coulissant 30 muni d'ouvertures 31 disposées en regard des lumières 22 du distributeur 1. Il s'ensuit que lorsque la vitesse du moteur vient à augmenter par suite d'une diminution de force demandée (charge plus légère appliquée au treuil déjà cité à titre d'exemple) les biellettes 28 sollicitées par les masses 27 tirent sur le tiroir 30 à l'encontre du ressort de rappel 32, les ouvertures 22 sont plus ou moins obstruées par ledit tiroir et le débit du fluide est réduit évitant ainsi toute vitesse exagérée du moteur.
Il est bien évident que des modifications de
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détail peuvent être apportées aux réalisations ci-dessus décrites sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS
1 Distributeur rotatif à changementde marche pour moteurs à air comprimée à vapeur ou autres , caractéri- sé en ce qu'il est constitué par un arbre creux entraîne de toute manière convenable par l'arbre vilebrequin du moteur, et à l'intérieur duquel arrive le fluide moteur, lequel arbre porte un premier jeu de deux lumières d'admis- sion et d'échappement convenablement décalées et un second jeu de deux autres lumières analogues situées dans un plan différent et disposées symétriquement et tourne dans un manchon ou boisseau inverseur de marche qui peut occuper deux positions, de manière à démasquer successivement les lumières d'admission et d'échappement du premier jeu et obturer celles du second jeu,
dans sa position de marche avant et inversement dans sa position de marche arrière*
2 Un mode de réalisation du distributeur rotatif spécifié en 1 caractérisé en ce que l'arbre creux du distributeur est constitué par le prolongement de l'arbre vilebrequin du moteur, les lumières des deux jeux étant décalées de manière à se présenter symétriquement par rapport à la position d'un maneton correspondant au poipt mort haut de son piston.
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