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"MODE DE FONCTIONNEMENT D'UN OUTIL A COMBUSTION INTERNE ET
DISPOSITIF POUR SA REALISATION"
L'invention se rapporte à un mode de fonctionnement et notamment à une méthode de mise en marche rapide, d'un outil commandé par un moteur à combustion interne, et pouvant être exécuté comme damoir ou comme outil à percussion et qui, sous cette dernière forme, peut recevoir les applications les plus varéas,comme haveuse, comme batte pour les travaux de cons.. truction de chemins de fer ou de routes, par exemple, pour la désagrégation de revêtements routiers, etc..
L'invention est en outre relative à des dispositions particulières devant être appliquées aux outils à combustion interne connus, et nécessaires pour la mise en oeuvre du mode de fonctionnement suivant l'invention.
Le système suivant l'invention se distingue des modes de
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fonctionnement connus d'outils à combustion interne, en ce sens que, lors de la mise en marche du dit outil, ce dernier reçoit un courant d'air comprimé ou d'un autre gaz sous pression (de l'oxygène, par exemple), ce courant gazeux ayant à accomplir, dans l'outil, les fonctions ci-après :
1) Assurer le déplacement, dans un sens tout au moins, d'un organe d'admission (servant éventuellement en même temps comme pompe à carburant) pour le mélange air-carburant, le dé- placement en sens opposé du dit organe étant assuré par la compression du mélange carburé, laquelle a lieu lors de la course de retour du piston, consécutive à la course d'explo- si-on.
2) Dans le cas où le carburant n'est pas introduit dans la chambre de combustion sous la forme liquide, vaporiser ce carburant et produire un mélange explosible avec le carburant ainsi vaporisé.
3) Diminuer la richesse du mélange carburé, selon les nécessités, en venant s'ajouter à celui-ci, à l'état pur et en une quantité requise et, au besoin, réglable.
4) Provoquer le retour du piston moteur après une course de travail, la notion "course de retour" devant s'entendre, le cas échéant, comme étant exprimée par rapport au cylindre moteur, ce qui s'applique par exemple au cas où l'outil à. combustion interne est utilisé comme damoir.
5) Assurer le refroidissement du cylindre moteur. L'avan- tage que présente le procédé suivant l'invention pour le fonc- tionnement d'outils à combustion interne réside principalement dans un démarrage instantané de l'outil lors de sa mise en action et dans une faible consommation de carburant.
Les particularités de construction d'un outil à combustion interne relatives à la présente invention, apparaissent dans les dessins annexés, dans lesquels :
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Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie, intéressant la présente invention, d'un outil à percussion, à fonctionnement rapide, choisi à titre d'exemple.
Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale correspondante d'une partie d'un dispositif de ce genre, dans lequel un organe distributeur contrôlant l'arrivée de carburant à la chambre de combustion, sert en même temps de pompe à carburant.
Dans ces dessins, le piston moteur 1 représenté dans le mode d'exécution suivant Fig. 1 est établi sous forme d'un piston à course libre, ce qui caractérise le dispositif suivant l'invention comme outil à percussion à fonctionnement rapide.
Dans le mode d'exécution (non représenté) relatif à un damoir, et auquel le procédé suivant l'invention peut également s'ap- pliquer, le piston moteur est rigidement réuni au mouton dameur au moyen d'une tige. Le cylindre moteur 2, lequel est susceptible de s'échauffer fortement pendant le fonctionnement sous l'effet de la chaleur produite par les explosions, est entouré d'une chemise 3 portant des ailettes de refroidisse- ment 4. Dans la paroi du cylindre 2 se trouvent pratiqués des canaux longitudinaux 5 communiquant les uns avec les autres, par l'une de leurs extrémités (extrémité inférieure), au moyen de canaux transversaux 6 et, par l'autre extrémité (extrémité supérieure), au moyen des canaux transversaux 7, de manière à former une canalisation continue entourant la partie super leur- re, exposée à l'échauffement par les explosions, du cylindre 2.
Le dernier canal transversal 7 faisant partie de la suite des canaux 5, 6, 7, est en communication avec un espace conte- nant une soupape de réglage 16. Cette dernière est établie sous forme d'un piston différentiel et contrôle l'embouchure inférieure d'un canal 17 contournant la soupape 16 et dont
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l'embouchure supérieure est constamnent en communication ouverte avec un canal 15 et un canal 19. Ce dernier canal peut être étranglé ou complètement obturé au moyen d'une vis de réglage 20. Le canal 15 aboutit dans la partie inférieure d'un réservoir à carburant ou carburateur 11 prévu sous la forme d'une poche accolée à la culasse de l'outil, et dont le remplissage se fait par une ouverture fermée au moyen d'un bouchon à vis 12.
Le fond du réservoir 11 est pourvu de forages 14 en forme de trous de tamis. Ce réservoir est en communi- cation ouverte avec la chambre 18 servant de collecteur pour le mélange air-carburant. La chambre 18 est réunie à une chan- bre 23 par une soupape de retenue 21, se fermant vers la cham- bre 18, et par un canal 22. Sur le canal 7 est branché un canal 34 conduisant vers une chambre 28 située au-dessus de la dite chambre 23. Les chambres 23 et 28 représentent des par- ties d'un boîtier pour un organe distributeur ou d'admission 24, établi sous forme d'un piston différentiel et qui, dans le mode d'exécution suivant Fig. 2, peut servir en même temps comme pompe à carburant.
L'organe distributeur 24 contrôle, au moyen de la partie 36 établie en forme de corps de soupape, la communication entre la chambre 23 et la chambre d'explo- sion du cylindre 2, laquelle communique librement, par les forages 30 pratiqués dans la paroi de fond supérieure du cylindre, avec la chambre de distribution contrôlée par l'or- gane 24. Les parties 27 et 35 de ce dernier contrôlent la communication entre le canal 34 et, par conséquent, les canaux 7 et 5 qui y aboutissent, d'une part, et une chambre 37, d'au- tre part, la disposition étant telle que cette dernière cham- bre est, soit réunie à l'ouverture d'échappement 26, soit sé- parée de celle-ci, suivant la position de la partie 33 de l'organe 24.
Ce dernier comporte en outre une partie 25 com-
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mandant un interrupteur non représenté au dessin et destiné à fermer le circuit d'une bougie d'allumage prévue dans la chambre de combustion du cylindre 2 lorsque l'organe 24 vient occuper sa position supérieure. Dans la chambre 37 débouche un canal 29 pratiqué dans la paroi du cylindre 2 et dont l'em- bouchure opposée est prévue de manière à ne pas être obturée par le piston moteur 1, même lorsque ce dernier se trouve à la fin de sa course de travail. La paroi du cylindre 2 est en outre pourvue d'un orifice d'échappement 31 conduisant à l'atmosphère et qui est dégagé par le piston moteur 1 lorsque ce dernier se trouve à proximité immédiate de la fin de sa course motrice.
Un raccord 8 permet de relier l'outil à une conduite de fluide sous pression, assurant l'arrivée d'air ou d'oxygène comprimés. Le raccord 8 est séparé d'un canal 10 au moyen d'une soupape 9 pouvant être ouverte, au moyen du levier 32, contre la pression d'un ressort de fermeture. Le levier 32 est situé à proximité de l'une des poignées 38 permettant de manoeuvrer l'outil. Le canal 10 conduit vers un des canaux 5 pratiqués dans la paroi du cylindre 2.
Le dispositif suivant l'invention fonctionne de la manière suivante :
Tant que l'outil n'est pas en action,, la soupape 9 se trouve fermée et le piston moteur 1 - pour autant qu'il s'agis- se du piston à course libre de l'outil à percussion (haveuse, marteau fêleur, batte et analogues) -occupe , par suite de son poids propre, la position inférieure montrée au dessin.
L'organe distributeur et d'admission 24 occupe alors également la position inférieure, dans laquelle la chambre 23 est en communication avec la chambre d'explosion du cylindre 2. La chambre 28 est en communication avec la chambre 37, laquelle
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est séparée de l'ouverture 26 conduisant à l'atmosphère, par la partie 33 de l'organe distributeur 24. L'embouchure supé- rieure du canas 29 est en communication avec le canal 34 et, par conséquent, avec les canaux 7, 6,5 et 10. La soupape de réglage 16 occupe la position la plus basse, sous l'effet de son poids propre et de la pression faible régnant le cas échéant dans la chambre 18 et exercée par le mélange air- carburant, dont une certaine quantité peut encore éventuelle- ment être contenue dans cette dernière chambre.
Lors de la mise en action du dispositif, on ouvre la soupape 9 au moyen du levier 32. L'air ou l'oxygène sous pression afflue par le raccord 8, la soupape 9 et le canal 10 dans le premier des canaux 5 et parcourt tous les canaux 5 répartis autour du cylindre 2, en passant par les canaux de communication 6 et 7. Le fluide sous pression arrive ensuite au-dessous de la soupape 16 et soulève cette dernière. En même temps, ce fluide pénètre par le canal 34 dans la chambre 28 et vient agir sur la surface annulaire supérieure 27 de l'or- gane distributeur 24, de manière maintenir ce dernier dans sa position inférieure.
Etant donné que, lorsque l'organe dis- tributeur 24 occupe sa posizion la plus basse, les chambres 28 et 37 communiquent librement entre elles, l'air sous pression afflue également dans la chambre 37 et, par le canal 29, dans l'espace situé au-dessous du piston moteur 1. Empruntant la trajectoire dégagée par le soulèvement de la soupape de ré- glage 16, le fluide sous pression arrive par les canaux 17 et 15 dans la chambre inférieure du carburateur 11, et se divise en un nombre de filets correspondant au nombre des forages 14, lesquels filets traversent le carburant liquide contenu dans le réservoir 11, vaporisent une partie de ce carburant et se mélangent au carburant ainsi vaporisé.
La chambre 18 se trouve
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par conséquent remplie d'un mélange air-carburant sous pres- s ion. Lorsque la faible pression qui se développe dans la chambre 18 atteint une valeur déterminée par le rapport entre les surfaces en bout, inférieure et supérieure, de la soupape de réglage 16, elle agit de manière à obturer l'embouchure du canal 17, ce qui a pour effet d'empêcher l'arrivée d'une trop grande quantité d'air comprimé dans le carburateur 11. Le mélange air-carburant préparé de la manière décrite plus haut et pouvant éventuellement être additionné d'air comprimé pur en une quantité correspondante à la position de la vis 20, ouvre la soupape de retenue 21 et arrive, par le canal 22 et la chambre 23, dans la chambre de combustion du cylindre 2.
En même temps, l'air sous pression afflue, par le canal 29, dans l'espace situé au-dessous du piston 1. Ce dernier se déplace vers le haut sous l'effet de l'air comprimé, ferme l'ouverture d'échappement 31 et comprime le mélange air- carburant se trouvant au-dessus de lui. Ceci a pour effet de refermer la soupape de retenue 21. Dès que le mélange air- carburant est suffisamment comprimé pour que la pression exercée par lui de bas en haut sur la plus grande surface circulaire de la soupape 36 dépasse la pression de l'air com- primé s'exerçant dans la chambre 28 de haut en bas sur la surface annulaire 27 de l'organe distributeur 24, ce dernier se trouve projeté vers sa position extrême supérieure.
Dans cette position, ce dernier organe coupe la communication entre la chambre 23 et la chambre d'explosion du cylindre 2, ainsi que la communication entre les chambres 28 et 37. Par consé- quent, l'air cesse d'affluer par le canal 29 dans l'espace situé au-dessus du piston moteur 1. La chambre 37 est réunie à l'ouverture 26 conduisant à l'atmosphère, ce qui a pour
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effet de mettre l'espace inférieur du cylindre 2 en communi- cation avec l'atmosphère, par le canal 29. La partie 25 de l'organe de distribution ou d'admission 24 assure la fermeture du circuit de la bougie d'allumage non représentée et le piston 1 se trouve rejeté vers le bas, contre l'outil 39, sous l'ef- fet de l'explosion.
Dès que le piston dégage l'ouverture 38 conduisant à l'atmosphère, les gaz de la combustion s'échappent et l'organe distributeur 24 reprend sa position inférieure du débat. Le mélange air-carburant afflue de la chambre 18 dans le cylindre 2, par la soupape de retenue 21, le canal 22 et l'espace 23, et balaye les gaz brûlés hors de ce cylindre. Le piston 1 est déplacé vers le haut par l'air sous pression agissant sur sa face inférieure et affluant par le canal 29, ce qui a pour effet de comprimer le mélange carburé au-dessus de ce piston.
Le cycle se reproduit de la manière décrite ci-dessus.
Le mode d'exécution représenté dans la Fig. 2 et se rap- portant à un dispositif auquel peut s'appliquer le mode de fonctionnement suivant l'invention, diffère de celui repré- senté dans la Fig. 1 par le fait que le balayage des gaz brûlés du cylindre 2 est assuré par l'air sous pression af- fluant dans le cylindre par l'étroite fente annulaire 44 et les forages 40, et en ce que l'organe distributeur 24 sert coma pompe à carburant, en ce sens que du carburant liquide amené au dispositif par le raccord 41 est introduit dans le cylindre 2 à travers le forage 42 et l'ajutage 43.
REVENDICATIONS.
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