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Carter pour machines à piston oscillant.
La présente invention 'se rapporte à un carter ou enveloppe destiné plus spécialement aux machines à piston oscillant ou culbutant, et caractérisé en ce que les tubulures d'entrée et de sortie, ou seulement la tubulure d'entrée ou la tubulure de sortie débouchent dans des espaces de guidage ou de compensation, disposés entre la chambre de travail de la machine et la tubulure. Suivant l'invention, lesespaces de guidage ou de compensation embrassent en forme de spirale la chambre de travail de la machine et comportent un volume multiple de cette chambre de travail.
Dans les machines à piston oscillant connues à ce jour, et dans lesquelles un piston oscillant (culbutant) est monté obliquement par rapport à l'arbre moteur dans une enveloppe sphérique et est empéché de prendre part au mouvement de rotation, on rencontre le défaut que la machine en marche produit des bruits augmentant fortement avec le nombre de tours par
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minute.
ces bruits sont dus aux transformations énergétiques du liquide moteur, c'est-à-dire au guidage du liquide dans la machine et dans le carter, Si, dans une machine à piston oscillant qui, dans presque tous les cas, est à action double, le liquide moteur est renversé de la tubulure d'entrée à la tubulure de sortie, la vitesse maximum d'écoulement se trouvera, aussi bien au coté d'aspiration qu'au côté de pression de la machine, alternativement aux deux côtés du piston oscillant, de sorte que la colonne de liquide se rompra facilement au côté aspiration, d'où formation de coups de bélier qui déterminent les bruits mentionnés.
De plus, dans les machines à piston oscillant connues, les ouvertures d'entrée et de sortie étaient relativement petites et correspondaient au maximum à un angle d'ouverture de 60 (par rapport au point central de l'enveloppe ou carter, la paroi séparatrice formant le point de départ.) En conséquence, l'espace ou chambre de travail de la-machine devait être rempli et inversement vidé pendant le passage du piston - ou pendant l'oscillation de celui-ci - par cette petite ouverture d'admission et inversement cette petite ouverture de sortie.
De ce fait, les vitesses maxima mentionnées ci-dessus, aux deux côtés du piston oscillant, sont augmentées, et par suite, les bruits renforcés, il y avait de plus, dans ces machi- nes, une transformation continue, dans la chambre de la machi- ne, d'énergie d'écoulement en énergie de pression, et inversement, de sorte que ces machines travaillaient par à coups. ues défauts sont évités, suivant l'invention, du fait que, entre la chambre de travail de la, machine et la tubulure d'en- trée (respectivement la tubulure de sortie) il est prévu des espaces de guidage ou de compensation. Dans ces espaces, les différences de vitesses du liquide entrant ou du liquide sortant se compensent, de sorte qu' il se produit un apaisement du fluide moteur.
Plus ces espaces de guidage ou de compensation sont grands, et d'autant plus vite et plus silencieusement se produit
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la compensation, l'équilibre des vitesses dans ces espaces.
Pour en outre éviter des transformations d'énergie par écoulement du liquide des espaces de guidage dans la chambre de travail, et réciproquement, les espaces de guidage sont disposés, conformément à l'invention, de telle façon qu'ils s'étendent en forme de spirale autour de la chambre de travail, ce qui rend possible une grande section de l'ouverture de passage pour le liquide. Les ouvertures de ces espaces de guidage spiralaires, vers la chambre de travail, peuvent embrasser cette chambre sur une ouverture d'angleallant jusque 180 , la paroi séparatrice entre l'espace d'aspiration et l'espace de pression de la machine étant, pour cet angle, le point de départ (zéro).
Pour de plus grands angles, il y aurait liaison directe entre les côtés aspiration et refoulement de la machine.
Afin de maintenir aussi grande que possible la section d'écoulement desespaces de guidage versla chambre de travail de la machine, lesbords desouvertures des espaces de guidage peuvent, dans le cas extréme, être déportés latéralement vers l'extérieur d'une quantité telle qu'ils coïncident avec les bords périphériques du piston oscillant dans les deux positions extrêmes de ce piston, Il s'en suit que l'ouverture de passage doit se terminer en pointe.
Afin que le liquide passant de l'espace de guidage dans la chambre de travail, respectivement le liquide refoulé de la chambre de travail dans l'espace de guidage soit guidé, alimenté sans encombre, les parois des espaces de guidage sont, à l'endroit de transition entre ces espaces et la cham- bre de travail, à peu prèsparallèles à l'arbre moteur, ou si- tuées sous un angle faible par rapport, à celui-ci. Par cette forme des parois, il est assuré un écoulement sans à-coups du liquide vers les chambres de guidage ou de compensation.
Les pistons employés avec le carter conforme à l'invention peuvent au reste avoir toute forme désirée ; ainsi, ils peuvent
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être pourvus de surfaces transporteuses parallèles, ou con vergentes vers l'extérieur, ou divergentes vers l'extérieur.
De plus les pistons comme dans toutes les machines à piston oscillant connues jusqu'ici, peuvent se dérouler par contact linéaire aux parois latérales de l'enveloppe ou peuvent poser surfacialement contre ces parois qui alors doivent tourner avec l'arbre moteur. Les pistons oscillants, qui sont montés inclinés sur l'arbre moteur, peuvent être empêchés de tourner grâce à une paroi séparatrice montée rotative ou fixe dans l'enveloppe, cette paroi subdivisant en même temps la chambre de travail de la machine en chambre d'aspiration et chambre de pression. pour des parois séparatrices fixes, les pistons oscillants sont rationnellement pourvus d'un forage dans lequel est engagée une broche qui, par une fente, attaque cette paroi ; comme la broche est montée rotative dans le piston, ce dernier est ainsi guidé le long de la paroi séparatrice sans encombre.
Par la disposition de telles broches cylindriques ou coniques, deux surfaces de guidage sphériques se raccordent rationnellement à gauche et à droite de la paroi séparatrice, la largeur de ces surfaces étant choisie en correspondance au diamètre des broches. Par ces surfaces de guidage, la broche qui, par suite de la force centrifuge, tend à sortir vers l'extérieur, est maintenue sûrement dans son support.
Ces surfaces sphériques de guidage doivent diminuer, dans la direction des extrémités de la paroi séparatrice, jusqu'à avoir l'épaisseur de la paroi située entre les tubulures, épaisseur qui correspond à peu près à celle de la paroi séparatrice, car autrement du liquide mo teur se trouverait, dans les positions extrêmes du piston os- cillant, entre les surfaces porteuses du piston et les parois latérales de l'enveloppe, liquide qui ne pourrait s'écouler si les surfaces sphériques de guidage avaient également aux extrémités de la paroi séparatrice la largeur moyenne.
Donc, pour éviter des écrasements de liquide moteur dans les posi-
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tions extrêmes, la largeur dessurfaces sphériquesde guidage doit diminuer aux extrémités de la paroi séparatrice jusqu' à arriver à l'épaisseur de celle-ci, ces surfaces sphériques peuvent former un tout avec la paroi séparatrice et être placées comme telles dans l'enveloppe ; elles peuvent cependant aussi être formées directement de l'enveloppe, tandis que la paroi séparatrice peut être fixée de la manière voulue dans l'enveloppe.
L' objet de l'invention est représenté en un exemple non limitatif de réalisation au dessin annexé, dans lequel : fig.l est une coupe axiale verticale de l'enveloppe, fig.2 est la même coupe, le piston oscillant et les organes moteurs étant en place dans l'enveloppe, fig. 3 est une coupe verticale transversale suivant la ligne III-III de la fig.l, fig.4 est une vue de la partie inférieure de l'enveloppe, fig,5 est une coupe partielle par un piston oscillant avec broches de guidage attaquant la paroi de séparation, fig.6 est une vue de la paroi séparatrice avec la surface de guidage périphérique pour les broches introduites dans le piston.
L'enveloppe ou carter pour machines à piston oscillant conforme à l'invention se compose, de la façon connue, de deux parties : la partie inférieure 1 et la partie supérieure
2. L'intérieur de l'enveloppe est de forme sphérique. L'enve - loppe est pourvue latéralement desdeux flasques 3 et 4 pour supporter l'arbre moteur 5. Ce dernier se termine par des ca - lottes sphériques 6, lesquelles sont d'autre part pourvues de surfaces7 en forme de portions de sphère. Entre les deux surfa- ces sphériques 7 est prévue une sphère 8 aplatie aux deux extré- mités d'un même diamètre ; cette sphère possède un forage dans lequel le piston oscillant 9 est logé obliquement par rapport à l'axe moteur. Le piston oscillant 9 possède un forage cylin - drique dans lequel est montée rotativement la broche 10.
Celle- ci chevauche, par une fenté, une paroi séparatrice 11 disposée fixe dans l'enveloppe 1 - 2, et qui divise la chambre de travail
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de la machine en une chambre d'aspiration et une chambre de compression. La chambre de travail est au reste limitée par les parois sphériques latérales 7, la paroi sphérique interne de l'enveloppe et le pourtour du corps sphérique 8. La broche cylindrique 10 est guidée à son pourtour par deux surfaces sphériques 12, qui se raccordent à droite et à gauche à la paroi séparatrice 11, de sorte que cette broche ne peut sortir vers l'extérieur lors du mouvement du piston oscillant.
La largeur de ces surfaces sphériques de guidage 12 diminue, aux extrémités de la paroi séparatrice 11, jusqu' à atteindre seulement l'épaisseur de la paroi 11 ou jusqu'à l'épaisseur la plus faible de la paroi 1.5 située entre les tubulures d'entrée et de sortie (aspiration et échappement) 13 et 14. La paroi séparatrice 11, avec les surfaces sphériques de guidage 12, peut au reste être maintenue dans l'enveloppe par un boulon 16, par exempleau moyen d'une goupil le 16'. Entre la chambre de travail de la machine et les deux tubulures 13 et 14 sont prévus deux espaces 17 et 18 de guidage ou de compensation. Ces espaces 17 et 18 (fig.5) s'étendent, dans l'exemple de réalisation, en forme de spirale autour de la chambre de travail et sont limités par les lignes 19, 20 et
21, 22.
Ces espaces de guidage-, dont le volume est rationnellement un multiple du volume de la chambre de travail, ne peuvent entourer cette chambre, au maximum, que sur un angle 01 de 1800, la paroi séparatrice 11 étant prise comme point de départ (zéro) pour le calcul de cet angle . Avec un angle plus grand que 180 , il y aurait possibilité d'une entrée directe du liquide de la chambre d'aspiration à la chambre de compression de la ma- chine. Avec la forme spiralaire des espaces de guidage ou de com- pensation 17, 18, les sections transversales de ces espaces di - minuent jusqu' à zéro. Les bords d'ouverture 20,20, respective- ment 22, 22 (fig,l ) se terminent, dans l'exemple de réalisation, en un angle aigu donné par la position oblique (l'obliquité) du piston oscillant 9.
La section de passage des espaces de guidage
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17, 18 à la chambre de travail de la machine est déterminée par lesdeux positions extrêmesdu piston 9 et lesbords d'ouvertu- re 20,20, respectivement 22,22 (fig.l et 2) peuvent, dans le cas limite, coïncider avec les bords périphériques du piston oscillant dans les deux positions extrêmes de celui-ci. Cette section de passage ne doit pas être choisie plus grande, sans quoi il pourrait également se produire un passage direct du liquide de la chambre de compression à la chambre d'aspiration de la machine, La section de passage peut toujours être choisie plus petite que la limite indiquée.
Le fonctionnement d'une machine à piston oscillant, équipée de l'enveloppe décrite, est le suivant .
Lors du mouvement oscillant du piston 9, le liquide est aspiré, du côté aspiration, dans la chambre de travail de la ma- chine et il passe de la tubulure d'admission 13 dans l'espace de guidage 17 et de là dans la chambre de travail. Au côté com- pression, le liquide est inversement refoulé dans l'espace de guidage 18 et de là dans la tubulure de sortie 14.
Par suite du travail à double effet du piston, les vitesses maxima d'écoulement se trouvent alternativement aux deux côtés du piston, si, comme dans l'invention, on prévoit alors les espaces de guidage
17 et 18, dont le volume est un multiple de celui de la chambre de travail - donc un multiple du volume de liquide admis - ces vitesses maxima peuvent alors s'équilibrer dans les espaces 17 et 18, sa,ns qu'aucune espèce de chocs puisse se produire dans la machine et sans grande perte d'énergie. Les parois 23 des espaces de guidage (fig.l et 4) s'étendent, à l'endroit de transition entre les espaces de guidage et la chambre de travail, à peu près parallèlement à l'arbre moteur 5 ou ne sont que faiblement incli- nés sur cet arbre.
Par cette forme des parois 23, on assure le passage le plus favorable du liquide de la chambre de travail à l'espace de guidage et inversement.
Par la prévision de cesespaces de guidage 17 et 18, la
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colonne de liquide ne peut plus se briser au coté aspiration et il ne peut plus se produire de grandes pertes - par chocs au côté compression.
REVENDICATIONS.
1. Enveloppe ou carter, en particulier pour machines à piston oscillant, caractérisée en ce que les tubulures d'entrée et de sortie, ou seulement l'une ou l'autre d'entre elles s'ouvrent dans des espaces de guidage ou de compensation, disposés entre la chambre de travail de la machine et les ditestubulures.