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Perfectionnement aux machines à piston
Dans les moteurs à explosion ou dans les moteurs à combustion interne tels que les moteurs Diesel, il se produit hn choc au moment de l'allumage par suite du développement rapide d'une pression élevée et il en résulte un ébranlement périodique des joints existant entre le cylindre et le vilebrequin mû par le piston.
Cet ébranlement, dans l'ensemble régulier, est occasion- nelement marqué d'anomalies correspondant aux chocs
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violents qu'engendrent les allumages prématurés. Il en résulte une fatigue excessive des éléments (l'assemblage entre le cylindre et le support du vilebrequin et même des possibilités de rupture. Dans les machines à vapeur les ruptures de fonds de cylindre par "coupe d'eau" lors d'un entraînement d'eau par la vapeur ou lors de la mise en marche après un arrêt prolongé sont des incidents bien connus.
La présente invention a pour objet un perfec- tionnement apporté aux machinesàpistons en vue de remé- dier aux inconvénients que l'on vient de rappeler. Ce perfectionnement s'applique à toutes les machines de ce genre dans lesquelles une pression élevée est suscep- tible de s'établir rapidement dans le cylindre abritant le piston et ce n'est donc que pour la commodité de l'exposé qu'il sera question ici de moteur a explosion ou à combustion.
Le perfectionnement objet de l'invention consiste essentiellement à fournir au fond de cylindre sur lequel s'exerce la pression une possibilité de déplacement élastique par rapport à l'arbre moteur ou inversement de manière que la distance entre ces deux éléments du moteur ou de la machine puisse varier momen- tanément d'une légère quantité.
L'invention peut recevoir différentes formes de réalisation. Celle à laquelle est accordée la préfé rence consiste à attacher le cylindre au bâti supportant l"arbre par des moyens de liaison comportant des parties susceptibles de subir de légères déformations élastiques sous l'influence des chocs ; par exemple, on utilisera des barres capables de fléchir de s'allonger, de se tordre élastiquement, des éléments susceptibles de
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s'écraser ou de se distendre élastiquement ou encore on incorporera aux moyens de liaison un on plusieurs amortisseurs tels que des amortisseurs hydrauliques lesquelles pourront être alimentés par pompes etc.... On peut notamment utiliser des ressorts métalliques ou non métalliques ou de la matière plastique.
Le caoutchouc ou ses équivalents sont particulièrement intéressants à divers points de vue (qualités mécaniques, propriétés antivibratrices et antisonores, etc...)
Il y a généralement intérêt à fournir une possibilité de déplacement élastique du cylindre par rapport à l'arbre moteur non seulement dans le sens de l'axe du cylindre mais à un certain degré, transversale- ment à cet axe. Les grandeurs maxima du ou des déplace- ments dans la direction principale et dans les direc- tions transversales seront déterminées à l'avance et des butées complétées de préférence par des organes de réglage peuvent être utilisées pour permettre de modi- fier l'étendue des déplacementsmaxima à autoriser.
On peut, notamment, faire en sorte, par un réglage approprié, qu'un déplacement appréciable soit possible seulement pour un choc plus violent que les chocs se produisant en service normal, c'est-à-dire par exemple pour un choc correspondant à un allumage prématuré, lorsqu'il s'agit de moteurs à explosion ou à combustion interne.
Dans un mode de réalisation, lecylindre est muni de pattes d'attache périphériques, fusionnées le cas échéant en un ou plusieurs rebords ou couronnes et qui sont pincées entre des blocs de caoutchouc ou son équivalent prenant appui sur des supports liés au bâti soutenant l'arbre moteur; à titre de variante, de tels 'blocs sont insérés entre les pattes d'attache.
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Bien entendu le disposition, inverse peut être adoptée, c'est-à-dire que les pattes d'attache peu.vent être soli- daires du bâti soutenant l'arbre du moteur. Le caoutchouc peut à la. manière connue être mis en place l'étatde contrainte. La liaison peut être complétée par des élé- ments tels que des boulons qui, entre autres rôles, peu- vent jouer celui de Imitateurs de déplacements et d'or- ganes de sécurité.
De préférence, il est prévu des moyens pro- pres maintenir rigoureusement l'axe du. cylindre dans un plan perpendiculaire à l'arbre moteur. A cet effet, on peut prévoir une liaison par patins et glissières entre lecylindre et le bâti portant l'arbre moteur et, notamment, ménager sur ces deux éléments de la machine des surfaces dressées, se présentant perpendiculairement à l'axe de l'arbre moteur et venant frotter l'une contre l'autre.
Ainsi le cylindre peut s'engager dans un al- véole limité, dans le sens longitudinal de l'arbre, par deux surfaces planes entre lesquelles s'emboîtent deux surfaces planes correspondantes du cylindre et, dans le sens traversa,!, par deux autres surfaces contre lesquelles prennent appui des garnitures élastiques lirai- tant les déplacements transversaux du cylindre et pouvant servir en même temps autoriser le déplacement limité du cylindre dans le sens de sa longueur. Les deux premiè- res surfaces appartiennent de préférence à des plaques de garde faisant corps avec le bâti qui supporte l'ar- bre du moteur et sont pa.r exemple venues de fonderie a.vec ce bâti.
Ces plaques et/ou les parties du cylin- dre coopérant avec elles peuvent au besoin être munies de garnitures de friction qui freinent les .déplacements relatifs du cylindre et desdites plaques. Les deux autres surfaces peuvent également appartenir à des
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pièces venues de fonderie avec le bâti ou, à titre' de variante, rapportées sur lui. Entre ces deux dernières surfaces et les garnitures élastiques, peuvent être insérées des plaquettes réglables par exemple à l'aide de boulons ou vis.
L'invention s'étend aux produits industriels nouveaux que constituent les cylindres aménagés en vue de leur suspension élastique comme il a été dit plus haut.
Bien entendu, si les organes de distribution annexés au cylindre sont commandés à partir de l'arbre moteur, des précautions doivent être prises pour que la distribution ne se trouve pas dérangée par suite du défaut de fixité du cylindre par rapport à l'arbre. A cet effet, on adoptera avantageusement la disposition décrite dans la demande de brevet belge de même date au nom de Demandeur pour "Perfectionnements aux mécanis- mes de commande par cames". Cette disposition consiste essentiellement à utiliser pour chaque cylindre un arbre à cames creux et à commander cet arbre par l'intermédiai- re d'une broche s'engageant avec jeu à l'intérieur de cet axbre et liée à lui par une articulation universelle.
Il est facile de réaliser un groupe moteur ou. machine polycylindrique dans lequel les divers cylin- dres sont montés individuellement comme il a été exposé plus haut, Par exemple, le bâti de la machine peut comporter un cadre alvéolaire dans lequel sont engagés les cylindres. A titre de variante, deux cylindres voisins ou un plus grand nombre de cylindres voisins peuvent s'engager dans une même ouverture du bâti, auquel cas les cylindres extrêmes prennent appui latéra-
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lèsent et du côté extérieur contre les plaques de garde ou traverses du cadre tandis que, par leurs faces inté- rieures, ces mêmes cylindres et éventuellement les cylin- dres intermédiaires s'appuient l'un contre l'autre de proche en proche.
Le bâti spécifié plus haut peut constituer la moitié supérieure du carter d'huile d'un moteur du genre des moteurs à explosion ou à combustion interne.
Diverses autres particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donné à titre d'exemple et dans lesquels :
La fig. 1 représente, en coupe transversale, un dispositif de laision élastique d'un cylindre au car- ter supérieur qui porte les paliers du vilebrequin.
La fig. 2 est une vue, en élévation, avec coures partielles, d'un moteur polycylindrique réalisé conformément à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe horizontale par
III-III de la fig. 2, Le, fig. d montre en élévation un cylindre seul vu du côté d'une c.e ses faces d'appui.
La fig. 5 montre dansles mêmes conditions que la fig.1 une variante de réalisation.
Dans l'exemple des fig. 1 à 3 on a représen- té un moteur à explosion à quatre cylindres dans lequel le bâti est une pièce monobloc et alvéolaire présentant dans le bas une voûte qui consistu e la partie su érieure du carter. Le bâti sert de support aux paliers 2 du vile- brequin dont @ne manivelle est visible en 1 ; à la base de ce bâti est fixée, par exemple par bulonnage, une auge 5 qui avec les parois 4 de la voute du bâti forme le carter d'huile du moteur. A intervalles réguliers, @
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le bâti comporte des plaques de garde ou glissières 10 disposées dans des plans perpendiculaires à l'axe du vilebrequin.
Les plaques extrêmes peuvent être nervu- rées comme l'est la plaque de droite sur les fig. 2 et 3 et/ou être renforcées: l'une au moins d'entr'elles peut servir à la fixation d'un carter abritant des organes auxiliaires ou même faire corps avec un. tel carter 5 (fig. 2 et 3) ce dernier renfermant, dans l'exemple choisi des engrenages de commande. Les plaques 10 et principa- lement les plaques intermédiaires, quifont de préférence corps avec le bâti, peuvent également être rapportées sur lui .
Dans les alvéoles ou logements délimites par deux plaques consécutives s'engagent des cylindres 6 dont l'un est représenté à la fig. 4; chaque cylindre 6 comporte deux faces plates 7 destinées à s'appliquer contre les faces adjacentes de deux plaques 10 et, antre ces plaques, des rebords ou brides 8 en saillie sur la périphérie du cylindre. Les rebords 8 soutiennent le cylindre sur le bâti entre les plaques 10 et à cet effet ils sont pris entre deux cordons ou blocs élastiques 9, par exemple des blocs de caoutchouc, lesquels sont niainte- nus par le bâti.
Dans l'exemple choisi, les blocs 9 sont engagés dans un logement appropriéappartonant à une tra- verse la rendue solidaire du/bâti; par exemple, la tra- verse 12 est liées par des moyens de réglage tels que des vis 13 à une plaque de butée 11 qui peut être rappor- tée sur le bâti ou mieux consister en une barrette venue de fonderie avec les plaques 10 qu'elle relie. Ainsi les barrettes 11 servent à la fois de butée s'opposant aux déplacements transversaux du cylindre, de supports pour ces cylindres et d'entretoises pour les plaques 10.
Le cadre venu de fonderie et défini par les éléments 10 @
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et 11 peut très bien être rapporte en bloc sur le bâti formant la partie supérieure du carter.
Pour que les supports élastiques, c'est-à- dire ici les garnitures de caoutchouc, ne soient pas exposées à une élévation de température préjudiciable,
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il y a intérêt a les disposer en un endroit peu chauffe ou bien réfrigéré; par exemple les rebords 8 sont mé- nagés autour de la chemise de refroidissement du cylindre.
Des languettes élastiques 14, des soufflets ou tous a@tres moyens appropriés assurent l'étanchéité du carter aux endroits où les cylindres pénètrent dans ce carter.
Dans ce qui précède, on a suppose que les faces 7 du cylindre frottaient directement contre les plaques 10; on peut, si on ledésire, interposer des garnitures de friction, prévoir s'ily a lieu une lubrification etc.., on peut aussi supprimer une ou plu- sieurs des plaques intermédiaires auquel cas deux cylin- dres consécu/tifs prennent appui l'un. contre l'autre puisque ces cylindres, maintenus par leur propre sys- tème élastique ne peuvent pas s'influencer mutuellement.
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On pe'if ;!1ê,ne, en cas c.. l ;;)).DJr'3Ssiol1 des plaques 1.nl;er;:.é- ,,¯9¯;¯, 'e''h.-'3 '; :l'; a :..\:1 cyl:.:,,::w l'autre les blocs élastiques 9.
La fig. 5 montre une variante de réalisation dans laquelle les butées 11 sont séparées des garnitures élastiques 9. Dans ce cas l'une des garnitures repose sur une cons:le 15 du bâti et reçoit le rebord 8 qui à son tour est surmonte de l'autre garniture 9; l'assemblage est complète par des boulons 16 traversant des trous du
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rebord 8 avec un certain jeu et comprimant les garnitures entre la console 15 et une pièce de répartition de pres- sion 17. Les déplacements latéraux du cylindre sont limités par les butées 11 qui sont dans cet exemple boulonnéssur lesplaques 10.
Il va de soi que l'on peut apporter de nom- breuses modifications au mode de montage élastique des cylindres sur leur support sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1 - Machine à piston caractérisée par l'agencement de moyens propres à fournir au fond de cylindre sur lequel s'exerce la pression une possibi- lité de déplacement élastique par rapport à l'arbre de la machine ou inversement, de manière que la distance entre ces deux éléments de la machine puisse varier mo- mentanément d'une certaine quantité.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.