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R E D E MEMOIRE D ± S C R I b Tl déposé à l'appui d'une demande Q In BR:VT Dt I N Y E N T I Î " Dispositif obturateur permettant l'utilisation de moteurs à combustion comme freins ". Priorité de la demande de brevet correspondante en France déposée le 8 octobre 1937.
On a déjà proposé de nombreux dispositifs permettant d'utiliser les moteurs à oombustion comme frein et réalisant à cet effet, au moment du freinage par le moteur, l'indépen- danoe entre l'alimentation en air et l'alimentation en carburant du moteur, tout en obturant d'une manière étanche la conduite d'échappement et/ou en associant à cette dernière une capacité fermée dans laquelle le moteur comprime de l'air.
On a présenté dans ce but des systèmes d'obturation de la conduite d'échappement parmi lesquels les plus efficaces
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sont du type de ceux comprenant un obturateur principal associé à un volet auxiliaire, ces deux organes pouvant glisser sur une surface rectifiée ou glace commune et étant combinés de manière telle que, par l'intermédiaire d'une règle ou portée de guidage, le volet commandant l'ouverture d'un conduit auxiliaire débouohant sur la glace commune, permet une manoeuvre efficace plus aisée du dispositif en réduisant la pression du fluide conservant l'étanchéité de l'obturateur.
Dans oe but, les deux organes de fermeture sont reliés à l'aide de plusieurs bielles qui constituent un polygone déformable assurant le déplacement du volet qui dégage, lors d'une manoeuvre d'ouverture ou de fermeture de l'ensemble du système, l' orifice du conduit auxiliaire, respectivement avant et après le déplacement de l'obturateur de sa position d'obturation ou en position d'obturation.
Bien que l'efficacité d'un dispositif de ce genre rende son emploi extrêmement intéressant, il présente pourtant oertains inconvénients parmi lesquels on peut mentionner : la difficulté de réaliser un ensemble simple et bon marché; l'emploi de bielles dont au moins une est directement soumise aux gaz très chauds de l'échappement, susceptibles de l'endomma- ger gravement ; l'obligation de prévoir, avec un jeu de bielles formant un polygone déformable, un système de guidage, délioat à réaliser et à maintenir intact; les risques d'encrassement et de détérioration de l'orifice du conduit auxiliaire qui est toujours dégagé en position d'ouverture correspondant au fonctionnement habituel du moteur;
l'axe de commande, qui assure le déplaoement des bielles en combinaison avec toute tringlerie ou système de manoeuvre intermédiaire approprié, présente un point faible pouvant donner lieu à des fuites et est généralement supporté par un seul guide ou palier susoeptible de prendre du jeu.
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La présente invention permet de remédier à ces inconvénients par le fait que l'obturateur se déplace sur une surface rectifiée où n'aboutit qu'un seul orifice correspondant à la conduite, par exemple d'échappement, que l'on veut obturer. L'obturateur est pourvu d'un simple trou débouchant sur une partie rectifiée sur laquelle peut se déplacer le volet.
L'obturateur et son volet sont reliés par un organe permettant leurs déplacements relatifs de manière à ce que le trou de l'obturateur se trouve dégagé, lors d'une manoeuvre d'ouverture, avant que l'obturateur se trouve entraîné; puis, lorsque l'obturateur a terminé' sa course d'ouverture, le volet est à nouveau venu masquer le trou susmentionné, évitant toute détérioration ou encrassement de l'orifice oorrespondant.
Lors d'une manoeuvre de fermeture, le même cycle se reproduit, c'est-à-dire que le volet dégage d'abord le trou de l'obturateur avant que l'obturateur lui-même se trouve entrainé; puis, lorsqu'il a terminé sa course de fermeture, le volet vient à nouveau masquer le trou de l'obturateur qui est alors en position d'obturation. Il est important de noter que, conformément à l'invention, les fonotions réalisées sont entièrement symétriques.
Ceci est rendu possible en ce qu'un organe solidaire d'un axe de commande entraîne l'organe de liaison de l'obturateur et du volet permettant l'entraînement du volet avant ou après que les organes de commande et de liaison, pouvant être réalisés sous forme de leviers, se trouvent aroboutés, l'entraînement de l'obturateur ne pouvant être effectué à partir de ses positions limites qu'après un déplacement du volet par rapport au trou de l'obturateur. L'axe de commande est maintenu élastiquement entre deux paliers et oomporte un joint d'étanchéité à rotule et présente la particularité que le dispositif élastique est à l'abri des détériorations par les gaz chauds de l'éohappement.
L'ensemble obtu-
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rateur selon l'invention permet donc une réalisation simple, peu onéreuse et d'encombrement réduit dans laquelle les organes délicats tels que : biellette soumise direotement aux gaz d'échappement à l'ouverture ou guide de volet, se trouvent supprimés.
On va décrire, à titre d'exemple nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en élévation-coupe d'un dispositif obturateur ; la figure 2 une vue en plan, oorrespondant à la figure 1, le bottier supérieur étant enlevé; les figures 3 et 4 montrent schématiquement les positions relatives des divers organes en cours de manoeuvre.
Aux figures 1 et 2 on a montré un ensemble obturateur adapté à une conduite d'échappement 1 de moteur à combustion non représenté. Le sens dans lequel s'exerce la pression des gaz d'échappement est représenté par la flèche. A la oonduite 1 est fixé, de toute manière appropriée, un boîtier 2 sur lequel est fixé, de manière convenable, un couvercle 3 sur lequel est adapté le tuyau d'échappement vers l'atmosphère 4.
Entre les diverses pièces sont disposés des joints tels que 5,6, 7, susoeptibles de résister aux températures et pressions élevées.
Dans le boîtier 2 et le oouverole 3 sont ménagées des ouvertures 8 et 8' respectivement correspondant au diamètre de la oonduite à obturer. L'intérieur du boîtier 2 constitue une chambre 9 dans laquelle règne constamment la même pression que dans la conduite 1. Un logement 10 formant palier pour un axe de commande 11 oontribue avec un palier 12 solidaire du couvercle 3 à assurer un solide encastrement dudit axe qui comporte un joint à rotule 13 avec siège, correspon-
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dant dans la paroi du oouverole 3, et est solidaire d'une bielle d'aotionnement 14 pourvue à son extrémité d'une boutonnière 15. L'axe 11 peut être actionné de toute manière appropriée, par exemple à l'aide du levier 16, rendu solidaire de l'axe par un dispositif quelconque connu.
L'efficacité du joint à rotule est assurée par un ressort 17 prenant appui d'une part dans le fond du logement 10 et d'autre part dans un logement 18 prévu dans l'axe 11.
Dans la boutonnière 15 s'engage une couronne oylindrique 19 solidaire d'une biellette de liaison 20 préférablement engagée à frottement doux sur un axe 21 porté par un obturateur 22 dont un bossage permet le guidage autour d'un axe 23. L'obturateur est oomplété par une butée 24 et est pourvu d'un trou 25. Engagé dans le trou formé par la couronne 19, se trouve un têton 26 solidaire d'un petit volet 27 s'appliquant sur l'obturateur 22. Il est bien entendu que la faoe d'appui du volet 27 sur l'obturateur 22, de même que la face d'appui de l'obturateur 22 sur le couvercle 3, sont soigneusement dressées et permettent un libre déplaoement de l'obturateur 22 et de son volet 27. On remarquera également la judicieuse disposition des divers organes.
En particulier la bielle 14 maintient par le bord, représenté inférieur à la figure 1, de la boutonnière 15, la biellette 20 qui, également par sa faoe inférieure, maintient le volet 27 qui, s'appliquant sur l'obturateur 22, contribue à tenir ce dernier appliqué sur la glace du couvercle 3, Cette disposition permet le montage de l'ensemble de l'obturateur dans une position quelconque étant donné que la pression s'appliquant dans le sens de la flèche contribue encore à l'étanchéité du dispositif. Enfin, la chambre 9 est munie d'un trou fileté 28 dans la paroi du couvercle 3. Ce trou est normalement obturé par un bouohon étanche lorsque le dispositif obturateur est employé dans un système à
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frein moteur simple.
Lorsqu'on veut utiliser la pression régnant dans la chambre 9 à produire une réserve de fluide sous pression supplémentaire, le trou 28 peut être relié par une tuyauterie appropriée à un réservoir qui peut être muni de tous les dispositifs de régulation, de limite ou d'utilisation usuelle en la matière. Il y a lieu de remarquer que le trou 28 est disposé de manière telle que lorsque l'obturateur est ouvert : moteur fonctionnant comme organe de propulsion, le trou 28 est masqué par ledit obturateur évitant tout enorassement ou toute fuite excessive de fluide sous pression hors du réservoir de fluide lorsqu'on utilise cette disposition.
La manoeuvre s'effectue de la façon suivante, le dispositif étant supposé en position d'obturation de l'échappement 1, comme représenté en traits pleins à la partie située audessus d'un axe virtuel passant par le centre des axes 11 et 23 figurés à la figure 2.
On agit sur le levier 16 ( non représenté à cette figure ) dans le sens provoquant la rotation de l'axe 11 sur lui-même et déplaçant la bielle d'actionnement 14 dans le sens indiqué par la flèche ( un mouvement en sens inverse est rendu impossible par la butée 24 solidaire de l'obturateur 22 ). La boutonnière 15 agit sur la couronne cylindrique 19 solidaire de la biellette 20 et qui, par le téton 26, entraine le volet 27; à ce moment le trou 25 de l'obturateur se trouve en partie démasqué.
Lorsque ce trou est dégagé entièrement ( position montrée figure 3 ) les deux leviers constitués par la bielle 14 et la biellette 21 se trouvent en ligne droite, en quelque sorte dans une position arcboutée. Le mouvement de l'axe 11 et des organes associés continuant, l'obturateur 22 se trouve entraîné au-dessous de l'axe virtuel précédemment mentionné, en passant par la position intermé-
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diaire montrée à la figure 4.
L'obturateur, toujours entraîné, occupe finalement la position montrée en traits mixtes, sous l'axe virtuel de la figure 2 ; entretemps la biellette 20 ayant continué à tourner autour de son axe, le trou 25 se déplaoe également et finit par être obturé au moment où l'obturateur 22 étant déjà en position finale, la boutonnière 15 a permis l'entraînement de la biellette 20 pour amener le volet 27 à l'obturation du trou 25. La biellette 20 bute à ce moment sur 24 arrêtant l'ensemble du système. On notera qu'à ce moment, le trou 28 se trouve également masqué par l'obturateur 22 et que tous les organes se trouvent dégagés du passage direct des gaz chauds.
Pour la manoeuvre de fermeture les fonctions symétri- ques seront réalisées avec démasquage préalable du trou 25, entraînement de l'obturateur 22 et enfin fermeture du trou
25 par le'volet 27, l'ensemble étant revenu en position primitive.
Il est important de noter que les mouvements relatifs se produisent, toujours dans le même sens au cours d'une manoeuvre, ce qui supprime tout à-coup ou risque de blocage provoqués par le jeu des diverses pièces.
Enfin, les faces externes du boîtier seront avantageusement munies de nervures qui en dehors du renforcement et de l'allégement contribuent à un refroidissement efficace de l'appareil.
REVENDICATIONS.
1.) Dispositif d'obturation, plus particulièrement destiné pour être employé sur les moteurs à combustion interne, dans lequel l'obturateur est monté de façon réglable sur une surface reotifiée qui ne comporte qu'une ouverture correspondant au passage à obturer.
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R E D E MEMORY D ± S C R I b Tl filed in support of an application Q In BR: VT Dt I N Y E N T I Î "Shutter device allowing the use of combustion engines as brakes". Priority of the corresponding patent application in France filed on October 8, 1937.
Numerous devices have already been proposed which make it possible to use combustion engines as a brake and for this purpose achieve, at the time of braking by the engine, the independence between the air supply and the fuel supply to the engine. , while sealing off the exhaust pipe and / or by associating with the latter a closed capacity in which the engine compresses air.
For this purpose, we have presented exhaust pipe shutter systems, among which the most effective
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are of the type comprising a main shutter associated with an auxiliary shutter, these two members being able to slide on a rectified surface or common mirror and being combined in such a way that, by means of a rule or guide surface, the shutter controlling the opening of an auxiliary duct opening onto the common glass, allows easier efficient maneuvering of the device by reducing the pressure of the fluid keeping the shutter tight.
For this purpose, the two closing members are connected by means of several connecting rods which constitute a deformable polygon ensuring the movement of the shutter which releases, during an opening or closing maneuver of the entire system, the orifice of the auxiliary duct, respectively before and after the displacement of the shutter from its closed position or into the closed position.
Although the effectiveness of a device of this type makes its use extremely interesting, it nevertheless presents certain drawbacks, among which one can mention: the difficulty of producing a simple and inexpensive assembly; the use of connecting rods, at least one of which is directly subjected to the very hot exhaust gases, liable to seriously damage it; the obligation to provide, with a set of connecting rods forming a deformable polygon, a guide system, delioat to be produced and to be kept intact; the risk of clogging and deterioration of the orifice of the auxiliary duct which is always free in the open position corresponding to the usual operation of the engine;
the control axis, which ensures the displacement of the connecting rods in combination with any linkage or appropriate intermediate operating system, has a weak point which may give rise to leaks and is generally supported by a single guide or bearing which is liable to take play.
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The present invention makes it possible to remedy these drawbacks by the fact that the shutter moves on a rectified surface where only one orifice ends up corresponding to the pipe, for example exhaust, which is to be closed. The shutter is provided with a simple hole opening onto a rectified part on which the shutter can move.
The shutter and its shutter are connected by a member allowing their relative movements so that the shutter hole is cleared, during an opening maneuver, before the shutter is driven; then, when the shutter has completed its opening stroke, the shutter again comes to mask the aforementioned hole, preventing any deterioration or fouling of the corresponding orifice.
During a closing maneuver, the same cycle is repeated, that is to say that the shutter first releases the shutter hole before the shutter itself is driven; then, when it has finished its closing stroke, the shutter again hides the hole in the shutter which is then in the closed position. It is important to note that, in accordance with the invention, the functions produced are entirely symmetrical.
This is made possible in that a member integral with a control axis drives the connecting member of the shutter and the shutter allowing the drive of the shutter before or after the control and connecting members, which can be made in the form of levers, are aroboutées, the drive of the shutter can not be performed from its limit positions after a movement of the shutter relative to the hole in the shutter. The control shaft is held elastically between two bearings and has a ball joint seal and has the particularity that the elastic device is protected from damage by the hot exhaust gases.
The obtu-
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rator according to the invention therefore allows a simple, inexpensive and compact embodiment in which delicate components such as: rod subject to exhaust gas sayotement to the opening or shutter guide, are omitted.
An embodiment of the invention will be described, by way of non-limiting example, with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is an elevational view in section of a shutter device; FIG. 2 is a plan view, corresponding to FIG. 1, the upper casing being removed; FIGS. 3 and 4 schematically show the relative positions of the various members during operation.
In Figures 1 and 2 there is shown a shutter assembly suitable for an exhaust pipe 1 of a combustion engine not shown. The direction in which the pressure of the exhaust gases is exerted is shown by the arrow. To the pipe 1 is fixed, in any suitable manner, a housing 2 on which is suitably fixed a cover 3 on which is fitted the exhaust pipe to the atmosphere 4.
Between the various parts are arranged seals such as 5,6, 7, susoeptibles to withstand high temperatures and pressures.
In the housing 2 and the oouverole 3 are formed openings 8 and 8 'respectively corresponding to the diameter of the oonduite to be closed. The interior of the housing 2 constitutes a chamber 9 in which the same pressure constantly reigns as in the pipe 1. A housing 10 forming a bearing for a control shaft 11 contributes with a bearing 12 secured to the cover 3 to ensure a solid embedding of said axis which has a ball joint 13 with seat, corresponding to
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dant in the wall of the oouver 3, and is integral with a fueling rod 14 provided at its end with a buttonhole 15. The axis 11 can be actuated in any suitable manner, for example using the lever 16 , made integral with the axis by any known device.
The effectiveness of the ball joint is ensured by a spring 17 bearing on the one hand in the bottom of the housing 10 and on the other hand in a housing 18 provided in the axis 11.
In the buttonhole 15 engages an oylindrical crown 19 integral with a connecting rod 20 preferably engaged with gentle friction on an axis 21 carried by a shutter 22, a boss of which allows guidance around an axis 23. The shutter is o Completed by a stop 24 and is provided with a hole 25. Engaged in the hole formed by the crown 19, is a stud 26 integral with a small flap 27 applying to the shutter 22. It is understood that the bearing faoe of the shutter 27 on the shutter 22, as well as the bearing face of the shutter 22 on the cover 3, are carefully drawn up and allow free movement of the shutter 22 and its shutter 27 Note also the judicious arrangement of the various organs.
In particular the connecting rod 14 maintains by the edge, shown lower in FIG. 1, of the buttonhole 15, the connecting rod 20 which, also by its lower faoe, maintains the flap 27 which, being applied to the shutter 22, contributes to keep the latter applied to the glass of the cover 3, This arrangement allows the assembly of the shutter assembly in any position given that the pressure applied in the direction of the arrow further contributes to the sealing of the device . Finally, the chamber 9 is provided with a threaded hole 28 in the wall of the cover 3. This hole is normally closed by a sealed plug when the obturator device is used in a gasket system.
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single engine brake.
When it is desired to use the pressure prevailing in the chamber 9 to produce an additional supply of pressurized fluid, the hole 28 can be connected by suitable piping to a tank which can be fitted with all the regulating, limiting or d usual use in the matter. It should be noted that the hole 28 is arranged in such a way that when the shutter is open: motor functioning as a propulsion member, the hole 28 is masked by said shutter preventing any silting or any excessive leakage of pressurized fluid out of the box. of the fluid reservoir when this arrangement is used.
The maneuver is carried out as follows, the device being assumed to be in the closed position of the exhaust 1, as shown in solid lines in the part located above a virtual axis passing through the center of the axes 11 and 23 shown. in figure 2.
We act on the lever 16 (not shown in this figure) in the direction causing the rotation of the axis 11 on itself and moving the actuating rod 14 in the direction indicated by the arrow (a movement in the opposite direction is made impossible by the stop 24 integral with the shutter 22). The buttonhole 15 acts on the cylindrical crown 19 integral with the rod 20 and which, through the stud 26, drives the shutter 27; at this moment the hole 25 of the shutter is partly unmasked.
When this hole is completely cleared (position shown in FIG. 3) the two levers constituted by the connecting rod 14 and the connecting rod 21 are located in a straight line, in a way in an arched position. The movement of the axis 11 and the associated members continuing, the shutter 22 is driven below the previously mentioned virtual axis, passing through the intermediate position.
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diary shown in figure 4.
The shutter, still driven, finally occupies the position shown in phantom, under the virtual axis of FIG. 2; meanwhile the rod 20 having continued to rotate around its axis, the hole 25 also moves and ends up being closed when the shutter 22 is already in the final position, the buttonhole 15 has allowed the drive of the rod 20 for bring the flap 27 to the closure of the hole 25. The rod 20 at this moment abuts on 24 stopping the entire system. It will be noted that at this moment, the hole 28 is also found hidden by the shutter 22 and that all the components are free from the direct passage of the hot gases.
For the closing maneuver, the symmetrical functions will be carried out with prior unmasking of the hole 25, drive of the shutter 22 and finally closing of the hole.
25 by le'volet 27, the assembly having returned to its original position.
It is important to note that the relative movements occur, always in the same direction during a maneuver, which suddenly eliminates the risk of jamming caused by the play of the various parts.
Finally, the outer faces of the housing will advantageously be provided with ribs which, apart from the reinforcement and the lightening, contribute to efficient cooling of the device.
CLAIMS.
1.) A shutter device, more particularly intended for use on internal combustion engines, in which the shutter is mounted in an adjustable manner on a reotified surface which has only one opening corresponding to the passage to be closed.
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