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Brevet d'invention.
Moteur à vapeur perfectionné
La présente invention a pour objet un moteur à vapeur perfectionné et plus spécialement un moteur à vapeur à cylin- dres multiples, sous la forme qui lui est donnée de préférence, le moteur polycylindrique offre la caractéristique principale suivante: ses cylindres, qui sont à simple effet et à ouver- tures d'échappement indépendantes des ouvertures d'admission, sont! répartis en plusieurs rangées disposées autour d'une chambre de vapeur unique, commune à tous les cylindres, contenant tous les organes de distribution et dans laquelle s'ouvrent les soupapes d'admission qui constituent les fonds
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des cylindres; chaque rangée de cylindres commande un vile- ' brequin disposé du côté opposé à la chambre de vapeur unique.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple, fera mieux comprendra com- ment l'invention peut être réalisée, les caractéristiques qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de l'invention.
La figure unique du dessin représente une coupe partielle et quelque peu schématisée d'un moteur conforme à l'inventiono
Ce moteur comporte trois rangées de cylindres à vapeur dont les axes sont disposés en étoile à 120 les uns des autres; on n'a représenté en coupe qu'un cylindre d'une des rangées, les deux autres rangées étant seulement indiquées; toutefois il est bien entendu que ce qui sera dit plus loin d'un cylindre ou d'une rangée de cylindres s'applique-.-aux autres également.
Tous les cylindres sont fixés, par une de leurs bases, à une boite de vapeur 1 qui leur est commune et où la vapeur d'une source quelconque est amenée par une canalisation non représentée.
De cette boite, de la vapeur peut être admise dans chacun des cylindres 2 par une soupape 3 qui, dans l'exemple décrit, constitue à elle seule tout le fond du cylindre; pendant son admission puis pendant sa détente après ferme- ture de la soupape, la vapeur repousse le piston 4 qui, par une bielle 5 fait tourner une manivelle 6 du vilebrequin 7.
Dans la paroi latérale du cylindre 2, on a aménagé des ouvertures d'échappement 8 à une certaine distance du fond du cylindre, cette distance étant inférieure à la
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course du piston.
Jusqu'à ce que le piston 4 arrive à l'endroit que l'on a choisi pour provoquer l'échappement, les ouver- tures ou lumières 8 sont obturées par un fourreau cylindri- que 9 qui entoure le cylindre 2 et qui coulisse longitudi- nalement sur ce cylindre sous l'action d'une ou de deux manivelles 10 solidaires du vilebrequin 7.
Lorsque, le wilebrequin 7 tournant dans le sens de la flèche 11, le piston 4 a effectué une certaine partie de sa course, la manivelle 10, après avoir dépassé le point mort, tire à elle le fourreau 9 jusqu'à ce que celui- ' ci, découvrant les lumières 8, permette à la vapeur de s'engouffrer dans la chapelle d'échappement 12 constituée autour du cylindre 2 par une chemise cylindrique 13 et de là, par une tubulure 14, vers l'atmosphère ou vers un condenseur ou tout autre appareil où l'on pourrait utiliser la vapeur d'échappement.
La chemise 13, qui est fixée à la boite de vapeur
1, est co-axiale au cylindre 2 et au fourreau mobile 9 ; enun ou plusieurs endroits de sa longueur, le fourreau 9 a une section transversale telle qu'il remplit complètement, sauf le jeu nécessaire pour son glissement, tout l'inter- valle compris entre le cylindre 2 et la chemise fixe 13, de manière à empêcher que de la vapeur puisse s'échapper dans la direction du vilebrequin; dans l'exemple représenté, ces surépaisseurs du fourreau 9 ont été prévues en deux endroits 15 et 16 et sont séparées par un intervalle annulaire 17.
L'étanchéité entre les surépaisseurs 15 et 16 d'une part et la paroi interne de la chemise fixe 13
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d'autre part peut être augmentée par des rainures annulai- res pratiquées dans les surépaisseurs susdites de manière à constituer un labyrinthe, ainsi qu'on l'a représenté.
Dans la paroi du cylindre 2, on a pratiqué une rangée de lumières 18, en un endroit tel qu'elles ne soient jamais mises en communication avec la chambre de vapeur du cylindre; dans le fourreau mobile 9, au droit de l'in- tervalle annulaire 17, on a ménagé une rangée de lumière
19 dont l'emplacement a été choisi de façon que, par suite du mouvement du fourreau 9, elles découvrent les lumières
18 chaque fois et tout le temps que la pression de vapeur dans le cylindre 2, entre le fond et le piston, est supérieur re à la pression régnant de l'autre côté du piston;
une tubu- lure 20 disposée dans la paroi de la chemise fixe 13 permet de faire, par tous moyens connus, un vide relatif dans l'espace annulaire 17 de sorte que, quand les lumières 18 sont découvertes, il se produit à travers elles une aspi- ration de toute vapeur qui aurait pu fuir entre le cylindre
2 et le piston 4 ainsi que de part et d'autre du fourreau mobile 90
Un carter 21 fixé à la chemise 13 entoure et supporte par des paliers le vilebrequin 7, sauf à une ou à ses deux extrémités; 'ce carter peut être utilisé comme réservoir d'huile.
L'ouverture et la fermeture de la soupape d'admission 3 peuvent être commandées par tous moyens connus. Dans l'exemple représenté, elles sont commandées par une came 22 solidaire d'un arbre 23 situé dans la cham- bre de vapeur commune et dont l'axe est à l'intersection des plans déterminés par les axes des cylindres 2 de chaque
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, - 5 - 432927 rangée ; cette came 22 agit sur un galet 24 monté sur un cadre 25 solidaire de la soupape 3 et portant une tige 26 co-axiale à la soupape 3, tige guidée dans un alvéole approprié de la paroi de la chambre de vapeur 1; la ferme- ture de la soupape 3 est effectuée par la pression de la vapeur contenue dans la chambre 1.
Le mouvement de rotation imparti par les pistons aux trois vilebrequins 7 du moteur et la force motrice qui en résulte peuvent être utilisés de toutes - manières connues. Par exemple, au moyen d'engrenages ou de tous autres organes appropriés, cette force motrice sera transmise à un arbre commun, co-axial à l'arbre 23 et qui peut être cet arbre lui-même; de toute façon, on donnera à l'arbre 23 un mouvement de rotation synchrone de celui desvilebrequins 7.
Toutes les cames 22 sont exécutées et orientées sur l'arbre 23 de manière à provoquer l'ouverture et à permettre la fermeture de chaque soupape 3 aux instants choisis de la course du piston correspondant; ces instants peuvent être rendus réglables par tous moyens connus, par exemple par des profils variables des cames 22 et des déplacements longitudinaux de l'arbre 23.
Les divers cylindres 2 sont répartis sur la longueur du moteur, de manière que ni eux, ni les organes qui leur'.'.correspondent, ne se gênent les uns les autres.
Des modifications peuvent être apportées à la réalisation du moteur décrit sans que pour cela on sorte nécessairement du cadre de l'invention. Notamment, le nombre de rangée de cylindres, supérieur à un, peut être quelconque; ces rangées peuvent être disposées en
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opposition, en vé, en étoile, symétriquement ou non; le fourreau 9 peut ne pas exister, l'échappement étant alors commandé par tous moyens connus, par exemple par le seul fait que le piston découvre les lumières d'échappement.
Il va de soi qu'on aura intérêt à combiner les dispositions des cylindres ainsi que les mouvements des organes mobiles de manière à provoquer un équilibrage aussi complet que possible de tous les efforts dynamiques résultant des masses en mouvement.