<Desc/Clms Page number 1>
Distribution par soupapes pour machines à vapeur à ------------------------------------------------- changement de marche, à cames de distribution rotatives.
-------------------------------------------------------
La présente invention concerne une distribution par sou- papes pour moteurs à changement de marche, en particulier pour des machines à vapeur de locomotives, dans laquelle les soupapes sont actionnées par des cames rotatives et pour la distribution de l'admission de vapeur on utilise deux cames déplaçables l'une par rapport à l'autre parmi lesquelles dans un sens de rotation l'une des cames détermine le commencement de l'admission anticipée et l'autre came la fin de l'admis- sion, tandis que dans l'autre sens de rotation les fonctions de ces cames sont échangées.
La sortie de vapeur du cylin- dre est commandée le plus souvent par une came d'échappement qui lors du changement de distribution pivote de la portée angulaire correspondante et détermine aussi bien le oommen- cement de l'échappement anticipé que le commencement de la compression.
Les distributions connues de ce genre ont toutes l'in- convénient que les points de commando qui déterminent le commencement, de l'admission préalable et le commencement de la compression sont réciproquement dépendants l'un de l'autre
<Desc/Clms Page number 2>
par la commande de distribution et ne peuvent par conséquent pas être réglés indépendamment de façon qu'ils prennent pour chaque admission donnée la position la plus favorable pour la répartition de vapeur et l'utilisation de la vapeur. Ceci ne peut être atteint dans les distributions connues jusqu'à pré- sent parce que toutes les cames ne sont pas déplacées par le changement de distribution ou la commande de distribution, de l'angle du changement d'admission ou ne sont pas déplacées du tout.
La présente invention est basée sur l'idée de disposer l'arbre à cames de façon qu'il puisse coulisser par rapport à toutes les cames et de déplacer chaque came pour elle-même au moyen de rainures de commande disposées à la périphérie de l'arbre à cames et d'organes d'entraînement s'engageant dans ces rainures et guidés dans celles-ci, de telle manière qu'en concordance avec les pas différents des rainures de commande, les différentes cames sont déplacées d'angles différents qui sont toutefois indépendants les uns des autres. Il est par conséquent possible de donner aux rainures ou aux tronçons de rainures commandant les différentes oames, la forme et l'inclinaison qui donnent pour le type de machine considéré la position la plus favorable des points de commande et par conséquent l'utilisation la meilleure de la vapeur.
Les rai- nures de commande peuvent être disposées avec des inclinai- sons différentes en hélice à la périphérie de l'arbre à ca- mes; des parties des rainures peuvent toutefois aussi avoir une allure axiale en cas de besoin lorsqu'un déplacement des cames ne doit pas se produire.
Cette conformation de la distribution permet une adap- tation très poussée aux conditions de fonctionnement dési- rées dans chaque cas avec emploi d'une commande mécanique simple de distribution.
<Desc/Clms Page number 3>
La présente invention concerne en outre la conformation des organes intermédiaires coopérant avec la came de commande agissant sur les surfaces de distribution, organes qui peuvent être réalisés avec n'importe quelle. largeur désirée et fonc- tionnent par conséquent toujours avec un contact par ligne et dont les caractéristiques principales résulteront de la description donnée ci-après de différentes formes de réalisa- tion de l'invention à titre d'exemples.
La fig. 1 montre une coupe transversale dans la partie supérieure d'un cylindre à vapeur dans la direction de l'ar- bre à cames'placé transversalement au cylindre, suivant la ligne de coupe 1-1 de la fig. 2.
La fig. montre dans la moitié de gauche une coupe lon- gitudinale dans le logement de distribution dans la direction d'une tige de soupape d'admission, suivant la coupe IIa-IIa de la fig. l, et dans la moitié de droite une coupe longitu- dinale dans la direction d'une tige de soupape d'échappement, suivant la ligne IIb-IIb de la fig, 1.
Les fige $ à 6 montrent la distribution à cames d'admis- sion en vue de côté pour différentes positions des cames d'admission.
La fig. 7 montre une variante de la distribution à cames d'admission.
Les fig. 8a-8d montrent un développement d'une des rai- nures de distribution de l'arbre à cames, telles qu'elles sont employées sous une forme simplifiée dans la distribution des fig. 1 et 2, dans un plan, pour différentes positions des cames.
Les fig. 9 et 10 montrent deux autres formes de réali- sation des rainures de commande.
La fig. 11 montre une forme particulière de l'organe
<Desc/Clms Page number 4>
d'entraînement.
Les fig. 12 et 13 montrent la disposition déplaçable d'une came de distribution sur une douille de palier en coupe et en vue de côté.
La fig. 14 montre une autre ferme de réalisation de la distribution pour une machine poly-cylindrique dans laquelle on n'a représenté en coupe longitudinale que la partie de l'ar- bre de commande qui appartient à l'un des cylindres.
La fig. 15 montre une partie de l'arbre à cames avec les rainures de commande en vue.
La fig. 16 est un développement, dans un plan, de la pê- riphérie de l'arbre à cames représenté à la fig. 15, pour montrer l'allure des rainures de commande autrement conformées.
La fig. 17 montre une forme de réalisation du dispositif de déplacement pour la commande représentée à la fig. 14, en coupe..
La fig. 18 montre une autre forme dé réalisation de la distribution pour une machine à vapeur compound en coupe lon- gitudinale.
Dans la forme de réalisation représentée aux fig. 1 et 2 de la distribution, 1 est le cylindre de la machine à vapeur comportant les boites de distribution 2 qui sont montées aux extrémités et dans lesquelles sont,logés les canaux de vapeur pour l'amenée et le départ de la vapeur et les soupapes de dis- tribution. Dans chaque boîte de distribution on a disposé une soupape d'admission 3¯ et une soupape d'échappement 4 qui com- mandent d'une manière connue l'arrivée de vapeur au cylindre et le départ de vapeur de celui-ci. Les tiges 3a et 4a des soupapes de distribution 3 et 4 sont parallèles l'une à l'au- tre et s'avancent par leurs extrémités dans une chambre 5 qui est déplacée transversalement au cylindre 1 et est tra- versée par l'arbre à cames 6.
Sur l'arbre à cames sont mon-
<Desc/Clms Page number 5>
fées librement deux cames déplaçables l'une par rapport à l'autre E1 et E2 pour la commande des soupapes d'admission 3 et une came d'échappement A pour la commande des soupapes d'échappement 4 des deux côtés du oylindre. Un anneau d'es- pacement 7 disposé entre la came d'admission El et la came d'échappement A assure la position des cames dans le sens axial. Les cames d'admission E1, E2 commandent au moyen d'un levier intermédiaire 8 les soupapes d'admission 3 et les ca- mes d'échappement A par un levier intermédiaire 9 les soupa- pes d'échappement 4.
Ces leviers sont suspendus dans la cham- bre 5 de l'arbre.à came autour des axes correspondants 8a et 9a tandis que leurs extrémités libres agissent sur les ti- ges de soupape 3a et 4a.
Les soupapes sont ramenées sur leur siège, dans la forme de réalisation représentée de la distribution, par de la va- peur ou de l'air comprimé. Ce fluide sous pression agit sur un piston 10 qui est monté de façon à pouvoir coulisser dans des trous du couvercle 11 de la boite de soupape, ces pistons s'appliquant contre les extrémités extérieures des tiges de soupape 3a et 4a respectivement.
Le même fluide sous pression sert à entretenir le oon- tact des pièces de la distribution. Dans ce but on a placé dans le trou 12 de chaque tige d'admission 3a un piston auxi- liaire 13 sur lequel le fluide sous pression, admis par un conduit longitudinal 14 de la tige dans la chambre de pres- sion 15 peut agir. De ce fait le piston auxiliaire est main- tenu appliqué contre l'extrémité du levier intermédiaire 8.
Il entraine toutefois lors du basoulement du levier 8, au moyen de sa tête 13a, la tige 3a de soupape d'admission.
;- Sur les leviers intermédiaires 8 coopérant avec les ca- mes d'admission E1, E2 on a monté une bascule W pouvant pi- voter autour d'un axe 16 et qui possède deux bras W1 et W2
<Desc/Clms Page number 6>
dirigés vers chaque côté.
La came d'admission E1 a, comme le montre la fig. 3, une forme telle qu'elle passe d'une surface cylindrique a-b par une surface de descente b-c à une surface cylindrique c-d de plus grand diamètre et que les deux surfaces cylindriques se raccordent l'une à l'autre par une surface de descente en spi- rale d-a. La came d'admission E2 pour laquelle on a choisi les mêmes points a', b', c', d' est conformée comme la came E1 sauf qu'elle est glissée sur l'arbre à cames 6 dans le sens opposé de telle manière que lorsque la surface en spirale d-a d'une came Et, se rapproche de l'axe de rotation, la surface en spirale a'-d' de l'autre came% s'écarte de cet axe. En outre, l'un des bras W1 de la bascule W repose sur la surface de la came E1 et l'autre bras W2 sur la surface de la came E2.
A la fig. 3 les cames d'admission E1 et E2 sont mises en position pour la plus petite admission et dans une dispo- sition telle que la soupape'est fermée pour le sens de rota- tion V représenté. Si les cames tournent dans ce sens R de 1800 jusque dans la position représentée à la fig. 4, la bas- cule ! pivote vers le haut sans influencer le levier inter- médiaire 8, tandis que les bras de bascule restent en contact permanent avec les cames E1 et E2 et que finalement l'un des bras de bascule W1 repose sur la voie centrée extérieure de la came E1 et l'autre bras de bascule W2 sur la voie centrée intérieure de la came E2.
Les fig. 5 et 6 montrent d'autres positions de la came d'admission qui sont toutefois produites ici par écartement de la surface de levée b'-c' et de la surface de levée b-c pour une admission moyenne. Lors de la rotation de la came d'admission la soupape reste fermée jusqu'à ce que la surface de levée b'-c' de la came E2 vienne en contact tangentiel avec le bras W2 (fig. 5) et que de ce fait la levée de la soupape commence. Cette dernière est terminée dès que le
<Desc/Clms Page number 7>
bras de bascule W2 parvient sur la surface centrée extérieure de la came E2 (voir fig. 6). La surface reste alors ouverte jusque ce que la surface de descente o-b de la came E1 par- vienne sous le bras W1 de la bascule W et que la soupape soit fermée par la pression agissant sur sa tige.
Le levier in- termédiaire 8 et la bascule W prennent alors de nouveau la position représentée à. la fig. 3.
On voit d'après ce qui précède que pour le sens de rota- tion représenté V, la came E2 commande .l'admission avec la surface de levée o-b. Cette admission est d'autant plus gran-. de que les surfaces b-a et b'-at sont plus fortement écartées l'une de l'autre. Ceci se fait par des rainures de commande disposées dans l'arbre à cames 6 et dont la constitution et le fonctionnement sont expliqués plus loin.
Dans le sens de rotation inverse, le fonctionnement est le mêe avec seulement cette différence qu'ioi la came E1 oommande l'admission anticipée et la came E2 commande l'ad- mission.
Comme lors de la mise en position des cames de distri- bution E1 et E2 pour des admissions différentes, les surfaces en spirale se déplacent l'une par rapport à l'autre, le le- vier intermédiaire 8 se rapproche de l'arbre à cames 6 au- delà de la position de fermeture de la soupape 3. Suivant là grandeur de l'admission il se produit une course à vide de grandeur variable qui est supportée par le piston auxiliaire 13a placé sous pression et qui maintient par conséquent les pièces de distribution en contact permanent. On peut renon- oer également au piston auxiliaire 13a lorsqu'on prévoit pour chaque levier intermédiaire 8 une butée 2a sur le loge- ment-'de distribution 2, qui maintient le levier intermédiai- re en contact ou à peu près en contact avec les tiges de
<Desc/Clms Page number 8>
soupape 3a lorsque les soupapes sont fermées.
Un semblable déplacement est représenté à la fig. 5 en traits de chainet- te. Dans ce cas les surfaces de spirale s'élevant doucement de la came d'admission veillent à faire dévier la bascule W sans choc.
A la place de la bascule on peut disposer sur le levier intermédiaire 8 un êtrier 17 pivotant autour de l'axe 16 et . sur lequel sont placés deux galets R1 et R2 qui coopèrent avec les cames E1 et (voir fig. 7).
Pour le changement de marche de la machine et pour le réglage de l'admission ainsi que pour le réglage des points de commande mentionnés plus haut, on a disposé à la périphé- rie de l'arbre à cames 6 des rainures de commande N s'éten- dant en hélice, qui ont des inclinaisons différentes pour les différentes cames, et peuvent s'étendre également en par- tie axialement. Dans ces rainures de commande s'engagent des organes d'entraînement el, eg et a montés sur les cames de distribution E1, E2 et A. En cas de déplacement axial de l'arbre à cames 6 par rapport à ces cames, la position an- gulaire est par conséquent modifiée par rapport à l'arbra à cames.
De ce fait il se produit, suivant la forme et l'inclinaison de la rainure de commande dans laquelle est guidé l'organe d'entraînement conjugué à la came considérée, également la mise en position des différents points de com- mande indépendamment l'un de l'autre et uniquement sous la dépendance de la forme de la rainure de commande. Les rai- nures de commande sont formées de telle façon que dans le cas d'un déplacement de l'arbre à cames dans un sens, les cames sont mises en position l'une à côté de l'autre de la plus grande admission.vers l'avant à la plus petite admis- sion vers l'avant, ensuite à la plus petite admission vers l'arrière et finalement à la plus grande admission vers
<Desc/Clms Page number 9>
l'arrière.
Dans la-forme de réalisation représentée à titre d'exem- ple aux fig. 1 et 2, on a supposé qu'il y a une came d'échap- pement A et que pendant un sens de marche, l'échappement anti- 'oipé et la compression ne changent pas. On obtient dans ce cas des schémas de distribution représentés aux fig. 8a à 8d qui montrent une rainure de commande de l'arbre à cames dé- vdoppêe dans un plan, avec les organes d'entraînement des cames dans les positions qu'ils prennent pour les différentes ad- missions mentionnées plus haut. Comme dans ces hypothèses l'échappement ne doit pas se déplacer par rapport à l'arbre à cames 6 en cas de variation de l'admission, il faut que dans un sens de rotation la partie f de la rainure N s'étende dans le sens de l'axe.
En cas de variation du sens de rotatipn, la came d'échappement A doit être déplacée en sens inverse du nouveau sens de rotation du même angle à partir de la po- sition médiane. En conséquence, la partie h de la rainure de commande N pour la marche arrière doit se déplacer avec déoa- lage du même angle à partir de la ligne de.point mort x-x que la partie f. Pour permettre la transition de'la marche avant à la marche arrière, on a prévu une rainure de transi- tion en hélice g dont la longueur mesurée dans le sens axial correspond au trajet u de changement de distribution.
Comme lors de la marche avant la. came E1 détermine l'ad- mission anticipée et que oelle-oi doit être supposée cons- tante, la came Bine doit pas se déplacer pour un coulisse- ment de l'arbre à cames 6. La rainure commandant celle-ci doit dona avoir une allure axiale et peut par conséquent coïncider avec la rainure h, tandis que la longueur de cette rainure correspond au trajet de distribution sv plus le tra- jet u de changement de distribution.
La position de la surfa.ce c-b de la came E2 détermine, comme on l'a expliqué ci-dessus, la fin de l'admission.
<Desc/Clms Page number 10>
La came E2 doit donc être déplacée lors de la marche avant de la plus grande à la plus petite admission dans sa position angulaire par rapport à la came El, ce qui se fait par la rai- nure de commande i. L'arbre à cames doit alors être déplacé du trajet sv tandis que les organes d'entraînement dans la rainure de commande parviennent de la position 8a dans la position de la fig. 8b. Dans le cas d'un nouveau déplacement de l'arbre à cames de la valeur u, se produit le changement de distribution pour la marche arrière à la plus petite ad- mission (fig. 80) tandis que l'organe d'entraînement e1 est guidé dans la fin de la rainure axiale h et l'organe d'entrai- nement e2 dans la rainure axiale k se raccordant à la rainure en hélice i.
En concordance avec le renversement du sens de rotation, les fonctions des cames E1 et E2 s'inversent également, de sorte qu'actuellement lors du déplacement de l'arbre à cames 6 de la longueur sv, la came Eg déterminant l'admission anti- cipée ne doit pas se déplacer tandis que la came E1 est dé- placée en vue du réglage de l'admission par rapport à la came E2 (fig. 8d).
Il se produit donc lors d'un déplacement de l'arbre à cames 6 de la longueur sv la distribution pour la marche avant, lors du déplacement subséquent de la longueur u le changement de distribution pour le sens de rotation opposé et en cas de nouveau déplacement de la longueur sr, la dis- tribution pour la marche arrière.
Pour la commande des différentes cames on peut disposer sur l'arbre à cames ¯6 une ou plusieurs rainures de commande de ce genre. Deux rainures de ce genre sont avantageusement diamétralement opposées ou à peu près diamétralement opposées.
La fig. 9 montre une variante de la rainure de commande dans laquelle les parties de rainure f' et h' qui détermi- nant l'échappement anticipé et la compression s'écartent plus
<Desc/Clms Page number 11>
ou moins de la direction axiale, c'est à dire ont également une allure hélicoïdale. Dans ce cas, suivant le pas choisi, lorsque l'admission augmente, l'échappement anticipé et la compression commencent plus tard.
La fig. 10 montre une autre variante de la rainure de commande dans laquelle é,galement les parties h" et k' de la rainure qui déterminent l'admission anticipée s'écartent de la direction axiale et ont également une allure hélicoïdale tandis que les différentes sections de rainures ont des pas différents et qu'en cas de variation de l'admission, égale- ment les différents points de distribution, comme l'admission anticipée, l'échappement anticipé et la compression sont dépla- cés sous la dépendance du changement de distribution, indé- pendamment l'un de l'autre.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 1 et 2, les organes d'entratnement pour les cames ont la forme de tourillons 18 qui sont placés dans le moyeu des cames. Les organes d'entraînement peuvent toutefois aussi, comme le mon- tre la fig. Il d'une manière plus ou moins schématique, avoir du côté de l'alésage intérieur des cames la forme de coulis- seaux d'entraînement prismatiques 19, deux faces latérales opposées des organes d'entraînement' s'adaptant à la rainure de commande dans laquelle elles sont guidées. Ainsi dans l'exemple de réalisation représenté, les faces latérales 19a qui sont guidées dans la rainure de commande rectiligne sont planes tandis que les autres faces latérales 19b des organes d'entraînement sont en hélice et s'adaptent aux spires d'hé- lice des rainures de oommande hélicoïdales.
Une semblable constitution des organes d'accouplement permet un déplacement aussi bien dans la rainure de commande rectiligne que dans la rainure de commande enroulée. Elle donne dans toutes les positions un contact par surfaces. On peut enduire dis-
<Desc/Clms Page number 12>
poser à la périphérie de l'arbre à cames plusieurs rainures de commande dans lesquelles s'engagent les organes d'entrai- nement 19, répartis de façon appropriée, des différents corps de palier. On procure ainsi un dispositif de déplacement à marche aisée et exempt d'usure pour les cames de commande.
Les cames de commande peuvent également, au lieu d'être directement sur l'arbre à cames, être disposées sur des douil- les d'appui spéciales L qui de leur côté portent les organes d'entraînement s'engageant dans les rainures de commande N.
Il est ainsi possible de mettre en position à la main les ca- mes indépendamment des rainures de commande pour,pouvoir ef- fectuer des corrections éventuellement dans la position des points de distribution. Dans ce but les douilles d'appui et les cames sont reliées ensemble par des moyens appropriés de façon rigide. Aux fig. 12 et 13 cette disposition est repré- sentée pour une came de distribution (E1). Cette came est disposée de façon.réglable à la main, à l'intérieur de la portée angulaire nécessaire, sur le siège conique 20 de la douille d'appui L. Dans la position donnée par réglage, la came est immobilisée sur la douille d'appui par serrage de la vis 21 qui passe à travers une fente 22 de la douille d'ap- pui.
A la place de ce dispositif on peut employer un aocou- plement connu quelconque qui permet de faire varier la posi- tion angulaire de la came par rapport à la pièce portant les organes d'entraînement. La fig. 14 montre une autre for- me de réalisation de la distribution suivant l'invention pour une machine à plusieurs cylindres et l'on n'y a représenté qu'une partie de l'arbre de distribution, qui appartient à l'un des cylindres. Cette distribution se distingue de cel- le décrite précédemment avant tout par le fait que les sou- papes d'échappement 4 sont commandées par deux cames A1 et A2.
Cette subdivision de la came d'échappement a pour but de déplacer les points de distribution pour l'échappement
<Desc/Clms Page number 13>
auticipé et la compression indépendamment l'un de l'autre et des autres points de distribution, par une constitution appropriée des rainures de commande. Ceci est avantageux lorsque pour de basses pressions de travail on doit choisir un espace nuisible relativement grand. Dans les deux sens de rotation, la came A1 commande ici l'échappement antioi- pé et la came A2 la compression. La mise en position des différentes cames se fait ici également par les rainures de commande créées dans l'arbre à oames capable de coulisser.
Dans la distribution représentée à la fig. 14, l'arbre cames est divisé de telle façon que chaque partie est as- signée à un cylindre et peut être fabriquée indépendamment.
Dans une machine polycyclindrique, les parties d'arbre 6 jointives sont reliées rigidement et sont placées dans le logement de distribution 24 également en plusieurs pièces.
La liaison rigide des pièces 6 de l'arbre se fait au moyen de disques d'accouplement 26, 27 montés sur leurs extrémités et qui s'engagent l'un dans' l'autre au moyen de griffes 26a, 27a. Les deux disques d'accouplement sont maintenus ensem- ble par un anneau 28 en deux pièces engagé par-dessus ceux- ci,, et qui s'adapte exactement dans le trou 29 du logement 24 de l'arbre à oames et se déplace avec l'arbre à cames 6.
Il va de soi que les différentes parties 6 de l'arbre peuvent également être reliées ensemble rigidement par une liaison à vis.
Sur la partie de l'arbre à cames 6, assignée à chaque cylindre sont montées deux cames d'admission E1 et E2 ainsi que deux cames d'échappement A1 et A2. L'organe d'entraî- nement e1 de la came d'admission E1 est disposé sur celle-ci même. Les organes d'entraînement e2, a1 et a2 pour la came d'admission E2 et les cames d'échappement A1 et A2 sont au contraire montés sur les douilles de réglage 45,disposées
<Desc/Clms Page number 14>
librement sur l'arbre 6 à côté de ces cames et qui sont re- liées aux cames conjuguées par des organes d'accouplement appropriés, par exemple une denture frontale. Les douilles de réglage 45 servent en même temps d'appuis pour l'arbre à cames 6 par le fait que ces douilles sont placées dans des manchons de palier 46 de logement de distribution 24.
Les rainures de commande N. disposées pour la commande des différentes cames dans une partie de'l'arbre à cames sont représentées en développement dans un plan à la fig. 16.
Les organes d'entraînement el, eg et a1, a2 sont représentés dans la position pour laquelle ils mettent en position les cames de commande pour la plus grande admission en marche avant. De la rangée de rainures représentée, la première rainure m commande la came E1 pour l'admission anticipée vers l'arrière. La rainure oblique n qui vient ensuite commande la came E1 pour l'admission vers l'avant et la came E2 pour l'admission vers l'arrière. La rainure rectiligne o commande la came d'admission E1 pour l'admission anticipée vers l'a- vant et la came d'échappement A1 pour l'échappement anticipé vers l'arrière. La rainure oblique 2 sert au changement de distribution de la came d'échappement anticipé A1 de l'avant à l'arrière et vice-versa.
La rainure droite g qui s'y rac- corde commande la carne d'échappement A1 pour l'échappement anticipé vers l'avant.
La came de compression A2 est commandée par une rainure oblique maintenue plus étroite, dont la partie r se raccor- dant immédiatement à la rainure g commande la came A2 pour la compression vers l'arrière. La rainure suivante s sert au changement de distribution de la came de compression A2 et la rainure finale t commande la came A2 pour la compres- sion vers l'avant.
Le pas des rainures commandant la came de compression A2 peut être choisi de telle façon que suivant les admissions
<Desc/Clms Page number 15>
diverses, la compression commence aux instants les plus fa- vorables.
Pour la meilleure représentation dé la fonction des dif- férentes sections de rainure on a désigné à la fig. 16 le tra- jet de commande pour la marche avant par sv, celui pour la mar- che arrière par sr et le changement de distribution par u.
Tandis que les organes d'entraînement e1, e2 et ai sont de même forme, l'organe d'entraînement a2 pour la came de com- pression A2 a une forme plus élancée en concordance avec la rainure plus étroite de commande, de telle sorte qu'on peut .le faire passer à travers les larges rainures de commande et l'insérer dans la rainure de commande plus étroite r (voir fig. 16, position indiquée en pointillé).
Si pour une distribution d'une machine polycylindrique l'arbre rainuré est divisé suivant la présente invention, on obtient des pièces à traiter plus petites pour l'usinage des rainures de commande, la fabrication devient par conséquent plus simple. Cette subdivision permet également de régler avec précision par rapport à la position de la manivelle chaque partie d'arbre à cames appartenant aux différents cy- lindres, ce qui s'obtient par le fait qu'on produit d'abord un réglage provisoire de la distribution et que seulement ensuite, lorsque les points de distribution ont la position correcte, on usine les griffes d'accouplement 26a et 27a dans les disques d'accouplement 26, 27.
On peut également compenser par intercalation de disques les variations- de longueur prenant naissance par la dilatation thermique et amener ainsi les rainures de commande N dans le sens de l'axe dans la position correcte par rapport'aux organes d'entraî- nement.
L'arbre à cames 6 peut être mis en rotation d'une maniè- re quelconque, sa commande doit seulement ne pas être inter- rompue lors de son coulissement, axial. On a représenté aux
<Desc/Clms Page number 16>
fig. 1 et 2 un des modes de commande possibles. Dans celui- ci la commande de l'arbre à cames ± se fait par une roue à denture hélicoïdale 30 placée coaxialement à l'arbre, qui est en prise avec une seconde roue à denture hélicoïdale 31.
Cette dernière est actionnée par une pièce en rotation de la machine. Les deux roues sont placées dans un logement 32, 33 en deux pièces raccordé à la chambre 5 des cames. L'une 30 des roues à denture hélicoïdale est montée sur une douille 34 qui est pourvue intérieurement de quatre rainures longitu- dinales 35. Dans ces rainures longitudinales s'engagent des saillies correspondantes 36 d'un disque d'entraînement 37 fixé à l'arbre à cames ¯6. De ce fait, l'arbre à cames 6 est mis en rotation par la roue de commande 30 mais peut cependant être déplacé axialement vers la gauche.
La commande décrite permet également de faire tourner l'arbre à cames 6 d'un certain angle lors de son déplacement axial. Il suffit pour cela de donner aux rainures 35 de la douille d'entraînement 34 non pas une forme axiale mais une forme en hélice. Les saillies 16 doivent également être pla- cées en conséquence obliquement par rapport au sens axial, comme le montre la fig. 15. Il est ainsi possible pour un même changement de distribution, de rendre plus plates les rainures de commande N dans l'arbre à cames ± ou en conser- vant les rainures de commande, de réduire le trajet de chan- gement de distribution.
On peut également donner une allure axiale aux parties de rainures de commande qui déterminent l'admission anticipée et l'échappement anticipé et déplacer malgré cela en concordance la position des points de distri- bution conjugués par la rotation angulaire produite de l'ar- bre à cames.
Lors du déplacement axial de l'arbre à cames 6 il faut veiller, suivant la présente invention, à ce que lors du dé- placement il puisse se produire seulement des forces de com-
<Desc/Clms Page number 17>
mande dirigées axialement. Dans le cas de la distribution suivant les fig. 1 et 2, le déplacement axial de ltarbre à ca- mes 6 se fait par une douille de manoeuvre 38 disposée ooaxia- lement à l'arbre à oames 6 et dans laquelle est disposé de façon pouvoir tourner un tourillon 39 de l'arbre à cames pro- longé .6. La douille de manoeuvre est empêchée de tourner par une rainure longitudinale 40 et un tenon 41 glissant dans cel- le-oi.
La douille de manoeuvre 38 est pourvue de dents situées obliquement par rapport au sens axial, dans lesquelles sten- 'gagent des dents 43 d'une tige de manoeuvre 44 qui est placée parallèlement au cylindre et qui peut coulisser dans un trou de la partie de logement 33. Par traction sur la tige 44, la douille 38 et par conséquent aussi l'arbre à cames 5 sont déplacés axialement.
Dans le mode de construction de la distribution représen- té à la fig. 17, l'un des organes maintenant assemblées les pièces d'accouplement 26, 27 peut également être' établi comme pièce de. commando 48 pourvue de dents 47 aveo lesquelles vient en prise un pignon 49 par la rotation duquel l'arbre rainuré 6 est déplacé.
Il est essentiel, dans les deux cas, que la roue de com- mande 30 et l'organe de manoeuvre 38 ou 48 soient placés co- axialement l'un à l'autre, c'est à dire que lors du déplace- ment de l'arbre à cames il ne se produise que des forces di- rigées axialement.
Il va de soi que pour le déplacement de l'arbre à aames on peut, au lieu des dispositifs mécaniques représentés, pren- dre des mesures d'une autre manière, par exemple par un ser- vo-moteur qui est actionné par force hydraulique ou un autre fluide sous pression. La nouvelle distribution est également utilisable pour les machines à vapeur oompound. On a repré- senté à la fig. 18 un agencement de distribution établi dans
<Desc/Clms Page number 18>
ce but. Dans ce cas on a monté sur l'arbre à cames 6 deux ca- mes d'admission E1 et E2, une came Z qui règle le transfert de la vapeur du cylindre à haute pression 50 vers le cylindre à basse pression 51, et une came d'échappement A. Ici également toutes les cames sont déplacées par des rainures de commande N de forme appropriée.
La commande de l'arbre' à cames 6 est la même que dans la distribution des fig. 1 et 2 sauf que les rainures 35' de la douille d'entraînement 34 ont une forme hé- licoïdale et que les organes d'entraînement 36' sont placés obliquement par rapport au sens de l'axe en concordance avec le pas de ces rainures.
<Desc / Clms Page number 1>
Distribution by valves for steam engines ------------------------------------------ ------- gear change, with rotary timing cams.
-------------------------------------------------- -----
The present invention relates to a valve distribution for gear change engines, in particular for steam engines of locomotives, in which the valves are actuated by rotary cams and for the distribution of the steam inlet two cams movable with respect to each other, of which in one direction of rotation one of the cams determines the beginning of the early admission and the other cam the end of the admission, while in the other direction of rotation the functions of these cams are exchanged.
The vapor outlet of the cylinder is usually controlled by an exhaust cam which, when changing the distribution, pivots by the corresponding angular range and determines both the start of the anticipated exhaust and the start of compression. .
Known distributions of this kind all have the disadvantage that the commando points which determine the beginning, of the prior admission and the beginning of the compression are reciprocally dependent on each other.
<Desc / Clms Page number 2>
by the distribution control and therefore cannot be independently adjusted so that for each given inlet they take the most favorable position for the distribution of steam and the use of steam. This cannot be achieved in the distributions known so far because not all cams are moved by the timing change or timing control, intake change angle, or are not moved from the timing. all.
The present invention is based on the idea of arranging the camshaft so that it can slide with respect to all the cams and of moving each cam for itself by means of control grooves arranged at the periphery of the camshaft. 'camshaft and drive members engaged in and guided in these grooves, so that in accordance with the different pitches of the control grooves, the different cams are moved by different angles which are however independent of each other. It is therefore possible to give the grooves or sections of grooves controlling the different oames, the shape and the inclination which give, for the type of machine considered, the most favorable position of the control points and therefore the best use. steam.
The control grooves can be arranged with different inclinations in a helix at the periphery of the camshaft; parts of the grooves can, however, also have an axial shape if necessary where displacement of the cams is not to occur.
This conformation of the distribution allows a very thorough adaptation to the desired operating conditions in each case with the use of a simple mechanical distribution control.
<Desc / Clms Page number 3>
The present invention further relates to the shaping of the intermediate members cooperating with the control cam acting on the distribution surfaces, members which can be produced with any. desired width and therefore always operate with one contact per line, the main characteristics of which will emerge from the description given below of various embodiments of the invention by way of example.
Fig. 1 shows a cross section through the upper part of a steam cylinder in the direction of the camshaft placed transverse to the cylinder, taken along section line 1-1 of FIG. 2.
Fig. shows in the left half a longitudinal section through the distribution housing in the direction of an intake valve stem, taken along section IIa-IIa in fig. 1, and in the right half a longitudinal section in the direction of an exhaust valve stem, taken along line IIb-IIb of fig, 1.
Figures $ through 6 show the intake cam timing as a side view for different intake cam positions.
Fig. 7 shows a variant of the intake cam distribution.
Figs. 8a-8d show a development of one of the camshaft timing grooves, as used in simplified form in the timing of Figs. 1 and 2, in a plane, for different positions of the cams.
Figs. 9 and 10 show two other embodiments of the control grooves.
Fig. 11 shows a particular shape of the organ
<Desc / Clms Page number 4>
training.
Figs. 12 and 13 show the movable arrangement of a distribution cam on a bearing sleeve in section and in side view.
Fig. 14 shows another embodiment of the distribution for a poly-cylindrical machine in which only the part of the control shaft which belongs to one of the cylinders has been shown in longitudinal section.
Fig. 15 shows part of the camshaft with the control grooves in view.
Fig. 16 is a development, in a plan, of the periphery of the camshaft shown in FIG. 15, to show the appearance of the otherwise shaped control grooves.
Fig. 17 shows an embodiment of the displacement device for the control shown in FIG. 14, in section.
Fig. 18 shows another embodiment of the distribution for a compound steam engine in longitudinal section.
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 of the distribution, 1 is the cylinder of the steam engine comprising the distribution boxes 2 which are mounted at the ends and in which are housed the steam channels for the supply and departure of steam and the valves of distribution. In each distribution box, an intake valve 3¯ and an exhaust valve 4 have been arranged, which in a known manner control the arrival of steam to the cylinder and the departure of steam from the latter. The rods 3a and 4a of the distribution valves 3 and 4 are parallel to each other and advance at their ends into a chamber 5 which is moved transversely to the cylinder 1 and is traversed by the shaft. with cams 6.
On the camshaft are my-
<Desc / Clms Page number 5>
fairies two freely movable cams with respect to each other E1 and E2 for the control of the intake valves 3 and an exhaust cam A for the control of the exhaust valves 4 on both sides of the cylinder. A spacer ring 7 disposed between the intake cam El and the exhaust cam A ensures the position of the cams in the axial direction. The intake cams E1, E2 control the intake valves 3 by means of an intermediate lever 8 and the exhaust cams A via an intermediate lever 9 the exhaust valves 4.
These levers are suspended in the chamber 5 of the camshaft around the corresponding pins 8a and 9a while their free ends act on the valve stems 3a and 4a.
The valves are returned to their seats, in the illustrated embodiment of the distribution, by steam or compressed air. This pressurized fluid acts on a piston 10 which is mounted so as to be able to slide in holes in the cover 11 of the valve box, these pistons pressing against the outer ends of the valve stems 3a and 4a respectively.
The same pressurized fluid is used to maintain the connection of the parts of the distribution. For this purpose, an auxiliary piston 13 has been placed in the hole 12 of each intake rod 3a, on which the pressurized fluid admitted through a longitudinal duct 14 of the rod into the pressure chamber 15 can act. As a result, the auxiliary piston is kept pressed against the end of the intermediate lever 8.
However, during the tilting of the lever 8, by means of its head 13a, it drives the rod 3a of the inlet valve.
; - On the intermediate levers 8 cooperating with the intake cams E1, E2, a rocker W has been mounted which can pivot around an axis 16 and which has two arms W1 and W2
<Desc / Clms Page number 6>
directed towards each side.
The intake cam E1 a, as shown in fig. 3, a shape such that it passes from a cylindrical surface ab through a descending surface bc to a cylindrical surface cd of larger diameter and that the two cylindrical surfaces are joined to each other by a descending surface in spiral da. The intake cam E2 for which we have chosen the same points a ', b', c ', d' is shaped like the cam E1 except that it is slipped on the camshaft 6 in the opposite direction of such so that when the spiral surface da of one cam Et, approaches the axis of rotation, the spiral surface a'-d 'of the other cam% moves away from this axis. In addition, one of the arms W1 of the rocker W rests on the surface of the cam E1 and the other arm W2 on the surface of the cam E2.
In fig. 3 the intake cams E1 and E2 are positioned for the smallest intake and in such an arrangement that the valve is closed for the direction of rotation V shown. If the cams turn in this direction R from 1800 to the position shown in fig. 4, the rocker! rotates upwards without influencing the intermediate lever 8, while the rocker arms remain in permanent contact with the cams E1 and E2 and finally one of the rocker arms W1 rests on the outer centered track of the cam E1 and the other rocker arm W2 on the inner centered track of the cam E2.
Figs. 5 and 6 show other positions of the intake cam which, however, are produced here by spreading the lifting surface b'-c 'and the lifting surface b-c apart for an average intake. During the rotation of the intake cam the valve remains closed until the lifting surface b'-c 'of the cam E2 comes into tangential contact with the arm W2 (fig. 5) and therefore valve lift begins. The latter is completed as soon as the
<Desc / Clms Page number 7>
rocker arm W2 reaches the outer centered surface of cam E2 (see fig. 6). The surface then remains open until the descent surface o-b of the cam E1 reaches under the arm W1 of the rocker W and the valve is closed by the pressure acting on its stem.
The intermediate lever 8 and the rocker W then again assume the position shown at. fig. 3.
It can be seen from the above that for the direction of rotation shown V, the cam E2 controls the admission with the lifting surface o-b. This admission is all the greater. that the surfaces b-a and b'-at are more widely spaced from each other. This is done by control grooves arranged in the camshaft 6 and the constitution and operation of which are explained below.
In the opposite direction of rotation, the operation is the same with only this difference that the cam E1 controls the anticipated admission and the cam E2 controls the admission.
As when positioning the distribution cams E1 and E2 for different inlets, the spiral surfaces move relative to each other, the intermediate lever 8 moves closer to the shaft. cams 6 beyond the closed position of valve 3. Depending on the size of the inlet there is a variable-sized empty stroke which is supported by the auxiliary piston 13a placed under pressure and which consequently maintains the parts distribution in permanent contact. The auxiliary piston 13a can also be dispensed with when a stop 2a is provided for each intermediate lever 8 on the distribution housing 2, which keeps the intermediate lever in contact or approximately in contact with the stems
<Desc / Clms Page number 8>
valve 3a when the valves are closed.
A similar displacement is shown in fig. 5 in chain lines. In this case the gently rising spiral surfaces of the intake cam ensure that the rocker W is deflected without shock.
Instead of the rocker can be placed on the intermediate lever 8 a bracket 17 pivoting about the axis 16 and. on which are placed two rollers R1 and R2 which cooperate with the cams E1 and (see fig. 7).
For changing the machine's gears and for adjusting the intake as well as for adjusting the control points mentioned above, control grooves N s have been arranged on the periphery of the camshaft 6. 'extending in a helix, which have different inclinations for the different cams, and may also extend partly axially. In these control grooves engage drive members el, eg and a mounted on the timing cams E1, E2 and A. In the event of axial displacement of the camshaft 6 with respect to these cams, the position angular is therefore changed compared to the cam arbra.
As a result, depending on the shape and inclination of the control groove in which the drive member combined with the cam in question is guided, the various control points are also positioned independently of the cam. one from the other and only depending on the shape of the control groove. The control grooves are formed in such a way that in the event of a displacement of the camshaft in one direction, the cams are put in position next to each other of the larger inlet. forward to the smallest forward inlet, then to the smallest backward inlet and finally to the largest backward inlet.
<Desc / Clms Page number 9>
the back.
In the embodiment shown by way of example in FIGS. 1 and 2, it has been assumed that there is an exhaust cam A and that during one direction of travel, the anti-slip exhaust and the compression do not change. In this case, distribution diagrams shown in FIGS. 8a to 8d which show a camshaft control groove developed in a plane, with the cam drive members in the positions which they take for the various inlets mentioned above. As in these cases the exhaust must not move relative to the camshaft 6 in the event of a variation in the intake, it is necessary that in one direction of rotation the part f of the groove N extends into the direction of the axis.
If the direction of rotation is changed, the exhaust cam A must be moved in the opposite direction to the new direction of rotation by the same angle from the center position. As a result, part h of control groove N for reverse gear must move with unwinding of the same angle from the dead center line x-x as part f. To enable the transition from forward to reverse, a helical transition groove g has been provided, the length of which measured in the axial direction corresponds to the path u of change of distribution.
As when walking before the. cam E1 determines the anticipated admission and that oelle-oi must be assumed to be constant, the cam Bine must not move for a sliding of the camshaft 6. The groove controlling this must therefore have an axial shape and can therefore coincide with the groove h, while the length of this groove corresponds to the distribution path sv plus the distribution change path u.
The position of the surface c-b of the cam E2 determines, as explained above, the end of the admission.
<Desc / Clms Page number 10>
The cam E2 must therefore be moved during forward travel from the largest to the smallest inlet in its angular position relative to the cam El, which is done by the control groove i. The camshaft must then be moved from the path sv while the driving members in the control groove move from position 8a to the position of fig. 8b. In the event of a new displacement of the camshaft by the value u, the distribution change occurs for reverse gear at the smallest intake (fig. 80) while the drive unit e1 is guided in the end of the axial groove h and the drive member e2 in the axial groove k connecting to the helical groove i.
In accordance with the reversal of the direction of rotation, the functions of the cams E1 and E2 are also reversed, so that currently when moving the camshaft 6 by the length sv, the cam Eg determining the anti-intake - cipée must not move while cam E1 is moved for the purpose of adjusting the intake in relation to cam E2 (fig. 8d).
It therefore occurs during a displacement of the camshaft 6 of the length sv the distribution for forward gear, during the subsequent displacement of the length u the change of distribution for the opposite direction of rotation and in the event of a new displacement of the length sr, the distribution for reverse gear.
One or more control grooves of this type can be placed on the camshaft ¯6 for controlling the various cams. Two such grooves are advantageously diametrically opposed or approximately diametrically opposed.
Fig. 9 shows a variant of the control groove in which the groove parts f 'and h' which determine the anticipated exhaust and the compression deviate further.
<Desc / Clms Page number 11>
or less in the axial direction, ie also have a helical shape. In this case, depending on the chosen step, when the intake increases, the anticipated exhaust and the compression start later.
Fig. 10 shows another variant of the control groove in which also the parts h "and k 'of the groove which determine the early admission deviate from the axial direction and also have a helical shape while the different sections of the groove. grooves have different pitches and that in case of variation of the intake, also the different distribution points, such as the early intake, the early exhaust and the compression are moved depending on the change of timing , independently of each other.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the drives for the cams have the form of journals 18 which are placed in the hub of the cams. However, the drive units can also, as shown in FIG. It more or less schematically, have on the side of the internal bore of the cams the form of prismatic drive slides 19, two opposite side faces of the drive members' adapting to the control groove. in which they are guided. Thus in the exemplary embodiment shown, the lateral faces 19a which are guided in the rectilinear control groove are plane while the other lateral faces 19b of the drive members are helical and adapt to the helix turns. helical control grooves.
A similar construction of the coupling members allows movement both in the rectilinear control groove and in the coiled control groove. It gives in all positions a contact by surfaces. We can coat dis-
<Desc / Clms Page number 12>
place at the periphery of the camshaft several control grooves in which the drive members 19 of the various bearing bodies engage, appropriately distributed. An easy-to-run and wear-free displacement device is thus provided for the control cams.
The control cams can also, instead of being directly on the camshaft, be arranged on special support bushings L which in turn carry the drive members engaging in the control grooves. NOT.
It is thus possible to put the cams in position by hand independently of the control grooves in order to be able to make any corrections in the position of the distribution points. For this purpose the support sleeves and the cams are connected together by suitable means in a rigid manner. In fig. 12 and 13 this arrangement is shown for a distribution cam (E1). This cam is disposed in an adjustable manner by hand, within the necessary angular range, on the conical seat 20 of the support sleeve L. In the position given by adjustment, the cam is immobilized on the sleeve d support by tightening the screw 21 which passes through a slot 22 of the support sleeve.
Instead of this device, any known coupling can be used which enables the angular position of the cam to be varied with respect to the part carrying the drive members. Fig. 14 shows another embodiment of the distribution according to the invention for a machine with several cylinders and only a part of the distribution shaft, which belongs to one of the cylinders, has been shown. . This distribution differs from that described above above all by the fact that the exhaust valves 4 are controlled by two cams A1 and A2.
The purpose of this subdivision of the exhaust cam is to move the distribution points for the exhaust
<Desc / Clms Page number 13>
anticipation and compression independently of each other and of the other distribution points, by an appropriate constitution of the control grooves. This is advantageous when for low working pressures a relatively large nuisance space has to be chosen. In both directions of rotation, cam A1 here controls the anti-pull exhaust and cam A2 controls compression. The positioning of the different cams is also done here by the control grooves created in the camshaft capable of sliding.
In the distribution shown in FIG. 14, the camshaft is divided in such a way that each part is assigned to a cylinder and can be manufactured independently.
In a polycyclindrical machine, the contiguous shaft parts 6 are rigidly connected and are placed in the distribution housing 24, also in several parts.
The rigid connection of the parts 6 of the shaft is effected by means of coupling discs 26, 27 mounted on their ends and which engage one in the other by means of claws 26a, 27a. The two coupling discs are held together by a two-piece ring 28 engaged over them, which fits exactly into the hole 29 of the camshaft housing 24 and moves with it. camshaft 6.
It goes without saying that the different parts 6 of the shaft can also be connected together rigidly by a screw connection.
On the part of the camshaft 6 assigned to each cylinder are mounted two intake cams E1 and E2 as well as two exhaust cams A1 and A2. The drive member e1 of the intake cam E1 is arranged on the latter itself. The drives e2, a1 and a2 for the intake cam E2 and the exhaust cams A1 and A2 are on the contrary mounted on the adjustment sleeves 45, arranged
<Desc / Clms Page number 14>
freely on the shaft 6 next to these cams and which are connected to the conjugate cams by suitable coupling members, for example a front toothing. The adjusting sleeves 45 at the same time serve as supports for the camshaft 6 by the fact that these sleeves are placed in bearing sleeves 46 of the distribution housing 24.
The control grooves N. arranged for the control of the different cams in a part of the camshaft are shown in development in a plane in FIG. 16.
The drive members e1, eg and a1, a2 are shown in the position for which they position the control cams for the greatest admission in forward gear. Of the row of grooves shown, the first groove m controls the cam E1 for the early admission to the rear. The oblique groove n which then comes controls the cam E1 for the admission towards the front and the cam E2 for the admission towards the rear. The rectilinear groove o controls the intake cam E1 for the early intake to the front and the exhaust cam A1 for the early exhaust to the rear. The oblique groove 2 is used to change the timing of the early exhaust cam A1 from front to rear and vice versa.
The right groove g which connects to it controls the exhaust housing A1 for the anticipatory exhaust towards the front.
The compression cam A2 is controlled by an oblique groove kept narrower, the part of which r immediately connecting to the groove g controls the cam A2 for rearward compression. The following groove s is used to change the timing of compression cam A2 and the final groove t controls cam A2 for forward compression.
The pitch of the grooves controlling the compression cam A2 can be chosen in such a way that according to the admissions
<Desc / Clms Page number 15>
various, compression begins at the most favorable times.
For the best representation of the function of the various groove sections it has been designated in fig. 16 the command path for forward gear by sv, that for reverse gear by sr and the change of distribution by u.
While the drive members e1, e2 and ai are of the same shape, the drive member a2 for the compression cam A2 has a more slender shape in accordance with the narrower drive groove, so that it can be passed through the wide control grooves and inserted into the narrower control groove r (see fig. 16, position shown in dotted lines).
If for a distribution of a polycylindrical machine the grooved shaft is divided according to the present invention, smaller workpieces are obtained for the machining of the control grooves, the manufacture therefore becomes simpler. This subdivision also allows each camshaft part belonging to the different cylinders to be adjusted with precision in relation to the position of the crank, which is obtained by the fact that first a provisional adjustment of the cylinder is produced. distribution and that only then, when the distribution points are in the correct position, are the coupling claws 26a and 27a machined in the coupling discs 26, 27.
It is also possible to compensate for the variations in length arising from thermal expansion by interposing discs and thus to bring the control grooves N in the direction of the axis into the correct position relative to the driving members.
The camshaft 6 can be rotated in any way, its control must not be interrupted during its axial sliding. We represented at
<Desc / Clms Page number 16>
fig. 1 and 2 one of the possible control modes. In this, the camshaft ± is controlled by a helical toothed wheel 30 placed coaxially with the shaft, which engages with a second helical toothed wheel 31.
The latter is actuated by a rotating part of the machine. The two wheels are placed in a two-piece housing 32, 33 connected to the chamber 5 of the cams. One of the helical gears is mounted on a bush 34 which is provided internally with four longitudinal grooves 35. In these longitudinal grooves engage corresponding protrusions 36 of a drive disc 37 fixed to the shaft. camshaft ¯6. As a result, the camshaft 6 is rotated by the drive wheel 30 but can however be moved axially to the left.
The described control also makes it possible to rotate the camshaft 6 by a certain angle during its axial displacement. It suffices for this to give the grooves 35 of the drive sleeve 34 not an axial shape but a helical shape. The protrusions 16 must therefore also be placed obliquely in relation to the axial direction, as shown in fig. 15. It is thus possible, for the same change of timing, to make the control grooves N in the camshaft ± flatter or, by keeping the control grooves, to reduce the path of change of timing.
It is also possible to give an axial shape to the parts of the control grooves which determine the anticipated admission and the anticipated exhaust and despite this move in accordance with the position of the conjugate distribution points by the angular rotation produced by the shaft. with cams.
When moving the camshaft 6 axially, care must be taken, according to the present invention, that during the movement only compression forces can occur.
<Desc / Clms Page number 17>
axially directed mandrel. In the case of the distribution according to fig. 1 and 2, the axial displacement of the camshaft 6 is effected by an operating sleeve 38 arranged ooaxially to the camshaft 6 and in which is arranged so as to be able to turn a journal 39 of the camshaft. extended cams. 6. The operating sleeve is prevented from rotating by a longitudinal groove 40 and a tenon 41 sliding in it.
The operating sleeve 38 is provided with teeth located obliquely with respect to the axial direction, in which are inserted teeth 43 of an operating rod 44 which is placed parallel to the cylinder and which can slide in a hole in the part of the cylinder. housing 33. By pulling on the rod 44, the bush 38 and therefore also the camshaft 5 are moved axially.
In the method of construction of the distribution shown in FIG. 17, one of the members holding the coupling parts 26, 27 together can also be 'established as a part. commando 48 provided with teeth 47 aveo which engages a pinion 49 by the rotation of which the grooved shaft 6 is moved.
It is essential, in both cases, that the control wheel 30 and the actuator 38 or 48 are placed coaxially with each other, that is to say that during the movement of the camshaft only axially directed forces occur.
It goes without saying that for the displacement of the blade shaft it is possible, instead of the mechanical devices shown, to take measurements in another way, for example by a servomotor which is actuated by hydraulic force. or other pressurized fluid. The new distribution can also be used for oompound steam engines. We have shown in FIG. 18 a distribution arrangement established in
<Desc / Clms Page number 18>
this goal. In this case, two intake cams E1 and E2 have been mounted on the camshaft 6, a cam Z which regulates the transfer of steam from the high pressure cylinder 50 to the low pressure cylinder 51, and a exhaust cam A. Here, too, all cams are moved by appropriately shaped control grooves N.
The control of the camshaft 6 is the same as in the distribution of FIGS. 1 and 2 except that the grooves 35 'of the drive sleeve 34 have a helical shape and that the drive members 36' are placed obliquely with respect to the direction of the axis in accordance with the pitch of these grooves .