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Brevet d'invention au nom de Monsieur Ove Petersen "Perfectionnements apportés aux régulateurs de vi- tesse pour machines motrices".
La présente invention est relative à des moteurs a combustion interne lesquels, en vue de leur utilisation comme machines pour propulser des bateaux, comportent un régulateur de sécurité propre à empêcher un accroissement dangereux de la vitesse de rotation quand la charge est supprimée complètement ou partiellement pour la raison que l'hélice sort plus ou moins hors de l'eau par suite du tangage du bateau.
Des régulateurs connus de ce genre comportent un levier oscillant actionné en synchronisme avec la rotation du moteur et portant une masse pendulaire laquelle est normalement maintenue par un ressort dans une position inactive. Quand la vitesse du moteur augmente notablement au-dessus de la vitesse maximum permise, la masse pendulaire, sous l'effet des forces d'inertie qui se manifestent quand la direction du mouvement du levier oscillant change à un bout de sa course, s'écarte de sa posi-
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tion inactive et vient ainsi en contact avec un dispositif normalement fixe, c'est-à-dire un dispositif passif, lequel est ainsi entraîne par le levier quand ce dernier se déplace dans une direction. On obtient ainsi une diminution ou une interruption de l'alimentation en combustible de certains ou de tous les cylindres du moteur.
Généralement le dispositif passif est ramené immédiatement à sa position normale pour laquelle il permet aux pompes de combustible de continuer a débiter la quantité de combustible pour laquelle elles ont été réglées à l'aide de l'organe de contrôle de puissance ordinaire de sorte que le moteur, après une breve interruption ou réduction de l'alimentation en combustible par laquelle la vitesse est diminuée, fonctionne à nouveau normalement. Le retour du dispositif passif à sa psoition normale peut être effectué à l'aide d'une butée établie sur le levier oscillant.
Une telle butée peut être montée rigidement sur le levier mais, avantageusement, on établit la butée sur une autre masse pendulaire sollicitée par un ressort de manière telle que cette butée dépasse normalement pour venir en contact avec le dispositif passif quand ce dernier a été écarté de sa position inactive initiale maisrecule sous l'effet de forces d'inertie quand la vitesse du moteur est supérieure à une vitesse déterminée.
Dans ce dernier cas, le dispositif passif reste à la position correspondant a une diminution de l'alimentation en combustible pendant que le levier oscillant fait une ou plusieurs oscillations et le dispositif passif ne revient pas a sa position initiale aussi longtemps que la vitesse du moteur n'est pas revenue à une valeur inférieure à celle pour laquelle les forces d'inertie, agissant sur la masse pendulaire citée en dernier lieu, sontvaincues par la force du ressort sollicitant celle-ci.
Cette disposition constitue une sécurité additionnelle contre tout accroissement inadmissible de la vitesse du moteur par suite d'un tangage d'une durée extraordinairement prolongée.
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Des régulateurs de ce genre ont été décrits, par
EMI3.1
exemple, dans les brevets $ad.gique: 86'7.,815t et' 41q; 39
Il est connu, pour ces régulateurs, d'avoir recours à des moyens pour le réglage de la tension d'un ou de plusieurs ressorts agissant sur les masses pendulaires, ces moyens comprenant, ou bien une vis de réglage montée sur une boite pour le ressort, en suivant le mouvement alternatif de cette botte, laquelle est supportée par le levier oscillant, ou bien un volant monté sur une partie fixe appropriée du moteur et relié à une boîte pour le ressort, supportée par le levier oscillant, par l'intermédiaire d'une transmission flexible.
Ces moyens présentent l'inconvénient qu'ils ne permettent pas un réglage de la tension du ressort avec une exactitude telle que le régulateur intervienne immédiatement après que la vitésse du moteur dépasse une valeur déterminée et que l'effet obtenu à l'aide de ces moyens dépend ou bien de l'habileté du mécanicien pour synchroniser des mouvements de sa main avec celui du levier oscillant ou bien du fonctionnement d'une légère transmission flexible. Une telle transmission risque, toutefois, d'être abîmée plus spécialement quand une de ses extrémités est entrainée rapidement vers le haut et le bas.
Conformément à la présente invention, on écarte ces inconvénients en faisant comporter aux moyens, pour transmettre le mouvement de réglage aux organes qui règlent la tension du ressort, une tige de réglage tourillonnée sur le levier oscillant et des moyens, tels qu'une crémaillère cylindrique, montés coaxialement par rapport au pivot du levier oscillant et à l'aide desquels la tige de réglage peut être manoeuvrée. La crémaillère cylindrique ou analogue peut être manoeuvrée à l'aide d'un volant fixe ou analogue qui sert ainsi au réglage de la tension du ressort et dont le mouvement est donc transmis a la boite du ressort par des moyens de fonotionnement certain.
Il devient par conséquent possible de régler en toutes circonstances le régulateur de manière qu'il intervienne immédiatement
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quand la vitesse du moteur dépasse la limite maximum permise dans les conditions sus indiquées et le moteur peut donc tourner sans danger à une vitesse qui est très légèrement inférieure à ladite limite.
On parvient donc à régler le dispositif passif de manière telle que, lorsqu'il fonctionne, il agisse sur les pompes de combustible afin que celles-ci débitent une quantité de combustible correspondant à la marche a vide a la vitesse normale de sorte que le moteur ne risque pas de tourner à une vitesse exagérée même dans le cas d'un tangage pendant lequel l'hélice sort hors de l'eau pendant une durée prolongée, alors que d'autre part il ne se produit aucune réduction importante de la vitesse et, par conséquent, du rendement, quand l'hélice est à nouveau submergée.
Le dispositif passif peut revenir à sa position initiale ou bien a l'aide d'une butée fixe prévue sur le levier oscillant ou bien à l'aide d'une deuxième masse pendulaire laquelle est maintenue normalement dans une position active à l'aide d'un ressort mais qui recule quand la vitesse du moteur dépasse une valeur déterminée et, dans ce dernier cas, des moyens similaires peuvent être prévus pour régler la tension du ressort.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, deux modes de réalisation d'un régulateur établi conformément a l'invention.
La fig. 1 montre, schématiquement et en vue de côté (parties en coupe), un régulateur établi selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La fig. 2 montre, en coupe selon II-II fig. 1, la tête du régulateur dans la position qu'elle occupe par rapport au dispositif passif.
La fig. 3 montre, en vue de côté, le deuxième mode de réalisation.
La fig. 4 montre, en plan (parties en coupe), une partie du dispositif selon la fig. 3.
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Pour le mode de' réalisation montré sur les fig. 1 et 2, le régulateur comprend un levier à deux bras 7 et 13 arti- culé à un support 5 monté sur le bâti (non montré) de la machi- ne. Un bras 13 du levier à deux bras est relié à un dispositif à excentrique approprié ou analogue (non montré) du moteur afin qu'un mouvement oscillant dans un plan vertical soit transmis au levier, de préférence en synchronisme avec le nombre de tours de la machine.
L 'extrémité extérieure du bras 7 à la forme d'une tête aplatie et rectangulaire 8 avec des ouvertures 9 et 10 dans lesquelles sont logées respectivement des masses pendulai- res 11 et 12. Chaque masse pendulaire est articulée à un axe 14 ou 15 rigidement monté sur la tête 8. La masse pendulaire 11 porte un levier à cliquet 16 refoulé par un dispositif à ressort 17 jusqu'à la position montrée sur la fig. 2 et pour laquelle la masse pendulaire prend appui sur une butée montée sur la tête. De même la masse pendulaire 12 porte un levier à cliquet 18 sollicité par un dispositif à ressorti 19 de ma- niere telle que ledit levier soit maintenu a l'état de recul en prenant appui sur une butée prévue sur la tête 8.
Le dispositif passif comprend un levier a deux bras 1 et 2, engagé sur le même pivot que le levier à deux bras 7 et 13 et dont un bras 1 est relié par un système articulé (non à l'organe montré)/ par lequel on peut influencer le débit des pompes de combustible. Le deuxième bras 2 porte deux butées 3 et 4 sus- ceptibles de venir respectivement en contact avec les leviers à cliquet 18 et 16 quand ceux-ci occupent leur position avancée.
Chacun des dispositfs a ressort 17 et 19 comprend un logement 20, d'une manière générale tubulaire, pour un res- sort, ce logement portant des ergots d'appui latéraux et con- tenant un ressort hélicoidal 21 dont la tension peut être réglée d'une manière grossière a l'aide d'une vis de réglage 22. Cha- que ressort prend appui sur la masse pendulaire par l'intermé- diaire d'une tige 23.
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Le logement du dispositif à ressort 17 est articulé à deux bossages 24 de la tête 8 alors que le logement du dispositif à ressort 19 pivote excentriquement dans un axe rotatif 25 à l'aide des ergots 26. L'axe 25 est tourillonné dans des bossages de la tête 8 et porte, a son extrémité interne du côté du pivot du levier 7, 13, un levier desoendant 27 relié par une biellette 28 à un levier 29 monté sur la tige de réglage 30.
Celle-ci est tourillonnée dans des:paliers 31 sur le bras 7 du levier 7-13 et porte un pignon 32 engrenant avec une crémaillè- re cylindrique 33 susceptible de coulisser axialement sur le pivot du levier 7-13, Un autre pignon 34 engrené avec une crémaillère cylindrique 33 et est monté sur un axe 35 tourillonné dans un palier fixe 36. L'axe 35 peut être déplacé angulairement à l'aide d'un volant 37 et il porte une roue graduée 38 indiquant l'amplitude de la rotation.
Le fonctionnement du régulateur, tel que décrit, est le suivant.
Si l'on suppose que le moteur tourne à sa vitesse normale, les masses pendulaires occupent la position montrée sur la fig. 2 pour laquelle le levier à oliquet 16 a abaissé le levier de commande 2 jusqu'à sa position la plus basse, montrée sur la fig. 1, par son contact avec la butée 4. Même si la vitesse du moteur augmente d'une certaine valeur, les forces d'inertie agissant sur la masse pendulaire 12 parviennent à vaincre la pression du dispositif à cliquet 19 quand le mouvement de la tête 8 change de direction en occupant sa position la plus basse de sorte que le levier à cliquet 18 est dégagé et vient en contact avec la butée 3. Ceci oblige le levier de commande 1, 2 a monter en même temps que la tête 8 pendant le mouvement ultérieur du levier a deux bras 7, 13 jusqu'à la position montrée sur la fig. 1.
Ce mouvement du levier de commande 1, 2 a pour effet, par l'intermédiaire du système articulé dont question plus haut, de réduire l'alimentation en combustible par certaines ou par la totalité des pompes de combus-
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tible et on s'est arrangé avantageusement de manière que le débit des pompes de combustible soit diminué jusqu'à la quantité correspondant à la marche à vide à une vitesse normale.
Pendant l'abaissement suivant du levier à deux bras 7, 13 jusqu'à sa position extrême basse, le levier de commande 1, 2 est également abaissé par suite que le levier à cliquet 16 vient en contact avec la butée 4 de sorte que les pompes de combustible sont à nouveau réglées pour débiter la quantité de combustible pour laquelle elles sont ajustées à l'aide du dispositif de contrôle ordinaire pour la vitesse. La réduction temporaire de l'alimentation en combustible, qui était obtenue pendant la montée et la descente du levier de commande 1, 2, a généralement pour effet de réduire la vitesse jusqu'à un point tel que le levier à cliquet 18 reste alors à sa position reculée, montrée sur la fig. 2, de sorte que le levier de commande 1, 2 est laissé à sa position normale inactive, montrée sur la fig.
1. Si la vitesse n'a pas été suffisamment réduite, le levier à cliquet 18 est, toutefois, dégagé à nouveau pour entraîner le levier de commande et il en résulte, si le tangage est de longue durée, que le levier de commande suit le levier oscillant 7, 13 pendant deux ou un plus grand nombre d'oscillations successives jusqu'à ce que la vitesse, par suite de la réduction périodique de l'alimentation en combustible, soit devenue inférieure à celle pour laquelle le levier à cliquet 18 a été dégagé.
Le levier à cliquet 16 sert, ainsi qu'il résulte de ce qui précède, a ramener le levier de commande, 1, 2 à sa position normale mais pour éviter que le moteur n'atteigne, dans des conditions exceptionnelles, une vitesse trop élevée, le levier à cliquet 16 est agencé de manière telle qu'il soit écarté quand une vitesse donnée est dépassée. Le levier de commande 1, 2 est alors laissé à la position correspondant à une alimentation réduite en combustible pendant au moins un mouvement vers le bas et vers le haut du levier oscillant 7, 13 o'est-â-dire nor-
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malement pendant un tour du moteur.
Quand la vitesse a, de cet- @ te manière, été réduite suffisamment pour que la pression du dispositif a ressort 17 sur la masse pendulaire 11 parvienne. a vaincre les forces d'inertie agissant sur celle-ci, le levier à cliquet 16 est à nouveau dégagé jusqu'a la position montrée sur la fig. 2 après quoi il ramène le levier de commande a sa position normale pendant l'abaissment suivante
Conformément à l'invention, la charge du ressort sur une des masses pendulaire$, notamment de la masse pendulaire 12, peut être réglée pendant la marche du moteur, ce réglage étant effectué en faisant tourner l'axe 25 auquel le logement du res- sort est suspendu excentriquement.
On voit sur la fig. 2. lors- qu'on fait tourner l'axe 25, que l'on rapproche ou l'on écarte les ergots 26, supportant le logement du ressort, de la'masse pendulaire 12 de sorte que la tension du ressort peut être ré- glée d'une manière très exacte. Le mouvement de réglage est @ ""1. transmis depuis le volant 37 par l'intermédiaire des moyens de transmission décrits plus haut qui permettent de modifier le réglage même pendant la marche du moteur pour la raison que la crémaillère cylindrique 33 est coaxiale au pivet du levier oscillant 7, 13.
Il est donc possible, comme indiqué plus haut, de ré- gler d'une manière très exacte la vitesse limite a laquelle la masse pendulaire 12 est dégagée et diminue l'alimentation en combustible suivant les conditions à envisager à tout moment, de sorte qu'il devient possible de faire tourner le moteur a une vitesse normale ou approximativement normale même par très mauvais temps sans que l'on ait a craindre que la vitesse ma- ximum permise soit dépassée.
Le mode de réalisation selon les fig.3 et 4 diffère de celui décret ci-dessus principalement par la constitution du dispositif pour le réglage de la tension du ressort. Sur l'axe,25, monté sur la tête 8 et à l'aide duquel la tension du ressort est réglée, on monte un pignon 39 engrenant avec un au-
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tre pignon 40 monté sur un axe 42 tourillonné dans un palier 41.
L'axe 42 porte, a son autre extrémité, un pignon 43 engrenant avec un pignon 44 monté sur une tige 45 qui est tourillm- née coaxialemtn au pivot du levier oscillant 7, 13. L'axe 45 peut être déplacé angulairement à l'aide d'un bouton de réglage 46 et porte un écrou 48 sur une partie filetée 47, cet écrou pouvant coulisser mais étant empêché de tourner et portant un index indiquant le réglage du ressort sur l'échelle graduée 49.
Bien que, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, la tension du ressort d'une des masses pendulaires seulement peut être ajustée pendant la marche il est évident que la tension du ressort de l'autre pendule pourrait être réglée d'une manière similaire auquel cas on peut obtenir un réglage tres exact.
Les dispositifs a ressort et leurs moyens de réglage, tels que décrits et montres à titre d'exemple seulement, peuvent évidemment être modifiés.
RÉSUMÉ.
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