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"Magnéto extra-légère donnant quatre étincelles par tour pour moteurs d'aviation multicylindriques à grande vitesse.
La présente invention a pour objet une magnéto extra-légère tonnant quatre étincelles par tour, spécialement appro- priée pour les moteurs d'aviation multicylindriques à grande vitesse.
Parmi les caractéristiques de cette magnéto, qui seront mieux mises en évidence au cours de la description, il y a lieu de signaler tout particulièrement une extrême lêgret due à une meilleure utilisation des flux magnétiques, ce qui permet d'avoir une construction particulièrement robuste et par suite un fonctionnement parfait, même à des vitesses de 10-12 mille tours par minute de l'arbre de la magnéto.
En outre, la construction spéciale empêche les vibrations de l'appareil.
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La magnéto est pourvue d'un dispositif automatique pour l'avance de l'allumage et d'un joint élastique spécial permettant de l'accoupler au moteur.
Le fonctionnement des pointes platinées du rupteur s'effec -tue dans un milieu non ionisé et enfin on a rendu des plus faailes l'accès des différents organes, ce qui permet non seulement l'entretien normal, mais encore des réparations ou des rem -placements immédiats.
Les planches annexées montrent un exemple de réalisation de la magnéto dans une forme d'exécution ordinaire.
En nous référant aux dessins annexes, dans la planche 1, la fig.l montre, en soupe, le circuit magnétique induit et la carBasse de la magnéto; la fig.2 représente une demi-vue de face ; la fig.3 une soupe du couvercle du distributeur; la fig.4 une coupe du couvercle de la bobine à haute tension.
Dans la planche 2, la fig.5 montre une vue de côté du Circuit magnétique induit, les fig.6 et 7 une vue de face de ce même circuit; les fig.8, 9, 10, 11, llbis, 12, 12bis et 13 mon trent les phases de la construction du circuit magnétique induit et la fig.14 une vue en perspective de ce circuit.
Dans la planche 3, la fig.15 montre en perspective l'ensem -ble de la partie tournante, la fig.16 une coupe transversale -perpendiculaire à l'axe de rotation ; la fig.17 une coupe longitudinale; la fig. 18 montre le parcours des lignes de force d'un aimant normal à rtiuatre pôles, la fig.19 le parcours des lignes de force dans l'aimant utilisé dans la magnéto dont il s'agit.
La fig.20 montre en perspective une expansion polsire ajoutée à la partie tournante, le fig.21 une coupe transversale de cette dernière; la fig.23 représente un détail de construetion et la fig.24 une vue de face partielle.
Dans la planche 4, les fig.25 et 27 représentent des coupes transversales'de la partie tournante de la magnéto, la fig.6 une coupe suivant A A de la fig.25; la fig.8 est une
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coupe suivant B B de la fig.7; la fig.29 une ooupe de la bobine servant à élever la tension; la fig.30 une coue transversale partielle de la magnéto; la fig.31 montre un détail da rup- teur.
La magnéto que nous allons décrire appartient au type dans lequel la partie tournante est constituée par des aimants per- manents qui en tournant engendrent un courant dans un enroulement constituant le circuit induit; on lève ensuite la tension de ces courants au moyen d'un transformateur statique. Le type que nous décrivons ci-après à titre d'exemple est une magnéto quadripolaire.
Le cirouit magnétique 3/induit par influence (fig.l et 2) et noyé dans un métal ou alliage antimagnétique constitué de préfé -renée par un alliage d'aluminium et de cuivre pendant la fusion de la carcasse qui constitue le corps principal 1 de la magnéto
Cette carcasse constitue d'autre part un écran pour les bougies qui sont placées en 5 ainsi que pour la bobine à haute tension et pour l'engrenage servant à la distribution du courant aux bougies. Dans le corps 1 est ménagée une cavité 2 dans laquelle tournera l'inducteur.
Le distributeur à haute tension, situ dans l'espace 4. est protégé par un couvercle 6 (représenté dans la Fig.3) La bobine à haute tension qui, comme nous le verrons, est insérée dans la partiehorizontale du circuit magnétique induit, est re -couverte à son tour par le couvercle 7 (fig.4).
En 47 se trouve le rupteur à levier de percussion, qui est ainsi complètement séparé de 4 où est situé le distributeur tournant, lequel ionise fortement le milieu à cause de la pro- àuction continuelle d'étincelles.
Les deux couvercles 6 et 7 sont démontables et on peut les enlever pour faire l'inspection ou l'entretien ou pour effectua* le remplacement des organes à n'importe quel moment sans devoir séparer la magnéto du moteur à explosion.
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On a déjà dit que/le circuit induit 3 est inséré pendant la fusion dans la carcasse de la magnéto,
La fig.14 montre en perspective le circuit magnétique in- duit qui est inclus dans la, masse métallique constituant la par -tie fixe de la magnéto. Tel qu'il est représente dans cette figure, le circuit magnétique induit noyé dans le corps 1 (fig.
1) comporte quatre expansions polaires situées à 90 l'une de l'autre.
La construction d'un tel circuit magnétique peut être fai- te, à titre d'exemple, de la manière que nous allons décrire.
La fig,8 montre le développem3nt en plan d'unetôle de fer qu'un replie sur elle-même le nombre de fois nécessaire pour atteindre la section transversale nécessaire pour le passage des lignes de torse.
On coupe cette tôle suivant les lignes 8 et 9 de la fig.8, en obtenant de la sorte les trois pièces 10, 11 et 12 (fig.9).
Il est évident que les pièces 11 et 12 étant identiques, on peut les obtenir avec le même outil pour trancher.
Les fig.9, 10, 11 et llbis montrent 1'empaquetage des fers dont la pièce 10, de forme rectangulaire représente le coeur ou noyau de la bobine tandis que les pièces 11 et llbis représen- tent les expansions polaires.
Ses dernières pièces se présentent en forme d'U avec deux branches parallèles raccordées par une demi-circonférence.
Sur la ligne médiane d'un des quarts de cercle constitués par cette demi-circonférence se présente l'appendice 13 destiné àressemlbar le flux desdeux bras.
Au lieu d'être rectiligne, cet appendice peut avoir une forme appropriée de manière à ce que le parcours du flux dans les deux bras soit le même.
Les fers représentés par les fig.ll et llbis, constituant les expansions polaires, mis en paquet, sont repliés comme l'indiquent les fig.12 et 12bis, tandis que la partie rectangu- laire 10 est pliée comme l'indique la fig.13.
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On égalise ensuite les extrémités des pièces qui ont été repliées et qui, à cause du pliage, présentent des gradins.
On réunit ensuite ces pièces suivant les procédés normaux, de manière que l'ensemble du circuit magnétique induit se présente somme dans les fig.5, 6, 7, 14, c'est-à-dire aveo- les pôles 11, 11', 12 et 12' disposés suivant une surface cylindrique, à 90 l'un de l'autre.
On disposecet ensemble soit dans le châssisde fonderie, soit dans une coquille métallique appropriée et on coule tout autour un métal ou un alliage non magnétique, tel que, par exem -ple. un alliage d'aluminium et de cuivre, pour noyer le oir- cuit,magnétique dans le corps de la magnéto et former de cette manière un bloo unique destiné à constituer le corps principal de la magnéto comme l'indiquent les fig.l et 2.
Si nous examinons l'ensemble du dispositif inducteur tournant, nous devons observer avant tout qu'un aimant quadripolaire ordinaire présente un spectre de lignes de force tel qu'il est indiqué dans la fig,18, tandis que si l'on munit les extr- mités polaires d'expansions ou de secteurs diffuseurs en fer non en lamelles, comme l'indique la fig.19, le flux prend la forme qu'indique cette même figure, c'est-à-dire qu'il se produit une augmentation de densité des lignes de force qui fermernt le circuit magnétique à l'extérieur.
En conséquence de ce qui précède, on met à l'extrémité des bras polaires des secteurs en fer d'une seule pièce, par exemple du type indiqué dans la fig.20, c'est-à-dire avec un. bord abaissé 14, 15, 16, 17 (voir coupe fig.21), destinés à faire prise dans la masse métallique dans laquelle sont noyés les aimants inducteurs.
On peut naturellement remplacer le bord-par n'importe quel autre système permettant de faire prise dans le métal.
On peut obtenir ces secteurs soit par estampage, soit en les prenant dans la barre, soit, mieux encore, en partant d'un tube qu'on peut fraiser comme l'indique la fig.23 de manière à
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obtenir quatre pièces à la fois,
On fixe ces secteurs sur les expansions rolaires, à 90 l'un de l'autre.
Chaque secteur a une largeur correspondant à 30/55
Ces secteurs 18, 19, 20 et 21 Son on contact direct avec la face polaire de l'aimant, qui a quatrepôles (fig.16) a l'extrémité du paquet de l'aimant quadripolire sont disposés deux disques en substance non magnétique, unis entre eux au moyen de tirants spéciaux interposés longitudinalement dans l'espace existant sur les côtés des pôles de l'aimant.
Dans une autre disposition, les disques d'extrémité 22, 23 et les éléments de liaison 24, 25, 26 et 27 peuvent constituer une masse unique (fig.15, 16 et 17) venue de fonte et renfermant l'aimant.
On réalise l'union en fondant dans un châssisou en coquil le du métal non magnétique tel que l'aluminium qui, grâce à son retrait, serre les secteurs en fer 18,19, 20 et 21 sur les surfaces de l'aimant et noie ceux-ci, ainsi que l'aimant, dans le métal fondu, de manière à obtenir le cylindre représenté fig 15, comportant les disques 22, 23 et les éléments de liaison 24, 25, 26 et 27. eylindre, travaillé au tour et rectifié de manière à lais -ser un entrefer aussi petit que possible, est placé ensuite en 2 (fig.l) et il tourne entre les expansions polaires du circuit magnétique en aimantant et désaimantant quatre fois pour chaque tour le moyau de la bobine haute tension.
La magnéto est pourvue d'un dispositif automatique permettant d'avancer l'allumage des cylindres du moteur en rapport avec la vitesse.
. Il faut toutefois, autant que possible, rendre élastique l'accouplement du moteur et de la magnéto afin que les fréquents efforts magnétiques qui se produisent dans la magnéto, joints aux efforts d'entraînement pendant l'accélération et le
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ralentissement, aux vibrations du moteur, etc. ne puissent provoquer des ruptures.
Dans cette magnéto, l'accouplement élastique avec le moteur à explosion fait partie intégrante de la magnéto m'orne et a deux fonctions bien définies:
1 ) Amortir les vibrations dues à la torsion, quelle qu' en soit l'origine.
2 ) Avancer le moment de l'allumage dans le moteur. omme on le voit dans les fig.85, 86, 27 et 28, sur l'arbre 28 de la magnéto et à l'extérieur de l'équipage tournant, il y a un manchon (réduit à deux secteurs opposés 29 et 29') qui fait partie intégrante de l'arbre de la magnéto et est soli -daire de celui-ci.
Sur le périmètre extérieur 30 de ce manchon est disposé un ruban en acier 31 enroulé deux fois.
Deux masses mobiles 32 et 33 diamétralement opposées et pouvant coulisser dans un logement appropria pratiqua dans le manchon 29, sont poussées vers le centra par les ressorts à spirale 34: et 35.
Ces massesmobiles portent sur leur pourtour circulaire extérieur un patin en caoutchouc 36 tandis qu'elles se prolongent à l'intérieur par une tige sur laquelle est faite une denture à crémaillère. Lorsque la vitesse augmente, les masses mobiles tendent à s'éloigner et leur crémaillère engrène ave le pignon 37 relié au moteur à explosion au moyen de l'arbre tronconique 38.
Par l'action de la crémaillère sur le pignon, les masses mobiles 32 et 33 déplacent en avance, dans le sens de la rotation, le manchon 29 et 29' à l'intérieur duquel elles coulassent; en conséquence, l'arbre 28 de la magnéto, solidaire du manchon 9 et 29', se meut en avance et entra±ne l'engrenage de distribution, la came qui actionne l'interrupteur du circuit primaire, le distributeur tournant, l'aimant, et on obtient
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ainsi automatiquement l'avance à l'allumage sans modifier la valeur du courant primaire.
Lorsque les masses mobiles 32 et 33 ont atteint la limite d'expansion maximum fixée, le patin de caoutchouc 36 appliqua sur leur revers rencontre l'anneau élastique 31 en acier spplique sur le manchon 29 et 29' du dispositif; il n'y a de la sorte ni frottements ni glissements, parce que l'ensemble est élas -tique et comme les organes du dispositif n'entrent par en résonnanes avec la variété infinie de vibrations qui ue produisent dans l'ensemble moteur, à explosion-magnéto, on évite les ruptures, qui sont dues probablement à des effets de résonnance
La fig.29 représente une coupe transversale de la bobine à haute tension qui, comme on le sait, n'est autre qu'un transfor -mateur statique de courant électrique existant dans toutes les magnétos connues jusqu'ici.
On sait également que dans les magnétos l'énergie électrique produite pendant la rotation augmente avec la vitesse, de sorte qu'aux grandes vitesses, indépendamment des difficultés de nature mécanique, il y a une grande difficulté à, surmonter, à savoir la manière d'éliminer l'énergie électrique à haute ten -sion qui est en jeu dans la formation de l'étincelle, -car ce que l'énergie résiduelle dans les spires des enroulements secon -daire et primaire, après que l'étincelle s'est produit; augmente lorsque la vitesse croît, et cette énergie arrive à, compromettre la valeur du courant primaire qui est engendré par la suite.
Il est donc indispensable, pour avoir, une succession régulière et parfaite d'étincelles, de consommer le courant en excès après qua l'étincelle stest produite; pour y parvenir, on a ajouté dans cette magnéto uri troisième enroulement résistant; en conséquence, les deux enroulements habituels primaire et secondaire (39 et 40), en cuivre, engendrent le courant néces- saire à la formation de¯l'étincelle, le troisième enroulement résistant 41 a pour mission de détruire l'énergie résiduelle
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sans produite le moindre échauffement de la bobine.
On y est parvenu en employant pour l'enroulement résistant du métal à haute résistance spécifique.
Le runteur 42 (fig.31) au circuit primaire fonctionne indifféremment du sens de rotation de la magnéto, qui peut tourna* à droite ou à gauche , eton peut le remplacer rapidement parce qu'il est monté sur la base 43 (voir fig.30 et SI). omme on l'a déjà endigua, les pointes platinées 46 du rup -teur fonctionnent en dehors du milieu ionisa 4 (voir fig,l).
Le distributeur fixe du courant haute tension aux bougies est fait en deux pièces; l'une est fixée à la magnéto et protegéepar un écran, l'autre est fixée à l'écran et on peutla déplacer à volonté en même temps quetous les fils allant aux bougies, dans le but de faciliter la protection par l'écran et le démontage sans qu'il faille démonter le distributeur de la magnéto.
En ce qui concerne le montage de la magnéto, on peut l'effectuer de la manière suivante, spécialement pour les moteurs d'aviation.
Au lieu de relier directement l'extrémité isolée du circuit primaire à l'interrupteur de ce même circuit actionné par=. la came réglable calée sur l'arbre du distributeur tournant, on la relie directement, à la sortiede la bobine haute tension, à un interrupteur situé à portée de la main du pilote, qui a pour but d'arrêter l'allumage du moteur au moyen de la magnéto, d'ex -dure la bobine haute tension de cette dernière et de provoqua* sans aucune interruption, l'allumage du moteur au moyen d'un dispositif mixte alimente par une batterie d'accumulateurs élec -triques, en série avec une bobine auxiliaire haute tension, en utilisant l'interrupteur ou la came du circuit primaire de la magnéto pour le circuit primaire de la bobine haute tension et en employant les distributeurs,
tournant et;fixe, de la magnéto pour envoyer le courant à haute tension enggndrs par la bobine
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auxiliaire aux bougies du Moteur, sans modifier le fonctionne- ment de l'amortisseur et de l'avance automatique.