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"PERFECTIONNEMENTS AUX MOTEURS A AIR COMPRIME"
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments aux moteurs à air comprimé et notamment aux moteurs dé- nommés "ROTORAIR" comportant un couple d'engrenages fonction- nant à la manière d'une pompe à engrenages.
Les perfectionnements selon la présente invention se caractérisent principalement par les points suivants appliqués séparément ou en toutes combinaisons : a) Le fond amovible du moteur est établi pour cons- tituer ou supporter différents moyens, organes ou dispositifs qui peuvent être manoeuvrés, oontrôlés ou vérifiés rapidement et qui sont ainsi groupés en un même ensemble, ces moyens étant notamment les suivants :
un réservoir d'huile de graissage, une arrivée d'air comprimé, un filtre d'air, un graisseur-atomiseur, un limiteur de vitesse et un robinet de changement de marche.
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b) Le réservoir d'huile, qui est formée en fonderie par une partie du fond amovible du moteur, comporte, d'une part, un bouchon de vidange et, d'autre part, un bouchon de remplissage formant niveau. c) L'arrivée d'air, autour du filtre d'air, peut être effectuée par une ouverture choisie parmi plusieurs ouvertures, et notamment deux situées dans deux plans perpendiculaires, l'une des ouvertures étant obturée par un bouchon, tandis que l'autre reçoit une vanne du commerce de oontrôle de l'arrivée d'air.
d) Le filtre d'air est constitué par une paroi fil- trante, de préférence métallique, enroulée pour constituer un tube cylindrique dont 1.'une des extrémités est obturée par un bouchon constituant l'organe de fixation du filtre et dont l'autre extrémité est disposée en regard d'une lumière d'ad- mission d'air filtré, l'air comprimé arrivant initialement, sous le contrôle de la vanne du commerce, dans une chambre entourant la paroi filtrante.
e) Le graisseur-atomiseur, qui est destiné au grais- sage continu d'un fluide tel que l'air comprimé après son pas- sage à travers le filtre, est établi pour présenter. dans la veine d'air comprimé, d'une part, un orifice ou ajutage orienté vers l'amont et, d'autre part, un gioleur ouvert vers l'aval de façon à admettre dans l'orifice d'amont une pression trans- mise sur le niveau d'une masse d'huile fluide, contenue dans le réservoir d'huile et dans laquelle plonge un tube d'alimen- tation du gicleur.
f) Le limiteur de vitesse, qui est placé en aval du graisseur-atomiseur et en amont du robinet de changement de marche, comporte un dispositif centrifuge à masselottes agis- sant, en fonction de la vitesse du moteur, sur un tiroir de contrôle de lumières d'admission de l'air comprimé à ce moteur,, le déplacement du tiroir sous l'action des masselottes étant
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effectué en antagonisme à l'action d'un dispositif élastique tel qu'un ressort de tension initiale réglable.
g) Le dispositif centrifuge à masselottes est constitué de préférence par un écrou porte-masselottes fixé notamment en bout de l'un des rotors dentés du moteur, -ces masselottes agissant,sous l'action de la force centrifuge et par l'inter- médiaire de plusieurs roulements juxtaposés, sur une tige mo- bile en translation commandant le tiroir de contrôle des lu- mières. h) Le déplacement du tiroir sous l'action des masselottes est limité par un ressort antagoniste qui peut être à pas cons- tant ou variable, ce ressort pouvant être remplacé par une série de ressorts de tensions différentes. i) Le contrôle de la tension initiale du dispositif élas- tique antagoniste est assuré par un dispositif du type à vis et éorou dont la position peut être contrôlée de l'extérieur par une manette de réglage.
j) Le changement de marche est constitué par un robinet à quatre voies déplaoé de l'extérieur par une manette de contrôle et qui permet d'intervertir les conduits d'admission et d'é- chappement en vue d'assurer la rotation du moteur dans un sens ou dans l'autre.
L'invention s'étend encore à d'autres points parti- culiers qui apparaîtront dans le texte suivant fait en réfé- renoe au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement, dans lequel :
La figure 1 est une élévation d'ensemble d'un moteur à air comprimé ou "Rotorair" dont le fond amovible est établi et perfectionné selon l'invention.
La figure 2 est un plan correspondant à la figure précédente.
La figure 3 est un profil correspondant à la fi- gure 1.
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La figure 4 est une vue de face du fond amovible perfeotionné.
'La figure 5 est une coupe faite suivant la ligne brisée V-V de la figure précédente, le limiteur de vitesse réglable n'étant pas coupé.
La figure 6 est une coupe faite suivant la ligne VI-VI de la figure 4.
La figure 7 est une vue partielle de la figure 5 mais à plus grande échelle et montrant, en coupe longitudinale, le limiteur de vitesse réglable.
La figure 8 est une coupe longitudinale d'une va- riante de réalisation d'un limiteur de vitesse réglable.
La figure 9 est une coupe partielle faite suivant la ligne IX-IX de la figure 6.
L'ensemble du moteur à air comprimé ou "Rotorair" est plus spécialement représenté par les figures l, 2 et 3.
Ce moteur est constitué, à la manière en elle-même connue, par un couple d'engrenages fonctionnant comme une pompe à engrena- ges et qui sont tourillonnés dans le corps 1 de la pompe, 1'arbre de sortie du moteur étant indiqué en 2.
Suivant l'invention, le fond amovible 3 du moteur est agencé et établi pour constituer ou supporter différents moyens ou dispositifs qui peuvent être manoeuvrés, contrôlés ou vérifiés rapidement. Ces moyens sont notamment les sui- vants : - un réservoir d'huile 4 formé en fonderie par ce fond 3 et sur lequel est prévu un bouchon 5 de vidange et un bouchon 6 de remplissage formant niveau.
- une vanne du commerce 7 susceptible de se monter, soit sur la face verticale 8 comportant une lumière 9, soit sur la face horizontale 10 pourvue d'une lumière 11.
- un fil.tre d'air 12.
- un graisseur-atomiseur 14.
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- un limiteur de vitesse 16.
- un robinet 17 de changement de marche.
La vanne 7 du oommeroe peut être.montée, soit sur la face verticale 8 comme illustré, soit sur la face horizon- tale 10 suivant la place dont on dispose ;sur l'appareil de mine actionné par le moteur.
Le filtre d'aire qui apparaît plus spécialement en coupe sur la figure 5, est constitué par une paroi métallique filtrante cylindrique 12 obturée à l'une de ses extrémités par une plaque 18 de fixation et dont l'autre extrémité comporte une collerette 19. La paroi filtrante 12 est sou- dée, notamment à l'étain, sur la plaque 18 et la collerette 19.
L'air comprimé, arrivant sous le contrôle de la vanne 7 par la lumière 9 dans la chambre 20, traverse la paroi filtrante 12 de l'extérieur vers l'intérieur. Les impuretés @ et les poussières se déposent donc vers l'extérieur ce qui facilite le nettoyage. Le trou fileté 11, non occupé par la vanne, est obturé par un bouchon qu'il suffit d'enlever pour opérer un nettoyage rapide du filtre par simple ouverture de la vanne. En effet, un violent soufflage dlair comprimé à 4 kilogs balaye alors l'entourage du filtre sans qu'il soit néoessaire de le démonter. De plus, les fines poussières ne peuvent pas traverser le filtre car toute la partie en aval du filtre, du fait que le moteur est arrêté, forme bouchon d'air.
Si l'on veut effectuer un nettoyage plus complet du filtre, il suffit d'enlever les vis 22 fixant la plaque ou bouchon 18.
L'air filtré s'éooule alors dans la chambre ou conduit 23 dans lequel il est chargé d'huile de graissage.
Dans ce but, est immergé dans ce conduit 23 le graisseur- atomiseur 14 qui plonge, comme il apparaît à la figure 6,
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dans le réservoir 4 d'huile de graissage.
La pièce 14 oomporte deux trous borgnes longitudi- naux 24 et 25. Le trou 24 est prolongé vers le bas par un tube plongeur 26 et il débouche en aval, dans le conduit 23, par 'intermédiaire d'un gicleur 27. Le trou 25 débouche en amont par une perforation 28 et il communique aveo le réservoir 4 par un canal 29. Sdr la partie inférieure de la pièce 14 est montée un panier 30 constitué par un tube métallique ajouré pour recevoir des parois filtrantes 31, ce panier 30 entourant le tube plongeur 26 de manière à cons- tituer un filtre et également une chambre intermédiaire 30a entre ce tube 30 et le réservoir 4.
Le fonctionnement du graisseur atomiseur précédem- ment décrit est le suivant
En période de repos, lorsque le fluide à charger d'huile est immobile, l'huile dans le réservoir 4, la chambre intermédiaire ou panier filtrant 30a et le tube plongeur 26, s'étend au même niveau.
Lorsque le fluide est en mouvement suivant la flèche F, le fluide, animé d'une certaine vitesse, exerce sur l'orifice d'entrée du canal 28 une surpression qui est transmise par les trous 25 et 29 à l'intérieur du réservoir 4. Cette sur- pression fait monter l'huile dans le tube plongeur 26 d'où elle s'échappe par le gicleur 27 qui l'atomise dans la masse du fluide en mouvement.
Par variation du diamètre du gicleur 27 et de la viscosité de l'huile, on peut régler le rapport de la quantité d'huile au poids de fluide traversant l'appareil, de manière à assurer le réglage de la richesse de graissage du fluide en fonction de la destination et de l'emploi de ce fluide.
Pour éviter l'obstruction du gicleur, la pièce dé- montable 14 est pourvue, à sa partie inférieure, comme indi- qué précédemment, d'un panier 30a qui joue en outre un rôle de compensation.
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Les deux buts principaux de ce panier sont indiqués ci-après
1 ) Sa garniture en..toile métallique fine 31 forme une filtre et empêche l'introduction de boues susceptibles de boucher le gicleur. Son fond est en outre situé au-dessus du fond du réservoir 4, l'intervalle servant à l'accumulation du dépôt inévitable d'impuretés ou de.corps lourds contenus dans l'huile.
2 ) La toile métallique très fine 31 constitue un frein au débit d'huile de la manière suivante
Le gicleur 27 est calculé pour un débit supérieur à celui nécessité par la marche continue de l'appareil ali- menté par la oonduite. Dès la mise en route, le puits cons- titué par la ohambre intermédiaire 30a peut se vider rapi- dement pour assurer un excès d'huile, ce qui peut être néces- saire si l'appareil actionné est neuf ou non graissé au préa- lable. Ensuite, le niveau baissant dans la chambre 30a, l'huile s'écoule du réservoir 4 dans la chambre 30a en traversant les fines mailles du filtre d'huile 31; le débit est alors limité par l'écoulement libre du réservoir 4 vers la chambre 30a sous la simple différence des niveaux.
Ce débit diminue évidemment au fur et à mesure que le réservoir 4 se vide, mais celui-ci est prévu pour assurer son service normal avec la moitié de sa capacité. Si l'on oublie de le remplir à nouveau, à la fin d'un poste, il agit alors oomme séourité, assurant un débit d'huile trop faible il est vrai pour un graissage convenables mais néanmoins suf- fisant pour éviter un grippage dans la mesure où l'oubli de graissage ne se produit qu'une fois.
On remarquera que les trois vis 25 de fixation de la pièce 14 sont disposées en triangle rendant impossible le montage de la pièce 14 dans une position incorrecte dans laquelle le graissage serait défectueux.
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Le fluide tel que l'air comprimé, après s'être chargé d'une certaine quantité d'huile de graissage, est admis au dis- positif limiteur de vitesse 16 qui apparaît sur la figure 5 et dont le détail est visible sur la figure 7.
En bout d'arbre de l'un des rotors dentés du moteur, est fixé un éorou 37 sur lequel sont articulées des masse- lottes 38 (en principe deux, trois ou quatre masselottes régulièrement réparties et suivant la puissanoe du moteur).
Ces masselottes 38 sont pourvues de talons 39 qui, lors de l'écartement de celles-ci sous l'action de la force oentri- fuge, viennent s'applique]{'sur la bague extérieure 40 d'un groupe d'au moins deux roulements 41 juxtaposés, c'est-à- dire montés en tandem et qui se répartissent la poussée impor- tante due à '''action des masselottes 38. Ce montage, qui constitue une particularité de la présente invention, permet d'utiliser, dans un espace réduit, la totalité de l'effort disponible sur plusieurs roulements montés en série, ces rou- lements étant "appariés", c'est-à-dire choisis de telle sorte que leurs jeux axiaux soient comparables.
On peut admettre d'ailleurs, qu'au bout d'un certain temps de fonctionnement, donnant lieu à un commencement d'usure, les roulements suc- oessifs encaissent rigoureusement la même charge, le jeu axial de chacun augmentant régulièrement au fur et à mesure de l'u- sure.
Les bagues intérieures des roulements 41 sont fixées sur une tige 42 mobile en translation et sur laquell.e est monté la valve ou tiroir coulissant 43 qui obture plus ou moins les lumières 44 de passage d'air ménagées dans le manohon fixe 16. Le tiroir coulissant 43 est appliqué constamment contre une collerette 45 de la tige 42 par un ressort 46 dont la tension est réglable par action sur une manette 47 solidaire d'une tige 48 constituant, d'une part, un guide pour l'extrémité de la tige 42 et, d'autre
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part, un appui pour le ressort 46, Cette tige 48 est pourvue d'un filetage 49 à plusieurs filets engagé dans un taraudage correspondant 50 ménagé dans la pièce 51,
En période de fonctionnement,
il se produit une po- sition d'équilibre entre la poussée due à l'action de la force centrifuge des masselottes 38 et celle du ressort 46.
Une bille à ressort 52, prévue dans la poignée 47 calée sur la tige 48, assure le repérage et l'arrêt aux di- verses positions correspondant aux vitesses ainsi déterminées.
Un presse-étoupe à cuir embouti b4 assure l'étan- . chéité du dispositif, l'air circulant suivant le tracé des flèches f.
La figure 8 illustre une variante de réalisation du limiteur de vitesse représenté à la figure 7. Sur ces deux figures, les mêmes organes ou des organes jouant le même rôle sont indiqués par les mêmes chiffres de référence.
Dans la réalisation de la figure 8, on fait agir successivement deux ressorts 46a et 46b de flexibilités différentes, le premier assurant le fonctionnement aux faibles vitesses et le deuxième aux vitesses supérieures à la vitesse nominale. Cette disposition permet une courbe de réglage de la vitesse, en fonction des positions de la manette 47, sui- vant une courbe à allure parabolique, assurant la stabilité du.régulateur selon toute l'étendue du réglage.
Dans cette réalisation, une petite bague coulissante 55, Interposée entre les deux ressorts 46a et 46b, vient buter contre le piston mobile ou tiroir 43 lorsque le premierres- sort 46a est comprimé, le deuxième ressort agissant alors seul. On peut prévoir une série de bagues tels que 55 et une série de ressort en vue d'obtenir une gamme de réglage plus complet. On peut également utiliser, comme dans l'exem- ple de la figure 7, un ressort unique 46 à pas variable dont les spires viennent tout à tour en contact en vue de
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modifier progressivement la caractéristique de ce ressorti Le nombre des spires déoroit progressivement et la raideur augmente alors en proportion inverse au nombre des spires libres.
La disposition du régulateur est telle qu'en cas d'avarie de celui-oi, le simple démontage du tiroir 43 rend possible le fonctionnement du moteur sans limiteur. A cet effet, les masselottes 38 comportent un épaulement 8 les empêchant de dépasser une position limite en l'absence du dis- positif élastique antagoniste.
Le tiroir 43 peut être simple (figure 8) ou à ori- fices multiples en parallèles (figure 7) en vue d'utiliser au mieux la course réduite disponible tout en ménageant néanmoins une section de passage importante à l'air pour éviter toute perte de charge.
Le fluide sous pression, après passage dans le régu- lateur, est admis au robinet à quatre voies 17 dont les dé- placements sont contrôlés par la manette 17a de changement de marche. Dans la position illustrée à la figure 4, le robinet 17 permet 1'admission du fluide sous pression, comme indiqué par les flèches 60, dans le oolleoteur 61 qui fonctionne alors comme collecteur d'admission pour la marche avant du moteur, l'échappement étant effectué par le collec- teur 62 dans le sens de la flèche 63. Lorsque le robinet 17 occupe la position 17k, indiquée en traits mixtes, le collecteur 62 devient collecteur d'admission et le collec- teur 61 collecteur d'échappement, le fonctionnement du mo- teur étant inversé.
Il est évident que les formes de réalisation dé- crites et représentées ne sont données ioi qu'à titre indioa- tif et non 'limitatif. Toutes modifications ou variantes qui ne ohangent rien aux caractéristiques principales exposées plus haut, ni au but poursuivi, restent oomprises dans le cadre de la présente invention.