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Dispositif pour le déplacement automatique d'un organe de mou- vement ou de reglage quelconques.' La .présente invention concerne un dispositif pour dé- placer un organe (appelé dans la suite l'organe suiveur) auto- matiquement en concordance avec le changement-de position d'un des: points dinversion d'oscillation d'un. corps qui effectue un mouvement d'oscillation, 'avec une position variable de l'un ou des deux points d'inversion . Les dispositifs dé ce genrepeuvent . servir par exemple-à déplacer un organe .de mouvement ou de re- glage quelconque sous la dépendance d'un changement de posi- tion se produsant pour les points d'inversion d'oscillation d'un corps oscillant en va-et-vient.
Les déplacements de l'or-
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gane suiveur peuvent en outre être utilises également pour dé- clencher des actions s'opposant à un semblable changement de position, par exemple pour rendre brusque des changements de -Position se produisant ou pour les maintenir dans des limites déterminées. Un champ d'application important de semblables dispositifs est constitué par les machines à pistons libres, dont la masse flottante esb' actionnée dans un sens (course de travail) par un processus moteur de combustion, dans l'autre sens (course de retour) par une partie emmagasinée passagèrement du travail transmis à la masse flottante lors de la course de travail (travail de rappel).
Dans les machines de ce genreà pistons libres , le volume de la chambre de combustion, délimi- té par les faces frontales du piston moteur, ne doit pas deve- nir trop petit, car sinon la pression se produisant dans cette chambre atteindrait une valeur élevée inadmissible. Il est con- nu,pour éviter. ce danger, de régler la grandeur du travail de rappel sous la dépendance du volume de la chambre de combustion existant lors de cette position de-point mort intérieure des pistons du moteur.
Des dispositifs connus servant à cet usage présentent un corps de soupape qui est soulevé de son siège par un organe relié à la masse flottante un peu avant l'obtention de la position de point mort intérieure.du piston du moteur et qui, lors de la marche vers l'extérieur subséquente du piston du moteur, se pose de nouveau sur son siège un peu après le passage par la position de point mort. Cette ouverture de la soupape dure plus ou moins longtemps suivant que la course de l'entrée de la masse flottante s'étend plus ou moins loin. n influence ainsi la pression d'un fluide sous pression, dont l'élévation détermine la grandeur du travail de rappel.
Cette disposition connue a l'inconvénient que le corps de soupape servant d'organe de réglage est ouvert brusquement , ' flottante lors de chaque course alors que la masse/a encore une vitesse considérable, et se pose de même avec une vitesse considérable
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de nouveau sur son siège, que le dispositif fonctionne donc de façon brusque et est expose au danger d'une usure rapide.
Cet inconvénient se fait sentir d'autant plus que. le. change- ment de position du point d'inversion de course est plus grand
Pour des cas dans lesquels des changements de position relati- vement grands peuvent se produire (comme c'est fréquemment le cas par exemple pour le point d'inversion de course extérieur de la masse d'une machine à pistons libres), l'emploi de ce dispositif connu est donc à peine à envisager.
Suivant la présente invention, l'agencement est établi comme suit : .Sur un organe mobile dans la direction du mouvement d'os- cillation du corps oscillant, (organe, suiveur) agit constamment une force qui tend à pousser l'organe suiveur vers le corps oscillant lorsque ce dernier s'éloigne du point d'inversion; on a relie à l'organe suiveur des dispositifs, par exemple un dispositif d'amortissement, une masse d'inertie, etc., qui empêchent un déplacement-rapide dans ce sens de mouve- ment du corps oscillant, de sorte que pendant une oscillation complète du'corps en va-et-vient, l'organe s'est peu écarté d'abord du point d'inversion.
Si le point d'inversion change. sa position dans la direction de la force agissant constam- ment sur l'organe suiveur, cette force pousse l'organe sui- veur vers le point d'inversion se déplaçant; si. le point d'in- version se meut dans l'autre sens,l'organe suiveur est dépla- cé par le corps oscillant-en va-et=vient jusque dans la nou- velle position du point d'inversion. L'organe suiveur se pla- ce par conséquent toujours approximativement au point d'inver- sion d'oscillation à chaque-instant du corps 'oscillant. Si ce point 'd'inversion d'oscillation se' déplace, 'l'organe suiveur subit également. un déplacement .correspondant.
Ce déplace-ment peut par exemple être utilisé pour-influencer des organes ré- gulateurs qui' servent à s'opposer à un changement de position
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se produisant du peint d'inversion d'oscillation. L'organe suiveur peut commander à cet effet une force auxiliaire (ser- vo-moteur) qui produit le déplacement de ces organes de re- glage,
En comparaison des dispositifs connus mentionnes ci- dessus,
on constate l'avantage que le contact du corps oscil- lant avec l'organe suiveur se produit toujours seulement à proximité immédiate de l'inversion ,de course -pour laques 11e :La vitessedu corps oscillant estpetite- et que le mouvement de l'organe suiveur n'est pas limitée par des butées rigides.
Ces avantages existent encore lorsque le point d'inversion d'oscillation du corps oscillant change considérablement'sa position, car de semblables changements de position ne se font pas brusquement; suivant l'expérience, mais relativement lentement; de sorte que la grandeur du déplacement correspon- dant à un jeu de courses du corps oscillant est relativement très petite. En conséquence, le fonctionnement est beaucoup plus doux que dans les dispositifs connus et la sécurité et la durée d'existence du dispositif régulateur sont donc aug- mentées.
Le dessin représente quelques exemples de réalisa- tion et une possibilité d'application de l'objet de l'inven- tion.
La fige 1 représente une forme de réalisation à or- gane suiveur ainsi queson application dans le cas d'un com- presseur à moteur à pistons libres, dans le but d'influencer le travail de rappel sous la dépendance du changement de la position de point mort intérieure du piston du moteur.
La fig. 2 montreun organe suiveur du même genre qu'à la fige 1, maisen combinaison avec d' autres moyens pour la transmission du déplacemenlt de l'organe suiveur à l'organe influençant le travail de rappel.
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Lesfig. 3 et 4 montrent d'autres possibilités de réa- lisation de 1"organe suiveur.
Dans' la machine à pistons libres représentée à la fige
1, les pistons moteurs 2 et 3 se meuvent dans un cylindre 1 en sens inverse-l'un de l'autr'e et enferment entre leurs faces fron- tales 5,6, tournées l'une vers l'autre la chambre de combustion 7.
Un piston dé compresseur 9,10 est relié à chaque piston moteur ; ces pistons de compresseur travaillent dans un cylindre compres- seur Il,12. Pour produire la marche correspondante des masses flottantes, on a raccordé à chacune de celles-ci une crémaillère
13 et 14, respectivement, ces crémaillères venant en prise en des endroits .diamétralement opposés, avec une roue dentée 15 montée de façon à ne, pas pouvoir se déplacer. Une butée 16 est fixée à 11-une des.crémaillères, par exemple à la crémail- lère 14 de'la masse flottante 3, 10.
On a fixé au bâti de la machine, du côté de la butée 16 vers lequel celle-ci se meut . lors de la course de rentrée du piston moteur 3, un cylindre
17, rempli de liquide, dans lequel peut coulisser un piston
18 qui représente l'organe suiveur et qui porte une tige de piston 19. Un ressort de pression 20 agit sur le piston et presse contre la butée 16 l'extrémité 24, tournée vers cet- te butée,, de la tige de piston 19, lorsque la butée se trouve au point d'inversion correspondant à la position de point mort intérieure du.piston moteur, le ressort tendant lors de la course subséquente vers l'extérieur, à pousser cette extrémi- té 24 de la tige de piston vers la butée 16 s'éloignant de nouveau du point d'inversion.. Le piston 18 est pourvu d'une large ouverture 22 recevant une soupape de retenue 21, et d'un étroit conduit 23,
de tellemanière que son déplacement dans le sens de la course vers l'extérieur de la butée 16 est for- tement amorti mais dans le sens opposé peut se faire avec aus- si peu de gêne que possible. L'autre extrémité de la tige 19 est raccordée au moyen d'un levier de rappel 25 au tiroir 26 d'un
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moteur auxiliaire 27, actionné hydrauiquoment. Le piston 28 de ce moteur auxiliaire transmet son déplacement par' l'inter- médiaired'une tige de piston 29 à un dispositif d'étrangle- ment 31 intercale dans la conduite d'aspiration commune 30 des cylindres Il et 12 de compresseur.
Le dispositif fonctionne comme suit: Lors de la course vers l'extérieur des nasses flottante;?; par- tant du point d'inversion de course intérieur, le piston 18 veut suivre la butée 16 sousl'influence du. ressort 20; ce mouvement est toutefois ralenti par. le dispositif d'amortis- sernent 21 à 23, tellement fortement que le piston 18 a parcouru seulement un très court trajet jusqu'à la fin de la ccurse de rentrée, suivant la course de sortie, des masses flottantes.
C'est seulement près de la fin de cette course de rentrée que la butée 16 rencontre l'extrémité 24 de la tige de' piston 19 et ramène alors le piston 18 dans la position correspondant à l'inversion intérieure de course. Le piston 18participe donc seulement dans une mesure tout à fait minime, pratique- ment negligeable, au mouvement périodique des masses f lot- tantes. La position de ce piston à chaque instant dépend donc seulement de la position interieure d'inversion de course des masses flottantes.
Dès que cette position d'inversion se dé- place vers la gauche ou vers la droite par suite d'une pertur- bation de la compensation des forces agissant des deux cotés alternativement sur les masses flottantes, c'est à dire dès que la grandeur de la chambre de combustion existant lors de l'inversion intérieure de course subit une moidification, le piston 18 se meut dans la même mesure et dans le même sens que le point d'inversion de course. Ce changement de position du piston 18 produit par l'intermédiaire du moteur auxiliaire hydraulique 2ô à 28, le déplacement de l'organe d'étranglement 31 intercalé dans la conduite d'aspiration 30 du compresseur, et par conséquent une variation de la pression d'aspiration du
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compresseur..
Cette variation influence le travail de rappel agissant par le côté du compresseur sur les masses flottantes et cela de telle manière que ce -travail de rappel est diminué lorsque la grandeur de la chambre de combustion existant pour l'inversion de course intérieure se réduit'en-dessous de sa mesure 'normale et qu'il augmente lorsque cette grandeur de la chambre de combustion dépass.e les dimensions normales. Cette variation.du travail de rappel agit en sens inverse du change- ment de position du point d'inversion intérieur de course, de 'sorte que ce changement de position etcpar conséquent aussi les variations de grandeur de la chambre de combustion restent à l'intérieur des limites admissibles.
A la place de la pres- sion d'aspiration du compresseur, d'autres grandeurs influen- ' çant le 'travail de -rappel, par exemple..l'espace mort.du com- presseur, peuvent être modifiées sous la dépendance des dépla- cements de l'organe suiveur.
Dans le cas où pour l'emmagasinement de la totalité ou d'unspartie du travail de rappel, on a prévu des tampons à gaz particuliers, les.déplacements de l'organe suiveur sont transmis à des dispositifs servant à influencer la gramdeur du travail de rappel emmagasiné dans ces tampons à gaz, par exemple à des dispositifs pour la variation de la grandeur de l'espace,mort ou de la pression moyenne de ces tampons.
Dans l'exemple de la fig. 2, la tige' de piston 19 raccordée au piston 18 passe'à travers deux- chambres voisines ,l'une'de l'autre 35,36. La partie de la tige de piston 19 tra- versant la cloison 37 de ces chambres présente un amincissement,
39 faible'ment conique et forme, en combinaison avec l'ouvertu- re de la paroi 37, un endroit d'étranglement 38. Dans la cham- bre 3'5 dans laquelle se trouve la partie la plus épaisse de l'amincissement 39 débouche une conduite 33 venant d'une sour- ce ,de fluide sous pressionà pression constqnte (par exemple de la conduite de refoulement du compresseur) .
A la chambre
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36, on a raccordé un orifice 34 étroit, aboutissant à une cham- bre de minime pression (atmosphère, conduite d'aspiration du compresseur, etc.), ainsi qu'une conduite 40. Cette dernière débouche dans la chambre de travail 41 d'un piston 43 co ulis- sant dans un cylindre 42, piston qui est chargé d'un ressort 44 et est raccordé au moyen d'une tige 45 à un organe d'étran- blement 31 disposé dans la conduite d'aspiration 30 du com- presseur.
Dans ce dispositif, la pression régnant dans la chambre 36 varidans le même sens que la grandeur de l'ouverture d'étranglement 38; elle est donc d'autant plus élevée que le piston 18 est déplacé plus fortement vers la gauche etdevient d'autant plus basse que ce piston est déplacé plus loin vers la droite. A chaque position du piston 18 est donc conjuguée une pression déterminée dans la chambre 36. Sous la dépendance de cette pression, le piston 43 se déplace à son tour et avec lui l'organe d'étranglement 31. Le déplacement de cet organe d'étranglement est donc dépendant du coulissement du piston 18
La fige 3 montre un organe suiveur qui est établi en forme de pendule.
Le pendule suspendu au point fixe 50 et com- portant le bras pendulaire 51 et le poids 52, est disposéde telle manière que le bras de pendule s'applique, pour toute la position Se présentant d'un point d'inversion de course d'un corps oscillant en vaeet-vient (par exemple de l'inversion intérieure de course du piston moteur), par un endroit de butée 53 contre le corps oscillant (par exemple contre l'ex- trémité frontale de la crémaillère 14) , ets'écarte alors d'un petit angle de la position verticale indiquée par la ligne en tr ai ts de chaînette 54, de telle manière que par- suite de l'ac- tion de son poids le pendule tend à reprendre la position mé- diane et à suivre par conséquent le corps oscillant (la cré- maillère)
lors du commencement du mouvement du corps s'écar- tant du point d'inversion ( de la course de sortie du piston
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du moteur). La longueur du pendule .est choisie de telle façon que, le pendule possède une, grande durée d'oscillation en com- paraison de la durée d'un jeu de courses (course d'aller et course de retour) du corps oscillant en va-et-vient (de la passe 'flottante), de sorte qu'en pratique il se place de nou- veau constamment dans la position correspondant à la position d'inversion de course de ce corps (les masses flottantes).
Les mouvements du pendule peuvent être amortis davantage par immersion du poids du pendule dans un liquide 55. La tige du pendule 51 ou également l'endroit de butée 53 du bras 51 ve- nant- en contact avec le corps oscillant en va-et-vient (cré- maillère 14) peut également avoir une forme 'élastique pour a- doucir les chocs. Les mouvements de déplacement du pendule sont transmis par le tringlage 56 à d'autres organes- de dé- placement ou de réglage, par exemple de nouveau à un disposi- tif pour influencer le travail de rappel agissant sur les mas- ses flottantes d'une machine à pistons libres.
Dans le dispositif suivant la fig. 4, l'organe sui- veur est formé par une masse 61 pouvant tourner dans un pa- lier 60 e.t sur laquelle agit un ressort 62 de telle manière que la masse tend à s'appliquer* par une butée 63, qui est re- liéeà la masse 61 rigidement ou élastiquement, conrtre la corps oscillant'-en va-et-vient¯ (par exemple contre l'extrémité fron- tale de la crémaillère 14).
Le ressort-62 est dimensionné de telle manière par rapport à la masse 61 qu'il peut donnas à celle-ci une minime accélération seulement, de sorte que la butée 63 se met en position pratiquement sur'' la position d'in- version de course de ce corps oscillant (de la crémaillère 14). Les déplacements de l'organe suiveur sont transmis de nouveau par le tringlage 66 à d'autres organes de réglage ou de déplacement.