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Moteur à gaz chaud comportant un piston et un déplaceur mobiles parallèlement.
La présente invention est relative aux moteurs à gaz chaud comportant un piston et un déplaceur distincts qui sont mobiles parallèlement. La commande du piston aussi bien que du déplaceur entraîne des difficultés de réalisation. Une des solutions connues consiste à entraîner de côtés opposés le piston et le dé- placeur à l'aide de bielles motrices individuelles, mais elle néces- site soit un système de levierscoudéssoit un second arbre à mani- velle accouplé. Ces deux agencements sont compliqués et encombrants.
L'invention exclut cette solution et elle ne se rapporte qu'à des agencements dans lesquels le piston et le déplaceur sont entraîhés du même côté.
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Dans les moteurs à gaz chaud connus dont le piston et le déplaceur sont entrafhés du même côté, le piston et le déplaceui sont guidés individuellement dans le cylindre, la bielle du dépla- ceur traversant de manière étanche au gaz le corps du piston ou la bielle du piston traversant de même le corps du déplaceur.
On connaît également un agencement selon lequel la bielle du piston et celle du déplaceur télescopent l'une dans l'autre à la manière de manchons coaxiaux, mais dans ce cas une garniture, par exemple un presse-étoupe, est indispensable.
Suivant l'invention, le piston est guidé exclusivement dans le déplaceur ou ce dernier est guidé exclusivement dans le corps du piston. Cet agencement permet d'accoupler le piston et le déplaceur tousdeux à la bielle du piston ou bielle motrice.
On obtient l'obturation étanche au gaz requise entre le piston et le déplaceur grâce à la garniture prévue dans la jupe de guidage, normalement constituée par des segments d'étanchéité du piston.
On peut maintenir cette obturation également pour les agencements plus lourds et pour des vitesses relatives plus grandes entre le piston et le déplaceur.
La liaison entre le piston ou le déplaceur respectivement et la bielle motrice de cette pièce s'effectue, de préférence, de manière connue, savoir au moyen d'un tourillon qui prend appui, de chaque coté, dans la chemise du piston ou du déplaceur et qui est embrassé par la bielle motrice. On peut utiliser cet agencement également pour le moteur à gaz chaud qui fait l'objet de l'invention si lesdits tourillons sont placés dansl'espace de manière à per- mettre le mouvement relatif voulu du piston et du déplaceur. Sui- vant l'invention, l'une des bielles motrices peut avoir une forme telle qu'elle demeure indépendante du tourillon associé à l'autre bielle.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du Il)-- - '
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texte faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique d'un mode de réalisa- tion selon lequel le piston est guidé dans le déplaceur.
La fige 2 est également une vue schématique d'une variante selon laquelle le déplaceur est guidé dans le piston.
Sur la fige 1, 10 désigne une chemise de cylindre qui entoure la chambre chaude 11 et la chambre froide 12. Ces chambres 11 et 12 sont séparées par le déplaceur 17. Dans le but de per- mettre le déplacement du gaz de la chambre chaude vers la chambre froide et vice versa sous l'influence du déplaceur 17, on a ménagé dans les chambres chaude et froide des orifices 13 et 14, respecti- vement, communiquant par un conduit de circulation 15.
Le déplaceur est constitué dans son ensemble par deux parties, notamment la partie 17 qui déplace le gaz tour à tour dans les chambres chaude et froide et qui n'est pas guidée en contact avec la paroi du cylindre 10, mais en reste écartée. La seconde partie 16 du déplaceur, qui lui est reliée, est guidée d'une part, à la face externe, dans la partie froide de la chemise 10 du cy- lindre et est munie, d'autre part, sur la face interne, d'une rampe 18 dans laquelle est guidé le piston 20. La jupe de la partie 16 comporte des orifices 19 qui correspondent aux orifices 14 de la chambre froide et qui admettent le gaz au-dessus du piston 20.
Tant le piston 20 que la jupe 16 du déplaceur sont munis de tourillons 22 et 21, respectivement, qui prennent appui, sur les doux côtés, dans le piston et le déplaceur, respectivement.
Chacun de ces tourillons est embrassé par une bielle motrice 24 et 23, respectivement, qui accouple le piston et le déplaceur à un arbre à manivelle non représenté. La bielle motrice 25 est d'agen- cement normal, parce que, même dans les positions extrêmes du piston et du déplaceur, le tourillon 22 demeure à une distance suffisamment grande du tourillon 21 pour permettre un mouvement normal de la bielle motrice 23.
La bielle motrice 24 qui embrasse - @
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le tourillon 22 doit cependant *être guidée autour du tourillon 21 lors de Inexécution du mouvement du piston et de l'arbre de mani- velle. A cet effet, le corps de la bielle motrice 24 est élargi localement et comporte une grande ouverture 25 dans laquelle le tourillon 21 est libre de se déplacer.
La disposition normale de la tête de la bielle motrice sur le tourillon du piston, savoir au milieu du pi ston considéré, ne peut alors pas être maintenue pour le piston aussi bien que pour le déplaceur. Celle des deux bielles motrices qui subit la charge la plus grande au cours du,processus de travail est accou- plée au milieu du piston ou du déplaceur, tandis que l'autre bielle motrice est disposée à coté du milieu. Dans le mode de réalisation représenté, le déplaceur 17 est pour ainsi dire exempt de charge, parce que la pression de gaz existe au-dessous aussi bien qu'au-dessus du déplaceur. La bielle motrice 24 du piston 20 a donc son point d'application dans l'axe du piston., tandis que celui de la bielle motrice 23 est situé à côté du milieu du touril- lon.
Dans le mode de réalisation représenté sur la fig.2,
30 désigne une chemise de cylindre qui enferme la chambre chaude 14 et la chambre froide 42. Entre ces chambres chaude et froide sont disposés l'élément chauffant 31, le régénérateur 32 et le refroi- disseur 33. L'élément chauffant, le régénérateur et le refroidis- seur entourent en cercle le déplaceur 34 qui cependant demeure dégagé desdits éléments. Le guidage du déplaceur 34 s'effectue dans une partie centrale cylindrique 36 du piston 35. Le piston 35- est lui-même guidé dans la partie froide du cylindre 30. Le piston
35 aussi bien que le déplaceur 34 sont entraînés au moyen d'une disposition connue de la bielle motrice et du tourillon de piston.
Le tourillon de piston 38 est placé dansle piston 35 de telle ma- nière que la jupe du déplaceur 34 ne rencontre pas le tourillon 38 au cours des mouvementspériodiques du piston et du déplaceur.
@ La commande du déplaceur 34 et du piston 35 s'effectue au
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moyen des bielles motrices 39 et 40, respectivement, à partir de l'arbre à manivelle 48 représenté sur les figs. 3 et 4. La bielle motrice 39 du déplaceur s'articule autour du tourillon 37. Cepen- dant, cette bielle motrice 39 doit passer devant le tourillon de piston 38 et c'est pourquoi elle comporte une partie spéciale 43 en forme de cygne qui permet les mouvements du tourillon 38 par rapport à la bielle motrice du déplaceur. Tant le piston que le déplaceur sont en charge pendant le fonctionnement du moteur, de sorte qu'une commande asymétrique ne saurait convenir pour les deux.
La bielle motrice 39 du déplaceur occupe la ligne d'axe; les bielles motrices 40 du piston se trouvent symétriquement de chaque côté de cette ligne d'axe.
Les trois bielles motrices précitées sont entraînées par l'arbre à manivelle 48 avec le décalage voulu. L'arbre à mani- velle comporte une manivelle double constituée par deux flasques de coude 49 et par un maneton de manivelle 44. Ce maneton 44 est embrassé par les pieds 45 des deux bielles motrices de piston 40.
Entre ces deux pieds 45 est monté, également sur le maneton 44, ,un excentrique 46. Cet excentrique sert à la commande du déplaceur.
Dans ce but, la bielle 39 de ce dernier est, munie à la partie inférieure d'un collier d'excentrique 47 qui ombrasse ledit excen- trique 46. La position de l'excentrique 46 par rapport aux flasques de coude 49 est telle que le déplaceur reçoive le décalage de course et de phase voulu par rapport au piston.