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"Machine à pistons comportant un mécanisme de commande à disque de nutation".
Les bielles utilisées dans les mécanismes à disque de nutation, peuvent s'accoupler de plusieurs manières au disque de nutation ainsi qu'aux organes auxquels ces bielles impriment un mouvement de va--et-vient - par exemple les pistons-. Il est con- nu d'utiliser à cet effet des articulations à rotule; bien que ces articulations aient trois degrés de liberté de mouvement, elles ne donnent pas entière satisfaction, car elles ne permettent pas de transmettre de grands efforts. C'est pourquoi, dans les machines comportant un mécanisme de commande à disque de nutation, le dis- que est parfois rendu solidaire des bielles à l'aide de joints de Cardan à deux degrés de liberté de mouvement;
ces joints de Cardan s'utilisent de manière que chacune des bielles articulées au disque
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de nutation par un tel joint puisse se déplacer dans deux plans perpendiculaires entre eux, passant par l'axe longitudinal de la bielle considérée. Ceci implique que, pendant le fonctionnement de la machine, soul'effet du mouvement que leur communique le disque de nutation, les bielles tournent aussi quelque peu autour de leur axe et l'organe fixé à cette bielle, un piston par exemple, tend à effectuer, non seulement le mouvement de va-et-vient re- quis, mais aussi une rotation autour de son axe longitudinal.
Pendant le fonctionnement de la machine équipée d'un tel mécanisme de commande à disque de nutation, la masse de l'organe précité sollicite la bielle à la torsion. Si la vitesse angulaire du mécanisme à disque de nutation est assez élevée, par exemple supérieure à 500 tours par minute et/ou si l'organe fixé aux biel- les a une grande masse, il peut se produire des vibrations de tor- sion néfastes pour les bielles.
La présente invention fournit des moyens d'obvier à cet inconvénient.
La machine à pistons comportant un mécanisme de commande à disque de nutation conforme à l'invention, dans laquelle les bielles sont accouplées à ce disque à l'aide de joints.de Cardan, est caractérisée par le fait que chacun des pistons est guidé de manière à ne pouvoir effectùer qu'un mouvement de va-et-vient.
La Demanderesse a constaté que cet agencement limite l'effort de torsion qui sollicite les bielles et que leur impose forcément le disque de nutation. Cette torsion résulte du fait qu'au droit de leur fixation aux pistons, les tiges effectuent uni- quement ou presque uniquement un mouvement de va-et-vient; de ce fait, par suite du mouvement du disque de nutation, l'extrémité de chacune des bielles fixée au disque, est forcée d'effectuer, outre le mouvement de va;'et-'vient, une rotation alternative.
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Dans une forme d'exécution de la machine conforme à l'invention, chacun des pistons comporte un organe qui ne peut pas tourner par rapport au piston considéré et qui est guidé en dehors du cylindre suivant une trajectoire rectiligne. L'organe que comporte le piston peut être constitué par la tige de piston.
Cette tige de piston s'utilise, en général, dans les formes de construction comportant un piston à double effet et la tige de piston sort du cylindre à travers une douille logée dans le cou- vercle du cylindre.
Dans la machine conforme à l'invention, les bielles sont, de préférence, réalisées de manière que, sur une partie de leur longueur, leur résistance à la torsion soit plus faible que sur la partie restante ; résultat s'obtient, par exemple, en réalisant la première partie de manière que sa section transversale comporte une partie centrale munie d'un certain nombre de bras radiaux.
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 texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 montre schématiquement une machine à pistons comportant un mécanisme de commande à disque de nutation; laflg.2 est une vue suivant les flèches II-II du guide rectiligne.
L'arbre principal 1 de la machine comporte des parties en saillie 2 et 3, entre lesquelles se trouve la partie inclinée 4; il y a lieu de noter que l'arbre 1 fait corps avec les parties 2, 3 et 4. L'arbre principal 1 est supporté dans les paliers 5 et 6.
Le disque de nutation 7 peut tourner librement sur la partie 4 de l'arbre. Pour faciliter la compréhension du dessin, les paliers situés entre la partie 4 de l'arbre et le disque de nutation 7 ne sont pas représentés. Au disque de nutation 7 sont accouplés qua- tre pistons, qui se déplacent dans des cylindres dont les axes sont
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parallèles. Le dessin ne montre que deux de ces cylindres (8 et 9); les ouvertures d'admission et d'échappement de ces cylindres ne sont pas représentées. Dans les cylindres 8, 9 se déplacent les pistons à double effet la, 11; ces pistons sont accouplés au dis- que de nutation à l'aide des bielles 12, 13 et des joints de Car- dan 14, 15.
A la partie inférieure des pistons 10, 11 sont fixés 1 les tiges de pistons 16, 17; ces tiges sont guidées par les douil- les 18, 19, représentées schématiquement, dans les couvercles in- férieurs 20; 21 des cylindres 8, 9. Les bielles 12, 13 sont fi- xées aux pistons la, 11 par des éléments élastiques 12a, 13a.
Chacun des joints de Cardan 14 et 15 comporte un touril- lon 22-23; ces tourillons sont solidaires du disque de nutation 7, et peuvent tourner dans des douilles 24, 25. A l'extérieur, ces douilles comportent deux tourillons diamétralement opposée; la fi- gure n'en montre qu'un seul (26-27) pour chaque douille. Sur ces tourillons tourne librement l'extrémité inférieure de chacune des bielles 12 et 13.
La surface inférieure des deux tiges de piston le et 17, qui ne peuvent tourner par rapport aux pistons 10 et 11 corres- pondants, comporte une saillie latérale indiquée par 28, respecti- vement 29. A leur extrémité, ces saillies comportent deux touril- lons parallèles (la fig. 1 n'en montre qu'un seul pour chaque sail- lie) indiqués par 30 et 31. La fig. 2 représente les tourillons 31 et 32 de la saillié 29. Chacun de ces tourillons porte un ga- let (33,34 et 35) qui tourne librement. Comme le montrent les fi- gures,chacun des galets flanque un guide rectiligne 36, respecti- vement 37; ces guides sont solidaires de la culasse de la machine.
Le mécanisme à disque de nutation doit transformer le mouvement de va-et-vient des pistons 10 et 11 en une rotation de l'arbre 1, ou inversement. Le disque 7 effectue alors une nuta- tion, de sorte que les bielles 12 et 13 effectuent non seulement
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un mouvement de va-et' vient, mais aussi une rotation alternative, car les joints de Cardan 14 et 15 n'ont que deux degrés de liberté de mouvement. En l'absence de dispositions spéciales, les pis- tons 10 et 11 effectueraient, par suite de cette rotation des biel- les, non seulement un mouvement de va/et-vient, mais aussi une ro- tation qui peut être néfaste pour la durée de vie des bielles, en particulier lorsque la vitesse de rotation est assez élevée. En effet, il se produit alors des vibrations de torsion nuisibles.
Comme les pistons 10 et 11 sont guidés le long d'une trajectoire rectiligne, ce qui s'obtient à l'aide.des galets qui se déplacent le long des guides rectilignes 36 et 37, les pistons ne peuvent effectuer qu'un mouvement de va-et-vient. De ce fait, les bielles 12 et 13 travaillent à la torsion ce qui, en pratique, n'entraîne cependant pas de suites nuisibles. A cet effet, la résistance à la torsion des bielles 12 et 13 est plus faible sur une partie de leur longueur que sur la partie restante ; dans la forme d'exécution montrée sur le dessin, ce résultat est obtenu par le fait que la section des parties de bielle 38 et 39 comporte une partie centrale et un certain nombre de bras radiaux. De ce fait, au droit des parties 38 et 39, la section transversale des bielles devient cruciforme.
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