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MOTEUR A PISTON SANS,VOLANTo
L'invention concerne des moteurs à piston sans volant, munis d'or- ganes distributeurs avancés et principaux, où l'organe distributeur avancé est établi sous la forme d'un tiroir distributeur. Dans les systèmes de dis- tribution connus de ce type, le tiroir distributeur avancé comporte aussi bien les arêtes de travail qui contrôlent la vapeur de commande destinée à l'organe distributeur principal, ainsi que des arêtes de travail qui con- trôlent la vapeur de commande destinée au tiroir distributeur avancé lui- même.
Ceci implique une position et des dimensions précises des canaux de distribution, ce qui provoque naturellement des difficultés dans l'exécution des organes ainsi qu'un risque plus élevé de perturbations, L'invention é- limine ces défauts, premièrement par le fait que le tiroir distributeur a- vancé ne comporte que les arêtes qui contrôlent la vapeur de commande pour l'organe distributeur principal et est actionné par des pistons qui ne font pas corps avec lui et qui sont commandés par la vapeur distribuée'' par le piston du moteur.
Ici, les pistons (pistons de commande) indépendants du tiroir distributeur avancé proprement dit sont déplacés exclusivement par le fait que tantôt l'une, tantôt l'autre de leurs faces est alimentée en vapeur vive; ces pistons ne sont donc-pas appelés à dépasser des arêtes de distribution dont la position et les dimensions exigent une grande préci- siono De plus, les arêtes de travail du tiroir distributeur avancé propre- ment dit n'exigent pas une position et des dimensions précises des canaux qu'elles sont appelées à dépasser., vu que ce tiroir se déplace toujours uni- quement entre deux positions extrêmes, et que, dans celles-ci., ses arêtes de travail sont situées à une distance relativement importante des canaux découverts ou masqués.
Les Figs. le 2 et 3 du dessin annexé représentent schématiquement un exemple d'exécution de l'objet de l'invention dans trois positions diffé- rentes des organes mobiles.
Le cylindre moteur de la machine à vapeur sans volant est désigné par 1, et son piéton moteur par 2.
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L'organe distributeur principal est constitué par un tiroir à pis- ton 3 disposé verticalement, dont l'extrémité supérieure porte un grand dis- que-piston 4 et dont l'extrémité inférieure est munie d'un petit disque-pis- ton 5. Sur la tige réunissant les deux disques sont fixés deux disques de distribution présentant le même diamètre que le grand disque 4 et délimitant un espace annulaire 6. Un canal 9 sert à relier la chambre 7 située entre- le petit disque-piston 5 et le disque de distribution inférieur, à la cham- bre 8, située entre le disque de distribution supérieur et le grand-disque piston 4. La vapeur vive arrive par un orifice 10 qui débouche dans la cham- bre 7, quelle que soit la position du distributeur à piston 3.
Légèrement au-dessus du forage 10 se trouve le point de départ d'un conduit 11 allant vers l'extrémité supérieure du cylindre moteur 1. Le conduit d'échappement de vapeur 12 part d'un point quelque peu plus élevé et qui communique toujours avec la chambre 6, quelle que soit la position du distributeur à piston 30 Le conduit d'échappement de vapeur 12 communique avec la chambre 13 située au-dessous du petit disque-piston 5. Au-dessus du point de raccordement du conduit 12 se trouve le point de raccordement d'un conduit 14 allant vers l'extrémité inférieure du cylindre moteur 1.
L'organe distributeur avancé comporte le tiroir distributeur avan- cé 16 et deux pistons d'actionnement 17, 18, indépendants de ce tiroir.
L'alésage dans lequel est guidé le tiroir distributeur avancé 16 est relié, par un canal 19 partant du milieu de ce forage, à la chambre 20 située au- dessus du grand disque-piston 4 du tiroir distributeur principal 3. Un con- duit d'arrivée de vapeur vive 21 débouche dans l'alésage contenant le tiroir distributeur avancé à la gauche du canal 19, tandis qu'un conduit-d'échappe- ment de vapeur 22 part de cette chambre à la droite du canal 19. La partie médiane médiane 16 du tiroir distributeur avancé est amincie, et ses extré- mités pénètrent dans les cylindres des pistons de commande 17,18, qui présen- tent un diamètre sensiblement supérieur à celui du tiroir.
Partant de la chambre 23 située à la gauche du piston de commande 17, un conduit 24 abou- tit à un point du-cylindre moteur situé au-dessous de l'extrémité supérieure de ce cylindre, à une distance de celle-ci légèrement supérieure à l'épais- seur du piston moteur 2. La chambre 25 située à droite du piston de comman- de 17 est reliée par un conduit 26 au conduit 11, tandis que la chambre 27 située à gauche du piston de commande 18 est reliée par un conduit 28 au con- duit 14. Partant de la chambre 29 située à droite du piston 18, un conduit 30 aboutit à un point du cylindre moteur, situé au-dessus de l'extrémité in- férieure du cylindre moteur, à une distance de celle-ci légèrement supérieu- re à l'épaisseur du piston moteur.
Dans la situation représentée dans la Fige -1, le tiroir distri- buteur 16 occupe sa position extrême de droite, dans laquelle il établit la communication, par l'intermédiaire du canal 19 entre la chambre 20 située au-dessus du piston distributeur principal 3 et le conduit d'échappement de vapeur 22. Comme la chambre 7 contient de la vapeur vive et que la cham- bre 13 est soumise à la pression de la vapeur d'échappement, le tiroir dis- tributeur principal 3 est sollicité par une force dirigée de bas en haut et déterminée par la différence entre les surfaces du grand disque-piston 4 et du petit disque 5 et par la différence entre la pression de la vapeur vive et celle de la vapeur d'échappement. Par conséquent, le tiroir à piston 3 est maintenu dans sa position supérieure.
De ce fait, la vapeur vive afflue depuis le forage 10, à travers la chambre 7 et le conduit 11, dans l'espace supérieur du cylindre moteur 1. A partir de cet espace inférieur, la vapeur s'échappe par le conduit 14, la chambre 6 et le conduit d'échappement de va- peur 12. Le piston moteur 2 est donc refoulé vers le bas. Le piston de com- mande de gauche, qui occupe sa position extrême de gauche est alimenté en va- peur vive sur ses deux faces, à travers les conduits 24 et 26; par contre, les deux faces du piston de commande de droite 18, qui occupe sa position extrême de droite, sont reliées par les conduits 28 et 30 au côté échappe- ment du cylindre moteur 1.
Lorsque le piston moteur 2 atteint son point mort bas, conformé- ment à la Fig. 2, il dépasse le point de départ du conduit 30, de sorte que ce dernier se trouve relié à la partie du cylindre moteur située au-dessus
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du piston 2 et,remplie de vapeur vire. Par conséquent,de la vapeur vi- ve pénètre dans la chambre 29 et refoule le piston de commande de droi- te 18 vers la gauche,tandis que la vapeur contenue dans la chambre 27 et soumise à la pression de l'échappement, s'échappe par les conduits 28 et 14, la chambre 6 du tiroir distributeur principal 3 et le conduit d'échappement de vapeur 12.
Lors de son déplacementle piston de com- mande 18 a refoulé le piston distributeur avancé 16 dans sa position extrême de gauche. Par conséquent, le conduit d'échappement de vapeur 22 est obturée tandis que la communication entre le conduit de vapeur vive 21 et le canal 19 est rétablie. Il en résulte que de la vapeur vi- ve afflue dans la chambre 20 et refoule le piston distributeur 3 vers le bas avec une force qui correspond à la surface du petit disque-piston 5 et à la différence entre la pression de la vapeur vive, d'une part, et la pression de la vapeur d'échappement agissant sur la petite surfa- ce,d'autre part.
Le piston de commande 3 parvient dans la position inférieure extrême représentée dans la Fig.3.Ceci a pour effet de mettre le con- duit Il en communication avec la chambre 6 soumise constamment à la pression de la. vapeur d'échappement, et de relier le conduit 14 à la chambre 8p laquelle communique, par le canal 9,avec la chambre 7 cons- tamment soumise à la pression de la vapeur vive,, Par conséquente la face inférieure @u piston moteur 2 est alimentée uniquement en vapeur vive,cependant que la vapeur d'échappement quitte la partie du cylindre 1:, située au-dessus du piston 2, de sorte que le piston mo- teur est refoulé vers le haut.
En outre, le renversement du tiroir distributeur principal 3 a pour effet que le piston de commande de gauche 17 est soumis sur ses deux faces à la presssion de la vapeur d'échappement, vu que les chambres' 23 et 25 sont reliées par les conduits 24 et 26 à la partie supérieure du cylindre moteur ou au conduit Il)) qui devient désormais celui d'échap- pement. La position du piston de commande 17 ne subit donc pas de modifi- cation.
Par contre.9 l'autre piston de commande 18 reçoit de la vapeur vi- ve sur sa face de gauche par les conduits 28 et 14, tandis que la chambre 29 située à sa droite estreliée par le conduit 30 à 1-',espace à vapeur épuisée du cylindre moteur:, aussi longtemps que le piston moteur 2 est au point mort bas.Il en résulte que le piston de commande 18 est re- foulé vers sa position extrême de droite.
Lorsque,pendant la remontée suivante du piston moteur 2, ce- lui-ci dépasse le point de raccordement du conduit 30, ce dernier permet 'le passage de vapeur vive de la partie inférieure du cylindre moteur 1 vers la chambre 29, de sorte que le piston de commande 18 est désormais alimenté sur ses deux faces en vapeur vive, ce qui ne détermine aucune modification de sa position.
Lorsque le piston moteur 2 parvient au point mort haut, le conduit 24 se trouve mis en communication avec la partie du cylindre 1 située au-dessous du piston moteur et remplie de vapeur vive.Par consé- quent, la chambre 23 reçoit de la vapeur vive, laquelle refoule vers la gauche le piston de commande de gauche 17. Celui-ci refoule à son tour le tiroir distributeur avancé 16 vers sa position extrême de droite re- présentée dans la Figo1, de sorte que la chambre 20 située au-dessus du tiroir distributeur principal 3 est à nouveau réunie, par le canal 19, au conduit d'échappement 22, tandis que le tiroir distributeur principal est repoussé vers sa position extrême supérieure.
Par conséquent, la face supérieure du piston moteur reçoit de la vapeur vivede la manière déjà décrite, tandis que la partie du cylindre située au-dessous de ce piston est soumise à la pression de la vapeur d'échappement. De ce fait la chambre 25 reçoit de la vapeur vive par l'intermédiaire du conduit 26, tandis que la chambre 23 reçoit de la vapeur à la pression d'échappement
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à travers le conduit 24, de sorte que le piston de commande est refoulé dans sa position extrême de gauche.
Lorsque le piston moteur 2 sest déplacé vers le bas d'une distance telle que le conduit 24 reçoit égale- ment de la vapeur viveon se retrouve'dans la situation de la Fig. 1 qui a servi de point de départ de la description du fonctionnement,
Il ressort de ce qui précède que le renversement de la vapeur se produit toujours seulement après que le piston moteur est parvenu à son point mort haut ou basc'est-à-dire, pendant l'immobilisation du piston. Par conséquent, dans la commande d'une pompe à eau par exemple, on évite les dangereux cognements de soupapes qui se produisent lorsque le renversement a lieu avant l'immobilisation du piston moteur.
L'invention n'est pas limitée aux machines à vapeur;, elle est également applicable par exemple dans les moteurs à piston sans volant fonctionnant avec un autre fluide moteur 1-'air comprimée par exemple.
REVENDICATIONS.
1 - Moteur à piston sans volant muni d'organes distributeurs avancés et principaux, où l'organe distributeur avancé est établi sous la forme d'un tiroir distributeur, caractérisé en ce que le tiroir dis- tributeur avancé (16) ne comporte que les arêtes qui contrôlent la vapeur de commande pour 1-'organe distributeur principal qui et est actionné par- des pistons (1718) qui ne font pas corps avec lui et qui sont commandés par la vapeur distribuée par le piston (2) du moteur.