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MOTEUR A.' FLUIDE SOUS PRESSION NOTAMMENT POUR ESSUIE-GLACE
L'invention concerne un moteur à fluide sous pression, notamment pour la commande d'essuie-glace de véhicules comportant des pistons animés d'un va-et-vient et des distributeurs mus par un système à détente brusque pour l'admission du fluide sous pression aux cylindres moteurs et son évacua- tion de ceux-ci. Dans de tels moteurs, il est connu de prévoir des systèmes à détente brusque qui commandent les distributeurs ou clapets et qui comportent un ressort de détente disposé de façon que la pression de fermeture quil exerce sur les distributeurs diminue avant l'inversion et présente une valeur zéro à l'instant même de celle-ci.
Ceci amène le risque de voir un distribu- teur s'ouvrir prématurément sous la pression de l'air, ou bien, on est obli- gé, pour éviter cet inconvénient, d'adopter des dispositions techniques spé- ciales qui augmentent le coût du moteur à fluide sous pression et compliquent sa construction.
En outre, un tel dispositif risque dans certains cas de s'ar- rter au voisinage immédiat du point de détente brusque lors de la mise hors d'action du moteur, ce qui a pour effet que ce moteur ne peut pas démarrer de lui-même dans la suiteo
Ces inconvénients sont évités,, suivant la présente invention,par le fait que le système à détente brusque attaque un balancier, qui commande 1' action alternative des distributeurs en des points qui se déplacent au cours du mouvement de détente brusque, de telle sorte qu'un des distributeurs est- soumis, jusquà l'instant de l'inversion, à une pression qui assure une obtura- tion hermétique de sa part.
Ceci permet d'utiliser des distributeurs peu coû- teux et simples, pouvant être montés et démontés avec facilité et qui fonc- tionnent sans fuites d'air, c'est-à-dire s'inversent exactement à l'instant cor- respondant au réglage. Tous les organes des deux distributeurs sont identiques.
Les dessins annexés montrent un exemple d'exécution de 1-'invention a savoir :
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La fige 1 est une vue partiellement en coupe longitudinale,le couvercle étant enlevé ;
La figo 2 montre le couvercle et les organes de distribution par- tiellement arrachés ou coupéset vus du côté piston ;
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un distributeur à échelle agrandie;
La fig. 4 est un diagramme montrant l'effort d'obturation des dis- tributeurs en fonction de la course du pistono
Le boîtier 1 du moteur à fluide sous pression consiste essentiel- lement en deux cylindres coaxiaux et de mêmes dimensions 2 et 3, dont les bouts sont fermés par des joints 4 et des plaques 5.
Ces dernières sont serrées con- tre le bottier 1 à 1-laide de vis 60Le bottier contient une tige de piston 7 de section rectangulaire et qui porte sur chacune de ses extrémités un disque 8 formant piston et un bourrage 9. Les bourrages 9 présentent au centre une partie repoussée 10 par laquelle ils se fixent eux-mêmesainsi que la plaque- piston 8, à une partie rétrécie 11 de l'extrémité de la tige de piston 7. Cette partie repoussée sert également de butée lors de la rencontre du disque 5. Un anneau élastique 12 presse le bourrage 9 contre la paroi du cylindre.
Un arbre 13 est monté dans le bottier 1, transversalement à l'axe longitudinal de celui-ci. Cet arbre sort du bottier par le côté non visible de celui-ci, où il reçoit sur son extrémité un bras essuyeur 14. Un forage 15, dé- bouchant à l'extérieur, traverse axialement l'arbre 13,ainsi qu'une pièce trans- versale, pour aboutir à l'intérieur du bottier 1. Un secteur denté 16 est calé sur l'arbre 13 de façon à engrener une denture 17 prévue sur la tige de piston 70 La pression des dentures est absorbée par une surface de glissement 18 pré- vue sur le fond du bottier 1 et sur laquelle glisse la tige de piston 70
Le bottier 1 présente au milieu une bride 19.
Celle-ci comporte deux trous taraudés 20 servant à la fixation d'un couvercle 21 (fig. 2) et deux forages 22 et 23, qui se prolongent par des canaux 24 et 25 débouchant dans les cylindres 2 et 3,à proximité des fonds de ceux--ci.
La tige de piston 7 présente deux fentes 26 et 27,élargies d'un coté. Dans chacune de ces parties élargies est insérée la téte à six pans d'un boulon 30, de telle sorte que ce dernier ne peut pas tourner, mais uniquement se déplacer le long de la fente 27. Le boulon 30 s'avance en saillie sur le côté, tourné vers le couvercle 22, de la tige de piston 7 et peut être fixé dans une position voulue par rapport à la tige de piston à l'aide d'un écrou 31.
Le couvercle 21 s'adapte à la bride 19 du bottier 1. Il porte sur sa face interne deux bossages dont l'un est montré en coupe en 32. Dans ces bossages sont montés deux distributeurs identiques 33 et 34. L90bturateur du distributeur 34 consiste essentiellement en une douille 35 dont les extré- mités 36 et 37 forment des sièges de soupape. La douille de soupape 35 présen- te vers son milieu un forage transversal 38 et comporte à une de ses extrémi- tés une partie cylindrique 39 et un collet 40; l'autre extrémité de cette douille présente une partie conique 41, limitée par deux petits collets.
Sur la partie conique 41 est enfilé un manchon en une matière formant bourrage, par exemple un tube en caoutchouc, tandis que la partie cylindrique 39 porte une rondelle de bourrage 42 en la méme matièreLa douille soupape est insé- rée dans un forage borgne 43 du bossage 32 et ses éléments de bourrage repo- sent respectivement sur un épanouissement conique 44 et une dépouille de ce forageo Cette douille est assujettie, par exemple à l'aide d'un ressort en épingle à cheveux 45,qui presse la douille 35 contre les surfaces formant joint ou d'étanchéité et qui prend lui-même appui dans deux forages prévus dans le couvercle 21.
Dans le forage longitudinal de la douille 35 est insérée une tige 46 dont le diamètre est inférieur à celui de ce forageo Sur les extrémi- tés de cette tige sont serrées des cuvettes 47 et 48, dont les faces tournées vers la douille 35 contiennent une rondelle en une matière de bourrage. Ces cuvettes, ainsi que leurs rondelles obturent hermétiquement,suivant la posi-
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tion de la tige 46, soit l'extrémité 36, soit 19extrémité 37 du forage de la douille. Entre la cuvette 48 et le fond du forage borgne 43 est intercalé un ressort de pression bandé 49 qui tend à soulever la tige 46. La partie infé- rieure du forage borgne 43 est reliée par un forage 50 à un canal 51 débouchant à la face externe du couvercle.
Des forages 52 relient la partie médiane du fo- rage borgne 43 à une ouverture 53 qui, lorsque le couvercle est mis en place, s'adapte au forage 22 du boîtier 1. Le canal 51 traverse le couvercle 21 et est relié à la soupape 33,sur l'autre côté du couverclede la manière décrite à propos du distributeur 34.
Le couvercle 21 présente à peu près au centre une saillie perforée 54 présentant un coussinet 55 pour l'arbre 13, ainsi qu'un ar- bre 56 fixé au-dessous du forage formant paliero Sur cet arbre sont montés à pivotement un balancier 57, un manchon 58 et un levier de butée 59, lequel est maintenu latéralement par un ressort de serrage 60 engagé dans une gorge de 1' arbre 560 Le balancier 57 porte sur sa face inférieure une dépouille 61, re- couverte latéralement par des tôles 62 et 63 rivées à ce balanciero Ces tôles, ainsi que la forme de la dépouille 61 permettent à cette dernière de retenir fermement un levier bifurqué 64 dont l'extrémité fourchue en V s'engage dans la dépouille, de telle façon que ce levier puisse seulement effectuer un bas- culement limité, mais non pas se dégager de la dépouille.
Le levier bifurqué 64 porte sur son extrémité simple une cheville transversale 65 sur laquelle sont montés à coulissement et à pivotement deux leviers à fente 66. Les extrémités opposées de ces leviers sont montées à pi- votement sur une cheville 67, solidaire du levier de butée 59. Ces leviers sont en outre entourés d'un ressort de détente à boudin 68 qui prend appui sur la tige 67 et la cheville transversale 65. Le levier de butée 59 présente des sur- faces latérales relevées. Son mouvement pivotant est limité par le fait que ces surfaces rencontrent des tampons en caoutchouc fixés aux bossages du cou- vercle 21 et dont on a représenté celui désigné par 69. Une autre saillie per- forée 70 du couvercle 22 porte un arbre 71 sur lequel est monté à rotation un levier d'entra$inement 72.
Ce dernier porte une cheville 73 qui bute contre les surfaces latérales du levier de butée 59, entraînant ainsi ce dernier.
Le levier d'entraînement 72 est mû en va-et-vient par les boulons 30 de la ti- ge de piston 7. L'extrémité libre du levier 72 est pointue, afin que ces bou- lons puissent intervenir même aux oscillations de grande amplitude. -
Le couvercle 21 est fixé au boîtier 1 à laide de vis non montrées, qui traversent les trous 74 du couvercle et se vissent dans les trous taraudés 20. Une canalisation dair comprimé est raccordée à l'ouverture 51.
Les figs. 1 à 3, ainsi que la fig. 4, permettent de saisir le fonc- tionnement du moteur. Sur la fig. 4 s désigne le chemin des pistons 8, 9, tan- dis que P désigne la pression de fermeture agissant sur les obturateurs des distributeurs, la pression agissant sur un obturateur étant représentée au- dessus de l'axe s, et la pression agissant sur l'autre obturateur, au-dessous de cet axe.
Dans la position montrée sur la figo 2, le balancier 57 a libéré )'obturateur du distributeur 34. La tige 46 a été relevée par la pression du ressort 49 :l'extrémité 37 du forage est fermée. L'admission de l'air compri- mé au cylindre 2 du moteur est donc interrompue.0 D'autre part,ce cylindre com- munique avec 1-'intérieur du boîtier 1 par les forages 24 et 22 de ce bottier, les canaux 52 du couvercle 21, la partie médiane du forage borgne 43, le fora- ge transversal 38, le forage central de la douille-soupape 35 et l'extrémité ouverte 36 de ce dernier forage.
L'air comprimé peut ainsi s'échapper du cy- lindre 2 vers l'intérieur du boîtier, et de là à l'atmosphère par le forage 15. Lorsque, à ce moment, l'air comprimé est envoyé au moteur à l'aide d'un robinet ou l'équivalent, non représenté, cet air pénètre dans l'autre cylindre 3, ceci parce que l'orifice de sortie du distributeur 33 est maintenu obturé par le balancier 57 sous 1-'action du ressort de détente 68, avec une force dé- terminée K (point A, figo 4). Ceci est dû au fait que, dans la position repré- sentée, le levier bifurqué 64 exerce une pression sur le côté du balancier 57, opposé au distributeur 33,et une traction sur le coté du balancier, proche de ce distributeur.
Vu l'élévation de la pression dans le cylindre 3, le piston
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de ce cylindre se déplace,ensemble avec la tige de piston 7 vers l'autre ex- trémité de celui-ci. Le piston amorce donc la course a. Vers la fin de cette course, le boulon 30, serré dans la tige de piston 7, entraîne le levier 72, lequel entrane à son tour le levier de butée 59. Le ressort de détente 68 se bande de plus en plus au cours de ce mouvement, cela jusqu'à ce que la tige 67,la cheville transversale 65 et le point d'appui du levier bifurqué 64 se trouvent sur une droiteo Le point B de la fig. 4 est ainsi atteint.
Dans cette position,la pression de fermeture exercée sur l'obturateur du distributeur 33 est, il est vrai, légèrement inférieure à ce qu'elle était au début de la course; elle est cependant encore toujours considérable et suffisante pour une obturation sûre, vu que 'effort de pression total du ressort de détente ban- dé 68 agit encore presque perpendiculairement sur le balancier 57 par l'inter- médiaire de la branche de droite du levier bifurqué 640
Lorsque la tige de piston 7, le levier d'entraînement 72 et le le- vier de butée 59 continuent à se déplacer, le levier bifurqué 64 se renverse par détente brusque, et sa branche de gauche exerce une pression sur le côté du balancier 57 proche du distributeur 33o Simultanément,le levier de butée 59 rencontre l'autre tampon de caoutchouc,
tandis que le ressort de détente 68 se détend légèrement et exerce désormais sur la soupape 34 une pression K (Point C)o Ceci a pour effet de fermer l'orifice d'échappement 36 et d'ouvrir l'orifice d'admission 37,contre la pression du ressort 49. L'air comprimé af- flue désormais par l'ouverture 51 et le forage 50 dans la partie inférieure du forage borgne 43 et de'laà travers l'espace intérieur de la douille-sou- pape 35, vers le forage transversal 38 et les canaux 52, 53, 22 et 24, qui dé- bouchent dans le cylindre 2. Le mouvement des pistons s'inverse et ceux-ci effectuent la course b.
Ceci donne lieu aux mêmes phénomènes que dans le cas de la course a, mais en sens inverse; l'air s'échappe par le distributeur 33, le système d'inversion retourne à sa position initiale par détente brusque en D et la course des pistons s'inverse à nouveau.
Par conséquent, l'effort de fermeture agissant sur les distribu- teurs demeure presque inchangé pendant toute la durée des courses aller et retour. A titre de comparaison, on a indiqué en pointillé, sur la fige 4, l'al- luxe de l'effort d'obturation dans les systèmes à détente brusque connus.
La longueur de la course,, et donc aussi l'angle d'essuyage sont réglés par le déplacement des boulons 30. Lorsque, pour une raison quelconque, notamment sous l'effet d'une force agissant de l'extérieur, la tige de pis- ton continue son déplacement dans le sens primitif après le renversement du système de détente brusque,le levier d'entraînement 72 effectue un pivote- ment d'une amplitude telle qu'il se place hors de portée du levier de butée.
Ce mouvement prolongé de la tige de piston est ensuite arrêté au plus tard par la rencontre entre le bourrage du piston et le fond du cylindre. Ainsi, l'effort exercé de l'extérieur ou dû à l'air comprimé ne peut jamais agir sur les tampons de caoutchouc 69 pour déformer ou détériorer ceux-ci, ce qui influ- encerait défavorablement le fonctionnement du système d'inversion. Une fois le couvercle enlevé, on peut vérifier le fonctionnement correct et l'herméticité de l'ensemble du système inverseur si l'on introduit de l'air comprimé par l'ouverture 51, en déclenchant le mouvement d'inversion à la main.
On peut introduire dans l'ouverture 51 une vis d'étranglement a- justable'à la main et qui règle l'admission d'air comprimé au moteur, et donc la vitesse de fonctionnement de celui-ci. L'extrémité, qui se prolonge jusque dans l'habitacle du véhicule, de l'arbre 13,, peut recevoir une manette qui permet de déplacer le levier essuyeur à la main.
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