<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne une machine à piston à gaz chaud, du type à balayeur, caractérisée en ce que le mouvement du piston est transmis par deux bielles Identiques, flanquant symétriquement l'axe de la machine, à deux manivelles identiques solidaires de deux vilebrequins tournant en synchronisme, en phase, et en sens opposés, dont les axes, parallèles entre eux, flanquant symétriquement l'axe de la machine, se trouvent dans un plan perpendiculaire à l'axe de la machine, tandis qu'au balayeur est fixée une tige que deux bielles de balayeur, flanquant symétriquement l'axe de la machine, accouplent aux manivelles.
Par machine à piston à gaz chaud, il y a lieu d'entendre un mo- teur à gaz chaud, une machine frigorifique à gaz froid ou une pompe thermi- que, ces deux dernières fonctionnant suivant le principe inverse de celui du moteur à gaz chaud.
Une machine équipée d'un mécanisme de commande conforme à l'in- vention peut être facilement équilibrée. De plus, le décalage nécessaire entre le mouvement du balayeur et celui du piston s'obtient de façon très simple.
Dans une forme de réalisation avantageuse de la machine conforme à l'invention, les bielles de piston se trouvent d'un côté d'un plan passant par les axes de la manivelle tandis que les bielles du balayeur se trouvent de l'autre côté de ce plan. Cet agencement simplifie la construction de la machine en général et des diverses têtes de bielle en particulier.
L'équilibrage des parties de machine animées d'un mouvement al- ternatif est encore amélioré lorsque, suivant une autre forme de réalisation de l'Invention, les bielles de piston ont approximativement la même longueur que les bielles de balayeur et que les masses des bielles de piston et des parties animées d'un mouvement alternatif y reliées sont approximativement égales aux masses des bielles des balayeurs et des parties animées d'un mouvement alternatif y reliées. Dans cette forme de réalisation du mécanisme de commande les harmoniques sont pratiquement compensées tandis que les vibrations du premier ordre sont compensées par les masses d'équilibrage.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les bielles de piston sont assemblées directement entre elles du côté du piston et sont articulées à une tige fixée au pistono En principe, on peut utiliser un piston sans tige; toutefois, dans ce cas, l'assemblage du piston et des bielles de piston est plus compliqué. Dans 3:e cas d'emploi d'une tige fixée au piston, l'accouplement entre les bielles de piston et la tige de piston est beaucoup plus simple. De plus, on peut disposer sous le piston d'une enceinte fermée, de sorte que le carter ne doit pas se trouver sous pression
Dans la machine conforme 4 l'Invention, le décalage entre le mouvement du balayeur et celui du piston est évidemment déterminé par les diverses dimensions du mécanisme de commande.
Lorsqu'on désire modifier ce décalage, par exemple dans un but de réglage, suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les extrémités des bielles du balayeur, opposées aux manivelles, peuvent être reliées à la tige du balayeur de façon que la distance entre chaque extrémité de bielle et la tige du balayeur soit réglable, bien que les deux bielles de balayeur restent symétriques par rapport au balayeur.
La rotation synchrone, en phase et en sens opposés, des arbres peut s'obtenir de plusieurs manières. Le mode de réalisation le plus simple conforme à l'invention est l'accouplement par engrenages des arbres.
Dans une forme de réalisation de l'invention, l'amenée ou le prélèvement d'énergie mécanique s'effectue à l'aide des deux arbres.
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 l'invention.
<Desc/Clms Page number 2>
La fig. 1 est une coupe d'un moteur à piston à gaz chaud du type à balayeur.
Les fig. 2a, b, c et d représentent schématiquement la position relative du balayeur et du piston d'une part, et du mécanisme de commande d'autre parte pour quatre positions de la manivelle.
Sur le dessin, un balayeur 2 et un piston 3 peuvent se déplacer dans le cylindre 1 d'un moteur a piston à gaz chaud. L'extrémité supérieure du cylindre est constituée par une t#- te de cylindre 4 comportant, à l'intérieure des ailettes 5 été à l'exté- rieur des ailettes 6. tlne chemise 7 forme la séparation entre les ailettes 5 et un récupérateur 8 d'une part et le côté Intérieur du cylindre d'autre parte De plus., dans le cylindre sont ménagées des ouvertures 9 qui communiquent avec une enceinte dans laquelle se trouvent des ailettes 10 fixées à un corps 11 comportant, à l'extérieur, des nervures 12; les nervures et les ailettes forment le système réfrigérant.
La tête de cy- lindre est entourée d'un corps 13 dans lequel se trouve un réchauffeur 14, représenté schématiquement. Les gaz de combustion lèchent les ailettes 10 et, après avoir cédé leur chaleur, ils quittent le corps 13 par le conduit d'évacuation 15. La tête du cylindre 4 est fixée par des vis 16 au corps 11 que des vis 17 assemblent au carter 18. Ces vis assurent en même temps la fixation du cylindre 1 au vilebrequin 18. Le piston 3 comporte une tige de piston creuse 19. Autour d'un tourillon 20, fixé rigidement à la tige de piston 19, peuvent tourner deux têtes 21 de deux bielles 22, tandis qu'une tige de balayeur 23, fixée rigidement au balayeur, traverse la tige de pis- ton 19 et le tourillon 20. Les bielles 22 comportent en outre deux têtes 24 qui peuvent tourner autour des manetons 25.
Entre les têtes 24 et les manetons 25 se trouvent des roulements à billes. Aux têtes 24 sont prévues des saillies 26 dans lesquelles se trouvent des manetons 27 autour desquels peuvent tourner deux têtes de bielles de balayeur 28. De l'autre côté des bielles de balayeurs 29 se trouvent des têtes 30 qui tournent toutes deux autour d'un tourillon 31 qui est fixé rigidement à la tige de balayeur 23.
Les manetons 25 de la manivelle sont disposés excentriquement sur des arbres 32 qui sont reliés entre eux par des engrenages 33. Sur ces arbres sont fixées à l'aide des vis 34 les masses d'équilibrage 35. Le carter 18 est fermé par un couvercle de sorte qu'au besoin tout le carter peut être rem- pli d'huile.
Les masses des bielles de piston 22, de la tige de piston 19, et du piston 3 sont approximativement égales aux masses des bielles de balayeur 29, de la tige de balayeur 22 et du balayeur 2, tandis que la longueur de cha- que bielle de piston 22 est approximativement égale à celle de la bielle de balayeur 29.
Le décalage entre les mouvements du balayeur et ceux du piston est évidemment déterminé par l'angle formé entre la bielle de piston 22 et la bielle de balayeur 29. Lorsque les têtes de bielle du balayeur 30 ne tournent pas autour du maneton 31 mais que ce maneton est remplacé par exem- ple par un organe fixé perpendiculairement à la tige du balayeur 23 compor- tant des manetons déplaçables autour desquels les têtes de balayeur 30 peu- vent tourner et que l'on fait en sorte que la distance de chaque maneton à l'axe de la machine soit toujours la même, on peut obtenir une variation dudit décalage d'une manière qui sera expliquée par la suite.
Les fig 2a, b. c et d donnent schématiquement les diverses posi- tions relatives du piston et du balayeur pour quatre positions des manivelles Le balayeur 2 avec tige de balayeur 23 est représenté en pointillés et le piston 3 en traits pleins. Les bielles de piston 22 ont la même longueur que les bielles de balayeur 28 et sur les figures les bielles sont assem- blées directement au piston et au balayeur.
Sur la fig. 2a. le piston oc- cupe sa position supérieure; la fig. 2b représente la position dans laquelle le piston et le balayeur se sont rapprochés au maximum, de sorte que le vo- lume de la chambre froide est minimum; sur la fig. 2c. le balayeur occupe sa
<Desc/Clms Page number 3>
position supérieure et sur la fig. 2d la distance entre le balayeur et le piston est maximum, de sorte que le volume de la chambre froide est maximum
Le décalage entre le mouvement du piston et celui du balayeur se déduit facilement des figures 2a; et 2g; ce décalage est égal à 1'angle compris entre la position de la manivelle sur la fig. 2a et la position de la manivelle sur la fig. 2c.
Si, à l'extrémité de la tige de balayeur, par exemple, on fixe une tige transversale perpendiculaire à ladite tige de balayeur, et si les bielles de balayeur sont reliées symétriquement de chaque côté de la tige de balayeur à cette tige transversale, le décalage est modifié en ce sens qu'il devient plus petit à mesure que la distance entre la tête de bielle du balayeur et la tige du balayeur devient plus grande. Lorsque cette dis- tance est réglable de façon continue, on dispose d'une possibilité de réglage de la puissance du moteur.
Comme le montre le dessin, les arbres 32 tournent en phase, en synchronisme et en sens opposés, tandis que le plan des axes de ces arbres est perpendiculaire à l'axe de la machine. De plus les axes des arbres 32 sont parallèles entre eux. Lorsque les masses d'équilibrage 35 ont exactement le poids requis, on obtient un équilibrage parfait, de sorte que la machine ne vibre pas,
La transmission de l'énergie mécanique de la machine peut avantageusement s'effectuer par les deux arbres, de sorte que la sollicitation des deux arbres et des parties y conjuguées est la même. Dans le cas d'emploi de la machine comme machine frigorifique, l'énergie mécanique sera, de préférence, fournie par les deux arbres.