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L'invention concerne un moteur à piston équilibré qui sert à produire des vibrations spécialement pour des disposi- tifs d'extraction et/ou de chargement du charbon ou autres matières similaires et est actionné à l'air comprimé. Le mo- teur peut cependant être également employé pour d'autres buts.
Il est constitué de façon telle que son piston oscillant li- brement est appuyé sur des tampons pneumatiques et est comman- dé par un tiroir. L'invention apour objet de perfectionner les moteurs à piston équilibré du même genre. D'une part, la sécurité de fonctionnement est accrue et d'autre part on crée une possibilité plus simple et plus commode de réglage du moteur.
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Selon l'invention, le tiroir de commande du piston est animé d'un mouvement de va-et-vient par les variations de la pression dans les tampons pneumatiques* Le tiroir de com- mande est actionné par des pistons mobiles dans des cylindres pneumatiques reliés avec les tampons.
La pression des chambres à tampons pneumatiques est transmise à l'aide d'un liquide aux pistons actionnant le tiroir de commande, qui sont séparés des tampons par des pistons flottants ou des membranes.
Cette dernière mesure a pour but d'augmenter la réac- tion des pistons actionnant le tiroir de commande selon les variations de la pression dans les tampons pneumatiques.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux expliqués ci-dessous à l'aide d'un exemple d'exé- cution représenté sur le dessin.
La figure 1, qui ne sert qu'à titre explicatif, donne une représentation schématique du fonctionnement du moteur à piston équilibré, conformément à l'invention.
La figure 2 représente schématiquement une possibilité d'exécution pratique d'un moteur à piston équilibré.
Suivant la figure 1, le piston 10 du moteur à piston équilibré oscille librement dans un sens et dans l'autre dans le carter 11. Il présente au centre une partie de plus grand diamètre et, des deux côtés de la partie médiane, des parties de plus petit diamètre. Les parties de moindre diamètre du piston fonctionnent dans des chambres à tampon pneumatique 12 et 13, tandis que les extrémités de la partie de plus grand diamètre du piston sont mobiles dans des chambres de travail 14 et 15. La partie médiane du piston est amincie au centre et munie d'un alésage 16 qui croise un alésage longi- tudinal 17 dont les extrémités débouchent dans les chambres 12 et 13. Les deux extrémités du conduit 17 peuvent être ob- turées par des soupapes de retenue 18 et 19.
Au-dessus du
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carter 11, est disposée une boîte à tiroir 20. Dans celle-ci un tiroir 21 peut se déplacer en va-et-vient. Dans ce mou- vement, le tiroir 21 frappe chaque fois contre des butées 22 en caoutchouc ou autre matière élastique analogue. La boîte 20 présente en son milieu une tubulure d'admission d'air 23 ainsi, qu'aux deux extrémités, deux tubulures d'échappement d'air 24 et 25. Le boîtier 20 est en outre relié par une conduite 26 à la chambre de travail 14 du piston 10 et, par une conduite 27,à la chambre de travail 15. Les alésages
16, 17 dans le piston équilibré 10 se trouvent également en liaison avec la botte du tiroir 20 par une conduite 28 et par conséquent avec la conduite d'arimission 23.
Le tiroir 21 est aminci au milieu pour laisser libre dans la boîte 20 un espace annulaire par lequel l'air comprimé peut pénétrer.
Sur ses deux côtés plats, sont prévus des pistons 29 et 30 qui travaillent dans des cylindres correspondants. La cham- bre de pression, au-delà du piston 29, est en liaison par une conduite 31 avec la chambre à tampon pneumatique 13, tan- dis que la chambre de pression au-delà du piston 30 est en liaison, par une conduite 32, avec la chambre à tampon pneu- matique 12.
Le mode de fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant:
Far la conduite 23, de l'air comprimé pénètre tout. d'abord de façon permanente dans les chambres à tampon pneu- matique par la conduite 28 ainsi que par les alésages 16 et
17. En même temps, les soupapes de retenue 18 et 19 s'ouvrent.
Dans la position représentée, l'air comprimé pénétrant par la conduite 23 va également par la conduite 26, dans la chambre de travail 14. A ce moment, il déplace le piston vers la droite, de sorte que l'air est comprimé dans la cham- bre 13 par fermeture de la soupape de retenue 19. Simultané- ment, en concordance avec son accroissement de volume, la
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chambre à tampon pneumatique 12 se remplit d'air à la pres- sion de la c ondu it e . L'air s'échappe de la chambre de tra- vail 15 à l'air libre par la conduite 27, et de la boîte du tiroir, par la conduite 25. La pression dans la chambre à tam- pon pneumatique 13 se communique au piston 29 par la conduite 31 et, à un moment déterminé, pousse le tiroir 21 vers la droi- te. Il y a ainsi une inversion des chambres de travail.
La chambre 15 reçoit la pression de la conduite, tandis que la chambre 14 se trouve en communication avec l'atmosphère par la tubulure 24. Le piston 10 se meut vers la gauche, comprime la chambre à tampon pneumatique 12 et la conduite 32 pousse le tiroir 21 en un point déterminé à nouveau vers la gauche. L'inversion se répète à une allure rapide.
Dans l'exécution pratique de ce principe d'exploitation, il faut -considérer que les conduites 31 et 32 sont relative- ment longues et renferment de l'air compressible. Cela ne convient pas pour les hautes fréquences exigées et on doit trouver un moyen de réduire autant que possible l'inertie du dispositif. Ou bien les conduites 31 et 32 doivent être main- tenues très courtes par une disposition correspondante du ti- roir, ou bien, selon une autre proposition de l'invention, on doit intercaler des colonnes liquides et un réglage doit être prévu comme expliqué ci-dessous au moyen de la figure 2.
Dans la figure 2, les mêmes indices de référence dési- gnent les mêmes parties avec le même fonctionnement que dans la figure 1. Dans la figure 2, les conduites 31 et 32 de la figure 1 sont remplies de liquide. Les chambres à tampon pneumatique 12 et 13 sont reliées aux colonnes liquides dans les conduites 31 et 32 par des pistons flottants 33 et 34.
La pression dans la chambre 12 agit ainsi sur le piston 33, le déplace vers le bas-et ainsi pousse en avant la colonne liquide ce trouvant devant le piston 30, de sorte que ce .' -rnier peut déplacer le tiroir 21 vers la gauche. La chambre
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à tampon pneumatique 13 agit de façon correspondante par le piston 34 sur la colonne liquide de la conduite 31 et ainsi sur le piston 29.
Afin de compenser une perte éventuelle de liquide, on prévoit un réservoir 35 qui est en liaison avec les conduites 31 et 32 par des soupapes de retenue 36 et 37. Dès qu'il y a manque de pression dans ces colonnes liquides, du liquide s'y écoule à partir du réservoir.
D'autre part, pour ramener dans le réservoir 35 un ex- cédent de liquide, on prévoit des conduites 38 et 39 qui débouchent également dans le réservoir et se trouvent en liaison avec les carters des pistons 33 et 34 afin qu'elles soient libérées par les pistons en position arrière extrême, c'est-à-dire la position dans laquelle la chambre à tampon pneumatique présente la plus petite pression. Au lieu de la conduite directe 28 vers les chambres à tampon pneumatique 12 et 13 par les alésages 16 et 17, la conduite 21 est menée à un régulateur 40 (fig. 2). Celui-ci se compose d'un tiroir- piston 41 qui s'appuie sur un ressort 42. La conduite 28 mène à un amincissement du tiroir-piston 41 et, de là, par une conduite 43, aux alésages 16-17.
De la conduite 43, est dérivée une conduite 44 qui refoule la face avant du tiroir 41 opposée au ressort 42. Par suite de la constitution de ce régulateur, la pression existant dans les tampons pneumati- ques 12 et 13 dépend de la pression que le ressort 42 exerce sur le tiroir 41.
Plus grande est la pression dans la con- duite 28, plus grande est la pression dans la conduite 44, laquelle s'établit de façon à correspondre, à la pression du ressort, car le tiroir 41 étrangle plus ou moins la condui- te 43. Pratiquement, la pression du ressort est roulée de façon que la pression dans les tampons pneumatiques 12 et 13 soit un peu inférieure à la pression de la conduite et peut ainsi être maintenue pratiquement constante. Le réglage du
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nombre de vibrations désiré pour le moteur à piston équilibré a lieu par le réglage de la quantité d'air admise au. moteur.
Cor..me grandeur de réglage, on utilise la pression finale dans les chambres à tampon pneumatique. Si cette pression finale varie, le nombre des vibrations varie également. Celui-ci doit cependant être maintenu constant. Dans ce but, une sou- pape de réglage est disposée dans la conduite 23. Elle se compose d'un disque d'étranglement 45 qui est fortement pres- sé par un ressort 46, de sorte que la conduite 23 possède son passage le plus grand. A la chambre à tampon pneumatique 13 est raccordée une soupape de retenue 47, laquelle mène au piston 49 par une conduite 48.
Le piston 49 est disposé sur le disque d'étranglement 45 et le presse en position de fermeture quand la conduite 48 est sous pression. Au-delà du piston 49, la conduite 4@ présente une petite ouverture réglable 50. La pression dans la chambre 13 se communique, par la soupape de retenue 47, dans la conduite 48, au piston 49 qui, de son côté, libère la conduite 23 selon le nombre d'oscillations souhaité ou selon la tension du ressort 46.
Un peu d'air comprimé s'échappe alors par l'ouverture régla- ble 50, de sorte que le piston 49 se trouve toujours sous l'influence de la pression régnant dans la chambre tampon pneumatique 13.
Si le moteur à piston équilibré est relié à la conduite sous pression et qu'il ne démarre pas de lui-même, suivant la position du piston 10 ou du tiroir 21, l'un des robinets à trois voies 51 ou 52 est alors ouvert.De ce fait, la liaison est interrompue entre les pistons 33 ou 34 et les chambres à tampon pneumatique 12 ou 13 et la chambre de travail cor- respondante du piston 33 ou 34 est en avec l'atmos- phère. Si l'on ouvre par exemple le robinet à trois voies 51, la pression de la chambre à tampon pneumatique 13 agit alors sur le piston 34.
Cette pression pousse sur le piston 34, sur
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le liquide et sur l@ piston 29 et déplace ainsi sans résistan- ce le tiroir 21 dans la position inverse de celle représentée.
Conformément à l'invention, le moteur à piston équili- bré est donc facile à régler en ce qui concerne son nombre d'oscillations et ce dans des limites très étendues. En outre, il conserve automatiquement le nombre d'oscillations une fois établi, même en cas de variation de la pression dans le ré- seau des conduites.
Revendications.
-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-0-
1/ lecteur à piston équilibré fonctionnant à l'air com- primé et servant à la production de vibrations, en particu- lier pour des dispositifs d'extraction et/ou de chargement du charbon, etc., dont le piston oscillant librement s'appuie sur des tampons pneumatiques et est commandé par un tiroir;, caractérisé en ce que le tiroir (21) commandant le piston (10) est animé d'un mouvement de va-et-vient par les varia- tions de pression dans les tampons pneumatiques (12, 13).