Dispositif pour le graissage des surfaces frottantes d'un piston. Cette invention concerne un dispositif pour le graissage des surfaces frottantes d'un pis ton, plus spécialement applicable dans les machines frigorifiques à air du genre dans lequel l'air joue le rôle d'intermédiaire ou d'agent frigorifère et est alternativement comprimé et détendu, la chaleur étant cédée par l'air comprimé à un fluide réfrigérant et étant soustraite à un fluide à réfrigérer par l'air frigorifère à l'état détendu.
Dans les machine de ce genre ces opérations sont réalisées dans un cylindre comportant un piston compresseur et un piston déplaceur convenablement actionnés pour comprimer et détendre l'air suivant le cycle désiré tout en le faisant passer à travers les échangeurs de chaleur et un régénérateur.
Pour que la machine puisse donner de bons résultats, il est nécessaire que les pis ton: et le cylindre soient convenablement lubrifiés sans permettre à l'huile d'être en traînée par les courants d'air rapides dans les conduits à air ou dans l'extrémité froide où elle tendrait à se congeler par suite de le, température extrêmement basse qui y règne. Dans un cylindre quelconque employant un piston creux, l'huile a tendance à être poussée de bas en haut sur la paroi du cy lindre le long d'un des côtés du piston et à être poussée de haut en bas le long de l'autre côté du piston.
Ceci est dû aux vari ations qui se produisent dans les pressions latérales s'exerçant entre le piston et la paroi du cylindre par suite de la disposition angu laire de la bielle ou d'un organe analogue.
L'épaisseur d'une pellicule d'huile exis tant entre des surfaces frottantes et le mouve ment d'une pellicule de ce genre sont fonc tions de la quantité d'huile fournie, des pres sions qui s'exercent entre les surfaces et de la vitesse relative des surfaces. Dans le cas d'un mouvement oscillatoire se produisant sous des pressions variables d'une surface sur une autre, l'huile sera généralement transportée dans la direction du mouvement qui a lieu sous la pression moyenne la plus grande.
Ainsi, si l'on considère un piston creux animé d'un mouvement de monte-et- baisse dans un cylindre vertical et recevant le lubrifiant par barbotage depuis une chambre de commande située au-dessous, le côté du piston qui est soumis à la pression la plus grande pendant la course ascendante du piston transportera de l'huile vers le haut. Ceci a comme résultat une accumulation d'huile sur la paroi supérieure du piston. Le but de la présente invention est de pré voir des moyens pour empêcher l'huile de pénétrer dans l'extrémité froide ou de s'accu muler sur la paroi supérieure du piston tout eu assurant un graissage convenable.
cet effet, on prévoit Lin conduit dans lequel l'huile poussée de bas en haut par le piston peut s'accumuler, et par lequel l'huile peut être transportée à un point de la cir conférence du piston autre que celui auquel l'huile a été élevée et d'où cette huile à la possibilité d'être ramenée en bas. Le conduit est de préférence situé et formé de façon qu'il ne soit pas soumis aux effets préjudi ciables des courants d'air existant dans le cylindre.
Des formes d'exécution de l'objet de l'in vention sont représentées, à titre d'exemple, au dessin annexé dans lequel: La fi* 1 est une coupe verticale faite à travers les deux cylindres d'une machine frigorifique; La fig. 2 est une coupe à plus grande échelle du piston compresseur de la machine de la fig. 1, cette vue montrant les parties adjacentes du cylindre; La fi-. 3 montre une variante du piston dans laquelle la rainure à huile est prévue sur le piston.
Dans ces figures, le piston compresseur 1, fig. 1, est représenté à sa position la plus base et le piston compresseur 2 est repré senté à sa position la plus haute. Le piston dplaceur 3 occupe sa position la plus haute. Le piston déplaceur 4 a atteint une position à partir de laquelle il suit le piston com presseur 2 dans son mouvement de descente, sur une certaine distance. Les pistons com presseurs sont actionnés par l'intermédiaire de biellettes 5, d'un balancier 6, d'une bielle 8 et d'un maneton 9, par Lui arbre 10.
Le piston déplaceur 3 est actionné par une barre 11 qui passe à travers un coussinet 12 dis posé dans le piston 1 et qui est guidée à son extrémité inférieure dans un guide 13. Cette barre est actionnée par une came 14 par l'intermédiaire d'un galet 15, d'un levier 16 et d'une biellette 26 reliant l'extrémité du levier 16 à une pièce 17 qui sert de butée à un ressort 18 et qui est assujettie à la barre 11. Le ressort 18 sert à maintenir le galet 15 appliqué contre la came 14 et actionne le piston 3 clans un sens. Le piston déplaceur 4 fonctionne d'une manière ana logue.
La barre 11 et le piston 1 sont lubrifiés par barbotage à l'aide de la bielle 8 qui plonge à chaque tour dans l'huile du carter. Le niveau d'huile est indiqué par la ligne en pointillé 19 et peut varier pour fournir une quantité d'huile plus ou moins grande aux pièces mobiles.
Une rainure 20 est formée dans la paroi 21 du cylindre en un point situé légèrement au-dessous du sommet du piston 1 lorsque celui-ci occupe sa position la plus basse. La rainure 20 s'étend complètement autour de la paroi du cylindre et constitue un conduit par lequel l'huile qui est poussée de bas cri haut par le piston peut passer autour du piston jusqu'à un point d'où elle redescend au carter.
Si, par exemple, on suppose que la flèche 22 (fig. 2) représente la direction de la poussée latérale qui s'exerce lors de la course ascendante, et plue la flèche 23 repré sente la direction de la poussée latérale qui s'exerce lors de la course descendante; l'huile sera transportée de bas en haut à gauche du pistou et de haut en bas à droite. Les points exacts oii l'huile sera transportée de bas en haut ou de haut en bas dépendront du méca nisme de commande du piston et de la façon dont la pression de gaz régnant au-dessus et au-dessous du piston varie.
La différence réelle entre les pressions de fluide régnant dans les espaces situés au-dessus et au-des sous du piston a peu d'effet sur la quantité d'huile poussée vers le haut ou vers le bas par le piston, excepté qu'elle détermine la pression latérale du piston. En outre, dans certains types de moteurs, il se peut que la pression latérale soit toujours dirigée vers le même côté et ne subisse que des variations d'intensité. Dans tous ces cas, la rainure 20 distribue l'huile poussée vers le haut jusqu'en quelque point d'où elle est ramenée en bas.
Il y a lieu de noter que la creusure 27 formée à l'extrémité supérieure du coussinet 12 du piston 1 agit suivant le même prin cipe que la rainure 20 et empêche l'huile d'être transportée au sommet du piston par l'action de la tige de piston déplaceur 11 coulissant dans le coussinet 12.
En employant la construction représentée à la fig. 1, on a constaté que, après un grand nombre d'heures de fonctionnement, il n'y a pas d'huile sur la paroi supérieure du piston ou dans les conduits à air.
La fig. 3 montre une autre forme d'exé cution du piston 1. Une rainure à huile annu laire 20' est pratiquée sur la paroi externe du piston, vers son extrémité supérieure, et l'on prévoit un léger jeu entre la partie 25 du piston située au-dessus de la rainure 20' et la paroi 21 du cylindre.
La quantité l'huile fournie au piston peut être modifiée en prévoyant une douille mince 24 (fig. 2) assujettie à l'extrémité inférieure du piston 1. Le rôle de cette douille est d'empêcher une partie de l'huile projetée par barbotage de heurter le cylindre et le piston. En modifiant la longueur de la douille, on peut faire varier cet effet.
Dans les fig. 2 et 3, les pistons sont représentés à leurs positions les plus basses. Les positions les plus hautes sont indiquées par lignes en pointillés.
On a décrit l'application de l'invention aux machines frigorifiques à air, mais cette invention est avantageusement applicable aux autres types de machines frigorifiques, surtout celles comportant des cylindres verticaux et utilisant un fluide gazeux.