Machine à pistons. La présente invention concerne une ma chine à pistons, comprenant deux blocs- cylindrea montés de façon rotative dans un carter, et angulairement l'un par rapport à l'autre, une des extrémités de chaque bloc étant très rapprochée d'une des extrémités de l'autre bloc, et par des.
pistons angulaires agencés de façon telle qu'une extrémité de chaque piston se trouve dans un cylindre d'un bloc et l'autre extrémité dans un cy lindre de l'autre bloc, la partie du carter contenant les blocs-cylindres et les pistons étant constituée par deux pièces amembléës suivant un plan passant par les axes des blocs-cylindres.
i La machine peut être soit une pompe ou un compresseur, soit un moteur.
\ Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de 1'ob- jet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation, partie en coupe, par un. plan vertical passant par les axes des blocs-cylindres d'une pompe; la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1;
la fig. 3, est une élévation-coupe par un plan vertical passant par les axes des blocs- cylindres d'un moteur, et la fig. 4 est une vue de l'extrémité dudit moteur.
,La pompe représentée dans les fi,-.<B>1</B> et 3 comporte un carter constitué de deux par ties 1 et 2 de forme conjuguée usinées pour s'assembler suivant un plan, (indiqué par la ligne d.-B) passant par les axes des blocs- cylindres 3 et 4.
Lesdites parties 1 et comportent des brides 5 sur leurs tranches de contact,çt sont maintenues ensemble par des écrous et des boulons 6 passant dans des bos sages des brides.
Des parties du carter sont agrandies en 7 pour constituer des logements pour des roues d'engrenage 8. La partie 1 porte une semelle 9 servant à fixer la pompe sur un moteur d'avion ou analogue; les parois 7' des parties agrandies 7 de la pièce 1 font corps avec une alvéole cylindrique 10 fai- saut corps à son tour avec la semelle 9.
Les parois 7', outre leur rôle de délimiter les parties agrandies, constituent aussi des moyens de fixation renforcée de la semelle 9 sur la pièce 1.
Chaque bloc-cylindre, 3 ou 4, est percé de quatre ouvertures dans lesquelles passent les extrémités des pistons angulaires 12, la rotation synchronique des blocs: 3, 4 provo quant le mouvement alternatif des extrémi tés des pistons de la façon connue. Les roues d'engrenage 8 font partie des moyens pour obtenir la rotation simultanée des blocs. Chaque roue a quatre épaulements 13 dirigés radialement vers 1e centre et du côté de l'in térieur et chaque bloc un rebord externe 14.
Des boulons 15 traversent les épaulements et les rebords pour fixer les roues sur leur bloc respectif, lesdits boulons 15, qui sont munis d'écrous 16, étant parallèles à l'axe des blocs et disposés tout autour des axes de ceux-ci.
' A cette occasion, il sera mentionné que les dents des engrenages doivent être placées en position de prise avec les filets de la vis de commande 17 et se trouver, d'autre part, en position correcte avec les trous des cylindres, de façon que les axes des trous correspon dants soient situés exactement dans le même plan.
Si les dents de la roue d'engrenage étaient taillées en forme de chevrons sur la fonte du bloc-.cyândre, il serait nécessaire de pratiquer le perçage de la fonte, postérieure ment au taillage de l'engrenage, et il est commercialement impossible d'entreprendre le taillage d'une dent dans ces conditions par ticulières.
Une telle façon de procéder deman derait une méthode coûteuse en outillage et lors de l'opération de perçage du cylindre qui provoquerait des défauts dans le bloc cylindre, la fonte de celui-ci devrait être rejetée après que des opérations mécaniques dispendieuses auraient été faites. Comme les blocs et les roues d'engrenage de la présente pompe ou comprecsseur sont réalisées séparé ment, une imperfection dans une partie ne peut provoquer la perte de l'autre,
les opéra tions de perçage du bloc et de taillage des dents -des roues étant -séparées, faciles et franches, et après que ces opérations ont été faites, les blocs-cylindres, les roues d'engre nage et les pistons sont assemblés dans un gabarit de montage et lorsque la position cor- recte est obtenue, les roues d'engrenage sont fixées sur les rebords 14 et -lies trous destinés à recevoir les boulons 15 sont forés et tarau dés et lesdits boulons ajustés.
Les blocs-cylindres 3, et 4 sont maintenus de façon rotative dans le carter constitué par les parties 1 et 2 par les coussinets 18 disposés aux extrémités extérieure et inté rieure des blocs, lesdits coussinets étant pla cés directement sur le carter, de façon à pou voir se dilater et se contracter avec lui.
Par suite de cette disposition des coussinets 18 par rapport .aux blocs, chaque bloc est sup porté sur les côtés opposés de sa roue 8.
Les têtes 19, des blocs 3, 4 portent des manchons 20. Les têtes 19 comportent des conduits 2'1 ayant des ouvertures latérales 22 pour l'admission ou l'échappement du fluide circulant dans un sens ou dans l'autre dans des conduits 11,
et les culasses 23 dans les quelles lesdites têtes sont disposées ont des ouvertures correspondantes d'admission et d'échappement 24 et 25 avec lesquelles les ouvertures 22 communiquent successivement pendant la rotation des blocs, les conduits 24 Étant en communication avec dea tubulures de liaison, telles que 26,
montées sur la cu lasse 23 et les conduits 25 avec des tubulures de liaison 57 sur ladite culasse.
Les culasses 23 sont usinées de façon à supporter des coussinets antifriction, tels que le roulement à rouleau 28, fixés sur les man chons 20. Les moyens de fixation: de chaque coussinet comportent un écrou 29 disposé pour amener 1a bague interne du coussinet en position de contact étanche avec une ron delle épaisse 30, sur 1e côté opposé de ladite bande, ladite rondelle se plaçant sur un épau lement obtenu par réduction du diamètre du manchon 20 par rapport à celui de 1a tête 19.
L'écrou 29 et fixé sur le manchon 20 par une clavette. Des chapeaux 31 sont placés sur les culasses 23 et lesdites culasses ainsi que les chapeaux sont maintenus en position par des tiges 32 traversant les chapeaux et des trous située autour des culasses et se fixant dans les extrémités du carter constitué par les pièces 1 et 2.
Les têtes 19 sont d'un dia mètre plus faible que celui des blocs 3, 4 et des rondelles, telles que 33, sont placées sur l'épaulement en résultant.
Les rondelles telles que 33 entre les extré- mités extérieures des blocs et les parties adja centes des culasses 23 et les rondelles 30 dis posées à l'extrémité extérieure des têtes 19 constituent des contacts se faisant face pour les ouvertures qui reçoivent les têtes 19 et à leurs exrémités, de façon à s'opposer à tout mouvement axial des blocs.
D'autre part, les fuites de fluide moteur venant pendant la marche des interstices qui se produisent entre les têtes 19 et les culasses 2 & agissent sur la surface supérieure des rondelles 38 et sur la partie de la surface inférieure des ron delles 30 qui se trouve en contact avec les têtes 19, de sorte que,
1a surface de la ron delle 33 sur laquelle agit le fluide étant plus grande que la surface de la rondelle 30 sur laquelle agit le même fluide, les blocs sont sollicités vers l'intérieur contre la poussée vers l'extérieur des pistons 12 quand le fluide s'échappe de la pompe ou du compres seur.
La proportion relative entre les faces actives des rondelles 30 et 33 est telle que la poussée des pistons sur les blocs est pour ainsi dire annulée. Les rondelles 33 sont fixées sur les blocs-cylindres pour empêcher toute rotation des rondelles par rapport aux blocs.
Si le fluide moteur est de l'huile, celle-ci lubrifie la machine par son laminage entre les parties travaillantes, notamment entre les coussinets et les parties rotatives et égale ment dans d'autres espaces. Une grande par tie du graissage obtenue de cette manière se fait par l'huile qui circule dans les parties travaillantes entre les têtes 19 et les culasses ?3. L'huile qui agit sur les rondelles 33 se dirige sur les coussinets supérieurs 18, passe dans les cages 7 et de là dans le carter.
De ce carter, l'huile est conduite vers le bas au ré servoir d'aspiration (non représenté), par l'intermédiaire d'un conduit relié à la tubu lure de décharge 36 du carter.
Le carter 35 est constitué par les parties 35a et 35b convenablement usinées respective ment dans les parties 1 et 2. La partie 35a se termine dans l'alvéole 10 et 1a partie 35b forme une niche 37.
La niche 37 contient un coussinet à rou- leaux 38 supportant une extrémité de l'arbre 39 de la roue à vis 17. Ce roulement 38 est d'un type permettant le mouvement Iongitu- dinal de son élément intérieur ainsi que celui des rouleaux par rapport à son élément externe, dans le but de permettre la dilata tion dé l'arbre de la roue à vis.
L'alvéole 10 renferme un roulement à bille 40 à double bague de pousseé supportant l'autre extré mité motrice de l'arbre 30, la face intérieure de ce roulement étant disposée sur une par tie de diamètre plus petit dudit arbre.
Un joint étanche est prévu pour éviter les fuites autour de l'arbre 39. Il comporte une bague 41 vissée dans l'extrémité extérieure de l'alvéole 10, ladite bague fixant en place le roulement 40 dans l'alvéole et un collier d'arrêt 42 qui est disposé dans l'intérieur de la bague 41.
L'extrémité intérieure ou extré mité à paroi mince du collier 42 s'appuie contre le bord extérieur d'une membrane an nulaire 43 pour presser celle-ci sur un épau lement circulaire 44 de la bague 41 et maintenir la membrane 43 dans le jouet. Une boîte 45 est montée de façon coulissante dans le collier 42. Des logements 46 ménagés dans le collier 42 et dans la boîte 45 contiennent des ressorts qui poussent normalement la boîte 45 vers la droite.
La boîte 45 est usinée de façon telle qu'une de ses parties vient en contact avec le bord intérieur de la, mem brane 43 et avec un .second anneau 48 qui est disposé sur le bord intérieur opposé de ladite membrane.
De cette façon, il résulte de la pression des ressorts 47 que la partie interne de la membrane 43 est maintenue entre les pièces 45 et 48, l'anneau 48 coulis sant en glissant pour venir se placer contre la face de la couronne intérieure du roule ment 40 sous l'action des ressorts. L'anneau 48 constitue un organe d'étanchéité et, en combinaison avec le diaphragme 43,
empêche les fuites de liquide qui pourraient se pro duire le long d'un collier 49 entourant l'arbre S9 et placé sur la face interne du collier 42 et de 1a boîte 45.
Pour éviter toute rotation non intention nelle entre la bague 41 et l'alvéole 10, il a été prévu une cheville filetée 50 vissée.dans le trou fileté 51 ménagé dans un bossage 52.
Si cela est nécessaire ou désirable, un deuxième joint étanche, de construction sub stantiellement analogue à celle qui vient d'être décrite, peut être disposé autour de l'extrémité gauche de l'arbre 39 (fig. 2) pour éviter que l'huile ne puisse circuler le long de l'arbre aussi bien en venant du moteur au quel la pompe est fixée que pour celle allant de la pompe au moteur.
Une pompe construite comme i1 vient d'être décrit et en se référant au dessin an nexé assure la circulation sensiblement conti nue du fluide, du fait qu'il y a par tour quatre décharges dans chaque bloc-cylindre, et il a été constaté que la circulation du fluide dans le conduit d'aspiration de la pompe est pour ainsi dire continue.
De ce fait, le liquide circule dans les cylindres à chaque phase d'aspiration sans difficulté et de grandes vitesses de piston peuvent être admises sans qu'il se produise de cavita- tion. D'autre part, les grandes vitesses de piston rendent inutiles les dispositifs d'étan chéité,
.car le liquide ne peut avoir le temps de s'échapper entre les pistons et les cavités des cylindres. On a également constaté que la pompe donnait des résultats grandement satisfaisants avec de faibles vitesses de pis ton.
Le moteur représenté dans les fig. 3 et 4 est analogue à 1a pompe qui vient- d'être dé crite et les parties correspondantes ont été désignées par les mêmes chiffres de réfé rence.
Les différences essentielles sont cepen dant la prévision de roues d'engrenage d'angle 54 à la place des roues filetées 8. la suppression de la vis 17 et des parties ; correspondantes du carter qui étaient pré vues pour supporter l'arbre de la vis, l'ad jonction sur un des manchons 20 d'un arbre de commande 55 et le montage de 1a semelle de fixation 9 et sur 1a culasse 23 avec un joint étanche.
Les roues d'engrenage d'angle 54 en grènent entre elles de sorte que les blocs 3 et 4 sont obligés de tourner en synchronisme. lesdits blocs étant supportés sur les côtés opposés des roues 54 par des coussinets 18 et de 1a même façon que celle qui a été dé crite en référence aux fig. 1 ët 2.
L'arbre 55 et le manchon correspondant 20 sont.venus de fonte, afin de donner de la résistance et plus particulièrement pour per mettre à l'arbre de tourner dans n'importe quel sens sans craindre une perte d'efficacité dudit manchon. La semelle 9 est fixée à la culasse 23 par des broches 32.
On comprend aisément que lorsque 1e fluide sous pression est amené dans les trous des cylindres par l'intermédiaire des rac cords tels que 26 et les passages 24, les extrémités des pistons situés dans les trous de cylindres qui communiquent avec lesdits passages reçoivent la pression et sont poussés vers l'extérieur.,
de façon à faire tourner leg blocs et comme les pistons sont successive ment soumis à la pression du fluide, la rota- i tion sera ainsi maintenue, le fluide s'échap pant par les conduits 25 et les raccords de liaison 27.
Au lieu d'obtenir des surfaces de poussée plus grandes que la surface des rondelles 30 j au moyen de rondelles additionnelles telles que 33 (fig. 1), les blocs de la fig. 3 sont. épaulés de façon à prévoir des surfaces équi valentes à celles des rondelles 33.
Le trou 34, dans le bloc. la tête et le man chon faisant bloc avec l'arbre 55, est mis en communication avec l'huile passant par les surfaces de travail entre le manchon et une partie de la culasse 23 par l'adjonction d'un conduit 56 dans le manchon et de fentes 57 , dans la face extérieure de la rondelle adja- cente 30, ledit manchon étant rainuré en 58 pour constituer un drain pour le passage de l'huile vers le conduit 56. L'huile qui a servi au graissage nécessaire est ramenée au réser voir d'aspiration (non représenté), par le moyen de conduits reliés à des raccords tels que 59.
L'autre tête peut aussi avoir un con duit tel que 56 pour répondre aux mêmes né cessités dans le cas où l'on envisagerait la fermeture de l'extrémité extérieure du trou 34.
Afin d'obtenir la résistance indispensable entre l'arbre 55 et le bloc, ces éléments sont, comme il a déjà été établi, solidaires entre eux et, en outre, sont constitués par de l'acier ou un alliage d'acier de grande résis- tance. C'est pourquoi, dans ce but et afin de prévenir toute détérioration entre ledit bloc et les extrémités des pistons qui s'y dépla cent, des boîtes 60 en métal à canon,
ou des boîtes en tout autre alliage convenable, sont frettés ou ajustés de toute autre façon sur lesdites extrémités. L'autre bloc est en métal à canon ou analogue et les extrémités des pistons correspondants en acier.
Les pistons de la pompe ou du compres seur représenté dans les fig. 1 et 2 peuvent être munis de boîtes telles que 60 pour fonc tionner dans un bloc-cylindre en- acier ou analogue, tandis que l'autre bloc peut être en métal canon ou analogue.
Des roulements à billes ou à rouleaux peuvent être employés à 1a place des coussi nets 18.
Il a été décrit une pompe et un moteur dont les blocs comportent quatre cylindres, mais i1 est bien évident qu'il pourrait y avoir également trois, cinq ou un plus grand nombre de cylindres.