CH236282A - Machine à pistons libres opposés pourvue d'un mécanisme de synchronisation pour ses pistons. - Google Patents

Description

  Machine à pistons libres opposés     pourvue    d'un     mécanisme    de synchronisation  pour ses pistons.    La     présente    invention se rapporte à une  machine à pistons libres opposés, telle que,  par exemple, un     moia-compresseur    ou un     auto-          générateur    à pistons libres, pourvue au moins  d'un mécanisme de synchronisation pour ses       pistens,    ce mécanisme comportant des balan  ciers et     dans        bielles.     



  La machine à pistons. libres suivant l'in  vention: est     caractérisée    par le fait que les ba  lanciers et les bielles sont agencés -et -disposés  de façon telle     que        l'ensemble    du mécanisme  subisse, par suite des mouvements des pistons  opposés, outre une     déformation,        une    oscilla  tion autour d'un axe transversal au plan de  ce     mécanisme    et que pour     l'-an    des     points     morts des pistons libres, la     transmission    de  la,

   partie principale au moins -du travail de       synchronisation    d'un piston à l'autre ait lieu  par l'intermédiaire de     certains    seulement des       organes    de     ce    mécanisme, tandis que, pour       l'autre    point mort,     cette        transmission    ait     lieu,       par l'intermédiaire d'au moins un autre de  ces organes, distinct des premiers:  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  Les     fig.    1 et 2 montrent,     respectivement     <B>(le</B> façon. schématique et en coupe     axiale,     une première et une deuxième forme d'exé  cution de la machine suivant l'invention.  



  La     fig.    3 représente le     mécanisme    d'une  troisième forme     d'exécution    de la machine.  La machine représentée à     ha        fig.    1 est un       moto-compresseur    comportant deux pistons  libres opposés comprenant, d'une part, les       éléments    moteurs 1 et l' montés dans un  cylindre 2     dans    les parois     duquel        sont    mé  nagées des lumières d'admission 3 et -des  lumières d'échappement 4 découvertes respec  tivement par     ces    élément,-,

   moteurs 1 et l' au       voisinage    de     leurs    points morts     extérieurs,     et,     d@-'atitre        part,    les     éléments        çompresseum   <B>5</B>      et 5' coulissant dans des cylindres munis de  clapets     di'aspiration    6 et de clapets de refou  lement 7.  



  Sur le pivot 0, qui est porté par un bras 8  monté -dans le prolongement du bâti de la  machine, sont articulés deux     balancier          croisés    9 et     9,,    le extrémités de ces balan  ciers étant reliées à des tiges 10 et 10' soli  daires     respectivement    -des pistons libres par       l'intermédiaire    de bielles formant avec lesdits  balanciers des parallélogrammes     :déformables,          c'est-à-dire    par     l'intermédiaire        de        bielles    I1  et 11' pour le balancier 9 et :

  de bielles     11,     et 11', pour le balancier     9,,    les     bielles    rela  tives à     une    même     tige    étant     articulées        autour          d'un    même pivot 12 ou 12' porté par une       pièce    13 ou 13' solidaire de la     tige    corres  pondante.  



  Par     suite    de     l'articulation    du mécanisme  de     synchronisation        aux    tiges 10, 10' en :des       endroits    :situés de     part    et d'autre du plan  médian longitudinal de la machine, es méca  nisme subit, par     suite    des mouvements :des  pistons libres, non     seulement        une    déforma  tion, mais il effectue également une rotation  autour du pivot 0.

   Cela permet de diminuer       considérablement    les     :dimensions        des    éléments       qui        constituent    le     mécanisme    en     question.     



  La     position    du pivot 0 par     rapport    aux  pièces 13, 13', sur lesquelles sont     articulées     les     extrémités        du..    mécanisme :de     syneh:ro-          nisatio:n,    est choisie de façon telle que les  àtes articulations passent, pendant     chaque     course -des pistons apposés, par le plan qui:  contient l'axe du pivot 0 et     qui    est     normal    à  l'axe longitudinal de la machine à pistons  libres.  



  En outre, au cas où le     mécanisme    de  synchronisation doit transmettre un travail  de synchronisation     -d'un    piston libre à l'autre,  la     transmission    de ce travail a lieu au moins  en majeure     partie    par     l'intermédiaire    du  groupe 9, 11, 11', lorsque les pistons libres se  trouvent à leur point mort intérieur, le  groupe     9,,        11,,    11,'     restant    presque immobile  au voisinage dudit point mort, et par l'inter  médiaire :

  de ce     .dernier    groupe lorsque ces  pistons se     trouvent    à leur     point        mort        extérieur.       Les deux groupes de balancier et.

   de  bielles 9, 11, 11' et     9,,    11, et 11', constituant  le mécanisme de     synchronisation,    sont symé  triques par rapport à l'axe longitudinal dudit  mécanisme et agencés de telle façon que, pour  les points     morts    moyens intérieur et extérieur  des pistons, celui des balanciers qui appar  tient au groupe transmettant alors le travail  ait une position sensiblement     verticale    par  rapport à l'axe des cylindres tandis due  l'autre est parallèle audit axe.     Cela    a, pour  effet d'annuler pratiquement entre les points  morts moyens les composantes, normales, aux  tiges 10, 10',     :des        efforts    que le mécanisme  doit transmettre d'un:

   piston libre à l'autre,  au cas où les forces agissant sur ces     pistons     ne sont pas égales.  



  Il est à noter ici que, dans la     fig.    1, les  pistons se trouvent dans leur point mort  extérieur extrême où les balanciers ont légè  rement dépassé la position dans laquelle ils  sont normaux l'un par rapport à l'autre et  qui correspond au point mort     extérieur    moyen  des pistons libres.  



  Il est vrai     que    ladite     annulation    des com  posantes normales n'a, plus lieu au delà, du  point mort extérieur moyen, mais leur valeur  entre ledit point mort et le point mort exté  rieur     :extrême    est négligeable.  



  La machine, suivant la     fig.    2, se  distingue de celle suivant la     fig.    1 en ce. que  le dispositif de synchronisation est logé  dans :la partie médiane de la machine.     Deux          tourillons    0, ayant même axe, sont disposés  de part et d'autre du cylindre     Z,    chacun de  ces tourillons     portant    un mécanisme de syn  chronisation tel que représenté par la     fi:g.    2.

         Les    éléments compresseurs 5 et 5' des     pistons     libres portent chacun une tige 10, respective  ment 10', et les extrémités de     ces    tiges sortent  des cylindres compresseurs     correspondant.     La machine comporte, en tout, deux paires  de tiges;     les    tiges de chaque paire sont  guidées par deux     glissières    14 et 14'.

   Leurs       extrémités    occupent, par suite de l'action :du  mécanisme     de    synchronisation, à chaque  instant des positions symétriques par rapport  à l'axe du tourillon 0,      Les     extrémités    -des tiges 10 et 10' sont  reliées     respectivement    par des bielles 11 et  11' aux extrémités d'un balancier 9     oscillant     autour -du tourillon 0.

   Ce premier groupe -de       balancier    et de bielles est     complété    par un       deuxième        balancier    91, de     longueur    moindre  que le balancier 9 et dont les     extrémités    sont  reliées     respectivement        aux    bielles 11 et 11'  par des biellettes 111 et 11', formant, avec  les     balanciers:

      9 et 91 et les bielles 11 et 11',  deux     parallélogrammes        déformables    symé  triques, les     biellettes    111 et     11'1    étant     arti-          culées    avec     les        bielles    11 et 11' autour des  axes 15 et 15'     ,situés        entre    les axes d'articu  lation extrêmes     des-dites    bielles 11 et 11'.  



  Dans le     cas    de la     fig.    2     également,    le  mécanisme de     synchronisation    se :déforme et  tourne en même temps     autour    de l'axe 0  pendant     ,les:        battements    des pistons :libres.  



  En outre, comme dans la, machine repré  sentée par la     fig.    1, les     composantes,        normales     aux tiges 10, 10', des     efforts    de synchroni  sation à transmettre     éventuellement    d'un  piston libre à l'autre s'annulent entre     les,          points    morts moyens des     pistons,    de sorte que  ces tiges n'ont à     transmettre    que des     efforts          axiaux,    entre ces     points        morts    moyens,

   les  balanciers 9 et 91 ayant pour     ces        :deux        points          morts    les     positions        indiquées        ci-dessus        pour     les     balanciers    correspondants :de la     fig.    1.  



  Enfin, pour le point mort :extérieur     des     pistons libres     correspondant    à la position I  du mécanisme de     synchronisation,        lesdits          efforts    se     transmettent    au     moins    en majeure  partie par le balancier 9,     alors    que, pour le       point    mort     intérieur    desdits pistons     corres-          pondant    à la     position.    II, figurée     schémati-          quement,    :

  du     mécandsme    de     synchronisation,     les     :efforts    se transmettent au     moins    en     ma-          jeuire    partie par le     balancier        9,.     



       Etant    donné que dans ce deuxième     cas    les       efforts    à     transmettre    peuvent être     plus     violents du fait que le volume de la chambre       de        .combustion    est     minimum,    .le     balancier    91  doit être plus fort que le balancier 9.  



  Dans la     machine    suivant la.     fig.    2,     les:    mé  canismes de     synchronisation    sont     articulés     en     bqut    des     tiges    10 et 10' et     certains        de    leurs         points    -décrivent des     trajectoires    qui     coupent     les     prolongements        desdites        tiges..     



  Or, il peut être intéressant, -dans     certains          cas,    de faire en sorte que les     débattements!    du       mécanisme    de synchronisation se produisent  entièrement entre     les        tiges    10 et 10', ce qui  permet, notamment, de les     articuler    en un  point quelconque     desdites        tiges.     



  La     fig.    3 montre le mécanisme de     synchro-          nzsation        d'une    troisième forme     :d'exécution     de :la machine.. Ce     mécanisme,    qui     remplit    les       conditions        énoncées    ci-dessus, comprend     un.     balancier 9     oscillant    sur un pivot     fixe    0 et  dont l'une -des extrémités est     articulée    avec  une     extrémité    :

  d'une bielle 11' dont l'autre       exürémité        est        articulée    avec une pièce 13' soli  daire de la tige 10'     portée    par l'un des pistons  de la     machine.    L'autre extrémité du balan  cier 9 est articulée au .centre :d'un     balancier     16     disposé    parallèlement à la bielle 11' et  dont une     extrémité        est    articulée avec une  pièce 13 solidaire de la tige 10     portée    par       l'autre    piston .de la machine.

   L'autre -extré  mité du balancier 16 est reliée à     la        pièce    13'  par une     biellette    17 parallèle     @au    balancier 9  et qui     vient    s'articuler avec ladite pièce 13'       coaxialement    avec la bielle 11'.  



       On,    a figuré en I et II deux positions, de  point mort     comre:spondantes    :de ce     mécanisme,     les     efforts        étant        transmis.,    au     moins    en ma  jeure partie, par le balancier 16 et la     biellette     17     pour    la     position    I et, au moins en     majeure     partie, par le balancier 9, la     bielle    11' et :la  moitié du     balancier    16     pour    la position II.

   On  voit que le     mécanisme    -de synchronisation  oseille     entièrement    dans     l'intervalle        compris          entre    les     tiges    10     et    10'.  



  Pour que lies composantes,     normales    aux       tiges    10, 10', des efforts à     transmettre        éven-          tuellement    d'un piston     libre    à l'autre s'an  nulent entre les     points    morts moyens, les     ba-          lanckrs    9 et 16     ont    par     rapport    à l'axe :

  des       cylindres    -de     la    machine, -dans le mécanisme       selon,    la     fig.    3, pour<B>-ces</B>     points    morts     moyens     ,des     pistano        libres,    les positions indiquées ci  -dessus pour     les        balanciers    9, 91 de la     fig.    1.  



  Il y     a..lieu    de noter que l'on     pourra    avan  tageusement;     dans        tous    les     cas    dont     il        vient         d'être question et lorsque la machine à piston  libres est alimentée     par    une pompe à injec  tion, entraîner cette dernière par celui des  organes du     mécanisme    de     synchronisation     dont la vitesse est la plus brande au voisi  nage du point     mort    intérieur.

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine à pistons libres opposés pourvue d'au moins un mécanisme de synchronisation pour ses pistons, ce mécanime comportant des balanciers et -dies bielles, caractérisée par le fait que les balanciers et les bielles -sont agencés et disposés de façon telle que l'en semble du mécanisme subisse, par suite des mouvements d'es pistons opposés, outre une déformation,

   une oscillation autour d'un axe transversal au plan de ce mécanisme et que pour l'un! des points morts des pistons iib:res, la transmission .de la partie principale, au moins du travail de synahronis@ation d'un piston à l'autre ait lieu par l'intermédiaire de certains seulement des organes -de ce mé canisme, tandis que, pour l'autre point mort, cette transmission ait lieu par l'intermé diaire d'au moins un autre de ces organes. distinct -des premiers. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Machine à pistons libres opposés selon la revendication, caractérisée par le fait que le mécanisme de synchronisation com porte deux balanciers (9, 91) croisés, tournant autour d'un axe, commun (0) et dont les extrémités sont attelées par des bielles (11, 111-11', 11'1) à des organes de liaison (10, 10') solidaires des pistons libres (5, â'), le tout étant agencé -de façon que des effort transversaux sur des organes de liaison soli daires des pistons soient éliminés au moins.

   pendant la majeure partie de la course de ces pistons. 2. Machine à pistons libres opposés selon la revendication, caractérisée par le fait que le mécanisme de synchronisation comporte deux balanciers (9, 91) croisés, tournant auteur .d'un axe commun (0) -et ayant des EMI0004.0037 longueurs <SEP> inégales, <SEP> les <SEP> extrémités <SEP> du <SEP> plus <tb> court <SEP> balancier <SEP> (,91> <SEP> étant <SEP> attelées <SEP> à <SEP> l'aide <tb> de <SEP> bielles <SEP> (111, <SEP> l1.'1) <SEP> à <SEP> des <SEP> bielles <SEP> (11, <SEP> 11') <tb> qui <SEP> relient <SEP> ici <SEP> balancier <SEP> plus <SEP> long <SEP> (9) <SEP> à <SEP> des <tb> organes <SEP> de.

   <SEP> liaison <SEP> solidaires <SEP> des <SEP> pistons <tb> libres, <SEP> les <SEP> poinls <SEP> d'artiellla1#ioii <SEP> (1J, <SEP> la') <SEP> deâ <tb> première: <SEP> bielles <SEP> avec. <SEP> les <SEP> secondes <SEP> étant <tb> >situés <SEP> entre <SEP> le <SEP> # <SEP> extrémités <SEP> de <SEP> ces <SEP> dernières, <tb> le <SEP> tout <SEP> étant; <SEP> agencé <SEP> de <SEP> façon <SEP> que <SEP> des <SEP> efforts <tb> iraii:@versau_z <SEP> sur <SEP> les <SEP> organes <SEP> (le <SEP> liaison <SEP> soli claires <SEP> des <SEP> pistons <SEP> soient <SEP> éliminés <SEP> au <SEP> moins <tb> pendant <SEP> la <SEP> majeure <SEP> partie <SEP> de <SEP> la <SEP> course <SEP> de <SEP> cers <tb> piston <tb> 3, <SEP> Machine <SEP> < i <SEP> pi.aons <SEP> libres <SEP> opposé:

   <SEP> selon <tb> la <SEP> revendication, <SEP> caractérisée <SEP> par <SEP> le <SEP> fait <SEP> que <tb> ie <SEP> mécanisme <SEP> du <SEP> synchronisation. <SEP> qui <SEP> peut <tb> osciller <SEP> dans <SEP> l'i.ntervallci <SEP> entre <SEP> cieux <SEP> tiges <tb> 11.C1, <SEP> 10') <SEP> reli@éea <SEP> respectivement <SEP> aux <SEP> pistons <tb> libres, <SEP> comprend <SEP> un <SEP> premier <SEP> balancier <SEP> (9) <tb> oscillant <SEP> autour <SEP> d'un <SEP> < axe <SEP> fixe <SEP> (0), <SEP> une <SEP> bielle <tb> (11') <SEP> reliant <SEP> l'une <SEP> des <SEP> extrémités <SEP> dudit <SEP> ba lancier <SEP> à <SEP> l'une <SEP> (10') <SEP> desdites <SEP> tiges <SEP> et <SEP> un <tb> deuxième <SEP> balancier <SEP> (16) <SEP> dont <SEP> l'une <SEP> des <SEP> extré inités <SEP> est <SEP> reliée <SEP> à <SEP> l'autre <SEP> tige <SEP> (10)

   <SEP> et <SEP> qui <SEP> est <tb> articulé <SEP> par <SEP> son <SEP> milieu <SEP> avec <SEP> l'autre <SEP> extrémité, <tb> (In, <SEP> premier <SEP> balancier <SEP> (9), <SEP> l'autre <SEP> extré <SEP> inif# <tb> du <SEP> deuxième <SEP> balancier <SEP> étant <SEP> articulée <SEP> avec <tb> une <SEP> biellette <SEP> (17) <SEP> parallèle <SEP> au <SEP> premier <SEP> balan cier <SEP> (9) <SEP> et <SEP> dont <SEP> l'autre <SEP> extrémité <SEP> ekst <SEP> articulée <tb> avec <SEP> la <SEP> première <SEP> tige <SEP> (10') <SEP> à <SEP> l'endroit <SEP> oie <SEP> la. <tb> hie <SEP> lie <SEP> <B>(Il')</B> <SEP> (lui <SEP> relie <SEP> le <SEP> premier <SEP> balaneie <SEP> r <SEP> (9) <tb> a <SEP> la <SEP> première <SEP> tige <SEP> (10') <SEP> est <SEP> articulée <SEP> avec <tb> cette <SEP> tio'e.

   <SEP> le <SEP> tout <SEP> étant <SEP> agencé <SEP> de <SEP> façon <SEP> chie <tb> des <SEP> cfforl:s <SEP> i.ransversaux <SEP> sur <SEP> lesdites <SEP> tiges <tb> (10. <SEP> 10') <SEP> soient <SEP> éliminés <SEP> au <SEP> moins <SEP> pendant <SEP> la. <tb> inaj <SEP> eu.i-e <SEP> partie <SEP> (le <SEP> la<B>,</B> <SEP> course <SEP> des <SEP> pistons. <tb> 4. <SEP> Macl(inc <SEP> à <SEP> pistons <SEP> libres <SEP> opposés <SEP> selon <tb> la <SEP> revendication. <SEP> caractérisée <SEP> par <SEP> une <SEP> pompe <tb> d'injection <SEP> qui <SEP> est <SEP> entraîn,e <SEP> par <SEP> celui <SEP> des <tb> or@@ <SEP> ane.. <SEP> du <SEP> mécanisme <SEP> de <SEP> synebron.i#ation <SEP> qui <tb> se\ <SEP> déplace <SEP> à <SEP> la <SEP> plus <SEP> grande <SEP> vitesse <SEP> au <SEP> voisi na.be <SEP> du <SEP> point <SEP> mort <SEP> intérieur <SEP> des, <SEP> pistons.