CH357240A - Machine à pistons libres opposés - Google Patents

Description

  Machine à pistons     libres    opposés    La présente invention a pour objet une machine  à pistons libres opposés, qui peut être, par exemple,  un     motocompresseur    ou un     autogénérateur    de gaz  chauds sous pression.  



  Cette     machine    est caractérisée selon l'invention  en ce qu'elle comporte deux     cylindres    moteurs d'axes  parallèles, chacun des deux pistons libres opposés       comprenant        une    paire d'éléments moteurs, dont cha  cun travaille dans l'un des cylindres moteurs et reliés  rigidement à au moins un élément compresseur, les  deux pistons libres étant reliés l'un à l'autre par un       dispositif    de synchronisation ayant un axe d'articu  lation en partie au moins disposé entre les deux  cylindres moteurs.  



  Deux formes d'exécution de l'objet de l'invention  sont représentées, à titre d'exemple, au dessin.  



  La     fig.    1 est une     coupe-élévation    longitudinale  schématique d'une première forme d'exécution.  



  La     fig.    2 est une     coupe    transversale suivant     II-II     de la     fig.    1.  



  La     fig.    3 est une     coupe-élévation    longitudinale  analogue à la     fig.    1, de la deuxième forme d'exé  cution.  



  La     fig.    4 est une coupe transversale suivant  IV-IV de la     fig.    3.  



  La machine représentée aux     fig.    1 et 2     comporte     un carter 1 constituant son bâti, dans lequel sont  formés deux     cylindres    moteurs 2 et 3 dont les axes  longitudinaux sont parallèles.  



  Les cylindres 2 et 3 communiquent entre eux  par des canaux 4 et 5.  



  6 et 7 désignent des ouvertures pour la mise  en place de     dispositifs    d'injection destinés à l'amenée  de combustible dans les cylindres 2, 3.  



  Des lumières de balayage 8 et des lumières  d'échappement 9 sont pratiquées de     part    et d'autre  des orifices 6, 7 dans les cylindres 2, 3.         Les        cylindres    2 et 3 sont entourés par des cham  bres 10 de     circulation        d'-un        liquide    de refroidisse  ment, tel que de l'eau.  



  Les lumières d'échappement 9     communiquent     avec un collecteur 11 des gaz d'échappement. Cha  cun des cylindres 2 et 3 contient deux éléments  moteurs 12, 13 respectivement 12a, 13a se dépla  çant en opposition.  



  Les canaux 4 et 5 sont destinés à assurer une  communication entre lesdits     cylindres    2, 3, afin       d'égaliser    les pressions pour obtenir sur chacun de  ces éléments 12, 13 et 12a, 13a des actions rigou  reusement semblables.  



  Le     carter    1 est relié par chacun de ses deux  côtés à des cylindres 14, 15     délimitant    intérieurement  des espaces de compression 16, 17 dans lesquels  sont     disposés    des éléments compresseurs 18, 19 de       grand    diamètre.  



  Les     éléments    compresseurs 18     et    19 sont reliés  rigidement, le premier aux deux éléments moteurs  12 et 12a et le second aux deux éléments moteurs  13 et 13a. De plus, l'élément     compresseur    19 est  relié, par sa     face    opposée à celle dirigée vers les  éléments moteurs 12, 12a, à un piston 20, qui     cou-          lisse    dans un     cylindre        2.1        formé    à l'extrémité du       cylindre    15,

   de façon qu'une     certaine        quantité    d'air  soit emprisonnée dans la     capacité    qu'il     délimite,    cet  air étant destiné à être comprimé pendant la     course          motrice    des éléments moteurs 12, 12a, afin de resti  tuer     l'énergie    ainsi     emmagasinée        pour    provoquer la  course de retour des pistons libres 12, 12a, 19 et  13, 13a, 18 en assurant la compression dans les  cylindres 2 et 3.  



  Les pistons libres     constitués,    d'une part, par les       éléments    13, 13a et 18, et, d'autre part, par les élé  ments 12, 12a, 19 et 20 doivent avoir la même  masse, dans     le    cas de déplacements égaux, et, dans      le cas de déplacements inégaux, des masses inverse  ment proportionnelles aux     déplacements.     



  Un arbre 22 tourillonne dans des paliers 23, 24  montés dans les extrémités d'un alésage 25, prati  qué dans la cloison 26 séparant les deux cylindres  moteurs 2, 3, et traversé par cet arbre.  



  Des manivelles 27, 28 sont calées sur les extré  mités de l'arbre 22. Les manivelles 27, 28 ont res  pectivement leurs deux extrémités articulées aux  pieds de bielles 29, 30 et 31, 32 dont les têtes sont  articulées sur des axes 33 et 34     reliés    respectivement  aux éléments     compresseurs    19 et 18.  



  La longueur des bielles et des bras de mani  velles est choisie de façon que les pistons libres puis  sent être amenés sans     inconvénient    à leurs points       morts    extérieurs lorsque les     manivelles    tournent     d'uri     angle supérieur à 1800, mais inférieur à     36011,    comme  cela se produit pour des débris élevés de la machine.  



  La     disposition    de la machine décrite ci-dessus  permet d'obtenir un bon guidage des cylindres  moteurs, du fait de leur disposition, de sorte que les  manivelles 27, 28 et les bielles 29 à 32 du méca  nisme de     synchronisation    n'ont pas à subir d'efforts  autres que     ceux    provenant des frottements et, le cas  échéant, de différences entre les forces agissant sur  les pistons en direction axiale et il n'est pas néces  saire de prévoir d'éléments particuliers pour le gui  dage des pistons     libres.     



  En ce qui concerne l'entrée d'air de balayage  et la     sortie    des gaz d'échappement, il est possible  de les rendre     communes    aux deux cylindres. 2, 3  comme représenté ou, au contraire,     cette        entrée    et  cette     sortie    peuvent être séparées pour chacun de  ces deux     cylindres.     



  Dans la machine des     fig.    3 et 4 qui est un     auto-          générateur,    les éléments compresseurs 18 et 19 des  pistons libres sont reliés aux deux éléments moteurs  13, 13a respectivement, 12, 12a au moyen de tiges  creuses 33.  



  La     partie    compresseur de la machine fonction  nant à double effet, les tiges creuses de liaison 33  peuvent être de relativement grande section.  



  Les tiges 33 sont     fixées    de façon absolument  rigide aux éléments moteurs 13, 13a et 12, 12a,  tandis qu'elles sont     reliées,    de façon à pouvoir être  facilement démontées, aux éléments compresseurs 18,  19. Les tiges 33 sont guidées     dans    des alésages de  cloisons 34 fermant le fond des cylindres 16, 17 et       délimitant    des chambres 35 avec     les    extrémités du  carter 1. De plus, les tiges 33 sont     ouvertes    à leur  extrémité reliée aux éléments compresseurs, afin  d'assurer le refroidissement du fond des éléments  moteurs.  



  Des garnitures     d'étanchéité    34a sont disposées  dans des rainures des alésages des cloisons 34 pour  assurer l'étanchéité     entre        celles-ci    et les tiges 33.  



  36 désigne des tiges de guidage et de     liaison    des  pistons libres     fixés    aux éléments 18 et 19,     ces    tiges  traversant respectivement les cloisons 34 par des alé  sages prévus à cet effet et     comportant,    à leur extré-    mité opposée à celle qui est fixée auxdits éléments,  des axes 37 d'articulation des têtes de     bielles    29,  30 dont les     axes    s'étendent dans un même plan et  disposées de façon qu'elles puissent osciller libre  ment à l'intérieur d'un logement 38 formé dans la  cloison épaisse 26 qui sépare les cylindres 2, 3.

   Les  pieds des bielles 29, 30 sont articulés sur les     mane-          tons    39, 40 d'une manivelle 27, dont la partie       médiane    est     montée    de     façon    à pouvoir tourner libre  ment sur une bague ou un palier antifriction 41,  entourant un axe 42 que forme ou qui est rapporté  à l'intérieur de la cloison 26.  



  La longueur des bielles 29, 30 est égale et est  choisie de façon que ces bielles soient placées dans  le prolongement l'une de l'autre, lorsque     les    deux  pistons     libres    de la machine sont placés à leur point  mort extérieur.  



  Comme la manivelle 27 n'effectue jamais une  rotation complète, il n'est pas nécessaire que les  bielles soient placées dans deux plans différents,     mais     au     contraire    il est avantageux que leur axe longitu  dinal soit placé exactement dans le même plan, afin  d'assurer un équilibrage parfait des pièces en mou  vement.  



  La manivelle 27 comporte au moins un flasque       circulaire    43 présentant une denture 44 destinée à la  commande de la ou des pompes d'injection du com  bustible ainsi que d'autres dispositifs auxiliaires.  



       Les    cylindres compresseurs 14, 15     comportent     des clapets d'aspiration 45, 46 et des clapets de  refoulement 47, 48 avec au moins une communica  tion par une lumière 49 pour l'air refoulé par le  clapet 47.  



  Le ou les clapets de refoulement 47 de l'effet  course   aller   sont     disposés    à une certaine distance  du fond des cylindres, afin qu'une charge d'air soit  emprisonnée dans ces derniers pour constituer un  matelas destiné à emmagasiner, comme cela est bien  connu, pendant la course   aller   des pistons une  certaine énergie qui est restituée pour provoquer  leur course de retour et assurer la     compression    du  mélange     combustible    se trouvant dans la partie des       cylindres    2, 3 comprise entre les éléments moteurs  12, 13 et 12a, 13a.  



  Des filtres 50 d'entrée d'air sont montés sur l'as  piration des cylindres compresseurs de la machine  et les cylindres moteurs 2 et 3 sont constamment en  communication par un canal 4.

Claims (1)

1. REVENDICATION Machine à pistons libres opposés, caractérisée en ce qu'elle comporte deux cylindres moteurs (2, 3) d'axes parallèles, chacun des deux pistons libres com prenant une paire d'éléments moteurs dont chacun travaille dans l'un des cylindres moteurs, et reliés rigidement à au moins un élément compresseur (18-19), les deux pistons libres étant reliés l'un à l'autre par un dispositif de synchronisation (27, 29, 30) ayant un axe d'articulation (22, 41) en partie au moins disposé entre les deux cylindres moteurs (2, 3). SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Machine suivant la revendication, caractérisée en ce que les deux cylindres moteurs (2, 3) commu niquent l'un avec l'autre à leur partie médiane par au moins un canal (4) d'équilibrage des pressions. 2. Machine suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que les cylindres moteurs sont séparés par une cloison (26) dans laquelle est ménagé un alésage pourvu de paliers (23, 24) de support d'un arbre (22) sur lequel sont calées des manivelles (27, 28) pour l'articulation de bielles (29, 30-31, 32) également articulées sur des axes (33, 34) portés par chacun des deux équipages mobiles. 3.

   Machine suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que l'élément compresseur de chaque piston libre est directement fixé aux éléments moteurs. 4. Machine suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisée en ce que les éléments compresseurs des pistons libres coulissent dans des cylindres (14, 15) rapportés de part et d'autre des deux cylindres moteurs, ces éléments compresseurs étant reliés aux éléments moteurs par des organes allongés rigides (33) traversant des cloisons (34) isolant les cylindres moteurs des cylindres compres seurs. 5.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 4, caractérisée en ce que les organes allongés reliant les éléments moteurs aux éléments compresseurs sont creux pour assurer le refroidissement du fond des éléments moteurs. 6.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1, 4 et 5, caractérisée par le fait que chaque élément compresseur comporte, fixée en son centre, une tige (36) traversant la cloison (34) iso lant les cylindres moteurs du cylindre compresseur correspondant, cette tige servant à relier cet élément compresseur à la tête d'une bielle (29, 30) dont le pied est articulé sur un maneton d'une manivelle commune (27), cette manivelle et ces bielles étant logées entre les deux cylindres moteurs et les bielles ayant leurs axes longitudinaux situés dans un plan parallèle aux axes des cylindres moteurs. 7.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1, et 4 à 6, caractérisée en ce que lesdites bielles d'accouplement des pistons libres sont disposées de façon qu'elles se trouvent dans le pro longement l'une de l'autre quand lesdits pistons sont à leur point mort extérieur. 8.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1, 4 à 7, caractérisée en ce que les clapets d'aspiration (45) et de refoulement (47) des cylindres compresseurs sont disposés à une certaine distance du fond desdits cylindres compresseurs, de façon qu'un matelas d'air soit conservé dans le fond d'au moins un de ces cylindres, pendant la course dans laquelle les pistons libres s'écartent l'un de l'autre pour emmagasiner de l'énergie de retour des pistons libres. 9.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 4 à 8, caractérisée en ce que la manivelle de liaison (27) des deux bielles de syn chronisation (29, 30) comporte des moyens pour l'entraînement de dispositifs auxiliaires de la machine. 10. Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 4 à 8, caractérisée en ce que les deux pistons libres ont la même masse et les bielles et les bras de la manivelle qui les relient la même longueur. 11.

   Machine suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 4 à 8, caractérisée en ce que les deux pistons libres ont des masses différentes, les bielles et les bras de la manivelle qui les relient ayant des longueurs inversement proportionnelles à la masse des pistons libres.