Dispositif pour la commande des tiroirs distributeurs de machines motrices par un liquide sous pression. L'objet de la présente invention est un dispositif pour la commande des tiroirs dis tributeurs de nracliine motrices par un li quide sous pression. On connaît l'emploi.
dans des dispositifs de commande de ce genre, d'une pompe à huile qui fournit de l'huile sous pression à un ou plusieurs dis tributeurs qui agissent de manière à action- ner, convenablement les organes de distri bution de la machine à vapeur Suivant l'invention, chaque tiroir d1ad- mi@ssion ou d'échappem.ent d'une machine motrice, par exemple d'une niacliiiie à va peur, est actionné par un dispositif possé dant un piston différentiel- sur lequel s'-exerce, d'une part,
une action principale, constante, chi liquide sous pression. prove nant d'uiio pompe et tendant à maintenir 1o tiroir fermé, et, d'autre part, une action auxiliaire périodique dudit liquide sous pres sion que l'on peut régler et qui, lorsque le liquide est amené à agir, ouvre le tiroir, tan- (lis que, lorsque le liquide doit cesser d'agir, permet au tiroir d'être fermé automatique ment par l'action principale du liquide sous pression.
L'ac ioii auxiliaire spécifiée du liquide sous pression. est. -ouvernée et. réglée au moyen d'au moins un distributeur rotatif et d'un dispositif <B>(le</B> contrôle à tiroir.
Le dispo sitif peut, comperter avantageusement des moyens pour réalïser LUI ou plusieurs des effets suivants, à savoir: 1" Un renversement facile de la marche de la- machine, c'es'L-à-clire la faculté de don ner à, volonté à la machine une marche avant ou utile marche arrière.
"' Une longue durée d'admission du fluide moteur i,vapeur eto.,. au démarrage de la machine.
') jTile duri e quelconque voulue d'ad- misc#ion du fluide moteur pour la marche or- dinaire, et 4 La, variation. à la main. de la durée cl'acl- mission du. fluide moteur.
Dans ce cas, le dispositif permet un con trôle simple et facile de toutes les opérations nécessaires au démarrage, à l'arrêt et au changement de marche de la machine et permet à toutes les opérations de se suivre clans .l'ordre voulu.
Dans les dessins .annexés qui représen tent., à titre d'exemple, une bonne forme d'e@xéc:uti.on du. dispositif qui fait l'objet de l'invention, et qui est supposée destinée, à la commande des tiroirs d'admission et d'é- chappe,ment d'une machine à vapeur.
Fig. 1. représente schématiquement 1 en- semble de ce dispositif; Fig. 1a est une coupe, à plus grande échelle, du dispositif 5 de la fig. 1; Fig. 2 est une coupe longitudinale du dis tributeur 3 de la fig. 1; Fi.g. 3 est une coupe verticale transversale suivant la ligne A-A de la fig. 2;
%-A i en est unc coupe verticale transver- sale suivant la ligne B-B de la fig. \?; Fig. 5 est une coupe longitudinale du dis tributeur 4 de la fig. 1; Fig. 6 et '7 en sont des coupes verticales transversales respectivement suivant les lignes C-C <I>et</I> D-D de la fig. 5;
Fig. 8 en est une coupe suivant la ligne E-E de la fig. 5; Fig. 9 est une coupe d'une disposition mo difiée,de distributeur Fig. 10 est une vue de la boîte du disposi tif de contrôle à tiroir; Fig. 17. et 12 en sont respectivement. des coupes suivant les lignes<I>1 -l'</I> et G-G de la fig. 10; Fig. 13 représente un diagramme indi quant la faon dont fonctionne le dispositif de contrôle.
La pompe 1. fournit le liquide. de préfé rence de l'huile, aux différentes parties du dispositif sous une pression maintenue ap- proÎ,,imativem.ent constante par une soupape de dégagement d'excès de pression 2. 9 dé signe le tiroir d'admission de vapeur de la machine et i0 le tiroir d'échappement die, celle-ci.
Les tuyaux 52, 57 fournissent aux disposi tifs 5, 6 de commande des tiroirs le liquide sous pression devant y exercer l'action principale constante, tandis que les deux dis tributeurs 3 et 4 servent à gouverner l'arri-- vée -aux dispositifs 5 et 6 du liquide sous pression devant y exercer l'action auxiliaire. Un dispositif de contrôle par tiroir 7 est. uti lisé pour le démarrage, l'arrêt de la marche arrière de la machine. Un réservoir à huile 8, qui fournit à la pompe 1 et auquel l'huile revient, est disposé à un niveau que le dis positif peut toujours être maintenu chargé d'huile, lorsque la pompe ou la machine sont immobiles.
Le dispositif 5 pour .actionner le tiroir d'admission de vapeur 9 est représenté en coupe à 1a fig. la où l',on voit qu'il possède un piston différentiel 100 pour actionner la tige du tiroir. Le liquide sous pression de vant exercer l'action principale est fourni constamment à l'espace 101 par le tuyau 57a et le liquide sous pression devant exercer l'action auxiliaire est admis .dans l'espace 102, suivant les besoins, pour la manoeuvre de la tige du tiroir, à travers le tuyau 88.
Le dispositif 6 pour la commande à tiroir d'é chappement 10 est similaire, le Mquide sous pression à action .principale étant fourni par le tuyau 57b et le liquide sous pression à ac tion auxiliaire, par le tuyau 63.
Le liquide sous pression à action princi pale est maintenu dans le tuyau 57 et les branchements 57a, 57b, pour déplacer les tiroirs; 9, 10 clans un sens, et le liquide sous Pression à action auxiliaire est admis par les tuyaux 88 et 63, lorsqu'il est nécessaire de déplacer les tiroirs en sens inverse et le- rôle des distributeurs 3 et 4 .consiste à gouverner l'arrivée et l'échappement dudit liquide à action auxiliaire, tandis que le dispositif à tiroir 7 a pour rôle de contrôler le fonction- nement dans son ensemble.
La disposition .des tuyauteries est repré sentéeclairement à la fig. 1, où le tuyau 51 fournit à la pompe 1 .l'huile venant du ré servoir 8 et où la pompe fournit., l'huile sous pression aux tuyaux 52, 53, 54, 55, 56 et 57. Les tuyaux :58, 59, 60, 61 et<B>62e</B> sont des tuyaux de retour de l'huile au réicipient 8.
En ce qui concerne les fig. 1 et 2, le tuyau d'alimentation d'huile 54 va de la pompe à la boîte @du tiroir du dispositif de contrôle 7 et, en manoeuvrant le volant de contrôle 11, on peut, de la manière décrite ci-après, faire passer cette huile sous pression soit par le tuyau 71, soit par le tuyau 72, à l'une ou à l'autre extrémité du cylindre 36 du distri buteur 3, afin d'actionner le piston-tiroir de changement de marche 35.
Dans la position représentée à la fig. 2, la pompe maintiendra l'huile en pression sur l'extrémité de droite du tiroir 35, tandis que l'extrémité 72 du cy lindre sera reliée, au moyen de dispositif -de contrôle 7 et du tuyau de retour 59. au ré servoir 8.
Le dispositif de contrôle 7 (fig. 10 à 13) consiste en un boisseau 73 dans lequel est ajustée une noix cylindrique 74 qui forme tiroir et peut être mise en rotation par une tige 71a à laquelle est fixé te volant à main 11.
L'huile sous pression provenant de la pompe 1 et du tuyau 54 est admise au bois seau du dispositif de contrôle par un bran chement 75 et passe dans la rainure 72a de la noix et, lorsqu'on fait tourner la noix par le déplacement angulaire du volant à main 1.1 vers la droite, à partir de la position d'ar rêt, comme cela est indiqué à la fig. 13, le bord 76 de<B>la</B> noix découvre le trou 77 et permet à l'huile de passer, par le tuyau 71.. à. l'extrémité de droite du cylindre 36 (fig. 21.
En même temps, le bord 79 de la rainure 81 découvre lie trou 80 et, permet à l'huile de s'échapper de l'extrémité de gauche du<B>cy-</B> lindre 36 par le tuyau 72. le trou 80. là rai nure 81, la lumière 84, l'espace 82, prévu dans la noix, le trou 90, l'espace 90a (fig. 10) et le branchement 83, pour revenir par le tuyau 59 relié à celui-ci, au réservoir 8, en permettant. par cela même au piston-tiroir 35 de se mouvoir, en raison de la pression de l'huile s'exerçant en 71, vers la gauche ou, s'il est déjà dans cette position, d'y rester.
Dans cette position, les lumières de marche avant 49, 49a sont découvertes et les lumières de marche arrière, 49t), 49i sont fermées. La lumière 8-i est de section restrein.e de telle sorte due le piston valve 35 (flg. 2) n'est inû trop rapide ment ni vers la droite ni vers la gauche par le mouvement du volant (le contrôle 1l.
Si. l'on manoeuvre le volant de contrôle 17. vers lit gauche à partir de la position d'ar rêt indiquée à. la fi-7. 13, l'huile provenant de la pompe se trouvant dans le tuyau 54, passe par la rainure '72#1 et le trou 80, au tuyau et à la gauche ".'fi-. 2) du piston-tiroir 35. Simultmiéinent, le tuyau 71. est mis en communication avec le trou de vidange 90.
par les trous 77, 84 et les espaces 81 et S2. Le piston-tiroir 35 sera alors repoussé vers la droite (fig. 2) et les lumières de marelle avant 49, 49:1 seront recouvertes, tandis que les lu inières de marelle arrière, 49rj.49e seront dé- cou.vei t.es. On voit que de cette façon la noix, '1b:
c111 dispositif de contrôle permet de mas quer et de démasquer alternativement les lumières de n.-zucbe avant ou arrière du. dis tributeur 3.
En ce (lui concerne maintenant les distri buteurs 3 et 4, ceux-ei sont louis deux c-om- mandE.s par l'arbre à manivelle de la.
ma chine i11 otrice par l'ijderm.ëclinire d'un en- gremige hélicoïdal 50, à une vitesse satisfai- s.a.n.i atix exigences (les tiroirs à actionner. C'est, ainsi, pa-r exemple, que.
si les tiroirs doivent fonctionner une fois pour chaque four de la macliiiie, la vitesse de rotation des disteibuieurs sera é1pale à la. vitesse de l'ar bre<I>(le</I> la machine motrice. Si les tiroirs doi- vent fonctionner une rois pour deux tours de la machine principale, la vitesse des distribu teurs:
sera égale à. la moitié (le la vitesse de l.'a.rbre de 1i inacliine i.notrice, et ainsi de suite.
Le distributeur 3 gouverne l'admission et l'i@cliappenierifi. de ]'huile sous. pression à ac tion auxiliaire. par le tuyau 63, au dispositif 6 servant à actionner le tiroir d'échappement 10 et il gouverne également l'admission et l'échappement de l'huile sous pression à ac tion auxiliaire, par les tuyaux *8, 88 au dis positif :
5, servant à. actionner le tiroir d'ad- mission de vapeur 9, lorsque le volant de contrôle 11 ,est (fig. 13) dans une des posi tions de démarrage. Mais lorsque le volant de contrôle 11 est dans une des positions d marche, le distributeur 3 est isolé du disiposi- tif de commande 5 et c'est le distributeur 4 quest relié à. ce dispositif et gouverne son actionnement.
Dans le distributeur 3, l'arbre de com mande 31 est assujetti à un tiroir .cylindrique 32 (fig. 2) par un accouplement 33. Le tiroir tourne dans une garniture 34 à l'intérieur de la boite du distributeur et. clans laquelle sont, pratiquées les lumières 49, ji9a, 49b et 49c.
Le piston-tiroir cylindrique 35 est monté dans un cylindre 36, formé clans la partie supé rieure du distributeur et peut recevoir un dé placement rectiligne clans un sens ou dans l'autre, comme cela a été dit ci-dessus, par de l'huile sous pression admise suivant les besoins en 71 et 72. Dans le tiroir 32 sont pratiquées deux séries de gorges dont une comprend les gorges 37, 38 et 39 et l'autre, les gorges 40, 41_ et 42.
Le premier jeu de gorges gouverne le fonctionnement du tiroir d'admission de vapeur 9 !ifig. 11, lorsque le volant de contrôle 11 (fig. 1) est clans une position de démarrage (fig. 13\. Les gorges j:0, 41 et 42 gouvernent alors. le fonctionne ment du tiroir d'échappement de vapeur 10 (fig. 1).
La gorge 37 comporte deux parties 37 et 37a séparées. l'une de l'autre, comme cela est représenté à la fig. 3, eé la partie 37a est pro portionnée de manière à donner une longue période d'admission de vapeur lors de la mise en rouf-a du démarrage de la machine. Les gorges. 39. '0 et 42 sont formées d'une façon similaire.
L'huile fournie par la pompe à -ce distri buteur est amenée, par le tuyau 56, à un conduit longitudinal 43, d'où elle passe par les lumières 43a (fig. 1t) à. la gorge 38 et, par des lumières correspondantes 43b, à la gorge 41. Comme on le voit à la fig. i. la gorge 38 est entaille tout autour (lu tiroir 32 -et il en est de même de la gorge 41. Les lumières dq transfert. 44, 45, relient la gorge 38 aux gorges 37 et 39 et, .de même, cles lumières -de trans fert 46 et 47 relient. la gorge 41 aux gorges 40 et 42.
Avec le piston-tiroir 35 clans la position représentée, la connexion de sortie 48 est en. communication avec la gorge 37 au. moyen de la ,lumière 119 et de l'espace annulaire 62 et elle est isolée de la lumière 49b et de la gorge 39. De même, la connexion de- sortie 63 est en. communication avec la gorge 40, par l'es pace 62.1, et la lumière 49a et- est isolée de la lumière 119c et de la gorge 112.
Lorsque l'arbre 31 tourne avec le tiroir 32 dans la direction représentée par les flèches aux fig. 3 et 1l, et que le bord 65 de la gorge 37a passe le bord 66 de la lumière 49 (fig. 3), l'huile venant de la pompe 1 et du conduit 43 et des passages 43a, clé la gorge 38 et de la lumière= de transfert 44 passe à la gorge '<B>3,</B> 17a et, de là, à la lumière 49 et, par le tuyau j18, le dispositif du contrôle 'i et le tuyau 88, au dispositif de commande 5 (fig. 1).
Cetté huile sous pression à action auxiliaire, fait descendre :e tiroir 9 à l'encontre de l'action principale .dans le dispositif 5. Le tiroir 9 reste abaissé jusqu'à ce que le bord 65a ,passe le bord 66 de la. lumière 49, et alors lé tuyau 88 du dispositif 5 -est mis en communication avec le passage de vidange central 67 et le tuyau de vidange 60, au moyen de la gorge 37 et clu trou 69.
La, pression d'huile est ainsi amoindrie dans le tuyau 88 et le tiroir d'admission <B>de</B> vapeur 9 se ferme sous lac- tion principale du liquide .sous pression et reste fermé jusqu'à ce que le bord 65a dé couvre à nouveau le bord 66.
La. même suite de phénomènés se produit pour le tiroir (].'échappement de vapeur 10 (fig. 1), l'admis= sion et l'échappement de l'huile sous pres sion à action auxiliaire, pour le dispositif 6 étant gouvernés par la gorge-40, qui est si milaire à la gorge 37, mais est disposée de telle manière, par rapport à l'arbre moteur de la machine et est proportionnée de- telle sorte que le tiroir s'ouvre, et se ferme aux moments voulus.
La gorge 4 présente une ouverture 69a aboutissant .au conduit de vi dange 67, une lumière de transfert 46 (simi laire à 44) communiquant avec la gorge 4i, laquelle est en communication avec une lu mière 43h (similaire à 43a) avec le passage (,l'alimentation 43. 47 désigne une lumière de transfert (similaire à 45) allant de 41 à 42.
Les gorges 39 et 42 sont respectivement similaires à 37 et 40, mais sont placées, comme cela est représenté, de telle sorte qu'elle actionnent les tiroirs 9 et 10 (fig. 1), aux moments voulus, lorsque le tiroir 32 est., pour la marche arrière, mise en rotation dans la direction opposée à celle représentée par les flèches aux fig. 3 et 4 et lorsque de piston- tiroir 35 est amené à sa position extrême de droite.
La,construction du distributeur de marche 4 est similaire à celle du distributeur 3 déjà décrit, mais est plus simple et ne :comporte que trois gorges. Le tiroir cylindrique 15 (fig. 5) est. mis en rotation par l'arbre 31, à l'aide d'un accouplement à glissement 16 (représenté séparément en coupe à la fig. 8). Le tiroir 15 tourne .dans une garniture 17 fixée dans un boisseau 18.
Une: garniture distincte 19 est disposée de telle sorte que sa position angulaire par rapport à la garniture 17 peut être changée au moyen d'un volant à main 30, .d'une vis sans fin 30a et d'un secteur à denture hélicoïdale 30h (fig. <B>'7).</B>
Dans le cas de,ce distributeur, l'huile sous pression provenant :de la pompe est. amenée par le branchement 20 du tuyau 55 et pé nètre dans la gorge circulaire 21 dit tiroir d'où elle est transférée au branchement 22 et au tuyau 87 par la lumière de transfert 23.
Au cours de la rotation du tiroir 15, le passage 23 vient en communication avec la connexion de sortie 22 et, si le volant (le con trôle 11 est dans la position voulue, l'huile passe par le tuyau 88 au dispositif de coin- mande 5 du tiroir 9 qui est :
ainsi ouvert et reste ouvert jusqu'à ce que la pression de l'huile soit réduite par la mise en c.omm.uni- cati.on de la connexion 22 avec la connexion de vidange 29, par l'intermédiaire de la gorge 24, du trou 25a, du conduit 25, du trou 26a, de la gorge 26 et du trou 28 de .la garniture mobile 19.
Bien que, par conséquent, la gorge 24 découvre l'orifice de sortie 22 en un point défini de la révolution, le moment auquel le tiroir se ferme dépend de la position de la garniture 19 que l'on peut faire varier à volonté entre certaines limites au moyen du volant 30, aussi bien lorsque la machine marche que lorsqu'elle es\t arrêtée.
Les connexions 48 @fig. 2) et 22 ;fig. 5) communiquent avec le dispositif 5 par l'in termédiairo du dispositif de contrôle 7. En se reportant, à la fig. 12 et à la fig. 1, on voit que la connexion 48 se relie aux deux con nexions de, contrôle 85 et 86 et que la con nexion 22 est reliée à la connexion de con trôle 87.
Lorsque le volant 1.1 est dans la po sition d'arrêt représentée aux fig. 12 et 13, la connexion 88 pour l'huile sous pression exerçant une action auxiliaire sur le dispo sitif de commande du tiroir 5, est en com- niunication directe: avec le tuyau de vidange 59, par la lumière 89 et le conduit 90, -et le tiroir 9 est, comme cela a été décrit précé demment, tenu fermé indépendamment des distributeurs 3 et 4.
Par conséquent, la ma chine est arrêtée. Suivant que l'on tourne le volant de :con.trôle 11. à droite ou à gauche, aux positions de démarrage à la fig. 13, la connexion 85 ou 86 sera amenée, par les es paces 92 et 93 (qui sont reliés par une lu mière transversale 95) du tiroir 14 et l'espace 94 (fig. 12) eii communication avec le tuyau 88.
De cette façon, 1a gorge 37 ou 39 de la fig. 2, (suivant le sens dans lequel le distri- buteur 3 marche et la position dit tiroir 35) peut être reliée au dispositif 5 (le conirnande du tiroir 9 et le distributeur 3 gouvernera ainsi le fonctionnement de ce tiroir 9 au dé marrage clair un uiis ou clan, l'autre. Lors qu'on tourne davantage 1c> volant de contrôle <B>1.1,</B> soit vers la droite,
soit vers la gauche, à une position de marche (fi;. 93 ), la con nexion 87 venant du distributeur 4 est ame née en communication directe avec la con nexion 88 par les espaces 9\N, 93, 95, tandis que les :connexions 86 et 85 sont fermées.
Le distributeur 4 (fig. il gouvernera alors, au cours de sa rotation, l'action du dispositif 5 sur le tiroir 9, tandis que le distributeur 3 sera isolé de ce tiroir et gouvernera s.iruple- ment le tiroir 10 par le tuyau F'>3 d'amenée d'huile sous pression à action au?;iliaire.
On voit ainsi que, à mesure que l'on tourne le volant de contrôle 1l à gauche uu à. droite de la position d'arrêt (fi,-. 13), le tiroir du dispositif de contrôle 7 actionne d'abord le pistoii-tiroir 135 pour donner la marche:
avant ou la marche arrière, qu'une continuation du mouvement permettra par ledit tiroir (lu -dispositif clie -contrôle 'ï -,fig. 1.21) au disributeur 3<B>(le</B> mettre la machine en route dans tir) sens ou clans l'autre par son double jeu (le gorges et due, ensuite, par Lui nouveau nrouvenrent. du volant,
on peut ame ner la machine à l'état (le marche stable par la coopération des distributeurs 3 et 4. Pour arrêter la machine, on iairiène le volant ü. à iii. position d'arrèt, après quoi, comme cela est représenté à la fi-. 12, le tuyau 88 d'ali mentation d'huile à action auxiliaire est mis en communication avec le conduit de vi dange 90.
Revenant aux fi,-. 5, 6 et 8, pour que les périodes d'ouverture, et de fermeture du tiroir d'admission de vapeur puissent ètre correc tes, lorsque la machine fait marche. arrière, il est nécessaire de permettre au tiroir cylin- driqu@e 1.5 de retarder pa.r, rapport à l'arbre de la machine. Ceci peut se faire en adop tant pour l'accouplement, 16 la construction représentée en coupe à la fig. 8.
L'extrémité du tiroir 15 est évidée en 15a. connue cela est représenté, et l'accouplern.ent 16 est, fixé à l'arbre de commande 31. Les griffes 16a sont proportionnées de telle sorte que le tiroir 7.5 puisse rester en arrière sur l'arbre 31 d'une quantité égale à l'angle de changement de marche lorsque l'arbre est mis en rotation dans la. direction opposée.
Le tiroir d'admis sion de vapeur 9 agira ainsi aux moments voulus, lo:rsquo le distributeur 4 est amené en action après que la machine a démarré cri arrière sous le contrôle initial du distribu teur de cléniarrage 3.
On comprendra que les moyens décrits peuvent être appliqués à plus d'un tiroir d'admission de vapeur, ou à plus d'un tiroir d'échappement et à plus d'un cylindre. Fig. 9 représente un distributeur similaire à celui de, la fig. 2, mais disposé pour gou verner des tiroirs pour deux cylindres dis posés avec leurs manivelles à 180 , ou con venant pour un cylindre à vapeur à double effet.
Dans ce cas, en plus du piston-tiroir 35 pour l'un des cylindres, il existe un se cond piston-tiroir 35a pour l'autre cylindre, les deux pistons-tiroirs étant ce construc tion similaire, et actionnés d'une manière similaire. Les tuyaux 48, 482, 03, 03a sont convenablement reliés .au tiroir du dispositif de contrôle 7 et aux dispositifs de commande 5, 6, des tiroirs à vapeur des deux cylindres.
Le tiroir 32 est le même qu'auparavant. et possède trois gorges 37, 38, 39, pour l'admis sion et l'échappement de liquide sous p;res- sion pour les tiroirs d'admission de vapeur des deux cylindre.:, et des gorges 40, 41, 42 pour l'admission et l'échappement de liquide sous pression pour les, tiroir. d'échappement.
Pour des cylindres disposés avec des ma nivelles à des écartements angulaires diffé rents, les lumières ,pratiquées clans les, gar nitures devront être pratiquées à des angles correspondants.
Des distributeurs similaires en principe à ceux des fig. 2 et 5, mais avec un nombre de gorges plus grand, peuvent être utilisés lorsqu'on a affaire à plusieurs cylindres.
Il. n'est pas essentiel de faire usage d'un distributeur de démarrage 3 dans chaque cas. Si on l'omet, le distributeur de vapeur 4 devra être construit avec une série double de lumières et de gorges et un piston-tiroir de renversement de marche similaire à celui 35 de la fig. ?. Dans ce cas, l'arbre 31 sera relié au tiroir 15 sans permettre aucun jeu ou glisse ment dans l'accouplement. Dans un cas de ce genre, il pourrait être plus convenable de combiner les deux distributeurs -en un seul, ce qui pourrait se faire sans affecter le principe die l'invention.
Si, dans un -cas .de ce genre, on désirait omettre le réglage à la main du point d'interception do vapeur, le distributeur représenté à la fig. 2 pourrait être .utilisé pour actionner le tiroir d'admis sion de vapeur et le tiroir d'échappement, les rainures 37 et 39 étant pratiquées de, façon à correspondre aux périodes d'admission et d'interception requises pour les conditions de marche.
Le tiroir du dispositif de contrôle i serait, dans ces circonstances, simplifié par l'omission (les connexions représentées à la fig. 12.