CH95713A - Mécanisme pour la commande des soupapes de machines motrices au moyen d'un liquide sous pression. - Google Patents

Description

1Vlecanisme pour la commande des soupapes de inacvines inotrices an moyen d'un_ liquide sous Pression. Cette invention a pour objet un mecanisme pour la commaude des soupapes de machines inotrices, ä admission interrompue, au moyen d'un liquide sous Pression se distingüant par la combinaison dune pompe pour agir par pulsation sur 1e liquide en vue de la com- mande de la soupape avec des moyens de re- glage de 1'effet de 1a, pompe etablis de tolle maniere quo, tandis quo la soupape s'ouvre toujours en un point determine de la course de la machine, 1e point de sa course oü la sou- pape est fermee soit amene ä varier suivant los besoins de la Charge du moteur ou d'autres conditions de travail, 1e mouvement de ferme- ture de la soupape etant effectue sous la de- pendance d'un dispositif de retardement, ä. action independante du liquide de commande de la soupape.

Ce mecanisme peut servir ä la commande de soupapes d'admission qui s'ouvrent, ä un point determine du cycle moteur et se fer- ment ä volonte suivant los besoins de la Charge ou autres exigences de travail, en de- pendance dune intervention regiilatrice au- tomatique ou manuelle (regulateur ou com- mande ä la main), ainsi qu'ä la commande de soupapes d'echappement ou de detente de compression comme dans 1e eas de machines ä vapeur ä expansion ou detente simple, qui demandent une duree d'ouverture variable suivant la compression ä obtenir. L'av antage de ce mecanisme est quo la pompe ä liquide peut etre placee dans n'importe quelle Posi tion convenable ä proximite de I'arbre moteur et qu'üne tuyauterie de longue-Lir determinee peut eire utilisee pour la transmission de 1'ef= fort de commande (hy clrauliqiie) ä la soupape i commander.

Dans los moteurs ä vitesse de regime lente an peut employer une tuyauterie de longueur considerable saus aucun desavantage pratique, mais Jans los moteurs ä Brande vitesse, 1'iner- tie dune Brande colonne de liquide est sujette ä. provoquer des chocs mecaniques et<B>Uli</B> bruit genant et dans ce cas il est preferable de re- duire la longueur de la tuyauterie 1e plus pos- sible, pour qu'ä chaque pulsation 1e mini- mum de liquide soit min en mouvement.

Les dess#'.ns ei-joints representent plu- sieurs exemples de 1'objet de 1'invention. La fig. 1 montre une coupe verticale dune forme d'execution du mecanisme pour la com- mande dune soupape d'admission d'un mo- teur par 1'intermddiaire dune tuyauterie re- lativement longue; Les fig. 2, 3 et 4 montrent en coupe des variantes d'un organe d'interruption par le- quel la fermeture de.la soupape est reglee; Les fig. 5 et 6 montrent des formen d'exe- cution appliquees Jans des moteurs ä, gründe vitesse de regime, dann lesquels la pompe est plack directement nur 1e Chapeau de soupape de Sorte que la tuyauterie est supprimee; La fig. 7 montre une forme d'exkution dann laquelle un plongeur qui commande la soupape, est lui-meme commande par un li quide mii par un plongeur attele au moteur.

La construction montree nur la fig. 1 com- porte une boite 1 fixee au bäti 2, un plon- geur 3 actionne par un Petit vilebrequin 5 et une bielle 6 et pouvant aller et venir Jans un cylindre 4, faisant Corps avec la boite 1, 1e vilebrequin 5 etant attele au moteur prin- cipal. Une soupape-piston de detente 7 est disposee pour Ure actionnde par une Biellette 9 articulk en 10 nur la tige 11 de 1a, s:oupape- piston, cette soupape-piston etant renfermk dann un cylinclre 8 solidaire de la boite 1 et ayant sa tige guidee par un guide 12. La Biellette 9 est articulde en 13 nur un levier echa.ncre 1.4; une cheville 15 fixee nur la bielle 6 et traversant 1'echancrure 16 du levier 7.4, donne un mouvement alternatif constant la soupape-piston 7. Le levier ou balancier 14 a son point d'appui en. 17 nur le bras 18 monte nur un axe 19, Supporte par des pa- liers 20, un autre bras 21. monte nur laxe 19 etant relie dune manidre convenable ä un levier 22 qui se deplace de 1a, faQon connue par 1'influence du regulateur 23. Toute va- riation de vitesse du moteur provoque un de- placement angulaire du bras 18 et un mouve- ment correspondant de la Biellette 9 d'oü va- riation du mouvement alternatif de la sou- pape-piston 7 par rapport ä celui du plon- geur 3.

Il est evident que 1e bras 18 peut etre ac- tionn6 alternativement par une commande ä la main au lieu de la commande par r6gula- teur.

La chambre 24 de 1a boite 1 Fait fonc- tion de reservoir d'huile et cliaque fois que le plongeur 3 entre daiis la section 25 du cy- lindre 4, une pulsation de Pression d'huile est. transmise dann 1e tuyau 26 reliant la section 25 avec 1e dispositif de commande deRTI ID="0002.0273" WI="3" HE="4" LX="1894"LY="703"> 1a. sou.. pape du moteur, la soupape-piston 7 dd- gageant 1'ouverture d'arrivee 26' du tuyau 26. Pour eviter dann la colonne d'huile, un choc dü ä la production instantank de force vive, la Partie avant du plongeur 3 est chan- freink comme montre en 31. Le mouvement de pulsation de la colonne d'huile se continue Pendant que 1e plongeur 3 avance et cela. jus- qu'ä ce que 1'ouverture 26' soit completement decouverte par la soupape-piston 7 et wette 1e tuyau 26 en libre communication avec 1e reservoir 24.<B>11</B> est evident que 1e temps qui est necessaire ä 1'huile pour soulever la sou- pape du moteur, dopend de 1'avance de 1a sou- pape-piston 7 par rapport au plongeur 3 et cette avance est fon#2tion de la. Position angu- laire du bras 18.

Dann 1'exemple montre, la soupape 2 7 du moteur qu'il s'agit de commander est soule- vee par la pressiz)n d'huile transmise par 1e tuyau 26 relie au fond dune boite 28 dann la- quelle un piston 29 est souleve par 1'huile amenk par 1e bas. Le p:ston est convenable- ment accouple ä la tige de 1a soupape 27 par 1'intermediaire dune tige 30. La soupape 27 est ramenee nur son siege par un ressort 31 place dann un Chapeau 32 de la boite 28. Un da.shpot 33 de construction connue amortit 1e mouvement du piston 29 quand la soupape 27 se ferme. A cet effet, 1e dashpot 33 est pour- vu dann sa Partie superieure d'orifices ä, cla- pets 34 qui s'ouvrent Pendant le mouvement ascendant et so ferment Pendant 1e mouve- ment descendant du piston 29; dann ce der- nier ca.s, 1e liquide passe de bas en haut ä travers des orifices lateraux 35, dopt la sec- tion de Passage est graduellement reduite Pen dant la descente du piston 29. Un tuyau 36 communiquant avec 1e reservoir 24 fournit la quantite,d'huile ne ,essaire pour que les par- fies de manoeuvre soient dans tous les- cas remplies d'huile.

Dans 1e mecanisme decrit, 1'huile subit un mouvement alternatif dans 1e tuyau 26, mais une variante de construction est montree en pointille Sur la fig. 1, dans laquelle 1'huile est envoyee dans la boite 28 par un tuy au addi- tionnel 37 communiquant avec la Partie 25 du cylindre 4 et retourne au reservoir 24 par 1e tuyau 26. Le mouvement alternatif de l'huile dans 1e tuyau simple est donc converti en mouvement pas ä pas, mais toujours dann 1e meme sens, avec cet avantage que fair qui pourrait se trouver dans 1e tuyau, serait fina- lement decharge dans 1e reservoir.

Dans la fig. 1, 1e cylindre de pompe d'huile est montre Jans la Position horizon tale; cependant, il pourrait aussi avoir une Position inclinee ou verticale.

Dans la construction montree Sur la fig. 2, 1e plongeur 40 est creux et la soupape-tiroir de Betente 41 est clisposee dans une boite ä soupape montee Sur 1e plongeur de faqon äse deplacer avec lui. La tete 43 de la tige 42 de la soupape 41 est commandee par un bras 44 d'un levier pivotant en 45. Lautre bras 46 de ce levier Fait fonetion d'un taquet et dann 1e mouvement d'avancement de la boite ä soupape il rencontre la p@rtie libre du bras 18, fixe, comme dann 1a, fig. 1, Sur un axe 19 qui reQoit un mouvement angulaire par 1e bras 21 relie au regulateur decrit en regard de la fig. 1. La soupape de Betente 41 est actionnee quand 1e taquet 46 est en contact avec 1e galet 18', prevu au bout libre du bras 18, de fa@on ä decouvrir des orifices 47 dans la boite ä soupape pour permettre ä 1'huile dans 1e plongeur creux 40 de retourner dans 1e r6ser- voir 24. L'obturation de ces orifices est reglee par 1e changement de la Position angulaire du bras 18, un ressort 48 repoussant la sou- pape de Betente 41 ä sa Position de ferme- ture. Dans la fig. 3, la soupape de Betente est en forme de manchon 50 dispose pour glisser Sur 1e plongeur creux 40, mais normalemexit il se deplace avec ledit plongeur sous la Pres sion. exercee par 1e ressort 51, dont une ex- tremite Porte contre 1e fonB: d'un bossäge creux du manchon, tandis que son autre extremite s'ap@puie Sur une Plaque cintree en contact de friction Sur la Partie exterieure du plongeur <BR> 40. Quand 1'extremite avant du manchon 50 arrive en contact avec 1e galet 18' au bout du bras 18 reue comme dans les figures pr6ce- dentes, au regulateur, il s'etablit un mouve- ment de glissement relatif entre 1e manchon et 1e plongeur pour decouvrir des lumieres 52 menagees dans la paroi du plongeur creux afin de permettre ä 1'huile dans 1e plongeur de rejoindre librement 1e reservoir 24. ,Le temps necessaire pour la Betente de Pression d'huile ainsi produite depend evidemment du dispositif de regulateur.

Dans la fig. 4, la soupape de Betente 60 est aussi en forme de manchon entourant 1e plongeur creux 40, mais ce manchon est sta- tionnaire sauf en ce qui concerne la Position qui lui est assignee p ar 1e regulateur. L.'huile dans 1e plongeur creux 40 est mise en - com- munication avec 1e reservoir 24 quand 1e mou- vement avangant du plongeur a decouvert une lumiere 61 Passant au delä du bord avant du manchon 60. Le bras 18 relie avec 1e r6gula,- teur est en connexion avec une bague 62, qui est maintenue en Position contre un epaule- ment 63 du manchon 60 par un ecrou 64.

La construction de la fig. 5 est semblable ä celle de la fig. 4 excepte que 1e plongeur 40 de la pompe ä huile se trouve dass une cham- bre 65 du chapeau de soupape 32 de Sorte que la tuyauterie d'amenee et de renvoi d'huile est supprimee. Ce dispositif est pre- ferable quand il y a necessite de reduire au minimum 1e moment d'inertie de la colonne de liquide en mouvement.

Cette construction comporte egalement une chambre 66 dans 1e chapeau de soupape 32, dans laquelle un bouchon ä collerette 67 est maintenu Sur un siege par un ressort 68. Ce bouchon se deplace vers 1'exterieur quand,- pour une cause quelconque, il se produit une Pression d'huile excessive anormale sous 1e piston de commande 28; ce soulagement mo mentane amortit 1a, force de 1'impulsion don- nee ä la. soupape principale. Un tuy au 69 sert ä reconduire 1'huile de 1'exterieur du bouchon ati reservoir 24. Dans ce dispositif, 1e plongear 40 est commande par un excen- trique 70 fixe sur Farbre moteur et attaquant 1e plongeur par 1a, bielle 71, 1e calage de 1'ex- centrique etant fixe et sa course constante.

Dans la construction montree dann la fig. 6, aucune soupape de detente n'est prevue pour determiner la duree de levee de la sou- pape du moteur produite par 1a. Pression cl'htiile occasionne par 1e plongeur 80, mais la course du plongeur lui-meme est amenee ä varier en dependance de la Position d'un coulisseau 81 dann la coulisse arquee d'un levier cintre 82 articule en 83. Le coulisseau 81 est relie par 1e nionen dune tringle 84 avec un excentrique dont 1e cercle d'action est indiqtie en 85. La Position du coulisseau 81 Jans la coulisse du levier 82 peut eire reglee par tin bras de le- vier pivote coniinande ä. la main ou par un regulateur, ce deplacement du coulisseau per- mettant de donner une course variable ä la tige 86 reliee au levier 82 et attaquant 1e plongeur 80, tout en maintenant invariable 1e moment auquel s'ouvre la, soupape du mo- teur.

Dans ]es moteurs ä tres Brande vitesse de regime il peut etre desirable de remplaeer los Pompes ä huile sans soupapes montrees dans 1e dessin, par des Pompes ä soupapes d'aspira- tion et de decharge dans lesquelles 1'augmen- tation de Pression commence au comnience- ment de la course du plongeur et non pas, comme dann los exemples, quand une Partie de la course du plongeur a kg effectuee; par rette modification, 1e choc dü. ä 1'aeceleration de la, colonne-de liquide Sera amorti encore davanta.ge.

Dans 1e mecanisme de la fig. 7, un plon- geur de pompe 90 est actionne par un excen.- trique 91 montA, sur un arbre de Bouche ou arbro vilebrequin 92 du moteur. Le liquide est refoule par 1e plongeur 90 dans 1e tuyau 93 reli.ant 1e cylindre du plongeur 90 au cy- lindre d'un plongeur 9-1 qui par 1'interme- diaire de liquide provoque 1'ouverture de la soupape 110 du moteur. Une soupape 95 pou- vant s'ouvrir vers 1'interieur du cylindre du plongeur 90 ä 1'encontre d'un ressort de rap- pel sert ä etablir la communication dudit cy- lindre avec un reservoir d'huile 96 et main- tient 1e tuyau 93 plein d'huile.

Une RTI ID="0004.0274" WI="13" HE="4" LX="1369" LY="600"> soupape 97 amenagee sur 1e cylindre du plongeur 94 s'ouvre quand un orifice 98 est decouvert par 1e plongeur 94 ä la fin de sa course d'aller et permet la. decharge dune petite quantite d'huile Jans 1e reservoir 96 par un tube 99 et av ec olle de Pair qui aurait pu etre emprisonne dann 1e tuy au 93.

Un plongeur 100 relie au moyen de 1a tige 101, au plongeur 91 esst loge dans 1e cy- lindre 102 faisant corps avec 1e Chapeau de soupape 103 qui renferme 1e dispositif de commande de la soupape 110. Une soupape d'aspiration 104 communiquant au moyen d'un tube 105 avec 1e reservoir d'huile 106 maintient une chambre 107 du Chapeau de soupape 10? pleine d'huile Pendant la course de retour du plongeur 1.00. Une soupape de decharge 1.08 est coinmaiadee par une bielle 113 reliee ä. un levier oscillant 109, dont une extremite est destinee ä eire mise en relation de mouvement avec un regulateur, tandis quo son autre extremite est articulee sur un rol- lier 115 du plongeur 94. Le point de fer- meture de la soupape 110 du moteur est regle en dependance de 1'ajustement du levier 109. Un ressort 111 entourant los Parties 101. et 1(l0 est maintenu entre un epaulement 112 du cylindre 10`3 et le rollier 115 du plon- geur 94. Ce ressort est coinprime Pendant 1e mouvement d'avancement des plongeurs et provoque 1.e retour de ces derniers ainsi quo celui de 1'huile dans le tuyau 93.

Claims (7)

1. REVENDICATION 142eca.nisme pour 1a. commande des sou- papes de machines motriees, ä admission in- terrompue, au moyen d'tin liquide sous Pres sion, caracterise par 1a. combinaison dune pompe pour agir par pulsation sur 1e liquide en vue de la commande de la soupape, avee des moyens de reglage de 1'effet de la ponipe etablis de telle maniere que, tandis que la sou- pape s'ouvre toujours en un point determinee de la course de la machine, 1e point de sa course oü la soupape est fermee soit amene ä varier suivant les besoins de la charge du moteur ou d'autres conditions de travail, 1e mouvement de fermeture de la soupape etant effectue sous la dependance d'un dispositif de retardement ä action independante du li quide de commande de la soupape. S OUS-RE VENDICATIONS 1 Mecanisme suivant la revendication, dans lequel une tuyauterie etablit une communi- cation entre la pumpe de refoulement de liquide et une boite ä piston de commande de la soupape ä commander.
2. 2 Mecanisme suivant la revenclication et la sous-revendication 1, dans lequel 1e liquide sur lequel agit la pumpe pour actionner la soupape ä commander se deplace d'un mouvement alternatif dann un seul tuyau faisant eommuniquer la pumpe avec la boite ä piston de commande de soupape.
3. 3 Mecanisme suivant la revendication et la sous-revendication 1, dans lequel 1e liquide sür lequel agit la pumpe se deplace pas ä pas dans une meme direction pour action- ner la soupape ä commander.
4. 4 Mecanisme suivant 1a. revendication, dans lequel ]es moyens de reglage comportent une soupape-piston actionnee d'un mouve- ment alternaHf avec un plongeur apparte- naut ä la pompe, cette soupape-piston etant disposee pour decharger la Pression du li quide de commande ä un point de la course du plongeur de pompe, determine par une intervention regulatrice.
5. 5 Mecanisme suivant la revendication et la sous-revendication 4, dans lequel 1'instant d'ouverture de la soupape-piston de de- charge est determin6 par un balancier relie ä ladite soupape-piston, au plongeur de pompe et ä un bras de levier dopt la Posi tion angulaire est variable en dependance dune intervention regulatrice.
6. 6 Mecanisme suivant la revendication, Jans lequel les moyens de reglage comportent une soupape de decbarge normalement sta- tionnaire disposee pour ouvrir une lumiere dans la paroi d'un plongeur creu$, appar- tenant ä la pumpe, en un point de la course de celui-ci, determine par une iritervention regulatrice, pour decharger la Pression du liquide de commande.
7. 7 Mecanisme suivant la revendicatinn, daus lequel un plongeur, dopt 1e mouvement d'avancement produit par Pression de li quide 1'ouverture de la soupape ä comman- der, est dispose pour recevoir son mouve- ment d'avancement par 1'intermediaire d'un liquide sous Pression fourni par la pumpe, tandis que 1e retour dudit plongeur se fait par 1'action d'un ressort.