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"DISTRIBUTION HYDRAULIQUE A SOUPAPES,TIROIRS OU
ROBINETS POUR MACHINES A PISTON".
-. La présente invention se rapporte à une distribution hydraulique à soupapes, tiroirs ou robinets pour machines à piston, pouvant être également utilisée comme disposi- tif de démarrage pour une distribution hydraulique à soù- papes ou d'un autre type. On utilise à cet effet de petits pistons, reliés aux soupapes, tiroirs ou robinets de dis- tribution de la machine à piston, et sous lesquels on a- mène au moment voulu du liquide sous pression, ce qui provoque leur déplacement vers le haut et par suite ce- lui des soupapes ou organes similaires,contre l'action d'un ressort ou autre dispositif de compression,jusqu'à ce que ces soupapes puissent se fermer au moment voulu sous l'action du dit ressort ou dispositif de compression, des la suppression de la pression.
Le liquide transmettant
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la pression est débite par une pompe, un accumulateur de pression, un réservoir de démarrage ou un disposi- tif similaire. La distribution du liquide sous pression au moment voulu et la suppression de cette pression, ainsi que l'évacuation du liquide, par exemple à un collecteur ou un réservoir de compensation, peuvent être obtenues au moyen d'un tiroir ou d'un robinet.
La commande de ce tiroir ou robinet peut se faire par excentriques, cames,leviers, etc.. On peut, pour le réglage de ce mécanisme de commande,utiliser une cou- lisse ou un dispositif analogue, afin de déterminer l'instant auquel l'on doit donner ou supprimer la pres- sion; ce réglage peut s'obtenir également en faisant pi- voter ou en déplaçant les tiroirs ou les robinets, ou encore les glaces des tiroirs ou les boisseaux corres- pondants. Le dispositif faisant l'objet de l'invention peut être de plus utilisé comme dispositif spécial de démarrage pour une autre distribution hydraulique.
Dans la plupart des distributions hydraulique à soupapes ou autres connues jusqu'ici, la pression de liquide nécessaire au mouvement des soupapes s'obtient à l'aide d'un piston moteur, une pompe au autre dispo- sitif entraîné par la machine. Tant que la machine est arrêtée, il n'y a pas de pression, et comme il est à peu près impossible d'empêcher à la longue l'écoulement du liquide vers les organes mobiles, il s'ensuit qu'a- près un arrêt de la machine pendant quelque temps,les soupapes sont ramenées contre leurs sièges. Il devient
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donc impossible de-faire démarrer de suite la machine.
La présente invention se propose de supprimer cet in- convénient et de permettre le démarrage de la machine même apre un arrêt prolongé.
On doit assurer la levée des soupapes qui doivent être ouvertes dans la position convenable des manivelles, et maintenir les autres soupapes fermées. La levée des soupapes considérées ne peut s'obtenir que si l'on exer- ce une pression sur le liquide de transmission.Cette pression peut être obtenue par exemple par de la vapeur, de l'air comprime, par un ressort ou par tout autre moyen agissant sur un piston qui transmet ensuite son énergie au liquide à mettre sous pression. On peut éga- lement, pour obtenir la pression hydraulique nécessaire, utiliser une pompe, actionnée à la vapeur, à l'air com- primé ou par tout autre moyen, et fonctionnant indépen- damment de la machine ; enfinl'on peut, pendant la mar- che.de la machine, emmagasiner le liquide sous pression dans un accumulateur de pression, etc..
Il importe, que le liquide sous pression soit réparti ou distribué de telle façon que l'on assure la levée de celles des sou- papes qui doivent être ouvertes pour le démarrage de la machine. Ce résultat peut être obtenu par exemple à l'ai- de d'un tiroir ou d'un robinet, actionné par la machine, et distribuant, à la manière d'un tiroir de distribution, le liquide sous pression de la manière voulue. Lorsque l'on utilise un tiroir, on peut amener le liquide sous pression du côté intérieur ou du côté extérieur (tiroir à admission intérieure ou extérieure), ou du côté extérieur et du coté intérieur.
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La présente invention consiste en ce que l'on peut mettre en communication le côté recevant la pression, dans chacun des cylindres hydrauliques agissant sur les organes de distribution (soupapes,tiroirs ou robinets), soit avec une capacité contenat du liquide sous pression ou devant être mis sous pression, soit avec une capacité contenant du liquide sans pression; la communication en- tre le cylindre hydraulique considéré et les capacités citées peut être réglée au moyen d'un organe de distri- bution spécial recevant de la machine un'mouvement de va-et-vient.
Dans l'invention,cet organe de distribu- tion peut être constitué par un ou plusieurs tiroirs,ro- binets ou dispositifs similaires, établissant temporaire- ment, dans les positions nécessaires des manivelles de la machine,une connexion entre la capacité contenant le li- quide sous pression et le ou les cylindres agissant sur la ou les soupapes à lever.
Cet organe de distribution peut de plus mettre en communication le cylindre hydraulique, d'une part avec la capacité sous pression d'une pompe ou d'un accumulateur de pression fournissant le liquide sous pression,ou avec un réservoir de démarrage contenant un agent approprié sous pression, et d'autre part avec un réservoir de li- quide sans pression, ou un réservoir de compensation,ser- vant en même temps à remplacer le liquide perdu par dé- faut d'étanchéité.
L'organe de distribution peut également être consti- tué par un tiroir ou robinet, dont la position de distri- bution est réglée par une coulisse,came réglable,ou autre
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organe de réglage relié à ce tiroir ou robinet.
La distribution de la machine peut aussi se faire, pour un tiroir cylindrique, par rotation, autour de son axe, du tiroir ou de la glace correspondante,pour un ro- binet de distribution, par mouvement dans le sens de 1' axe ou pas déplacement axial du robinet ou du boisseau (ou par rotation de ce dernier autour de son axe), et pour un tiroir plat par un déplacement,perpendiculaire au sens du mouvement, du tiroir ou de la glace corres- pondante (ou par déplacement de cette dernière dans le sens du mouvement), glace à l'emploi d'un recouvrement de forme appropriée à la distribution combiné avec des lumières de configuration convenable.
L'organe de distribution peut,lorsqu'il sert de dispositif de démarrage, ne présenter aucun recouvre- ment, et être décalé en avance de 90 sur la manivelle correspondante de la machine.
Le réservoir de démarrage peut être constitué par un cylindre comportant un piston recevant d'un côté une pression convenable par admission de vapeur ou autre moyen,la pression ainsi développée étant trans- mise directement au liquide à mettre sous pression.
Lorsqu'on utilise un tiroir sans patins, mû par un excentrique ayant un angle d'avance de 90o par rap- port a la manivelle correspondante,les soupapes conve- nables sont ouvertes pour une rotation de l'arbre de 180 , et fermées pendant la rotation de 180 suivante, ce qui correspond, par exemple pour une machine à va- peur, à une admission de 100%. Ce point présente un très
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grand avantage au démarrage (locomotives,machines mari- nes à vapeur). On pourrait toutefois donner à l'angle d'avance d'autres valeurs que celle que l'on vient de citer.
Le tiroir et le mécanisme de commande peuvent être de dimensions réduites, ce qui en abaisse le prix de re- vient. La manière dont on associe le dispositif de démar- rage et le dispositif hyaBraulique, et la façon dont en les isole, dépendent naturellement, pour la plus grande part, des propriétés du système utilisé.
On comprendra plus clairement l'invention en se référant à la forme d'exécution représentée, à titre d'exemple, dans le dessin annexé, dans lequel:
La figure 1 représente schématiquement une distri- bution hydraulique à soupapea/pour machine à piston avec cylindre à double effet devant servir de dispositif de démarrage.
Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques de détail.
En se reportant a la fig. 1 on voit que les soupapes 1 et 2 du cylindre d'une machine à piston à double effet, sont reliées respectivement par des tiges 3 et 4 à des pistons 5 et 6 mûs hydrauliquement. Ces pistons font par- tie d'un système de distribution hydraulique à soupapes que l'on n'a pas représenté en détail sur le dessin,et peuvent se déplacer dans des cylindres 7 et 8.Ces der- niers sont en communication, dans leurs parties situées au-dessous des pistons 5 et 6, d'une part avec les con- duites du système hydraulique non figuré, et d'autre part avec des conduites 9 et 10, lesquelles aboutissent aux orifices 11 et 12 d'un cylindre 13, dans lequel peut
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aller et venir un tiroir 14 commandé par une tige 15 reliée à l'arbre principal de la machine,
Le cylindre 13 présente également un orifice 16, auquel aboutit une conduite 17 reliant le cylindre 13 au cylindre de pompe 18, Les parties du cylindre 13 situées en avant et en arrière du tiroir 14 sont mises en communication, grâce aux orifices 21 et 22 et aux conduites 23 et 24, avec un réservoir de liquide (ou réservoir de compen- sation) 26, lequel n'est rempli que partiellement et ouvert à la partie supérieure. Ce réservoir 26 est relié également à la pompe 18 au moyen d'une conduite 19.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
La machine est supposée d'abord à l'arrêt.La dis- tribution hydraulique qui, pendant la marche de la ma- chine, actionne les soupapes, n'est pas en état de four- nir la pression nécessaire, et toutes les soupapes sont dans leur positions' de fermeture. Ces soupapes doivent maintenant être soulevées ou maintenues abaissées sui- vant la position des manivelles. Pour effectuer le dé- marrage de la machine, on met en marche la pompe 18,de sorte qu'il règne dans la conduite 17 une certaine pres- sion qui se transmet à la partie du cylindre 13 comprise entre les deux pistons du tiroir 14.
La position de la machine est alors telle que l'espace situe entre ces deux pistons est en communication avec le liquide sous pression, et que les parties du cylindre 13 extérieures à ces pistons sont reliées, par les orifices 21 et 22, les conduites 23 et 24, et la conduite 25 au réservoir 26.La pression du liquide situé dans l'espace compris entre les deux pistons se transmet donc,par l'orifice
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11 et la conduite 9, à la partie inférieure du piaton 5,le- quel se déplace vers le haut et provoque le soulèvement de la soupape 1 contre l'action du ressort 27. La soupape
2 et le piston 6 restent au contraire abaissés,la condui- te 10 étant en communication,non pas avec la pompe,mais, par l'orifice 22 et les conduites 24 et 25, avec le réser- voir 26 dans lequel ne règne aucune surpression.
Les sou- papes sont ainsi amenées dans les positions convenables et la machine peut démarrer. Le dispositif de démarrage peut alors être isolé du circuit, et le dispositif hydraulique de distribution pour la marche normale mis en circuit.
Pour la clarté du dessin, on n'a pas représenté, fig. 1, les connexions entre les soupapes 1 et 2 et ce dispositif de distribution hydraulique pour la marche normale.Le dis- positif de démarrage peut également être actionné entiè- rement automatiquement.
On peut de même utiliser comme distributeur de pres- sion hydraulique, un robinet ou un tiroir plat. La com- mande se fait à partir de l'arbre principal et peut être naturellement réalisée de différentes façons,par exemple au moyen d'excentriques, de cames, etc.. Cette commande peut être réglable et disposée de manière à être utilisée pour les deux sens de rotation. La pression, au lieu d'ê- tre donnée par une pompe, peut également être fournie par un récipient servant au démarrage, dans lequel régnerait une surpression. On peut, à cet effet, utiliser un accumu- lateur de pression.
En ce qui concerne l'utilisation du dispositif comme dispositif de distribution in-dépendante, on n'a envisage
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jusqu'ici que la mise en action de l'organe de distribu- tion au moyen d'une coulisse ou d'un dispositif similai- re. On peut obtenir toutefois le même résultat en commu- niquant un deuxième mouvement à l'organe de distribution , ou au cylindre correspondant, ou à la glace du tiroir.
C'est ainsi que lorsque l'organe distributeur est consti- tué par un tiroir cylindrique, on peut faire pivoter sur son axe ce tiroir ou le cylindre qui le contient, ou dé- placer ce cylindre dans le sens axial.Lorsqu'on utilise un robinet, on peut déplacer dans le sens longitudinal ce.robinet ou le boisseau correspondant,ou bien faire pi- voter de dernier autour de son axe. Enfin, dans le cas d'un tiroir plat, on peut communiquer a ce dernier un deuxième mouvement perpendiculaire à son mouvement de translation propre, ou bien déplacer la glace du tiroir dans cette direction ou dans la direction de la transla- tion.
On a représenté schématiquement fig.2 quelques exem- ples de ves modes de réalisation, en supposant développé s le tiroir cylindrique ou le robinet et les lumières mé- nagées dans les cylindres. Le tiroir ou robinet est dessi- né en traits pleins, et les lumières de la glace du ti- . roir ou du cylindre, servant à l'admission ou à l'échap- pement du liquide, en traits mixtes . On a indiqué au- dessous de la figure par des flèches, le sens du mouve- ment de translation. Les recouvrements 1 et 2 correspon- dent alors à la course qui doit être parcourue jusqu'à ce que se produise l'admission ou l'échappement du liqui- de. On a indiqué de même par des flèches la direction du mouvement de réglage du tiroir ou du robinet pour la dis-
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tribution.
On a représenté en pointillé une autre po- sition du tiroir supposé décalé dans le sens du mouvement de réglage (mais non décala dans le sens du mouvement principal). Les recouvrements sont alors devenus 1' et 2'.
Il n'est pas nécessaire toutefois de modifier simultané- ment les deux recouvrements.Comme on l'a représenté fig.
3, on peut découper à angle droit sur l'un des côtés le tiroir et la lumière; dans ce cas, le recouvrement 3 va- rie si l'on déplace le tiroir dans le sens du mouvement de translation, mais reste constant pour-tout autre dé- placement.
Il est entendu que l'on peut donner aux recouvre- ments du tiroir ou du robinet, et aux lumières de la gla- ce ou du cylindre, toute autre forme appropriée aux be- soins de la distribution, sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
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1. Distribution hydraulique à soupapes,tiroirs ou robinets pour machines à piston, caractérisesen ce qu' on peut mettre en communication, dans .chacun des cylin- dres hydrauliques agissant sur les organes de distribu- tion(soupapes, tiroirs ou robinets), le côté recevant la pression, soit avec une capacité contenant du liquide sens pression ou devant être mis sous pression, soit avec une capacité content du liquide sans pression,la commu- nication étant réglée par un organe de distribution spé- cial recevant de la machine un mouvement de va*et-vient.