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DISPOSITIF POUR TRANSFORMER UN MOUVEMENT DE VA 'ET VIENT 'EN MOUVEMENT DE ROTATION DANS LES MACHINES A PISTON,
L'invention a pour objet un dispositif pour transformer le mouvement linéaire du piston des machines à. piston, principalement dans les moteurs à combustion, en un mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement.
Les dispositifs connus de ae type sont constitues de manière que le piston de travail agisse, par l'intermédiaire de la tige de piston, et plus particulièrement par un galet prévu dans l'axe du cylindre, sur un chemin courbe qui est directement solidaire de l'arbre de la machine. Ce chemin a une forme telle que, par l'action intermittente de- deux ou de plusieurs pistous sur lui, il en résulte un mouvement de rota. tion de ae chemin et, par suite, une rotation de l'arbre d'en- trainement.
Le principal inconvénient de telles machinera con- siste en ce que, lors de l'action: du piston sur le chemin oblique' considéré, il se produit une poussée latérale sur le piston dont la direction est modifiée alternativement, ce qui use rapidement le cylindre de la machine-. On a remédié partiellement à cet inconvénient en disposant le galet, par l'inter-
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médiaire duquel le piston agit sur ce chemin incliné, de préférence à l'intérieur du piston. Comme cependant le galet ne peut pas être placé assez profondément, il est impossible d'éviter cette poussée latérale fâcheuse:.
Un autre inconvénient de ce dispositif de transmission, consiste en ce qu'il nécessite l'emploi de galets cylindriques, faute de quoi la poussée latérale qui est supportée par les pistons modifie sa. direction pendant la course, ce qui détermine des chocs sur le piston, Comme cependant le galet se déplace à une vitesse moyenne qui correspond à la vitesse périphérique dans la partie moyenne du chemin courbe, il se produit de grandes pertes mécaniques ainsi qu'une usure très sensible du galet et de son chemin de roulement., car ce galet vient en contact avec des vitesses variables aux différents points de la génératrice du galet ou du chemin de roulement, Pour empêcher par suite une usure prématurée de la machine, il faut éviter les vitesses de rotation rapides.
Les inconvénients ci-dessus ne se produisent pas avec le dispositif suivant l'invention. L'invention consiste essaie* tiellement en ce que, pour transformer le mouvement rectili- gne du piston en un mouvement de rotation, on prévoit pour chaque piston un chemin de- roulement courbe propre, dont 1 axe de rotation est confondu avec l'axe du cylindre et sur lequel le piston agit, par l'intermédiaire de deux ou plusieurs organes (tourillons ou galets par exemple), disposés symétriquement ou en diagonale de manière qu'il ne puisse se produire aucune pression oblique sur les pistons. Le chemin courbe est constitué sous forme de cosinusoïde, de aorte que le piston peut être soumis à des oscillations harmoniques, ce qui permet d'autre part d'augmenter la vitesse de rotation.
L'invention sera mieux comprise par l'exemple de réalisation représenté aux dessins.
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La fig. 1 est une vue en perspective de l'organe de transmission entre les pistons et l'arbre de transmission;
La fig. 2 est une coupe longitudinale par un moteur à. aombustion équipé avec le mécanisme suivant l'invention; la fig. 3 est une coupe transversale par A-A fig. 2.
Le piston 1 est guidé dans les guides 2-2, prévus de préférence (ainsi qu'il sera décrit plus loin) dans la paroi du cylindre. Sur la tige du piston sont prévus deux galets 4-5 disposés symétriquement par rapport à l'axe du piston. La pression agissant dans les cylindres sur les pistons est transmise, par l'intermédiaire des galets 4 et 5, sur le chemin de roulement courbe 6, d'ont l'axe de rotation coïncide avec l'axe du piston et qui est relié directement avec l'arbre d'entraînement 7. Il est avantageux de donner au chemin courbe 6 une forme de cosinusoïde de manière que, si le- piston est soumis à une oscillation harmonique, tout le chemin 6, et par conséquent l'arbre 7, soit mis en rotation régulière.
Le chemin cosinusoïdal a au moins autant de sommets qu'il y a de galets pour transmettre la pression des pistons sur le chemin; s'il y a davanta- ge de sommets, le nombre de ces sommets doit être un multiple du nombre de galets. Pour les moteurs à deux temps, il est avantageux de prévoir un chemin cosinusoïdal aomportant deux ondes complètes, de manière que la machine présente deux cour- ses de travail pour chaque rotation de l'arbre d'entraînement.
Les galets 4 et 5 sont coniques, la pointe du cône étant diregée vers l'axe du piston, de manière que la révolution des ga- lets détermine en tous les points d'une génératrice la mème vi- fesse angulaire. Grâce à la disposition symétrique des galets et à la forme du chemin de roulement, la résultante de la réaction passe par l'axe du piston et ce piston n'est soumis à aucun effort latéral. On évite ainsi une usure des parois du cy- lindre.
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Les figs. 2 et 3 montrent un exemple pratique d'une réalisation de l'invention dans le cas d'un moteur de combus- tion à deux temps, Le piston 10 se déplaae dans le cylindre 11, dans les parois duquel sont découpées, diamétralement, deux rainures de guidage 12 dans lesquelles le piston est guidé au moyen de ses saillies 13. A travers ces saillies passe le tourillon 14, aux extrémités desquelles sont montés, tournant, des galets coniques 15 dont les surfaces extérieures constir8 ent une double surface conique avec la pointe dirigée vers l'axe des pistons. Les galets 15 viennent en prise avec les rainures du corps de cylindre 16-17 qui entoure la.partie inférieure du cylindre 11, et sont reliés avec l'arbre d'entra!- nement 22, lequel est lui-même monté tournant dans un palier 18 du bâti du moteur 19.
La rainure dont on a parlé ci-dessus, est limitée par deux surfaces courbes parallèles 20-21, en forme de oosinusolde. Pour faciliter la fabrication de ces rai-
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nures casinuzoldales, le corps de cylindre est divisé en deux parties 16 et 17, la surface inférieure 30 étant ménagée dans la partie 16, et la surface supérieure 21 étant prévue dans la partie 17.
Le piston 12 peut également, être monté tournant dans le tourillon 14; dans ce cas les saillies 13 sont conformées comme des curseurs automatiques rapportés sur le tourillon 14.
Il est également possible de prévoir plusieurs guidages axiaux dans la paroi du cylindre,, par exemple dans le plan perpendiculaire à l'axe du tourillon 14, sans sortir du cadre de l'inven- tion.
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EEVENDIOATIONS ET RESUD.
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DEVICE FOR TRANSFORMING A GOING AND COMING MOVEMENT INTO A ROTATIONAL MOVEMENT IN PISTON MACHINES,
The invention relates to a device for transforming the linear movement of the piston of machines. piston, mainly in combustion engines, in a rotational movement of the drive shaft.
Known devices of ae type are constructed so that the working piston acts, by means of the piston rod, and more particularly by a roller provided in the axis of the cylinder, on a curved path which is directly integral with the machine shaft. This path has a shape such that, by the intermittent action of two or more pistous on it, a rota movement results. tion of the path and, consequently, a rotation of the drive shaft.
The main drawback of such machines consists in that, during the action of the piston on the oblique path considered, there is a lateral thrust on the piston, the direction of which is changed alternately, which rapidly wears out the cylinder. of the machine-. This drawback has been partially remedied by arranging the roller, through the inter-
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medial of which the piston acts on this inclined path, preferably inside the piston. As however the roller cannot be placed deep enough, it is impossible to avoid this annoying lateral thrust.
Another drawback of this transmission device is that it requires the use of cylindrical rollers, otherwise the lateral thrust which is supported by the pistons modifies its. direction during the race, which determines impacts on the piston, As however the roller moves at an average speed which corresponds to the peripheral speed in the middle part of the curved path, great mechanical losses occur as well as wear very sensitive of the roller and its raceway., because this roller comes into contact with variable speeds at the various points of the generator of the roller or of the raceway, To prevent premature wear of the machine, it is necessary to avoid fast rotation speeds.
The above drawbacks do not occur with the device according to the invention. The invention consists in trying * tially in that, in order to transform the rectilinear movement of the piston into a rotational movement, a clean curved raceway is provided for each piston, of which 1 axis of rotation coincides with the axis. of the cylinder and on which the piston acts, by means of two or more members (journals or rollers for example), arranged symmetrically or diagonally so that no oblique pressure can be produced on the pistons. The curved path is formed in the form of a cosine, an aorta that the piston can be subjected to harmonic oscillations, which on the other hand makes it possible to increase the speed of rotation.
The invention will be better understood by the exemplary embodiment shown in the drawings.
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Fig. 1 is a perspective view of the transmission member between the pistons and the transmission shaft;
Fig. 2 is a longitudinal section through a motor. aombustion equipped with the mechanism according to the invention; fig. 3 is a cross section through A-A fig. 2.
The piston 1 is guided in the guides 2-2, preferably provided (as will be described later) in the wall of the cylinder. On the piston rod are provided two rollers 4-5 arranged symmetrically with respect to the axis of the piston. The pressure acting in the cylinders on the pistons is transmitted, by means of the rollers 4 and 5, on the curved raceway 6, whose axis of rotation coincides with the axis of the piston and which is directly connected with the drive shaft 7. It is advantageous to give the curved path 6 a cosine shape so that, if the piston is subjected to harmonic oscillation, all of the path 6, and therefore the shaft 7, is put in regular rotation.
The cosine path has at least as many vertices as there are rollers to transmit the pressure of the pistons on the path; if there are more vertices, the number of such vertices must be a multiple of the number of pebbles. For two-stroke engines, it is advantageous to provide a cosine path with two full waves, so that the machine has two working cycles for each rotation of the drive shaft.
The rollers 4 and 5 are conical, the point of the cone being directed towards the axis of the piston, so that the revolution of the rollers determines the same angular speed at all the points of a generator. Thanks to the symmetrical arrangement of the rollers and to the shape of the raceway, the resultant of the reaction passes through the axis of the piston and this piston is not subjected to any lateral force. This prevents wear on the walls of the cylinder.
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Figs. 2 and 3 show a practical example of an embodiment of the invention in the case of a two-stroke combustion engine, the piston 10 moves in the cylinder 11, in the walls of which are cut, diametrically, two guide grooves 12 in which the piston is guided by means of its projections 13. Through these projections passes the journal 14, at the ends of which are mounted, rotating, conical rollers 15 whose outer surfaces constitute a double conical surface with the point directed towards the axis of the pistons. The rollers 15 engage with the grooves of the cylinder body 16-17 which surrounds the lower part of the cylinder 11, and are connected with the drive shaft 22, which is itself mounted to rotate in a bearing 18 of the motor frame 19.
The groove mentioned above is limited by two parallel curved surfaces 20-21, in the form of an oosinusolde. To facilitate the manufacture of these spokes
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nures casinuzoldales, the cylinder body is divided into two parts 16 and 17, the lower surface 30 being provided in the part 16, and the upper surface 21 being provided in the part 17.
The piston 12 can also be mounted so as to rotate in the journal 14; in this case the projections 13 are shaped as automatic cursors attached to the journal 14.
It is also possible to provide several axial guides in the wall of the cylinder, for example in the plane perpendicular to the axis of the journal 14, without departing from the scope of the invention.
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EEVENDIOATIONS AND RESUD.
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