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Mécanisme à manivelle pour machines à pistons avec cylindres disposés radialement.
Il est connu que dans les machines à pistons avec cylindres disposés radialement, seule une des bielles, la bielle principale , d'un système radial de cylindre corres- pondant au maneton, coopère directement avec le maneton et que les autres bielles, les bielles secondaires, sont arti- culées à la tête de la bielle principale. Cette construction présente l'inconvénient que le piston appartenant à la bielle principale est obligé, par suite de l'action exercée par les
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forces des bielles secondaires, d'absorber une pression plus forte sur les surfaces de glissement et se trouve en conséquen- ce so umis à de plus grands efforts et à une plus forte usure.
D'après un procédé connu, il doit être remédié à cet inconvénient par ce fait que toutes les bielles reliées au même point du vilebrequin sont dirigées vers l'axe du maneton ou bou- ton de .manivelle coopérant avec elles et s'appliquent contre ce dernier au moyen d'un manchon qui entoure celui-ci librement et qui sert d'organe de guidage ou glissière aux têtes de bielles sous la forme de patins. Dans cette disposition, les patins ='appliquent à leur tour contre le :anchon sur une partie de la longueur de la périphérie de celui-ci, laquelle longueur cor- respond au nombre des cylindres que comporte le système radial correspondant, et sont empêchés de se détacher du maneton par deux bagues qui les entourent.
Dans le cas où il est disposé plus de trois de ces bielles autour d'un seul et même maneton, l'angle d'attaque ou d'embrassement, c'est à dire l'angle au centre correspondant à cette longueur partielle dans l'axe du maneton, des divers patins devient si petit que ces derniers ne peuvent plus être maintenus d'une façon sûre dans leur orien- tation vers cet axe et nepeuvent plus être amenés à s'appliquer d'une façon uniforme contre la périphérie du manchon.
Un autre procédé connu consite à rendre démontable la glissière des têtes de bielles à patins; mais, dans ce cas, cependant, les bagues de retenue des patins, susceptibles d'être retirées du manchon de guidage, ne sont pas fixées dans une des directions axiales et peuvent se déplacer dans cette di- rection pendant la marche.
Dans le mécanisme à manivelle selon la présente in- vention, dans lequel les bielles sont dirigées versl'axe du caneton et s'appliquent contre ée maneton au moyen d'une glis- sière démontable, entourant ce maneton de,manière à pouvoir tourner, les inconvénients qui ont-été énumérés ci-dessus sont évités par ce fait que les cylindres appartenant à toutes*,les
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bielles se rattachant au même point du vilebrequin forment ensemble une ou plusieurs dispositions radiales, que toutes les bielles sont orientées perpendiculairement vers l'axe d'un seul et mêmexmaneton et que les patins des bielles sont retenus par des bagues assurées par la glissière contre un déplacement axial.
Grâce à cette disposition, il est possible d'augmen- 'ter dans des proportions considérables la longueur partielle sur laquelle les bielles s'appliquent, dans le sens de la pé- riphérie du maneton, contre leur glissière de patins et, par suite, contre le maneton. Cela résulte de ce que , cette lon- gueur, à part qu'elle dépend de la conformation particulière des surfaces de glissement des patins, ne dépend plus exclusi- vement du nombre des bielles s'attaquant au même point du vi- lebrequin, attendu que l'angle dont on dispose dans ce but peut être agrandi suivant le nombre des systèmes radiaux réunis pour former l'ensemble des cylindres exerçant à cet endroit une action motrice sur le vilebrequin.
En outre, cette disposition permet de réaliser le nom- bre de cylindres susceptible dêtre obtenu par la disposition radiale de cylindres dont il a été question dans le préambule avec une bielle principale et des bielles secondaires y arti- culées en un seul et même point du vilebrequin, tout en fai- sant usage de bielles comportant des têtes établies sous la forme de patins ou coulisseaux.
Deux formes d'exécution du mécanisme à manivelle selon l'invention sont représentées, à, titre d'exemples, sur le dessin annexé dans lequel :
Fig. 1 montre un premier exemple de réalisation du mé- canisme à manivelle selon l'invention, en coupe radiale prise par le maneton ou bouton de manivelle avec les bielles qui s'y rattachent, et
Fig. 2 montre une coupe axiale prise par rapport à la fig. 1.
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figures 3,4 et 5 montrent différentes formes des surfaces de glissement des patins, vues de la surface de glissement.
Figures 6 et 7 montrent un second exemple de réalisation, en coupe axiale et radiale, prise par le maneton pour un méca- nisme à manivelle comportant deux systèmes de cylindres radiaux.
Sur le maneton a du vilebrequin ou arbre à manivelle monté dans des paliers a', suivant les figures 1 et 2, tourillonne le manchon, en deux parties, b,contre lequel s'appuient, au moyen de leurs patins d1 à d5, les bielles ±1 à c5. Les cy- lindres de la machine à pistons avec les pistons travaillant à l'intérieur de ces cylindres et qui sont supposés être articulés eux bielles c1 à c5, ne sont pas représentés sur le dessin, ,lais on a supposé qu'ils entouraient le maneton a dans la dis- position radiale. Les patins d1 à d5 des bielles c1 à c5, sont pourvus des deux côtés de bandes saillantes d' (figure 2) et sont empêchés à cet endroit de se soulever de la périphérie du manciion b par des bagues e en deux parties, s'engageant par dessus ces bandes dans la direction axiale.
Les bagues e s'en- gagent, au moyen d'une double feuillure dans la bride marginale f du manchon b, ce qui a pour effet d' empêcher pen- dant la marche un déplacement des bagues dans les deux direc- tions axiales. Les brides f servent à donner de la rigidité au manchon b et permettent de maintenir écartée la feuillure de la partie de manchon formant le palier de glissement et de l'établir d'une .façon robuste. Les bagues en deux parties e, qui prennent par dessus les bandes d', sont de préférence établies de telle façon que lorsqu'on serre les vis g, elles compriment le manchon en deux parties b et forment de cette manière avec le manchon un tout solide.
Par ce moyen, on ob- tient cet avantage que les pressionsd'allumage et les pressions de russes puissent se compenser réciproquement par l'intermé- diaire de l'assemblage b,e, dans son ensemble, en sorte que le
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manchon b n'a plus maintenant qu'à transmettre au maneton a les efforts résultants.
Les patins d1 à d5 sont représentés dans les figures 3,4 et 5 vus en plan sur leur glissière. La glissière ou surface de glissement est limitée par le trait h,h1, h2,h3, h4, hy5, h.
La patte centrale 1 de l'un des patins s'engage dans l'évide- ment k du patin voisin. Pour pouvoir rendre aussi grand que possible l'angle d'attaque des patins, on a ménagé dans le pa- tin, au-dessous de la tige de la bielle, une cavité qui est limitée par la surface 1 -(fig.l, pour la bielle c4). De même, on a ménagé dans les deux bandes d' de chaque patin, latérale- ment à la tige de la bielle, une cavité que limite la surface 1, indiquée en pointillé à la figure 1.
Cette disposition per- met à la patte centrale i de chaque patin de pénétrer dans la cavité située au-desss de la bielle qui lui est voisine du côté correspondant, tandis que les deux pattes latérales i, du même patin peuvent pénétrer chacune dans une cavité des deux bandes saillantes de la bielle voisine de ce patin, du côté opposé.
La surface intérieure de glissement des patins sur le manchon b s'étend sur l'angle Ó(fig.1) et la surface ex- térieure portant contre les bagues e, sur l'angle /% Ce dernier angle peut encore être agrandi légèrement en écartant l'un de l'autre les points n (bielle c1)
Dans la construction des patins selon les figures 3 et 5, on peut, en inclinant les lignes de limitation hl, h2 et h2, h3 augmenter l'angle d'attaque de manière que, pour chaque nombre de cylindres qui soit pratiquement réalisable, les patins des bielles puissent être disposés sous forme d'une couronne unique autour du caneton.
Lorsque les patins sont établies de la manière qui est représentée à la figure 4, l'angle d'attaque ne saurait être augmenté qu'autant que le nombre de cylindres est limité à, en- viron six cylindres pour chaque système radial.
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Les patins peuvent naturellement être également établis de telle manière que les surfaces 1 et 11 s'étendent radiale- :.ent, cas auquel il faudrait se résigneréventuellement à une diminution correspondante de l'angle d'attaque des patins.
Les figures 6 et 7 montrent un mécanisme à manivelle pour deux systèmes de cylindres radiaux qui sont juxtaposés et exer- cent leur action motrice au même endroit sur le vilebrequin, Les bielles c et c1 se trouvent à côté l'une de l'autre dans des plans parallèles dont l'écartement est de l'ordre de gran- deur de la largeur du patin et sont tenues ensemble par deux bagues extérieures e, une bague centrale e2 et le manchon b' situé à l'intérieur et commun aux deux systèmes de cylindres radiaux. A la place du manchon commun b', on peut également disposer l'un à côté de l'autre deux manchons individuels,b et, dans ce cas, chacun des manchons b est maintenu réuni, comme on l'a vu à la figure 2, par deux bagues de retenue e.
Pour démonter les bielles individuelles, il suffit simplement d'enlever la bague e2, tandis que les bagues e peuvent rester en place, ce qui a pour effet d'empêcher les bielles de tom- ber dans la chambre du vilebrequin. Comme on le voit,à la figure 7, les bagues e sont pourvues, en un point de leur périphérie, d'une fraisure p, à travers laquelle on peut mettre en place et démonter une bielle individuelle ou encore une bielle après l'autre, après que la bague correspondante e a été amenée par rotation à la position qui est nécessaire à cet effet.
Les bagues e,e2 peuvent également être établies de telle sorte que, pour le démontage des bielles, la bague cen- trale e2 est pourvue de fraisures p et Maintient les bielles assemblées, tandis qu'il faut retirer les deux bagues extérieu- res e de section transversale pleine.
De même, dans la construction qui est représentée à la figure 2; une des bagues peut être pourvue d'une fraisure, comme on le voit à la figure 7.
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Les fraisures'± Tont qu'un des patins n'est saisi que d'un seul côté per une bague de retenue. Si on veut éviter cela, on n'eamploiera les bagues de retenue munies de fraisures que pour la mise en place et le démontage des bielles, c'est à dire, par conséquent, comme dispositifs de montage et, pour la marche, on remplacera ces bagues de retenue par des bagues à section pleine.
Les tiges des bielles peuvent être fourchues au point de transition avec les patins , de manière à permettre d'ef- fectuer d'une manière appropriée la transmission des forces aux patins et répartir d'une manière plus uniforme les efforts de compression sur les patins. Par ce moyen, il est également possible de donner plus de force à la patte centrale i dans le sens radial.
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Crank mechanism for piston machines with cylinders arranged radially.
It is known that in piston machines with cylinders arranged radially, only one of the connecting rods, the main connecting rod, of a radial cylinder system corresponding to the crank pin, cooperates directly with the crank pin and that the other connecting rods, the secondary connecting rods , are articulated at the head of the main connecting rod. This construction has the drawback that the piston belonging to the main connecting rod is forced, as a result of the action exerted by the
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forces of the secondary connecting rods, to absorb a greater pressure on the sliding surfaces and is consequently found to be greater forces and to a greater wear.
According to a known method, this drawback must be remedied by the fact that all the connecting rods connected to the same point of the crankshaft are directed towards the axis of the crank pin or crank button cooperating with them and press against them. the latter by means of a sleeve which surrounds the latter freely and which serves as a guide member or slide for the connecting rod heads in the form of pads. In this arrangement, the pads = 'in turn apply against the: anchor over part of the length of the periphery thereof, which length corresponds to the number of cylinders in the corresponding radial system, and are prevented from detach from the crankpin by two rings which surround them.
In the event that more than three of these connecting rods are arranged around a single crank pin, the angle of attack or embrace, that is to say the angle at the center corresponding to this partial length in the The axis of the crank pin of the various pads becomes so small that they can no longer be held securely in their orientation towards this axis and can no longer be made to rest uniformly against the periphery of the muff.
Another known method consists in making the slide of the sliding rod heads with skids removable; but in this case, however, the pad retaining rings, capable of being withdrawn from the guide sleeve, are not fixed in one of the axial directions and can move in that direction during walking.
In the crank mechanism according to the present invention, in which the connecting rods are directed towards the axis of the duckling and rest against the crankpin by means of a removable slide, surrounding this crankpin so as to be able to turn, the disadvantages which have been enumerated above are avoided by the fact that the cylinders belonging to all *, the
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connecting rods attached to the same point of the crankshaft together form one or more radial arrangements, that all the connecting rods are oriented perpendicularly to the axis of one and the same xmaneton and that the shoes of the connecting rods are retained by rings secured by the slide against a axial displacement.
Thanks to this arrangement, it is possible to increase in considerable proportions the partial length over which the connecting rods are applied, in the direction of the periphery of the crankpin, against their runner runners and, consequently, against the crankpin. This results from the fact that, this length, apart from that it depends on the particular conformation of the sliding surfaces of the pads, no longer depends exclusively on the number of connecting rods attacking the same point of the crankshaft, expected that the angle available for this purpose can be increased according to the number of radial systems combined to form the set of cylinders exerting at this location a driving action on the crankshaft.
In addition, this arrangement makes it possible to achieve the number of cylinders likely to be obtained by the radial arrangement of cylinders referred to in the preamble with a main connecting rod and secondary connecting rods articulated therein at one and the same point of the crankshaft, while making use of connecting rods having heads established in the form of shoes or slides.
Two embodiments of the crank mechanism according to the invention are shown, by way of example, in the appended drawing in which:
Fig. 1 shows a first embodiment of the crank mechanism according to the invention, in radial section taken by the crank pin or crank button with the connecting rods attached thereto, and
Fig. 2 shows an axial section taken with respect to FIG. 1.
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Figures 3, 4 and 5 show different shapes of the sliding surfaces of the pads, viewed from the sliding surface.
Figures 6 and 7 show a second exemplary embodiment, in axial and radial section, taken by the crank pin for a crank mechanism comprising two systems of radial cylinders.
On the crank pin a of the crankshaft or crankshaft mounted in bearings a ', according to Figures 1 and 2, journals the sleeve, in two parts, b, against which rest, by means of their pads d1 to d5, the connecting rods ± 1 to c5. The cylinders of the piston machine with the pistons working inside these cylinders and which are supposed to be articulated with the connecting rods c1 to c5, are not shown in the drawing, but it has been assumed that they surrounded the crankpin a in the radial arrangement. The shoes d1 to d5 of the connecting rods c1 to c5, are provided on both sides with protruding bands d '(figure 2) and are prevented at this point from rising from the periphery of the manciion b by rings e in two parts, s' engaging over these bands in the axial direction.
The rings e engage, by means of a double rebate in the marginal flange f of the sleeve b, which has the effect of preventing a displacement of the rings in both axial directions during travel. The flanges f serve to give rigidity to the sleeve b and make it possible to keep the rebate of the sleeve part forming the sliding bearing apart and to establish it in a robust way. The two-part rings e, which take over the bands d ', are preferably established in such a way that when the screws g are tightened, they compress the two-part sleeve b and thus form a whole with the sleeve. solid.
By this means, we obtain this advantage that the ignition pressures and the Russian pressures can compensate each other reciprocally through the intermediary of the assembly b, e, as a whole, so that the
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sleeve b now only has to transmit the resulting forces to the crankpin a.
The pads d1 to d5 are shown in Figures 3, 4 and 5 seen in plan on their slide. The slide or sliding surface is limited by the line h, h1, h2, h3, h4, hy5, h.
The central tab 1 of one of the pads engages in the recess k of the neighboring pad. In order to be able to make the angle of attack of the pads as large as possible, a cavity has been made in the pad, below the rod of the connecting rod, which is limited by the surface 1 - (fig.l, for connecting rod c4). Likewise, a cavity has been formed in the two bands d 'of each shoe, laterally to the rod of the connecting rod, which is limited by surface 1, indicated in dotted lines in FIG. 1.
This arrangement allows the central leg i of each pad to enter the cavity located above the connecting rod which is adjacent to it on the corresponding side, while the two lateral legs i of the same pad can each penetrate into a cavity. of the two protruding bands of the connecting rod adjacent to this shoe, on the opposite side.
The inner sliding surface of the pads on the sleeve b extends over the angle Ó (fig. 1) and the outer surface bearing against the rings e, over the angle /% This last angle can be further increased slightly by moving the points n away from each other (connecting rod c1)
In the construction of the pads according to Figures 3 and 5, it is possible, by inclining the limiting lines h1, h2 and h2, h3 to increase the angle of attack so that, for each number of cylinders which is practically achievable, the connecting rod pads can be arranged as a single crown around the duckling.
When the pads are set as shown in Figure 4, the angle of attack can only be increased as long as the number of cylinders is limited to, about six cylinders for each radial system.
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The pads can of course also be established in such a way that the surfaces 1 and 11 extend radially: .ent, a case in which it would eventually be necessary to resign ourselves to a corresponding reduction in the angle of attack of the pads.
Figures 6 and 7 show a crank mechanism for two radial cylinder systems which are juxtaposed and exert their driving action at the same place on the crankshaft, the connecting rods c and c1 are located next to each other in parallel planes whose spacing is of the order of magnitude of the width of the shoe and are held together by two outer rings e, a central ring e2 and the sleeve b 'located inside and common to the two systems radial cylinders. Instead of the common sleeve b ', it is also possible to place two individual sleeves, b next to each other, and, in this case, each of the sleeves b is kept together, as seen in the figure. 2, by two retaining rings e.
To disassemble the individual connecting rods, it is sufficient to remove the ring e2, while the rings e can remain in place, which has the effect of preventing the connecting rods from falling into the crankshaft chamber. As can be seen in FIG. 7, the rings e are provided, at a point on their periphery, with a countersink p, through which it is possible to put in place and remove an individual connecting rod or even a connecting rod after the other. , after the corresponding ring has been brought by rotation to the position which is necessary for this purpose.
The rings e, e2 can also be established so that, for the disassembly of the connecting rods, the central ring e2 is provided with countersinks p and Holds the connecting rods together, while the two outer rings e must be removed. of solid cross-section.
Likewise, in the construction which is shown in FIG. 2; one of the rings can be provided with a countersink, as seen in figure 7.
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Countersinks' ± where one of the pads is only gripped on one side by a retaining ring. If this is to be avoided, the retaining rings provided with countersinks will only be used for the installation and removal of the connecting rods, that is to say, therefore, as mounting devices and, for running, we will replace these retaining rings by full section rings.
The rods of the connecting rods may be forked at the point of transition with the shoes, so as to allow the transmission of forces to the shoes to be effected in an appropriate manner and to distribute the compressive forces on the shoes more evenly. . By this means, it is also possible to give more force to the central leg i in the radial direction.