<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements apportés aux machines à pistons libres.
L'invention est relative aux machines à pistons libres ; et elle concerne plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir pré- senter le plus d'intérêt, mais non exclusivement, parmi ces machines,celles dont une partie de l'énergie est destinée à assurer l'entraînement d'au moins une machine auxiliaire réceptrice, plus particulièrement du type à mouvement rota- tif continu et à démarrage progressif.
Elle a pour but, surtout, de rendre telles, lesdi- tes machines, qu'elles répondent mieux que jusqu'à ce jour aux divers desiderata de la pratique.
<Desc/Clms Page number 2>
Elle consiste, principalement, à atteler l'un au moins des équipages alternatifs des machines du genre en ques tion à l'une au moins des pompes d'un système de transmission hydraulique, en sorte que l'on puisse, à l'aide dudit système de transmission, soit transmettre à au moins une machine récep- trice une partie de l'énergie développée par la machine à pistons libres, soit transmettre à cette dernière une énergie extérieure, oe notamment en vue d'amener les susdits équipages alternatifs à prendre une position favorable au démarrage de ladite machine à pistons libres,
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- oipale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après., notamment, en une deuxième disposition,
plus particulièrement mais non exclusivement relative au cas où les courses d'aller et de retour des organes mobiles des machines du genre en ques- tion se font dans des temps différents, et oonsistant, ladite disposition -- en même temps qu'à faire ooagir lesdites machi- nes avec un système de transmission hydraulique -- à constituer l'élément moteur de ce système par au moins un groupe de deux ensembles cylindre piston débitant respectivement pendant la uourse d'aller et la course de retour des susdits organes mo- biles, ces ensembles cylindre piston étant choisis de sections différentes, et notamment, dans la plupart des cas, de sections telles que lesdits ensembles aient sensiblement le même débit instantané moyen, et en une troisième disposition,
consistant -- en même temps qu'à faire ooagir les machines du genre en question avec un système de transmission hydraulique -- à agencer de manière telle, ledit système, qu'il assure le freinage en fin de course des équipages moteurs des susdites machines, notamment pour les courses trop longues desdits équipages moteurs,
<Desc/Clms Page number 3>
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui pour lequel on l'applique aux machines à pistons libres dont une partie de l'énergie est destinée à as- surer l'entraînement d'au moins une machine réceptrice rotati- ve démarrage progressif), ainsi que certains modes de réali- sation, des susdites dispositions ;
et elle vise plus partiou- lièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les machines du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établis- sement, ainsi que les installations et engins comportant de semblables machines.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aidé du complément de description qui suit, ainsi que des des- sine ci-annexés; lesquels complément et dessins sont, bien en- tendu, donnés surtout à titre d'indication,
La fig. 1, de ces dessins, représente, de façon sohé- matique et en coupe axiale, une machine à pistons libres combi- née, conformément à l'invention, à un système de transmission hydraulique.
La fige 2 montre, partiellement, un autre mode de réa- misation de certains organes du susdit système de transmission.
Les fige 3 à 5 sont des coupes partielles montrant, de façon schématique, d'autres modes de réalisation de l'ensemble de la susdite machine à pistons libres et du susdit système de transmission.
Les fig. 6 et 7 représentent deux positions différons tes des organes d'un dispositif faisant partie du susdit ensem- ble,
Les fig. 8 et 9, enfin, représentent, de façon sché- matique certaine des susdits organes, agencés conformément à dtautres dispositions de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait
<Desc/Clms Page number 4>
lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir une ma- chine motrice à pistons libres devant comporter des moyens per- mettant de transmettre une partie de l'énergie développée par ladite machine aux organes tournant de machine réceptrices, tel- les, par exemple, qu'une pompe à eau 1, une pompe de graissa- ge 2, un ventilateur 3, etc.., on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
Pour ce qui est tout d'abord de la machine à pistons libres dans son ensemble, on l'établit de toute manière usuelle appropriée'et notamment en lui faisant comporter deux équipages moteurs 4 et 4' coagissant avec des axes oscillante 5 par l'in- termédiaire de manivelles de synchronisas 6. pour ce qui est alors des susdits moyens on tient compte, pour leur établissement, des considérations suivantes.
On sait que les équipages moteurs d'une machine à pis- tons libres sont animés de mouvements alternatifs de course librement variable et qu'ils atteignent leur régime de vitesse presque instantanément du fait de l'absence de volant; Ces ca- ractéristiques rendent une telle machine inapte à être accouplée mécaniquement à des machines réceptrices telles que celles dont il vient d'être question au paragraphe précédente c'est-à-dire avec des machines à démarrage progressif et à mouvement rotatif continu.
Afin de suppléer à cette inaptitude et conformément à la disposition prinoipale de l'invention, on a recours, pour constituer les susdits moyens, à un système de transmission hy- draulique dont on attelle les organes moteurs à l'un au moins des équipages alternatifs de la machine à pistons libres et que l'on munit avantageusement d'un dispositif régulateur propre à emmagasiner une partie au moins de la quantité d'énergie fournie par ladite machine à pistons libres, lorsque cette quantité d'énergie dépasse la faculté d'absorption immédiate des machines réceptrices, leGit dispositif étant de préférence agencé de façon telle que, dans le cas contraire, il puisse restituer aux susdite;
A
<Desc/Clms Page number 5>
machines réceptrices une partie au moins de l'énergie précédées ment emmagasinée.
A cet effet et en ce qui concerne tout d'abord le susdit système de transmission hydraulique dans son ensemble, on l'établit de manière telle que ses organes moteurs puissent être actionnée par les équipages alternatifs de la machine à pistons libres et que ses organes récepteurs soient à même de recueillir, sous forme de mouvement rotatif+ l'énergie mise en jeu par les susdits organes moteurs, ce pour quoi) on constitue avantageusement lesdits organes récepteurs par au moins un moteur hydraulique de principe connu tel par exem- ple qu'une pompe à engrenage 7, dont on monte l'un des pignons sur un axe 8 entraînant les machines utilisatrices, soit par l'intermédiaire de liaisons cinématiques appropriées, doit de préférence directement, lesdites machines étant alors montées sur ledit axe 8, Comma représenté fig. 4;
et l'on a recours, pour constituer les susdits organes mo- teure, à une pompe à au moins un piston que l'on fait entraîner, soit directement par les équipages moteurs de la machine à pis- tons libres soit par les organes oscillante de ladite machine, pompe que l'on peut établir de multiples manières et notamment conformément à l'un des modes de réalisation plus particulière..
ment explicités à titre d'exemple dans ce qui suit,
Suivant le premier de ces modes de réalisation (fig.l), on fait comporter à la pompe motrice un piston 9 que l'on fait ooagir de préférence selon un cycle à double effet, avec un cylindre 10, la distribution étant assurée, par exemple, par des clapets d'aspiration 11 et par des clapets de refoulement 12, et l'on attelle directement le piston 9 à l'équipage moteur 4 à l'aide d'une tige de liaison 13 qui contribue en outre à gui- der les déplacements dudit piston 9.
Suivant le deuxième des susdits modes de réalisation, , fig. 3 à 5, on fait comporter à la susdite pompe motrice deux pistons creux 14 et 15, solidaires l'un de l'autre et de même diamètre,
<Desc/Clms Page number 6>
se déplaçant respectivement dans des cylindres opposés 16 et 17 dont l'alimentation se fait par l'intérieur deadits pistons, le fond de ces derniers étant muni d'un clapet d'aspiration 11' et le fond de chaque cylindre comportant un clapet de refoulement 12', on prévoit, pour entraîner les susdits pistons, un méca- nisme propre à transformer en un mouvement alternatif reoti- ligne le mouvement oscillant des manivelles 6, mécanisme que l'on peut constituer, par exemple, en montant, en bout de l'axe 5 qui participe au mouvement oscillant desdites manivelles,
un arbre manivelle 18 que l'on munit d'un cou- lisseau à quatre pans 19 propre à coagir avec une glissiè- re 80 que l'on ménage à cet effet dans le corps central commun des pistons 14 et 15, un système de guidage de ces derniers, tel par exemple qu'un ergot 21 coulissant dans une rainure 22, étant avantageusement prévu pour éviter un coincement possible du susdit coulisseau 19 dans la susdite glissière 20, et l'on a recours, pour assurer l'étanchéité du palier 23 dans lequel oscille l'axe 5, à tout dispositif usuel appro- prié, par exemple une collerette 24 appliquée contre une garniture 25 par un ressort à boudin 26 (fig.
3) ou mieux par un ressort à lame 27 (fig, 4), ledit ressort pouvant, dans ce dernier cas, servir à la transmission du couple oscillant à l'arbre manivelle 18, ce qui présente l'avantage de ne nécessiter qu'un montage moins précis de l'ensemble du système de transmission sur la machine principale,
En ce qui concerne saintement le dispositif régu- lateur à faire comporter au susdit système de transmission hydraulique, on le dispose sur le conduit de refoulement 28 de la pompe motrice et on l'agence de façon telle, soit$ comme représenté fig.
1, que l'excès de pression au refoulement soit équilibré par un matelas d'air, auquel
<Desc/Clms Page number 7>
cas on constitue essentiellement ledit dispositif par une clo- che étanche 29 dans laquelle le liquide puisse s'accumuler mo- mentanément lorsque le débit de la pompe motrice est supérieur à la faculté) d'absorption immédiate de la pompe réceptrice 7, soit, et mieux, comme représenté fig.
2, que ledit excès de pression soit équilibré par un piston 30 taré par un res- sort 31, ledit piston se déplaçant dans un cylindre 32 monté en dérivation sur le conduit de refoulement 28 et un système de sécurité étant avantageusement prévu, tel par exemple qu'un conduit de décharge 3ei dont le débouché dans le susdit oylin- dre 32 soit démasqué par le susdit piston 30 lorsqu'une cer- taine pression limite est atteinte au refoulement.
Lorsque la pompe motrice est du type à deux pistons (fig. 6 et 7), on a de préférence recours à un dispositif régu- lateur à piston taré différentiel 30 et l'on s'arrange avanta- geusement pour que le refoulement de l'un des ensembles cylin- dre piston se fasse par un conduit 34 que l'on ménage à cet effet dans le piston taré 30, le système de sécurité étant avan- tageusement constitué dans ce cas par des rainures longitudinales de court-circuitage 35 ménagées dans le jupe 36 dudit piston 30 et disposées de façon telle que, lorsqu'une pression de refou- lement limite est atteinte (fig.7), elles soient découvertes, mettant alors en court-circuit l'aspiration et le refoulement du corps de pompe 17.
On complète enfin avantageusement l'ensemble qui vient d'être décrit en prévoyant, d'une part, sur le système de transmission hydraulique, une purge d'air, notamment lorsque la machine à pistons libres est un auto-compresseur dont le carter 37 est maintenu constamment sous pression, et; d'autre part, pour compenser les fuites éventuelles de liquide et les différences de dilatation entre ce dernier et le métal, un réservoir 38 que l'on branche de préférence sur l'aspi- ration de la pompe motrice, à l'aide d'un conduit qui peut servir
<Desc/Clms Page number 8>
en outre à assurer la susdite purge d'air.
Il y a lieu de noter, à ce sujet, que l'on peut utili- ser comme fluide moteur le lubréfiant de la machine à pistons li- bres, auquel cas on prévoit avantageusement une dérivation 39 sur le refoulement de la pompe de graissage 3 pour alimenter le susdit réservoir 38.
On peut également, dans ce cas, prélever au refoulement de la pompe motrice une certaine quantité de lubréfiant, soit pour lubréfier certains au moins des organes de la machine à pistons li- bres ou des machines réceptrices, soit pour commander des organes accessoires tels que des soupapes ou valves de distribution.
@ En tout cas, on s'arrange de préférence pour que les di- @ de tr nsmission hydraulique vers organes du susdit système constituent un ensemble monobloc que l'on munit avantageusement d'ailettes de refroidissement 40 dispo- sées dans la zone d'action du ventilateur 3.
En suite de quoi on a établit.une machine à pistons libres comportant des moyens permettant de transmettre, à diverses Machines réceptrices tournantes, une partie au moins de l'énergie de ladite machine, le fonotionnement desdits moyens pendant la période de démarrage de la machine motrice étant alors le suivant.
Pendant le temps que les machines réceptrices mettent à atteindre leur régime normal, le liquide s'accumule dans la chambre du dispositif régulateur et la pression au refoulement de la pompe motrice crott ce qui a pour effet de faciliter le démarrage des susdites machines réceptrices.
On pourrait également, suivant un autre mode d'utilisation d'un tel ensemble, déplacer les équipages alternatifs de la machine à pistons libres en agissant directement sur la pompe réceptrice, et notamment amener lesdits équipages à prendre leur position la plus favorable au démarrage de ladite machine.
De toute façon et quel que soit le mode de réalisation adopté, le susdit ensemble présente, entre autres avantages, celui d'être d'une réalisation simple et par suite d'un fonc- tionnement sûr, celui de permettre un démarrage progressif des machines réceptri- ces, celui de fonctionner avec un excellent rendement, et celui, surtout, de ne pas oomporter de moteur auxiliaire pour entraîner les diverses machines réceptrices dont il vient
<Desc/Clms Page number 9>
d'être question.
Et, ou bien on se contente de procéder comme il vient d'être dit ou bien et mieux, on a recours en outre à d'autres dispositions de l'invention, telles que les suivantes, susoep- tibles le cas échéant d'être utilisées isolément et que l'on supposera dans ce qui suit être appliquées à un système de transmission tel que celui précédemment décrit.
On sait que dans les machines à pistons libres la course d'aller des équipages moteurs est généralement plus rapide que leur course de retour. Il peut en résulter, dans ledit système de transmission, des à-coups périodiques préjudiciables au rendement de la transmission et au bon fonctionnement des susdites machines réceptrices.
Pour remédier à cet inconvénient, on a recours à l'une des susdites dispositions suivant laquelle, au lieu de faire comporter à la pompe motrice deux pistons de même section, comme représenté fig.5, on lui fait comporter deux pistons de section différente, 14' et 15', les sections de ces pistons étant choisies dans un rapport inverse des vitesses moyennes d'aller et retour des équipages moteurs, de façon que ce soit le petit piston 14' qui refoule pendant les courses d'aller et le grand piston 15' pendant les courses de retour,
Cette disposition permet d'obtenir des débits instan- tanés moyens ayant sensiblement la même valeur pour les courses d'aller et de retour des susdits équipages moteurs et par suite produit une amélioration sensible du rendement de l'ensemble du système de transmission.
On pourrait bien entendu dimensionner différemment les susdits pistons, notamment si l'on voulait entraîner une maohine ou un mécanisme dont la vitesse devrait être variable selon une même période que celle des équipages moteurs.
Suivant enfin une autre des susdites dispositions, on agence de manière telle, le susdit système de transmission, Il qu'il assure le freinage en fin de course des équipages moteurs
<Desc/Clms Page number 10>
de la machine à pistons libres, pour les courses trop longues desdits équipages.
A cet effet et par exemple, à supposer que la pompe motrice soit du type à un piston 9 travaillant à double effet dans un cylindre 10, on munit les fonds de ce dernier de deux dash pot 41 et 41' permettant au fluide sous pression de s'échap- per progressivement par un orifice calibré lorsque le susdit piston a dépassé l'orifice du clapet de refoulement correspon- dant à la fin de la course considérée, ce qui pour effet d'as- surer un freinage efficace et progressif des équipages moteurs.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spéoia- lement Indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment, celles pour lesquelles on aurait recours à des moyens du genre de ceux précédemment décrits pour faire entraîner par une machine à pistons libres une machine ayant un mouvement autre qu'un mouvement rotatif continu, celles pour lesquelles le système de transmission hydrauli- que serait utilisé uniquement pour assurer la mise en place des équipagea moteurs d'une machine à pistons libres, et celles, enfin, pour lesquelles on maintiendrait sous pression l'aspiration de la pompe motrice,
par exemple à l'aide d'une pompe additionnelle servant en outre à compenser les fuites, ce qui permettrait d'utiliser des pressions élevées et de réduire l'encombrement de l'installation.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements made to free piston machines.
The invention relates to free piston machines; and it concerns more particularly, because it is in their case that its application seems to have the most interest, but not exclusively, among these machines, those of which a part of the energy is intended to ensure the drive of at least one auxiliary receiving machine, more particularly of the type with continuous rotary movement and progressive start.
Its aim, above all, is to make the said machines such that they respond better than to date to the various desiderata of practice.
<Desc / Clms Page number 2>
It consists, mainly, in coupling at least one of the alternative crews of the machines of the type in question to at least one of the pumps of a hydraulic transmission system, so that one can, using of said transmission system, either transmitting to at least one receiving machine part of the energy developed by the free piston machine, or transmitting external energy to the latter, in particular with a view to bringing the aforesaid alternative crews to take a favorable position when starting said free piston machine,
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below., In particular, a second provision,
more particularly but not exclusively relating to the case where the outward and return strokes of the moving parts of the machines of the kind in question take place in different times, and oonsisting, said arrangement - at the same time as making ooo act said machines with a hydraulic transmission system - to constitute the driving element of this system by at least one group of two piston cylinder assemblies outputting respectively during the outward stroke and the return stroke of the aforesaid movable members , these piston cylinder assemblies being chosen from different sections, and in particular, in most cases, from sections such that said assemblies have substantially the same average instantaneous flow rate, and in a third arrangement,
consisting - at the same time in making the machines of the type in question act with a hydraulic transmission system - in arranging the said system in such a way that it ensures the end-of-stroke braking of the engine crews of the aforesaid machines , in particular for excessively long strokes of said engine crews,
<Desc / Clms Page number 3>
It relates more particularly to a certain mode of application (that for which it is applied to machines with free pistons, part of the energy of which is intended to ensure the drive of at least one rotary receiving machine. progressive), as well as certain embodiments of the aforesaid provisions;
and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the machines of the type in question comprising the application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the installations and machines comprising similar ones. machines.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the accompanying drawings; which complement and drawings are, of course, given mainly by way of indication,
Fig. 1 of these drawings shows, in a diagrammatic way and in axial section, a free piston machine combined, in accordance with the invention, with a hydraulic transmission system.
Fig. 2 partially shows another embodiment of certain components of the aforesaid transmission system.
Figs 3 to 5 are partial sections showing, schematically, other embodiments of the assembly of the aforesaid free piston machine and of the aforesaid transmission system.
Figs. 6 and 7 represent two different positions of the organs of a device forming part of the aforesaid assembly,
Figs. 8 and 9, finally, represent, in a certain schematic manner, the aforesaid members, arranged in accordance with other provisions of the invention.
According to the invention, and more especially according to that of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which there appear to be
<Desc / Clms Page number 4>
instead of giving preference, proposing to establish a free-piston driving machine which must include means enabling part of the energy developed by said machine to be transmitted to the receiving machine rotating parts, such as, for example, that a water pump 1, a grease pump 2, a fan 3, etc., the procedure is as follows or the like.
As regards first of all the free piston machine as a whole, it is established in any suitable customary manner and in particular by making it include two engine units 4 and 4 'coacting with the oscillating axes 5 by the intermediary of synchronisas cranks 6. for what is then the aforesaid means, the following considerations are taken into account for their establishment.
We know that the engine crews of a machine with free pistons are driven by reciprocating movements of freely variable stroke and that they reach their speed regime almost instantaneously due to the absence of a flywheel; These characteristics make such a machine unsuitable for being mechanically coupled to receiving machines such as those referred to in the previous paragraph, that is to say with machines with progressive starting and continuous rotary movement.
In order to make up for this inability and in accordance with the main provision of the invention, recourse is had to, in order to constitute the aforesaid means, to a hydraulic transmission system, the driving members of which are coupled to at least one of the alternative crews. of the free-piston machine and which is advantageously provided with a regulating device suitable for storing at least part of the quantity of energy supplied by said free-piston machine, when this quantity of energy exceeds the capacity of immediate absorption of the receiving machines, the device being preferably arranged in such a way that, otherwise, it can restore to the aforesaid;
AT
<Desc / Clms Page number 5>
machines receiving at least part of the energy previously stored.
For this purpose and with regard first of all to the aforesaid hydraulic transmission system as a whole, it is established in such a way that its driving components can be actuated by the reciprocating crews of the free piston machine and that its components receivers are able to collect, in the form of rotary movement + the energy brought into play by the aforesaid motor members, for which) said receptor members are advantageously constituted by at least one hydraulic motor of known principle such as, for example, that a gear pump 7, one of the pinions of which is mounted on an axis 8 driving the user machines, either by means of appropriate kinematic links, should preferably directly, said machines then being mounted on said axis 8, shown as fig. 4;
and recourse is had to, in order to constitute the aforesaid motor members, to a pump with at least one piston which is caused to be driven, either directly by the motor crews of the free piston machine or by the oscillating members. of said machine, a pump that can be set up in multiple ways and in particular in accordance with one of the more particular embodiments.
ment explained by way of example in what follows,
According to the first of these embodiments (fig.l), the driving pump is made to include a piston 9 which is preferably made ooagir in a double-acting cycle, with a cylinder 10, the distribution being ensured, by example, by suction valves 11 and by discharge valves 12, and the piston 9 is directly coupled to the engine assembly 4 using a connecting rod 13 which also contributes to guiding der the movements of said piston 9.
According to the second of the aforesaid embodiments,, FIG. 3 to 5, the aforesaid motor pump is made to comprise two hollow pistons 14 and 15, integral with one another and of the same diameter,
<Desc / Clms Page number 6>
moving respectively in opposite cylinders 16 and 17, the supply of which is effected by the interior of said pistons, the bottom of the latter being provided with a suction valve 11 'and the bottom of each cylinder comprising a discharge valve 12 ', there is provided, in order to drive the aforesaid pistons, a mechanism suitable for transforming into a reciprocating movement re-lines the oscillating movement of the cranks 6, a mechanism which can be constituted, for example, by mounting, at the end of the axis 5 which participates in the oscillating movement of said cranks,
a crank shaft 18 which is fitted with a four-sided slide 19 capable of coacting with a slide 80 which is provided for this purpose in the common central body of the pistons 14 and 15, a guiding the latter, such as for example a lug 21 sliding in a groove 22, being advantageously provided to avoid possible jamming of the aforesaid slide 19 in the aforesaid slide 20, and recourse is had to ensure the tightness of the bearing 23 in which the axis 5 oscillates, to any suitable usual device, for example a collar 24 applied against a gasket 25 by a coil spring 26 (fig.
3) or better by a leaf spring 27 (fig, 4), said spring being able, in the latter case, to be used for the transmission of the oscillating torque to the crank shaft 18, which has the advantage of requiring only less precise mounting of the entire transmission system on the main machine,
As regards the regulating device to be included in the aforesaid hydraulic transmission system, it is placed on the delivery pipe 28 of the driving pump and is arranged in such a way, that is to say $ as shown in FIG.
1, that the excess pressure at the discharge is balanced by an air mattress, to which
<Desc / Clms Page number 7>
In this case, said device is essentially constituted by a sealed bell 29 in which the liquid can accumulate momentarily when the flow rate of the driving pump is greater than the capacity) of immediate absorption of the receiver pump 7, ie, and better, as shown in fig.
2, that said excess pressure is balanced by a piston 30 calibrated by a spring 31, said piston moving in a cylinder 32 mounted as a bypass on the delivery duct 28 and a safety system being advantageously provided, such for example a discharge duct 3ei, the outlet of which into the aforesaid oylin- dre 32 is unmasked by the aforesaid piston 30 when a certain limit pressure is reached at the discharge.
When the driving pump is of the two-piston type (Figs. 6 and 7), a differential calibrated piston regulator 30 is preferably used and advantageously is arranged so that the delivery of One of the cylinder-piston assemblies is made by a duct 34 which is provided for this purpose in the calibrated piston 30, the safety system being advantageously constituted in this case by longitudinal short-circuiting grooves 35 provided. in the skirt 36 of said piston 30 and arranged such that, when a limit discharge pressure is reached (fig. 7), they are uncovered, then short-circuiting the suction and the discharge of the body of pump 17.
Finally, the assembly which has just been described is advantageously completed by providing, on the one hand, on the hydraulic transmission system, an air purge, in particular when the free-piston machine is a self-compressor whose casing 37 is kept under constant pressure, and; on the other hand, to compensate for any leaks of liquid and the differences in expansion between the latter and the metal, a reservoir 38 which is preferably connected to the suction of the driving pump, using 'a conduit that can be used
<Desc / Clms Page number 8>
further to ensure the aforesaid air purge.
It should be noted, in this regard, that the lubricant of the free piston machine can be used as the driving fluid, in which case a bypass 39 is advantageously provided on the delivery of the lubricating pump 3. to supply the aforesaid reservoir 38.
In this case, it is also possible to take a certain quantity of lubricant from the delivery of the driving pump, either to lubricate at least some of the components of the free piston machine or of the receiving machines, or to control accessory components such as valves or distribution valves.
@ In any case, it is preferably arranged so that the hydraulic transmissions to members of the aforesaid system constitute a single unit which is advantageously provided with cooling fins 40 arranged in the zone of. fan action 3.
As a result of which a free piston machine has been established comprising means making it possible to transmit, to various rotating receiving machines, at least part of the energy of said machine, the operation of said means during the starting period of the machine motor being then the following.
During the time that the receiving machines take to reach their normal speed, the liquid accumulates in the chamber of the regulating device and the pressure at the discharge of the driving pump crott which has the effect of facilitating the starting of the aforesaid receiving machines.
It would also be possible, according to another mode of use of such an assembly, to move the reciprocating crews of the free-piston machine by acting directly on the receiving pump, and in particular to cause said crews to take their most favorable position when starting up. said machine.
In any case and whatever the embodiment adopted, the aforesaid assembly has, among other advantages, that of being simple to produce and, as a result of safe operation, that of allowing the machines to start gradually. receivers, that of operating with excellent efficiency, and, above all, that of not having an auxiliary motor to drive the various receiving machines from which it comes.
<Desc / Clms Page number 9>
to be question.
And, either one is satisfied to proceed as it has just been said or else and better, one also has recourse to other provisions of the invention, such as the following ones, susceptible if necessary to be. used in isolation and which will be assumed in what follows to be applied to a transmission system such as that previously described.
It is known that in free-piston machines the outward stroke of the engine crews is generally faster than their return stroke. This may result in said transmission system, periodic jolts detrimental to the efficiency of the transmission and to the proper functioning of the aforesaid receiving machines.
To remedy this drawback, recourse is had to one of the aforesaid arrangements according to which, instead of having the driving pump include two pistons of the same section, as shown in fig. 5, it is made to include two pistons of different section, 14 'and 15', the sections of these pistons being chosen in an inverse ratio to the average outward and return speeds of the engine crews, so that it is the small piston 14 'which delivers during the outward strokes and the large piston 15 'during the return strokes,
This arrangement makes it possible to obtain average instantaneous flow rates having substantially the same value for the outward and return strokes of the aforesaid engine crews and consequently produces a significant improvement in the efficiency of the entire transmission system.
The aforementioned pistons could of course be sized differently, in particular if one wanted to drive a maohine or a mechanism whose speed should be variable over the same period as that of the engine crews.
Finally, according to another of the aforementioned provisions, the aforesaid transmission system is arranged in such a way, that it ensures the end-of-stroke braking of the engine crews.
<Desc / Clms Page number 10>
of the free-piston machine, for excessively long strokes by said crews.
For this purpose and for example, assuming that the driving pump is of the type with a piston 9 working double-acting in a cylinder 10, the bottoms of the latter are provided with two dash pot 41 and 41 'allowing the pressurized fluid to gradually escape through a calibrated orifice when the aforesaid piston has passed the orifice of the discharge valve corresponding to the end of the stroke considered, which has the effect of ensuring effective and progressive braking of the crews engines.
As goes without saying and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts, having been more specially Indicated; it embraces, on the contrary, all the variants thereof, in particular those for which recourse would be had to means of the type described above to cause a machine with free pistons to drive a machine having a movement other than a continuous rotary movement, those for which the hydraulic transmission system would be used only to ensure the installation of the engine equipments of a free piston machine, and those, finally, for which the suction of the driving pump would be kept under pressure,
for example with the aid of an additional pump which also serves to compensate for leaks, which would make it possible to use high pressures and reduce the size of the installation.