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" Perfectionnements apportés aux véhicules à vapeur Il
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux véhicules à vapeur et est applicable en parti- culier aux locomotives de cheminsde fer mais n'est pas limitée à cet emploi particulier. Un des objets de l'invention est de fournir une construction simple qui permette qu'une machine ou moteur à grande vitesse soit employé efficacement pour ac- tionner une roue porteuse ou un essieu moteur. D'autres objets de l'invention consistent à prévoir la résistance requise des pièces ou parties sans poids exagéré et de faciliter le monta- ge tout en protégeant autant'de parties que possible contre les influences extérieures.
Suivant la caractéristique principale de la présente in- vention il est prévu un véhicule mû à la vapeur comprenant la combinaison de deux cylindres de machine à vapeur placées paral- lèlement et côte à côte mais à distance l'un de l'autre pour reposer dans les limites de la largeur entre les fusées ou les roues de l'essieu moteur 'Vu en plan, d'un carter fermé fixé
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aux cylindres, monté sur l'essieu moteur et supportant l'arbre- manivelle ou vilebrequin de la machine et de roues dentées en fermées dans le carter , qui accouplent le vilebrequin à l'essieu moteur et situées entre les manivelles de la machine, vue en plan,
ledit carter de vilebrequin comprenant quatre flasques parallèles ou approximativement parallèles aux axe s des cylindres et formant exactement ou approximativement un angle droit avec l'axe du vilebrequin et espacées de façon tel- le que les deux flasques intérieures qui portent des paliers pour le vilebrequin sont placées entre les cylindres de la ma- chine, et que les deux flasques extérieures, qui peuvent faire partie de la paroi du carter, sont placées chacune extérieure-
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ou. wxt ment par rapport à la ligne central@ chacun des cylindres de la machine. Le vilebrequin de la machine peut être placé au- dessus, au-dessous ou sur le mme plan horizontal que 1,!essieu actionné, suivant les limitations de l'espace disponible dans chaque application particulière.
Pour la plupart des applica- tions, on trouvera plus commode de placer le vilebrequin au- dessus de l'essieu et de ménager un intervalle convenable entre le côté inférieur du groupe formé par la machine et le niveau
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<' .f'017¯¯pfC<.J\ du rail ou de la route. On constatera 9.uett le vilebre- quin dans un plan supérieur à celui de l'essieu moteur, le car- ter du vilebrequin peut être aisément supporté depuis l'essieu moteur, et bien que le vilebrequin ne soit pas situé verticale- ment au-dessus de l'essieu moteur mais est situé du côte des cylindres de celui-ci, il est possible de loger la machine de façon telle que quand on la regarde en plan,elle soit com- prise entre deux essieux moteurs adjacents sans que ces der- niers doivent être éloignés indésirablement l'un de l'autre et sans que la machine doive être rendue indésirablement/courte.
Sous ce dernier rapport, toutefois, il est à remarquer que la présente invention est particulièrement adaptée à l'emploide machines dans lesquelles le diamètre des cylindres et la course des pistons vont jusqu'à environ 30 ou 35 cm, ces machines étant
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des machines à grande vitesse actionnant les essieux moteurs par l'intermédiaire d'un mécanisme d'engrenage. Ces machines, on s'en rendra compte, peuvent être courtes et dans certai- nes circonstances il est préférable d'actionner chaque essieu par une machine séparée .
L'agencement des flasques dans le carter du vilebrequin est tel que les flasques extérieures et les flasques intérieures absorbent entre elles la poussée des pistons et des cylindres, tandis que les flasques inté- rieures puisqu'elles portent des paliers de vilebrequin à raison d'un de chaque côté du mécanisme d'engrenage,,assurent convenable soit offerte qu'une résistance/aux réactions en direction et à partir du vilebrequin et que la roue dentée montée sur le vilebrequin qui transmet la commande à l'essieu moteur reçoive un support convenable.
Une autre particularité de l'invention ooncerne le mon- tage du vilebrequin dans son carter. Suivant cette particu- larité de l'invention, pour permettre de glisser le vilebre- quin par une extrémité dans sa position de fonctionnement dans le carter, en étant porteur de deux paliers antifric- tion montés sur lui et comportant chacun une pièce d'assise destinée à être fixée respectivement à l'une desdites flas- ques intérieures, trois flasques consécutives présentent des ouvertures alignées et graduées en dimension de telle manière que l'ouverture d'entrée soit la plus grande, et que l'ouverture dans celle des trois flasques, qui est la:
plus éloignée de l'ouverture d'entrée soit la plus petite, de fa- çon que la pièce d'assise placéele plus en avant puisse at- teindre celle des trois flasques, qui est située le plus à l'in- térieur et y prendre appui, et que la seconde piète d'assise qui est de dimension générale plus grande que la pièce d'as- sise placée le plus en avant, puisse atteindre l'autre flas- que intérieure et y prendre appui . L'ouverture d'entrée sera pourvue d'une fermeture détachable et il peut convenir dans certaines circonstances de ménager dans l'autre flas-
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que extérieure une ouverture munie d'une fermeture afin d'ai- der au montage des pièces qui sont enfermées dans le carter du vilebrequin .
Selon une autre particularité de l'invention., la par- tie inférieure du carter du vilebrequin est agencée de façon à servir de collecteur d'huile et est divisée en une série de baquets séparés débouchant dans le carter par leur partie supérieure, et d'un ou plusieurs desquels l'huile est retirée par le système de circulation d'huile de la machine, un autre de ces baquets étant disposé de façon qu'une roue dentée du train connectant le vilebrequin et l'essieu moteur y arri- ve.
Les avantages de cette disposition sont que la roue den- tée ne tournera pas continuellement dans un excès d'huile tandis que les pompes prévues pour la lubrification s'ali- mententnt dans une réserve d'huile relativement tranquille et non troublée par la rotation de la roue dentée . Il y aura toujours un peu d'huile drainée ou projetée dans la roue den- tée de sorte que cette roue ne tournera pas sans lubrifica- tion mais, d'autre part, l'huile en excès sera extraînée par la roue et sera projetée ou s'écoulera dans le ou les autres baquets où s'alimentent les pompes .
Il convient que la ou les pompes pour le système de cir- culation d'huile de la maohine soient actionnées par des ex- centriques ou des organes analogues montés sur l'essieu mo- teur et enfermés dans le carter du vilebrequin. Le nombre de ces pompes peut être choisi à volonté. Si l'on emploie deux pompes à huile, les excentriques sont fixés à l'arbre de fa- çon que les pompes soient décalées de 180 en phase de façon qu'un courant d'huile plus uniforme soit assuré.
Pour que cette particularité de l'invention et les au- tres puisse être comprisesplus complètement , une forme de réalisation constructive d'une machine à double effet suivant
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l'invention va être décrite ci-après à titre d'exemple seule- ment et en référence aux dessins ci-annexés. Toutefois, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux dé- tails de construction précis exposés dans ce qui va suivre.
Dans ces dessins :
La figure 1 est une élévation latérale de la machine, certaines des parties étant représentées en coupe suivant les lignes 1-1 des figures 2, 3 et 5; la figure 2 est.un plan de la machine,partiellement en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 5. A la figure 2 la pompe à huile représentée à la figure 1 est omise; la figure 3 est une coupe partielle à travers l'essieu et l'arrière du carter du vilebrequin suivant la ligne 3-3 de la figure 1, mais montrant en outre certaines parties qui, dans une locomotive, seraient associées à la machine; la figure 4 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 1, et la la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 1.
Les mêmes numéros de référence @ désignent les mêmes parties dans tous les dessins.
La machine représentée par les dessins comprend deux cylindres horizontaux parallèles 10 et 11, qui, comme le mon- tre la figure 3,sont espacés de façon qu'ils soient situés entre les fusées 12 ou les roues porteuses 13 de l'essieu moteur 14. Les cylindres 10 et 11 de la machine sont connec- tés par des guides de crosse formés séparément au carter 17 du vilebrequin. Ce carter est fermé et est monté sur l'essieu moteur 14 et supporte le vilebrequin ou arbre coudé 18 dans un plan supérieur au plan de l'essieu 14.
A l'intérieur du carter et sur le vilebrequin 18 est montée une roue dentée 19 qui engrène avec une autre roue 20
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9 sur l'essieu 14 t ractionner ce dernier. Les roues 19 et 20 sont situées sur l'axe longitudinal de la machine entre les
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Ou. mO-n[!!fe.. é µ tourillons 21 et 22. Le carter du vilebrequin comprend d venus de fabrication avec lui quatre nervures ou flasques 23, 24, 25 et 26 qui sont placées parallèlement eux axes des cylindres 10 et 11 et perpendiculairement à l'axe du vilebrequin 18. Les deux flasques extérieures 23 et 26 font partie de la paroi du carter du vilebrequin et sont situées chacune extérieurement par rapport à l'axe de chacun des cy- lindres de machine. Les deux flasques intérieures 24 et 25 por- tent des paliers de vilebrequin et sont situées entre les cy- lindres de machine.
Le vilebrequin 18 est destiné à être glissé par une ex-. trémité dans la position de fonctionnement dans le carter du vilebrequin, en étant porteur de deux paliers antifriction 27 et 28, comportant chacun une pièce d'assise 29 et 30, res- pectivement, ces pièces étant destinées à être fixées auxdites flasques intérieures 24, 25, respectivement. Gomme cela res- sort de la figure 4, les trois flasques consécutives 24, 25, 26 présentent des ouvertures alignées et graduées en dimen-. sion. L'ouverture d'entrée qui se trouve dans la flasque 26 est la plus grande et l'ouverture de la flasque 24 est la plus petite. Il est ainsi possible pour les deux pièces d'assise 29 et 30 d'atteindre les flasques 24 et 25 et d'y prendre appui.
La flasque 23 présente une ouverture permet- tant l'accès aux différentes parties ; et cette ouverture ainsi que l'ouverture de la flasque 26 sont fermées par des couver- cles 31 et 32.
La partie inférieure du carter du vilebrequin es agencée pour servir de collecteur d'huile . Ce collecteur d'huile est un élément 33 formé séparément et, de même que la face adja- cente de la partie principale du carter du vilebrequin , il est formé de façon à constituer avec cette face les deux moi- tiés opposées de paliers pour l'essieu 14. Le collecteur d'hui- le est divisé par des cloisons 34 et 35 en trois baquets ou godets séparés 36, 37 et 38 qui débouchent dans le carter 17
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par leur partie supérieure. Dans les deux baquets 36 et 38 s'avancent des tuyaux 39 et 40 d'évacuation d'huile. Ces tuyaux transportent l'huile à une ou plusieurs pompes à huile placées hors du carter du vilebrequin; l'enveloppe d'une de ces pompes est représentée en 41 à la figure 1.
Le cylin- dre 42 de la pompe débouche dans le collecteur d'huile du carter et constitue une enveloppe pour l'extrémité de la biel- le d'excentrique 43 transmettant la commande au piston de la pompe. La bielle d'excentrique 43 est actionnée par un excen- trique 44 monté sur l'essieu 14. A la figure 2 on a repré- senté une seconde bielle d'excentrique 45 et un second excen- trique 46 pour actionner une deuxième po.mpe. La susdite roue d'engrenage 20 s'avance dans le baquet d'huile 37. Les avanta- ges de cet agencement de baquet d'huile ont été décrits plus haut. Chaque cylindre de machine 10, 11 est séparé de l'in- térieur du guide de crosse correspondant 15, 16 par un presse- étoupe 47 qui permet le passage de la tige 48 du piston.
Il existe une connexion 49 (voir figure 2) entre les intérieurs des guides de crosse à proximité des presse-étoupe et chaque crosse 51 porte, comme cela a été proposé antérieurement, une ou plusieurs bagues racleuses 50.
Chaque cylindre de la machine est pourvu d'une boite à soupape 55,56 venue de fabrication avec lui. Chaque boîte à soupape comprend deux manchons cylindriques intérieurs 57 et 58 dont les extrémités sont espacées mais qui sont ali- gnés pour recevoir sans jeu les extrémités larges d'un ti- roir cylindrique (piston-valve) cintré 59 qui commande l'ad- mission et l'échappement de vapeur en direction et à partir du cylindre de la machine auquel il est affecté. Le manchon 58 est prolongé pour arriver hors de la boîte à soupape et est raccordé au carter par un écran conique 60.
A l'intérieur du manchon prolongé 58 est reçue sans jeu une crosse cintrée 61,et en 62 est représenté un orifice de purge qui se trouve toujours entre les'deux extrémités larges de la crosse pendant
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le fonctionnement de la machine.
Les tiroirs 59 sont animés d'un mouvement alternatif chacun par un mécanisme de distribution radial, la forme représentée étant une adaptation du mécanisme Hackworth. Il est prévu une bielle 63 qui s'étend plus ou moins horizonta-- lement depuis la crosse 61 travers l'écran 60 à l'inté- rieur du carter.
Là, elle est articulée alune bielle 64 plus ou moins verticale un peu au-dessus de l'extrémité inférieure de cette dernière. L'extrémité supérieure de la bielle 64 reçoit un mouvement de rotation d'un bouton de manivelle 65 sur un ar- bre 66 qui est supporté dans un palier 67 porté par les flas- ques 24 et 25 dans le ca,rter . L'arbre 66 porte deux de ces boutons de manivelle 65, un pour actionner chacun des tiroirs.
L'extrémité inférieure de la bielle 64 est articulée à un .coulisseau 68 pouvant coulisser dans une coulisse arquée 69 pouvant osciller et dont la surface concave est dirigée plus ou moins vers le tiroir.
Il est prévu deux de ces coulisses 69 et elles sont supportées dans une enveloppe 70 qui est montée à pivot dans le carter pour osciller autour d'un axe parallèle à l'axe de courbure des coulisses. A une extrémité , l'enveloppe est prolongée au delà du carter pour être attachée à un levier
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\ 71 par lequel t&est connectée au levier de changement de mar- che (non représenté) de la machine de façon à être amene a basculer quand le levier de changement de marche est actionné et de cette manière change le trajet suivi par l'extrémité inférieure de la bielle 64 lorsque son extrémité supérieure est actionnée par le bouton de manivelle.
Ainsi le mouvement
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ç, convenable est imprimé à la bielle 63 et partant e/,Xm tiroir cylindre , A la figure 1, les différentes parties du mécanis- me de distribution sont représentées dans la position médiane tandis que les deux positions extrêmes sont indiquées par des 'lignes 72 et 73 en trait mixte,ces lignes correspondant à
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la ligne des centres des coulisses arquées. On comprendra que l'ensemble des pièces du mécanisme de distribution radial, autres que le levier de changement de marche et la connexion entre ce dernier et les coulisses,sont enfermée dans le carter du vilebrequin ou dans des couvercles fixés à ce car- ter. Les paliers pour les extrémités de l'enveloppe 70 sont formés de moitiés constituées respectivement par la partie inférieure du carter et par un couvercle 74 fixé à celui-ci.
L'arbre 66 porte une roue d'engrenage 75 par laquelle il est actionné depuis une roue d'engrenage 76 sur le vilebrequin à l'intervention d'une roue intermédiaire 77, les roues 75, 76 et 77 étant toutes de la même dimension. L'arbre 66 com- plètement monté dans un manchon d'appui 85 peut être intro- duit par une ouverture dans la partie supérieure du carter munie d'un grand couvercle 86, et mis en place par le chapeau du palier 67. Deux ouvertures 78 et des-chapeaux 79 sont pré- vus en alignement avec l'arbre 66 pour faciliter l'usinage du carter du vilebrequin et du chapeau de palier 67.
Dans les brevets anglais n 223.303 et 274.203 sont dé- crites des machines qui,à certains égards suivent les mêmes lignes générales de construction que la machine suivant la pré sente invention.Dans le brevet n 223.303, il y a un guide cylindrique de crosse en alignement avec le cylindre du piston les extrémités adjacentes du cylindre du piston et du guide de crosse étant séparées l'une de l'autre et fermées séparé- ment.
Dans le brevet n 274.203, il n'y a qu'une seule fermetu- re séparant' le cylindre de piston et le guide de crosse mais ce dernier brevet concerne seulement des machines à simple ef- fet.Commarée au brevet 223.303, la machine suivant la présente invention peut être faite plus grande puisque la fermeture à une extrémité du guide de orosse pour retenir l'huile dans le carter du vilebrequin est omise.
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux détails de construction précis exposés plus haut. Par exem-
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ple, bien que le carter du vilebrequin soit représenté cmmme
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5 étant formé par moulage,/peut être constitué de pièces assemblées par soudage. Une ou plusieurs des machines décrites peuvent être appliquées pour actionner une locomotive .
REVENDICATIONS.
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1. Un véhicule à vapeur, caractérisé en ce qu'il com- prend les parties suivantes en combinaison, à savoir : deux cylindres horizontaux de machine à vapeur parallèles et côte à côte mais disants l'un de l'autre pour être dis- posés dans les limites de @ la largeur entre les fusées ou les roues de l'essieu moteur, vus en plan, d'un carter de vilebrequin fermé fixé aux cylindres, monté sur l'essieu motuur et supportant le vilebrequin de la machine et des roues dentées, enfermées dans le carter susdit , accouplant le vilebrequin à l'essieu moteur et placées entre les manivel- les de la machine, vues en plan,
ledit carter de vilebrequin comprenant quatre flasques parallèles ou approximativement parallèles à l'axe des cylindres et formant un angle droit ou approximativement droit avec l'axe du vilebrequin et espa- cées de façon telle que les deux flasques intérieures qui por- tent des paliers de vilebrequin sont situées entre les cylin- dres de la machine, et que les deux flasques extérieures ,qui peuvent faire partie de l'enveloppe du carter de vilebrequin, sont situées chacune extérieurement par rapport à l'axe de cha- que cylindre de la machine.