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Transmission à manivelle pour moteurs et pompes à cylindres montés en étoile.
Dans les machines à cylindres disposés en étoile, il est con- nu de transmettre à l'arbre de manivelle les moments de rotation des bielles par des articulations groupées symétriquement sur la tête de manivelle du moteur.
Il est également connu de guider en ligne, c'est-à-dire paral- lèlement à elle-même la tête de manivelle par trois ou plus de ma- nivelles guides ou d'articulation, ayant le même bras que la mani- velle principale ou vilebrequin, afin de déterminer le même mouve- ment circulaire de chacune des têtes de bielle indispensable à une répartition uniforme de la charge sur les divers cylindres de l'é- toile.
Cette disposition, qui rend possible un travail synchronisé des cylindres constitue cependant, déjà dans sa réalisation la plus simple - articulation de la tête de manivelle ou du support de la manivelle principale par trois manivelles-guides seulement - un sys-
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tème à quatre manivelles, donc un système surdéterminé statiquement et dynamiquement.
Par suite de cette surdétermination, on ne peut calculer que malaisément, et seulement d'une manière approchée, comment les pressions des bielles de cylindres se répartissent sur la manivel- le principale et sur les manivelles-guides. La répartition correcte des pressions dépend en outre largement de la concordance absolue entre les quatre longueurs de manivelles et les distances entre les axes de manivelles.
Les méthodes modernes de fabrication permettent assurément de remplir les conditions difficiles posées pour le fonctionnement d'un mécanisme de transmission à quatre, cinq ou même six.manivelles.
Mais la concordance et la perfection qui peuvent être attein- tes en réalisation mécanique ne peuvent cependant être maintenues en fonctionnement. La différence d'allongement thermique due à la différence de matière et des températures des diverses pièces, et avant tout l'usure irrégulière entraînent après peu de temps des déformations élastiques qui provoquent des chocs accélérant encore l'usure. Les manivelles-guides sont toujours chargées irrégulière- ment et on ne peut plus vérifier comment se répartissent les efforts dans la transmission.
La présente invention a pour objet un mécanisme de transmis- sion à manivelles qui, non seulement évite ces- défauts, mais en outre offre certains autres avantages. Ce mécanisme est représenté au dessin annexé en liaison avec un moteur en étoile, à deux temps, à quatre cylindres à double piston. La fig.2 est dans sa partie in- férieure une coupe A B C et, dans sa partie supérieure, une coupe E-F de la fig.l.
I-II-III-IV désignent les quatre cylindres doubles avec pistons 1 et 2, 3 et 4, 5 et 6, 7 et 8 respectivement. Les boutons 9 des pistons sont embrassés par les têtes supérieures 10 des bielles 11 de même longueur. Les huit têtes inférieures 12 des bielles enfer- ment deux à deux les quatre boutons ou manetons 13 supportes des deux côtés par le triangle oscillant 14.
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Les quatre boutons 13 sont groupés autour du centre 15 du triangle, aussi près que possible les uns des autres, mais cepen- dant de manière que les têtes des bielles ne se touchent pas.
Le triangle oscillant 14 est mené par les trois boutons de manivelle 16, 17 et 18 montés rotatifs dans les oreilles formées aux trois pointes 19 du triangle.
Les trois bras de manivelle 20, 21 et 22, ont même longueur égale à la moitié de la course des pistons dans les cylindres.
Les trois manivelles tournent, par leurs axes 23,24 et 25, dans trois supports fixes du carter 26 du moteur. Comme leurs boudons sont reliés entre eux par le triangle rigide 14, elles restent toujours parallèles à elles-mêmes pendant la rotation.
Un des trois axes de manivelle (l'inférieur 25 à la fig.l) constitue l'arbre du moteur et est de ce fait de plus grand dia- mètre ; il peut être coudé et être,comme le montre la fig.2, dou- blement supporté, car le bras de manivelle de l'arbre principal peut tourner sans toucher les bielles 11 les plus proches.
Le contrepoids 27 du bras de manivelle de l'arbre principal sert à équilibrer dynamiquement le triangle oscillant. On peut aussi, comme le montrent les fig.l et 2, équiper les autres mani- velles 20 et 21 des contrepoids 28 et 29 pour améliorer encore l'équilibre dynamique. Il y a suffisamment de place pour l'oscil- lation libre de ces contrepoids.
Des fig.l et 2, il ressort que ce nouveau mécanisme de trans- mission se différencie fondamentalement de ceux connus à ce jour.
Au lieu du mécanisme à quatre manivelles surdéterminé stati- quement et dynamiquement, on a un mécanisme à trois manivelles déterminé statiquqment et dynamiquement. Le guidage rectiligne ou parallèle du support de manivelles (triangle), nécessaire à la syn- chronisation et avec lui le guidage exactement. en cercle de toutes; les têtes de bielles est assuré comme précédemment, mais le bouton de la manivelle principale situé. centralement entre les manivelles de liaison,n'est plus nécessaire ; sa fonction est remplie par les,
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trois manivelles de liaison. Mais ces dernières n'assurent pas seulement l'oscillation du support (triangle), elles servent en premier lieu à recevoir et transmettre le moment de rotation four- ni par les pistons.
Ce ne sont plus des manivelles de guidage de faibles dimensions, mais bien des manivelles de transmission d'ef- fort à fortes dimensions correspondantes. Par conséquent, comme déjà mentionné, un des trois axes de manivelle peut servir d'arbre principal du moteur.
L'organe support (triangle) peut alors être réalisé comme organe (tringlage) transmettant à l'arbre principal les efforts exercés par les bielles de pistons sur les axes des deux autres manivelles. Il a alors un fonctionnement différent en principe de celui des formes usuelles de réalisation où il n'est rien d'autre qu'une tête agrandie de manivelle.
Les progrès et avantages techniques de l'objet de l'invention par rapport à ce qui est connu à ce jour, peuvent être résumés comme suit :
Le mécanisme de transmission à trois manivelles n'est pas seulement mieux déterminé statiquement et dynamiquement que le mé- canisme de transmission à quatre et plus de manivelles, mais il est de construction plus simple et mieux surveillable. Il ne né- cessite plus la grande précision anormale de réalisation mécanique, car même pour une forte usure après un long fonctionnement, il n'y a rien de modifié dans la répartition des forces. L'encombrement pour les trois manivelles est plus faible, car leurs points de ro- tation peuvent être plus rapprochés.
L'organe support (triangle) peut également être plus petit que la tête de manivelle usuelle, car il n'y a plus de gros bouton de manivelle principale logé jusqu'ici au centre du triangle, avec son support encombrant, et de ce fait, les têtes de bielles 12 qui jusqu'ici étaient dispo- sées en couronne autour du palier du bouton de manivelle, peuvent être disposées très près les unes des autres (fig,1).
Il s'en suit qu'on peut donner un diamètre notablement plus
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petit au carter de manivelles et ainsi à tout le moteur.
L'axe de la manivelle principale qui,jusqu'ici, se trouvait au milieu du moteur, se trouve considérablement plus bas, chose spécialement désirable dans la construction automobile ; ceci su- perflue la transmission usuelle spéciale à roues dentées:
Les pressions de piston et les chocs qui, jusqu'ici, étaient absorbés par un seul bouton, le bouton de la manivelle principale, se répartissent maintenant sur trois boutons. Le-bouton de mani- velle principale est ainsi déchargé des 2/3 des chocs, et son dia- mètre et son support peuvent ainsi être plus faibles. Ceci est d'une importance spéciale pour des moteurs à nombre élevé de cy- lindres, par exemple les moteurs d'avion.
L'invention peut s'appliquer également aux moteurs à cylin- dres rotatifs et à la commande de pompes multicylindriques à air et à liquide.
REVENDICATIONS.
1. Mécanisme de transmission à manivelles pour moteurs et pompes à cylindres disposés en étoile et à bielles articulées à un support mené par trois manivelles de même longueur de bras, ca- ractérisé en ce que le support n'est pas. en forme de tête de mani- velle et en ce que le moment de rotation n'est pas, dans le mouve- ment circulaire, transmis par une quatrième manivelle (manivelle principale) à l'arbre moteur principal, un des axes des trois ma- nivelles guides étant lui-même construit comme arbre principal du moteur.