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Distribution par tiroir, sans tiges, 'pour machines motrices à piston à double effet.
L'invention concerne une distribution pour machines motrices à ,piston à double effet, sans' volant, avec tiroir principal immobilisé positivement et avec un tiroir auxiliaire adapté à une des extrémités'du tiroir principal et entraîné par ce'dernier à l'aide d'une butée.
Dans un système de distribution connu, établi d'après ce mode de construction (Brevet allemand n 591 730 du 24 avril 1951, de la Société "Westinghouse-Bremsen G.m.b.H.) et qui s'applique à un compresseur 'd'air, le renversement du tiroir à piston est produit d'abord par
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de la vapeur vive et ensuite par la vapeur d'échappement du cylindre à haute pression. L'emploi de la vapeur d'échappement pour achever le mouvement du tiroir a pour conséquence une insécurité dans le renversement et c'est pourquoi ce genre de distribution n'a point eu de succès.
Le tiroir auxiliaire prévu dans cette distribution ne participe pas non plus au mouvement entier du tiroir principal et n'est déplacé que partiellement par ce dernier.
De plus, ce mode de distribution n'est applicable qu'aux machines à vapeur compounds et non pas aux machines monocylindriques.
Dans la présente invention, qui a précisément pour but de remédier aux inconvénients signalés, le renversement du tiroir principal construit sous forme de piston différentiel est, en principe, mis en train dans les deux sens par l'agent moteur provenant du cylindre de travail, puis parachevé par l'agent moteur frais.
La distribution conformément à l'invention offre une solution générique en ce sens qu'elle est utilisable aussi bien pour des machines monocylindriques à pleine pression que pour des machines compound à oylindres à haute et à basse pression, disposés soit en série, soit en parallèle. Comparativement aux distributions de ce Genre qui sont connues et qui comportent deux tiroirs auxiliaires, l'invention qui permet d'obtenir le résultat voulu avec un seul tiroir auxiliaire, réalise une notable simplification.
Dans une de ces distributions connues, folie- tionnant avec un tiroir principal de même diamètre (Brevetallemand F. Tolkien n 597.652 du 30 juin 1933 et brevet français n 739 747 du 7 juillet 1932) la sollicitation de la boite à distribution en fonctionnement s'effectue par le.tiroir auxiliaire resté en place et le balayage de la boite non en fonctionnement se fait /
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par le tiroir auxiliaire déplacé. Le renversement du tiroir principal dans les deux directions est réalisé en ce sens que les deux grands espaces de renversement sont alternativement sollicités et balayés par les deux tiroirs auxiliaires.
La distribution, objet de la présente invention, comporte comme organe distributeur principal un tiroir à piston différentiel et seulement un distributeur auxiliaire adapté à une extrémité de ce dernier. Il n'y,a donc que trois chambres de renversement.
L'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins ci-joints pour trois applications différentes avec, chaque fois, plusieurs positions occupées; par les tiroirs, D'autres caractéristiques seront mises en lumière dans la description ci-après.
Les fig. 1 - 4 et 5 montrent une forme d'exécution de la distribution pour une machine motrice monocylindrique à piston et à double effet.
Les fig. 6 - 10 représentent une forme d'exécution de la distribution pour une machine compound à cylindres disposés en tandem.
Les fig, 11-13 montrent une distribution pour machine compound avec cylindres à haute et à basse pression placés l'un à côté de 1'-autre,
Le tiroir principal d se meut dans la boîte à t'i- roir et consiste entre autres en un grand piston moteur e1 et un piston moteur.22 de diamètre plus petit. La répartition de l'agent moteur (donc de la vapeur quand il s'agit d'une machine à vapeur) vers le cylindre de tra- vail a est régie par les deux pistons distributeur dl et entre lesquels l'agent moteur peut pénétrer par la lumière p. Au-dessus du piston distributeur dl est monté un piston de décharge d3 de même diamètre. C'est par ces trois pistons que sont formées les chambres r, 41, r2, r3 @
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au tiroir principal.
La capacité intérieure k du tiroir creux ± sert, par l'entremise des orifices kl et k2 à évacuer du cylindre de travail a l'agent moteur consomme.
Les conduits a1 et a2 aboutissant au cylindre de travail sont raccordés dans la boîte à tiroir aux lumières p1 et p2 sur lesquelles glissent alternativement les tiroirs distributeurs dl et d2.
Au conduit a1 est raccordé un tuyau de distribu- tion nl qui aboutit vers l'espace distributeur.- sur la. face supérieure du tiroir auxiliaire e. Un tuyau similaire n2 part du canal inférieur a2 du cylindre pour arriver à l'espace supérieur de renversement f2. C'est par le tiroir principal et le tiroir auxiliaire que sont formés les trois espaces ou chambres de renversement f,f1 et f2. Les deux espaces f1 et f2 servent '-- recevoir l'agent moteur venant du cylindre de travail avec lequel ils communiquent par les conduits ml et m2.
Le tiroir auxiliaire e, adapté au-dessous du tiroir principal, affecte la forme d'un tiroir remorqué qui, après que la position médiane du tiroir a été franchie, est entraîné par le tiroir principal aumoyen de la broche e3 pourvue de la tête de butée e4.Le tiroir auxiliaire creux est percé de lumières h1 et h2 grâce auxquelles l'agent moteur provenant du cylindre de travail par le conduit m1 peut arriver au grand espace de renversement f1.
Pour le balayage du grand espace de renversement ±1, le dispositif composte un conduit de désaération ol qui, régi par le tiroir auxiliaire, est raccordé à la chambre annulaire r2 pour vapeur d'échappement dont est pourvu le tiroir principal d.
Le système de distribution représenté par les fig.
1-4 pour une machine monocylindrique fonctionne comme suit :
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En fig. 1 le tiroir principal d ,avec,le tiroir auxiliaire e se trouve dans la position extrême inférieure, dans laquelle le tiroir principal est maintenu solidement par du fluide moteur frais arrivant par le tuyau n2 vers la chambre de distribution f2. Dans cette position du tiroir principal,. le piston de travail b reçoit par en-dessous l'agent moteur et se meut vers le haut.
Arrivé à la position supérieure, le piston de travail b libère le conduit d'alimentation ml, par lequel l'agent moteur, venant du cylindre de travail a., afflue vers le tiroir auxiliaire e et, passant par sa rainure annulaire g, ainsi que par les lumières h2 et h1 existant dans le tiroir auxiliaire, l'agent moteur parvient dans le grand espace de renversement f1.
Du fait que la chambre de tiroir r3 située entre le piston moteur e2 et le p iston de décharge d3 se trouve soumise à la pression d'échappement, le tiroir principal, après que le grand espace de distribution fl a été actionné par l'agent moteur, est chassé vers le haut à partir du cylindre de travail. l'endant ce mouvement, le tiroir auxiliaire reste immobile jusqu'à ce que, le tiroir principal ayant dépassé sa position médiane, l'entraine grâce à la butée e4 (fig.2).
En outre, après franchissement de la position médiane du tiroir principal, le tiroir auxiliaire,sous l'effet du fluide moteur frais affluant par le tuyau n1, arrive au tiroir principal et achève le mouvement de tiroirs.
Lorsque le tiroir principal est arrivé à la position représentée en fig.3, et que le tiroir.:auxiliaire se trouve maintenant appliqué contre lui, il se produit, par le conduit o1 un balayage de la grande chambre de distribution f1. Comme le conduit o1 est relié à la chambre an- nulaire r2 du tiroir principal de manière que la pression de l'agent moteur sortant du cylindre de travail se com-
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munique à la chambre de renversement fl, il ne peut se produire un retour en arrière du tiroir principal d sous l'effet de la pression régnant dans la chambre de renversement f2. Bien mieux, l'agent moteur sortant sous pression du cylindre de travail appuiera le mouvement ascendant du tiroir principal.
Pour empêcher le retour de ce dernier, il faut veiller à ce que, dans la position des tiroirs d'après fig. 3, les pressions régnant à ce mpment-là dans les chambres f2 et il soient sensi- blement égales. Ce résultat est obtenu en donnant à l'ouverture k2 des dimensions influant sur l'état de pression dans la grande chambre fl..
Ainsi qu'on peut le voir d'après fig.3, en cette phase du mouvement des tiroirs, il se produit, dans la pratique, uniquement un déplacementde l'agrégat de distribution par l'arrivée du fluide moteur nouveau au tiroir auxiliaire. De cette manière, les forces pour le renversement se trouvent diminuées et on empêche ainsi un cognement du tiroir, tandis que, d'autre part, ces forces de distribution engendrées sous l'influence de fluide moteur nouveau terminent avec certitude le mouvement des tiroirs. La course du tiroir principal dans la direction opposée, donc de la position extrême supérieure à la position inférieure, s'effectue par le fait que le piston de travail b, dans la position inférieure, rend libre le conduit m2 (fig. 4).
L'usent moteur, traversant le conduit m2, la rainure annulaire m3 que comporte le tiroir principal, puis les conduits m4, pénètre dans la chambre de renversement f2. Comme le tiroir auxiliaire, en vertu de la pression exercée sur lui par l'agent moteur frais, appuie sur le tiroir principal, et que l'espace distributeur principale se trouve allégé grâce au tiroir auxiliaire, à ses lumières hl et h2.
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et sa rainure annulaire g, dans le sens dirigé vers l'échappement A, le tiroir principal, après pénétration de la charge dans la chambre de renversement f2, commencera son mouvement de descente.
Dès qu'il est arrivé à la position médiane, l'orifiee du conduit m2 est démasqué par le piston moteur !,2 en même temps que du fluide moteur frais peut arriver dans l'espace 1.2 par le tuyau n2. Le restant du mouvement de descente du tiroir principal est donc provoqué de nouveau par du fluide moteur frais, ce qui donne toute sécurité pour le renversement de la distribution.
Il a été constaté que la présence du piston déchargé d3 est nécessaire pour débarrasser le tiroir principal de toutes pressions possibles qui se produisent lorsque l'agent moteur s'échappe du cylindre de travail.
Dans la forme d'exécution du tiroir, représentée par la fig. 5, l'agent moteur frais est conduit à travers l'intérieur du tiroir principal. Cet agent pénètre de nouveau par la lumière .3. dans la boîte à tiroir et, dans la position représentée, il parvient par la capacité intérieure k du tiroir principal et les orifices k2 vers le conduit a2 au-dessous du piston de travail b. Le renversement du tiroir principal s'effectue de la manière dé-' crite précédemment. Des pistons amortisseurs ne sont pas, nécessaires, étant donné que les chambres r1 et f1 sont branchées de la même façon sur le conduit o1.
En outre, avec cette forme d'exécution des tiroirs, on obtient un meilleur graissage du piston moteur e2. L'huileà cylindre qui est présente dans l'agent moteur frais et qui est refoulée à l'intérieur par une presse à huile, est chassée, lorsque le tiroir principal d (fig. 5) est à sa position la plus élevée, vers le piston moteur e2 grâce à la surpression existant entre l'orifice d'arrivée .de l'agent mo-
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teur et la chambre de renversement f2.
Le tiroir principal pour les machines compound à piston d'après fig. 6 - 13 amène également par son in- térieur du fluide moteur frais et fonctions'par consé- @ quent avec afflux par bords extérieurs. En fig. 6, tiroir principal et tiroir auxiliaire, occupent la position in- férieure, dans laquelle le piston à haute pression bh re- çoit du fluide moteur depuis le haut par le canal a1.
L'agent moteur consommé au-dessous du piston à haute pres- sion bh afflue par le canal a2 dans la chambre annulaire r7 du tiroir principal et continue sa course par la lu- mière p7 et par le canal cylindrique a6 pour arriver au- dessus du piston à basse pression bn. L'agent moteur con- sommé, qui se trouve sous ce piston à basse pression bn arrive à l'échappement A par le canal cylindrique a2 et le canal annulaire r6 du tiroir principal.
L'agrégat de distribution est maintenu solidement dans la position inférieure par l'agent moteur frais agis- sant sur le piston moteur e 2 et arrivant dans la chambre de distribution f2 par le conduit n1 raccordé au canal d'admission a1. Dès que l'orifice m2 du conduit d'arrivée est libéré du piston à haute pression bh (fig.7), l'agent moteur sortant du cylindre de travail ah passe par le tiroir auxiliaire e pour entrer dans la chambre de dis- tribution f1,et repousse ainsi vers le haut le tiroir principal d.
Quand le tiroir principal est à sa position mé- diane, du fluide moteur frais, venantpar la canalisation n2, arrive en-dessous du tiroir auxiliaire qui, le tiroir principal continuant de se déplacer, est entraîné par la tête de butée e4 de la broche d'entraînement e3. Après mise en liberté du conduit de balayage o2 par le tiroir auxiliaire e et rétablissement de la communication, qui en est la conséquence, entre la grande chambre de distri-
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bution f1 et le canal d'admission a5 du cylindre à basse pression, du fluide moteur frais pousse le tiroir auxi- liaire contre le tiroir principal d et achève finalement le mouvement ascendant du tiroir principal (fig.8).
De la communication établie entre la grande chambre de distribution f1 et le cylindre à basse pression an, il résulte comme dans la' distribution pour machine motrice monocylindrique suivant fig. 3, une diminution de la force de renversement de distribution et, partant, un renversement sans cognement du tiroir principal d.
Le mouvement du tiroir principal pour quitter sa position extrême supérieure se fait de la même façon que dans les distributions suivant fig. 1 - 5. Au début du renversement, la chambre:±.7 du tiroir se trouve sous pression d'échappement entre les pistons distributeurs d5 et d6 (fig.8 et 9), cette pression après que le ti- roir principal a franchi la position médiane (fig.10) étant remplacée par le fluide moteur à pression plus élevée passant du cylindre à haute pression dans le cy- lindre à basse pression.
Ainsi qu'on peut le voir d'après la fig. 10, le tiroir auxiliaire e, peu de temps avant d'atteindre sa position limite inférieure et après dégagement du conduit de balayage 01,dégage l'orifice du conduit alimentaire m2 et établit ainsi une communication entre la grande chambre de distribution f1 et l'espace régnant au-dessous du piston à haute pression bh, donc aussi une communica- tion entre la grande chambre f1 et la chambre annulaire r7 au moyen du canal a2. L'agent moteur, s'échappant du cylindre à haute pression avec une pression qui va en diminuant, agit donc aussi avec la même énergie dans la grande chambre de distribution f1.
Du fait que ces deux chambres sont à la même pression, on évite un accroissement de la force motrice à la fin de la course du tiroir
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qui, par l'agent moteur agissant sur le piston moteur e2, est refoule vers la limite inférieure de sa course.
Les fig. 11 - 13 représentent la même forme d'exécution d'une distribution pour machine compound à piston avec cylindres à haute et basse pression montés l'un à côté de l'autre. Le mode de fonctionnement est le même que dans les figures précédentes.
Par la présence d'un seul tiroir auxiliaire, le démarrage de la distribution est plus simple et plus sûr que dans la distribution connue à deux tiroirs auxiliaires. Pour la position médiane du tiroir principal d, il n'y a que deux positions fondamentales pour tiroirs auxiliaires, savoir une position d'adhérence contre le , tiroir principal et une position de sortie, eontre un plus grand nombre de positions des tiroirs dans la distribution avec deux tiroirs auxiliaires.
Les recouvrements au tiroir principal sont choisis de manière que, le tiroir principal d étant au milieu de sa course, les lumières p1 et p2 se trouvent ouvertes par les pistons répartiteurs dl et d2, de sorte que du fluide moteur frais peut arriver au-dessus et au-dessous des pistons de travail b et bh (fig.2,7,9,12,13).
Quand le tiroir auxiliaire e(fig.2,7,12) est sa position écartée du tiroir principal, la grande chambre de distribution f1, par les conduits d'alimentation m1m2 conduisant au cylindre de travail, reçoit du fluide moteur frais, grâce à quoi le tiroir principal est refoulé vers le haut.
Quand le tiroir auxiliaire est en position toute voisine du tiroir principal, il se produit systématiquement une décharge de la grande chambre de distribution f1, et cela par l'intermédiaire des conduits de balayage el et 02 communiquant avec l'échappement et, en cas de machine compound, avec le cylindre à basse pression. Le fluide moteur agissant sur le piston moteur pousse l'ensemble de
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distribution dans sa position limite inférieure (fig.9,13).
Dans la distribution pour machine compound à piston, le piston d5 qui régit la sortie de l'agent moteur et qui appartient au tiroir, principal ± est d'épaisseur moindre que la hauteur de la lumière p6 pour l'échappement du fluide moteur, de sorte que, le tiroir principal étant au milieu de sa course et le tiroir auxiliaire e étant dans sa position voisine du tiroir principal (fig.9,13), la grande chambre de distribution f1 est amenée en communication avec l'échappement A.
La faible dimension du piston d5 du tiroir principal exerce également un effet favorable quand le tiroir au- xiliaire e occupe la position de sortie (fig.7,12) et que le tiroir principal se trouve dans la position médiane; dans cette position du tiroir principal, le petit piston d5 produit une diminution de charge dans la boîte à tiroir r7, grâce à quoi l'énergie motrice pour faire sortir de sa position du milieu et refouler vers' le haut le- tiroir principal se trouve considérablement augmentée.
De cette manière, le démarrage de la distribution de toutes les positions est plus simple que dans le système de distribution connu à deux tiroirs auxiliaires, pour lequel un démarrage est connu par le brevet allemand n 626.924 du 15 octobre 1933 et le brevet français n 778.611 du 19 septembre 1934; aux noms de F. Tolkien et Knorr-Brem- se A.G.
Dans les pompes qui, sur les locomotives par exemple, sont exposées à de fortes gelées, il a été constaté que, pour la sécurité de marche de la machine auxiliaire, une irréprochable évacuation d'eau du cylindre à vapeur est d'une importance déterminante. Pour remédier aux inconvénients, on a essayé de recourir à une construction étalée en longueur, surtout de la pompe à air pour frein, en vue
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d'arriver à éloigner du cylindre à vapeur l'eau de condensation.
D'après une forme d'exécution de la présente invention, le tiroir principal et le tiroir auxiliaire sont,au moyen d'un pilon, retenus solidement dans une position dans laquelle l'admission de vapeur a lieu au-dessous du piston à haute pression. Comme on le voit par exemple en fig.5, après l'arrêt de la pompe, l'ensemble de distribution, quand l'admission se fait par afflux aux arêtes extérieures, est poussé par le pilon s dans sa position limite supérieure où il se trouve maintenu grâce au goujon d'arrêt t dont est pourvu le pilon et qui, émergeant des deux côtés du fût du pilon, peut glisser dans deux rainures longitudinales opposées u que comporte la douille-guide v du pilon ;
toutefois, si l'on fait tourner de 90 le pilon lorsque celui-ci occupe sa position limite supérieure, la tige t s'applique sur le bord supérieur de la douille v et bloque ainsi le pilon. La plaque w reposant au haut du pilon recouvre vers l'extérieur les rainures quand le pilon occupe sa position inférieure d'activité.
Avec une soupape de détente, fermée mais non étanche, de la vapeur morte ne peut arriver qu'en dessous du piston de travail b et s'échapper au dehors par la boite à tiroir auxiliaire. Pour arriver à une évacuation irréprochable de l'eau hors du cylindre à vapeur, il suffit seulement d'ouvrir le robinet de vidange d'eau inférieur de ce cylindre, étant donné que, grâce à la position ferme du tiroir de la vapeur morte ne peut affluer qu'en-dessous du piston.
De cette manière, même quand les pompes restent arrêtées pendant un laps de temps prolongé, une accumulation d'eau dans le cylindre à vapeur au-dessus du piston devient impossible, et on est assuré que ces pompes, même froides,se remettent rapidement en marche, @ .fait que la présence d'eau stagnante est empêchée, il ne peut pas surgir de dépôts de rouille sur les parois de glissement du cylindre.
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Distribution by spool, without rods, for double-acting piston engines.
The invention relates to a distribution for engine machines with a double-acting piston, without a flywheel, with the main spool positively immobilized and with an auxiliary spool fitted to one end of the main spool and driven by the latter with the aid of 'stubborn.
In a known distribution system, established according to this method of construction (German Patent No. 591 730 of April 24, 1951, of the Company "Westinghouse-Bremsen GmbH) and which applies to an air compressor, the reversal of the piston slide is produced first by
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live steam and then by the exhaust steam from the high pressure cylinder. The use of exhaust steam to complete the movement of the drawer results in insecurity in the overturning and this is why this kind of distribution has not been successful.
The auxiliary drawer provided in this distribution does not participate in the entire movement of the main drawer either and is only partially moved by the latter.
In addition, this distribution method is only applicable to compound steam engines and not to single cylinder machines.
In the present invention, which precisely aims to remedy the drawbacks indicated, the overturning of the main spool constructed in the form of a differential piston is, in principle, set in motion in both directions by the motive agent coming from the working cylinder, then finalized by the fresh motor agent.
The distribution according to the invention offers a generic solution in that it can be used both for single cylinder machines at full pressure and for compound machines with high and low pressure cylinders, arranged either in series or in parallel. . Compared to distributions of this kind which are known and which include two auxiliary drawers, the invention which makes it possible to obtain the desired result with a single auxiliary drawer, achieves a notable simplification.
In one of these known distributions, madly with a main drawer of the same diameter (German patent F. Tolkien n 597.652 of June 30, 1933 and French patent n 739 747 of July 7, 1932) the solicitation of the distribution box in operation s' carried out by the auxiliary drawer which has remained in place and the non-operating gearbox is scanned.
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by the displaced auxiliary drawer. The overturning of the main drawer in both directions is carried out in that the two large overturning spaces are alternately requested and swept by the two auxiliary drawers.
The distribution, object of the present invention, comprises as main distributor member a differential piston spool and only one auxiliary distributor adapted to one end of the latter. There are therefore only three reversal chambers.
The invention is shown by way of example in the accompanying drawings for three different applications with, each time, several positions occupied; by the drawers, Other characteristics will be highlighted in the description below.
Figs. 1 - 4 and 5 show an embodiment of the distribution for a single cylinder, double-acting piston engine.
Figs. 6-10 show an embodiment of the distribution for a compound machine with cylinders arranged in tandem.
Figs, 11-13 show a distribution for a compound machine with high and low pressure cylinders placed one beside the other,
The main spool d moves in the box and consists, among other things, of a large drive piston e1 and a drive piston 22 of smaller diameter. The distribution of the motive agent (therefore of the steam in the case of a steam engine) towards the working cylinder a is governed by the two distributor pistons dl and between which the motive agent can penetrate by light p. Above the distributor piston d1 is mounted a discharge piston d3 of the same diameter. It is by these three pistons that the chambers r, 41, r2, r3 @ are formed.
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in the main drawer.
The internal capacity k of the hollow drawer ± serves, through the orifices kl and k2, to discharge from the working cylinder to the driving agent consumed.
The conduits a1 and a2 leading to the working cylinder are connected in the drawer box to the slots p1 and p2 on which the distributor spools dl and d2 alternately slide.
To the duct a1 is connected a distribution pipe nl which ends in the distributor space.- on the. upper side of auxiliary drawer e. A similar pipe n2 starts from the lower channel a2 of the cylinder to arrive at the upper overturning space f2. It is by the main drawer and the auxiliary drawer that the three spaces or reversal chambers f, f1 and f2 are formed. The two spaces f1 and f2 serve '- to receive the driving agent coming from the working cylinder with which they communicate by the ducts ml and m2.
The auxiliary spool e, adapted below the main spool, takes the form of a towed spool which, after the median position of the spool has been crossed, is driven by the main spool by means of the spindle e3 provided with the head of stop e4. The hollow auxiliary drawer is pierced with holes h1 and h2 thanks to which the motive agent coming from the working cylinder through the duct m1 can reach the large overturning space f1.
For the sweeping of the large overturning space ± 1, the device composes a deaeration duct ol which, governed by the auxiliary drawer, is connected to the annular chamber r2 for exhaust steam with which the main drawer d is provided.
The distribution system represented by FIGS.
1-4 for a single cylinder machine works as follows:
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In fig. 1 the main spool d, with the auxiliary spool e is in the extreme lower position, in which the main spool is securely held by fresh working fluid arriving through pipe n2 to the distribution chamber f2. In this position of the main drawer ,. the working piston b receives the driving agent from below and moves upwards.
Arrived at the upper position, the working piston b releases the supply duct ml, through which the motive agent, coming from the working cylinder a., Flows towards the auxiliary spool e and, passing through its annular groove g, thus that through the lights h2 and h1 existing in the auxiliary drawer, the driving agent reaches the large reversal space f1.
Because the spool chamber r3 located between the motor piston e2 and the discharge piston d3 is subjected to the exhaust pressure, the main spool, after the large distribution space fl has been actuated by the agent engine, is driven upward from the working cylinder. During this movement, the auxiliary drawer remains stationary until, the main drawer having passed its median position, it drives it thanks to the stop e4 (fig.2).
In addition, after crossing the middle position of the main spool, the auxiliary spool, under the effect of the fresh working fluid flowing through pipe n1, arrives at the main spool and completes the movement of the spools.
When the main spool has arrived at the position shown in fig.3, and the auxiliary spool is now pressed against it, it occurs, through the duct o1, a sweep of the large distribution chamber f1. As the duct o1 is connected to the annular chamber r2 of the main spool so that the pressure of the motive agent leaving the working cylinder is reduced.
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In addition to the overturning chamber fl, the main spool d cannot return to the rear under the effect of the pressure in the overturning chamber f2. Much better, the motive agent exiting under pressure from the working cylinder will support the upward movement of the main spool.
To prevent the latter from returning, ensure that, in the position of the drawers as shown in fig. 3, the pressures prevailing at this point in the chambers f2 and they are appreciably equal. This result is obtained by giving the opening k2 dimensions influencing the state of pressure in the large chamber fl ..
As can be seen from fig.3, in this phase of the movement of the drawers, in practice, only a displacement of the distribution aggregate occurs by the arrival of new driving fluid to the auxiliary slide. In this way, the forces for the overturning are reduced and a knocking of the drawer is thus prevented, while, on the other hand, these distribution forces generated under the influence of new motive fluid terminate the movement of the drawers with certainty. The stroke of the main spool in the opposite direction, therefore from the upper extreme position to the lower position, is effected by the fact that the working piston b, in the lower position, releases the duct m2 (fig. 4).
The motor wear, passing through the m2 duct, the annular groove m3 in the main spool, then the m4 ducts, enters the overturning chamber f2. As the auxiliary drawer, by virtue of the pressure exerted on it by the fresh motive agent, presses on the main drawer, and the main distributor space is lightened thanks to the auxiliary drawer, with its lights h1 and h2.
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and its annular groove g, in the direction towards the exhaust A, the main spool, after penetration of the load into the overturning chamber f2, will begin its downward movement.
As soon as it has reached the middle position, the orifice of duct m2 is unmasked by the motor piston!, 2 at the same time as fresh motor fluid can arrive in space 1.2 via pipe n2. The remainder of the downward movement of the main spool is therefore again caused by fresh working fluid, which gives complete safety for the reversal of the distribution.
It has been found that the presence of the unloaded piston d3 is necessary to rid the main spool of all possible pressures which occur when the motive agent escapes from the working cylinder.
In the embodiment of the drawer, shown in FIG. 5, the fresh motive agent is conducted through the interior of the main drawer. This agent re-enters through the light. 3. in the drawer box and, in the position shown, it comes through the internal capacity k of the main drawer and the orifices k2 to the duct a2 below the working piston b. The overturning of the main drawer is effected as described above. Damping pistons are not necessary, since the chambers r1 and f1 are connected in the same way on the duct o1.
In addition, with this embodiment of the drawers, better lubrication of the engine piston e2 is obtained. The cylinder oil which is present in the fresh motive medium and which is forced inside by an oil press, is expelled, when the main spool d (fig. 5) is at its highest position, towards the top. e2 motor piston thanks to the overpressure existing between the inlet port of the mo-
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tor and overturning chamber f2.
The main drawer for piston compound machines as shown in fig. 6 - 13 also feeds fresh working fluid through its interior and therefore functions with an inflow from the outer edges. In fig. 6, main spool and auxiliary spool, occupy the lower position, in which the high pressure piston bh receives working fluid from the top through the channel a1.
The motive agent consumed below the high pressure piston bh flows through channel a2 into annular chamber r7 of the main spool and continues its course through light p7 and through cylindrical channel a6 to arrive above. piston at low pressure bn. The driving agent consumed, which is located under this low pressure piston bn, arrives at the exhaust A through the cylindrical channel a2 and the annular channel r6 of the main spool.
The distribution aggregate is held securely in the lower position by the fresh motive agent acting on the engine piston e 2 and arriving in the distribution chamber f2 through the duct n1 connected to the intake channel a1. As soon as the orifice m2 of the inlet duct is released from the high pressure piston bh (fig. 7), the motive agent leaving the working cylinder ah passes through the auxiliary spool e to enter the distribution chamber f1, and thus pushes up the main drawer d.
When the main spool is in its middle position, fresh working fluid, coming through line n2, arrives below the auxiliary spool which, the main spool continuing to move, is driven by the stop head e4 of the spindle. training e3. After release of the scanning duct o2 by the auxiliary drawer e and reestablishment of communication, which is the consequence, between the large distribution chamber
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bution f1 and the intake channel a5 of the low pressure cylinder, fresh working fluid pushes the auxiliary spool against the main spool d and finally completes the upward movement of the main spool (fig.8).
From the communication established between the large distribution chamber f1 and the low pressure cylinder an, it results, as in the distribution for a single-cylinder motor machine according to fig. 3, a decrease in the dispensing overturning force and hence a knocking-free overturning of the main spool d.
The movement of the main drawer to leave its upper extreme position is done in the same way as in the distributions according to fig. 1 - 5. At the start of the overturning, the chamber: ± .7 of the spool is under exhaust pressure between the distributor pistons d5 and d6 (fig.8 and 9), this pressure after the main valve has crossed the middle position (fig.10) being replaced by the higher pressure working fluid passing from the high pressure cylinder to the low pressure cylinder.
As can be seen from FIG. 10, the auxiliary drawer e, shortly before reaching its lower limit position and after releasing the sweeping duct 01, releases the orifice of the food duct m2 and thus establishes communication between the large distribution chamber f1 and the space prevailing below the high pressure piston bh, therefore also a communication between the large chamber f1 and the annular chamber r7 by means of the channel a2. The motive agent, escaping from the cylinder at high pressure with decreasing pressure, therefore also acts with the same energy in the large distribution chamber f1.
Because these two chambers are at the same pressure, an increase in the driving force is avoided at the end of the travel of the spool.
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which, by the driving agent acting on the driving piston e2, is driven back to the lower limit of its stroke.
Figs. 11 - 13 show the same embodiment of a distribution for a piston compound machine with high and low pressure cylinders mounted side by side. The operating mode is the same as in the previous figures.
By the presence of only one auxiliary drawer, the start of distribution is simpler and safer than in the known distribution with two auxiliary spools. For the middle position of the main drawer d, there are only two fundamental positions for the auxiliary drawers, namely a position of adhesion against the, main drawer and an exit position, against a greater number of positions of the drawers in the distribution with two auxiliary drawers.
The covers on the main spool are chosen so that, with the main spool d in the middle of its stroke, the ports p1 and p2 are opened by the distribution pistons dl and d2, so that fresh working fluid can arrive above and below the working pistons b and bh (fig. 2,7,9,12,13).
When the auxiliary spool e (fig. 2,7,12) is in its position away from the main spool, the large distribution chamber f1, through the supply ducts m1m2 leading to the working cylinder, receives fresh motor fluid, thanks to which the main drawer is pushed up.
When the auxiliary spool is in a position very close to the main spool, there is systematically a discharge of the large distribution chamber f1, and this via the scanning ducts el and 02 communicating with the exhaust and, in the event of compound machine, with the cylinder at low pressure. The driving fluid acting on the driving piston pushes the assembly of
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distribution in its lower limit position (fig. 9,13).
In the distribution for piston compound machine, the piston d5 which governs the output of the driving agent and which belongs to the main spool ± is of lesser thickness than the height of the port p6 for the exhaust of the driving fluid, so that, the main spool being in the middle of its travel and the auxiliary spool e being in its position close to the main spool (fig. 9,13), the large distribution chamber f1 is brought into communication with the exhaust A.
The small dimension of the piston d5 of the main spool also exerts a favorable effect when the auxiliary spool e occupies the extended position (fig.7,12) and the main spool is in the middle position; in this position of the main spool, the small piston d5 produces a decrease in load in the spool box r7, whereby the motive energy to release from its middle position and push upwards the main spool is located. greatly increased.
In this way, the start of distribution from all positions is simpler than in the known distribution system with two auxiliary spools, for which a start is known from German patent no.626.924 of October 15, 1933 and French patent no.778.611 of September 19, 1934; in the names of F. Tolkien and Knorr-Bremse A.G.
In pumps which, on locomotives, for example, are exposed to severe frost, it has been found that, for the running safety of the auxiliary engine, an irreproachable water discharge from the steam cylinder is of decisive importance. . To remedy the disadvantages, attempts have been made to resort to a lengthwise construction, especially of the air pump for the brake, in view of
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to get the condensation water away from the steam cylinder.
In accordance with one embodiment of the present invention, the main drawer and the auxiliary drawer are, by means of a pestle, securely retained in a position in which the admission of steam takes place below the high piston. pressure. As can be seen for example in fig. 5, after stopping the pump, the distribution assembly, when the admission is made by influx to the outer edges, is pushed by the pestle s into its upper limit position where it is maintained thanks to the stop pin t with which the pestle is provided and which, emerging from both sides of the shank of the pestle, can slide in two opposed longitudinal grooves u which the guide sleeve v of the pestle comprises;
however, if the pestle is rotated by 90 when it occupies its upper limit position, the rod t is applied to the upper edge of the sleeve v and thus blocks the pestle. The plate w resting at the top of the rammer outwardly covers the grooves when the rammer occupies its lower active position.
With an expansion valve, closed but not tight, dead steam can only arrive below the working piston b and escape outside through the auxiliary spool box. To achieve an irreproachable evacuation of the water out of the steam cylinder, it suffices only to open the lower water drain cock of this cylinder, since, thanks to the closed position of the drawer of the dead steam may flow only below the piston.
In this way, even when the pumps are left off for an extended period of time, an accumulation of water in the steam cylinder above the piston becomes impossible, and it is ensured that these pumps, even when cold, quickly come back on. operation, @. made that the presence of stagnant water is prevented, it cannot arise from deposits of rust on the sliding walls of the cylinder.