<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION Machine à pistons comportant un carter en deux parties.
Société anonyme dite : ELECTROTUBE-SOLESMES Convention Internationale : Brevet déposé en France le
1er Septembre 1944, N P.V. 494.097.
La présente invention est relative aux machines, telles que moteurs à combustion interne, moteurs à vapeur, pompes à pistons, etc. comportant un ou plusieurs cylindres et un carter en deux parties dans lequel le vilebrequin est supporté par des paliers également en deux parties.
On sait que dans les machines dans lesquelles un piston est animé d'un mouvement alternatif dans un cylindre, l'effort maximum exercé sur le vilebrequin par la bielle qui le relie au piston correspond sensiblement au passage aux points morts. Il en résulte que les efforts maxima exercés par le vilebrequin sur ces paliers sont dirigés parallèlement à l'axe du cylindre.
Lorsque les coussinets des paliers sont établis en deux pièces, il est avantageux, pour assurer la continuité du film d'huile nécessaire à la lubrification des portées, de disposer le plan de joint des coussinets normalement à l'axe des cylindres.
Dans le cas particulier de machines de ce type comportant des cylindres disposés à 180 de part et d'autre du vilebrequin, il est avantageux, pour la même raison, que le plan de joint des coussinets de la ligne d'arbre soit situé au voisinage du plan de symétrie de la machine.
En conséquence, jusqu'à présent le carter de ces machines était généralement oomposé de deux pièces symétriques assemblées suivant un plan de joint normal aux axes des cylindres. Le serrage des coussinets était assuré uniquement par le serrage des organes d'assemblage du carter.
Cette disposition comportait de nombreux inconvénients, paroe que la faoe d'appui des'coussinets et des éléments du carter devait se trouver rigoureusement dans un même plan, faute de quoi ou bien les .coussinets portaient parfaitement sur leur face d'appui mais les éléments du carter devaient se déformer pour devenir jointifs, ou bien les coussinets n'étaient pas serrés lors du blocage des boulons assemblant les éléments du carter. Par ailleurs, lors du démontage du carter, cette disposition entraînait obligatoirement le dégroupage de la ligne d'arbre.
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention remédie à ces inconvénients. Elle a pour objet une machine à pistons comprtat/un carter en plusieurs parties, dans laquelle les deux moitiés du carter sont assemblées suivant un plan de joint normal à l'axe du ou des cylindres, mais pouvant être déporté et placé en une position quelconque par rapport au plan normal à cet axe passant par le centre de la ligne d'arbre.
Suivant une autre caractéristique, l'une des moitiés de carter reliée à ou solidaire d'un cylindre porte un demi-palier sur lequel est fixé indépendamment un chapeau de palier, le plan de joint de ces deux éléments coïncidant avantageusement avec le plan normal à l'axe du ou des cylindres passant par le centre de la ligne d'arbre.
En outre, dans le cas de moteurs à cylindres opposés, la seconde moitié de carter non munie d'un demi-palier comporte un voile formant pont au-dessus du chapeau de palier amovible fixé indépendamment au demi-palier fixe solidaire de l'autre moitié de carter.
Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit.
Des formes de réalisation sont représentées schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, sur les dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe verticale schématique d'un moteur à cylindres opposés conforme à l'invention.
La fig. 2 est une vue analogue à la fig. 1 montrant l'application de l'invention à un moteur mono-cylindrique ou ne comportant qu'une seule ligne de cylindres, dans le cas où l'on désire réaliser une machine comportant moitié moins de cylindres que la précédente tout en utilisant la plupart de ses éléments.
La fig. 3 est une coupe verticale montrant une variante de réalisation d'un moteur à cylindres opposés.
La fig. 4 représente, à plus grande échelle, dans sa moitié supérieure, une demi-coupe verticale d'un moteur à cylindres opposés passant par le palier et, dans sa partie inférieure, une demi-coupe verticale de ce moteur à un endroit situé entre des paliers.
La fig. 1 représente un moteur comportant deux cylindres opposés 1, 2 solidaires chacun d'une moitié de carter 3, 4 respectivement. La moitié de carter 3 porte une bride 5 et la moitié de carter 4 une bride 6. L'assemblage de ces moitiés de carter est effectué au moyen de boulons 7,8 suivant un plan de joint 9 normal à l'axe des cylindres 1, 2, mais situé de façon absolument quelconque par rapport au plan de symétrie 10 de ces cylindres.
L'une des moitiés de carter 3 porte une moitié de palier 11 dans laquelle est placée une moitié de coussinet 12. L'autre moitié du palier estconstituée par un chapeau de palier 13 muni d'une moitié de coussinet 14. Les deux moitiés de coussinet et de palier sont jointes sur le plan de symétrie 10 des cylindres 1 et 2. Le chapeau de palier s'encastre par exemple en 15 dans le voile transversal 16 reliant le demi-palier 11 au demi-carter 3. L'assemblage entre le chapeau de palier 13 et le demi-palier 11 s'effectue à l'aide de boulons 17, 18 d'une façon complètement indépendante de l'assemblage entre les deux demi-carters 3 et 4. Un voile 20 prévu dans le demi-carter 4 forme un pont au-dessus du chapeau de palier 13.
Cette disposition permet ainsi de serrer les deux demi-paliers 11 et 13 et les deux demi-coussinets 12 et 14 indépendamment du serrage
<Desc/Clms Page number 3>
des deux demi-carters 3 et 4, puis de démonter ces carters sans modifier le réglage de la ligne d'arbre 19.
La fig. 2 montre une disposition analogue, mais dans laquelle le moteur comporte seulement un cylindre 1. Le carter est également composé de deux moitiés 3 et 21. La moitié de carter 4 porte le demi-palier 11, muni du demi-coussinet 12, et un chapeau de palier 13 à demi-coussinet 14 est également assemblé avec ce demi-palier par des boulons 17 et 18, le joint des deux demi-paliers se faisant en 10, tandis que le plan de joint 9 des deux moitiés du carter est déporté de ce plan de joint 10 et placé en un endroit quelconque.
Dans la fig. 3, le moteur comporte de nouveau deux cylindres opposés 1, 2 solidaires chacun d'une moitié de carter 22, 23. Comme dans la fig. l, le demi-carter 22 porte un demi- palier 24 sur lequel est placé un chapeau de palier libre 25.
Deux demi-coussinets 26, 27 maintiennent la ligne d'arbre 28.
Le demi-carter 23 est également muni d'un voile 29 formant pont au-dessus du chapeau de palier 25.
Comme dans les exemples précédents, le plan de joint 30 des deux demi-paliers et des deux demi-coussinets coincide avec le plan de symétrie des deux cylindres 1 et2. Par contre, le plan de joint -31 des deux demi-carters 22 et 23, bien qu'également normal à l'axe des cylindres, est déporté du plan de symétrie de ces derniers et placé à une distance quelconque de ce plan.
A la différence des formes de réalisation suivant les figures précédentes, les organes de liaison des deux demi-carters 22 et 23 entre eux et des deux demi-paliers sont combinés sans que le serrage de la ligne d'arbre cesse d'être indépendant du serrage des carters.
A cette fin, les bras 32, 33 supportant le demi-palier 24 dans le demi-carter 22 sont constitués sous forme de manchons à travers lesquels on fait passer des broches 34, 35 qui tra- versent la bride 36 du chapeau de palier 25. Ces broches 34, 35 présentent, à l'endroit de la traversée de cette bride, un filetage sur lequel sont vissés desécrous 37, 38 qui bloquent ainsi le chapeau de palier 25 sur le demi-palier 24 en s'em- boitant dans le voile transversal 39 reliant ce demi-palier à la périphérie du demi-carter 22. Les broches 34, 35 sont prolongées au delà des écrous 37, 38 par des parties 34, 35' de moindre diamètre qui portent à leur extrémité un filetage rece- vant des écrous 40,41 assurant le serrage du demi-carter 23 sur le demicarter 22.
Il est ainsi possible de démonter le demi-carter 23 en dévissant les écrous 40, 41 sans toucher à la ligne d'arbre.
Lorsqu'on veut démonter celle-ci, il y a lieu de desserrer les écrous 37, 38 pour dégager le chapeau de palier 25.
La fig. 4 représente un moteur comportant des cylindres opposés 42,43 et des demi-carters 44,45. Le demi-carter 44 porte un demi-palier 46 muni d'un demi-coussinet 47, sur lesquels sont posés un demi-coussinet 48 et un chapeau de palier 49 pour maintenir la ligne d'arbre 50. Comme dans les exemples précédents, le plan de joint 51 des deux demi-paliers et des deux demi-ooussinets se trouve situé dans l'axe de symétrie des cylindres, tandis que le plan de joint 52 des deux demi-carters 44 et 45, bien que normal à l'axe des cylindres, est déporté dudit plan de symétrie et placé en un endroit quelconque par rapport à ce dernier.
Au droit de chaque palier, les deux cylindres, munis d'une bride d'assemblage 42', 43', et les deux demi-carters 44,
<Desc/Clms Page number 4>
45 sont liés par des broches 53 à écrous 54 dont la broche supérieure seule est représentée.
De leur côté, les deux moitiés de palier 46 et 49 sont serrées l'une contre l'autre indépendamment des boulons 55 à écrous 56.
Par contre, entre les paliers, de petits goujons 57, 58 à écrous 59, 60 solidarisent les brides 42', 43' des blocs de cylindres 42,43 avec les demi-cariter 44,45, puis une série de courts boulons 61 à écrous 62 assure l'assemblage d'étanchéité des deux moitiés de carter 44,45.
Lorsque le carter et les paliers sont fabriqués en métal léger, tel que magnésium, cette disposition assure l'avantage que le magnésium travaille principalement à la compression à l'endroit des assemblages assurés par les broches 53 se trouvant au droit des paliers, le magnésium ne travaillant à la traction que dans la région d'ancrage des boulons 55 du chapeau de palier 49.
Les petits goujons et boulons d'assemblage 57,58 61 placés entre les paliers ne soumettent pas le métal léger à de fortes sollicitations.
Il est évident que, dans le cas de la fig. 2, le cylindre 1 peut figurer une ligne de cylindres, tandis que, dans le cas des autres figures, les deux cylindres opposés représentés peuvent également figurer chacun une ligne de cylindres, les moteurs ou autres machines pouvant ainsi comporter tout nombre désiré de cylindres.
D'autre part, on a vu que, dans les fig. 1 à 3, les moitiés de carter sont d'une seule pièce avec leurs cylindres respectifs, tandis que, dans la fig. 4 au contraire, les blocs de cylindres sont moulés séparément des carters et rapportés sur ceux-ci auxquels ils sont liés à l'aide de boulonnages convenable s.
Il est manifeste que de nombreuses autres variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
Les machines conformes à l'invention, telles que moteurs à combustion interne, moteurs à vapeur, pompes à pistons, compresseurs, etc., peuvent naturellement être fabriquées en toute matière désirable, notamment en partie en métaux légers.
L'invention s'étend, à titre de produits industriels nouveaux, à toutes les machines de ce type comportant certaines des caractéristiques décrites.
<Desc / Clms Page number 1>
PATENT OF INVENTION Piston machine comprising a housing in two parts.
Public limited company known as: ELECTROTUBE-SOLESMES International Convention: Patent filed in France on
September 1, 1944, P.V. N.494,097.
The present invention relates to machines, such as internal combustion engines, steam engines, piston pumps, etc. comprising one or more cylinders and a two-part crankcase in which the crankshaft is supported by bearings also in two parts.
It is known that in machines in which a piston is driven by a reciprocating movement in a cylinder, the maximum force exerted on the crankshaft by the connecting rod which connects it to the piston corresponds substantially to the passage through dead centers. The result is that the maximum forces exerted by the crankshaft on these bearings are directed parallel to the axis of the cylinder.
When the bearings of the bearings are made in two pieces, it is advantageous, in order to ensure the continuity of the oil film necessary for the lubrication of the bearings, to have the joint plane of the bearings normally at the axis of the cylinders.
In the particular case of machines of this type comprising cylinders arranged at 180 degrees on either side of the crankshaft, it is advantageous, for the same reason, for the joint plane of the bearings of the shaft line to be located in the vicinity of the plane of symmetry of the machine.
As a result, until now the casing of these machines was generally composed of two symmetrical parts assembled along a parting plane normal to the axes of the cylinders. Tightening of the bearings was ensured only by tightening the housing assemblies.
This arrangement had many drawbacks, because the bearing faoe of the bearings and the elements of the casing had to be strictly in the same plane, failing which or else the bearings bore perfectly on their bearing face but the elements housing had to deform to become contiguous, or the bearings were not tight when locking the bolts joining the components of the housing. Moreover, during the dismantling of the casing, this arrangement necessarily entailed the unbundling of the shaft line.
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention overcomes these drawbacks. Its object is a piston machine comprising / a casing in several parts, in which the two halves of the casing are assembled along a parting plane normal to the axis of the cylinder (s), but which can be offset and placed in any position. with respect to the plane normal to this axis passing through the center of the shaft line.
According to another characteristic, one of the housing halves connected to or integral with a cylinder carries a half-bearing on which is independently fixed a bearing cap, the joint plane of these two elements advantageously coinciding with the plane normal to the axis of the cylinder (s) passing through the center of the shaft line.
In addition, in the case of engines with opposed cylinders, the second housing half not provided with a half-bearing comprises a veil forming a bridge above the removable bearing cap independently fixed to the fixed half-bearing secured to the other half of crankcase.
Various other characteristics of the invention will moreover emerge from the detailed description which follows.
Embodiments are shown schematically, by way of non-limiting examples, in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a schematic vertical section of an opposed cylinder engine according to the invention.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the application of the invention to a single-cylinder engine or having only a single row of cylinders, in the case where it is desired to produce a machine comprising half as many cylinders as the previous one while using most of its elements.
Fig. 3 is a vertical section showing an alternative embodiment of an engine with opposed cylinders.
Fig. 4 shows, on a larger scale, in its upper half, a vertical half-section of an engine with opposed cylinders passing through the bearing and, in its lower part, a vertical half-section of this engine at a place between bearings.
Fig. 1 shows an engine comprising two opposed cylinders 1, 2 each secured to a half of the casing 3, 4 respectively. The crankcase half 3 carries a flange 5 and the crankcase half 4 a flange 6. The assembly of these crankcase halves is carried out by means of bolts 7,8 following a parting plane 9 normal to the axis of the cylinders 1 , 2, but located in absolutely any way relative to the plane of symmetry 10 of these cylinders.
One of the housing halves 3 carries a bearing half 11 in which is placed a bearing half 12. The other half of the bearing is formed by a bearing cap 13 provided with a bearing half 14. The two halves of the bearing bush and bearing are joined on the plane of symmetry 10 of cylinders 1 and 2. The bearing cap fits for example at 15 in the transverse web 16 connecting the half-bearing 11 to the half-crankcase 3. The assembly between the bearing cap 13 and the half-bearing 11 are effected using bolts 17, 18 in a manner completely independent of the assembly between the two half-casings 3 and 4. A veil 20 provided in the half -carter 4 forms a bridge above the bearing cap 13.
This arrangement thus makes it possible to tighten the two half-bearings 11 and 13 and the two half-bearings 12 and 14 independently of the tightening.
<Desc / Clms Page number 3>
of the two half-casings 3 and 4, then to remove these casings without modifying the setting of the shaft line 19.
Fig. 2 shows a similar arrangement, but in which the engine has only one cylinder 1. The crankcase is also made up of two halves 3 and 21. The crankcase half 4 carries the half-bearing 11, provided with the half-bearing 12, and a Bearing cap 13 with half-shell 14 is also assembled with this half-bearing by bolts 17 and 18, the joint of the two half-bearings being at 10, while the parting line 9 of the two halves of the housing is offset of this parting line 10 and placed anywhere.
In fig. 3, the engine again comprises two opposite cylinders 1, 2 each secured to a housing half 22, 23. As in FIG. 1, the half-casing 22 carries a half-bearing 24 on which is placed a free bearing cap 25.
Two half-bearings 26, 27 hold the shaft line 28.
The half-casing 23 is also provided with a veil 29 forming a bridge above the bearing cap 25.
As in the previous examples, the joint plane 30 of the two half-bearings and the two half-bearings coincides with the plane of symmetry of the two cylinders 1 and 2. On the other hand, the joint plane -31 of the two half-casings 22 and 23, although also normal to the axis of the cylinders, is offset from the plane of symmetry of the latter and placed at any distance from this plane.
Unlike the embodiments according to the preceding figures, the connecting members of the two half-casings 22 and 23 between them and of the two half-bearings are combined without the tightening of the shaft line ceasing to be independent of the tightening of the housings.
To this end, the arms 32, 33 supporting the half-bearing 24 in the half-housing 22 are made in the form of sleeves through which pins 34, 35 are passed which pass through the flange 36 of the bearing cap 25. These pins 34, 35 have, at the location of the crossing of this flange, a thread on which are screwed nuts 37, 38 which thus block the bearing cap 25 on the half-bearing 24 by fitting into it. the transverse web 39 connecting this half-bearing to the periphery of the half-casing 22. The pins 34, 35 are extended beyond the nuts 37, 38 by parts 34, 35 'of smaller diameter which carry at their end a thread receivable - before the nuts 40,41 ensuring the tightening of the half-casing 23 on the half-casing 22.
It is thus possible to remove the half-casing 23 by unscrewing the nuts 40, 41 without touching the shaft line.
When you want to dismantle this, it is necessary to loosen the nuts 37, 38 to release the bearing cap 25.
Fig. 4 shows an engine comprising opposed cylinders 42,43 and half-casings 44,45. The half-casing 44 carries a half-bearing 46 provided with a half-bush 47, on which are placed a half-bush 48 and a bearing cap 49 to maintain the shaft line 50. As in the previous examples, the joint plane 51 of the two half-bearings and the two half-bearings is located in the axis of symmetry of the cylinders, while the joint plane 52 of the two half-housings 44 and 45, although normal to the axis of the cylinders, is offset from said plane of symmetry and placed at any location with respect to the latter.
At the level of each bearing, the two cylinders, provided with an assembly flange 42 ', 43', and the two half-casings 44,
<Desc / Clms Page number 4>
45 are linked by pins 53 to nuts 54 of which the upper pin alone is shown.
For their part, the two bearing halves 46 and 49 are tightened against each other independently of the bolts 55 to nuts 56.
On the other hand, between the bearings, small studs 57, 58 with nuts 59, 60 fasten the flanges 42 ', 43' of the cylinder blocks 42,43 with the demi-cariter 44,45, then a series of short bolts 61 to nuts 62 ensure the sealing assembly of the two housing halves 44,45.
When the housing and the bearings are made of light metal, such as magnesium, this arrangement ensures the advantage that the magnesium works mainly on compression at the location of the assemblies provided by the pins 53 located in line with the bearings, the magnesium working in tension only in the anchoring region of the bolts 55 of the bearing cap 49.
The small studs and assembly bolts 57,58 61 placed between the bearings do not subject the light metal to strong stresses.
It is obvious that, in the case of FIG. 2, the cylinder 1 may represent a row of cylinders, while, in the case of the other figures, the two opposing cylinders shown may also each represent a row of cylinders, the engines or other machines thus being able to comprise any desired number of cylinders.
On the other hand, we have seen that, in fig. 1 to 3, the housing halves are in one piece with their respective cylinders, while, in fig. 4 on the contrary, the cylinder blocks are molded separately from the crankcases and attached thereto to which they are linked using suitable bolting s.
It is obvious that many other variant embodiments are possible without departing from the scope of the invention.
The machines according to the invention, such as internal combustion engines, steam engines, piston pumps, compressors, etc., can naturally be made of any desirable material, in particular partly of light metals.
The invention extends, as new industrial products, to all machines of this type having some of the characteristics described.