FR2504602A1 - Demarreur pneumatique rotatif pour moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES DEMARREURS PNEUMATIQUES POUR MOTEURS A COMBUSTION INTERNE. ELLE SE RAPPORTE A UN DEMARREUR PNEUMATIQUE DANS LEQUEL LA COMMANDE DE TRANSLATION DU PIGNON 36 D'ATTAQUE EST ASSUREE PAR UN VERIN PNEUMATIQUE 46 QUI, DANS UNE PREMIERE PARTIE DE SA COURSE, NE RECOIT L'AIR COMPRIME QUE SUR UNE PREMIERE SURFACE 52 ET, DANS LA SECONDE PARTIE DE SA COURSE, LE RECOIT AUSSI SUR UNE SECONDE SURFACE 54. DE CETTE MANIERE, LE RESSORT 44 DE RAPPEL PEUT ETRE COMPRIME AVEC UNE FORCE IMPORTANTE EN FIN DE COURSE ET PEUT DONC AVOIR UNE RAIDEUR ELEVEE, EVITANT L'UTILISATION D'UNE ROUE LIBRE. APPLICATION AU DEMARRAGE DES MOTEURS DIESEL.

Description

La présente invention concerne un démarreur

pneumatique rotatif pour moteur à combustion interne.

On sait que, pour le lancement des moteurs à com bustion interne tels que les moteurs diesel, les démarreurs pneumatiques présentent des avantages par rapport aux dàurae électriques En particulier, les démarreurs pneumatiques soi

plus puissants et plus légers, à volume égal, que les démar-

reurs électriques, et ils sont en outre en général anti-

déflagrants.

Les principaux éléments d'un démarreur pneumatiqi pour moteur à combustion interne sont un moteur pneumatique,

habituellement-du type à engrenage, une transmission desti-

née à faire tourner un pignon d'attaque, et un dispositif de déplacement en translation de ce pignon d'attaque afin qu'l

puisse venir engrener un organe denté à lancer.

Un problème important posé par ces démarreurs pneumatiques est celui des survitesses En effet, on sait

que les moteurs pneumatiques s'usent très rapidement et peu-

vent même être brutalement détérioriés lorsqu'ils sont en-

traînés à trop grande vitesse On a donc utilisé, dans les démarreurs pneumatiques connus, un dispositif d'un type ou d'un autre destiné à empêcher cet entraînement en survitess( du moteur pneumatique lorsque le moteur à combustion interne

à lancer a effectivement démarré et entraîne le moteur pneu-

matique du démarreur par l'intermédiaire du pignon d'atta-

que.

On connaît déjà de très nombreux démarreurs pneu-

matiques pour moteurs a combustion interne On n'en considèl qu'un, de construction particulièrement avantageuse, afin de mettre en évidence les solutions adoptées pour éviter

cet entraînement du moteur pneumatique en survitesse.

La demande de brevet français N O 77 07 980 déposé(

le 17 mars 1977 par la Demanderesse décrit un démar-

reur pneumatique pour moteur diesel dans lequel le pignon d'attaque est repoussé en translation vers une position de repos dans laquelle le pignon n'engrène pas avec l'organe à lancer, par un ressort Cependant, comme la mise du pignon

en position d'engrènement est assurée par un vérin pneumati-

que, il faut que la raideur de ce ressort soit suffisamment faible pour que le vérin pneumatique puisse le comprimer en amenant le pignon d'attaque en position d'engrènement Le

vérin pneumatique ne doit pas exercer une force trop impor-

tante car il faut que le pignon vienne progressivement en position d'engrènement En effet, dans le cas contraire, le pignon viendrait frapper brutalement l'organe mené si bien que la denture du pignon d'attaque ou de l'organe à mener pourrait être détériorée En conséquence, la force de rappel appliquée par le ressort est trop faible pour que le pignon

soit ramené rapidement en position de repos.

Pour cette raison, la demande précitée de brevet indique qu'un embrayage à roue libre est monté entre le fourreau d'entraînement en rotation du pignon d'attaque et un

manchon qui est lui-même entraîné par le moteur pneumatique.

De cette manière, lorsque le pignon d'attaque transmet effec-

tivement un couple à l'organe à mener, la roue libre est bloquée et le pignon d'attaque est effectivement entraîné par le moteur pneumatique Au contraire, lorsque l'organe à lancer tourne suffisamment vite, le pignon d'attaque est entraîné et débloque la roue libre si bien qu'il entrains le fourreau mais non le manchon qui est en prise avec le moteur pneumatique Ce dernier n'est donc pas entraîné en survitesse. Bien que le système décrit dans cette demande de brevet fonctionne de façon tout à fait satisfaisante, il présente l'inconvénient de nécessiter des éléments mécaniques nombreux, notamment pour la réalisation de l'embrayage à roue libre, si bien que les colts de fabrication et de montage sont relativement élevés En outre, l'incorporation d'un tel embrayage à roue libre augmente l'encombrement de l'ensemble

du démarreur.

L'invention concerne un démarreur pneumatique du type général considéré, c'est-à-dire comprenant un moteur

pneumatique, une transmission destinée à commander l'entrai-

nement en rotation d'un pignon d'attaque, et un dispositif

d'entraînement en translation de ce pignon.

Elle concerne ainsi un démarreur pneumatique qui

est fiable, simple et robuste Le démarreur assure l'in-

troduction progressive d'un pignon d'attaque en prise avec un organe denté à mener Le sens de rotation du pignon d'attaque peut être facilement inversé Le démarreur contiez avantageusement différents organes tels qu'un graisseur, uni

commande d'alimentation en air, etc -

Selon une caractéristique avantageuse, un disposi-

tif incorporé au démarreur assure le découplage automatique du pignon d'attaque lorsque le moteur pneumatique atteint ur

vitesse prédéterminée et réglable dans une certaine plage.

Elle concerne aussi un démarreur pneumatique qui s'adapte,avec des changements faibles ou nuls,à toute sorte

de moteur à combustion interne.

Plus précisément, l'invention concerne un démarreu pneumatique pour moteur à combustion interne, par exemple ur moteur diesel, du type qui comprend un moteur pneumatique rotatif, une transmission, un dispositif d'entraînement en

translation à vérin pneumatique, et un pignon d'attaque des-

tiné à entraîner lui-même un organe denté du moteur à com-

bustion interne, ce pignon d'attaque étant destiné d'une par à être entraîné en rotation par le moteur pneumatique par l'intermédiaire de la transmission, et d'autre part à être entraîné en translation, en direction sensiblement parallèle à son axe, par le dispositif d'entraînement en translation à vérin pneumatique Selon l'invention, le vérin pneumatiqu du dispositif d'entraînement en translation est un vérin à double action dans un même sens, comportant un piston ayant une première et une seconde surface de mise en action, si bien que, dans une première partie de la course du piston

dans ledit sens, la pression de l'air comprimé n'est appli-

quée qu'à la première surface de mise en action alors que, dans une seconde partie de cette course dans le même sens, elle est appliquée à la première et à la seconde surface de

mise en action.

Dans un mode de réalisation avantageux, le vérin est

monté dans l'axe de l'arbre de support du pignon d'attaque.

Le vérin constitue aussi avantageusement un tiroir de com-

mande de l'alimentation du moteur pneumatique avec un grand débit. La transmission comprend avantageusement un pignon,

de préférence à denture droite, solidaire d'un rotor du mo-

teur pneumatique et engrenant avec une couronne dentée for-

mée sur un fourreau ayant des cannelures internes, et le pi-

gnon d'attaque est monté sur un arbre cannelé dont les can-

nelures coopèrent avec celles du fourreau.

Dans un mode de réalisation avantageux, le pignon

d'attaque et le pignon et la couronne dentée de la transmis-

sion ont tous des dentures droites.

Selon une caractéristique avantageuse, les deux rotors du moteur pneumatique sont placés à la même distance de l'axe de rotation du fourreau si bien que le pignon qui engrène la couronne dentée du fourreau peut être solidaire de l'un ou l'autre rotor du moteur pneumatique; de cette manière, le sens de rotation du pignon d'attaque peut être

choisi a volonté.

Dans un mode de réalisation avantageux, les rotors du moteur pneumatique sont formés de matière plastique qui a une faible masse spécifique si bien que le moteur pneumatique

a une faible inertie.

Il est aussi avantageux que le démarreur comporte

sous forme intégrée différents accessoires tels qu'un grais-

seur et une commande d'alimentation en air comprimé.

Dans un mode de réalisation avantageux, le décou-

plage du pignon d'attaque est commandé automatiquement par

un interrupteur centrifuge monté directement dans le démar-

reur Cet interrupteur centrifuge est avantageusement monté en bout de l'arbre de l'un des rotors du moteur pneumatique, et le rappel de l'interrupteur centrifuge en position de

repos est assuré par un ressort qui exerce une force régla-

ble antagoniste permettant d'ajuster le seuil de déclanche-

ment. Le moteur pneumatique selon l'invention présente q 602 de nombreux avantages D'abord, il a de petites dimensions

puisqu'il est cinq fois plus puissant et deux fois plus lé-

ger qu'un démarreur électrique de même encombrement Il ne nécessite aucun entretien Le sens de rotation peut être choisi par simple déplacement d'un pignon Dans un mode de

réalisation avantageux, le découplage est commandé automa-

tiquement d'après la vitesse du moteur pneumatique du déma.

reur lui-même et non pas d'après un paramètre dérivé du

fonctionnement du moteur à combustion interne associé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inve

tion ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est un schéma d'un démarreur pneu-

matique selon l'invention, représentant les principaux él& ments, ceux-ci n'ayant pas leur position réelle mais étant déplacés afin qu'ils puissent tous être représentés sur uni même figure; la figure 2 est un schéma analogue à la figure 1 d'une variante de démarreur selon l'invention;

les figures 3 et 4 sont des coupes longitudina.

d'un interrupteur centrifuge selon l'invention, représenté dans ses deux positions de fonctionnement; et la figure 5 est un graphique représentant la variation du logarithme de la vitesse du moteur en fonctioi du temps, dans différentes conditions de fonctionnement du

démarreur selon l'invention.

La figure 1 représente les principaux éléments d démarreur pneumatique selon l'invention, destiné au lancemn d'un moteur à combustion interne, avantageusement un moteu:

diesel.

Le démarreur comporte d'abord un corps qui n'est

pas représenté spécifiquement mais qui est simplement indi-

qué par les hachures de la figure 1.

Le premier organe important du démarreur est un moteur pneumatique 10 représenté sous forme d'un moteur classique à engrenage On a ainsi représenté deux rotors 12 et 14 engrenant l'un avec l'autre et montés chacun sur i

C 4602

axe 16, 18 Selon une caractéristique avantageuse, l'inertie de ce moteur pneumatique est réduite par formation des rotors

12, 14 en une matière plastique légère et résistante à l'usu-

re, par exemple en "Nylon" alors que les axes 16, 18 sont en acier Ces axes sont montés sur des roulements à aiguilles

, de manière classique.

La vitesse de rotation des rotors 12 et 14 est par exemple comprise entre 10 et 20 000 tr/min Cependant, ces rotors peuvent tourner jusqu'à des vitesses de l'ordre de

50 000 tr/min sans détérioration importante.

Le moteur pneumatique est couplé à une transmission 22 Celle-ci, destinée à transmettre le mouvement de rotation des rotors au moteur à lancer, comporte un pignon droit 24

monté sur l'axe 18 et engrenant une couronne dentée 26 soli-

daire d'un fourreau 28.

Bien qu'on ait représenté le pignon 24 monté au

bout de l'axe 18, il faut noter que, selon une caractéris-

tique avantageuse de l'invention, les deux axes 16 et 18 se trouvent à la même distance de la couronne 26 si bien que le pignon 24 peut être monté au bout de l'un ou l'autre axe 16, 18 Comme les deux rotors 12 et 14 tournent en sens inverses, la couronne dentée 26 est entraînée dans un sens ou dans l'autre selon que le pignon 24 est monté sur un

rotor ou sur l'autre.

Cette caractéristique est importante car elle permet l'utilisation d'un même démarreur pneumatique selon l'invention avec des moteurs de types différents ou avec un

positionnement différent par rapport à l'organe mené.

Le fourreau 28 peut tourner librement par rapport au bottier et il est porté à cet effet par un roulement 30 à rouleaux cylindriques à forte capacité de charge radiale et un roulement 31 à billes recevant les contraintes axiales

maintenant ce fourreau en translation Il comporte, à l'in-

térieur, des cannelures 32 qui aboutissent à un épaulement

34 dont le rôle est indiqué dans la suite du présent mémoire.

Le pignon 36 du démarreur, destiné à attaquer l'organe denté 37 du moteur à entratner, est monté au bout d'un arbre 38 Celui-ci peut coulisser dans le fourreau 28

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et il comporte des cannelures longitudinales 40 destinées à

coopérer avec les cannelures 32 du fourreau 28 Les canne-

lures 32 et 40 du fourreau et de l'arbre sont longitudinalel

Leur usinage est donc simple et peu coûteux.

A l'extrémité opposée au pignon 36 d'attaque, l'ai bre 38 porte un disque 42 constituant une surface d'appui

pour un ressort 44 dont l'autre extrémité s'appuie sur l'é-

paulement 34 du fourreau Le disque 42 peut aussi avanta-

geusement guider l'extrémité de l'arbre à laquelle il est

fixé à l'intérieur du fourreau 28, lorsque l'arbre se dé-

place en translation.

Selon l'invention, le ressort 44 a une raideur im-

portante, bien supérieure à celle des ressorts habituellemex utilisés dans les démarreurs pneumatiques pour le rappel du

pignon d'attaque Cette caractéristique, permettant un dé-

couplage rapide, est possible selon l'invention grâce au

montage décrit dans la suite.

Un autre organe essentiel au démarreur selon l'in-

vention est le dispositif 46 d'entraînement en translation à vérin pneumatique Ce dispositif comporte un piston 48, prolongé par une tige 50 destinée à venir en appui contre

la face postérieure du disque 42.

Selon l'invention, le piston 48 du vérin est

sous forme d'un double cylindre Une première partie cylin-

drique délimite une première surface 52 tournée vers la gauche sur la figure 1 pour l'application d'une force par le fluide sous pression La partie de plus grande diamètre du vérin 48 délimite une seconde surface 54, elle aussi tournée vers la gauche sur la figure 1 Un joint torique 55 est logé dans le corps autour de la partie cylindrique de plus petit diamètre du piston 48 si bien que, lorsque de l'air comprimé parvient par la gauche sur la figure 1, seule la surface 52 est soumise à la pression de cet air comprimé Ce n'est que lorsque le vérin 48 s'est déplacé suffisamment vers la droite pour que la surface 52 dépasse le joint 55 que l'air comprimé vient exercer une force

sur la surface 54 Le joint 55 peut aussi être omis.

2 ?r 4602 Ainsi, le vérin pneumatique qui est à simple effet dans l'exemple considéré, a cependant une première partie de course dans laquelle il est repoussé avec une certaine force et une seconde partie de course dans laquelle il est repoussé avec une force plus importante Dans la première partie de course, seule la surface 52 est soumise à la pression de

l'air comprimé alors que, dans la seconde partie de cour-

se, les deux surfaces 52 et 54 sont soumises à la pression

de l'air comprimé.

On considère maintenant plus précisément les orga-

nes du circuit pneumatique L'air comprimé à pression élevée,

par exemple de 30 ou 40 bars, parvient par un canal 56 d'en-

trée et débouche dans une chambre 58 Celle-ci contient une bille ou un clapet 80, en appui contre un siège formé par le bord d'un trou 62 Un ressort 64, prenant appui contre la

bille ou le clapet u d'une part et contre une bague d'ar-

r 9 t 66 d'autre part, maintient la bille ou le clapet 60 en coopération avec son siège Une canalisation 68 débouche de la chambre 58, en amont de la bille ou du clapet 60 si bien

qu'elle reçoit toujours l'air comprimé provenant du canal 56.

Le trou 62 qui délimite le singe de la bille 60 débouche, de l'autre côté, dans un canal 70 de section importante Il faut noter que le canal 56 d'arrivée, la

chambre 58, le trou 62 et le canal 70 ont une section éle-

vée Au contraire, les autres canalisations telles que la canalisation 68, ont une faible section Ce canal débouche par un orifice 72 dans la chambre qui contient

les deux rotors 12 et 14 du moteur pneumatique.

La bille qui est normalement repoussée contre son siège par le ressort 64, peut être écartée de ce siège par une tige 74 solidaire d'un piston 76, mobile dans une chambre 78 Lorsque de l'air comprimé est admis dans la partie gauche de la chambre 78 (sur la figure 1), le piston 76 est repoussé vers la droite et écarte la bille 60 de son

siège A ce moment, l'air comprimé du canal 56 peut parve-

nir au moteur 10 avec un débit important.

L'air comprimé est admis du côté gauche de la chambre 78 par l'intermédiaire d'un conduit 80 de faible si tion, provenant de la chambre dans laquelle se déplace le piston 48 On note cependant que l'air comprimé ne peut ét: transmis par cette canalisation 80 que lorsque la surface du piston 48 a dépassé le joint torique 55 et lorsque la surface 54 a dépassé l'embouchure de cette canalisation 80

La canalisation 68 montée en dérivation par rap-

port à la chambre 58, débouche dans une chambre 82 Celle-

contient une bague 84 constituant un siège pour une bille

86 repoussée par un ressort 88 De cette manière, le cla-

pet formé par coopération de cette bille 86 et de la bague 84, est normalement fermé Il faut noter qu'un filtre-tamie est monté à l'entrée de cette chambre 82 et est destiné à retenir les poussières et particules qui peuvent être

entraînées par l'air comprimé transmis par le canal 56.

La bille 86 peut être délogée de son siège par une tige 92 qui est solidaire d'un piston 94 mobile dans la

chambre 82 Cette dernière a deux canalisations 96 et 98.

La canalisation 96 rejoint la suite du circuit pneumatique alors que la canalisation 98 débouche à l'atmosphère La tige 92 peut être commandée soit par un bouton manuel 100, soit par de l'air comprimé transmis par une canalisation 10

par exemple de l'air à basse pression telle que 8 bars.

Lorsque la tige 92 est ainsi commandée soit par l bouton 100 soit par l'air comprimé transmis par la canalisa tion 102, le piston 94 se déplace vers la position indiquée

en traits interrompus dans laquelle il interrompt la commu-

nication avec la canalisation 98 de mise à l'atmosphère et écarte la bille 86 de son siège Dans cette position,

l'air comprimé de la canalisation 68 peut ainsi être trans-

mis à la canalisation 96.

La canalisation 96 débouche d'une part dans une

canalisation 104 et d'autre part dans un graisseur repré-

senté à titre purement illustratif car son utilisation n'es pas indispensable Ce graisseur comprend essentiellement un chambre cylindrique 106 à une extrémité de laquelle débouch la canalisation 96 Cette chambre 106 est par ailleurs reli à deux canalisations 108 et 110 En outre, elle contient un tiroir 112 qui est repoussé vers la gauche sur la figure 1, par un ressort 113 La canalisation 108 est reliée a un

réservoir 114 d'huile par l'intermédiaire d'un clapet 116.

La canalisation 110 débouche dans la canalisation 104.

Le tiroir 112 a deux portées reliées par une par-

tie de diamètre réduit Dans la position représentée sur la

figure 1, les canalisations 108 et 110 ne sont pas en com-

munication, et une dose d'huile remplit l'espace compris

entre les deux portées Lorsque de l'air comprimé est trans-

mis par la canalisation 96, c'est-à-dire une fois à chaque utilisation du démarreur, le tiroir 112 se déplace vers la

droite et l'espace qui sépare les deux portées vient en com-

munication avec la canalisation 110 si bien qu'une dose

d'huile pénètre dans la canalisation 104 et permet le grais-

sage des différents éléments du circuit pneumatique, placés

en aval.

La canalisation 104, en aval de la canalisation

106, se sépare en deux canalisations 118 et 120 La preo-

mière transmet l'air comprimé à l'extrémité du vérin pneu-

matique 46, déjà décrit L'autre 120 contient un clapet 122 de retenue et débouche dans la chambre 70 d'alimentation

du moteur pneumatique.

On considère maintenant le fonctionnement de

l'appareil représenté sur la figure 1.

Dans la position indiquée sur la figure 1, l'air comprimé parvient par le canal 56 à la chambre 58 et à la canalisation 68 Cependant, les billes 60 et 86 restent en coopération avec leur siège car elles sont repoussées par

les ressorts 64 et 88.

Lorsque le démarreur doit être utilisé, l'opéra-

teur appuie sur le bouton 100 ou commande la transmission d'air comprimé par la canalisation 102 A ce moment, la tige 92 pénètre dans la chambre 82 et déplace le piston 94 qui vient boucher l'extrémité de la canalisation 98 de mise à l'atmosphère Lors de ce déplacement, la tige 92 écarte la bille 86 de son siège L'air comprimé parvient donc à r 34602 la canalisation 104 et au graisseur dont on a décrit le fonctionnement précédemment Le graisseur transmet donc une dose d'huile à la canalisation 104 L'air comprimé parvient

d'une part à la canalisation 120 et d'autre part à la cana-

lisation 118 L'air de la canalisation 120 ouvre le clapet 122, pénètre dans le canal 70 et commence à faire tourner le moteur 10 Cependant, étant donné la faible section des canalisations 68, 96, 104 et 120, le débit d'air est

faible si bien que les rotors 12 et 14 tournent lentement.

Dès ce moment, le moteur pneumatique 10 entraîne le pignon

36 d'attaque par l'intermédiaire du pignon 24 et de la cou-

ronne 26 Le pignon 36 commence donc à tourner, mais à faible vitesse alors qu'il n'est pas encore en prise avec

l'organe denté 37 du moteur à lancer.

Simultanément, l'air parvient par la canalisation 118 au vérin pneumatique 46 La pression de l'air n'est appliquée qu'à la surface relativement faible 52, si bien que, compte tenu de la raideur du ressort 44, le piston 48 se déplace lentement vers la droite (sur la figure 1) et

fait ainsi avancer le pignon 36 vers sa position de coopé-

ration avec l'organe denté 37.

Au moment o la surface 52 d'extrémité du vérin

48 arrive au niveau du joint torique 55, le pignon 36 a com-

mencé à engrener l'organe denté 37 La rotation lente du pignon 36 assure cet engrènement, même lorsque le contact initial du pignon 36 et de l'organe 37 s'effectue dent contr E dent.

A ce moment, le pignon 36 a donc lentement en-

grené l'organe denté 37 et il peut être lancé à grande vi-

tesse sans risquer de détériorer un organe quelconque.

La surface 52 d'extrémité du vérin 48 dépasse alors le joint 55 et, simultanément, la pression de l'air

est appliquée à la seconde surface 54 de la partie élar-

gie du vérin si bien que celui-ci est repoussé fortement

vers la droite sur la figure 1 et termine ainsi l'engrène-

ment du pignon 36 et de l'organe 37, tout en maintenant

ultérieurement le pignon dans cette position de travail.

Simultanément, la partie élargie du vérin 48 débouche la canalisation 80 si bien que l'air comprimé parvient à la partie gauche de la chambre 78 Le piston 76 est alors chassé vers la droite et, par l'intermédiaire de la tige 74, il écarte la bille 60 de son siège Aussitôt, l'air comprimé du canal 56 pénètre avec un débit élevé dans le trou 62 et dans le canal 70 si bien que le moteur 10 est commandé par un fort débit d'air Le moteur accélère donc rapidement et il entraîne le pignon 36 et l'organe denté

37 de plus en plus vite, avec un couple élevé.

Lorsquele moteur a été lancé, l'opérateur retire le bouton 100 ou interrompt la transmission d'air comprimé par la canalisation 102 Le ressort 88 repousse alors la bille 86 (et éventuellement la tige 92) si bien que l'air comprimé n'est plus transmis à la canalisation 96 qui est

au contraire reliée à l'atmosphère par la canalisation 98.

Les canalisations 118 et 120 ne reçoivent donc plus d'air comprimé Le piston 48 du vérin pneumatique n'est donc plus

repoussé vers la droite et le ressort 44, grâce a sa rai-

deur élevée, ramène rapidement l'arbre 38 vers la gauche, en repoussant le piston 48 vers la position représentée sur

la figure 1.

Grâce à cette raideur élevée du ressort 44, la

séparation du pignon 36 et de l'organe 37 est presqu'ins-

tantanée si bien que le moteur pneumatique ne risque pas d'être entraîné en survitesse, sauf coincement d'un organe

mécanique quelconque.

La figure 2 représente une variante de démarreur pneumatique selon l'invention Les éléments identiques ou analogues à ceux de la figure 1 portent des références identiques Ainsi, le moteur pneumatique, la transmission, le vérin pneumatique, le circuit hydraulique de commande et le graisseur sont pratiquement identiques aux éléments

correspondants de la figure 1 Cependant, ce mode de réa-

lisation de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il comprend un interrupteur centrifuge entraîné par

l'un des rotors et intercalé dans la canalisation 118.

Plus précisément, la canalisation 118 n'est plu reliée directement à la canalisation 104 mais uniquement l'intermédiaire de deux canalisations 126 et 128 montées en dérivation l'une par rapport à l'autre La canalisatio 126 débouche dans une chambre 124, en face de la canalisa tion 118 La canalisation 128 débouche à l'extrémité inte de la chambre 124 Un tiroir 130, ayant deux portées et u partie médiane de diamètre réduit, peut coulisser dans la chambre 124, et il est repoussé vers l'extrémité interne cette chambre par un ressort 132 prenant appui d'une part

contre le tiroir et d'autre part contre une vis 134 La.

compression du ressort peut être réglée par vissage plus moins important de la vis 134 dans un manchon fileté 136 vissé à l'extrémité externe taraudé de la chambre 124 Ai la force de maintien du tiroir 130 au fond de la chambre 124 peut être réglée Ce tiroir 130 constitue l'organe

d'interruption de l'interrupteur centrifuge.

* La partie mécanique ou de commande de l'interru teur centrifuge est montée sur un arbre 138 qui prolonge

l'axe de l'un des rotors, l'axe 18 dans le mode de réali-

sation de la figure 2 Cet arbre 138 qui peut tourillonne dans un roulement 140 à aiguilles, porte une plaque 142 m de paires d'oreilles 144 percées afin qu'elles permettent le passage d'axes 146 Ces axes permettent l'articulation de bras coudés ayant une première partie 148 se terminant par une masselotte 150 et une seconde partie 152 se termi nant par un galet destiné à s'appuyer lui-même contre un disque 154 d'extrémité Ce dernier est solidaire d'une ti

ge 156 qui est normalement en appui contre le tiroir 130.

L'ensemble formé par la plaque 142 et les bras coudés ar-

ticulés sur elle et munis des masselottes 150 constitue u

organe bien connu, analogue à un régulateur à boules.

Le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 2 est analogue à celui de la figure 1, comme décri précédemment Cependant, si le pignon 36 ne se sépare pas de l'organe mené 37 pour une raison ou pour une autre etpeut ainsi provoquer l'entraînement du moteur pneumatique

en survitesse, l'interrupteur centrifuge assure automati-

quement l'arrêt du fonctionnement du démarreur.

Plus précisément, si le moteur 10 est entrainé en survitesse,le rotor 14 entraîne l'arbre 138 si bien que la plaque 142 tourne de plus en plus vite Les masselottes 150,

sous l'action de la force centrifuge, s'écartent et provo-

quent le déplacement vers la gauche du disque 154 sous l'ac-

tion des galets des bras 152 La tige 156 est donc chassée

vers la gauche et écarte le tiroir 130 de l'extrémité in-

terne de la chambre 124 Dès que le tiroir 124 s'est écar-

té de cette extrémité interne, l'air comprimé peut agir sur la surface d'extrémité du tiroir 130 et repousse alors fermement celui-ci vers la gauche sur la figure 2 La portée

d'extrémité du tiroir 130 vient alors interrompre la commu-

nication entre les conduits 126 et 118 En conséquence, l'air ne parvient plus au vérin 46 et au moteur 10 Le pignon 36 est alors séparé automatiquement de l'organe mené 37. Les figures 3 et 4 représentent plus en détail

une variante d'interrupteur centrifuge.

Sur les figures 3 et 4, la référence 160 désigne l'un des rotors d'un moteur pneumatique Ce rotor est monté sur un axe 162 porté par un roulement 164 à aiguilles Un arbre 166 est monté au bout de l'axe 162 et il tourillonne dans un roulement 168 L'arbre 166 porte un support 170 qui peut tourner dans une chambre 172 Le support 170 porte des masselottes 174 articulées sur des axes 176 et ayant la forme de disques Ces masselottes sont en appui contre une bague 178 portée par unroulement 180 monté à une extrémité d'un axe 182 Cet axe 182 coulisse dans un trou

qui débouche dans une chambre cylindrique 184 qui a une par-

tie élargie 186 vers l'extérieur, se terminant par un ta-

raudage Un tiroir 188 de forme cylindrique est mobile

dans la chambre 184 Il a une extrémité 190 destinée à ve-

nir au contact d'un joint d'étanchéité 192 disposé au fond de la chambre 184 et maintenu par un disque convenable La partie extérieure comporte trois trous taraudés 193, 194 et 197 destinés à coopérer avec des canalisations Le trou 194 communique avec une première canalisation 195 qui débouche dans la chambre 184, en position médiane, et avec une canalisation 196 qui bouche tout à fait à l'extrémité interne de cette chambre Le trou taraudé 197 communique

aussi avec une partie médiane de la chambre 184, et le ti-

roir 188 a une partie évidée permettant la communication du trou taraudé 197 soit avec la canalisation 195, soit avec le trou taraudé 193, comme représenté sur la figure

4 Cette dernière communication est obtenue lorsque le ti-

roir s'est déplacé vers la gauche sur les figures 3 et 4 et l'extrémité 204 du tiroir, portant un joint torique 206, a pénétré dans la partie élargie 186 de la chambre 184 Le tiroir 188 est creux et loge un ressort 201 maintenu par

une vis 199 vissée dans un manchon fileté 198 qui est main-

tenu dans l'extrémité taraudée de la chambre 184.

Le fonctionnement de l'interrupteur centrifuge des figures 3 et 4 est analogue à celui qu'on a décrit en

référence à la figure 2.

La position normale de fonctionnement est celle qi est représentée sur la figure 3 En cas de survitesse du rotor, les masselottes 174 repoussent légèrement la bague 178 et l'axe 182 si bien que la face 200 de l'extrémité 202

du tiroir est soumise à la pression de l'air comprimé pro-

venant de la canalisation 196 Le tiroir est donc repoussé fermement vers la gauche sur les figures 3 et 4 et prend la position indiquée sur cette dernière figure Dans cette position, toute la partie du circuit pneumatique qui est reliée à la canalisation 118 par le trou taraudé 197 est mise à l'atmosphère par l'internédiaire du trou taraudé 193

si bien que le démarreur s'arrête automatiquement.

La figure 5 illustre sommairement le fonctionne-

ment du démarreur selon l'invention L'origine de l'échelle

des temps correspond au moment de la commande du démarrage.

L'échelle des vitesses, représentée sous forme logarithmi-

que, représente la vitesse du moteur diesel Jusqu'au point A, le pignon n'est pas encore en prise et le moteur n'est pas lan( Ensuite, entre les points A et B, le moteur est entrainé par le démarreur Le point B correspond au seuil d'allumage du moteur à combustion interne associé, à savoir un moteur diesel dans le cas considéré Lorsque le moteur diesel présente un allumage normal, comme indiqué par la courbe supérieure en trait plein, le démarreur est arrêté au point C, après un certain temps t suivant le moment o la vitesse d'allumage B a été atteinte La plage de vitesses AV comprise entre les ordonnées des deux points B et C est relativement grande et

permet un réglage facile des divers paramètres du démarreur.

La courbe en traits interrompus représente schématiquement

la réduction de vitesse du démarreur (à un facteur multipli-

catif près correspondant au rapport de réduction).

La courbe inférieure en trait plein correspond au

cas o il n'y a pas d'allumage.

Le démarreur représenté peut être considéré comme

"simple" parce qu'il ne comporte qu'un seul moteur pneuma-

tique associé au pignon d'entraînement Dans une variante, plusieurs moteurs pneumatiques sont régulièrement répartis

autour du fourreau 28 de manière qu'un pignon de chaque mo-

teur soit en prise avec la couronne dentée 26 du fourreau 28. Cette disposition permet l'application de couples

élevés lorsque les moteurs le nécessitent.

Ainsi, l'invention concerne un démarreur pneuma-

tique fiable, simple et robuste qui assure une introduction progressive du pignon d'attaque Le sens de rotation de ce

pignon peut être inversé Dans un mode de réalisation avan-

tageux, l'interrupteur centrifuge empêche tout entraînement

du moteur pneumatique en survitesse par rapport à une vi-

tesse réglable.

Le démarreur a en outre toutes les propriétés avantageuses des démarreurs pneumatiques, à savoir qu'il est antidéflagrant, qu'il a de faibles dimensions, qu'il

nécessite un entretien nul et qu'il est facilement inter-

changeable. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on

pourra apporter toute équivalence technique dans ses élé-

ments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Ainsi, bien qu'on ait décrit la commande et le graisseur sous forme intégrée au démarreur, ils peuvent aussi en êtr E

séparés De toute manière, il est avantageux que le réser-

voir d'huile soit séparé.

Il est également à noter que le système d'interrul tion à commande centrifuge décrit en référence aux figures i à 4 est susceptible d'autres applications, notamment la limi tation d'une vitesse de rotation d'un organe rotatif, tel qu'un moteur Diesel, dont on évite les surrégimes en coupant

l'alimentation en carburant.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Démarreur pour moteur à combustion interne, du type

qui comprend un moteur pneumatique rotatif ( 10), une trans-

mission ( 22), un dispositif d'entraînement en translation à vérin pneumatique ( 46), et un pignon ( 36) d'attaque des- tiné à entraîner luimême un organe denté ( 37) du moteur à combustion interne, ce pignon d'attaque étant destiné d'une part à être entraîné en rotation par le moteur pneumatique par l'intermédiaire de la transmission et d'autre part à être entraîné en translation, en direction sensiblement parallèle à son axe, par le dispositif d'entraînement en translation,

ledit démarreur étant caractérisé en ce que le vérin pneu-

matique du dispositif d'entraînement en translation est un vérin à double action dans un sens, comprenant un piston ( 48) ayant une première et une seconde surface ( 52, 54) de mise en action telles que, dans une première partie de la

course du piston dans ledit sens, la pression de l'air com-

primé n'est appliquée qu'à la première surface de mise en action et, dans une seconde partie de cette course dans le même sens, elle est appliquée à la première et à la seconde

surface de mise en action.

2 Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin ( 46) est monté dans l'axe d'un arbre ( 38) de

support du pignon ( 36) d'attaque.

3 Démarreur selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que le piston ( 48) du vérin constitue aussi un tiroir de commande de l'alimentation du moteur

pneumatique ( 10) en air comprimé à grand débit.

4 * Démarreur selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que la transmission comporte

un pignon ( 24) solidaire d'un rotor ( 14) du moteur pneuma-

tique qui engrène un organe denté ( 26) formé sur un four-

reau ( 28), et le pignon d'attaque ( 36) est monté sur un arbre cannelé ( 38) dont les cannelures coopèrent avec des

cannelures internes du fourreau ( 28).

Démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pignon ( 24) solidaire du rotor, l'organe denté ( 26) du fourreau et le pignon d'attaque ( 36) ont une dentur E droite. 6 Démarreur selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que les axes des deux rotors du moteur pneumatique se trouvent à la même distance de l'axe de rotation du pignon d'attaque, si bien que ce dernier peut être entraîné par l'un ou l'autre rotor, dans un sens ou

dans l'autre.

7 Démarreur selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que les rotors ( 12, 14) sont formés

de matière plastique.

8 Démarreur selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un graisseur et une

commande d'alimentation en air intégrés dans son bottier.

9 Démarreur selon l'une quelconque des revendication

1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur cen-

trifuge de découplage automatique du pignon d'attaque ( 36),' cet interrupteur centrifuge étant monté directement sur un

organe du démarreur.

10 Démarreur selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'interrupteur centrifuge est monté sur l'arbre d'un rotor ( 14) et la vitesse de découplage est réglée par réglag

de la compression d'un ressort ( 132) de rappel.