Brevet FR2050506A1 — publié le 19710402

L'invention concerne une crosse pour 1'entraînement mécanique de compresseurs ou pompes à haute pression. Les groupes propulseurs à cylindres en opposition ne comportent par manivelle qu'une transmission avec crosse et bielle, et le 5 piston du cylindre opposé est réuni par tin organe de renvoi à la traverse servant de crosse secondaire. De cette façon, le mécanisme de transmission n'est pas soumis à l'action de la somme, mais seulement à celle de la force des pistons de travail résultant de la différence de pression, ce qui permet de mettre la construction à pro-10 fit dans des conditions optimales. On connaît des crosses équipées à cet effet d'une timonerie de renvoi et dans lesquelles, pour faciliter le montage et le démontage de la bielle à travers l'ouverture supérieure du bâti correspondant à l'axe de chaque cylindre, les tourillons de crosse cylindri-15 que, serrés avec ou sans douilles de blocage dans là crosse principale, sont munis d'extrémités coniques qui permettent de les monter et de les démonter par le côté, grâce à des ouvertures de montage obturables pratiquées latéralement dans le bâti de la transmission, sans qu'il soit nécessaire de retirer la crosse et la traverse ser-20 vant de crosse secondaire. Ceci conduit en pratique à limiter la construction à deux manivelles en une rangée ou en série. Avec trois manivelles ou plus en une rangée, le montage et le démontage du tourillon de crosse et de la bielle sans enlèvement de la crosse principale ne seraient possi-25 bles que pour les deux manivelles extérieures tandis que, pour la manivelle intermédiaire, il faudrait démonter également la crosse principale par une opération compliquée et longue. On connaît également des crosses en forme de cadres, qui permettent le montage et le démontage de la bielle et du tourillon de 30 crosse, même si le mécanisme de transmission comporte plus de deux manivelles en une rangée. Ces crosses connues comprennent chacune un organe de liaison supérieur et un organe de liaison inférieur, qui sont maintenus assemblés par des vis, réunissent la crosse principale et la crosse 35 secondaire et entourent la trajectoire circulaire du maneton, les-dits organes de liaison étant soumis à lraction des forces que développe le piston au cours de son mouvement alternatif de translation. Entre les joints des organes de liaison supérieur et inférieur 70 24716 2 2050506 sont serrés énergiquement, au moyen des vis maintenant assemblés les organes de liaison supérieur et inférieur et disposées dans un plan horizontal de part et d'autre du tourillon de crosse, d'un côté du cadre de crosse, dans un perçage subdivisé en deux moitiés 5 par les.joints, le tourillon de crosse, par exemple serré par des douilles de blocage et séparément, à l'extrémité, un organe intermédiaire, qui contient l'accouplement des tiges de piston ou des plongeurs et porte des deux côtés des patins de crosse axiaux plats constituant la crosse principale. tO Du côté opposé du cadre de crosse est serré le deuxième organe intermédiaire, qui contient pareillement l'accouplement des tiges de piston ou des plongeurs et est serré énergiquement des deux côtés sur les patins de crosse plats constituant la crosse secondaire. Dans cette disposition, la largeur totale des deux glissières 15 utiles de cr.osse est donnée par la longueur totale du tourillon de crosse encastré et par la largeur des patins de crosse plats orientés latéralement dans l'axe sur les deux faces frontales. Cette disposition définit en même temps 1'entre-axe des cylindres dans le bâti de la transmission. 20 Pour démonter la bielle, on peut retirer l'organe de liaison supérieur par l'ouverture supérieure du bâti après avoir enlevé les écrous des vis maintenant assemblés les organes de liaison supérieur et inférieur, de sorte que le tourillon de crosse et la bielle peuvent être démontés sans obstacle quel que soit le nombre de manivel-25 les dans, le bâti de la transmission. Le dimensionnement et le nombre des vis nécessaires sur le côté de la crosse principale pour réunir les organes de liaison supérieur et inférieur doivent être calculés, compte-tenu des contraintes alternées répétées qui se produisent, d'après la force radiale prenant naissance lors du blocage de l'ex-30 trémité du tourillon de crosse et agissant à l'intérieur du perçage en deux moitiés, ainsi que d'après le couple développé en service de la machine, qui est donné par la force maximale du piston de travail s'exerçant dans les montants et par un bras de levier défini par la distance comprise entre les montants et l'axe médian. 35 Si l'on veut éliminer avec certitude tout risque d'écartement des montants, on aboutit ainsi, notamment pour des forces de piston élevées, à un nombre important de vis de serrage de grandes dimensions, conduisant à des constructions lourdes et compliquées, qui 70 24716 3 2050506 augmentent l'action des forces d'inertie au cours du mouvement oscillant du cadre de crosse. Dans ces cadres de crosse connus, le palier de bielle du côté de la crosse est en outre d'exécution fermée et articulé dans l'axe sur le tourillon de crosse cylindrique; cet-5 te exécution fermée de la tête de bielle rend impossible tout rat-trappage, de même que le contrôle du tourillon de crosse et de son palier sans démontage du cadre de crosse. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu' il comporte un élément inférieur muni de deux patins fixes ou amo-10 vibles servant à absorber la force normale et un élément supérieur réuni au précédent de façon séparable, et en ce qu'entre ces deux éléments est disposé, du côté du patin de la crosse principale, le tourillon de crosse constituant un élément médian et réuni de façon séparable à la tige de piston du premier cylindre. 15 Un exemple de réalisation d'un tel dispositif est décrit ci- après en référence au dessin annexé dans lequel : la Fig. 1 représente schématiquement le cadre de crosse monté dans le bâti d'un mécanisme de transmission; la Fig. 2 représente le tourillon de crosse à élément médian 20 monobloc. Comme le montre la Fig. 1, la crosse en forme de cadre agencée conformément à l'invention comprend un élément de liaison supérieur 1 et un élément de liaison inférieur 2; l'élément de liaison inférieur 2 est muni d'un patin 3 fixe ou amovible servant de glissière 25 de crosse principale et d'un patin 4, assujetti du côté opposé et servant de glissière de crosse secondaire. Du côté du patin de crosse principale 3 est intercalé, entre les organes de liaison supérieur et inférieur 1,2, un tourillon de crosse 5 comprenant un élément médian monobloc 6 et des tourillons 30 de guidage 7 fixés de part et d'autre pour l'articulation de la bielle fourchue 16. Sur la face frontale de 1'élément médian monobloc 6 est fixée axialement la tige de piston ou de plongeur 13 à l'aide d'un accouplement séparable 14. Du côté du patin de crosse secondaire 4 est monté un bloc 8 35 sans pivots de guidage latéraux, sur la face frontale duquel est pareillement fixée dans l'axe de façon séparable par l'accouplement 14 la deuxième tige de piston ou de plongeur 13 opposée à la crosse principale. 70 24716 4 2050506 Sur le plan de la fabrication, le montage d'un bloc médian 8 de même hauteur que le bloc médian 6 du tourillon de crosse 5 offre l'avantagé de permettre l'usinage d'ans un même plan des faces de portée de l'organe de liaison supérieur 1 et de l'organe de liaison 5 inférieur 2. Du côté de la crosse secondaire, le bloc médian 8 peut être exécuté à une hauteur différente de celle du bloc médian 6 du tourillon de crosse 5, ou même complètement supprimé. Dans ce dernier cas la face de portée de l'organe de liaison supérieur 1 est assem-10 blée directement à celle de l'organe de liaison inférieur 2, au centre ou hors centre du cadre, moyennant une conformation appropriée desdits organes. l'ensemble du cadre est maintenu assemblé par des vis d'ancrage verticales 10 et des écrous 11, ou par des vis à tête équivalen-15 tes; pour absorber les forces de pression agissant dans les montants de jonction, il est prévu des éléments de transmission de force 9 de dimensions suffisantes, par exemple des goupilles ou clavettes ajustées, ou encore des rondelles de calage, insérées dans les joints entre les organes de liaison 1,2 et les blocs médians 6, 8. Ces élé-20 ments de transmission de force 9 servent également à l'ajustage, pour déterminer la position relative exacte des parties assemblées du cadre de crosse. La trajectoire circulaire du maneton 18 passe entre les deux montants de jonction 12. Si les bielles montées 16 sont fourchues, les montants sont 25 munis d'un évidement axial 15 pour le passage de la selle d'appui et du chapeau de palier 17 de la manivelle. Cet évidement est inutile si l'on monte deux bielles identiques articulées aux deux pivots de guidage 7 de la crosse, les montants 12 se trouvant alors entre les selles d'appui et chapeaux de palier des manivelles. 30 Cette disposition permet d'effectuer très facilement le démon tage: après l'enlèvement des écrous 11 ou des vis à tête équivalentes et la libération de l'accouplement 14 de la bielle du côté de la crosse, l'organe de liaison supérieur 1 et la bielle peuvent être retirés du bâti du mécanisme vers le haut, en même temps que le 35 tourillon de crosse 5, à travers l'ouverture 23 obturable par le couvercle 24, quel que soit le nombre de bielles disposées en une rangée dans le bâti. Pendant cette opération l'organe de liaison inférieur 2, auquel sont assujettis les patins de crosse 3 et 4, 70 24716 5 2050506 reste en place dans les, glissières 22. Un avantage particulier du cadre de crosse ainsi agencé réside dans la conformation du tourillon de crosse 5. Dans les formes de réalisation connues, le palier Par rapport à cette forme de réalisation, le tourillon de crosse 5 offre l'avantage de posséder une plua grande rigidité, de sorte 10 que les pivots 7 fléchissent beaucoup moins sous l'action de la force, ce qui entraîne une diminution des pressions linéaires unilatérales aux encastrements et dans les paliers du tourillon dé crosse. Etant donné que le bloc médian 6 du tourillon de crosse 5 porte, en même temps que les deux tourillons de guidage 7, le raccord 15 pour l'accouplement séparable 14 de la tige de piston ou du plongeur et que le tourillon de crosse peut donc être considéré comme formant un tout avec le bloc d'accouplement de la tige de piston, les forces de serrage développées par le blocage dans les tourillons de crosse cylindriques disparaissent. 20 En raison de la suppression du perçage cylindrique et des vis nécessaires pour le serrage du tourillon de crosse, on aboutit pour la crosse en cadre à des éléments de construction notablement plus simples et judicieusement mis à profit pour la transmission de la force. 25 Les dimensions des vis d'ancrage verticales 10 servant au blo cage du tourillon de crosse 5 entre les organes de liaison supérieur 1 et inférieur 2 sont alors fixées par le couple défini par les forces s'exerçant dans les montants 12 et par la distance a séparant les arêtes supérieures du bloc 6 des montants 12. 30 Les contraintes alternées répétées prenant naissance dans les- vis d'ancrage de grande longueur 10 sous l'action de la force au cours du mouvement alternatif de translation du cadre de crosse peuvent être maintenues à un niveau sans danger pour le service par une force de précontrainte entraînant un allongement de la tige des vis. 35 Un avantage important de la crosse agencée conformément à l'in vention réside en ce que, dans le cadre, la largeur des patins de crosse 3, 4 peut être utilisée entièrement comme largeur portante pour le coulissement sur les glissières, indépendamment de la Ion- 70 24716 6 2050506 gueur du tourillon de crosse. On obtient de ce fait une construction qui permet de réduire l'entre-axe des cylindres dans le mécanisme à la valeur strictement nécessaire pour les dimensions des cylindres, ce qui représente une diminution sensible de la longueur 5 hors-tout en direction de l'axe du vilebrequin et un abaissement notable des moments d'inertie en service comparativement aux formes de réalisation connues. 70 24716 7 2050506 Revendications ^ 1 - Crosse pour l'entraînement mécanique de compresseurs ou pompes à haute pression, caractérisée en ce qu'elle comporte un élément inférieur (2) muni de deux patins fixes ou amovibles (3»4) ser-5 vant à absorber la force normale et un élément supérieur (1) réuni au précédent de façon séparable, et en ce qu'entre ces deux éléments est disposé, du côté du patin (3) de la crosse principale, le tourillon de crosse (5) constituant un élément médian et réuni de façon séparable à la tige de piston (13) du premier cylindre (20). 10 2 - Crosse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comporte un élément inférieur (2) muni de deux patins (3,4) fixes ou amovibles et un élément supérieur (1) réuni au précédent de façon séparable, et en ce qu'entre ces deux éléments est disposé, du côté du patin (4) de la crosse secondaire, un élément médian (8) 15 sans tourillon, qui est réuni de façon séparable à la tige de piston (13) du deuxième cylindre (21). 3 - Crosse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que, du côté du patin (4) de la crosse secondaire, les faces de portée de l'élément supérieur (1) et de l'élément inférieur (2) sont assem-20 blées directement entre elles, au centre ou hors centre du cadre, Bans interposition d'un élément médian (8) sans tourillon. 4 - Crosse suivant la revendication 1 pour cylindres horizontaux, caractérisée en ce que l'assemblage des éléments de liaison supérieur (1) et inférieur (2) avec l'élément médian (5) portant 25 les tourillons de crosse (7) et intercalé du côté du patin (3) de la crosse principale, et avec ou sans élément médian (8) sans tourillon situé du côté du patin (4) de la crosse secondaire, est assuré des deux côtés du cadre de crosse par des vis ou des écrous disposés verticalement et pouvant être retirés par le haut. 30 5 - Crosse suivant l'une des revendications 2 ou 3» caractéri sée en ce que, dans les faces de portée entre les éléments médians (5,8) et les éléments de liaison supérieur (1) et inférieur (2), ou entre 1'élément médian (5) et 1'élément de liaison supérieur (1) ou inférieur (2) en l'absence de l'élément intermédiaire (8), sont in-35 sérés, du côté du patin (3) de la crosse principale et entre les éléments de liaison supérieur (1) et inférieur (2), du côté du patin (4) de la crosse secondaire, des organes de transmission de force (9) servant également à l'ajustage.