CÂPSULISMES DÉRIVÉS DE U MANIVELLE À JOINT EN CROIX

nom de Davibs^ ou celui de Bishop, qui l'a perfectionnée à une époque plus récente. D*après les renseignements fournis par les différentes publications, les premiers inventeurs de cette disposition spéciale sont les frères Daeetne (AngleteiTe), qui l'ont fait breveter en 1830 et l'ont utilisée comme machine à vapeur et comme pompe**. Parmi les nombreuses descriptions de ce système de ma-* chine, la plus complète est celle de johnson***, laquelle s'applique spécialement à la machine qui fait mouvoir les appareils de l'imprimerie du Times et qui a été construite avec les perfectionnements apportés par Bishop à la disposition primitive. — Njous nous trouvons ici en présence du mécanisme (CtC^)', ou de la manivelle à joint en croix rotative (§ 75, n'^ 15), dans lequel le membre fixe d est disposé comme capsule et le membre b, le lien, comme piston. La chaîne cinématique qu'on utilise ainsi est absolument la même que celle qui, par sa fixation sur a, fournit le joint de Cardan.

La manivelle a est facile à reconnaître ; elle tourne autour du tourillon 1 et se trouve reliée au lien b par le tourillon 2. A'90* de ce dernier tourillon, le lien en porte un autre 3, qui pénètre dans le coulisseau c. Ce coulisseau, de son côté, tourne autour d'un axe perpendiculaire au plan de la figure et qui se trouve, par suite, à 90"* du tourillon 3. Le couple de cylindres ou, d'une manière plus générale, le couple de rotoides correspondant à ce quatrième axe n'existe ici que sous la forme de secteur et comprend, d'un côté, le profil du coulisseau c, de l'autre, la surface qui lui sert de guide et qui est disposée au sommet de la capsule. Nous trouvons, par suite, dans les quatre membres a, 6, c, d, la chaîne cinématique :

VI ... iL. . • . (Cl) ... __L • • • \^/ • • • L • • • W*) • • • I • • • tj^

qui est fixée sur le membre rectangulaire d, adjacent au membre acutangle a.

U est important de se rendre bien nettement compte de la formation du piston et de la Capsule. Le piston, qui est constitué par le membre fr, présente la forme d'un disque plan, qui est en contact avec la capsule, à l'intérieur et à Textérieur, au moyen de surfaces

* Par suite d'une erreur d'impression qui se trouve dans Fouvrage de Bemouilli et qui a été reproduite dans ses cinq éditions successives, cette machine est connue, depuis longtemps en Allemagne, sous le nom de machine de Darries«

** V. kepertory of Patent Invention»^ voL II, 1831, p. 1; Newton, London Journal of Arts, etc., Second Séries, vol. IX, 1834, p. 10.

"•* V. JoHNSOx. Impérial Cyclopaedia, Sleam Engine, Pape 19. PI. XII k XIV.

404 ANALYSE DES GÂPSULISMES Â HANIVEUE.

de joints sphériques ; les différentes positions que prennent, dans le mouvement, les faces planes de ce piston ont, en outre, pour enveloppes, deux surfaces coniques ordinaires, lesquelles constituent les parois internes de la capsule d et sont indiquées plus clairement dans la Ggure contiguë, en AHG et CIK. Ces cônes sont toujours en contact, suivant une génératrice, avec les surfaces planes Âfi et CD du piston, puisque Taxe 2 forme constamment, avec Taxe 1, le même angle a, qui est le complément du demi-angle au sommet de chaque cône.

On ne doit pas perdre de vue que Taxe géométrique du tourillon 3 se meut constamment dans un plan, qui est le plan de la figure de gauche. Parallèlement à ce plan, se trouve disposé, dans la capsule, un diaphragme 4 ; ce diaphragme, qui est limité par des surfaces planes, n'est pas autre chose qu'un rotoïde, dont Taxe de rotation est perpendiculaire au plan de la figure et passe par le centre de la capsule; en d'autres termes, il est simplement le prolongement de la pièce annulaire, en forme de rotoide, sur laquelle glisse le coulisseau c. Ce coulisseau lui-même se trouve prolongé, comme l'indique la figure de droite, laquelle est une projection sur un plan incliné par rapport à celui de la première figure, et laisse voir, par suite, une des faces du diaphragme dont il vient d'être question; elle montre, en outre, en L, le coulisseau c prolongé sous la forme de deux portions de cylindres, qui, d'un côté, sont en contact avec les faces du diaphragme et, de l'autre, trouvent leurs logements dans des trous de même forme, ménagés dans le disque b. Ces deux accouplements sont d'ordre inférieur, de telle sorte que cette prolongation du coulisseau est, en principe, de nature à fournir un mode de jonction étanche. Entre cette prolongation et le coulisseau extérieur, il n'existe cinématiquement aucune différence ; seulement, pour l'extérieur, le couple 4 est de la forme R±R~ (ou C±C"), tandis que, pour l'intérieur, il doit s'écrire ItR-^ (ou CzC^) ; de même le couple 3, suivant qu'il s'agit de l'extérieur ou de l'intérieur, correspond à C~C"*" ou à ClC"".

Si l'on admet que l'accouplement supérieur existant entre le disque A6CD et les surfaces coniques de la capsule donne un joint étanche, il est facile de voir que le mode de déplacement du piston dans la capsule est bien approprié à l'action d'un organe de pression. D'une manière générale, le diaphragme EF divise, en effet, la capacité qui se trouve située de chaque côté du disque en deux parties, dont l'une croit depuis zéro jusqu'à la capacité totale, pour

CIPsnUSHES DËRITË8 DE U HAHIVELLE A. JOINT EN aOIJ. 4«

diminuer ensuite jusqu'à zéro, tandis que l'autre éprouve évidem* ment des variations opposées et complémentaires. Avec une distrîbution convenable, on peut donc amvcr à utiliser ce mécanisme comme appareil à double efTet, soit comme pompe, soit comme machine à vapeur.

Dans la description précédente, nous avons pris sur nous d'introduire le cylindre fendu L, qui, cinématiquemcnt, est identique au coulisseau c; ce cylindre ne figure pas dans les descriptions données jusqu'ici, où il n'est jamais question que d'une simple garniture, et encore, le plus souvent, sous une forme assez obscure. Dans les beaux dessins de l'ouvrage de Johwso», que nous avons déjà cité à différentes reprises, on ne trouve aucune indication sur ce point, qui a pourtant une sérieuse importance. D'un certain nombre de dessins annexés aux. brevets, on pourrait conclure que le disque doit avoir simplement une rainure radiale, présentant en section la forme de la figure 281 ; ce qui reviendrait à diminuer la chaîne du coulisseau c et à introduire, en remplacement, l'accouplement de la figure 270, de telle sorte qu'on aurait, en définitive, une diminution de chaîne analogue à celle que nous avons précédemment signalée dans la machine de LAyii (fig. 5, pi. IV). Nous devons, en outre, faire . observer que, dans les premières machines exécutées, celles de Dakethe el môme dans d'autres, de dates postérieures, l'étrier extérieur, en forme de demi-ccrele, fait complètement défaut, ainsi que le tourillon 3 et le coulisseau extérieur c; dans ce cas, la chaîne se trouve complètement hj. îsi.

privée du membre c. Dans la machine ulilisée comme machine à vapeur, b est le membre conducteur, de telle sorte que la formule déterminée doit s'écrire : (CtC^)G.

Il est difficile d'obtenir un joint complètement étanchc avec l'accouplement supérieur indiqué entre le disque et les surfaces coniques. Bisiior a tenté de résoudre cette difficulté, en munissant ces surfaces d'une garniture complète de plaques, qui se trouvent pressées contre le disque par l'action d'une série de ressorts ; cette disposition, exécutée avec soin, parait avoir triomphé de la difficulté précédemment signalée. L'emploi d'une disposition aussi compliquée et les eflbrts faits pour arriver a un résultat satisfaisant montrent jusqu'où peut conduire l'attrait pour ce qui sort de l'ordinaire; c'est en

cela qu*a souvent consisté et que consiste encore, pour plusieurs, l'attraction principale de l'étude des machines.

Si Ton voulait chercher, dans les capsulismes dérivés des mécanismes à manivelle cylindriques, la contre-partie de la machine à disque, on la trouverait, à la rigueur, dans la manivelle à coulisse rotative (C','Pt)''f puisqu'on y rencontre précisément trois membres de longueur infinie, correspondant aux trois membres rectangulaires du mécanisme en question.

Toutefois, la rectangularité, dans les mécanismes à manivelle coniques, ne constitue pas, pour la forme des membres, une cause de modification aussi prononcée que le passage à Tinfini dans les mécanismes cylindriques. Pour ce motif, nous pouvons chercher également la contre-partie de la machine à disque parmi les mécanismes de la forme (Cs?-^)**, et, en fait, nous trouvons, dans la machine de Lahb (fig. 5, pi. lY), une disposition qui présente une grande analogie avec la précédente. Dans cette machine, b est également le piston et le membre conducteur, d la capsule; en outre, par suite de la suppression du coulisseau c, le piston b se trouve muni d'une fente, qui lui permet de glisser, d'un mouvement alternatif, sur la partie droite du pont; enfin, nous pourrions évidemment remplacer aussi le membre manquant c par un cylindre fendu, analogue à celui que nous venons d'indiquer. La

comparaison de ces deux appareils ne saurait manquer d'être trèsinstructive.

En France, la machine à disque a été introduite, sous une forme quelque peu différente de la précédente, par Bouché* et par Mo- LARD**; ce dernier constructeur, en particulier, s'est donné et se donne encore beaucoup de peine pour en répandre l'usage comme machine à vapeur.

La forme adoptée par ces deux inventeurs est représentée dans la figure 2. La capsule d est munie latéralement d'un appendice, de forme conique, qui se prolonge au delà du cylindre 2 du membre b et qui s'applique exactement sur un cône, de même ouverture, qui appartient à a et constitue le rotoide 1. Le lien extérieure, introduit par BisHOP dans la disposition précédente, manque ici complètement, ainsi que le coulisseau extérieur correspondant; à l'intérieur, sur la fente du disque, se trouve appliquée, à ce qu'il parait,

* V. Propag, industrielle, vol. lU, 1808, p. 244; brevet de 1835.

** V. RappûH du^urtf international de rEiposUion» 1806, toL IX, p. 82i