RÉGULATEURS CINEMATIQUES DE LA DETENTE

La première solution qui se présente à l'esprit est celle qui consiste à employer un seul tiroir de distribution mû par un excentrique, et à faire varier la détente en modifiant

Fig. HO. — Régulateur Musmann.

le calage de l'excentrique. Mais la difficulté est alors de soustraire le régulateur aux effets produits par la résistance, nécessairement assez grande, de la distribution.

Régulateur Musmann (Munich, 1897).

Dans cet appareil, l'excentrique E (fig. 110), mobile, à frottement doux, autour d'une fusée E\ porte une douille qui traverse cette fusée et se relie à une vis S, à long pas, dont Técrou M, conduit par le manchon au moyen d'une tige H et d'une bielle L, peut glisser à l'intérieur du cylindre creux W, sans tourner par rapport à ce cylindre. Quand l'écrou M, obéissant au régulateur, glisse dans le cylindre, il fait tourner la vis S, ce qui a pour elTet de modifier l'angle de calage de l'excentrique . Celui-ci est mis en rotation par le cylindre W, qui tourne autour de son axe, sous l'action de la machine agissant sur

— ni —

la roue dentée R. Il en résulte que la bielle L décrit à chaque instant un cône autour de son point d'articulation avec la tige H ; aussi l'articulation est-elle sphérique. Pour assurer le libre passage de la bielle, il a fallu, ainsi que le montre la figure, incliner Taxe de la vis S sur Taxe du cylindre W, et, par suite, intercaler entre la vis S et la douille de l'excentrique E, un joint universel. Un autre joint universel forme la liaison entre la bielle L et l'écrou M.

En somme, cette disposition, que l'inventeur déclare applicable également aux distributions à deux tiroirs, aux distributions Corliss, etc., est passablement compliquée. Nous n'avons aucun renseignement sur la façon dont elle se comporte en pratique.

Quoi qu'il en soit, l'idée de faire agir le régulateur sur l'excentrique commandant le tiroir, a reçu, sous une autre forme, d'importantes applications; nous verrons plus tard le développement donné à ce mode de réglage pour les machines à grande vitesse avec régulateurs dans le volant.

Régulateur de Clayton et Shuttleworth (Lincoln, 1889).

Au lieu de modifier le calage de l'excentrique, on peut employer un excentrique invariable et interposer, entre l'excentrique et le tiroir, une bielle et une coulisse. Le rôle du manchon consiste alors à déplacer la tête de la bielle par rapport à la coulisse. C'est la solution adoptée dans le régulateur que nous décrivons ici (fig. 111). La coulisse oscille autour d'un point fixe, et elle est en même temps articulée à la tige de l'excentrique. L'appareil à boules est du type Porter, avec une énorme masse centrale, nécessaire évidemment pour obtenir une puissance suffisante. Au milieu de cette masse est logé un cylindre à air, jouant le rôle de cataracte.

Une disposition presque identique a été réalisée antérieurement par M. Hartnell. Au lieu d'un régulateur Porter, il employait le régulateur à ressort, type Hartnell, précédemment décrit; il n'y avait pas de cataracte. D'une discussion intéressante qui eut lieu à ce sujet, en 1882, devant la Société des Mechanical Engineers, il paraît résulter que la coulisse fonctionnait sans trop de résistance, son rôle étant seulement de régler les rapports entre le tiroir et l'excentrique, tandis que celui-ci, mû directement par la machine, fournissait l'effort nécessaire pour vaincre les frottements du tiroir.

Il semble néanmoins que charger le régulateur de déplacer, à lui seul, un excentrique ou de manœuvrer une coulisse de distribution, c'est, en général, lui imposer une bien grosse besogne. Si l'on ne recule pas devant un surcroît de complication, on peut avoir recours à un servomoteur. Nous avons déjà décrit plusieurs dispositifs de ce genre. Mentionnons encore l'appareil à puissance multipliée de Hall et Windsor, qui figurait à l'Exposition de 1878. Dans cet appareil, spécialement étudié pour gouverner directement la détente au moyen d'un régulateur de Porter, le manchon porte un petit tiroir circulaire qui, suivant sa position, obture plus ou moins les orifices de communication entre les deux faces d'un piston. L'eau de la bâche à eau chaude traverse ces orifices pour se

Fig. lit.

rendre au condenseur. Le piston éprouve, par suite, une pression variable avec l'ouverture des orifices, et il suit les mouvements du manchon, de manière à maintenir toujours les mêmes passages ; c'est lui qui est chargé d'actionner la coulisse ou tout appareil équivalent.

Le procédé généralement employé quand on veut réaliser une détente automatique à tiroirs consiste à adjoindre au tiroir de distribution proprement dit un tiroir auxiliaire ou tiroir de détente, qui présente de moindres dimensions et qui est seul commandé par le régulateur ; Ton tâche de faire en sorte que celui-ci soit aussi peu influencé que possible par les réactions provenant du tiroir.

A l'exposition de 1889, figurait une machine Davey Paxmann, dans laquelle le tiroir ordinaire de distribution était surmonté d'un tiroir ou tuileau de détente, conduit par une coulisse confiée au régulateur. Les deux tiroirs étaient séparés par un diaphragme fixe perforé, et le rôle du tuileau consistait à ouvrir ou à fermer les orifices du diaphragme.

Dans la distribution bien connue de Farcot, le tiroir ordinaire est surmonté par deux plaques de détente qui sont appliquées contre lui par des ressorts, de manière à suivre tous ses mouvements tant qu'elles ne rencontrent pas d'obstacle. Chacune de ces plaques

Fig. 112. — Tiroir de détente Hartnell.

est placée sur le trajet de l'une des lumières qui traversent le dos du tiroir, et, suivant sa position, elle démasque ou couvre le passage de la vapeur. La course des plaques est limitée d'un côté par les bords de la boîte de distribution de l'autre par une came. En faisant tourner celle-ci, on modifie la course des plaques. Le mouvement de la came ne demande qu'un faible effort; il est donc aisé d'en confier la manœuvre au régulateur. Toutefois, dès que les dimensions sont un peu grandes, il est nécessaire d'employer un embrayage. A cet effet, la maison Farcot a eu recours aux cônes de friction, déjà mentionnés en parlant de l'action indirecte.

La détente de Meyer, dans laquelle les plaques de détente, mues par un excentrique spécial, sont en outre portées par une tige filetée permettant de faire varier leur écartement, se prête également à l'action du régulateur. La fonction de celui-ci consiste alors à mettre en rotation la tige filetée.

Le système Hertay, appliqué en 1889 sur une machine de la C ie Le Phénix, est une sorte de combinaison des systèmes Farcot et Meyer. Il y a deux tuileaux de détente montés dans un cadre rigide qu'actionne un excentrique spécial, et le régulateur agit en faisant pénétrer plus ou moins, entre ces tuileaux, un coin qui joue un rôle analogue à celui de la came Farcot.

En 1883, M. Hartnell a fait breveter une disposition dans laquelle les plaques de détente sont disposées de manière à former, par leur réunion, une sorte de V, dont l'axe serait transversal au sens du mouvement du tiroir; comme le dos du tiroir présente des fenêtres placées d'une manière analogue, on voit aisément qu'en faisant marcher les

plaques suivant Taxe du V, on produit le même effefcque dans les détentes Farcot et Meyer. L'effort nécessaire est très faible, parce que le déplacement qu'il faut donner aux plaques de détente est perpendiculaire au glissement imprimé au tiroir par l'excentrique de distribution : nouvelle application du principe des mouvements louvoyants. Le régulateur produit ce déplacement en faisant tourner une tige K (Gg. 112) parallèle au grand axe du tiroir, et munie de deux ergots J, qui pénètrent dans des cavités présentées par les plaques de détente I. En réalité, celles-ci ont une forme un peu plus compliquée que nous ne l'avons d'abord supposé. Ainsi que le montre la fig. 112 bis, l'appareil de détente variable est constitué par une grille unique P, perforée de quatre ouvertures obliques A, B, C, D, auxquelles correspondent quatre Fig. 112 bis.

ouvertures analogues existant dans le dos du tiroir de distribution, et l'ensemble équivaut à trois couples de plaques (M, M' t , M 8 M' s , M 3 M' 3 ). On voit en L les cavités dans lesquelles s'engagent les ergots de la tige actionnée par le régulateur

La détente Rider ne diffère guère de la précédente que par la forme cylindrique donnée au tiroir de détente qui présente alors des bords en hélice. La rotation de ce cylindre autour de son axe peut être facilement commandée par une manivelle articulée à une tige fixée au manchon du régulateur.

La maison Hanner (de Duisbourg) construit, pour la manœuvre automatique de la

^^mT^

Fio. 113. — Régulateur Hanner.

détente Rider, un régulateur assez intéressant. Le manchon 1 (fig. 113) est articulé avec deux leviers coudés 2 et 2', dont l'un est utilisé seulement pendant la moitié du manchon et l'autre pendant la descente. Supposons, par exemple, que le manchon s'élève. Le levier 2, en tournant, pousse devant lui un galet 3, fixé à un disque 4, et celui-ci fait tourner l'arbre S, qui commande la détente. Les choses sont disposées de telle façon que l'action du disque 4 sur l'arbre 5 ne s'exerce que dans un seul sens. Dès que le manchon commence à descendre, le disque 4, n'étant plus poussé par le levier 2, devient fou sur l'arbre 5 et Lbcornu. — Régulateurs des machines h vapeur. 8

sollicité par la pesanteur retourne à sa position d'équilibre en suivant le mouvement du manchon; si celui-ci dépasse la position moyenne, le levier 2' presse à son tour le galet 3' et fait alors tourner le disque 4' qui détermine le mouvement inverse de Taxe 5. Grâce à cette disposition, le manchon peut toujours regagner sa position moyenne et par conséquent la machine peut reprendre son allure normale, sans que le degré de détente soit nécessairement le même qu avant la perturbation. On réalise ainsi un résultat analogue à celui que Fournit l'emploi du compensateur. Remarquons toutefois que, si le rétablissemen de la vitesse de régime est rendu possible, rien n'indique qu'il se réalisera nécessairement.

Au lieu d'un tiroir de détente on emploie parfois une soupape manœuvrée par le régulateur. Dans le système Audemar la levée de la soupape est effectuée au moyen d un excentrique à oudes ou came à bosses tournant autour d'un axe et susceptible de se déplacer longitudinalcment le long de cet axe sous l'action du régulateur. Ce déplacement équivaut à la variation de forme d'un excentrique plan.

Occupons-nous maintenant des machines dans lesquelles la distribution est faite sur lea deux faces du piston moteur par des tiroirs distincts.

La machine Porter-Allen présente quatre tiroirs plans, dont deux pour l'admission et

Kig. 114. — Porter Allen.

deux pour l'échappement. Les bielles b (fig. H4) qui commandent les tiroirs d'admission sont articulées sur un plateau P, mobile autour de son centre, et auquel s'articule également la bielle c, dont la tête est attachée au coulisseau mobile dans une coulisse C, venue de

Fig. U5. — Bonjour.

Fig. 116. — Hartung.

fonte avec le collier d'excentrique. Le régulateur agit sur les tringles /, qui déplacent le coulisseau dans la coulisse.

Dans le système Bonjour, qui fonctionnait à l'exposition de 1889 sur une machine de la Compagnie de rilorme, le collier d'excentrique E (fig. 115) est muni de trois articulations : l'une d'elles P porte la tige du tiroir principal; la seconde Q porte celle du tiroir de détente ; la troisième R est guidée par une tige de suspension attachée à l'extrémité C d'un levier coudé ABC, commandé par le régulateur. Par conséquent, quand le régulateur est fixe, la troisième articulation oscille sur un arc de cercle de centre C. L'action du régula-

— ii5 —

teur consiste à déplacer C, et les dimensions sont choisies de façon que BCet RC forment un angle très aigu. Dans ces conditions le régulateur est très peu influencé par la résistance de l'excentrique.

Un dispositif du même genre se retrouve avec certaines machines à soupapes. Dans la distribution Hartung la levée de chaque soupape d'admission est due à l'effort d'un levier coudé L (fig. 116) qui prend son point d'appui sur une table fixe T et qui est actionné par une bielle A, articulée au collier d'excentrique. Ce collier porte un tenon t t qui est assujetti à se mouvoir dans une glissière suspendue au manchon du régulateur. Suivant l'inclinaison de cette glissière, le levier coudé, dans le mouvement oscillatoire que lui communique la rotation de l'excentrique, vient toucher plus ou moins tôt, à chaque coup de piston la table d'appui. Quand la machine va trop vite, la glissière se relève; alors le levier n'atteint plus du tout la table et la soupape cesse de se soulever. Les soupapes d'échappement sont actionnés par un excentrique spécial.

Dans la distribution Radovanovic, le même excentrique manœuvre les soupapes d'admission et d'échappement, de telle façon, qu'en modifiant la durée de l'admission, on modifie en même temps la durée de l'échappement. Le régulateur agit à peu près comme dans la distribution Hartung ; mais la glissière fait partie de l'excentrique et c'est le tenon qui est déplacé par le régulateur.

On peut consulter, au sujet des distributions Hartung et Radovanovic, le Portefeuille des Machines (1889).

A côté des distributions à tiroirs, se rangent les distributions à rotation continue, dans lesquelles l'organe distributeur est une sorte de robinet tournant toujours dans le même sens. Il est aisé de les disposer de manière à obtenir le réglage automatique de la détente. Dans le système Biétrix, que nous prendrons pour exemple, la vapeur arrive par le petit bout d'un boisseau conique et l'échappement se fait par l'autre bout. Les deux lumières du cylindre moteur aboutissent à la périphérie du boisseau, et celui-ci est perforé de canaux établissant les communications convenables. La détente est rendue variable au moyen d'un boisseau auxiliaire, mobile sous l'action du régulateur, et servant à interrompre en temps voulu l'admission de vapeur. Le régulateur est celui que nous avons décrit au paragraphe des régulateurs indirects.

REGULATEURS DE DETENTE PAR DECLIC

La régulation par déclic a l'avantage de soustraire presque constamment le manchon à l'influence perturbatrice de toutes les résistances autres que celles de l'appareil à boules, et de ne demander au manchon, à l'instant où doit commencer la détente, que le très faible effort nécessaire pour provoquer le déclenchement du mécanisme. Entre un régulateur a manœuvre directe et un régulateur à déclic, il y a, au point de vue du travail, une différence comparable à celle que présente le jet d'un projectile à bras d'homme par rapport au tir résultant d'une légère pression sur la gâchette d'un fusil. Néanmoins, le choc, si minime qu'il soit, éprouvé par le manchon n'est pas sans se répercuter sur le fonctionnement de l'appareil à boules. On tâche d'atténuer cet effet perturbateur en faisant en sorte que la transmission de mouvement du régulateur au mécanisme de distribution ne soit pas réversible. Malgré cela, pour combattre les oscillations qui résulteraient du choc, on est souvent obligé d'avoir recours à l'emploi d'un frein. Le choc est surtout à craindre quand il s'agit d'une machine à marche rapide. On sait d'ailleurs que les distributions à déclic. recommandables quand il s'agit de machines à marche lente, deviennent désavantageuses dès que l'on veut obtenir une allure un peu vive parce que le temps perdu dans la mise en mouvement du mécanisme auxiliaire est alors une fraction importante de la durée de la

course du piston. Il existe actuellement tant de variétés de distributions à déclic que nous ne pouvons songer à les passer ici en revue ; nous nous bornerons à citer quelques exemples. L'un des dispositifs les plus simples qu'on puisse indiquer est celui de la distribution Berghoff, à soupapes. L'excentrique a (fig. H 7) est forgé avec la barre à chape B dont la rainure est guidée par le taquet b. Si celuici est fixe, l'extrémité c de la barre décrit une ovale et entraîne pendant un certain temps le levier de soupape L. Le régulateur porte le taquet b par l'intermédiaire de la tringle t et du levier coudé M. Quand le manchon se déplace, b marche vers la droite ou vers la gauche, ce qui déplace dans le même sens l'ovale décrite par c et modifie par suite la durée de la levée de la soupape.

Dans son mémoire « On Régulation of Steam Engines » lu en 1895 à YInstitution of Civil Engineers M. Richardson décrit un dispositif employé, dit-il, avec ou sans variantes par Fig. t!7. — Berghoff. plusieurs constructeurs de l'Angleterre ou du

continent, et il déclare excellent ce dispositif dont voici les traits principaux.

L'admission est faite par des soupapes à déclenchement. Chaque soupape A (fig. H 8). est à double siège, guidée par une tige centrale. Elle est soulevée par la tige B, à la partie supérieure de laquelle se trouve le piston D, mobile dans le cylindre D', et poussé de

cfir a

Fig. 118. — Richardson.

haut en bas par un léger ressort. A la base du cylindre, débouche un canal qui communique avec un petit récipient C, muni d'une bille servant de valve d'aspiration. Cet arrangement a pour objet d'assortir le choc de la soupape au moment où elle retombe sur son siège. Pendant la montée, l'air est aspiré sous le piston au moyen de la valve. Pendant la descente

cette valve se ferme et l'air ne peut s'échapper que par un orifice étroit pratiqué au sommet du récipient C. Voici maintenant comment s'opère la régulation. La tige B est actionnée par le levier H, qui oscille autour d'un axe horizontal M quand son extrémité libre reçoit la pression du taquet L. Celui-ci possède un mouvement périodique dû à la rotation de l'excentrique K. Dès qu'il abandonne le levier H la soupape retombe.

Pendant la montée du taquet L, celui-ci recule librement au contact du levier sans le déplacer. Ceci posé, on comprend que la durée de l'admission dépend de la position occupée par le levier lorsqu'il est au repos. Or, l'axe de rotation de ce levier au lieu d'être rigoureusement fixe, ce qui donnerait une admission constante, est susceptible de se déplacer horizontalement ; ce déplacement est lié à celui du manchon au moyen d'un levier N, mobile autour de Taxe 0. La rotation du levier N fait tourner deux tiges OP, perpendiculaires à ON, et ces tiges, au moyen de deux petites bielles, font mouvoir l'axe M du levier H le long d'un guide horizontal. Dans ces conditions, l'effort demandé au régulateur est extrêmement faible ; aussi un régulateur pesant 45 kilogrammes suffit-il pour gouverner

une machine de 1.000 chevaux. L'admission peut varier de à 87 °/ . La corde qu'on voit attachée à l'extrémité du bras horizontal du levier N permet par une simple traction exercée d'une distance quelconque de supprimer immédiatement l'admission et par conséuuent d'arrêter la machine. L'échappement est fait par un tiroir à persiennes commandé, comme le montre la figure, par le même excentrique que l'admission.

Fig. 119.— Carels

Fig. 120. —Corliss.

Dans la machine Carels frères, système Sulzer (Exposition de 1889) l'excentrique de distribution a (fig. H9) porte un collier Z>, suspendu à la petite bielle c. 11 est muni d'un bec rf, armé d'une platine d'acier; l'extrémité de ce bec décrit une ovale. La tringle e, chargée de manœuvrer l'une des soupapes d'admission, présente à son extrémité inférieure une chape pourvue également d'une platine d'acier. Cette tringle est articulée sur la petite bielle /*, articulée elle-même au levier coudé g. Celui-ci est placé sous la dépendance de la tige t du régulateur. Quand cette tige monte, le levier g tourne en déplaçant vers la droite le bas de la tige e, et la durée du contact entre les deux platines se trouve parla modifiée. La soupape, dès qu'elle est libre, retombe sur son siège rappelée par l'action d'un ressort.

Dans la machine Jean et Peyrusson qui a figuré également à l'exposition de 1889, les soupapes sont remplacées par des tiroirs à déclic. Il y a deux tiroirs d'admission mus chacun par un excentrique spécial. Leur fermeture se produit par un déclenchement placé

sous la dépendance du régulateur. La machine Wheelock présente une disposition semblable.

A l'Exposition de 4889 figuraient aussi des machines J. Farcot de 500 à 1200 chevaux, pourvues de tiroirs à déclic. Dans ce type de machines, le régulateur, à bras croisés, agit sur chaque tiroir d'admission en faisant tourner une came autour d'un axe fixe. La rencontre de cette came avec un doigt saillant provoque le déclenchement du tiroir. En réalité, chaque came est double et peut rencontrer deux doigts différents. L'un des doigts sert pour les petites introductions jusqu'à 0,35; l'autre sert pour les grandes admissions. Les efforts perturbateurs transmis par le déclic au régulateur sont insignifiants parce que les bosses des cames ont une très faible pente ; ces efforts sont d'ailleurs neutralisés en grande partie par le frottement des cames autour de leurs supports.

La régulation par déclenchement est applicable aux distributions à obturateurs. C'est même avec ce genre de distribution que le déclenchement a fait jadis son apparition.

Fig. 121. — Corliss h sabre.

Voici comment était constitué le premier système Corliss qui d'après Buchetti (Les machines à vapeur actuelles en 1881) aurait été imaginé vers 1851, et qui figurait à l'exposition de Londres (1862). Le régulateur agit en déplaçant horizontalement le plan incliné f (fig. 120). Celui-ci presse sur la tige verticale e, que son poids maintient toujours en contact avec la bielle A, et décroche cette bielle. A ce moment, le contrepoids suspendu à la tige P ferme l'orifice d'admission. La bielle A, articulée par l'une de ses extrémités au plateau central oscillant E, est, à l'autre bout, suspendue au bouton d par un ressort C.

Voici encore l'une des nombreuses dispositions employées pour les machines Corliss. La tige T (fig. 121), qui ouvre ou ferme l'admission, porte un taquet /, retenu par la pièce de déclic d. Celle-ci a la forme d'un levier articulé en A au sommet d'une pièce P, qui oscille autour du point et dont les mouvements sont liés à ceux de la machine au moyen de la manivelle m et de la bielle A. Le contact de d avec t est assuré par deux lames de ressorts L et £, dont la première tire t vers la droite, tandis que la seconde appuie verticalement d sur t. Le levier d se termine par une partie recourbée r, qui se meut à proximité du taquet t\ relié au manchon M par la bielle V et le levier coudé C. Le déclenchement se produit à l'iasUmt où le taquet t\ appuyant sur r, oblige le levier d & tourner autour

de A. Dès que t est dégagé, le ressort L entraîne vivement la tige T vers la droite. F est un ; petit frein à air destiné à modérer le choc. De son côté, le manchon est relié à un frein à huile non représenté sur la figure, qui a pour but d'atténuer son déplacement à l'instant où fonctionne le déclic.

La fig. 122 représente une installation d'ensemble concernant également les machines Corliss. La pièce I, mobile autour d'un axe fixe et articulée au manchon du régulateur,

Fig. 122. -

porte trois tringles : les deux premières, à peu près horizontales, gouvernent la position des déclics^ la troisième, verticale, est reliée au frein à huile. La pièce I est équilibrée par un contrepoids F. Le levier P permet d'arrêter le moteur en poussant et maintenant le manchon à l'extrémité supérieure de sa course.

Citons enfin le dispositif Frickart, dont le schéma (fig. 123) peut donner l'idée. Chacun

Fig. 123. — Frickart.

des obturateurs d'admission est relié invariablement aune pièce P, mobile autour de l'axe A, et rappelée par un piston à air/>. Un levier LM, mobile autour du même axe A, est relié en L à une tige qui lui imprime un mouvement de balancement. Son autre extrémité M sert de pivota un levier courbe BC, dont l'extrémité B porte une platine en acier servant de butée à la pièce P, tandis que l'extrémité C est articulée à une longue tige T. Voici maintenant comment s'exerce l'intervention du régulateur. Une pièce Q, mobile autour d'un axe 0, est articulée en D avec une barre qui lui communique un mouvement de balancement venant de l'excentrique. Le point E de la même pièce porte l'axe de rotation d'un levier à trois branches X Y Z, dont l'extrémité Z est reliée par une petite bielle ZH avec le manchon du régulateur. L'extrémité X s'articule à la tige T dont il a déjà été parlé. Il est clair, dès lors, que la trajectoire du point C dépend de la position du manchon, Or,

suivant la trajectoire de G la platine B dégage plus ou moins vite la pièce P dont la rotation coupe l'admission. L'autre extrémité Y du levier à trois branches sert à attacher une seconde tige, analogue à T, et destinée à gouverner le second obturateur d'admission.

Dans la machine compound, système Frickart, que la société alsacienne de Belfort exposait en 1889, la distribution du petit cylindre était faite par le procédé que nous venons d'indiquer. La distribution du grand cylindre avait lieu d'une manière semblable, avec cette différence que le point H, au lieu de monter et descendre avec le. manchon du régulateur, était un point réellement fixe.

Pour provoquer le mouvement brusque d'obturation, on peut, au lieu d'avoir recours à un déclic, faire intervenir l'action de la vapeur introduite au moment voulu dans un cylindre spécial. Ce système, un peu compliqué, a l'avantage de soustraire le régulateur à toute espèce de choc. M. Bonjour a réalisé cette idée avec une machine à deux tiroirs, en confiant la manœuvre du tiroir de détente à un petit piston auquel la vapeur est amenée par un robinet spécial que commande une coulisse en relation avec le régulateur. Le système Menk et Handbrock consiste également à pousser le tuileau de détente au moyen d'un piston à vapeur, avec cette différence que la vapeur est introduite au moyen d'un petit tiroir que commande une came à bosses gouvernée par le régulateur.

Un système assez pratique consiste à disposer sur le dos d'un tiroir ordinaire de distribution un appareil à déclic commandé par le régulateur et coupant périodiquement l'arrivée de vapeur. Ce dispositif peut s'ajouter à une machine quelconque quand on veut transformer la détente fixe en détente automatiquement variable. Il faut seulement avoir soin de réduire, en cas de besoin, le vide de la boîte de distribution, pour éviter que le réservoir de vapeur contenu dans cette boîte ne rende trop lente l'action du régulateur. Voici quelques exemples.

Régulateur Démange.

Nous avons déjà parlé de la détente d'Audemar, dans laquelle le dos du tiroir est muni d'une soupape d'admission mue par un excentrique à ondes. La détente Démange peut être considérée comme une variante de ce dispositif : la soupape est remplacée par un papillon, qu'un ressort rappelle constamment vers sa position de fermeture, et l'excentrique à ondes, commandé par le régulateur, présente une forme discontinue (iig. 124) qui produit un effet analogue à celui d'un déclic. Un galet qui s'appuie constamment sur le profil de l'excentrique est monté à l'une des extrémités d'un levier coudé dont l'autre extrémité manœuvre le papillon. Un piston à air est disposé pour modérer le choc* Ce système a été appliqué par la maison Olry et Grandemanche.

Régulateur Proell (1882).

Le levier A (iig. 125) auquel un excentrique donne un mouvement d'oscillation, porte deux pièces coudées, K 1 et K 2 , mobiles autour des axes A, et A 2 . Considérons, par exemple, la pièce de gauche. Quand l'axe A x descend avec le levier, la branche horizontale de K t a son extrémité soutenue par le manchon du régulateur. Il en résulte que l'extrémité de la branche verticale décrit une ligne oblique ; elle commence par appuyer sur la tête du petit levier de transmission h x , ce qui soulève la soupape r; mais bientôt la branche verticale de K, abandonne le levier h u et aussitôt la soupape se referme, sous l'action de son poids et d'un ressort de torsion m monté sur l'arbre u du levier h x .

Dans le mouvement de relèvement de Taxe A,, la tête du levier A, presse latéralement la branche verticale de Kj jusqu'à ce que celle-ci lui échappe; à ce moment, la

branche horizontale de Ki retombe sur le manchon par son propre poids. On conçoit que, suivant la position du manchon, et par conséquent suivant la position que prend K t au repos, la période de levée de la soupape dure plus ou moins longtemps. Le fonctionnement de K, alterne avec celui de K,, dans les mêmes conditions.

Les ressorts de torsion m, qui déterminent la vitesse de retombée de la valve, se

Fjg. 125. — Régulateur Proell.

règlent à volonté au moyen d'une goupille z vissée dans la douille y. Pour éviter les chocs trop brusques, il y a en / un matelas d'air réglé au moyen de la vis s.

Le volant à main h et le levier d servent à maintenir la soupape ouverte au moment de la mise en marche. Un ressort n permet de fixer ce volant dans une position quelconque.

Régulateur Georges (1887).

Les branches c (fig. 126) articulées aux extrémités d'un levier oscillant, soulèvent alternativement la soupape gar l'intermédiaire d'un marteau e qui au repos est porté par une pièce fixe g. Le soulèvement produit par chaque branche c dure jusqu'à l'instant où l'extrémité supérieure de cette branche vient buter contre le manchon /", qui, en l'écartant, permet à la soupape de retomber. Des ressorts verticaux, appuyés contre la pièce g y activent la descente de la soupape.

Fig. 126. — Georges.

Fig. 127. Georges.

Fig, 12$. — Tremper,

Fig. 129. — Shaeffer Budenberg,

Dans une autre disposition (fig. 127), adoptée également par le même constructeur, le mouvement vertical de la soupape est remplacé par une rotation autour de la verticale» Au lieu de ressorts verticaux, il y a des ressorts de rappel horizontaux qui exercent une poussée contre une barre horizontale portée par Taxe de rotation.

Une came à axe horizontal tient lieu du marteau e, et fait tourner Vaxe.de la soupape par un engrenage conique. Les branches c sont pressées contre cette came par des lames de ressort. Le déclenchement s'opère comme dans le premier cas, c'est-à-dire par la rencontre de Tune des branches c avec un butoir faisant partie du manchon.

Le régulateur allemand de Tremper (Cologne, 1891), est tout à fait analogue au régulateur Georges. La fig. 128 nous dispense de plus amples explications.

Régulateur Schaeffer et Budcnbcrg (1883).

Une pièce oscillante, reliée par une bielle à la tige du tiroir, reçoit de celle-ci un mouvement de va-et-vient. Cette pièce porte deux bras recourbés t> t (fig. 129 bis) qui

Fjg. 129 bis. — Shaeffer Budenberg.

Fig. 130. — Uhnann.

viennent alternativement en contact avec une tige y, dont la position est commandée par le régulateur. A l'instant où l'un des bras / rencontre la tige y, il s'écarte et abandonne ainsi le guidage courbe n n, contre lequel il s'appuyait. La pièce de détente dont fait partie ce guidage se trouve alors dégagée ; elle cède à la pression de l'un des doigts o, qui sont poussés par des ressorts convenables, et ce mouvement amène la valve cylindrique d'admission dans la position de fermeture. Dès que le bras t cesse d'être en contact avec la tige y, un ressort le ramène contre la pièce de détente, et lui permet d'ouvrir de nouveau celle-ci.

L'action du régulateur consiste simplement à fixer la hauteur de la tige y, et par suite à faire commencer plus ou moins tôt le contact, qui supprime l'arrivée de vapeur:

Régulateur Ulmann (Zurich).

Cet appareil dispense de toute connexion cinématique : il fonctionne uniquement en vertu des variations périodiques de pression qui se produisent dans la boîte de distribution.

La vapeur, pour se rendre à cette boîte, soulève une soupape V V (fig. 130) et descend dans la conduite A. Sur celle-ci, est branché un tuyau T, qui, par le tuyau U U et les orifices e e, amène la vapeur dans l'espace W, où elle presse la partie supérieure de la soupape. Quand il y a équilibre de pression en b etW, la soupape retombe par son propre poids. Mais elle ne peut rester longtemps fermée, puisque la vapeur de la conduite A est enlevée par la machine pendant chaque période d'admission au cylindre,

Le rôle du régulateur consiste à agir sur le levier k pour donner au tuyau U U un mouvement de rotation autour de son axe. Ce mouvement modifie la section des orifices ee,

A chaque coup de piston, la soupape s'ouvre et se ferme. I& fermeture dure d'autant plus longtemps que la section des orifices e e est plus réduite.

Régulateur Escher Wyss (1880).

Dans ce système, assez analogue au précédent, la vapeur, arrivant par le conduit A, (fig. 131) soulève une soupape F, maintenue sur son siège par un ressort R, et va par le

Fig. 131. — Escher Wyss.

Fig. 132. — Kellis.

conduit E gagner la boîte du tiroir. Un canal étroit a, pratiqué dans l'épaisseur de la soupape, donne à la vapeur un accès permanent, mais très lent, vers la face supérieure de la soupape. En outre, un conduit C, sur le parcours duquel se trouve un petit tiroir à persienne G, commandé par le régulateur, met la face supérieure de la soupape en relation avec la sortie E. La vapeur qui traverse a tend sans cesse à faire retomber la soupape; mais cet effet est contrarié par l'évacuation de vapeur à travers le conduit C. On conçoit dès lors que, suivant la position du régulateur, et par conséquent suivant que la pièce G étrangle plus ou moins le passage, l'admission, à chaque coup de piston, dure plus ou moins longtemps. Pendant la détente, la soupape demeure toujours fermée, attendu que la sortie de vapeur est alors arrêtée enE.

Le volant H, placé à la partie supérieure, sert à caler la soupape quand on veut arrêter le moteur.

Arrêt automatique.

Lorsque l'arbre d'un régulateur est conduit par une courroie de transmission, la rupture inopinée ou la chute de cette courroie peut occasionner un grave accident : car à ce moment, les boules retombent, ouvrant en grand la valve de réglage, et rien n'empêche plus le moteur de s'emporter. Pour parer à cette cause de danger, il est prudent

Fig. 133. — HoggKing.

d'établir un dispositif assurant, en pareil cas, la fermeture immédiate et complète de la valve.

Nous avons déjà eu l'occasion de citer la combinaison adoptée, dans ce but, pour le régulateur Mac Farlane.

Dans le régulateur américain Kellis, appelé : Safety Governor (1868), la tige du manchon est articulée à un levier D (fig. 132) pourvu d'un très lourd contrepoids. Ce levier est en contact avec une sorte de came C, très voisine de l'oscillation 0, et suscep-» tible de tourner autour d'un axe 0' parallèle à 0, de manière à ne pas empêcher les mouvements du levier. Si le manchon vient à descendre trop bas, la came, devenue libre et sollicitée par la masse E, tombe en tournant autour de 0' et le contrepoids, n'étant plus équilibré en partie partie de la réaction de la came, pousse le manchon au haut de sa course, déterminant ainsi l'occlusion de la valve.

Dans un autre régulateur américain, de Craig (régulateur hydraulique), un galet placé à l'extrémité d'un levier roule sur la courroie de transmission, qui est à peu près horizontale. En cas de rupture de la courroie, le levier et le galet tombent par leur poids, et c'est ce mouvement qui supprime l'admission.

Dans le système anglais Hogg King (1897), dont il a déjà été question, le manchon commande la valve d'admission au moyen des bielles 28, 29, 30 (fig. 133). La bielle 30 n'est reliée à la bielle 29 que par une encoche B reposant sur un axe A. Si le manchon s'abaisse trop, son poids, agissant par des bielles auxiliaires 33 et 34, dégage l'encoche B

• et le contrepoids 32 ramène alors la bielle 30 dans la position montrée par la figure, position qui supprime l'admission.

M. M. Corliss et Wattles ont fait breveter en 1892 un dispositif dont la fig. 134 donne l'idée. Sur l'arbre vertical du régulateur sont montés deux tubes concentriques C G'. Le tube intérieur C est relié invariablement au manchon. Le tube extérieur C, qui commande la valve, est normalement enclenché avec C au moyen d'un déclic c, portant un ergot qui s'engage dans une gorge annulaire. Si le manchon descend au-dessous d'une certaine limite, la pointe du déclic arrive en contact avec la paroi conique d'une gorge Z>, pratiquée sur l'arbre ; aussitôt l'ergot se dégage, et le tube

Fig. 134. — Corliss et Wattles.

Fig. 135. — Frickart.

C, poussé par un ressort en hélice, remonte vivement, ce qui arrête l'arrivée de vapeur.

Pour mettre le moteur en marche, on force le tube extérieur à descendre jusqu'à ce que l'enclenchement se produise ; le ressort se trouve en même temps bandé. Pendant cette manœuvre, le tube intérieur est arrêté dans sa descente par un taquet e, placé à l'extrémité d'un levier coudé E. Dès que la machine a acquis une vitesse suffisante, le tube intérieur, soulevé par le manchon, abandonne le taquet e qui tombe entraîné par le poids de E : dès lors le déclenchement est en état de fonctionner.

Pour les machines à déclic, la solution généralement adoptée consiste à faire en sorte que, quand le manchon est en bas de sa course, les organes d'admission se trouvent déclenchés en permanence.

Dans le système Frickart, par exemple, la pièce B (fig. 135), mobile autour de l'axe O

est reliée en b au régulateur. A l'état de régime normal, le levier E, mobile autour de Taxe C, et mû par la machine, entraîne au moyen d'un déclic F la pièce G, qui ouvre l'obturateur d'admission; mais, quand le manchon est au bas de sa course, la pointe B' de la pièce B empêche le déclic F de mordre sur la pièce G, et il n'y a plus d'admission.

Système Weyher et Richemond [1893). — Le manchon porte un taquet n (fig. 136) qui monte ou descend avec lui, et qui, à l'état normal, se meut entre les deux butoirs l et m. La tige K, sur laquelle sont fixés ces derniers, monte ou descend, et, par l'intermédiaire de la petite manivelle h, fait pivoter, dans un sens ou dans l'autre, la tige verticale g g. Dans les deux cas, le mouvement de g g a pour efTet de pousser de droite à gauche une tige horizontale e, qui fait reculer un déclic c. Le levier coudé d se trouve alors dégagé, il tombe sous l'action du poids b, et ferme la valve.

Pour mettre en marche, on enclenche le levier d à l'aide d'un crochet auxiliaire />. Quand la machine a acquis une vitesse suffisante, le déclic c, poussé parla tige e, munie à cet effet d'un ressort i, chasse le crochet p et se substitue à lui.

On remarque que le fonctionnement a lieu aussi bien quand le régulateur prend un

Fig. 136. — Weyher et Richemond.

excès de vitesse que quand il s'arrête complètement : on pare donc ainsi au danger des emballements dus à toute autre cause que la rupture de la transmission du régulateur.

MM. Myrick et Doeg ont fait breveter en Amérique, en 1896, un système assez compliqué, dont nous indiquerons seulement le principe 1 . Cette invention a pour objet de produire l'arrêt d'une machine genre Corliss soit automatiquement, par l'action du régulateur, soit à volonté, d'un point quelconque de l'usine. En nous reportant à la figure 122 (p. 119), imaginons que le levier à trois branches I soit formé de deux parties distinctes comprenant l'une la longue branche articulée au manchon du régulateur, l'autre les deux petites branches qui portent les tringles gouvernant le déclenchement des obturateurs d'admission. La connexion entre les deux pièces dépend de la position d'un verrou engagé dans une encoche; quand le verrou est retiré, un contrepoids oblige les petites branches du levier à supprimer complètement l'ouverture des obturateurs. Le déplacement du verrou est provoqué par le manchon du régulateur, chaque fois que celui-ci dépasse l'une des positions qui lui sont assignées comme limite de sa course. Le même effet peut être obtenu au moyen d'un électro-aimant monté sur la pièce de connexion; en lançant le