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La présente invention se rapporte aux compresseurs pour fluides gazeux, et concerne notamment un compresseur qui comprend des chambres ou des cylindres de refoulement qui coulis- sent sur des plaques de distribution ou sur des organes équiva- lents percés d'orifices d'admission et de refoulement qui sont ouverts et fermés par suite du mouvement de va-et-vient que ces chambres ou ces cylindres de refoulement effectuent sur ces pla- que-3 de distribution.
Les chambres de refoulement peuvent compren- dre chacune un sabot contenant un disque excentré, comme il est décrit dans les brevets britanniques N 592.432 du
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616.618 du , 617.750 du, 622.792 du , et 639.017 du de la Demanderesse ou un certain nombre de cylindres contenant chacun un piston, comme il est décrit, par exemple, dans la demande de brevet déposée le même jour sous le titre s "Perfec- tionnements aux pompes,compresseurs ou moteurs à fluides", les cylindres, dans ce cas, se déplaçant en va-et-vient contre des plaques de distribution à l'aide d'excentriques ou de manetons convenablement calés sur un arbre entraîné.
Dans ce type de compresseur, le corps ou le carter de celui-ci peut, soit être rempli de liquide, soit monté dans un réservoir sous pression ou dans un accumulateur, la paroi du carter étant percée d'ouvertures permettant au liquide contenu dans le réservoir ou dans l'accumulateur de venir au contact des pièces actives du compresseur afin de jouer à leur égard le rôle de joint d'étanchéité et de lubrifiant.
Dans les modes de réalisation connus de ces compres- seurs, où la chambre ou le cylindre de refoulement par suite de ses mouvements ouvre et ferme les orifices d'admission et de refou- lement de la plaque de distribution, l'ouverture et la fermeture de ces orifices se produisent nécessairement d'une façon symétri- que:: par rapport au point mort ou fin de course de la chambre ou du cylindre, de sorte que si l'orifice de refoulement, par exemple, s'ouvré juste au commencement de la course il doit se fermer exac- tement à la fin de cette dernière.
Pour obtenir le meilleur fonctionnement, l'orifice de refoulement devrait rester fermé pendant la course de refoule- ment jusqu'à ce que l'air ou le gaz ait été comprimé dans la chambre ou le cylindre à la pression de refoulement, et la soupape de refoulement devrait alors s'ouvrir rapidement, puis se refermer rapidement en fin de course. La-présente invention a principalement
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pour but de réaliser un tel mode de fonctionnement.
Un compresseur comportant trois chambres ou cylin- dres de refoulement et des excentriques ou des manetons décalés de 1200 entre eux, se prête particulièrement bien à la mise en oeuvre de l'invention, mais celle-ci peut également être appliquée à des compresseurs ayant un nombre quelconque de chambres ou de cylin- dres, suprérieur à un.
Jusqu'à présent, il était d'usage que l'orifice de refoulement de la plaque de distribution avec lequel vient coïnci- der la lumière de la chambre ou du cylindre de refoulement pendant la course de refoulement, débouche directement dans le corps du compresseur d'où part la conduite de refoulement.
Selon la présente invention, dans un compresseur du type spécifié, comprenant plusieurs chambres ou cylindres de refoulement travaillant les uns après les autres, l'ouverture effective de la lumière de refoulement de chaque chambre ou cylin- dre de .refoulement est commandée par une autre chambre ou un autre cylindre de refoulement situé dans le cycle de fonctionnement de façon à produire un retard à cette ouverture. De cette manière, l'ouverture effective de l'orifice de refoulement peut être retar- dée jusqu'à ce que l'air ou le gaz contenu dans la chambre ait été comprimé à la pression de sortie et on peut obtenir, au besoin, un mouvement d'ouverture rapide.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui res- sortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 est une coupe transversale d'un mode de réalisation du compresseur selon l'invention; .suivant la ligne A-B de la fig,2.
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La fig. 2 est une coupe suivant la ligne C-D de la fig.l.
La fig. 3 est une coupe verticale d'une variante de réalisation du compresseur.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne E-F de la fig.3.
Dans le mode de réalisation représenté sur les fig.
1 et 2, le compresseur comprend un arbre entraîné 1 portant trois disques d'excentrique 2 décalés de 120 entre eux dans le plan de rotation, chaque excentrique tournant à l'intérieur d'un sabot 3 en caoutchouc naturel ou synthétique, en matière plastique, etc..., qui s'applique étroitement contre les faces opposées du disque de l'excentrique et est au contact du pourtour de celui-ci en deux points diamétralement opposés. Ce sabot, comme le montre la fig.l, est découpé en 4 pour laisser passer l'arbre 1, et s'applique contre ce dernier pendant l'établissement de la pression, la pression du liquide dans le carter 6 servant normalement à main- tenir le sabot contre une plaque de distribution 7 portée par un couvercle 8 fermant une ouverture pratiquée d'un côté du carter 6.
La plaque 7 est percée d'un orifice d'admission 9 débouchant dans un canal d'admission 10 commun au trois orifices d'admission du compresseur qui, sur la fig. 2 portent les références 9, 9a et 9b, le canal d'admission comportant une connexion d'alimentation à son extrémité 11.
Le sabot présente une seule lumière d'aspiration et de refoulement 12 et est évidé en 13 à son extrémité supérieure pour des raisons qui sont expliquées plus loin.
,En plus des orifices d'admission 9, 9a et 9b, la plaque de distribution 7 est percée de trois orifices de refoule- ment 14, 14a et 14b et de, trois orifices de sortie 15, 15a et 15b.
On remarquera que le mouvement en va-et-vient de
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chaque sabot contre la plaque de distribution à d'abord pour conséquence de relier la lumière 12 à l'orifice d'admission 9 percé dans cette plaque, ce qui a pour effet d'aspirer du fluide gazeux à l'intérieur du sabot. Par suite de la rotation de l'ex- centrique dans le sabot, ce fluide y est comprimé et quand la lumière 12 arrive en regard de l'orifice de refoulement 14, le fluide comprimé emprisonné dans le sabot est refoulé par l'orifi- ce de refoulement 14 dans le conduit de refoulement 16 qui lui est associé.
Si l'on se reporte à la fig.2, on voit que le conduit 16 relie l'orifice de refoulement 14 à l'orifice de sortie 15a associe à la chambre de refoulement voisin et de ce fait, le fluide quoiqu'il puisse passer du sabot à travers l'orifice de refoulement 14 dans le conduit 16, ne peut pénétrer à l'inté- rieur du carter en traversant l'orifice de sortie 15a avant que , ce dernier ait été découvert par le sabot voisin, ce qui assure un refoulement différé du fluide.
Comme le sabot qui commande l'ouverture de l'orifi- ce de sortie 15a est décalé de 1200 par rapport au sabot précé- dent, il se déplace sensiblement à sa vitesse maximum lors de l'ouverture de l'orifice de sortie 15a, ce qui assure l'ouvertu- , re rapide désirée. Le mouvement effectif de fermeture se produit en fin de course, quand la chambre de refoulement 3 ferme elle- même l'orifice de refoulement 14.
Il y a lieu. de remarquer que le conduit 16, reliant l'orifice de refoulement à l'orifice de sortie 15a, se trouve mis en communication avec l'intérieur de la chambre de refoulement du sabot 3 au commencement de la course de refoulement et que le fluide comprimé se trouvant dans les orifices et dans le conduit 16 peut alors se détendre dans la chambre de refoulement et abais- ser le rendement du compresseur. C'est pourquoi il est avantageux que le conduit 16 se remplisse de liquide après la sortie du
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fluide par l'orifice 15a et avant qu'il soit à nouveau relié à la chambre de refoulement.
C'est à cette fin que le sabot est découpé en 13 pour qu'après le passage du fluide comprimé ans le carter du compresseur, le liquide puisse pénétrer dans le conduit 16 par l'orifice de refoulement 14 et remplir ce conduit. Le ralentissement et l'inversion du mouvement de la chambre de refoulement pendant la course d'aspiration tend à augmenter la pression à l'extrémité postérieure de la colonne de liquide où l'orifice 14 a été découvert, et cette pression jointe à la force vive du fluide et du liquide refoulés précé- demment par l'orifice, tendent à remplir le canal de liquide. Le profil donné à la partie supérieure 13 du sabot favorise ce résultat et fait que le liquide est pour ainsi dire dirigé vers l'orifice de refoulement 14 et dans le conduit 16 correspondant,.
Les fig. 3 et 4 représentent une variante de réa- lisation dans laquelle les chambres de refoulement sont formées par des cylindres 17 dont chacun renferme un piston 18 qui, de son côté, est porté par une bielle 19 montée sur un excentrique 20 calé sur un arbre entraîné 21. Pour éviter un déplacement angulaire des bielles d'accouplement 19, on a prévu un second arbre 22 portant d'autres excentriques 23, de sorte que les bielles 19 accouplent les arbres 21 et 22. Un tel agencement est décrit dans la demande de brevet déjà citée au nom de la Demanderesse.
Dans ce cas, les cylindres 17 effectuent un mouve- ment de va-et-vient vertical contre les faces des couvercles 8 dans lesquels on a prévu les orifices d'admission, de refoulement et de sortie qui, pour la clarté de l'exposé, portent les mêmes références que celles des fig. 1 et 2.
Le fonctionnement du compresseur est, par consé- quent, identique à celui du compresseur décrit ci-dessus, la seule autre différence de construction étant que dans le cas présent, le compresseur est destiné à être monté dans un réservoir
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ou accumulateur, et que la paroi de son carter 6 est à cette fin, percée d'ouvertures 24 relativement grandes par lesquelles le liquide peut pénétrer pour jouer le rôle de joint d'étanchéité et de lubrifiant à l'égard des pièces en mouvement.
Le fonctionnement des cylindres et des pistons est comparable à celui des sabots et des disques d'excentrique associés précédemment décrits, de sorte qu'il semble superflu de décrire en détail le mode de fonctionnement de ce type particulier de compresseur.
Comme le montre la fig.4, la disposition des di- vers orifices de chaque plaque de distribution est analogue à celle adoptée sur la fig.2;, trois paires de cylindres opposés étant prévus, tandis que les plateaux d'excentrique voisins sont décalés entre eux de 120 dans le plan de rotation.
Les cylindres pourraient être en métal, mais il est préférable de les mouler en une composition de résine synthétique thermoplastique ou thermodurcissable ou encore en caoutchouc na- turel ou synthétique, les cylindres pouvant, le cas échéant, être munis de chemises intérieures en métal.
Les bielles d'accouplement 19 sont pourvues de che- villes 25 faisant saillie latéralement, s'engageant dans des fentes ou dans des ouvertures 26 ménagées dans les cylindres pour éviter que ces derniers tournent autour de leur axe, tandis que les cylin- dres présentent des prolongements 27 pouvant s'appliquer contre l'arbre 21 pendant que la pression s'établit dans le carter 6, cette pression maintenant normalement les cylindres 17 appliqués contre les plaques de distribution correspondantes..
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The present invention relates to compressors for gaseous fluids, and relates in particular to a compressor which comprises delivery chambers or cylinders which slide on distribution plates or on equivalent members pierced with inlet and outlet orifices. discharge which are open and closed as a result of the reciprocating movement that these chambers or these discharge cylinders perform on these distribution plate-3.
The discharge chambers may each include a shoe containing an eccentric disc, as described in British Patents Nos. 592,432 to
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616,618 of, 617,750 of, 622,792 of, and 639,017 of the Applicant or a number of cylinders each containing a piston, as described, for example, in the patent application filed the same day under the title s "Perfec- operations to pumps, compressors or fluid motors ", the cylinders, in this case, moving back and forth against the distribution plates by means of eccentrics or crank pins suitably wedged on a driven shaft.
In this type of compressor, the body or the casing thereof may either be filled with liquid, or mounted in a pressurized tank or in an accumulator, the wall of the casing being pierced with openings allowing the liquid contained in the compressor. reservoir or in the accumulator to come into contact with the active parts of the compressor in order to act with regard to them as a seal and lubricant.
In the known embodiments of these compressors, where the delivery chamber or cylinder as a result of its movements opens and closes the inlet and outlet ports of the distribution plate, opening and closing of these orifices necessarily occur symmetrically: with respect to the dead center or end of stroke of the chamber or cylinder, so that if the discharge orifice, for example, opens just at the beginning of the race it must close exactly at the end of the race.
For best performance, the discharge port should remain closed during the discharge stroke until air or gas has been compressed in the chamber or cylinder to discharge pressure, and the valve discharge valve should then open quickly, then close quickly at the end of the stroke. The present invention has mainly
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for the purpose of achieving such an operating mode.
A compressor comprising three delivery chambers or cylinders and eccentrics or crankpins offset by 1200 from each other lends itself particularly well to the implementation of the invention, but the latter can also be applied to compressors having a any number of chambers or cylinders greater than one.
Until now, it was customary for the delivery orifice of the distribution plate with which the lumen of the chamber or the delivery cylinder coincides during the delivery stroke, opens directly into the body of the compressor. from where the discharge pipe starts.
According to the present invention, in a compressor of the specified type, comprising several discharge chambers or cylinders working one after the other, the effective opening of the discharge port of each discharge chamber or cylinder is controlled by another. chamber or other delivery cylinder located in the operating cycle so as to produce a delay in this opening. In this way, the effective opening of the discharge port can be delayed until the air or gas contained in the chamber has been compressed to the outlet pressure and, if necessary, it is possible to obtain a rapid opening movement.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text being, of course, part of it. said invention.
Fig. 1 is a cross section of an embodiment of the compressor according to the invention; following line A-B in fig, 2.
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Fig. 2 is a section taken along line C-D of fig.l.
Fig. 3 is a vertical section of an alternative embodiment of the compressor.
Fig. 4 is a section taken along line E-F of FIG. 3.
In the embodiment shown in FIGS.
1 and 2, the compressor comprises a driven shaft 1 carrying three eccentric discs 2 offset by 120 from each other in the plane of rotation, each eccentric rotating inside a shoe 3 made of natural or synthetic rubber, of plastic material , etc ..., which is applied closely against the opposite faces of the disc of the eccentric and is in contact with the periphery of the latter at two diametrically opposed points. This shoe, as shown in fig.l, is cut into 4 to allow the shaft 1 to pass, and is applied against the latter during the establishment of the pressure, the pressure of the liquid in the housing 6 normally serving as a hand - hold the shoe against a distribution plate 7 carried by a cover 8 closing an opening made on one side of the housing 6.
The plate 7 is pierced with an intake orifice 9 opening into an intake channel 10 common to the three intake orifices of the compressor which, in FIG. 2 bear the references 9, 9a and 9b, the inlet channel comprising a supply connection at its end 11.
The shoe has a single suction and discharge port 12 and is recessed at 13 at its upper end for reasons which are explained below.
In addition to the inlet ports 9, 9a and 9b, the distribution plate 7 is pierced with three delivery ports 14, 14a and 14b and three outlet ports 15, 15a and 15b.
Note that the back and forth movement of
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each shoe against the distribution plate first of all as a consequence of connecting the slot 12 to the inlet 9 pierced in this plate, which has the effect of sucking gaseous fluid inside the shoe. As a result of the rotation of the eccentric in the shoe, this fluid is compressed there and when the port 12 arrives opposite the delivery port 14, the compressed fluid trapped in the shoe is discharged through the port. this delivery 14 in the delivery duct 16 associated with it.
If we refer to fig. 2, we see that the duct 16 connects the discharge port 14 to the outlet port 15a associated with the adjacent discharge chamber and therefore, the fluid, although it may pass from the shoe through the discharge orifice 14 into the duct 16, cannot enter the interior of the casing by passing through the outlet orifice 15a before the latter has been discovered by the neighboring shoe, which ensures delayed delivery of the fluid.
As the shoe which controls the opening of the outlet port 15a is offset by 1200 with respect to the previous shoe, it moves substantially at its maximum speed when opening the outlet port 15a, which ensures the desired rapid opening. The effective closing movement occurs at the end of the stroke, when the delivery chamber 3 itself closes the delivery port 14.
There occurs. note that the conduit 16, connecting the delivery orifice to the outlet orifice 15a, is placed in communication with the interior of the delivery chamber of the shoe 3 at the beginning of the delivery stroke and that the compressed fluid in the orifices and in the duct 16 can then expand in the discharge chamber and lower the efficiency of the compressor. This is why it is advantageous for the pipe 16 to fill with liquid after the outlet of the
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fluid through port 15a and before it is again connected to the discharge chamber.
It is for this purpose that the shoe is cut at 13 so that after the passage of the compressed fluid in the compressor casing, the liquid can enter the duct 16 through the discharge port 14 and fill this duct. Slowing down and reversing the movement of the discharge chamber during the suction stroke tends to increase the pressure at the posterior end of the column of liquid where port 14 has been discovered, and this pressure together with the force live fluid and liquid previously discharged through the orifice, tend to fill the channel with liquid. The profile given to the upper part 13 of the shoe favors this result and causes the liquid to be directed, so to speak, towards the discharge port 14 and into the corresponding conduit 16.
Figs. 3 and 4 show an alternative embodiment in which the delivery chambers are formed by cylinders 17, each of which contains a piston 18 which, for its part, is carried by a connecting rod 19 mounted on an eccentric 20 wedged on a driven shaft. 21. To avoid angular displacement of the coupling rods 19, a second shaft 22 is provided carrying other eccentrics 23, so that the rods 19 couple the shafts 21 and 22. Such an arrangement is described in the application for patent already cited in the name of the Applicant.
In this case, the cylinders 17 perform a vertical reciprocating movement against the faces of the covers 8 in which the inlet, outlet and outlet orifices are provided which, for the sake of clarity. , bear the same references as those of FIGS. 1 and 2.
The operation of the compressor is, therefore, identical to that of the compressor described above, the only other construction difference being that in this case, the compressor is intended to be mounted in a tank.
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or accumulator, and that the wall of its casing 6 is for this purpose pierced with relatively large openings 24 through which the liquid can penetrate to act as a seal and lubricant with regard to the moving parts.
The operation of the cylinders and pistons is comparable to that of the shoes and associated eccentric discs previously described, so that it seems superfluous to describe in detail the mode of operation of this particular type of compressor.
As shown in fig. 4, the arrangement of the various orifices of each distribution plate is analogous to that adopted in fig. 2 ;, three pairs of opposite cylinders being provided, while the neighboring eccentric plates are offset between them 120 in the plane of rotation.
The cylinders could be made of metal, but it is preferable to mold them of a composition of thermoplastic or thermosetting synthetic resin or else of natural or synthetic rubber, the cylinders possibly being provided with inner liners of metal.
The connecting rods 19 are provided with studs 25 projecting laterally, engaging in slots or openings 26 in the cylinders to prevent the latter from rotating about their axis, while the cylinders have extensions 27 can be applied against the shaft 21 while the pressure is established in the housing 6, this pressure normally maintaining the cylinders 17 applied against the corresponding distribution plates.