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Dispositif automatique de miseen marche pour pompes, compresseurset engins analogues.
La présente invention a pour objet un disposi- tif automatique de démarrage pour pompes, compresseurs et engins analogues, dispositif servant principalement à mettre la pompe ou le compresseur en marche lorsque la pression dans la conduite ou dans un accumulateur de pres- sion alimenté par la pompe ou le compresseur tombe en dessous d'une valeur déterminée et à mettre au contraire la pompe ou le compresseur de nouveau à l'arrêt lorsqu' une pression maxima est atteinte.
Le dispositif de démarrage po ssède un démarreur connu en lui-même qui est déplacé dans le sens de la mise en marche du moteur de commande de la pompe ou du compresseur par un poids et qui est au contraire déplacé en sens inverse par le fluide sous pression par l'intermédiaire d'un piston guidédans un cylindre appelé cylindre de commande et un dispositif également connu en lui-même pour la mise en connexion de la pompe ou du compresseur en vue de la marche à vide.
Bans le dispositif de démarrage suivant la présente invention, le cylindre à fluide sous"pression servant à mettre en mou-
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-vexent le démarreur et le dispositif de marche à vide pour la pompe sont commandés par une soupape qui dans une de ses positions extrêmes (la position de repos) met sous pression au moins le cylindre de commande pour le démar- reur et éventuellement aussi le dispositif de marche à vide, tandis que dans sa position moyenne elle décharge de la pression le cylindre de commande en chargeant le dispositif de marche à vide et que finalement dan's son autre position extrême (la position de service)
elle décharge de la pression non seulement le cylindre de commande du démarreur mais aussi le dispositif de marche à vide.Le déplacement de cette soupape se fait suivant la présente invention en partie au moyen d'un électro- aimant commandé de son côté par un commutateur influencé par le fluide sous pression et placé en dérivation sur le circuit du moteur, en partie aussi au moyen du poids mettant en mouvement le démarreur, de telle manière que le mouvement de la soupape'de la position de repos dans la position moyenne est produit par l'attraction de l'armatu- re de l'électroèaimant, que le/mouvement de la position moyenne dans la position de service se fait au contraire après la fin de l'opération de démarrage au moyen du poids de mouvement,
tandis que le retour de la soupape dans la position de repos est produitpar la chute de l' armature de l'aimant.
Le nouveau dispositif de démarrage se distingue des dispositifs connus servant au même but , non seulement par sa grande simplicité mais aussi par son fonctionnement précis et sûr, il possède en outre cet avantage que non seulement en fonctionnement régulier le moteur d'actionne- ment pour la pompe ou l'organe équivalent est mis en marche chaque fois avec le compresseur marchant à vide au préalable à sa pleine vitesse de rotation mais que même en cas de perturbations électriques se produisant, la remise
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en marche du moteur d'actionnement est assurée avec la. pompe ou le compresseur marchant à vide.
Si par exemple l' électro-aimant est mis sans courant par suite d'une panne de tension ou par suite d'une mise hors circuit automatique par un relais d'excès de courant l'armature de l'électro-aimant ramène, en tombant ,la soupape de distribution dans sa position de départ ce qui a pour résultat que le démarreur également est ramené dE.ne la position de départ par le fluide sous pression introduit dans le cylindre de commande du démarreur. Il ne peut donc pas de faire que lors du rétablissement de la ten- sion, le démarreur se trouve dans la position correspon- dant à la pleine vitesse et que la pompe ou le compresseur se trouve en connexion pour la pleine charge, de sorte qu' on évite les avaries dans l'installation.
Le nouveau dispositif de démarrage peut aussi être établi de toile façon que lorsqu'une pression déterminée est atteinte dans la conduite ou dans l'accumulateur de pression alimenté d' par 1&, pompe ou lecompresseur, on produit à la place,/un arrêt complet une diminution seulement du débit de la pompe. Dans ce cas, le démarreur est placé sous la dépen- dance de la pression régnant dans la conduite ou dans l'accumulateur de manière que lorsque la pression maxima estatteinte, le nombre d.e tours de la machine d'action- nement soit réduit et que lors de la diminution de la pression la machine soit ramenée à sa pleine vitesse de rotation.
Le dessin représente un exemple d.e réalisation du nouveau dispositif de démarrage.
La fig.l montre schématiquementl'ensemble de l' installation ; on a représenté en traits pleins les dispo- sitifs qui servent alternativement à arrêter complètement la pompe ou le compresseur et à le remettre en marche tandis que les lignes en pointillé représentent les dis-
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positifs qui sont utilisés lorsque le débit de la .pompe ou du compresseur' doit seulement être diminué lorsque la pression maxima est atteinte.
Les fig.2 à 10 représentent isolé ent la soupape de distribution pour le cylindre de commande du démarreur Dans ces figures, les fig.2, 3 et 4 représentent la soupa- pe en vue de face pour trois positions différentes , tan- dis que les fig. 2a, 3a, 4a représentent les positions correspondantes du corps rotatif de la soupape.
La fig. 5 est une vue de coté de la soupape.
La fig.6est une vue de la soupape par le dessus.
La fig.? montre la' soupape en partie en coupe axiale verticale et en partie en vue de côté, à une échel- le un peu plus grande.
La fig.8 est une vue de la face frontale , conte- nant les canaux de distribution, du corps rotatif de la soupape.
La fig,9 est une vue de côté de ce corps rotatif
La fig.10 est une vue de la paroi d'extrémité également munie d'ouvertures de distribution,du logement de la soupape.
On a représenté à la fig. 1 en 11 un compresseur dont le refoulement est relié par un tuyau 12 à un accumu- lateur de pression 13 qui doit être alimenté par le compresseur. Le compresseur possède en 14 un dispositif de connexion de marche à vide, d'une espèce connue, qui i est établi de telle façon quelorsque le dispositif de connexion reçoit la pression de l'air comprimé, le com- presseur marche a vide tandis que lorsque le dispositif est déchargé de la pression le compresseur travaille et refoule l'air aspiré dois l'accumulateur 13 à fluide sous pression. Le compresseur 11 est actionné par un moteur électrique 15, qui est représenté dans cet exemple sous la
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forme d'un moteur triphasé, par l'intermédiaire d' une courroie sans fin 16.
Les enroulements du stator du moteur 15 sont rel.iés au réseau 20 par des conducteurs 17 ,par l'intermédiaire d'un oonjongteur -disjoncteur au- tomatique 18, commandé d'une manière qui sera décrite dans la suite, et d'un interrupteur général 19. pour la mise en marche du moteur il est fait usage d'un démarreur ou rhéostat de démarrage 22 d'un genre connu relié par les conducteurs 21 à l'enroulement du rotor et possédant trois groupes de résistances de démarrage 23 et un pont de commutation 24 circulant sur les contacts de celles-ci.
Le pont de contact 24 est monté sur une chaîne sans fin 25 qui passe sur deux roues de chaine 26, 27 montées sur les arbres 28 @@ 29.A l'arbre 28 est relié un dispo- sitif d'enrayage à huile qui est établi de telle façon que le mouvement du pont de commutation 24 dans le sens de la mise hors circuit des résistances 23 est ralenti, tandis qu'il ne se produit pas de ralentissement, du mouvement lors de la mise en circuit des(, résistances.
Le dispositif d'enrayage consisté dans l'exemple repré- senté en plusieurs pompes 30 qui sont actionnées par 1' arbre 28 construit sous la forme d'un vilebrequin et qui pompent de l'huile de graissage d'un récipient d'appro- visionnement 31 situé en contre-bras dans un récipient supérieur 32, d'où l'huile est conduite aux pièces de ma- chines à graisse * Une description plus détaillée de ce dispositif est superflue vu qu'il ne fait aucunement partie d.e la présente invention.
L'arbre 29 est relié par une seconde transmission par chaîne qui est constituée par une roue d.e chaîne non représentée montée sur l'arbre 29, la chaîne sans fin 33 et la roue 34, à un arbre d'actionnement 36 pour le dé- marreur 22. L'arbre 35 sert en même temps à mettre en mouvement le conjoncteur disjoncteur automatique 18 dé-
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-ja mentionné, ce dernier est accouplé à l'arbre 35 de tel- le façon que lors de la rotation de ce dernier dans le sens de la flèche x, il est fermé avant que le pont de contact 24 du démarreur 22 commence à .établir les connexions, tan- dis qu'en cas de rotation de l'arbre 35 en sens inverse,
le conjoncteur 18 est 'ouvert à nouveau après-que le dé- marreur 25 est revenu dans sa position de départ dans la- quelle toutes les résistances 23 sont en circuit. On a supposé au dessin pour plus de simplicité que l'arbre 35 est accouplé au conjoncteur par une manivelle 36 ayant un un mouvement à vide sur une partie de sa course et par une bielle 37. Il est évidemment avantageux en pratique de prévoir un plateau non rond ou un plaieau muni d'une voie de guidage, qui coopère avec un galet monté sur une tige, articulée au conjoncteur le tandis qu'en même temps on intercale entre l'arbre 35 et le pont de contact 24 du démarreur un petit mouvement à vide qui suffit pour fermer ou ouvrir le conjoncteur 18 avant et après le déplacement du démarreur.
L'arbre 35 porte, outre la roue de chaîne 35 et la mamivelle ou le disque non rond pour le mouvement du démarreur 22 et du conjoncteur 18, un disque d'arrêt 37 qui sera décrit avec plus de détail dans la suite, une poulie de câble 38 et une roue dentée 39. Autour de la poulie 38 est enroulé un câble ou un autre organe de traction flexible 40 qui est fixé par une extrémité à la poulie 38 tandis queson autre extrémité porte un poids 41 qui tend à faire tourner l'arbre 35 dans le sens de la flèche x, c' est à dire de manière que le conjoncteur' 18 soit fermé et que le pont de commutation 24 du démar- reur 22 se déplace dans le sens de la mise ho.rs circuit des résistances, c'est à dire ver.s le bas.
Avec la roue dentée 39 vient au contraire en prise une crémaillère 42
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qui est fixée à la tige de piston 43 d'un piston 44 se mouvant dans un cylindre ,45. Le cylindre 45 possède à son extrémité supérieure un orifice d'entrée et de sortie 46 pour l'air comprimé,Si l'air comprimé est admis dans le cylindre 45, le piston 44 se '\peut vers le bas de sorte que l'arbre et est mis en rotation en sens inverse de la flèche x et que par conséquent le pont de commutation 24 est déplacé par l'intermédiaire des chaînes 33, 25 dans le sens de l'intercalation des résistances 23. Lorsque le piston 44 a atteint sa posi- tion extrême vers le bas, il est maintenu d.ans cette po- sition par le fluide sous pression.
L'admission et l'échappement du fluide sous pres- sion en 46 dans le cylindre 45 sont commandés par une sou- pape 47 qui sert en même temps à la commande de' l'arrivée du fluide sous pression dans le dispositif de connexion de marche à vide 14 pour le compresseur 11. La soupape représentée spécialement aux fig. 2 à 10 possède un lo- gement 48 et un piston rotatif 49 placé dons ce logement.
Ce piston est engagé de façon étanche sur une partie de sa longueur dans une boîte à bourrage 50 du logement 48 . tandis que son extrémité 49a est entourée par une chambre annulaire 51 du logement. Le piston rotatif esten outre refoulé avec la face d'extrémité de sa partie 49a située dans la chambreannulaire 51 contre la paroi frontale 53 du logement 48 par un ressort 52 agissant sur 1'extrémité opposée du piston. Le ressort 52 prend appui par son extrémité externe sur un chapeau 54 vissé dans le logement
48 et servant en même temps à maintenir la boîte à bour- rage 50 et à exercer une pression pour produire l'étanché- -ité au moyen d'une bride 50a de cette boîte contre une surface d'étanchëité 48a du logement.
Le piston rotatif
49 possède dans sa face frontale tournée vers la p:.roi 53
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du logement plusieurs canaux de distribution. On y trou- ve deux rainures s'étendant à peu près radialement 55, 56 , de longueur limitée dont l'extrémité externe débou- che dans l'espace annulaire 51 du logement et dont l'une 56, est en communication, à l'extrémité interne aarec une courte rainure arquée 57, s'étendant concentriquement à l'axe de rotation du piston 49. On a prévu en outre une rainure à peu près semi-criculaire 58, s'étendant concen- triquement à l'axe de rotation du piston et reliée par une extrémité à une ouverture 60 par un trou 59 foré autour de la rainure 55.
Avec ces canaux de distribution et ces ouvertures de la face frontale du piston coopèrent trois ouvertures 61, 62,63 prévues dans la paroi d'extrémité 53 du logement et espacées d'environ 120 l'une de l'autre.
L'une de ces ouvertures, l'ouverture 62, est reliée par une tuyauterie 65 au dispositif de connexion de marche à vide 14 du compresseur 11 et une autre ouverture 61 est également reliée par une tuyauterie 64 à l'orifice d' admission et d'échappement 46 du fluide sous pression pour le cylindre de commande 45 du démarreur 22, tandis que1' ouvertuie 63 débouche à l'air libre par un orifice d' échappement 66. Dans la tuyauterie 64 est intercalé un robinet d'arrêt 68 qui est toutefois ouvert en rè- glegénérale et qui peutpar conséquent être négligé dans la description de la partie à traiter d'sbord du dispositif de démarrage.
L'espace annulaire 51 du lo- gement 48 est finalement en communication par une tuyauterie 67 avec l'accumulateur 13 à fluide sous' pression , de sorte que l'espace annulaire 51 et les rainures 55 et 56 qui y sont reliées sont alimentés en air comprimé .Pour décharger le piston 49 de la pression axiale exercée sur celui-ci par le fluide sous pression se trouvant dans les rainures 55 ; le piston a reçu
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une certaine réduction de diamètre à l'intérieur de 1' espace annulaire 51 de telle sorte que l'extrémité 49a contenant les canaux de distribution possède un diamètre un peu plus grand. que le reste du piston 49.
On créé de cette manière un petit épaulement 49b qui reçoit également la pression du fluide dans l'espace annulaire 51 et cela en sens inverse de la pressionagissant sur les faces de fond des ra. inures 55, 56 de sorte que ces deux actions axiales s'équilibrent. La surface annulaire de l'épaulement 49b pourrait éventuellement aussiêtre plusgrande de fa- çon éte le piston 49 soit repoussé de façon étanche contre la paroi d'extrémité 53 du logement 48 par la pression agissant sur l'épaulement, auquel cas le ressort 52 ne sert qu'à presser le piston 49 contre la paroi d'extrémité 53 en cas d'absence de l'air comprimé.
Les canaux de distribution du piston 49 et les ou- vertures de la paroi d'extrémité 53 du logement sont dis- posées de telle façon l'une par rapport à l'autre que la soupape 47 établit, pour trois positions différentes de son piston rotatif 49, trois communications différentes.
Dans la position extrême représentée aux fig. 1,2 et 2a qui est la position de repos, l'espace annulaire 51 du logement 48 est relié par les rainures 55 et 56, 57 aux ouvertures 61, 66 de sorte que le fluide sous pression amené de l'accumulateur 16 par la conduite 67 s'écoule par les tuyauteries 65 et 64 au dispositif de connexion de marche à vide 14 du compresseur 11 et dans le cylindre de commande 45 du d.émarreur 22.
Dans la position moyenne représentée aux fig. 3 et 3a, la conduite 64 aboutissant au cylindre de commande 45 est au contraire reliée par l'ouverture 61, la rainure 58 et la tubulure d'échappe- ment 66 à l'air extérieur tendis que le dispositif de connexion de marche à vide 14 reste relié à l'accumulateur 13 de fluide sous pression par suite de l'existence de la
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rainure arquée 57 se raccordant à la rainure 56. Dans la position extrême des fig.4 et 4a -position dite de service- non seulement le cylindre de commande 45 mais aussi le dispositif de connexion de marche à vide sont reliés à 1' air extérieur, le dernier par les ouvertures 62 et 60, le trou 59, la rainure 58 et la tubulure d'échappement 60, de sorte que ces organes sont déchargés de la pression.
Le piston rotatif 49 de la soupape 47 est muni à son extrémité 49a d'un bout d'arbre 69 prolongé jusqu'à 1' extérieur à travers la paroi d'extrémité 53 et possédant à l'extrémité extérieure une portée carrée 69a. Sur la por- tée carrée 69a.de l'arbre se trouve fixé un levier à deux bras 70,71 qui sert à faire tourner le piston 49.Le levier à deux bras 70, 71 est creux c'està dire qu'il est fait d'un tube dans lequel sont disposées deux billes 79 qui servent de poids de charge, et .qui peuvent passer d'un des bras du levier dans l'autre lorsque le levier est placé oblique- ment et déplacer ainsi le centre de gravité du levier alternativement d'un côté de l'axe de rotation à l'autre.
Les billes ou les poids 79 ont pour but de contribuer à la rotation du'levier 70, 71 et du piston de soupape 49 dans l'un ou l'autre sens et aussi en partie de mener à bonne fin les mouvements amorcés par d'autres moyens.
Le déplacement de la soupape est produit en partie élec- triquement et en partie médaniquement. Pour le déplacement électrique ,on a disposé une bobine d'aimant 72 dont 1' armature 73 est reliée par une tige 74, avec un certain mouvement à vide, au levier 70 ,71 de la soupape. L'ac- couplement à mouvement à vide consiste dans ce cas en une broche 75 fixée sur la tige 74 et en une fente 76 qui étend transversalement au bras de levier 70 et se trou- ve dans un élargissement du bras 70 vers le bas et dans laquelle la b@@ohe 75 de la tige 74 est engagée.
Si pour
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la position de repos, représentée aux fig.a. et 2a, de la soupape 47, l'armature 73 de l'aimant est attirée la tige 74 entraine après un court mouvement perdu le levier 70, 71 et fait ainsi tourner le piston de soupa- pe 49 jusque dans la position moyenne des fig.
3 et 3a Le mouvement d'attraction de l'armature 73 de l'aimant est en outre limité par une butée 73a prévue sur l'anmatu- re le dispositif de déplacement mécanique consiste au contraire en un bras d'entraînement 77 qui estmonté sur l'arbre 35 du mécanisme mettant en mouvement le démarreur 22 et qui heurte, lors de la rotation de l'arbre 35 dans le sens de la flèche x, un talon 78 prévu sur le bras 70 du levier 70, 71 et fait ainsi tourner davantage le levier dans le même sens que celui de la rotation sous l'action de l'armature 73.
Le bras d'entraînement 77 ne produit toutefois pas la rotation complète de la, soupape jusque dans la position extrême des fig.4 et 4a il met simplement le levier dans une position oblique telle que les billes 79 qui auparavant se trouvaient encore dans le bras 70 du levier, peuvent rouler dans le bras 71, ce qui a pour résultat que le centre de gravité du levier 70, 71 est reporté du côté du bras 71 et que le le* vier tourne alors sous l'effet de la pesanteur jusque dans la position extrême représentée aux fig. 4 et 4a.
Outre qu'il produit le mouvement d.e la soupape 47 de la po sition de repos des fig.2 et 2a dans la position moyenne d.es fig. 3 et 3a l'électro-aimant 72,73 sert encore au retour de la soupape de la position extrême des fig.4 et 4a dans la position de repos. Dès qu'en effet lors- que la bobine 78 de l'aimant devient sans courant, l'armature 73 retombe, le tige 74 entraîne de nouveau après un certain mouvement à vide, le levier 70 ,71 et fait ainsi tourner le piston 49 de la soupape en sens inverse du sens [précédent.
Des que le levier 70, 71 prend la position
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oblique représentée aux fig. 3 et 3a, les billes 79 roulent de nouveau dans le bras 70 du levier et la suite de la rotation de la soupape jusque dans la position de repos qui ne peut pas être réalisée par l'armature 73 de l'aimant à causede son mouvement perdu initial, est produite par le poids des billes 79.
L'électro-aimant 72, 73 sert finalement encore à la commande d'un dispositif d'arrêt. Celui-ci consiste en un disque 37, déjà mentionné plus haut monté sur l' arbre 35 du mécanisme de mouvement du démarreur 22, en un crochet d' arrêt 80 monté à poste fixe et en un levier 81 monté sur le disque 37. Le levier 81 recourbé en are est monté par une extrémité de façon à pouvoir tourner autour d'un pivot 82 fixé au disque 37 tandis qu'à son extrémité libre il porte deux talons 83, 84 placés l'un derrière l'autre dans' le sens de la périphérie du disque 37 et destinés à coopérer avec le crochet d'arrêt 80.
Le levier 81 est constamment repoussé par rotation vers l'extérieur au moyen d'un ressort non représenté au dessin, disposé sur le disque 37, jusque dans une position telle que non seulement les talons 83,84 mais auusi une partie du levier même font saillie sur le bord du disque. Pour la position de l'arbre 35 et du disque 37 représentée aux fig.l, 2 et 2a, le-talon 84 du levier 81 prend appui sur lecrochet d'arrêt 80 de sorte que l'arbre 35 et par conséquent tout le mécanisme de mouve- ment pour le démarreur 22 et le conjoncteur 18 est empêché de tourner dans le sens de la flèche x.
Le dé- clanchement du dispositif d'arrêt est produit par l'eLec- tro aimant 72 ; 73 par l'intermédiaire d'un levier à d.eux brus 86, 87 qui peut tourner autour d'un pivot fixe 85 et dont l'un des bras est destiné à faire tourner le levier d'arrêt 81 vers l'intérieur par rapport au disque 37 tan- dis que son autre bras 87 est accouplé à l'armature 73 de
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l'aimant par le fait' qu'il est engagé entre deux chevil- les transversales 88 montées sur la tige 74 de l'arma- ture.
Lorsque l'armature 73 est retombée, le levier de déclenchement 86,87 prend une position telle que le levier 81 peut être maintenu par son ressort dans la position d'arrêt dans laquelle le talon 84 coopèreavec le crochet 80, (fig.l et 2).Si au contraire l'armature
73 est attirée elle fait tourner le levier 86, 87 dans le sens de la flèche y, fig.2 de sorte que le levier d'arrêt 81 est refoulé vers l'intérieur sur le d.isque
37 , que le talon 84 se dégage du crochet d'arrêt 80 et que l'arbre 35 du mécanisme de démarreur peut tourner dans le sens de la flèche x.
La bobine d'aimant 72 établie sous la forme d'une bobine de tension, est placée en dérivation sur le cir- cuit du moteur ; cette bobine 72 est raccordée par l'in- termédiaire d.es conducteurs, 88 89, 90 avant le con- joncteur disjoncteur automatique 18, aux deux phases
R et T d.e l'amenée du courant au moteur 15. Dans le cir- cuit auxiliaire de la bobine de l'aimant se trouve d'une partun interrupteur à main 91 au moyen duquel lecir- cuit auxiliaire peut êtreà volonté mis en servide et hors service. Pour la position de l'interrupteur 91 représenté en traits pleins en I à la fig.l, le circuit auxiliaire est ouvert, tandis que dans la position il représentée en pointillé, il est fermé par lecouteau 92 et le con- tact 93.
Le circuit auxiliaire de l'aiment contient en outre un interrupteur automatique qui est formé par deux contact 94 , 95 et un pont 96 et qui est destiné à être déplacé sous la. dépendance de la pression régnant dans l'accumulateur 13. Le pont d.e commutation 96 est dans ce but fixé avec un isolement à l'extrémité extérieure d'un piston plongeur 97 qui est guidé dans un cylindre 98.
Ce cylindre98 est relié à l'accumulateur de fluide sous pression 13 par un branchement 67a de la tuyauterie 67 et
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par cettdernière, de manière que la pr ession amenée sous le piston 97 tende à ouvrir l'interrupteur 96.
Le mouvement inverse de celui-ci est produit par un ressort 99 qui se trouve dans un logement 100 accolé au cylindre 98 et qui est fixé par une extrémité au piston 97, tandis qu'il prend appui par sont autre extrémité sur le couvercle du logement 100,couvercle qui est de préfé- rence mobile en vue du réglage de la tension du ressort.
La tension du ressort 99 esL réglée de telle' façon que la pression agissant sur le pistdn 97 maintient l'inter- rupteur 96 dans la position ouverte lorsque et aussi longtemps que la pression de l'air comprimé dans l'accu- mulateur 13 ne dépasse¯ pas une certaine valeur, par exem- ple quatre atmosphères. Dès que la pression tombe en des- sous de cette valeur, par exemple en dessous de 4 atmos - phères, le piston 97 est déplacé vers le bas par le ressort 99 contre la pression de l'air dans le cylindre 98 et de ce fait l'interrupteur 94', 95, 96 est fermé.
Lorsque ceci se produit la bobine 72 de l'aimant reçoit du courant et attire l'armature 73 ce qui a pour résultat le déplacement de la soupape 47 et par conséquent d'une manière qui doit encore être expliquée en détail dans la suite , la mise en-marche du compresseur 11.
La bobine 72 raccordée aux deux phases R ,T de l'amenée du courant constitue en même temps une bobine de tension nulle exerçant une surveillance pour savoir si les deux phases sont sous tension. Si la tension dis- parait le soulèvement de l'armature 73 de l'aimant et par conséquent le déplacement de la soupape 47 dans le sens du démarrage du compresseur sont impossibles.Si l'armatu- re 73 est déjà attirée, elle retombe lorsque la bobine 72 devient sans courant et elle produit le rappel de la soupape 47 dans sa position de repos.Pour surveiller également la troisième phase S,
on a prévu dans le eir-
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cuit auxiliaire de la bobine d'aimant un interrupteur automatique qui est constitué par les contacts 101 et le pont 102 et dont le pont 102 est fixé sur l'armature 103 d'une bobine de tension 104. Cette bobine 104 est placée, au moyen des conducteurs 105,106 et 89, en connexion avec les phases S et T de l'amenée du courant.
Son circuit peut également être ouvert et fermé par l'in- terrupteur à main 91; lorsque le circuit de la bobine d'aimant 72 est fermé, le circuit de la bobine 104 est fermé par l'intermédiaire du second couteau 92a et du contact 107 tandis que lors de l'ouverture du cir- cuit de l'aimant 72, le circuit 'du relais 104 est égale- ment ouvert. Grâce à la disposition du relais à tension nulle, on obtient ce résultat que même en cas d'absence de la tension dans la phase S seulement, l'aimant de commande 72 de la soupape 47 est mis sans courant, le circuit auxiliaire de cet aimant étant interrompu pa,r l'interrupteur automatique 101,102.
Pour obtenir finalement aussi, en eas d'intensité de courant excessive se produisant par suite d'un court- circuit ou pour des raisons analogues, la mise hors circuit a.utomatique de la bobine d'aimant 72, on a disposé dans lecircuit auxiliaire de cette dernière deux autres interrupteurs 108, 109 qui -sont habituellement maintenus fermas par un ressort 110 mais peuvent être ouverts par deux aimants 111. Les bobines de courant 112 de ces deux aimants 111 sont placées directement dans les deux phases R et T de l'amenée du courant au moteur et elles ont une constitution telle qu'en cas de court-circuit ou de chocs analogues dans le courant les armatures 113 portant les ponts de contact 109 sont attirées etde ce fait le circuit auxiliaire de l'aimant 72 est coupé.
Les inter- rupteurs 108,109 sont maintenus dans la position ouverte
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pur deux cliquets d'arrêt 114 qui doivent être dégagés à la main en vue du réengagement de l'interrupteur après que le court circuit du toute autre perturbation ayant produit l'accroissement inadmissible de l'intensité de courant a :été écarté.
Le mode de fonctionnement de l'installation dé- crit jusqu'à présent se fait de la manière suivante.
On supposera que l'accumulateur 13 de fluide sous pression est encore partiellement rempli ,:lais que la pression ne suffit pas pour maintenir l'interrupteur 96 dans la position d'ouverture contre l'action du ressort 99, de sorte que cet interrupteur est fermé. Si alors l'interrupteur à main 91 est amené dans la position 11, c'est à dire fermé., d'une part'le circuit de la bobine d'aimant 72 est préparé au couteau 92 et au contact 93 et d'autre part le dircuit du relais de tension 104 est fermé au couteau 92a et au contact 107. L'armature 103 du relais est attirée alors et ferme à l'interrupteur 101,102 le circuit d.e l'aimant de commande 72.
Ce dernier est ainsi excité et attire son armature 73.Lorsqu'elle est attirée, l'armature 73 produit d'une*part par l'in- termédiaire du levier 86, 87 le dégagement du levier d' arrêt 81 du disque 37, de sorte que l'arbre 35 est libé- ré en vue de la rotation dans le sens de la flèche x, et d'autre part elle entraine par l'intermédiaire de la tice 74 le levier de commande 70, 71 de la soupape 47 dont le piston rotatif 49 est ainsi amené dans Imposition moyenne des fig.
3 et 4/ Dans cette position du piston rotatif, la conduite 65 aboutissant au dispositif 14 de connexion de marche à vide du compresseur 11 est re- liée par l'ouverture 62 et les rainures 57,56 à l'espace annulaire 51 du logement 48 , espace qui est de son côté en communication avec l'accumulateur de pression 13 par la conduite 67, de sorte que le dispositif de marche à
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vide 14 est sous pression et maintient le compresseur 11 en connexion pour la marche à vid.e. La. conduite 64 abou- tissant au cylindre de commande 45 pour le démarreur est au contraire reliée'à l'air libre par l'ouverture 61, la rainure 58 et l'échappement 66, L'arbre 35 est par con- séquent mis en rotation par le poids 41 dans le sens de la flèche x, en entraînant le piston 44.
De ce fait, le conjoncteur 18 est d'abord fermé, après quoi le pont de contact 24 se mouvant vers le bas met progressivement hors circuit les résistances 23 jusqu'à ce que le moteur 15 et le compresseur 11 entrainé par celui-ci et marchant d'a.bord à vide aient pris leur pleine vitesse de rotation Dès que le démarreur 22 a atteint sa position extrême, le bras d'entraînement 77 de l'arbre 35 agit sur' le talon 78 du levier de manoeuvre 70, 71 de la soupape 47 et amorce ainsi la rotation du piston de soupape 49 vers la position des fig.4 et 4a, rotation qui est achevée, après que le levier 70,7I a pris une certaine position obliique par le poids des billes 79 qui roulent du bras 70 d.u levier dans le bras 71.
Pour la position extrême représentée a.ux fig.4 et 4a de la, soupape 47, non seulement le cylindrecde commande 45 du démarreur 22 reste relié à l'atmosphère mais en outre la conduite 65 abouti.ssant au dispositif de marche à vide 14 du compresseur est reliée à l'air libre par les ouvertures 62,60 letrou 59 , la rainure 58 et 1'échappe- ment 66. Le dispositif 14 de connexion de marche à vide est ainsi déchargé alors de la pression de sorte qu'il metle compresseur en connexion pour la pleine charge.Le compresseur qui entretemps est.actionné à la pleine vites- se de rotation refoule donc alors l'air aspiré dans l'ac- cumulateur 13 qui se remplit à nouveau.
Dès que par suite du remplissage complet de l'accumulateur la pression dans ce dernier a atteint une valeur maxima. déterminée, la char- ge d.u piston 97 s'est élevée au point que le piston peut être déplacé contre l'action du ressort 99 par le fluide
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sous pression introduit dans le cylindre 98. L'interrupteur'' 96 est donc ouvert et coupe le circuit de la bobine d' aimant 72 de sorte que cette dernière laisse tomber 1' armature 73. En tombant ,l'armature dégage d'une part le levier de déclenchement 86, 87 pour le dispositif d' arrêt de l'arbre 35 et d'autre part elle entraîne par l'intermédiaire de la tige 74 le levier de manoeuvre 70,71 de la soupape 47, en suite de quoi le rappel de celle-ci dans la position de départ ou de repos de la fig.l est amorcé.
Le mouvement est de nouveau achevé par le poids des billes 79 qui lorsqu'on a atteint une certaine obliquité du levier 70,71, roulent dans le bras 70 et exercent ainsi une action sur le piaten de soupape dans le sens de la rotation en arrière. Lors de la rota- tion du pistdn de soupape 49 dans la position de départ la conduite 65 aboutissant au dispositif de marche à vide 14 est d'abord reliée àl'expace annulaire 51 par les trou. de distribution et les.
canaux 62,57,56 , et de ce fait le dispositif de marche à vide 14 est mis sous pression le compresseur 11 estdonc de nouveau mis en connexion pour la marche à vide, et finalement, par l'intermédiai- re du trou 61 et de la rainure 55, la conduite 64 est reliée à l'espace annulaire 51 de sorte que de l'air comprimé s'écoule à nouveau dans le cylindre de commande 45. L'air comprimé amène le piston 44 dans sa position finale inférieure de sorte que par l'intermédiaire du mécanisme à crémaillères 42; 39 , l'arbre 35 est mis en rotation en sens inverse du sens de la flèche x. Les résistances de démarrage 23 sont ainsi de nouveau in- tercalées d'abord et ensuite par l'ouverture du conjonc- teur 18, le moteur 15 est séparé du réseau 20.
Lorsque ceci s'est produit, l'arbre 35 est immobilisé à nouveau dans la position représentée à la fig. 1 par la coopéra- tion du crochet d'arrêt 80 et du talon 84 du levier 51
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du disque d'arrêt 37. Le moteur 15 et le compresseur 11 cessent ainsi de marcher alors qu'ils sont en marche à vide.Le dispositif de démarrage reste alors au repos aussi longtemps que la pression dans l'accumulateur 13 ne dépasse pas une certaine limite.Si par suite d'une consommation d'air comprimé, la pression descend dans l'accumulateur en-dessous d'une valeur déterminée au préalable, le ressort 99 ferme de nouveau l'interrupteur 96 du circuit de la bobine d'aimant 79, et le jeu décrit se répète.Comme on le voit,
le compresseur est donc chaque fois amené à sa pleine vitesse de rotation alors qu'il est en marche à vide, après quoi il est mis sous charge tandis qu'inversement lors de la mise hors circuit du moteur d'actionnement, le compresseur est de nouveau mis en marche à vide , de sorte qu'il peut achever sa marche sans charge.
Mais le même fonctionnement se produit aussi lorsque le moteur est mis sans courant par suite d'une absence de la tension ou lorsqu'un court circuit ou des perturbations électriques analggues se produisent. On supposera par exemple que le compresseur a été mis en marche de la manière décrite précédemment et se trouve en plein fonctionnement.
Si alors la tension disparaît dans une des phases ou dans toutes les phases, ou si'il se produit un court-circuit, la bobine d'aimant 72 devient directement sans courant, ou bien son circuit est coupé soit par l'interrupteur 101, 102 du relais de tension nulle 104 soit par l'interrupteur 108,109 du relais d'excès d'intensité, ce qui a pour résultat que l'armature 73 de l'aimant tombe.De ce fait, le dispositif d'arrêt disposé sur le disque 37 pour l'arbre 35 est li- béré de la manière décrite.plus haut tandis que en même temps la soupape 47 est ramenée dans sa position de départ ou de repos, de sorte que d'une part le dispositif 14 de
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marche à vide et d'autre part le cylindre de commande 45 sont mis sous pression.
Le moteur 15 est donc mis hors circuit par le démarreur 22 et le conjoncteur 18 tandis que le compresseur 11 marche à vide, après quoi l'arbre 35 est finalement immobilisé dans la position de mise hors circuit. C'est le cas également lorsque le circuit de labobine d'aimant est coupé arbitrairement à la main au moyen de l'interrupteur 91, Dans tous les cas, le dis- positif de démarrage est ramené dans laposition de départ ou de repos et y est immobilisé de sorte qu'en cas de re- tour de la tension ou de rétablissement du circuit de l' aimant,
le moteur d'actionnement 15 est mis en marche ré- gulièrement avec le compresseur 11 marchant d'abord à vi- de .Si la mise hors circuit du ruoteu.r d'actionnement était due à une absence de la tension lorsque la tension revient le processus de mise en marche se réalise tout-à-fait automatiquement, et aucune mise en circuit particulière )Se doit donc se faire..Ce nouveau dispositif présente donc la sécurité de fonctionnement la plus grande qu'on puisse imaginer et est extrêmement simple à desservir et un fonc- tionnement défectueux de l'installation, par exemple une mise en marche du compresseur en charge, est tout-à-fait impossible même après que des perturbations électriques # sont produites.
On évite finalement aussi' de façon sûre la mise en marche du moteur sous charge en cas de dé- rangement mécanique à l'intérieur du dispositif de dé- marrage car la mise en connexion de la pompe ou du com- presseur pour la pleine charge ne peut jamais se faire que lorsque le démarreur a atteint la dernier; degré de sa rangée de contacts et que le démarrage du moteur est donc achevé.
Le nouveau dispositif de démarrage peut aussi,. suivant la présente invention, être établi de telle façon que lorsque l'on atteint une pression maxima dans l'accu-
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-mulateur 13, le moteur d'actionnement 15 et le com- presseur 11 ne sont pas mis complètement à l'arrêt mais seulement ramenés à une vitesse de rotation moindre et par conséquent à un débit minime. Dans ce cas, l'ins- tallation décrite ci-dessus peut encore être complétée par les dispositifs représentés en pointillé à la fig.l.
On dispose d'abord à côté du cylindre de mise hors cir- cuit 45 un second cylindre 115 à fluide sous pression, pour le rappel du démarreur 22. Dans ce cylindre115 est de nouveau guidé un piston 116 dont la tige de piston 117 a la forme d'une crémaillère.La crémaillère 117 qui est également destinée à venir en coopération avec la roue dentée 39 est toutefois unpeu plus courte que la crémaillère 42 de sorte que d'une part, pour la position extrême vers le bas du piston 116, elle n'engrène plus avec la roue dentée 39 et que d'autre part l'arbre 35 ne'peut tourner que d'une quantité partielle, savoir d'un angle tel, en sens inverse de la flèche x,
que le dé- marreur 22 peut être ramené de la position correspondant à la pleine vitesse de rotation dans la position dans la- quelle une partie des ré. istances correspondant à la vitesse de rotation réduite est mise en circuit, tandis que le conjoncteur-disjoncteur 18 reste fermé.Le second cylindre de commande 115 est mis en action par une sou- pape 118 qui dans son ensemble est de construction analogue à celle dela.
soupape 47 mais n'esten outre établie que comme simple soupape d'inversion de con- nexion, et cela de telle manière que dans sa position de repos l'extrémité supérieure du cylindre de comande 115 est reliée par l'intermédiaire d'une conduite 119 à un orifice d'échappement120 d.ébouchant à 1' air libre tan- disque l'extrémité inférieureestreliée par une conduite 121 à un branchement 67b de la conduite 67 venant de l'
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accumulateur .Dans son autre position extrême, la soupape 118 établit les communications inverses,
c'est-à-dire que le fluide sous pression se rend alors par la conduite 119 au-dessus du piston 116 dans le cylindre 115 tandis que l'espace en-dessous du piston 116 est en communica- tion avec l'atmosphère 'par la conduite 121. Outre qu'il produit la rotation de l'arbre 35, le piston 116 du cy- lindre 115 sert encore à déplacer le robinet d'arrêt 68 déjà mentionne prédédemment, disposé dans la conduite à fluide sous pre.sion 64 du cylindre de commande 45. A cet effet, on a prévu sur la crémaillère 117 deux buttes latérales 122,123 , dont la butée supérieure 122 ouvre le robinet 68 lors de la descente du piston 113 tandis que l'autre butée produit la fermeture du robinet 68 lors du mouvement du piston en sens inverse.
La soupape de renversement de connexion 118 est déplacée uniquement par voie électrique et on a prévu pour son déplacement une bobine d'aimant 124 dont l'ar- mature 125 est accouplée par une tige 126 à un levier à deux bras 127, 128 monté sur l'arbre de piston rotatif de la soupape 118 de telle manière que lors de l'attrac - tion de l'armature 125 de l'aimant la soupape 118 tourne pour passer de la position de repos représentéedans la position extrême opposée et que lors de la chute de 1' armature 125 elle tourne pour revenir dans la position de repos.La rotation n'est en outre qu'amorcée par l'arma ture 125 de l'aimant , et elle est au contraire achevée par un poids qui circule alternativement d'un bras à l' autre du levier 127, 128 , de la soupape et qui peut consister , comme pour la soupape 47,
en des billes gui- dées dans le levier creux,
Lorsqu'on met l'interrupteur à main dans la posi- tion de fermeture II, c'est à dire lorsqu'on commande
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le démarreur 22 au moyen 'de la soupape 47 et du cylindre de commande 45, la bobine d'aimant 124 est Raccordéeaux deux phases R et T d'une part par le conducteur 88, le contact 93, le couteau 92 et le conducteur 89 et d'autre part par un conducteur 131 et le conducteur 90, en paral- lèle avec la bobine d'aimant 72 et l'interrupteur 96, 94 etla bobine 124 est donc dans ce cas constamment sous tension, ce qui a pour résultat que l'armature 125 est attirée et que la soupape 118 est déplacée de telle manière que le piston 116 est maintenu dans sa position extrême vers le bas par le fluide sous pression introduit par le haut dans le cylindre 116,
de sorte que la crémaillère 117 reste inactive et que le robinet 68 estouvert. Si au contraire l'interrupteur à main 91 établi sous la forme d'un commutateur est amené dans une position 111, la bobine d'aimant 124 est mise sous le contrôle de l'interrupteur 94, 98 tandis que le circuit de la bobine d'aimant 72 est mis en parallèle sur l'interrupteur 96.
Pour la posi- tion III' de l'interrupteur à main, le circuit de la bobine 124 va du conducteur 90 par le conducteur 131 à l'extrémité supérieure de la bobine et de l'extrémité supérieure de la bobine par l'interrupteur 94, 96 un conducteur 129, le con- tact 130 et le couteau 92 vers le conducteur 89 , tandis que la bobine d'aimant 72 est reliée aux phases R et T d'une part par l'intermédiaire du conducteur 90 et d'autre part par le cond.ucteur 129 ,le contact 130, le couteau 92 et le conducteur 89, indépendamment de l'interrupteur 94, 96.Lorsque l'interrupteur à main 91 se trouve dans la position III, le circuit du relais de tension 104 est fermé par le fait que le couteau d'interrupteur 92a est appliqué sur un contact auxiliaire 132 relié au condus- teur 106.
Le fonctionnement de l'installation ainsi dornplé- tée se fait de lamanière suivante:
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On supposera d'abord que le moteur 15 a été misen marche pour la position 11 de l'interrupteur à main.de la manière déjà décrite en détail plus haut, jus- qu'à la pleine vitesse de rotation, avec marche à vide du compresseur 11, et que le compresseur a alors été mis en charge. Lors-que cette opération de mise en marc ne est terminée , on amène l'interrupteur à main 91 dans la po- sition ni c'est à dire qu'on ferme le circuit de la bobi- ne 124 par l'intermédiaire du commutateur 94,96 et au contraire le circuit de la bobine 72 indépendamment de ce commutateur.
Comme la bobine 72 restée alors constamment sous tension la soupape 47 reste dans la position de fonc- tionnement des fig.4, 4a dans laquelle le cylindre de commande 45 et le dispositif de marche à vid.e 14 du com- presseur 11 reste déchargé de la pression, de sorte que les cnangements de connexion du démarreur 22 peuvent alors être produits par le secon d cylindre de commande 115 Si la pression dans l'accumulateur 13 atteint alors la valeur maxima pour laquelle l'interrupteur 94,96 s'ouvre la bobine d'aimant 124 devient sans tension et l'armature 25 tombe en faisant tourner la soupape 118, qui était dams la position chargeant la face supérieure du piston 116, jusque dans son autre position.De ce fait,
l'espace situé au-dessus du piston 116 est mis en communication avec l'at- mosphère tandis que de l'air comprimé entre par le bas dans le cylindre 115 et refoule le piston 116 vers le haut.
La crémaillère 117 qui engrène avec la ruue dentée 39 apeès un court mouvement à vide fait alors tourner l'arbre 35 en sens inverse de la flèche x et ramène alors le pont 24 du démarreur 22 dans la position de connexion pour la faible vitesse de rotation , c'est à dire qu'une partie des ré- sistances 23 est de nouveau intercalée avant les enroule- ments du rotor, de sorteque lemoteur 15 et le compres- suer 11 tournent à une vitesse de rotation réduite.Si la
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consommation dans l'accumula Leur 13 est plus grande que le débit de refoulement du compresseur marchant à une vitesse de rotation réduite, l'interrupteur 94,96 est de nouveau fermé par le ressort 99 au bout d'un certain temps L'armature 125 qui est alors attirée renverse la position de la soupape 118,
de sorte que l'espace situé en-dessous du piston 116 est de nouveau mis en communication avec l' atmosphère tandis que de l'air comprimé entre dans l'espace au-dessus du piston 116.L'arbre 35 est en conséquence mis en rotation dans le sens de la flèche x en partie par la crémaillère 117 et en partie par le poids 41 de sorte que les résistances 23 sont mises complètement hors circuit et que le moteur 15 et le compresseur 11 fonctionnent de nou- veau à leur pleine vitesse de rotation.
En cas d'emploi du dispositif comme régulateur du nombre de tours ou du débit, on a également la certitude que s'il se produit des dérangements électriques, le dé- marreur 22 est toujours ramené dans la position de départ) c'est à dire que les résistances 23 sont de nouveau in- tercalées.
Si notamment les bobines d'aimant 72 et 124 d.eviennent sans courant alors que le moteur d'actionnement 15 est en connexion pour la pleine vitesse , la, chute des armauures 73 et 125 ramène les deux soupapes 47 et 48 dans la position de repos, ce qui a pour conséquence, que le démarreur 22 et le conjoncteur 18 sont ramenéspar le pis- ton 44 du cylindre de comnande 45 dans la position d' ouverture du circuit et y sont immobilisés par le disposi- tif d'arrêt du disque 37.Si le dérangement électrique se produit lorsquele moteur et le compresseur sont à la vitesse réduite et lorsque le piston 116 du cylindre 115 se trouve dans sa position extrême vers le haut l'immobi- lisation du disque 37 s'établit simplement et immobilise par coopération du talon 83 dû levier 81 avec le crochet d'arrêt 80,
l'arbre 35 et le démarreur 22 avec les résis- tances 23 intercalées tandis que le conjoncteur 18 reste
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ouvert. Dans la position extrême supérieuredu piston 116 la butée 123 de la crémaillère117 a en effet fermé le robinet 68 intercalé dans la conduite de pression 64 du cylindre 45 de sorte que le fluid.e sous pression ne peut pas s'écouler dans le cylindre 45.11 ainsi nécessaire de couper la communication avec le cylindre 45 pour éviter les détériorations du mécanisme à crémaillères 42,39,117 et du cylindre 115, détériorations qui autrement pourraient se produire si le cylindre 45 dont le piston 44 possède une plus grande course que le piston 116 du cylindre 115 était mis sous pression pour la position extrême supérieure du piston 116.
Si le dispositif de démarrage a été immobi- lisé alors que la résistâmes d.e démarrage 23 est inter- calée mais que le conjoncteur 18 est ouvert la remise en marche se produit lors de la nouvelle excitation des bo- bines d'aimant 72 et 124 par le fait que du fluide sous pression est introduit au-dessus du piston 116 dans le cy- lindre 115, tandis que l'espace situé en-dessous du pis- ton 116 est relié à l'atmosphère et qu'au contraire le piston 44 marche à vide en même temps dans le cylindre 45 Pour la position extrême inférieure du piston 116, le ro- binet 68 est de nouveau ouvert de sorte que le cylindre 45 dont la soupape de distribution 47 a été ramenée lors du démarrage dans la position extrême de service suivant les fig.4 et 4a,
est de nouveau prêt à produire la mise hors circuit éventuelle en cas de perturbations électriques
11 va de soi qu'on peut ,imaginer de nombreuses modifications à apporter à l'exemple représenté, sans que de de fait on touche en quoi que ce soit à l'essence de l'invention.Les dispositifs représentés schématiquement à la fig.1 peuvent en particulier être conformés de n'impor te quelle manière connue, et appropriée pour la réalisation en pratique.Le nouveav dispositif de démarrage n'est pas limité à l'emploi dans le cas- du courant triphasé, mais
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il peut au contraire être employé, moyennant les modifica- tions voulues, pour l'actionnement de.
la pompe ou du com- presseur au moyen de courant continu ou de courant alterna- tif.Dans ce cas, le relais de tension huile 104 et l'un des relais d'excès d'intensité sont superflus.