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Perfectionnements aux compresseursà pulsations
Cette invention est relative aux compresseurs dans lesquels l'aspiration et le refoulement du fluideà compri- mer sont produits par les pulsations d'une poche déformable, généralement en caoutchouc, qui est logée dans un récipient rigide dont elle fait varier la capacité en se gonflant et se dégonflant sous l'action d'un liquide alternativement ad- mis sous pression et évacué par un mécanisme de distribution automatique. De ce dernier dépend la bonne marche du compres- seur et il est donc important qu'il soit simple, robuste et pratiquement indéréglable.
Le but principal de la présente invention est de procurer un mécanisme de distribution possé- dant ces qualités et conçu de façon à commander positivement le renversement brusque de la soupape de distribution après chaque opération de remplissage et de vidange de la poche.
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Suivant cette invention, la soupape de distribution est commandée par une genouillère à ressort qui, lorsqu'elle est amenée à dépasser son point mort par un organe soumis aux variations du niveau du liquide dans la poche, se détend brusquement en déplaçant la soupape de façon à renverser le fonctionnement de l'appareil. De préférence, la genouillère agit sur la soupape par l'intermédiaire de l'organe soumis aux variations de niveau du liquide et cet organe consiste en une tige reliée à la poche et s'étendant axialement à travers celle-ci, tandis que la genouillère agit sur un pro- longement de,cette tige, à l'extérieur de la poche.
Une liai- son à mouvement perdu entre la soupape et la tige permet à cette dernière de coulisser jusqu'au point mort de la genouil- lère sans influencer la soupape qu'elle n'attaque positivement que pendant la partie de sa course produite par la détente de la genouillère. En outre, un flotteur fixé sur la tige compense le poids du mécanisme et la résistance du ressort de la genouillère pendant la course de remplissage de la po- che et freine la détente de la genouillère pendant la course de vidange pour que celle-ci puisse s'achever avant le ren- versement de la soupape. L'action qu'exerce sur cette dernière ' le liquide sous pression est avantageusement équilibrée par un piston et un balancier afin de ne pas gêner le fonctionne- ment du mécanisme.
Pour bien faire comprendre l'invention, on en décri- ra ci-après une forme de réalisation qui est représentée à titre d'exemple sur le dessin annexé dont la figure unique est une vue en coupe verticale d'un compresseur à pulsations conforme à cette invention.
Sur ce dessin, 1 désigne le récipient rigide dans lequel est logée la poche déformable 2 dont les pulsations ont
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pour effet lorsqu'elle se dégonfle, d'aspirer de l'air dans le récipient par la soupape d'entrée d'air 3 et lorsqu'elle se gonfle, de comprimer cet air en le chassant par la tubulure de sortie 4 munie d'une soupape de retenue non représentée. Le liquide sous pression qui provoque ces pulsations, de l'eau par exemple, arrive par un tuyau 5 dans une chambre de pres- sion 6 séparée du récipient 1 par un bouchon étanche 7, dans lequel peut coulisser axialement la soupape de distribution 8.
Celle-ci comporte un petit plateau 9 qui, lorsque la soupape 8 est levée, ferme le conduit 10 par lequel l'eau sous pression se rend de la chambre 6 à l'intérieur de la poche 2 pour gonfler celle-ci, et un grand plateau 9' destiné à obturer, quand la soupape est abaissée, un conduit 11 par lequel l'eau s'échappe de la poche pour la dégonfler.
En vue d'expliquer le fonctionnement de l'appareil, on supposera comme le montre le dessin, que la poche 2 est vide d'eau et la soupape 8 abaissée, ce qui est le cas à la fin de la phase d'aspiration du compresseur. L'eau sous pres- sion pénètre par le conduit 10 dans la poche 2 qui se gonfle en comprimant entre elle et les parois du récipient 1 l'air contenu dans celui-ci, qui est ainsi chassé par la tubulure 4 à travers la soupape de retenue de celle-ci. Le fond de la poche soulève en même temps un plateau 12 auquel est fixée une tige 13 s'étendant axialement dans la poche jusqu'à la soupape 8, à laquelle la relie une goupille 14 susceptible de coulisser dans une boutonnière 15.
Cette tige 13 porte un flotteur 16 à l'intérieur de la poche et, à l'extérieur de celle-ci, elle se prolonge par un tube 17 qui la guide axialement en coulissant dans la tubulure de sortie d'air 4 dont il n'occupe pas toute la section.
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En montant sous la poussée du fond de la poche et du flotteur 16, la tige 13 et le tube 17 compriment deux ressorts
18 logés dans des branches latérales 19 de la tubulure 4, par l'intermédiaire de deux genouillères 20 dont un bras est en- gagé à rotule dans une encoche du tube 17 et l'autre bras peut coulisser dans la branche 19 en comprimant le ressort
18 contre un bouchon vissé 21. Ce premier mouvement de montée de la tige 13 n'est pas transmis à la soupape 8 en raison de la liaison à mouvement perdu constituée par la goupille 14 et la boutonnière 15, mais la goupille atteint le fond de la boutonnière au moment où les bras oscillants des genouillères, soulevés par la tige, se trouvent dans le prolongement l'un de l'autre, c'est-à-dire au point mort.
Aussi, lorsqu'au-delà de ce point mort les bras oscillants des genouillères se ren- versent vers le haut et poussent brusquement la tige 13 dans cette direction par suite de la détente des ressorts 18, la soupape8 est-elle soulevée positivement par la tige 13 et maintenue dans cette position par les ressorts. Le plateau de soupape 9 obture alors le conduit 10 tandis que le plateau 9' découvre le conduit 11 en permettant à l'eau de s'échapper de la poche 2. En même temps, sous l'effet de la dépression pro- duite dans le récipient 1 par le dégonflement de la poche 2, la soupape d'entrée d'air 5 s'ouvre en comprimant son ressort
22 et de l'air extérieur est aspiré à l'intérieur du récipient
1, tandis que la soupape de retenue de la tubulure 4 empêche l'air précédemment refoulé de revenir dans le récipient.
En se dégonflant, la poche cesse de supporter le plateau 12 qui tend à retomber par gravité avec la tige 13 et le tube 17, en abaissant les bras oscillants des genouillères 20 et en comprimant donc les ressorts 18. Tant qu'il reste une cer- taine quantité d'eau dans la poche, le flotteur 16 retarde
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ce premier mouvement de descente qui n'est d'ailleurs pas transmis à la soupape 8 grâce à la boutonnière 15, mais quand la poche est presque vide l'action du flotteur cesse, les genouillères 20 se renversent et la pression des ressorts 18 chasse brusquement vers le bas la tige 13 qui abaisse la sou- pape 8. L'eau sous pression afflue de nouveau dans la poche et le cycle des opérations se reproduit automatiquement.
Afin que la pression de l'eau sur le plateau de sou- pape 9 ne contrarie pas l'abaissement de la soupape 8, on l'équilibre au moyen d'un piston 23 présentant à l'eau sous pression la même surface que le plateau 9 et reportant cette pression de haut en bas sur le plateau 9' par l'intermédiaire d'un balancier 24. D'autre part, pour que l'on puisse éventuel- lement purger la poche 2 de l'air qui aurait pu s'y introduire, l'extrémité supérieure de la tige 13 est creuse et percée d'un petit trou 25 qui fait communiquer l'intérieur de la poche avec le tube 17 muni lui-même d'un bouchon amovible 26 par le- quel l'air peut s'échapper de la poche lorsque celle-ci se rem- plit d'eau.
Le fonctionnement régulier du compresseur peut être assuré aisément par un simple réglage de la tension des res- sorts 18 suivant la pression d'eau disponible, ce qui s'ob- tient en vissant ou dévissant plus ou moins les bouchons 21 aux extrémités des branches 19 de la tubulure 4. Par sa cons- truction simple et robuste et la régularité de son fonction- nement, le compresseur suivant l'invention convient parfaite- ment pour le pompage de la bière par l'air comprimé, ainsi que pour tous autres usages de l'air sous pression.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits et représentés à titre d'exemple et l'on pourrait modifier ces détails sans sortir de son cadre.
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Improvements to pulsation compressors
This invention relates to compressors in which the suction and delivery of the fluid to be compressed are produced by the pulsations of a deformable bag, generally made of rubber, which is housed in a rigid container whose capacity it varies while inflating. and deflating under the action of a liquid alternately admitted under pressure and discharged by an automatic distribution mechanism. The correct operation of the compressor depends on the latter and it is therefore important that it be simple, robust and practically foolproof.
The main object of the present invention is to provide a dispensing mechanism having these qualities and designed so as to positively control the sudden reversal of the dispensing valve after each bag filling and emptying operation.
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According to this invention, the dispensing valve is controlled by a spring-loaded toggle which, when caused to exceed its dead center by a member subjected to variations in the level of the liquid in the bag, suddenly relaxes by moving the valve so to reverse the operation of the device. Preferably, the toggle acts on the valve by means of the member subjected to variations in the level of the liquid and this member consists of a rod connected to the bag and extending axially therethrough, while the knee lever acts on an extension of this rod, outside the pocket.
A lost motion link between the valve and the stem allows the latter to slide to the neutral point of the knee joint without influencing the valve which it only positively attacks during the part of its stroke produced by the knee joint. relaxation of the knee pad. In addition, a float fixed to the rod compensates for the weight of the mechanism and the resistance of the knee lever spring during the bag filling stroke and slows down the trigger of the knee lever during the emptying stroke so that the latter can be completed before the valve tilts. The action exerted on the latter by the liquid under pressure is advantageously balanced by a piston and a balance so as not to interfere with the operation of the mechanism.
To make the invention fully understood, an embodiment thereof will be described below which is shown by way of example in the appended drawing, the single figure of which is a vertical sectional view of a pulsation compressor in accordance with this invention.
In this drawing, 1 designates the rigid container in which the deformable bag 2 is housed, the pulsations of which have
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when it deflates, to suck air into the container through the air inlet valve 3 and when it inflates, to compress this air by expelling it through the outlet pipe 4 provided with a non-shown check valve. The pressurized liquid which causes these pulsations, water for example, arrives via a pipe 5 in a pressure chamber 6 separated from the container 1 by a tight plug 7, in which the distribution valve 8 can slide axially.
This comprises a small plate 9 which, when the valve 8 is lifted, closes the duct 10 through which the pressurized water flows from the chamber 6 inside the pocket 2 to inflate the latter, and a large plate 9 'intended to close, when the valve is lowered, a conduit 11 through which the water escapes from the bag to deflate it.
In order to explain the operation of the device, it will be assumed, as shown in the drawing, that the bag 2 is empty of water and the valve 8 is lowered, which is the case at the end of the suction phase of the pump. compressor. The pressurized water enters through line 10 into the bag 2 which swells by compressing between it and the walls of the container 1 the air contained therein, which is thus expelled through the pipe 4 through the valve. retention thereof. The bottom of the pocket lifts at the same time a plate 12 to which is fixed a rod 13 extending axially in the pocket as far as the valve 8, to which it is connected by a pin 14 capable of sliding in a buttonhole 15.
This rod 13 carries a float 16 inside the pocket and, on the outside of the latter, it is extended by a tube 17 which guides it axially by sliding in the air outlet pipe 4 of which it n 'does not occupy the entire section.
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While rising under the pressure of the bottom of the pocket and the float 16, the rod 13 and the tube 17 compress two springs
18 housed in lateral branches 19 of the tube 4, by means of two knee pads 20, one arm of which is ball-jointed in a notch of the tube 17 and the other arm can slide in the branch 19 by compressing the spring
18 against a screw cap 21. This first upward movement of the rod 13 is not transmitted to the valve 8 because of the lost movement connection formed by the pin 14 and the buttonhole 15, but the pin reaches the bottom of the buttonhole when the swinging arms of the knee pads, lifted by the rod, are in the continuation of one another, that is to say in neutral.
Also, when beyond this dead point the swinging arms of the knee pads turn upwards and suddenly push the rod 13 in this direction as a result of the relaxation of the springs 18, the valve 8 is positively lifted by the valve. rod 13 and held in this position by the springs. The valve plate 9 then closes the conduit 10 while the plate 9 'uncovers the conduit 11 allowing water to escape from the pocket 2. At the same time, under the effect of the vacuum produced in the container 1 by the deflation of the bag 2, the air inlet valve 5 opens by compressing its spring
22 and outside air is sucked inside the container
1, while the manifold check valve 4 prevents the previously discharged air from returning to the container.
By deflating, the pocket ceases to support the plate 12 which tends to fall by gravity with the rod 13 and the tube 17, by lowering the oscillating arms of the knee pads 20 and therefore compressing the springs 18. As long as there is a cer - about quantity of water in the bag, the float 16 delays
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this first downward movement which is moreover not transmitted to the valve 8 thanks to the buttonhole 15, but when the pocket is almost empty the action of the float stops, the knee pads 20 are reversed and the pressure of the springs 18 drives out abruptly downwards the rod 13 which lowers the valve 8. The pressurized water flows back into the bag and the cycle of operations is repeated automatically.
So that the pressure of the water on the valve plate 9 does not interfere with the lowering of the valve 8, the equilibrium is made by means of a piston 23 presenting to the water under pressure the same surface area as the valve. plate 9 and transferring this pressure from top to bottom on the plate 9 'by means of a balance 24. On the other hand, so that one can possibly purge the pocket 2 of the air which could have been to be introduced therein, the upper end of the rod 13 is hollow and pierced with a small hole 25 which communicates the interior of the pocket with the tube 17 itself provided with a removable stopper 26 through which air can escape from the bag when it fills with water.
The regular operation of the compressor can be easily ensured by a simple adjustment of the tension of the springs 18 according to the available water pressure, which is obtained by screwing or unscrewing more or less the plugs 21 at the ends of the branches. 19 of the pipe 4. By its simple and robust construction and the regularity of its operation, the compressor according to the invention is ideally suited for pumping beer by compressed air, as well as for all others. uses of pressurized air.
Of course, the invention is not limited to the details of execution described and shown by way of example and these details could be modified without departing from its scope.