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CLAPETS AMOVIBLES A LAMELLES POUR
COMPRESSEURS A GRANDE VITESSE.
La présente invention se rapporte aux compresseurs et vise des perfectionnements permettant, d'une part, une augmentation de leur vitesse, d'autre part, la construction légère de leurs organes;
Comme il est connu, les compresseurs à grande vitesse sont munis, pour l'admission et le refoulement de l'air, de clapets à lamelles élastiques dont les mouvements peuvent être commandés suivant l'idée exprimée dans la demande pendante n 12.929 la construction de ces clapets présente une certaine difficulté qui s'accroît surtout lorsque la vitesse
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du compresseur est grande et que, par conséquent, les mouvements aller et retour des lamelles deviennent extrêmement rapides.
Cette difficulté provient du fait que, dans ces conditions, on impose au clapet plusieurs exigences en quelque sorte incompatibles : il doit être d'une extrême sensibilité, sa masse et son mou- vement doivent être aussi réduits que possible ; en même temps il faut que sa section soit suffisante poux'assurer aux plus grandes vitesses un minimum de pertes de charge; il doit être également résistant au choc et à la fatigue.
L'emploi de l'acier semble tout indiqué pour la construction de ces clapets; cependant dans les compresseurs actuels, le siège du clapet fait partie de la paroi métallique du compresseur, ce qui rend impossible l'application des métaux légers pour la constitution de ces parois, étant donné que les lamelles élastiques en acier ne pourraient pas faire étanchéité suffisante sur les sièges en ces métaux.
La présente invention permet à la fois une construction facile du clapet répondant à toutes les conditions énoncées plus haut, l'emploi des mé- taux et alliages légers dans là construction des che- mises ou parois des compresseurs, et le montage d'un grand nombre de clapets ayant un poids extrêmement réduit.
Suivant l'invention, les clapets sont réa- ' lisés en forme de cages en tôle métallique comportant à l'intérieur une ou plusieurs lamelles. Les cages peuvent être formées en une ou plusieurs pièces. Les lamelles peuvent être encastrées à une extrémité, ou bien libres à leurs deux extrémités.
En cas d'utilisation de lamelles encastrées à une extrémité, la cage pourra être réalisée en forme
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de pince élastique amovible en acier comportant d'une part un faux siège et d'autre part un dispositif de fixation de la lamelle qui doit retomber toujours dans la même position en assurant ainsi l'étanchéité dans de bonnes conditions.
Les clapets conformes à l'invention sont de petites dimensions unitaires, mais ilspeuvent être utilisés en éléments multiples de façon à réaliser des sections de passage très importantes avec des pertes de charge négligeables.
La lame encastrée s'enroule sur une butée courbe faisant également partie de la pince amovible et se déroule sur le faux siège qui peut être droit ou courbe.
La lame au repos peut être droite ou courbe, elle peut être au repos en position de fermeture ou d'ouverture du clapet ; cette dernière variante peut être avantageuse en particulier pour l'aspiration, où la réaction élastique de la lamelle provoque dans cer- tains cas un retard à la fermeture, cette dernière s'effectuant par la pression d'air.
La lamelle encastrée peut être unitaire ou multiple, en lame unique ou en plusieurs lames super- posées. Son épaisseur est déterminée pour que l'enrou- lement se réalise progressivement et que la sensibi- lité soit suffisante, sans qu'il y ait des chocs entre la lamelle et la butée.
Le faux siège en acier sur lequel la lamelle élastique vient faire étanchéité sans porter directe- ment sur le siège principal faisant partie de la paroi du compresseur, peut être à orifice unique ou à orifi- ces multiples; dans ce dernier cas, il forme une sorte de grille dont le cadre extérieur s'appuie sur le siège principal et dont le treillis soutient les lamelles minces sous l'effort des pressions.
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On peut également constituer ces cages en deux pièces, de telle sorte qu'elles peuvent se dé- monter pour l'extraction de la lamelle. les deux piè- ces sont fabriquées de préférence par emboutissage et peuvent affecter des formes assez variées. Suivant certains modes de réalisation préférés, et ci-dessous décrits, par la présence de montants sur le côté de la cage, et la formé creuse du fond de la cage, la butée de lamelle formant cage, comporte certaines particularités de guidage et d'amortissement.
L'invention se rapporte aussi à la disposi-' tion particulière des deux types de lamelles signalés ci-dessus sur la paroi latérale du cylindre, de façon à utiliser pour le débit d'air des orifices pratiqués dans cette paroi. Ceci a l'avantage de permettre un débit d'air maximum correspondant à la vitesse maximum du piston, et un débit d'air minimum corres- pondant à la vitesse minimum du piston.. i
Les lamelles peuvent être disposées de différentes façons mais l'invention comporte plus spécialement l'utilisation de lamelles disposées transi versalement et suivant des alignements parallèles. à la surface supérieure du piston.
L'invention sera comprise .plus aisément à l'aide des figures jointes constituant des exemples non limitatifs de la réalisation de l'invention. Les organes analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence sur toutes les figures.
Les figures 1, 2 et 3 représentent respec- tivement une vue longitudinale, une coupe latérale et , une vue en plan d'un exemple de réalisation. La lame 1...: le élastique plate 1 est encastrée au moyen des rivets 8 dans le pli d'une pince repliée en acier 2 ayant une butée caurbe 3 et un faux siège 4 avec un orifice . plat 5. Le dispositif est fixé dans une glissière 6,
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laquelle fait partie d'une paroi en métal léger, par exemple en magnésium ou en aluminium.
Cette glissière peut d'ailleurs être rap- portée sur la paroi de la machine.
Les figures 4, 5, 6 et 7 montrent respec- tivement une coupe longitudinale, une vue en plan et deux coupes latérales d'un autre exemple de réalisa- tion. Sur ces figures, une lame élastique courbe 1 est encastrée dans un cadre en acier flexible 2, comportant une butée courbe 3 dont la courbure est plus grande que celle de la lamelle 1, et un faux siège 4, l'ensemble étant fixé dans la paroi 6 d'une façon analogue à l'exemple précédent.
Dans ce cas, le repos de la lamelle 1 correspond à l'ouverture du clapet. Bien qu'on fait représenté ici la disposition où la lamelle 1 est courbe et le faux siège 4 est droit, on peut facile- ment concevoir une disposition où, inversément la lamelle 1 est droite et le faux siège 4 est courbe.
On pourrait également faire la lamelle et le faux siège courbes sans sortir de l'esprit de l'invention.
Les figures 8, 9 et 10 représentent res- pectivement une coupe longitudinale, une coupe laté- rale et une vue en plan d'un troisième exemple de réalisation Ce dispositif comporte une lamelle élas- tique droite 1, dans un cadre en acier flexible 2 ayant une double butée courbe 3 et un faux siège 4 en forme de grille, munie des orifices multiples 5 et ayant le treillis 7 servant du soutien aux lamelles.
Les figures 11,12, et 13 représentent, en élévation,coupe transversale et plan respectivement, un autre clapet amovible conforme à l'esprit de l'invention. Une lamelle élastique 1 est emprisonnée
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dans une cage 2, assujettie sur une lame plate ajou- rée en forme de cadre 4, formant siège ou butée pour la lamelle en position de fermeture. La cage 2 présen- te un profil de courbure convenable; des projections telles que 9, rabattues sur le côte, servent de gui- dage à la lamelle obturatrice 1, tout en ménageant de larges évents.
Les parois latérales de la cage res- tent pleines jusque une certaine distance du fond, de telle sorte que le mouvement de la lamelle vers le fond se trouve amorti dans une certaine mesure par l'air emprisonné entre elle et le fond (voir figure 12). Les bords du siège 4 sont munis de rabattements 10, sous lesquels se glissent, comme dans des feuil- lures, les extrémités plates de la cage 2. L'ensemble de ces dispositions présente, outre ceux déjà. indi- qués, divers avantages, tels que :adaptation à la fa- brication par emboutissage, particulièrement éconô- mique;
possibilité de constituer la pièce 4,,tonnant le siège de la lame lle, en métal offrant une plus grande résistance à l'usure, tandis que la pièce 2 formant cage peut être en métal plus mou, plus léger ou moins coûteux; facilité de désassemblage des deux pièces enfermant la lamelle, pour le remplacement de celle-ci.
Le mode de construction conforme à l'inven- tion permet également de réaliser des clapets à élé- ments multiples. A cet effet, on découpera dans la pièce constituant le siège, un nombre d'ouvertures correspondant au nombre de lamelles que doit comporter le clapet multiple' La figure 14 montre en perspec- tive, sans qu'il soit besoin de plus amples explica- tions, un siège pour clapet à deux éléments. On glisse
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sur ce siège le/nombre voulu de cages, telles que celle de la figure 15
Un autre objet de l'invention est d'indi- quer que les clapets amovibles peuvent avantageuse- ment être disposés sur la paroi latérale du cylindre, ceinturant celui-ci, en un ou plusieurs étages à partir du fond de cylindre.
Cette disposition présen- te deux avantages principaux : d'abord d'augmenter la section de passage du fluide, tant pour l'aspira- tion que pour le refoulement, le maximum de section totale utilisable ne se trouvant plus limité à celle du fond de cylindre; en second lieu, le piston obtu- rant progressivement les ouvertures en se rapprochant du fond de cylindre, la section de passage diminue corrélativement à la vitesse du piston, ce qui est une circonstance favorable pour un travail adiabatique .
La figure 16 ci-jointe, montre, en coupe partielle, une telle disposition, où les clapets 12 sont disposée sur le c8té du cylindre 6 en trois rangs superposés à partir du fond de cylindre 11. Les cla- pets 12 servant à l'échappement, le fond de cylindre peut être réservé aux clapets d'aspiration 13. On voit que le piston 14 obture, en remontant, les lu- mières sur lesquelles sont placés les clapets 12, coupant ainsi l'action de la pression sur les clapes obturés.
L'invention n'est pas bien entendu limitée aux exemples de réalisations décrits, mais elle est susceptible de multiples variantes accessibles à tout homme d'art, en particulier en ce qui concerne la forme des cages, le nombre des butées, des lamelles, des orifices, la courbure des butées et des lamelles, la forme des lamelles etoo