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BREVET "Perfectionnements aux dispositifs de séou- -rité et de mise en marche des appareils moteurs-compresseurs à pistons li- -breso "
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux dispositifs de sécurité et de mise en marche des appareils
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moteurs-compresseurs à pistons libres, spécialement à ceux gui fonctionnent avec un réservoir dont la pression peut être infé- rieure à la pression normale de marohe.
Ce qui constitue son objet principal, c'est d'assurer la mise en marche des machines de ce genre, et de remédier aux inconvénients provenant de la disposition des soupapes de sécuri- té décrites dans le brevet Français 628.572. Ces soupapes sont en effet prévues pour être placées sur les conduites de refoulement de l'air comprimé, et elles peuvent avoir les effets suivants
1 - La mise en marche de l'appareil peut se faire par injection d'air comprimé dans le fond des cylindres compresseurs.
Dans ce cas, les soupapes de refoulement laissent passer à l'inté- rieur de l'espace mort du compresseur l'air qui devrait servir au démarrage, provoquant une perte de charge telle que ce procédé n'est pas utilisable, 2 - Dans l'espaoe mort des culasses, il se produit un autre inconvénient pendant les premières courses de compression; la diminution de la pression emmagasinée dans les cylindres compres- seurs rend insuffisant le travail accumulé dans ± matelas d'air qui doit assurer le retour des pistons à leur point mort central.
La présente invention consiste essentiellement :
1 -A disposer sur les soupapes de refoulement des cy- lindres compresseurs une pièce construite de telle manière-ou'elle s'oppose complètement à leur ouverture quand le réservoir est à la pression ambiante et que la pression développée dans les cylindres compresseurs ne soit pas inférieure à la pression normale de marche pendant que le réservoir se remplit. On obtient ce résultat au moyen de ressorts qui appuient la dite pièce sur les soupapes et celles-ci sur leur siège.
2 - A munir la pièce de blocage des soupapes d'un piston compensateur dont une face est soumise à la pression ambiante et l'autre à celle de l'air du réservoir de l'appareil, de sorte que la résultante de ces deux actions arrive progressivement à compenser
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la force des ressorts qui contrôlent les soupapes de refoulement à mesure que la pression monte dans le réservoir, jusqu'à annuler cette force lorsque la pression normale est atteinte.
3 - A munir le compresseur de moyens accessoires de re feulement du fluide indépendants des soupapes de marche normale, destinés à fonctionner seulement pendant le démarrage, et jusqu'à ce que, la pression étant montée dans le réservoir, la pièce de blocage prévue rend leur liberté aux soupapes de refoulement pro- prement dites.
4 - A disposer avantageusement le piston compensateur de manière que celle de ses faces qui est généralement soumise à l'action de la pression ambiante reste au contraire sous la pres- sion du réservoir jusqu'à ce que celle-ci atteigne une valeur voi- sine de celle pour laquelle les soupapes son débloquées, en le commandant par un pilote qui fait à un moment déterminé communiquer brusquement une des faces du piston compensateur avec l'atmosphère.
L'invention oonsiste en outre en d'autres dispositions plus particulières, décrites plus loin, et auxquelles, ainsi qu'à tout dispositif utilisant son prinipe ou ses éléments, devra s'é- tendre la protection du présent breveta
De toute façon, l'invention se comprendra facilement à l'aide des explications qui suivent et des dessins annexés, lesquels ne sont donnés, bien entendu, qu'à titre d'exemple de son applioa- tion. la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un mo- teur-compresseur à pistons libres muni des dispositifs conformes à l'invention. la figure 2 représente une coupe longitudinale d'un mo- teur-compresseur à pistons libres, muni d'un dispositif de commande de déblocage..
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Selon l'invention, et plus particulièrement selon le mode de réalisation auquel se rapportent les figures 1 et 2, le moteur- oompresseur consiste en deux pistons 1 et 2; mobiles en sens inver-
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se dans les cylindres moteur 3 et compresseurs 4 et 5. Les deux pistons sont reliés par un système de synchronisation constitué par deux paires de bielles 6 et deux manivelles 8, Ces dernières oscillent autour d'un axe 7 d'un angle inférieur à 360 Le pis- ton 2 contrôle:
à l'une des extrémités du cylindre meteur les ori- fices d'échappement 9, et le piston 1 à l'autre extrémité du cy- lindre moteur, les orifices d'admission 10. les pistons 1 et 2 por- tent à !dur face compresseur les soupapes d'aspiration 11, et laissent sortir l'air comprimé dans les cylindres 4 et 5 en partie à travers les soupapes 12 et les conduites d'air comprimé 20. l'énergie accumulée dans l'air comprimé qui reste dans les espaces morts assure le retour des pistons à leur point mort interne, le dispositif objet de l'invention est constitué par les éléments suivants : une soupape de refoulement de l'air 12, sur laquelle s'appuie la pièce intermédiaire 13 portée par un pis- ton 14; un ressort 16, l'espace 36 communiquant par 15 avec l'air libre;
la soupape 17, le ressort 18, l'orifice 19, la conduite d'air comprimé 20 et le réservoir 24,
La figure 2 comprend les mêmes éléments cités et en plus ceux qui correspondent à la commande déblocage, lesquels sont : la conduite 21, l'espace annulaire 22, le cylindre 25, le réservoir d'air comprimé 24, le piston pilote 25 avec un espace annulaire 26 et les tubulures 27 et 33, le ressort 28, l'ouverture 29, le sup- port de ressort 30, la vis 31 et sa manette 32.
Le mécanisme fonctionne ainsi qu'il suit :
Les ressorts 16 par les pistons 14 et la pièce intermé- diaire 13 appliquent les soupapes de refoulement sur leur siège, empêchant l'ouverture des dites valves tant que la pression norma- le de marche n'est pas atteinte dans le réservoir, Ce résultat ne peut être obtenu quand l'air sort par les soupapes normales de re- foulement parce que sa soutien est tellement forte que la ferme- ture ne peut pas s'effectuer assez vite, les essais pratiques l'on démontré, à moins que la pression dans les cylindres ne dépasse'
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la pression normale de marche. la pression exercée par les ressorts sur 12 diminue à mesure que la pression en 24 Augmente, parce que l'une des faces 14 est soumise à cette pression,
de telle sorte que la pression de l'air sur le piston agit en antagoniste des ressorts, Le piston 14 a un diamètre tel que l'effort de l'air surpasse ce- lui du ressort lorsque la pression de marche est atteinte. Le pis- ton s'applique alors sur le fond de son cylindre qu'il ferme her- métiquement, et libère la soupape de refoulement qui entraîne la pièce 13. Cette valve revient à son fonctionnement normal.
Il est très avantageux de prévoir la course du piston égale à celle de la soupape 12 et d'utiliser la pièce 13 comme butée limitant le mouvement de 12 pendant son fonctionnement.
La soupape 17 fonctionne indépendamment de la pression du réservoir 24. Cela s'obtient gràee à une construction spéciale de la soupape dont une face suppose à la pression de l'intérieur du cylindre tandis que l'autre est en communication avec l'air libre,
On peut commander la levée de la soupape 17 par la pres- sion en 24 dans le bat de mettre cette soupape en fonctionnement quand la pression de marche est atteinte, en faisant le guide de la¯ soupape plus petit que la valve elle-même., Dans ce cas, un résultat provenant de ce que la face annulaire soumise à la pressior de 24 est plus petite, est qu'elle s'oppose à l'ouverture de la valve 17 et en empêche le fonctionnement quand la pression de mar- che est atteinte,
Le dispositif indiqué figure 2 a pour objet d'empêcher l'ouverture de la soupape 12 avant que la pression de marche ne soit atteinte, et remédie à l'inconvénient du système décrit qui consiste dans 1'augmentation de la pression de refoulement à tra- vers 17 par suite du laminage. Cette augmentation de pression peut provoquer l'ouverture de la soupape avant que la pression normale de fonctionnement ne soit atteinte dans le réservoir, ce qui donne lieu à une diminution de la pression du matelas d'air telle que le retour des pistons à la position nécessaire n'est plus possible,
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On remédie à cet inconvénient en serrant 12 sur son siège avee un tel excès de pression que cette soupape ne peut s'ouvrir que si:¯la pression de refoulement dépasse par trop la normale.
Toutefois, cet effet diminue quand la pression monte dans le réservoir parce que l'effort opposé aux ressorts augmente proportionnellement au diamètre du piston, lequel est choisi suffisamment grand pour que la pression maxima du réservoir équilibre la puissance des ressorts Il peut se produite cependant que la soupape 12 s'ouvre trop tt, et occasionne l'arrêt de la machine,
Four remédier d'une façon définitive à l'ouverture anti- cipée de la soupape 12, on soumet les deux faces du piston compensa- teur à la,:pression du réservoir.
De la sorte l'effort des ressorts est constante le dispositif additionnel de la figure 2 fonctionne ainsi que suit: Les orifices 15 de la face postérieure du cylindre carres- pondant au piston 14 communiquent avec l'espace annulaire 22, dans la figure cet espace 22 communique par 33 avec le réservoir 24. Si le piston 25 se porte vers la droite, 22 communiquera par 27 et a,travée 29 avec l'atmosphère.
Quand la pression est basse en 24, le ressort 28 réglé convenablement par le volant 32 oblige le piston 25 à occuper la po- sition de la figure. Quand la pression en 24 augmente, elle tend à pousser 25 en comprimant 28, ce qui a lieu lorsque cette pression est suffisante, Lorsque cela se produit, 15 entre en communication avec l'atmosphère par 27, et 14 se déplace rapidement, rendant la li- berté à 12.