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"PERFECTIONNEMENTS AUX COMPRESSEURS A FLUIDE GAZEUX"
L'invention concerne un compresseur de fluide ga- zeux fonctionnant par application de la force centrifuge.
Cet appareil est constitué essentiellement par un ou plusieurs cylindres monté sur un axe qui est lui-même ani- mé d'un mouvement excentrique; au cours du déplacement, les cylindres restent parallèles à une direction fixe. Les cy- lindres peuvent se crciser ou être disposés en étoile ; sont de préférence d'une seule masse et sont uniformément ré- partis.
Le mouvement excentrique imprimé à l'ensemble provo- que le déplacement dans chaque cylindre d'un piston qui est soumis à l'action combinée des forces centrifugea,vive et
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d'inertie. Ces forces changent de direction et d'intensité à. chaque demi-tour de rotation et il en est de même de leurs effets. Les actions qu'elles exercent sur chaque piston sont utilisées en même temps que régularisées en provoquant un temps d'aspiration du fluide pendant un demi-tour et un temps de compression pendant le demi-tour suivant.
Une canalisation souple permet de relier les cylindres mobiles au réservoir. Les soupapes ou les clapets de comman- de du fluide sont disposés aux extrémités des cylindres et sont soumis à. l'action de la force centrifuge qui en provo- que l'ouverture et la fermeture.
Pour mieux exposer les caractéristiques et avantages de l'invention, on en a décrit ci-après diverses formes de réalisation en regard des dessins des planches annexes.
La Fig. 1 est une coupe schématique d'un dispositif à un cylindre.
La Fig. 2 est une vue en plan du carter du compres- seur dont un des flasques est enlevé, un des cylindres étant représenté en coupe;
La Fig. 3 est une vue en coupe axiale du même carter.
Les Figs. 4,5, 6 et 7 représentent des groupements particuliers des cylindres.
Sur ces figures, A désigne un boîtier formant carter.
B désigne l'axe de rotation de l'ensemble;
C un cylindre;
D un piston;
F et H des soupapes;
I désigne la tubulure souple d'adduction du fluide;
J est une gorge pour la circulation de l'huile;
K désigne des canalisations dérivées;
L est un support fixe;
M désigne le moteur d'entraînement;
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N désigne un épurateur centrifuge;
0 désigne des masses d'équilibre;
P est l'axe sur lequel est monté le cylindre C.
Sur la Fig. 6, T désigne une gorge correspondant à la saillie V ménagée sur les pistons.
Le carter A entraîné par son moteur M tourne nor- malement autour de son axe B ; mouvement provoque ce- lui de l'axe P sur lequel est monté le cylindre C. Celui- ci reste toujours parallèle à lui-même et par conséquent tourne par rapport à son support P. Le piston D, libre de se déplacer suivant l'axe de C, se meut à l'intérieur du cylindre en faisant un va et vient complet à chaque tour du carter. L'énergie emmagasinée par le piston D au cours de ses déplacements, dépend de sa masse, de la vitesse de rota- tion et du bras de levier B-P.
Cette énergie sert à aspirer et à comprimer le fluide gazeux. Quand la compression commence, la soupape H a ten- dance à s'ouvrir et la soupape F tend au contraire à se fermer. Un équilibrage convenable des soupapes permet de régler leur fonctionnement automatique.
Le fluide gazeux comprimé dans C est collecté par la canalisation K et ramené vers l'axe P où aboutit le tube I dont une des extrémités est située sur l'axe de rotation B du carter A. Le tuyau flexible I peut être protégé à l'aide d'un tube extérieur en acier monté sur cardan, par exemple, à chaque extrémité.
Le graissage peut être assuré au moyen d'une cana- lisation semblable à celle qui sert à guider le gaz ; corps plus denses que le gaz traité s'accumulent dans l' épurateur centrifuge N et en sortent à travers un purgeur ouvert par intermittences.
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Comme l'indique notamment la Fi. 3, le carter A présente une ouverture centrale et des ouvertures périphéri- ques assurant l'alimentation des cylindres et leur refroidis- sèment.
Dans le cas de la Fig. 1, l'axe de rotation du cylindre C est légèrement incliné par rapport à celui du carter; le tube I est dans ce cas rigide et disposé sui- vant l'axe P . Une rotule supportée par L permet la rota- tion de l'ensemble.
En faisant varier l'excnetrage de P par rapport à B , on peut modifier la puissance de compression et même ar- rêter toute compression en amenant P en coïncidence avec B.
Pour augmenter la compression, on peut encore aug- menter la vitesse de rotation du carter A et préveir un étranglement de la canalisation de débit du gaz comprimé en vue de ne pas dépasser la puissance du moteur.
Dans le cas de la fig. 7, on a adopté des cylindres multiples, étages parallèlement les uns aux autres et prepen- diculaires à l'axe dé rotation P. On poarrait encore prévoir que les cylindres sont disposés tous parallèlement à l'axe P; chacun des cylindres aurait alors un mouvement oscillatoire qui provoquerait le déplacement alternatif des pistons.
Lorsque les cylindres sont orientés perpendiculaire- ment à leur arbre d'entraînement, il estavantageux de les grouper par quatre; cette disposition assurant l'équilibre du système.
L'exemple faisant l'objet de la Fig. 6 comporte un groupe de cylindres en étoile avecpiatons indépendants ; ceux-ci sont pourvus à chaque extrémité d'une saillie V qui correspond à la gorge T faisait office d'amortisseur par compression.
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Dans les diverses formes de réalisation que l'on peut donner de l'invention, on peut remplacer les pistons solides par des masses liquides qui agiraient sur les parois de poches souples , membranes ou organes semblables.
Les appareils établis conformément à l'invention sont simples, ils éliminent tous les inconvénients propres aux pistons commandés par bielle ou vilebrequin. Leur souples- se est supérieure à celle des appareils connus jusqu'ici et ils permettent des reprises et des démarrages aussi faciles que possible. De plus, la circulation de l'huile est farovi- sée par l'action des forces centrifuges utilisées.
On se rend compte qu'en inversant le rôle des soupa- pes F et H on peut faire fonctionner le compresseur en aspirateur.
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"IMPROVEMENTS TO GAS FLUID COMPRESSORS"
The invention relates to a gaseous fluid compressor operated by the application of centrifugal force.
This apparatus consists essentially of one or more cylinders mounted on an axis which is itself driven by an eccentric movement; during movement, the cylinders remain parallel in a fixed direction. The cylinders can be crinkled or arranged in a star; are preferably of a single mass and are uniformly distributed.
The eccentric movement imparted to the assembly causes the displacement in each cylinder of a piston which is subjected to the combined action of centrifugal, lively and
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of inertia. These forces change direction and intensity at. every half-turn of rotation and it is the same for their effects. The actions which they exert on each piston are used at the same time as regularized by causing a time of suction of the fluid during a half-turn and a compression time during the following half-turn.
A flexible pipe makes it possible to connect the mobile cylinders to the reservoir. Fluid control valves or flaps are disposed at the ends of the cylinders and are subject to. the action of centrifugal force which causes it to open and close.
In order to better explain the characteristics and advantages of the invention, various embodiments thereof have been described below with reference to the drawings of the accompanying plates.
Fig. 1 is a schematic sectional view of a single cylinder device.
Fig. 2 is a plan view of the compressor housing with one of the flanges removed, one of the cylinders being shown in section;
Fig. 3 is an axial sectional view of the same housing.
Figs. 4, 5, 6 and 7 represent particular groups of the cylinders.
In these figures, A denotes a casing forming a casing.
B designates the axis of rotation of the assembly;
C a cylinder;
D a piston;
F and H valves;
I designates the flexible fluid supply pipe;
J is a throat for the circulation of oil;
K denotes branch pipes;
L is a fixed support;
M designates the drive motor;
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N denotes a centrifugal scrubber;
0 denotes equilibrium masses;
P is the axis on which the cylinder C.
In Fig. 6, T designates a groove corresponding to the projection V formed on the pistons.
The housing A driven by its motor M rotates normally about its axis B; movement causes that of the axis P on which the cylinder C. is mounted. The latter always remains parallel to itself and consequently rotates with respect to its support P. The piston D, free to move along the axis of C, moves inside the cylinder by making a complete back and forth with each revolution of the crankcase. The energy stored by the piston D during its movements depends on its mass, the speed of rotation and the lever arm B-P.
This energy is used to suck and compress the gaseous fluid. When compression begins, valve H tends to open and valve F, on the contrary, tends to close. Proper balancing of the valves allows their automatic operation to be adjusted.
The gaseous fluid compressed in C is collected by pipe K and returned to the axis P where the tube I ends, one end of which is located on the axis of rotation B of the housing A. The flexible pipe I can be protected at the using a gimbal-mounted steel outer tube, for example, at each end.
Lubrication can be provided by means of a pipe similar to that which serves to guide the gas; Bodies denser than the treated gas accumulate in the centrifugal scrubber N and exit it through an intermittently opened trap.
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As the Fi. 3, the housing A has a central opening and peripheral openings ensuring the supply of the cylinders and their cooling.
In the case of FIG. 1, the axis of rotation of cylinder C is slightly inclined relative to that of the housing; the tube I is in this case rigid and arranged along the axis P. A ball supported by L allows the assembly to rotate.
By varying the offset of P with respect to B, one can modify the compression power and even stop all compression by bringing P into coincidence with B.
To increase the compression, it is possible to further increase the speed of rotation of the housing A and prevent a restriction of the compressed gas flow pipe so as not to exceed the engine power.
In the case of fig. 7, multiple cylinders have been adopted, stages parallel to one another and prepdicular to the axis of rotation P. It is also possible to provide that the cylinders are all arranged parallel to the axis P; each of the cylinders would then have an oscillatory movement which would cause the reciprocating displacement of the pistons.
When the cylinders are oriented perpendicular to their drive shaft, it is advantageous to group them in groups of four; this arrangement ensuring the balance of the system.
The example forming the subject of FIG. 6 comprises a group of star cylinders with independent piatons; these are provided at each end with a projection V which corresponds to the groove T acted as a compression damper.
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In the various embodiments that can be given of the invention, the solid pistons can be replaced by liquid masses which would act on the walls of flexible bags, membranes or similar members.
The devices established in accordance with the invention are simple, they eliminate all the drawbacks specific to pistons controlled by a connecting rod or crankshaft. Their flexibility is greater than that of the devices known hitherto and they make pick-ups and starts as easy as possible. In addition, the circulation of the oil is fueled by the action of the centrifugal forces used.
We realize that by reversing the role of valves F and H we can make the compressor work as a vacuum cleaner.