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Compresseur.
La présente invention concerne les compresseurs uti- lisés pour produire de l'air ou des gaz comprimés.
Elle a pour but de procurer un compresseur suscepti- ble de réaliser un grand débit de fluide sous une forte pres- sion et conçu de manière à réduire au minimum l'inertie des masses animées d'un mouvement alternatif..
Dans ce but, le compresseur, objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'il présente une multiplicité de chambres de petite profondeur dans lesquelles se meuvent, montés dans un même axe, des pistons animés d'un mouvement de va et vient dans ces chambres.
Dans la réalisation pratique de l'invention, deux séries de chambres sont disposées de part et d'autre ci'un mé-
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canisme de commande destiné à communiquer un mouvement alter- natif aux pistons qui se trouvent dans ces chambres,.
La commande du mouvement alternatif est établie de telle sorte que les pistons se meuvent en sens inverse dans les deux séries de chambres afin d'équilibrer aux points morts de leur course, l'inertie de leur masse en mouvement.
Enfin, pour permettre de réaliser un refroidissement parfait des parois des chambres et d'alléger le jotas des pis- tons, les faces de ces chambres et de ces pistons présentent une inclinaison sur l'axe du compresseur, ce qui permet de créer des conduits pour une circulation d'eau de refroidis- sement dans les parois des chambres et de diminuer le poids des pistons sans que leur resistance en soit réduite.
Lesdessins ci-joints montrent un exemple de réalisa- tion d'un compresseur suivant l'invention.
La figure 1 e stune coupe faite par un plan horizon- tal passant par l'axe du compresseur.
La figure est une coupe verticale pratiquée par le plan II-II de la figure 1.
La figure :3 représente une autre coupe verticale faite par la plan III-III de la figure 1.
Comme le montrent- ces figures, le compresseur est constitué par deux enveloppes cylindriques 1 et réunies bout à bout par des boulons 3. es enveloppes forment intérieurement, par une seconde paroi cylindrique 4 et des entretoises 5 cou- lées en même temps que des enveloppes 1 et 2, des chambres 6 et 7. doutes les chambres 3 sont en communication les unes avec les autres et sont en relation avec l'atmosphère extérieu- re par desouvertures 8.
Les deux chambres 7 sont complètement séparées des chambres 6 par des cloisons 9 et 10. lles communiquant chacu- ne avec une tuyauterie 11 de refoulement du fluide comprimé (fig. ). Par les fonds' ouverts des enveloppes cylindriques 1 et 2, sont introduits deux corps cylindriques 12 formant par
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leurs contours des chambres 13 à parois inclinées 14. Dans l'épaisseur de cesparois sont prévus descreux 15 en vue d'un refroidissement par courant d'eau. Le diamètre extérieur des corps cylindriques 12 est inférieur au diamètre intérieur des parois cylindriques 4 de manière à laisser des espaces annulaires
16.
Les corps cylindriques 12 se prolongent vers l'in- térieur par un flasque cylindrique 17 rabattu à ses extrémités pour former un collier 18 à l'endroit de jonction des deux en- veloppes 1 et 2. Les flasques 17 déterminent la formation d'une part,de chambres annulaires 19 avec les enveloppes 1 et 2,'et d'autre part, de chambres aentrales 20 qui communiquent entre elles*
Dans les espaces annulaires 16 sont établis des four- reaux 21 percés 'd'ouvertures 22 qui mettent en communication .
les chambres 6 des enveloppes 1 et 2 avec les chambres de com- pression 13 au moyen de lumières 28.et 23' prévues dans les parois cylindriques 4 et de lumières 24 et 24' pratiquées dans les corps cylindriques 12 en des endroits appropriés pour per- mettre l'introduction du fluide par chaque face 14 des chambres
13.
A l'intérieur des chambres de compression 13 se trou- vent des pistons 25 à faces inclinées 26 correspondant aux fa- ces inclinées 14 des chambres 13. Ces pistons sont évidés in- térieurement en 27 et coulissent sur des tubes 28 qui sont destinés à absorber les efforts et qui sont fixés d'une part. par des redent:.:
29 prévus sur le pourtour'et à l'extrémité ex- térieure des corps cylindriques 12 et engagés dans des encoches disposées sur une circonférence du tube 28 dont une des extré- mités repose dans des supports 30 de l'ensemble du compresseur, fixés eux-mêmes au sol par des boulons 31 et, d'autre part, par d'autres redents 32 prévus sur les tubes 28 et engagés dans des encoches correspondantes aux extrémités des corps cylindriques 12 fixés eux-mêmes aux supports en 30 et 33 et aux enveloppes 1
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et 2 en 33'. Ce mode de fixation des tubes 28 permet d'éviter tous mouvements longitudinaux et rotatifs de ces tubes.
A l'intérieur des tubes 28 passe un arbre 34 muni extérieurement d'un volant 35. Cet arbre est destiné à communi- quer aux pistons 5 un mouvement de va et vient, ainsi qu'un mouvement alternatif aux fourreaux 21 qui servent de tiroir de distribution.
Sur cet axe et dans la partie médiane du compresseur, est fixée par une cale 38, une rode dentée 37 à double denture inclinée 38.Cette roue dentée 37 est maintenue écartée de l'ex- trémité d'un de -cubes 28 par un épaulement 39 de l'arbre 34 et de l'extrémité de l'autre tube 28 par une bague rapportée 40.
Les deux dentures 8 de la roue 37 engrènent chacune avec deux roues dentées -11 fixées par une cale 42 sur des axes 43 disposés perpendiculairement à l'arbre 34 et qui reposent par leurs extrémités,d'une part,dans l'une des enveloppes 1 et et, d'autre part, dans un logement prévu à l'extrémité des tubes 28.
Sur chaque axe 43 sont calés, dans la chambre 20, un excentrique 44 relié à une tige de commande 45 engagée dans une ouverture46 prévus dans le dernier piston 25, et dans la cham- bre 19, un excentrique 47 relié au fourreau 21. Les angles de calage de ces excentriques sont déterminés de manière que les fourreaux permettent l'introduction d'air par les lumières 23' et 2-:', lorsque les pistons 25 sont ramenés vers la partie cen- trale du compresseur et par les lumières 23 et 24, lorsqu'ils sont repoussés vers l'extérieur.
Des lumières (non représentées) sont pratiquées dans les fourreaux 21 et les parois 4,en face des chambres 7 pour permettre dans cette chambre l'évacuation par les pistons 25, du fluide comprimé qui s'échappe successivement par les lumiè- res 24 et 2-il des corps cylindriques 12.
De plus, les excentriques sont décalés deux par deux
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de 180 l'un par rapport à l'autre, de manière à permettre la , rotation en sens inverse des engrenages afin de réaliser le mou- vement simultané de va et vient des tiges 45 qui commandent les pistons ainsi que des fourreaux distributeurs qui sont action- nés c.hacun par deux excentriques diamétralement opposés.
Le compresseur ainsi construit fonctionne de la ma- nière suivante:
Un mouvement de rotation étant communiqué à l'arbre 34, provoque la rotation de la roue dentée 37 qui engrène avec les roues dentées 41, ce qui donne aux axes 3 un mouvement de rotation correspondant. Les axes 43 tournent ainsi en sens inverse l'un de l'autre et entrainent dans leur mouvement les excentriques 44 et 47. lieux-ci communiquent aux pistons 25 et aux fourreaux de distribution 21, un mouvement alternatif ou de va et vient.
Pendant ce mouvement, l'air frais ou éventuel- lement les gaz à comprimer, pénètrent dans les chambres 6, pas- sent au travers des lumières 23 et 24, lorsque les ouvertures 22 .du fourreau le permettent et occupent l'espace qui leur est of- fert par le mouvement de retrait des pistons 25 dans les cham- bres 13.
Au moment où les pistons reprennent leur mouvement inverse, les fourreaux 21 sont déplacés et obturent les lumiè- res 23 et 24, en découvrant les lumières 23' et 24' qui permet- tent au fluide de pénétrer par l'autre face des chambres de com- pression 13. Ce mouvement des fourreaux 21 découvre également les lumières (non représentées) qui mettent les chambres de com- pression 13 en conununication avec les chambres 7. Le fluide comprimé est donc dirigé dans les chambres 7 et les tuyauteries 11, tandis que l'admission a lieu par les faces opposées des chambres 13.
Il est aisé de se rendre compte, dans ces conditions, que, grâce au dédoublement des chambres de compression établies de part et d'autre du mécanisme de commande et au fait que les pistons multiples travaillent sur chacune de leur face, il
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est possible d'obtenir un fort débit de fluide sous une forte pression. Le nombre aes chambres de compression n'étant pas limité, il est possible de réduire très sensiblement la cour- se effective totale des pistons et, par suite, de diminuer très fottement l'inertie des niasses en mouvement.
La vitesse li- néaire moyenne des pistons étant très faible, il est possible d'augmenter,dans ces proportions considérables, la marche du co presseur jusqu'à obtenir la vitesse moyenne des pistons dans les compresseurs habituellement employés.
D'autre part, les deux faces de chaque piston sont utilisées pour le travail de compression. Il y a donc simulta- nément aspiration sur l'une des faces et compression sur l'au- tre. Le compresseur est à deux temps et à double effet. Comme deux séries de chambres sont prévues de part et d'autre du dispositif de commande, et que les organes sont prévus pour se mouvoir en sens contraire dans ces deux séries de chambres, l'inertie des masses en mouvement est équilibrée à chaque ins- tant tant pour les pistons proprement dits que pour les excen- triques et les fourreaux servant de tiroirs de distribution.
Il y a donc équilibrage par-fait des efforts et, par conséquent, stabilité parfaite lie l'ensemble du compresseur qui ne nécessi- te plus l'emploi de contrepoids poar l'équilibrage des efforts,
La distribution pour fourreaux percés de lumières procure tous les avantages des distributions par tiroirs et eat spécialement indiquée par suite du nombre-élève de cham- bres de compression et la facilité de régler une distribution de ce genre à commande unique et à fonctionnement silencieux et à l'abri de faut dérangement.
Enfin, par l'emploi d'une roue à dentures coniques entrainant les roue dentees calées sur les axes 43, on réa- lise des efforts diriges en sens inverse l'un de l'autre et qui s'annulent, ce qui renforce la stabilité de l'ensemble.