<Desc/Clms Page number 1>
Régulateur pour compresseur.
Cette invention concerne des régulateurs pour compresseurs de fluides actionnés par des moteurs et plus spécialement un régulateur déterminant la vitesse maxima ou minima du moteur en concordance avec le rendement demandé au compresseur.
Un ensemble à moteur de cette nature comprend un compresseur de fluide entraîné par un moteur ou machine, par exemple un moteur à combustion interne ou une machine à vapeur et un
<Desc/Clms Page number 2>
réservoir d'accumulation pour emmagasiner le fluide sous pression fourni par le compresseur. Lors du fonctionnement de l'ensemble, l'arrivée du fluide au réservoir continue jusqu'à ce que la pression intérieure de celui-ci atteigne une valeur déterminée, après quoi un dispositif aménagé sur le compresseur entre en action pour empêcher l'arrivée ulté- rieure de fluide au réservoir récepteur ( communément appe- lée " décharge " ) et en même temps réduire à son minimum de vitesse le moteur entraînant le compresseur, c'est-à-dire à sa vitesse de ralenti.
Le compresseur continue cependant à fonctionner de cette manière jusqu'à ce que la pression, à l'intérieur du réservoir récepteur, tombe à un minimum dé- terminé, moment auquel le dispositif entre en action, pour que le compresseur recommence à envoyer du fluide au réservoir récepteur ( communément appelé recharge ") et pour accélé- rer le moteur jusqu'à sa vitesse maxima de fonctionnement.
En opérant ainsi, et, pour de petites charges, le com- presseur subit des fluctuations rapides variant dans les li- mites extrêmes de marche rapide et de marche au ralenti ayant pour résultat un fonctionnement inefficace et dispendieux de l'ensemble.
Un des objets de la présente invention est précisément de réaliser un ensemble de compresseur à moteur pouvant rechar- ger pendant que le moteur fonctionne à sa vitesse minima.
Grâce à cette invention, lorsqu'il s'agit de charges lé- gères, il devient impossible de remettre le compresseur en char- ge à la vitesse maxima du moteur, tant qu'une pression minima de décharge du compresseur n'a pas été atteinte.
Enfin, cette invention permet de ne pas lancer le moteur à sa vitesse maxima pour remettre le compresseur en charge
<Desc/Clms Page number 3>
lorsqu'il s'agit de charges légères, tant qu'un minimum déterminé de pression nta pas été obtenu dans le réservoir récepteur et seulement après qu'une période déterminée s'e'st écoulée.
Un autre objet de cette invention est de réaliser un dispositif empêchant le moteur de reprendre sa vitesse maxima, après la recharge, s'il s'agit de charges légères, et permettant de la reprendre lorsqu'il s'agit de charges importantes. De plus, cette invention permet dé réaliser un dispositif de commande du régulateur en concordance avec les variations de la pression de décharge du compres- seur.
Enfin, on réalise:, un dispositif de réglage variant en concordance,avec la pression de décharge du compresseur, au moyen duquel, en cas de pression élevée de décharge dé- terminée, la vitesse du moteur décroît d'un maximum à un minimum ; en cas d'une pression maxima déterminée, le compres- seur se décharge ; en présence d'une pression basse déter- minée le compresseur se recharge, et pour une pression mi- nima déterminée le moteur accélère d'un minimum à une vites- se maxima.
Tous ces buts ressortiront plus clairement de la des- cription qui va suivre ainsi que de l'examen des dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe d'une application de la présente inven- tion à un ensemble compresseur,dans laquelle le régulateur a été représenté à grande échelle pour faire ressortir plus clairement les détails.
La fig. 2 représente une coupe du dispositif de charge de la fig. 1.
<Desc/Clms Page number 4>
La fige 3 est une vue en élévation partielle et en coupe partielle d'une partie du dispositif de comman- de du régulateur construit en concordance avec les prin- cipes de cette invention.
Si l'on se reporte à la fig. l, on verra que l'en- semble compresseur consiste en un compresseur de fluide 1 monté sur un bâti 3 supporté par des roues 5. Le bâti 3 supporte également un moteur à combustion inter- ne 7 agencé pour entraîner directement le compresseur de fluide 1. Le fluide que doit comprimer ce compresseur 1 arrive par la conduite d'alimentation 9, et la cana- lisation 11 fait passer le fluide comprimé du compres- seur au réservoir récepteur 13.
La conduite d'alimentation 9 contient un organe 15 de charge et de décharge représenté en détail dans la fig. 2. Ce dispositif consiste en un carter 17 relié à la conduite d'alimentation 9 par sa partie supérieure et au compresseur 1 par son extrémité Inférieure. Le carter est agencé de façon qu'une partie de sa paroi se prolonge à l'intérieur de cette paroi pour former les guides 19 pour le déplacement d'une soupape cylindrique 21 équilibrée. Une plaque 23 obture une ouverture 24 dans la paroi latérale du carter 17 et est munie d'une partie creuse 26 dans laquelle est logé un ressort 25 poussant la soupape 21 vers la droite en pesition d'ou- verture.
La soupape étant en position ouverte comme le montre la fig. 2, on voit tout de suite que le fluide peut entrer dans la conduite d'alimentation 9, passer autour de la soupape 21, et s'écouler dans le compresseur.
Sur le carter 17 et du côté opposé à la plaque 23
<Desc/Clms Page number 5>
est fixé un cylindre 27 à l'int érieur duquel se trouve un piston 29. Une extrémité 31 du cylindre 27 sert de siège à la soupape 21 lorsque celle-ci se trouve dans sa position d'ouverture, c'est-à-dire sur la droite. Le piston 29 est disposé pour se dé- placer dans le cylindre et transmettre son mouvement à la soupape 21 en appuyant sur la partie conique 33 qui est partie intégrante de la soupape cylindrique 21. Lorsque la pression exercée par le piston 29 sur la soupape 21 est suffisante pour vaincre la résis- tance du ressort 25, la soupape cylindrique 21 sera soulevée de son siège 31.
Ce mouvement de la soupape fermera la communication existant entre la conduite d'alimentation 9 et le compresséur 1 lorsque les brides 35 se mettront en ligne avec les parois du carter 17 qui servent de guidage 19 pour la soupape 21.
Sur un côté du cylindre 27 et communiquant avec lui, se trouve une soupape auxiliaire actionnée par la pression et généralement désignée sous 36. Cette soupa- pe sert à commander l'admission du fluide sous pression dans le cylindre et par suite le mouvement du piston en antagonisme avec le ressort 25. La soupape auxiliaire 36 comprend un corps de soupape 37 communiquant direc- tèment.avec.le réservoir 13 par la conduite 39. Pour éviter une communication continue entre le réservoir et le cylindre 27 une soupape auxiliaire indépendante 41 repose normalement sur le siège 43 au moyen de la tige 45. Comme l'indique la figure, cette tige 45 transmet la pression du ressort 47 comprimé entre.cette tige et la fourrure 49.
<Desc/Clms Page number 6>
Dans le cas où la pression à l'intérieur du réser- voir est suffisante pour soulever la soupape auxiliai- re séparée 41 de son siège 43 malgré la force compri- mante du ressort 47 on a prévu un second siège 51 formé par une fourrure 53 insérée à l'intérieur du corps 37 de la soupape auxiliaire et donnant à la soupape 41 une forme spéciale lui permettant de rester sur son siège.
En réglant la fourrure 49 on peut augmenter ou diminuer la tension du ressort 47, et la pression à laquelle la soupape 41 sera soulevée de son siège 43 et tendra à solliciter son siège 51 peuvent être déterminée; à l'avance ainsi que la pression à laquelle la soupape 41 retourne à son siège 43.
On voit donc, par ce qui précède, que lorsque la pression dans le réservoir atteint une valeur déterminée, suffisante pour vaincre l'antagonisme du ressort 47, la soupape 41 s'ouvre laissant ainsi passer le fluide par le siège de la soupape 43 dans le canal 55, puis dans le cylindre 27 pour obliger le piston à pousser la soupape cylindrique dans sa position de fermeture. La pression nécessaire pour ouvrir la soupape 41 est plus élevée que celle nécessaire à maintenir la soupape ouver- te, puisque la surface de pression effective de la sou- pape s'augmente de la portion de surface du diamètre de la soupape reposant sur le siège 43 lorsque la soupa- pe est fermée.
Toutefois, lorsque la pression tombe suffisamment, pour que le ressort 47 ramène la soupape 41 sur son siège 43 le fluide traqué dans la chambre 27 peut alors s'échapper. C'est ce que permet le siège 51 qui
<Desc/Clms Page number 7>
laisse passer le fluide dans le canal 55 ainsi que par l'ouverture centrale 57 de la fourrure 49 entou- rant la tige 45 et conduisant à l'air atmosphérique.
Lorsque le fluide a été aspiré du cylindre, la force comprimante du ressort 25 déplace la soupape cylindri- que 21 de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture et ramène la soupape 21 sur son siège 31.
Pour résumer l'action de ce dispositif, on peut ajouter que lorsque la pression dans le réservoir récepteur atteint une valeur déterminée, la soupape auxiliaire s'ou- vre et la pression du fluide ferme la soupape cylindrique pour décharger lamachine.
Lorsque la pression tombe à un minimum déterminé, la soupape auxiliaire se ferme, le fluide sous pression s'échappe du cylindre et la soupape cylindrique s'ouvre pour recharger à nouveau le compresseur.
Si l'on considère la fig. l, la vitesse du moteur à combustion interne est commandée par un régulateur, in- diqué par le chiffre 59, et consistant en un arbre 61 relié directement à l'arbre ( non représenté ) de la ma- chine. Une roue dentée 63 fixée à une bride sur l'arbre 61 est munie d'oreilles 65 sur lesquelles oscillent les poids 67. Lorsque la machine tourne, la force centrifuge fait écarter les poids de l'arbre 61 en concordance avec la vitesse du moteur jusqu'à ce qu'ils atteignent leur po- sition extrème d'écartement qui empèche la vitesse du moteur de s'accentuer.
Les rouleaux 69 montés sur les poids 67 reposent contre un¯plateau 71 entourant un prolongement de l'arbre 61, de sorte que, lorsque les poids s'écartent le ressort du régulateur 89 se trouve comprimé et le mou-
<Desc/Clms Page number 8>
vement du plateau 71 est transmis, par une butée anti- friction 73, à un plateau 75 formant partie intégrante de la broche 77 montée mobile sur l'arbre 61 et concentrique avec celui-ci.
Le plateau 75 est muni d'une chape 79 entourant le levier 89 sur lequel elle est clavetée et pivotant lui-même sur le bâti du moteur en 83. A l'autre extrémité du levier 81 un tirant 85 commande le volet 87 dans la tuyauterie d'admission de la machine. Si la vitesse du moteur décroît, le mouvement des poids 67 retombant vers l'arbre 61 déplace le plateau 71 dans la même di- rection, déplaçant ainsi le levier 81 autour de son pivot 83 et actionnant également le volet 87 au moyen de la tige 85 en position d'ouverture pour accélérer le moteur.
Inversement lorsque la vitesse du moteur augmente,le le- vier 81 et la tige 85, sous la tension du ressort 89, actionnent le volet dans la direction opposée et diminuent l'alimentation en combustible du moteur.
Comme d'habitude avec des régulateurs centrifuges les poids 67 demeurent dans leur position de rappel au moyen d'un ressort 89. Ce ressort est logé à l'intérieur d'un carter 91 fixé sur le bâti du moteur et avec un alé- sage 93 le traversant en entier. Cet alésage communique par l'une de ses extrémités avec une cavité 95 servant de logement au ressort et un plongeur 97 le traverse entiè- rement ; sur ce plongeur est aménagée une bride servant d'arrêt à une extrémité du ressort 89. L'autre extrémité du ressort pousse un organe 99 contre l'épaulement 101 formé sur le levier 81.
L'extrémité extérieure du plongeur 97 repose contre
<Desc/Clms Page number 9>
un levier à croohet 103 pivotant sur le carter 91 et est agencédpour comprimer le ressort 89'. Le réglage de la vitesse de fonctionnement du régulateur est déter- miné par la force dépensée par les poids 67 pour dépla- cer le plateau 71. De ce fait, sille levier à crochet oblige le plongeur 97 à comprimer le ressort jusqu'à sa limite de compression, il faudra une vitesse de moteur beaucoup plus grande pour que la force centrifuge des poids 67 soit suffisante pour entraîner le plateau 71 vers l'extrémité de l'arbre en antagonisme avec la résis- tance du ressort 89.
Dans ces' conditions il s'ensuit que le plateau 71, le levier 81, et le tirant 85, ne se déplaceront pas pour freiner et diminuer la vitesse du moteur tant que celle-ci ne dépassera pas le maximum auquel on désire que le moteur soit actionné.
Réciproquement, si le levier à crochet 103 est déplacé de façon que le ressort 89 puisse de détendre et déplacer le plongeur 97 vers la gauche, le plateau 71 peut alors s'écarter de l'arbre 61 sous l'effet des poids 67 quand le moteur tourne à une vitesse beaucoup plus réduite. Il s'ensuit que le moteur travaille à une vitesse beaucoup plus réduite, et une augmentation légère de vitesse agira sur les poids pour accentuer l'écartement du plateau 71 de l'arbre, freinant ainsi l'admission du moteur et décroissant la vitesse jusqu'au minimum voulu.
Si donc, on règle à l'avance le levier à crochet 103 on peut également régler par cela même la vitesse du régulateur et pour cette raison un dispositif déterminant la pression et ayant deux positions de commande, se trouve réuni à ce levier au moyen du tirant 105.
<Desc/Clms Page number 10>
La fig. 3 représente plus clairement le détail du mécanisme régulateur qui consiste en une chambre à compartiments 107, munie d'un alésage 109 communi- quant avec le cylindre 111. Le piston 113 dans ce cylindre est fixé à un axe 115 passant dans l'alésage 109 et relié au levier 117 pivotant sur le bâti du moteur en 119. A l'extrémité du levier opposée à celle sur la.quelle l'arbre 115 est fixé, se trouve un tirant 105 relié au levier à crochet 103 . A l'intérieur du cylindre 111 et à son extrémité se trouve une cavité rétrécie 121 dans laquelle repose un ressort 123 aménagé contre le piston 113 et poussant celui-ci en position normale vers la droite.
L'extrémité de la chambre à compartiments 107 est obturée par un couvercle 125 fixé sur celle-ci. Une douille filetée 127 se prolonge à travers ce couvercle dans le cylindre 111 et repose contre le piston 113.
Des fentes 129 sont aménagées à l'extrémité de la douil- le filetée et reposent contre le piston pour former une ouverture débouchant dans le cylindre. Cette douille filetée est en communication avec un organe répondant à la pres- sion de décharge, par exemple un mécanisme auxiliaire à soupape, comme indiqué en 131 et dont la construction est identique à celle de la soupape auxiliaire 36 décri- te à propos du dispositif de décharge et de recharge et qui communique également avec le réservoir récepteur au moyen de la conduite 133.
Puisque les caractéristiques de la soupape auxiliai- re 131 sont identiques à celles de la soupape auxiliaire 26 décrite en corrélation avec le dispositif de décharge
<Desc/Clms Page number 11>
et de recharge, on utilisera les mêmes numéros de réfé- rence auxquels le numéro 1 sera ajouté comme suffixe pour indiquer des parties similaires et on se dispensera de décrire la soupape auxiliaire 131. De même, le fonc- tionnement de cette soupape est identique à celui de la soupape précédemment décrite, excepté en ce que l'on uti- lise des pressions différentes du réservoir pour ouvrir et fermer cette soupape, La régulation des pressions à lieu naturellement en faisant varier la force comprimante du ressort 47.
Fendant le fonctionnement du compresseur la soupa- pe 131 reste fermée pendant la période initiale de charge. Cependant lorsque la pression à l'intérieur du réservoir monte à une valeur suffisante pour soulever de son siège 431 la soupape 411 en antagonisme avec la compression du ressort 471, le fluide venant du réservoir passe par le siège 431 dans le conduit 127 et s'échap- pe dans le cylindre 111 de façon à exercer une pression sur le piston 113 et déplacer ce dernier vers la gauche en antagonisme avec la pression du ressort 123. Le mou- vement du piston est transmis au levier 117 par l'arbre 115 et le déplacement consécutif du tirant 105 sépare le levier à crochet du plongeur 97 pour détendre le res- sort 89.
Cette détene du ressort 89 permet à l'épaulement 101 qui repose le long de l'organe 99 de continuer son déplacement vers la gauche pour fermer le volet 87.
Le moteur tourne donc à sa vitesse minima comme on l'a ex- pliqué plus haut. Cet état de choses se prolonge tant que la soupape 411 reste sur son siège 511 pour permettre
<Desc/Clms Page number 12>
le passage du fluide venant du réservoir à travers le siège 431. Lorsque la pression à l'intérieur du réser- voir commence à diminuer, la soupape reste ouverte tant que la pression exercée sur la soupape 411 n'est pas suffisante pour vaincre la force de compression dévelop- pée par le ressort 471.
La pression nécessaire à maintenir soulevée la sou- pape est considérablement moindre que la pression néces- sitée pour l'ouvrir. Ceci ressort évidemment du fait que la pression effective exercée sur la surface s'augmente de la surface totale de la soupape 411 comme on l'a fait ressortir lors de la description de la soupape 41 à propos de la soupape auxiliaire 36. En se fermant la soupape 411 arrêtant l'arrivée du fluide sous pression du réservoir au cylindre, le piston ne revient pas immé- diatement de sa position de gauche à la position normale de repos à la droite du cylindre.Ceci est dû au fait que le fluide sous pression reste dans le cylindre lorsque la soupape 411 se ferme, et en conséquence un échappe- ment du fluide du cylindre peut se faire d'une manière analogue à celle du dispositif 36 de " recharge " et de " décharge " .
Le trajet que suit le fluide pour sortir,passe donc par les fentes 129 dans le conduit 127, le siège 511, puis par le canal 571 vers l'air extérieur. Par cette disposition le cylindre communique en temps normal avec la pression atmosphérique et ce n'est que lorsque la pression élevée à l'intérieur du réservoir atteint une valeur déterminée que le fluide passe de celui-ci dans le cylindre et à ce moment le trou d'air est fermé par la soupape 411
<Desc/Clms Page number 13>
puisqu'elle repose sur son siège 511. Lors du fonction- nement du dispositif-entier de régulation, la pression , élevée prédéterminée à laquelle la soupape aucxiliaire
131 s'ouvre, est légèrement inférieure à la pression maxima' permise à laquelle la soupape auxiliairme 36 s'ouvre.
Par exemple la soupape .131 peut s'ouvrir à une pression de 7 kg par cm2 et la soupape 36 à une pression de 7,350 kg par cm . Le réglage de ces pression dépend évidemment de la volonté de l'opérateur qui,peut faire varier la force de compression des ressorts
47 ou 471 de la manière indiquée. Comme les pressions d'ouverture des diverses soupapes sont différentes, il est conforme à cette invention que les pressionscorres- 'différentes ) pondantes de fermeture soient réglées/. Par exemple la pression minima de fermeture pour la soupape auxiliaire
36 peut être de 6 kg par cm2 et le pression correspon- dante de fermeture, c'est-à-dire le minimum déterminé pour la soupape auxiliaire 131, peut être de 5,6 kg par
2 cm .
En général le fonctionnement de l'ensemble a lieu comme suit : Lorsque la machine est mise en route et que le réservoir n'indique pas de pression, les deux soupapes auxiliaires 36 et 131 sont fermées, laissant la soupape cylindrique 21 dans sa position d'ouverture et le pis- ton 113 dans sa position extrème droite correspondant au réglage de vitesse maxima du régulateur. Lorsque la pression 'remonte à 7 kg par cm2, la soupape 411 s'ouvre, le piston 113 se déplace vers la gauche et modifie la vitesse du régulateur pour/1'amener à son minimum de vitesse.
<Desc/Clms Page number 14>
Si la charge demeure constante, le compresseur accomplit les fonctions exigées à une vitesse minima du moteur ; si la pression continue à augmenter dans le réservoir jusqu'à atteindre son maximum tolérable de 7, 350 kg par cm2 la soupape 41 agit pour fermer la soupape cylindrique 21 et empêcher toute arrivée ultérieure d'air au réservoir. Or, la charge augmente, la pression dans le réservoir tombe et lorsqu'elle atteint 6 kg par cm2 la soupape 41 se ferme et la soupape de décharge 21 s'ouvre de nouveau pour permettre l'arrivée d'air du compresseur au réservoir. Tant que la charge n'atteint pas la valeur à laquelle la pression dans le ré- servoir tombe , à 5,6 kg par cm2, la valve 411 reste ouverte et la machine continue à fonctionner à sa vitesse minima.
Cependant, si la charge augmente et que la pression tombe au minimum acceptable de 5,6 kg par cm2, la soupa- pe 411 se ferme laissant échapper dans l'atmosphère le fluide du cylindre 111 et le piston revient alors à sa position droite extrème obligeant ainsi le moteur à accélé- rer à nouveau jusqu'à sa vitesse maxima.
Il apparaît donc que pendant la durée de fonctionnement du compresseur, le dispositif de régulation interviendra pour maintenir le moteur à sa vitesse minima tant que la charge n'exigera pas qu'il tourne à son maximum de vitesse, en sorte que le cycle des opérations sera identique à celui décrit.
Il est bien entendu que la forme de réalisation don- née ne représente qu'n des exemples possibles d'exécution et que des modifications peuvent y être apportées sans modi- fier en quoi que ce soit le cadre ni l'esprit de cette inven- tion.
<Desc / Clms Page number 1>
Compressor regulator.
This invention relates to regulators for fluid compressors operated by motors and more particularly to a regulator determining the maximum or minimum speed of the engine in accordance with the efficiency demanded from the compressor.
A motor assembly of this nature includes a fluid compressor driven by an engine or machine, for example an internal combustion engine or a steam engine and a
<Desc / Clms Page number 2>
accumulation tank to store the pressurized fluid supplied by the compressor. During operation of the assembly, the flow of fluid to the reservoir continues until the internal pressure of the latter reaches a determined value, after which a device fitted on the compressor comes into action to prevent the subsequent arrival. - more fluid in the receiving tank (commonly called "discharge") and at the same time reduce the motor driving the compressor to its minimum speed, that is to say at its idle speed.
The compressor continues to operate in this way, however, until the pressure inside the receiving tank drops to a defined minimum, at which point the device kicks in, so that the compressor starts to send fluid again. to the receiving tank (commonly called refill ") and to accelerate the engine to its maximum operating speed.
In doing so, and, for small loads, the compressor experiences rapid fluctuations varying within the extreme limits of fast and idling resulting in inefficient and expensive operation of the assembly.
One of the objects of the present invention is precisely to provide a motor compressor assembly capable of recharging while the motor is operating at its minimum speed.
Thanks to this invention, when it comes to light loads, it becomes impossible to reload the compressor at the maximum engine speed, as long as a minimum compressor discharge pressure has not been obtained. reached.
Finally, this invention makes it possible not to start the engine at its maximum speed to put the compressor back on load.
<Desc / Clms Page number 3>
in the case of light loads, as long as a determined minimum pressure has not been obtained in the receiving tank and only after a determined period has elapsed.
Another object of this invention is to provide a device preventing the motor from resuming its maximum speed, after recharging, in the case of light loads, and making it possible to resume it when it is a question of large loads. In addition, this invention enables a device to control the regulator in accordance with the variations in the discharge pressure of the compressor.
Finally,: an adjustment device is produced which varies in accordance with the discharge pressure of the compressor, by means of which, in the event of a determined high discharge pressure, the speed of the motor decreases from a maximum to a minimum; in the event of a determined maximum pressure, the compressor discharges; in the presence of a determined low pressure, the compressor recharges, and for a determined minimum pressure, the engine accelerates from a minimum to a maximum speed.
All these objects will emerge more clearly from the description which follows and from the examination of the appended drawings in which:
Fig. 1 is a view partially in elevation and partially in section of an application of the present invention to a compressor assembly, in which the regulator has been shown enlarged to bring out more clearly the details.
Fig. 2 shows a section of the charging device of FIG. 1.
<Desc / Clms Page number 4>
Fig. 3 is a partial elevational view in partial section of a portion of the governor control device constructed in accordance with the principles of this invention.
If we refer to fig. 1, it will be seen that the compressor assembly consists of a fluid compressor 1 mounted on a frame 3 supported by wheels 5. The frame 3 also supports an internal combustion engine 7 arranged to directly drive the fluid compressor. 1. The fluid to be compressed by this compressor 1 arrives through the supply pipe 9, and the pipe 11 passes the compressed fluid from the compressor to the receiving tank 13.
The supply line 9 contains a member 15 for charging and discharging shown in detail in FIG. 2. This device consists of a casing 17 connected to the supply line 9 by its upper part and to the compressor 1 by its lower end. The housing is arranged so that part of its wall extends inside this wall to form the guides 19 for the movement of a balanced cylindrical valve 21. A plate 23 closes an opening 24 in the side wall of the casing 17 and is provided with a hollow part 26 in which is housed a spring 25 pushing the valve 21 to the right when opening.
With the valve in the open position as shown in fig. 2, it is immediately seen that the fluid can enter the supply line 9, pass around the valve 21, and flow into the compressor.
On the housing 17 and on the side opposite to the plate 23
<Desc / Clms Page number 5>
is fixed a cylinder 27 inside which there is a piston 29. One end 31 of the cylinder 27 serves as a seat for the valve 21 when the latter is in its open position, that is to say on the right. The piston 29 is arranged to move in the cylinder and transmit its movement to the valve 21 by pressing on the conical part 33 which is an integral part of the cylindrical valve 21. When the pressure exerted by the piston 29 on the valve 21 is sufficient to overcome the resistance of the spring 25, the cylindrical valve 21 will be lifted from its seat 31.
This movement of the valve will close the communication existing between the supply line 9 and the compressor 1 when the flanges 35 come into line with the walls of the housing 17 which serve as a guide 19 for the valve 21.
On one side of and communicating with cylinder 27 is an auxiliary pressure-actuated valve generally referred to as 36. This valve is used to control the admission of pressurized fluid into the cylinder and hence the movement of the piston. in antagonism with the spring 25. The auxiliary valve 36 comprises a valve body 37 communicating directly with the reservoir 13 through the pipe 39. To avoid continuous communication between the reservoir and the cylinder 27 an independent auxiliary valve 41 is installed. normally on the seat 43 by means of the rod 45. As shown in the figure, this rod 45 transmits the pressure of the spring 47 compressed entre.cette rod and the fur 49.
<Desc / Clms Page number 6>
In the event that the pressure inside the reservoir is sufficient to lift the separate auxiliary valve 41 from its seat 43 despite the compressing force of the spring 47, a second seat 51 formed by a sleeve 53 is provided. inserted inside the body 37 of the auxiliary valve and giving the valve 41 a special shape allowing it to remain in its seat.
By adjusting the sleeve 49 it is possible to increase or decrease the tension of the spring 47, and the pressure at which the valve 41 will be lifted from its seat 43 and will tend to stress its seat 51 can be determined; in advance as well as the pressure at which the valve 41 returns to its seat 43.
It can therefore be seen, from the foregoing, that when the pressure in the reservoir reaches a determined value, sufficient to overcome the antagonism of the spring 47, the valve 41 opens thus allowing the fluid to pass through the seat of the valve 43 in channel 55, then in cylinder 27 to force the piston to push the cylindrical valve into its closed position. The pressure required to open the valve 41 is higher than that required to keep the valve open, since the effective pressure area of the valve increases by the area portion of the diameter of the valve resting on the seat. 43 when the valve is closed.
However, when the pressure drops enough for the spring 47 to return the valve 41 to its seat 43 the fluid trapped in the chamber 27 can then escape. This is what seat 51 allows which
<Desc / Clms Page number 7>
allows the fluid to pass through the channel 55 as well as through the central opening 57 of the sleeve 49 surrounding the rod 45 and leading to atmospheric air.
When the fluid has been drawn from the cylinder, the compressive force of the spring 25 moves the cylindrical valve 21 from its closed position to its open position and returns the valve 21 to its seat 31.
To summarize the action of this device, we can add that when the pressure in the receiving tank reaches a determined value, the auxiliary valve opens and the pressure of the fluid closes the cylindrical valve in order to unload the machine.
When the pressure drops to a set minimum, the auxiliary valve closes, pressurized fluid escapes from the cylinder, and the cylindrical valve opens to reload the compressor.
If we consider fig. 1, the speed of the internal combustion engine is controlled by a governor, indicated by the numeral 59, and consisting of a shaft 61 connected directly to the shaft (not shown) of the machine. A toothed wheel 63 fixed to a flange on the shaft 61 is provided with ears 65 on which the weights 67 oscillate. As the machine rotates, the centrifugal force causes the weights of the shaft 61 to move apart in accordance with the speed of the motor. until they reach their extreme spread position which prevents the engine speed from increasing.
The rollers 69 mounted on the weights 67 rest against a platen 71 surrounding an extension of the shaft 61, so that when the weights move apart the regulator spring 89 is compressed and the slack.
<Desc / Clms Page number 8>
Event of the plate 71 is transmitted, by an anti-friction stop 73, to a plate 75 forming an integral part of the spindle 77 movably mounted on the shaft 61 and concentric therewith.
The plate 75 is provided with a yoke 79 surrounding the lever 89 on which it is keyed and itself pivoting on the motor frame at 83. At the other end of the lever 81 a tie rod 85 controls the shutter 87 in the piping. inlet of the machine. If the speed of the motor decreases, the movement of the weights 67 falling towards the shaft 61 moves the plate 71 in the same direction, thus moving the lever 81 around its pivot 83 and also operating the shutter 87 by means of the rod. 85 in the open position to accelerate the engine.
Conversely as the engine speed increases, the lever 81 and the rod 85, under the tension of the spring 89, operate the shutter in the opposite direction and decrease the fuel supply to the engine.
As usual with centrifugal regulators the weights 67 remain in their return position by means of a spring 89. This spring is housed inside a housing 91 fixed to the frame of the motor and with a bore. 93 crossing it entirely. This bore communicates through one of its ends with a cavity 95 serving as a housing for the spring and a plunger 97 passes through it entirely; on this plunger is arranged a flange serving as a stopper at one end of the spring 89. The other end of the spring pushes a member 99 against the shoulder 101 formed on the lever 81.
The outer end of plunger 97 rests against
<Desc / Clms Page number 9>
a hook lever 103 pivoting on the housing 91 and is arranged to compress the spring 89 '. The adjustment of the governor operating speed is determined by the force expended by the weights 67 to move the plate 71. Therefore, the hook lever forces the plunger 97 to compress the spring to its limit. compression, a much greater engine speed will be required for the centrifugal force of the weights 67 to be sufficient to drive the platen 71 towards the end of the shaft in antagonism with the resistance of the spring 89.
Under these 'conditions it follows that the plate 71, the lever 81, and the tie rod 85, will not move to brake and reduce the speed of the engine as long as the latter does not exceed the maximum at which it is desired that the engine is activated.
Conversely, if the hook lever 103 is moved so that the spring 89 can relax and move the plunger 97 to the left, then the plate 71 can move away from the shaft 61 under the effect of the weights 67 when the engine runs at a much slower speed. It follows that the engine is working at a much slower speed, and a slight increase in speed will act on the weights to increase the spacing of the plate 71 from the shaft, thus braking the engine intake and decreasing the speed to 'at the minimum desired.
If therefore, the hook lever 103 is adjusted in advance, it is also possible to adjust the speed of the regulator by this very fact and for this reason a device determining the pressure and having two control positions, is connected to this lever by means of the pulling 105.
<Desc / Clms Page number 10>
Fig. 3 shows more clearly the detail of the regulating mechanism which consists of a chamber with compartments 107, provided with a bore 109 communicating with the cylinder 111. The piston 113 in this cylinder is fixed to a pin 115 passing through the bore 109. and connected to the lever 117 pivoting on the motor frame at 119. At the end of the lever opposite to that on which the shaft 115 is fixed, is a tie rod 105 connected to the hook lever 103. Inside the cylinder 111 and at its end there is a narrowed cavity 121 in which rests a spring 123 arranged against the piston 113 and pushing the latter in the normal position to the right.
The end of the compartment chamber 107 is closed off by a cover 125 fixed thereto. A threaded sleeve 127 extends through this cover into cylinder 111 and rests against piston 113.
Slots 129 are provided at the end of the threaded bush and rest against the piston to form an opening to the cylinder. This threaded sleeve is in communication with a member responsive to the discharge pressure, for example an auxiliary valve mechanism, as indicated at 131 and whose construction is identical to that of the auxiliary valve 36 described in connection with the device. discharge and recharge and which also communicates with the receiving tank by means of line 133.
Since the characteristics of the auxiliary valve 131 are identical to those of the auxiliary valve 26 described in connection with the relief device
<Desc / Clms Page number 11>
and refill, we will use the same reference numbers to which the number 1 will be added as a suffix to indicate similar parts and we will dispense with the description of the auxiliary valve 131. Likewise, the operation of this valve is identical to that of the valve previously described, except in that different pressures of the reservoir are used to open and close this valve. The pressure regulation takes place naturally by varying the compressing force of the spring 47.
During operation of the compressor, valve 131 remains closed during the initial loading period. However, when the pressure inside the reservoir rises to a sufficient value to lift the valve 411 from its seat 431 in antagonism with the compression of the spring 471, the fluid coming from the reservoir passes through the seat 431 in the conduit 127 and s' escapes into the cylinder 111 so as to exert pressure on the piston 113 and move the latter to the left in antagonism with the pressure of the spring 123. The movement of the piston is transmitted to the lever 117 by the shaft 115 and the consecutive movement of the tie rod 105 separates the hook lever from the plunger 97 to relax the spring 89.
This detene of the spring 89 allows the shoulder 101 which rests along the member 99 to continue its movement to the left to close the shutter 87.
The motor therefore rotates at its minimum speed as explained above. This state of affairs continues as long as the valve 411 remains in its seat 511 to allow
<Desc / Clms Page number 12>
the passage of fluid from the reservoir through the seat 431. When the pressure inside the reservoir begins to decrease, the valve remains open until the pressure exerted on the valve 411 is sufficient to overcome the force compression developed by spring 471.
The pressure required to keep the valve raised is considerably less than the pressure required to open it. This is evident from the fact that the effective pressure exerted on the surface increases by the total surface area of the valve 411 as has been pointed out in the description of the valve 41 with regard to the auxiliary valve 36. By closing as the valve 411 stops the flow of pressurized fluid from the reservoir to the cylinder, the piston does not immediately return from its left position to the normal rest position on the right of the cylinder. This is due to the fact that the fluid under Pressure remains in the cylinder when valve 411 closes, and therefore escape of fluid from the cylinder can occur in a manner analogous to that of the "recharge" and "discharge" device 36.
The path that the fluid follows to exit therefore passes through the slots 129 in the conduit 127, the seat 511, then through the channel 571 to the outside air. By this arrangement the cylinder communicates in normal times with atmospheric pressure and it is only when the high pressure inside the reservoir reaches a determined value that the fluid passes from it into the cylinder and at this time the hole air is closed by valve 411
<Desc / Clms Page number 13>
since it rests on its seat 511. During operation of the entire regulating device, the predetermined high pressure at which the auxiliary valve
131 opens, is slightly less than the maximum allowable pressure at which the auxiliary valve 36 opens.
For example the valve .131 can open at a pressure of 7 kg per cm2 and the valve 36 at a pressure of 7.350 kg per cm2. The adjustment of these pressures obviously depends on the will of the operator who can vary the compressive force of the springs.
47 or 471 as indicated. Since the opening pressures of the various valves are different, it is in accordance with this invention that the different correct closing pressures are set. For example the minimum closing pressure for the auxiliary valve
36 can be 6 kg per cm2 and the corresponding closing pressure, i.e. the minimum determined for the auxiliary valve 131, can be 5.6 kg per
2 cm.
In general the operation of the assembly takes place as follows: When the machine is started and the tank does not indicate pressure, the two auxiliary valves 36 and 131 are closed, leaving the cylindrical valve 21 in its position d opening and the piston 113 in its extreme right position corresponding to the maximum speed setting of the regulator. When the pressure rises to 7 kg per cm 2, the valve 411 opens, the piston 113 moves to the left and changes the speed of the regulator to bring it to its minimum speed.
<Desc / Clms Page number 14>
If the load remains constant, the compressor performs the required functions at minimum engine speed; if the pressure continues to increase in the reservoir until it reaches its tolerable maximum of 7.350 kg per cm 2, the valve 41 acts to close the cylindrical valve 21 and prevent any subsequent inflow of air to the reservoir. However, the load increases, the pressure in the tank falls and when it reaches 6 kg per cm 2, the valve 41 closes and the discharge valve 21 opens again to allow the air from the compressor to the tank. As long as the load does not reach the value at which the pressure in the tank drops, to 5.6 kg per cm2, the valve 411 remains open and the machine continues to run at its minimum speed.
However, if the load increases and the pressure drops to the acceptable minimum of 5.6 kg per cm2, valve 411 closes allowing the fluid in cylinder 111 to escape into the atmosphere and the piston then returns to its extreme right position. thus forcing the engine to accelerate again to its maximum speed.
It therefore appears that during the operation of the compressor, the regulation device will intervene to maintain the motor at its minimum speed as long as the load does not require it to turn at its maximum speed, so that the operating cycle will be identical to that described.
It is understood that the embodiment given represents only one of the possible examples of execution and that modifications can be made to it without modifying in any way the framework or the spirit of this invention. tion.