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Régulateur pour compresseur.
L'invention a trait à un ensemble oompresseur de flui- des actionné par moteur, et plus spécialement à des appa- reils commandant la vitesse du moteur proportionnellement aux variations de la pression de décharge du compresseur et maintenant la vitesse du moteur à son minimum pendant une période déterminée après que le compresseur a été chargé à refus, et alors que le rendement du compresseur nécessitait
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le maximum de vitesse du moteur.
Un ensemble mobile compresseur de fluides aotionné par moteur comporte généralement un moteur ou machine, par exemple un moteur à combustion interne ou une machine à va- peur relié par commande directe à un compresseur de fluides qui envoie le fluide dans un réservoir récepteur où il s'em- magasine jusqu'au momant de son utilisation. Ces ensembles compresseurs sont généralement munis d'organes de régula- tion pour éviter une surcharge du réservoir récepteur lors- que la pression du fluide dans le réservoir atteint une va- leur déterminée.
Lorsque oette valeur est atteinte, le ré- gulateur agit pour empêcher une arrivée ultérieure de fluide du compresseur au réservoir (communément appelé "décharge") et réduit en même temps la vitesse du moteur jusqu'à son minimum ou vitesse de ralenti, après quoi l'ensemble oom- presseur reste au ralenti jusqu'à ce que la pression dans le réservoir récepteur tombe à un minimum désigné, ce qui dé- termine le régulateur à agir de nouveau pour permettre au compresseur de fournir à nouveau le fluide au réservoir ré- oepteur (communient appelé "reoharge") et à accélérer le moteur à son maximum de vitesse.
Le gros inconvénient inhérent à l'emploi d'un tel mode de régulation réside en ce que la pression dans le réser- voir récepteur tombant à un minimum déterminé, le oompres- seur recharge et en conséquence le moteur reprend sa vitesse maxima quel que soit l'effort demandé au compresseur. L'ac- oélération du moteur à sa vitesse maximum non seulement provoque son usure rapide, mais est dans bien des oas tota- lement superflue puisqu'une vitesse intermédiaire suffirait pour assurer l'alimentation en fluide oomprimé que nécessite
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la charge à laquelle travaille le compresseur.
Naturellement il en résulte un fonctionnement très onéreux.
C'est pourquoi un des objets de cette invention consiste à réaliser un ensemble compresseur comportant un dispositif permettant la recharge lorsque le travail est peu important sans avoir à aooélérer en même temps le moteur à sa vitesse maxima, pouvant fonctionner à sa vitesse minima sans rechar- ger, pouvant accélérer et se maintenir à une vitesse inter- médiaire pour obtenir un flux d'arrivée' au réservoir cor- respondant au taux de décharge.
Un autre objet de cette invention est de réaliser un compresseur actionné par un moteur dont la vitesse puisse être maintenue à son minimum pendant la recharge et la. dé- charge du compresseur, et ne pouvant pas accélérer à sa vi- tesse maxima, pendant une charge ou une décharge ordinaires, avant que ne se soit écoulée une période déterminée après que la pression dans le réservoir est tombée à un minimum fixé ; enfin un dispositif retardant l'aooélération du mo- teur d'entraînement, après la recharge, pour supporter une charge réduite à vitesse réduite du moteur, et permettant un peu plus tard l'accélération du moteur lorsque la rechar- ge a lieu pour répondre à des charges importantes.
Tous ces objets ressortiront clairement de la descrip- tion qui va suivre et par l'examen du dessin annexé dans lequel: la fig. 1 est une vue partielle en élévation et par- tiellement en ooupe illustrant l'applioation de la présente invention à un ensemble compresseur dont le régulateur a été représenté à grande éohelle pour donner plus depolarté
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aux détails de son exécution; la fige 2 est une vue en coupe de la partie régula- trice du régulateur construit conformément aux principes de cette invention et représenté dans la fig. 1; la fi g. 3 est une ooupe du dispositif de décharge re- présenté dans la fig. 1;
la fig. 4 est une vue en coupe du régulateur représen- té dans la fig. 1.
La fig. 1 représente un ensemble compresseur de fluide actionné par moteur et mobile, comprenant un compresseur de fluides 1 monté sur un bâti 3 supporté par des roues 5,ac- tionné par un moteur 7 et alimenté en fluide à comprimer par la tuyauterie d'arrivée 9. Le compresseur envoie le fluide comprimé au réservoir récepteur 11 par la conduite 13. Entre la tuyauterie d'arrivée 9 et le compresseur 1 se trouve aménagé le dispositif de charge et de recharge 15 (oompresseur-déoompresseur) dont le détail est représenté en fig. 3 et qui sera décrit ci-après.
La régulation de la vitesse du moteur 7 est obtenue par le régulateur dont l'ensemble est représenté en 17. Ce régulateur, dont le détail est donné par la fig. 4, consis- te en un arbre 19 relié directement à l'arbre à came du mo- teur (non représenté) se prolongeant en 21. Un engrenage 23 muni de poids 27 pivotant sur lui en 29 est boulonné sur la bride 25 que forme l'arbre 19.
Lorsque la vitesse du moteur augmente, la force oen- trifugê écarte les poids 27 vers leur position extrême et en ce faisant les rouleaux 31 montés sur le levier portant les poids 27 reposent contre le plateau 33. Une cavité 35 aménagée sur le plateau 33 entoure le prolongement de l'ar-
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bre 21 et sert de guide au plateau lorsqu'il coulisse sur le prolongement 21. Le mouvement du plateau 33 est transmis par la butée anti-fricition 39 à un plateau 41 formant par- tie intégrante d'une broche 43 mobile sur l'arbre 21 et con- centrique aveo lui.
La ohape 45 aménagée sur le plateau 41 est fixée par une clavette au levier 47 (représenté en fig. 1) pivotant sur le bâti du moteur en 49. A l'extrémité du levier 47 opposée à la ohape 45 un tirant 51 commande le volet 53 dans la tuy- auterie d'admission du moteur et comme l'écartement des poids 27 tend à faire pivoter le levier 47 autour de son pivot 49 pour pousser le tirant vers la gauche, le déplacement oon- sécutif du volet 53 freinera l'arrivée de combustible au mo- teur et réduira la vitesse de celui-ci.
Inversement, lorsque la vitesse du moteur doit augmen- ter, les poids 27 redescendent vers leur position de rappro- ohement puis le levier 47 et le tirant 51 repoussent le vo- let 53 dans sa position d'ouverture ce qui augmente 1!ali- mentation en combustible du moteur et accélère ce dernier.
Gomme d.'ordinaire avec des régulateurs centrifuges les poids 27 sont maintenus dans leur position de rapproche- ment au moyen d'un ressort 37. La force oomprimante du res- sort 37 est transmise aux poids 27 par le levier 47 au moyen de l'organe 57 reposant oontre l'extrémité du ressort 37 et le prolongement 55 formé sur le levier 47 entre l'extrémité du tirant et le pivot 49.
Pour loger le ressort 37 on a fixé sur le bâti du mo- teur un carter 59 peroé d'une ouverture 61 le traversant entièrement et dont une extrémité communique avec une cavité intérieure 63. Comme indiqué, une extrémité du ressort 37
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repose contre l'organe 57 et son autre extrémité repose contre un organe analogue 65. La force de oompression du ressort dépend évidemment de la position des organes 57 et 65 et comme l'organe 57 repose contre le prolongement 55, la tension du ressort 37 se règle par le déplacement de l'orga- ne 65. Dans ce but, une pièce de guidage 67 s'étend à tra- vers l'ouverture 61 dans la cavité intérieure 63, puis dans une autre cavité aménagée dans l'organe 65. Un plongeur à broche 69 est guidé au moyen de la pièce de guidage 67 et re- pose directement contre l'organe 65.
Lorsque le ressort 37 est oomprimé par le déplacement de la broche plongeuse 69 contre l'organe 65, il est clair que la force oentrifuge ap- pliquée aux poids 27 pour déplacer le levier 47 en antago- nisme avec le ressort 37 est beauooup plus forte que lorsque ce ressort est en position de détente. Il est également évi- . dent que le degré de compression appliqué au ressort et dé- terminant le réglage du régulat eur peut être commandé en réglant la position de la broche plongeuse 69 et à cet effet le mécanisme de régulation utilisé est représenté dans la fig. 2.
Ce régulateur oonsiste en un carter 71 fimz sur le bâti du moteur par des boulons 73 et contenant une chambre à soufflet 79 fermée par une plaque 81 fixée sur ce carter.
L'intérieur de la ohambre à soufflet communique directement avec l'air extérieur par l'ouverture 83 dans laquelle on a vissé un bouchon fileté 85 percé d'un orifice 87 pour dimi- nuer le flux du fluide passant à travers le bouchon.
Un plongeur à tige 89 passant à travers une ouverture aménagée dans la plaque de fermeture 81 traverse la chambre à soufflet 79 et est fixé à l'intérieur de oette chambre à
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un piston 91. Les éléments du soufflet 93 fixés hermétiques au piston 91 par une de leurs extrémités, et par l'autre à la plaque de fermeture 81, commandent le déplacement de la tige plongeuse 89. par cette disposition, le passage du fluide de la chambre à soufflet 79 à l'intérieur 'des soufflets 93 est impossible, mais la communication aveo 1'air extérieur est assurée par l'ouverture entourant le plongeur 89 sur la plaque de fermeture 81. Pour tranemettre le mouvement du soufflet 93 à la broche plongeuse 69, un levier 95 est relié par pivot au plongeur à tige 89 au moyen d'une goupille 99.
Comme il est souvent désirable de modifier le degré de oom- pression du ressort du régulateur 37 que pourrait influencer le soufflet 93, un boulon 101 est vissé dans l'extrémité du levier 95 et repose contre la broche plongeuse 69. Un éorou 103 sert à bloquer le boulon 101 dans sa position.
Il peut être également désirable de modifier le degré de compression du soufflet 93 et par suite le déplacement du plongeur à tige 89. A cet effet, la plaque de fermeture e 81 porte une console 105 à travers laquelle le boulon 107 fileté est maintenu en position d'arrêt par l'éorou de blo- oage 109. On peut régler la limite d'expansion du soufflet 93 au moyen du boulon 111 fixé à l'extrémité opposée du le- vier 95 et bloqué dans sa position par l.'éorou de blooage 113. Au moyen ¯de cette disposition; on peut donc régler dans les limites convenables la force'comprimante du ressort du régulateur 37 au moyen de l'un quelconque des trois bou- lons 101, 107 et 111 dans certaines conditions, ou par le réglage de tous les autres boulons dans d'autres conditions.
Dans la partie supérieure du carter 71 se trouve une ouverture 115 dans laquelle repose un corps de soupape 117.
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Ce corps de soupape a un orifice 119 que traverse un poin- teau 121. Ce pointeau 121 en position normale est repousse dans l'orifice 119 au moyen d'un ressort 123, reposant par une de ses extrémités contre une bride 125, aménagée sur le pointeau 121 et par son autre extrémité, contre une rondelle 127 maintenue dans le corps de soupape 117 au moyen de la bague 129. Le corps de soupape se prolonge dans une cavité 131 aménagée à la partie supérieure du carter 71 et permet la communication entre cette oavité et la chambre 79 lors- que le pointeau n'est pas maintenu sur son siège. Le fluide sous pression venant du réservoir arrive à la cavité 131 au moyen de l'ouverture 133 et de la conduite 135 venant directement du réservoir.
Pour rendre hermétique la cham bre de la cavité 131 on a interposéun diaphragme 137 entre les parois du carter 79.
Ce diaphragme 137 sert également de fermeture à une deuxième chambre 139. Au milieu de ce diaphragme est aménagée une pièce(le contact 141 r ep osant contre l'extrémité du pointeau 121. Pour le fonctionnement de cet appareil il faut que la pièce de contact repose, en position normale, sur l'extré- mité du pointeau et le ressort 143 placé dans la chambre 139 répond à ce but. Le réglage de la tension du ressort se fait par la bague épaulée 145 mobile longitudinalement sur la broche 147 et maintenue en place par l'écrou 149.
Grâoe à. cette disposition, lorsque la pression du fluide dans le réservoir est suffisamment élevée pour dépla- oer le diaphragme 137 en antagonisme avec la tension du ressort 143, la pièce de contact 141 se soulève permettant ainsi au ressort 133 de déplacer le pointeau 121 vers son siège pour fermer l'orifice 119 et éviter ainsi l'arrivée
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de fluide du réservoir à la ohambre à soufflet 79. Inverse- ment, lorsque la pression à l'intérieur du réservoir tombe suffisamment pour quele diaphragme 137 va moque la tension du ressort 143, la pièce de contact 141 soulève le pointeau 121 de son siège malgré la résistance du ressort 123 et per- met alors au fluide de pénétrer dans la chambre à soufflet 79.
Lorsque ceci se produit, si la pression du liquide est suffisante, elle tend à pousser vers la gauche le soufflet 93; autrement, la pression du fluide à l'intérieur du souf- flet 93, l'échappement du fluide par l'orifice 87 et la force de compression du ressort 37 du régulateur sont des facteurs tendant tous à maintenir stationnaire le soufflet 93.
Le pointeau 121 est conique de sorte que sa position dans son siège 119 conditionne la quantité de fluide passant de la chambre 131 à la chambre 79. Etant donné que l'orifice 87 oppose une résistance fixe à l'écha ppe ment du fluide de la chambre 79, le pointeau 121 limite le flux du fluide ainsi que la pression de celui-ci dans la ohambre 79 en con- oordanoe avec les pressions du réservoir 11, mais sous une forme très exagérée. De même, la pression exercée par le soufflet 91 sur le ressort de régulateur 37 varie en même temps que la pression du réservoir.
Ainsi, lorsque l'on met en route l'ensemble compresseur, la pression du fluide dans le réservoir est insuffisante pour soulever le diaphragme 137 et par suite le ressort 143 maintient ouvert , le poin- teau 121 laissant ainsi passer le fluide du réservoir à la chambre à soufflet. La pression du fluide dans la chambre 79 est réduite au moyen de l'orifice 87 dans des conditions ordinaires, mais aussitôt que la pression augmente à une
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valeur pour laquelle la section de l'orifice 87 est insuf- fisante pour réduire la pression du fluide pénétrant dans la chambre 79, la pression agit pour comprimer le soufflet.
Lorsquele soufflet est comprimé, le ressort du régulateur 37 est également comprimé comme on l'a expliqué plus haut.
Lorsque la pression atteint un degré suffisant pour oompri- mer le soufflet 93 et pousser le plongeur 89 contre la butée 107, le ressort du régulateur se comprime à sa limite maxima et, en conséquence, le moteur prend sa vitesse maxima. Comme la pression à l'intérieur du réservoir 11 augmente pendant que le moteur atteint sa plus grande vitesse, la pression agissant sur le diaphragme 137 augmente également et tend à déplacer le diaphragme 137 pour fermer le pointeau 121 et arrêter ainsi l'arrivéede fluide dans la chambre à soufflet.
Le pointeau étant fermé, la pression restant dans la cham- bre à soufflet 79 s'échappe par l'orifice 87 et be soufflet 93 s'allonge à nouveau sous l'action du ressort 37 du ré- gulateur. Dans ces conditions le ressort 37, complètement détendu, actionne le moteur à son maximum de vitesse.
Si la charge du compresseur augmentait de manière à faire tomber la pression dans le réservoir, le pointeau 121 s'ouvrirait à nouveau, et un cycle analogue se renou- vêlerait pour donner au moteur sa vitesse maximum. Après de telles Variations de charge, on peut désirer maintenir le moteur à son minimum de vitesse, pendant une période déter- minée, sans que oette vitesse atteigne son maximum. C'ast pour pouvoir obtenir une période d'attente appropriée que le carter 71 est muni d'une ouverture 151 dans la paroi de la ohambre 139 qui débouche dans la cavité 153. Une soupape de retenue 153 est aménagée dans la cavité 153 et recouvre
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l'ouverture 151 quand elle repose sur son siège. La soupape de retenue est maintenue sur son siège 157 en position normale au moyen d!un ressort 159 maintenu dans la cavité 153 par le bouchon 161.
Ce bouchon est fileté pour stadap- ter à la conduite 163 communiquant directement avec la tuyauterie d'entrée du compresseur. De cette façon la cavité 153 est soumise à la même pression que la tuyauterie d'ar- rivée du compresseur et, comme la soupape de retenue est munie d'un orifice 165 communiquant avec l'ouverture 151, la chambre 139 est également soumise à la même pression.
Pour assurer un fonctionnement économique de l'appa- reillage de régulation ci-dessus décrit, il est important d'avoir recours à un mode de décharge et de reoharge du compresseur et pour oette raison on a recours à un déoom- presseur représenté par la fig. 3 et décrit ci-après.
Le décompresseur, généralement indiqué par 15, oonsis- te en un carter 175 situé sur la tuyauterie d'arrivée du compresseur 1 et en liaison avec la tuyauterie d'arrivée 9.
Une partiedu carter 175 s'étend à l'intérieur des parois ext érieures de ce carter pour former les guides de soupape 177 d'une soupape de décharge équilibrée 179 mobile à l'in- térieur du carter. Sur l'un des cotés du carter, une ouver- ture 181 est obturée par une plaque 183 présentant une ca- vité 185 dans laquelle repose une extrémité du ressort 187.
L'extrémité opposée du ressort 187 repose oontre la soupape 179 pour la maintenir ouverte en position normale comme l'indique la fig. 3. Cette position de la soupape permet au fluide d'arriver par la conduite 9 et autour de la sou- pape 179 dans le passage 191 conduisant directement au oom- presseur. Tant que la soupape 179 est ouverte, le passage
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191 est exposé à la pression atmosphérique, mais lorsqu'elle se ferme oette pression se transforme en dépression.
A l'opposé de l'ouverture 181 se trouve une autre ou- verture 195 dans la paroi du carter et dans laquelle est aménagé un cylindre 193 dont la surface 196 sert de butée à la soupape 179 lorsqu'elle est en position ouverte. Pour déplacer la soupape un piston 197 glisse à l'intérieur des parois cylindriques 198 et communique son mouvement à la sou- pape 179 en appuyant sur l'axe 199 formant partie intégrante de la soupape. Comme la oharge et la décharge du compresseur dépendent de la pression dans le réservoir, le piston est agencé pour être actionné par la pression du fluide dans oe réservoir.
On a également aménagé un dispositif de régulation de l'admission du fluide du réservoir au cylindre et dans oe but une soupape auxiliaire fait partie du dispositif décompresseur- Cette soupape auxiliaire consiste en un corps 201 obturant l'extrémité ouverte du cylindre 198 et commu- niquant avec l'intérieur du cylindre par le passage 203.
La conduite 205 amène le fluide venant du réservoir à l'in- térieur du corps de soupape auxiliaire. A l'intérieur du carter 201 se trouve un autre corps de soupape auxiliaire 207 mobile reposant, en position normale, contre un siège supérieur 209 au moyen du ressort 211 pour empêcher l'arri- vée du fluide de la conduite 205 au cylindre 198. Une tige De soupape 210 munie d'un capuchon 213 est disposée entre une extrémité du ressort 211 et uhe cavité aménagée dans le oorps de soupape 207 pour servir de guide au ressort, ainsi que pour ouvrir la soupape à la main.
La bague file- tée 215 sert d'arrêt au ressort 211 et est fixée dans une
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deuxième bague SI? vissée dans la cavité 201 de la soupape auxiliaire* Cette deuxième bague 217 sert de siège réglable
219 contre lequel appuie la soupape 207 lorsque la pression dans le réservoir est suffisante pour soulever la bague .malgré la tension du ressort 211. La tension de ce ressort
211 est réglée par la bague filetée 215 et o'est elle qui détermine la pression du réservoir susceptible d'ouvrir cette soupape
La tige de soupape tonne trou d'air 218 avec la bague filetée 215 et sert à détendre la pression dans la chambre de soupape auxiliaire ainsi que dans le cylindre lorsque le corps de soupape 207 repose sur son siège 209.
Si, lors- que le compresseur fonctionne, la pression du fluide dans le réservoir 11 augmente suffisamment pour soulever le corps de ,soupape auxiliaire 207 de son siège 209 et pour la main- tenir sur le siège réglable 219, le fluide sous pression passe à travers le passage 203 dans le cylindre, déplace le piston 197 et amène la soupape cylindrique 179 en position de fermeture; empêchant ainsi toute arrivée d'air supplémen- taire au compresseur et provoquant une dépression dans la tuyauterie 191.
Dans le cas où la pression dans le réservoir tomberait suffisamment pour Remettre au corps de soupape auxiliaire 207 de solliciter son siège 809, le ressort 187 ferait déplacer la soupape cylindrique 179 vers sa position extrême droiteet tout l'air existant dans le cylindre s'é- ohapperait par le passage 203 et le trou d'air 218 vers l'atmosphère extérieure. Dans ce cas, le compresseur serait chargé à refus puisque la soupape cylindrique 179 s'oppose- rait à l'entrée de l'air et que la conduite d'arrivée 191 serait exposée à nouveau à la pression atmosphérique.
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Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention a lieu comme suit:
Durant la période pendant laquelle l'ensemble oompres- seur est mis en route, il est évident qu'on ne désire aucune variation de pression et, par conséquent, l'appareillage de régulation précédemment mentionné ne fonctionne que lorsque l'ensemble compresseur travaille dans des conditions normales de charge. En conséquence, lorsque le compresseur fonctionne en-dessous de sa charge normale, et que la pression dans la réservoir 11 est faible, le diaphragme 137 maintient la sou- pape 125 ouverte pour permettre au fluide sous pression de pénétrer dans la chambre à soufflet 79 pour comprimer le soufflet 93. Cette compression du soufflet 93 se transit au ressort du régulateur 37 comme précédemment indiqué, et la vitesse du moteur dépend alors du degré de compression du soufflet 93.
La soupape 125 étant dans sa position maxima d'ouverture, la pression dans la chambre à soufflet 79 est suffisante pour que le soufflet 93 comprime totalement le ressort 37 du régulateur et fasse tourner le moteur à sa plus grande vitesse permise. Tant que la pression dans le réservoir 11 n'augmente pas, le moteur tourne à sa vitesse maxima qui se trouve être alors automatiquement la vitesse convenable pour une chargeimportante.
Lorsque la pression augmente dans le réservoir 11 le diaphragme 137 exposé à cette pression se soulève en rap- port avec le degré de pression qu'il reçoit. Ce déplacement en hauteur du diaphragme 37 fait également se soulever la soupape conique 125 d'une quantité correspondante pour oom- menoer à limiter l'afflux de fluide pénétrant dans la cham- bre à soufflet 79. Attendu que le diaphragme 137 commande
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le pointeau 125, le degré de limitation dépend évidemment de la pression à l'intérieur du réservoir 11.
Le but de la limitation de l'entrée du fluide dans la chambre 79 est de contrôler cette quantité, et comme l'orifice 87 ventile con- tinuellement oette chambre, la pression agissant sur le soufflet 93 varie inversement avec la pression du fluide dans le- réservoir 11, mais dans une plus forte proportion. En conséquence, lorsque la pression du réservoir augmente, 1a soufflet 95 s'allonge à nouveau sous l'action du ressort de régulateur 37. Comme la force de compression du ressort 37 décroît la vitesse du moteur décroît également.
L'expansion extrême du ressort de régulateur 37 et du soufflet 93 assu- rant mne réduction de vitesse du moteur jusqu'à un minimum, celle-ci ne se produit que lorsque la pression dans le ré- servoir a atteint une pression élevée à maximum déterminé.
Conformément à cette invention, tant que l'ensemble oompres- seur reste chargé, la vitesse du moteur est calculée pour s'accommoder des variations de oharge de l'ensemble, ce que rend évident la pression de décharge du compresseur ou la pression existant dans le réservoir 11.
La pression du réservoir conditionnant le minimum de vitesse du moteur est déterminée par la vitesse de fonction- nement désirée. Si le moteur doit tourner à une vitesse mi- nima seulement lorsque le compresseur est tout à fait déohar- gé, la tension du ressort 143 est réglée de manière que le diaphragme 137 ne puisse pas permettre au pointeau 125 de venir en position de limitation correspondant à une vitesse minima du moteur jusqu'à ce que la pression maxima du réser- voir soit atteinte. Cependant, à la pression maxima, le diaphragme 137 n'est pas déplacé à la position de vitesse
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minima par la pression du fluide arrivant par la conduite 131.
Par contre, ce déplacement s'effectue de la manière suivante:
Lorsque l'on se trouve en présence du maximum de pres- sion permis dans le réservoir 11, le dispositif 15 décharge le compresseur 1 et fait le vide dans la tuyauterie d.'arrivée 191 du compresseur, comme indiqué précédemment. En même temps, le vide s'établit dans la conduite 163, ce qui déplace la soupape de retenue 155 oontre le ressort 159 pour ouvrir en- tièrement l'orifice 151 et soumettre instantanément la ca- vité 139 à la même dépression. L'effet de cette dépression projette presque instantanément le diaphragme 137 dans sa position supérieure, fermant ainsi le pointeau 125 et, comme indiqué plus haut, provoquant la mise au ralenti du moteur 7.
Le vide sert également à verrouiller le diaphragme dans sa position supérieure et à produire la période d'attente comme on va l'expliquer,
Dans certains oas on peut vouloir faire fonctionner le moteur à sa vitesse minima pour des pressions inférieures à la pression maxima permisede décharge , de façon que le oom- presseur n'ait pas besoin d'être déchargé avant que le mo- teur n'atteigne sa vitesse de ralenti. Pour arriver à ce ré- sultat on règlele ressort 143 de façon que les pressions élevées de décharge prédéterminées agissent sur le diaphra- gme 137 pour déplacer celui-ci et le pointeau 125 dans une position permettant au soufflet 93 de s'allonger et de oom- muniquer au ressort 37 du régulateur une position corres- pondant à la vitesse minima du moteur.
Le dispositif 15 reste cependant réglé pour décharger le oompresseur 1 lorsque la pression de décharge maxima permise ou pression du réservoir
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est atteinte.
Le résultat de oette disposition est de réduire la vitesse du moteur à son minimum lorsqu'est atteinte une pression élevée de décharge .prédéterminée. Une variation de la pression de décharge au-dessus de la pression élevée pré- déterminée, sans toutefois atteindre le maximum possible, n'affecte pas le réglage de la vitesse minima du régulateur, mais si la pression tombe en-dessous de la pression élevée de décharge prédéterminée, la vitesse du moteur varie puis- que cette variation de pression dansle réservoir agit sur le diaphragme 137, et par suite sur le pointeau 125, oomman- dant 1.'afflux de fluide dans la chambre à soufflet 79.
De telles variations séarrêtent dès que la pression du réser- voir atteint la pression maxima de décharge permise puisque le dispositif 15 entre alors en action pour déoharger le compresseur 1 et produire une dépression dans la chambre 139. Le diaphragme 137 est alors de nouveau projeté en po- sition supérieure et y reste verrouillé pour empêcher d'un- tres variations ultérieures de vitesse du moteur s'écart ant de son minimum.
Quel que soit le mode de fonctionnement de 1¯' ensemble que l'on ait adopté, toutes les fois que le maximum de pres- sion de décharge est atteint, le moteur reste à sa vitesse minima. Ensuite, s'il se produit une chute de pression de la pression maxima prédéterminée, le compresseur 1 demeure déchargé et la vitesse du moteur reste à un minimum, jusqu'à ce qu'une pression minima prédéterminée se produise dans le réservoir.
Au moyen du réglage oonvenable du ressort 211, dans le corps 201 de la soupape auxiliaire, la soupape 207 se fenne et permet à la soupape cylindrique 179 de s'ouvrir
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pour recharger le compresseur 1 lorsqula pression minima prédéterminée est obtenue- S'il n'y avait pas la valve de retenue 155 et son orifice de limitation 165 qui provoquent le temps d'arrêt, la vitesse du moteur, sous l'action du mécanisme de réglage du régulateur, monterait presque immé- diatement à son maximum.
Comme le compresseur 1 se recharge par l'ouverture de la soupape 179, la tuyauterie d'entrée 191 est exposée à l'air extérieur. La conduite 163 amène le fluide à cette pression à la soupape de retenue 155 qui sous l'effort oom- biné du ressort 159 et de la pression atmosphérique, revient à son siège 167.
Pendant que la soupape de retenue 155 re- pose ainsi sur son siège, le fluide à la pression atmosphé- rique peut entrer dans la chambre 139 mais seulement par l'orifice 165. La pression dans la chambre 139 s-'approohe donc graduellement de la pression atmosphérique aussitôt que le oompresseur 1 a été rechargé, mais il s'écoulera évidemment une certaine période d'attente avant que la chambre atteigne la pression atmosphérique et que le diaphragme 137 puisse se déplacer sous l'action de la pression du réservoir 11.
La durée de oette attente est conditionnée par la dimension de l'orifice 165 et en faisant varier cette dimension on pourra obtenir n'importe quelle durée d'attente.
L'appareillage fonctionne ensuite comme s'il ne s'é- tai t pasproduit de périoded'attente et le moteur prend une vitesse conforme à la charge du compresseur.
Pour illustrer la façon dont se comporte l'ensemble compresseur lorsque la vitesse minima et la pression de dé- charge sent atteintes au même moment, supposons que le mo- teur 7 du compresseur ait à fonctionner à sa vitesse maxima
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quand la pression du réservoir atteint 5,600 Kg par cm2 et à sa vitesse minima lorsque la pression atteint 7,350 kg par cm2. De plus, que le compresseur doive être ohargé à une pression de 7,350 kg par cm2 puis reohargé à 5,600 kg par cm2; en faisant fonctionner le compresseur, comme la pression augmente graduellement de 5,6 kg par cm2, mais sans l'atteindre vers 7,350 kg par om, la vitesse du moteur décroît graduellement de son maximum à son minimum.
Si donc la pression demeure constante, ou qu'elle déoroisse gra- duellement, par suite le moteur restera soit à une vitesse constante ou bien accélérera graduellement de façon que sa vitesse soit juste suffisante pour supporter la charge né- oessitée par le compresseur.
Si la pression dans le réservoir atteint 7,350 kg par cm2, le dispositif de oharge 15 entre en fonotion pour dé- oharger le compresseur et en même temps le moteur reprend sa vitesse de ralenti.
Des fuites ou la oharge dans le réservoir peuvent ré- duire la pression du réservoir 11 et lorsqu telle tombe à
5,600 kg par cm2 le compresseur est rechargé par le dispo- sitif 15. Bandant ce temps, le moteur du compresseur tourne à sa vitesse de ralenti. Si l'on recharge après une période d'attente, comme indiqué précédemment, le moteur peut accé- lérer plutôt lentement vers son maximum de vitesse. Il y ' aura donc reconduction du,.cycle des opérations.
Dans le mode de fonctionnement alternatif décrit ci- dessus, la seule différence qui puisse exister est que le moteur est réglé pour fonctionner à une vitesse minima quand la pression de déoharge est de 7 kg par cm2 par ex- emple, alors que la pression de décharge du compresseur
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se trouve, elle, à 7,350 kg. Une pression de 7 kg obligera donc le moteur à prendre sa vitesse minima mais tant que la pression n'atteint pas 7 kg, la vitesse du moteur peut varier aveo l'augmentation ou la diminution de pression du réservoir et entre 7kg et 7,350 kg, la vitesse du moteur restera à son minimum. Si la pression devient de 7,350 kg par cm2, le oompresseur se décharge comme on l'a expliqué précédemment, et maintient le moteur à la vitesse de ralenti.
En d'autres termes, le fonctionnement de l' ensemble oompres- seur, par ce moyen, est identique à celui de la première méthode indiquée.
Il est bien entendu quele mode d'exécution de cette invention décrit préoédemment ne représente qu'un des exemples de réalisation et que toutes modifications apportées à son exéoution ne sortiraient ni du cadre ni de l'esprit de cetteinvention.
REVENDIGATI ONS .
1 Régulateur pour oompresseur de fluides actionné par moteur, muni d'un régulateur de vitesse pour le moteur et d'un décompresseur pour le compresseur, ce régulateur étant commandé par pression pour varier sa vitesse, le déoompresseur étant également commandé par pression, oaraotérisé en ce qu'un organe de verrouillage immobilise la commande du régulateur quand le compresseur est déchargé et la rend de nouveau opérante après l'écoulement d'une période déterminée postérieure à la recharge du compresseur.
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Compressor regulator.
The invention relates to a motor driven fluid compressor assembly, and more particularly to apparatus controlling the speed of the motor in proportion to variations in the discharge pressure of the compressor and maintaining the speed of the motor at its minimum for. a determined period after the compressor has been loaded with refusal, and while the compressor efficiency required
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maximum engine speed.
An engine-powered fluid compressor mobile assembly generally comprises an engine or machine, for example an internal combustion engine or a steam machine, connected by direct control to a fluid compressor which sends the fluid to a receiving tank where it s. 'Store until the time of use. These compressor assemblies are generally fitted with regulating members to prevent overloading of the receiving tank when the pressure of the fluid in the tank reaches a determined value.
When this value is reached, the governor acts to prevent a further flow of fluid from the compressor to the reservoir (commonly called "discharge") and at the same time reduces the engine speed to its minimum or idle speed, after which the compressor assembly remains at idle until the pressure in the receiving tank drops to a designated minimum, which causes the regulator to act again to allow the compressor to supply fluid again to the re-tank. - oepteur (common called "reoharge") and accelerate the engine to its maximum speed.
The big drawback inherent in the use of such a regulation mode resides in that the pressure in the receiving tank falling to a determined minimum, the compressor recharges and consequently the motor resumes its maximum speed whatever the the effort required from the compressor. Acceleration of the engine to its maximum speed not only causes rapid wear, but is in many cases completely superfluous since an intermediate speed would suffice to ensure the supply of compressed fluid required.
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the load at which the compressor is working.
This naturally results in very expensive operation.
This is why one of the objects of this invention is to provide a compressor assembly comprising a device allowing recharging when the work is not very important without having to simultaneously aooelerate the engine to its maximum speed, which can operate at its minimum speed without recharging. - ger, being able to accelerate and to be maintained at an intermediate speed in order to obtain a flow of arrival at the reservoir corresponding to the rate of discharge.
Another object of this invention is to provide a motor driven compressor whose speed can be kept at its minimum during recharging and. compressor unloading, and not being able to accelerate to its maximum speed, during ordinary charging or discharging, before a fixed period has elapsed after the pressure in the tank has fallen to a fixed minimum; finally a device delaying the acceleration of the drive motor, after recharging, to support a reduced load at reduced engine speed, and allowing a little later the acceleration of the engine when recharging takes place to respond at significant loads.
All these objects will emerge clearly from the description which follows and from an examination of the appended drawing in which: FIG. 1 is a partial elevational view and partially cut away illustrating the application of the present invention to a compressor assembly, the regulator of which has been shown on a large scale to give more emphasis.
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details of its execution; Fig. 2 is a sectional view of the regulating part of the regulator constructed in accordance with the principles of this invention and shown in fig. 1; fi g. 3 is a section of the discharge device shown in FIG. 1;
fig. 4 is a sectional view of the regulator shown in FIG. 1.
Fig. 1 shows a fluid compressor assembly actuated by a motor and mobile, comprising a fluid compressor 1 mounted on a frame 3 supported by wheels 5, actuated by a motor 7 and supplied with fluid to be compressed by the inlet pipe 9 The compressor sends the compressed fluid to the receiving tank 11 via the pipe 13. Between the inlet pipe 9 and the compressor 1 is fitted the charging and recharging device 15 (oompressor-deoompressor), the detail of which is shown in fig. . 3 and which will be described below.
The regulation of the speed of the engine 7 is obtained by the regulator, the assembly of which is represented at 17. This regulator, the detail of which is given in FIG. 4, consists of a shaft 19 connected directly to the motor camshaft (not shown) extending at 21. A gear 23 provided with weights 27 pivoting on it at 29 is bolted on the flange 25 formed by tree 19.
When the speed of the motor increases, the centrifugal force pushes the weights 27 towards their extreme position and in doing so the rollers 31 mounted on the lever carrying the weights 27 rest against the plate 33. A cavity 35 provided on the plate 33 surrounds it. the extension of the ar-
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bre 21 and serves as a guide for the plate when it slides on the extension 21. The movement of the plate 33 is transmitted by the anti-fricition stop 39 to a plate 41 forming an integral part of a spindle 43 movable on the shaft 21 and concentric with him.
The ohape 45 fitted on the plate 41 is fixed by a key to the lever 47 (shown in fig. 1) pivoting on the motor frame at 49. At the end of the lever 47 opposite the ohape 45, a tie rod 51 controls the shutter. 53 in the intake piping of the engine and as the spacing of the weights 27 tends to rotate the lever 47 around its pivot 49 to push the tie rod to the left, the consecutive movement of the shutter 53 will brake the arrival of fuel to the engine and will reduce its speed.
Conversely, when the speed of the engine must increase, the weights 27 go back down to their approaching position, then the lever 47 and the tie 51 push the shutter 53 back into its open position which increases the power. fueling the engine and accelerates the latter.
As usual with centrifugal regulators the weights 27 are held in their approach position by means of a spring 37. The compressive force of the spring 37 is transmitted to the weights 27 by the lever 47 by means of the lever. 'member 57 resting against the end of the spring 37 and the extension 55 formed on the lever 47 between the end of the tie rod and the pivot 49.
To house the spring 37, a casing 59 has been fixed to the frame of the motor with an opening 61 passing entirely through it and one end of which communicates with an internal cavity 63. As indicated, one end of the spring 37
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rests against the member 57 and its other end rests against a similar member 65. The compression force of the spring obviously depends on the position of the members 57 and 65 and as the member 57 rests against the extension 55, the tension of the spring 37 is adjusted by the movement of the member 65. For this purpose, a guide piece 67 extends through the opening 61 in the interior cavity 63, then into another cavity formed in the member 65 A pin plunger 69 is guided by means of the guide piece 67 and rests directly against the member 65.
When the spring 37 is compressed by the displacement of the plunger pin 69 against the member 65, it is clear that the centrifugal force applied to the weights 27 to move the lever 47 in antagonism with the spring 37 is much stronger. only when this spring is in the relaxed position. It is also evi-. To this end, the degree of compression applied to the spring and determining the adjustment of the regulator can be controlled by adjusting the position of the plunger pin 69 and for this purpose the regulating mechanism used is shown in fig. 2.
This regulator oonsiste in a housing 71 fimz on the frame of the engine by bolts 73 and containing a bellows chamber 79 closed by a plate 81 fixed to this housing.
The interior of the bellows chamber communicates directly with the outside air through the opening 83 into which has been screwed a threaded plug 85 pierced with an orifice 87 to decrease the flow of fluid passing through the plug.
A rod plunger 89 passing through an opening in the closure plate 81 passes through the bellows chamber 79 and is secured within this chamber.
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a piston 91. The elements of the bellows 93 hermetically fixed to the piston 91 by one of their ends, and by the other to the closure plate 81, control the movement of the plunger rod 89. by this arrangement, the passage of the fluid from the bellows chamber 79 within the bellows 93 is impossible, but communication with the outside air is provided by the opening surrounding the plunger 89 on the closure plate 81. To transmit the movement of the bellows 93 to the air. plunger pin 69, a lever 95 is pivotally connected to the rod plunger 89 by means of a pin 99.
As it is often desirable to vary the degree of compression of regulator spring 37 which bellows 93 might influence, a bolt 101 is threaded into the end of lever 95 and rests against plunger pin 69. A hole 103 is used to block bolt 101 in its position.
It may also be desirable to vary the degree of compression of the bellows 93 and hence the displacement of the rod plunger 89. For this purpose, the closure plate 81 carries a bracket 105 through which the threaded bolt 107 is held in position. stopper by blocking hole 109. The expansion limit of bellows 93 can be adjusted by means of bolt 111 attached to the opposite end of lever 95 and locked in position by the bellows. of blocking 113. By means of ¯ this provision; the compressing force of the regulator spring 37 can therefore be adjusted within suitable limits by means of any of the three bolts 101, 107 and 111 under certain conditions, or by the adjustment of all the other bolts under certain conditions. other conditions.
In the upper part of the housing 71 there is an opening 115 in which a valve body 117 sits.
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This valve body has an orifice 119 through which a needle 121 passes. This needle 121 in the normal position is pushed back into the orifice 119 by means of a spring 123, resting by one of its ends against a flange 125, arranged on the needle 121 and by its other end, against a washer 127 held in the valve body 117 by means of the ring 129. The valve body extends into a cavity 131 arranged at the upper part of the housing 71 and allows communication between this oavity and the chamber 79 when the needle is not maintained on its seat. The pressurized fluid coming from the reservoir arrives at the cavity 131 by means of the opening 133 and the pipe 135 coming directly from the reservoir.
To make the chamber of the cavity 131 airtight, a diaphragm 137 has been interposed between the walls of the housing 79.
This diaphragm 137 also serves as a closure for a second chamber 139. In the middle of this diaphragm is arranged a part (the contact 141 reposing against the end of the needle 121. For the operation of this device it is necessary that the contact part rests, in the normal position, on the end of the needle and the spring 143 placed in the chamber 139 meets this aim. The spring tension is adjusted by the shouldered ring 145 movable longitudinally on the spindle 147 and held in place by nut 149.
Thanks to. This arrangement, when the pressure of the fluid in the reservoir is high enough to move the diaphragm 137 in antagonism with the tension of the spring 143, the contact piece 141 is raised thus allowing the spring 133 to move the needle 121 towards its seat to close the orifice 119 and thus prevent the arrival
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fluid from the reservoir to the bellows chamber 79. Conversely, when the pressure inside the reservoir drops enough for the diaphragm 137 to release the tension of the spring 143, the contact piece 141 lifts the needle 121 from its seat. despite the resistance of the spring 123 and then allows the fluid to enter the bellows chamber 79.
When this occurs, if the liquid pressure is sufficient, it tends to push the bellows 93 to the left; otherwise, the pressure of the fluid within the bellows 93, the escape of fluid through the port 87 and the compressive force of the regulator spring 37 are all factors tending to keep the bellows 93 stationary.
The needle 121 is conical so that its position in its seat 119 conditions the quantity of fluid passing from the chamber 131 to the chamber 79. Since the orifice 87 opposes a fixed resistance to the escape of the fluid from the chamber. chamber 79, the needle 121 limits the flow of the fluid as well as the pressure thereof in the chamber 79 in accordance with the pressures of the reservoir 11, but in a very exaggerated form. Likewise, the pressure exerted by the bellows 91 on the regulator spring 37 varies at the same time as the pressure in the reservoir.
Thus, when the compressor assembly is started, the pressure of the fluid in the reservoir is insufficient to lift the diaphragm 137 and consequently the spring 143 keeps open, the needle 121 thus allowing the fluid to pass from the reservoir to. the bellows chamber. The pressure of the fluid in chamber 79 is reduced through port 87 under ordinary conditions, but as soon as the pressure increases to a
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value for which the section of the orifice 87 is insufficient to reduce the pressure of the fluid entering the chamber 79, the pressure acts to compress the bellows.
When the bellows is compressed, the regulator spring 37 is also compressed as explained above.
When the pressure reaches a sufficient degree to compress the bellows 93 and push the plunger 89 against the stopper 107, the governor spring compresses to its maximum limit and, as a result, the engine assumes its maximum speed. As the pressure inside the reservoir 11 increases as the motor reaches its highest speed, the pressure acting on the diaphragm 137 also increases and tends to move the diaphragm 137 to close the needle 121 and thus stop the flow of fluid into the tank. the bellows chamber.
With the needle closed, the pressure remaining in the bellows chamber 79 escapes through the orifice 87 and the bellows 93 expands again under the action of the spring 37 of the regulator. Under these conditions the spring 37, completely relaxed, activates the motor at its maximum speed.
If the compressor load were to increase so as to drop the pressure in the reservoir, the needle 121 would open again, and a similar cycle would be repeated to give the engine its maximum speed. After such variations in load, it may be desired to keep the motor at its minimum speed, for a fixed period, without this speed reaching its maximum. It is in order to be able to obtain an appropriate waiting period that the casing 71 is provided with an opening 151 in the wall of the chamber 139 which opens into the cavity 153. A check valve 153 is provided in the cavity 153 and covers it.
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opening 151 when she is resting in her seat. The check valve is held in its seat 157 in the normal position by means of a spring 159 held in the cavity 153 by the plug 161.
This plug is threaded to fit in line 163 communicating directly with the compressor inlet piping. In this way, the cavity 153 is subjected to the same pressure as the inlet piping of the compressor and, as the check valve is provided with an orifice 165 communicating with the opening 151, the chamber 139 is also subjected to pressure. the same pressure.
To ensure economical operation of the regulation apparatus described above, it is important to have recourse to a mode of unloading and re-charging the compressor and for this reason recourse is had to a deoompressor represented by fig. 3 and described below.
The decompressor, generally indicated by 15, consists of a housing 175 located on the inlet pipe of the compressor 1 and in connection with the inlet pipe 9.
A portion of the housing 175 extends within the exterior walls of that housing to form the valve guides 177 of a balanced relief valve 179 movable within the housing. On one of the sides of the housing, an opening 181 is closed by a plate 183 having a cavity 185 in which one end of the spring 187 rests.
The opposite end of spring 187 rests against valve 179 to hold it open in the normal position as shown in fig. 3. This position of the valve allows fluid to flow through line 9 and around valve 179 into passage 191 leading directly to the pump. As long as valve 179 is open, the passage
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191 is exposed to atmospheric pressure, but when it closes this pressure turns into depression.
Opposite the opening 181 is another opening 195 in the wall of the housing and in which is provided a cylinder 193 whose surface 196 serves as a stopper for the valve 179 when it is in the open position. To move the valve, a piston 197 slides inside the cylindrical walls 198 and communicates its movement to the valve 179 by pressing on the pin 199 forming an integral part of the valve. Since the load and discharge of the compressor depend on the pressure in the reservoir, the piston is arranged to be actuated by the pressure of the fluid in this reservoir.
A device has also been provided for regulating the admission of fluid from the reservoir to the cylinder and for this purpose an auxiliary valve is part of the decompressor device. This auxiliary valve consists of a body 201 closing off the open end of the cylinder 198 and communicating with it. connecting with the interior of the cylinder through passage 203.
Line 205 brings the fluid from the reservoir inside the auxiliary valve body. Inside the housing 201 is another movable auxiliary valve body 207 resting, in the normal position, against an upper seat 209 by means of the spring 211 to prevent the flow of fluid from the line 205 to the cylinder 198. A valve stem 210 with a cap 213 is disposed between one end of the spring 211 and a cavity in the valve body 207 to act as a guide for the spring, as well as to open the valve by hand.
The threaded ring 215 acts as a stop for the spring 211 and is fixed in a
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second SI ring? screwed into the cavity 201 of the auxiliary valve * This second ring 217 serves as an adjustable seat
219 against which the valve 207 presses when the pressure in the reservoir is sufficient to lift the ring despite the tension of the spring 211. The tension of this spring
211 is regulated by the threaded ring 215 and it is this which determines the pressure of the reservoir capable of opening this valve
The valve stem ends the air hole 218 with the threaded ring 215 and serves to relieve the pressure in the auxiliary valve chamber as well as in the cylinder when the valve body 207 rests on its seat 209.
If, while the compressor is running, the fluid pressure in reservoir 11 increases enough to lift the auxiliary valve body 207 from its seat 209 and to hold it on the adjustable seat 219, the pressurized fluid changes to. through passage 203 in the cylinder, moves piston 197 and brings cylindrical valve 179 to the closed position; thus preventing any additional air from entering the compressor and causing a vacuum in the pipe 191.
In the event that the pressure in the reservoir drops enough to reset the auxiliary valve body 207 to bias its seat 809, the spring 187 would move the cylindrical valve 179 to its far right position and all the air existing in the cylinder would escape. - Escape through the passage 203 and the air hole 218 to the outside atmosphere. In this case, the compressor would be unwillingly loaded since the cylindrical valve 179 would oppose the entry of air and the inlet line 191 would again be exposed to atmospheric pressure.
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The device according to the invention operates as follows:
During the period during which the compressor assembly is started, it is obvious that no pressure variation is desired and, therefore, the aforementioned control apparatus only operates when the compressor assembly is working in normal load conditions. Accordingly, when the compressor is operating below its normal load, and the pressure in reservoir 11 is low, diaphragm 137 holds valve 125 open to allow pressurized fluid to enter bellows chamber 79. to compress the bellows 93. This compression of the bellows 93 passes through the regulator spring 37 as previously indicated, and the engine speed then depends on the degree of compression of the bellows 93.
With the valve 125 in its maximum open position, the pressure in the bellows chamber 79 is sufficient for the bellows 93 to fully compress the regulator spring 37 and run the engine at its highest permitted speed. As long as the pressure in the reservoir 11 does not increase, the motor rotates at its maximum speed which is then automatically the speed suitable for a large load.
As the pressure increases in the reservoir 11 the diaphragm 137 exposed to this pressure rises in relation to the degree of pressure which it receives. This height displacement of the diaphragm 37 also causes the conical valve 125 to rise by a corresponding amount to help limit the inflow of fluid entering the bellows chamber 79. Whereas the diaphragm 137 controls
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the needle 125, the degree of limitation obviously depends on the pressure inside the tank 11.
The purpose of limiting the entry of fluid into chamber 79 is to control this quantity, and since orifice 87 continuously ventilates this chamber, the pressure acting on bellows 93 varies inversely with the pressure of the fluid in the chamber. - tank 11, but in a higher proportion. Accordingly, as the reservoir pressure increases, the bellows 95 elongates again under the action of the regulator spring 37. As the compressive force of the spring 37 decreases the engine speed also decreases.
The extreme expansion of the regulator spring 37 and the bellows 93 assures a reduction in engine speed to a minimum, this only occurs when the pressure in the tank has reached a high pressure at maximum. determined.
In accordance with this invention, as long as the compressor assembly remains loaded, the speed of the motor is calculated to accommodate variations in load on the assembly, which is evident from the discharge pressure of the compressor or the pressure existing in the assembly. the tank 11.
The pressure of the reservoir conditioning the minimum engine speed is determined by the desired operating speed. If the engine has to run at minimum speed only when the compressor is completely unloaded, the tension of the spring 143 is adjusted so that the diaphragm 137 cannot allow the needle 125 to come into the corresponding limit position. at minimum engine speed until maximum tank pressure is reached. However, at maximum pressure, diaphragm 137 is not moved to the gear position.
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minimum by the pressure of the fluid arriving through line 131.
On the other hand, this displacement is carried out as follows:
When the maximum pressure allowed in the tank 11 is present, the device 15 unloads the compressor 1 and evacuates the inlet pipe 191 of the compressor, as indicated above. At the same time, a vacuum builds up in line 163, which moves check valve 155 against spring 159 to fully open port 151 and instantly subject cavity 139 to the same vacuum. The effect of this depression almost instantly projects the diaphragm 137 into its upper position, thus closing the needle 125 and, as indicated above, causing the engine 7 to idle.
The vacuum also serves to lock the diaphragm in its upper position and to produce the waiting period as will be explained,
In some cases you may want to run the engine at its minimum speed for pressures below the maximum allowable unloading pressure, so that the compressor does not need to be unloaded before the motor reaches. its idle speed. To achieve this result, the spring 143 is adjusted so that the high predetermined discharge pressures act on the diaphragm 137 to move the latter and the needle 125 to a position allowing the bellows 93 to extend and oom. - provide the regulator spring 37 with a position corresponding to the minimum engine speed.
The device 15 remains however set to discharge the compressor 1 when the maximum permitted discharge pressure or tank pressure
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is reached.
The result of this arrangement is to reduce engine speed to its minimum when a predetermined high discharge pressure is reached. A variation of the discharge pressure above the predetermined high pressure, without however reaching the maximum possible, does not affect the setting of the minimum speed of the regulator, but if the pressure falls below the high pressure of predetermined discharge, the speed of the motor varies since this variation of pressure in the reservoir acts on the diaphragm 137, and consequently on the needle 125, controlling the flow of fluid into the bellows chamber 79.
Such variations stop as soon as the pressure of the reservoir reaches the maximum allowable discharge pressure since the device 15 then comes into action to unload the compressor 1 and produce a vacuum in the chamber 139. The diaphragm 137 is then projected again into action. upper position and remains locked there to prevent further variations in engine speed from deviating from its minimum.
Whatever mode of operation of the assembly one adopts, whenever the maximum discharge pressure is reached, the motor remains at its minimum speed. Then, if there is a pressure drop from the predetermined maximum pressure, the compressor 1 remains unloaded and the engine speed remains at a minimum, until a predetermined minimum pressure occurs in the tank.
By means of the proper adjustment of the spring 211, in the body 201 of the auxiliary valve, the valve 207 closes and allows the cylindrical valve 179 to open.
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to reload the compressor 1 when the predetermined minimum pressure is obtained - If there was not the check valve 155 and its limiting orifice 165 which cause the stopping time, the engine speed, under the action of the mechanism regulator setting, would rise almost immediately to its maximum.
As the compressor 1 recharges through the opening of the valve 179, the inlet piping 191 is exposed to outside air. Line 163 brings the fluid at this pressure to check valve 155 which, under the combined force of spring 159 and atmospheric pressure, returns to its seat 167.
While the check valve 155 thus sits in its seat, fluid at atmospheric pressure can enter chamber 139 but only through port 165. The pressure in chamber 139 therefore gradually approaches. atmospheric pressure as soon as oompressor 1 has been recharged, but there will obviously be a certain waiting period before the chamber reaches atmospheric pressure and the diaphragm 137 can move under the action of the pressure of the reservoir 11 .
The duration of this wait is conditioned by the size of the orifice 165 and by varying this dimension any waiting period can be obtained.
The switchgear then operates as if it had not produced a waiting period and the motor assumes a speed in accordance with the compressor load.
To illustrate how the compressor assembly behaves when the minimum speed and the discharge pressure are reached at the same time, suppose that the compressor motor 7 has to operate at its maximum speed.
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when the tank pressure reaches 5.600 kg per cm2 and at its minimum speed when the pressure reaches 7.350 kg per cm2. In addition, that the compressor must be loaded to a pressure of 7.350 kg per cm2 and then re-loaded to 5.600 kg per cm2; by running the compressor, as the pressure gradually increases from 5.6 kg per cm2, but without reaching it towards 7.350 kg per om, the speed of the motor gradually decreases from its maximum to its minimum.
If, therefore, the pressure remains constant, or deteriorates gradually, then the motor will either remain at a constant speed or will gradually accelerate so that its speed is just sufficient to support the load required by the compressor.
If the pressure in the reservoir reaches 7.350 kg per cm2, the charging device 15 operates to unload the compressor and at the same time the engine resumes its idling speed.
Leaks or overload in the tank can reduce the pressure in tank 11 and when such drops to
5.600 kg per cm2 the compressor is recharged by device 15. During this time, the compressor motor runs at its idling speed. If you recharge after a waiting period, as indicated above, the engine can accelerate rather slowly towards its maximum speed. There will therefore be a renewal of the cycle of operations.
In the alternative operating mode described above, the only difference that can exist is that the motor is set to run at a minimum speed when the discharge pressure is 7 kg per cm2 for example, while the pressure of compressor discharge
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is found at 7.350 kg. A pressure of 7 kg will therefore force the engine to take its minimum speed but as long as the pressure does not reach 7 kg, the speed of the engine may vary with the increase or decrease in tank pressure and between 7 kg and 7.350 kg, the engine speed will remain at its minimum. If the pressure becomes 7.350 kg per cm2, the compressor discharges as explained previously, and keeps the engine at idle speed.
In other words, the operation of the compressor assembly by this means is identical to that of the first method indicated.
It is understood that the embodiment of this invention described previously only represents one of the exemplary embodiments and that any modifications made to its execution would not depart from the scope or the spirit of this invention.
CLAIMS.
1 Regulator for fluid oompressor actuated by motor, provided with a speed regulator for the motor and a decompressor for the compressor, this regulator being controlled by pressure to vary its speed, the deoompressor also being controlled by pressure, orarized in that a locking member immobilizes the control of the regulator when the compressor is unloaded and makes it operational again after the elapse of a determined period after recharging of the compressor.