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PERFECTIONNEMENT AUX COMPRESSEURS A MEMBRANE
La présente invention se rapporte aux compresseurs à membrane, plus particulièrement destinés à la compression de gaz, dans lesquels un piston de pompe communique, par un liquide lubri- fiant (huile ou glycérine), un mouvement de va-et-vient à une mem- brane oscillant dans une chambre de forme générale biconique, ména- gée entre deux plateaux, entre les bords desquels cette membrane est serrée à sa périphérie et dont l'un porte des clapets d'aspi- ration et de refoulement du gaz à comprimer par le mouvement de la membrane, tandis que l'autre plateau est percé de trous permettant le passage du liquide, déplacé par le piston, sur la face opposée de la membrane,
L'invention porte sur un limiteur à membrane réglant automatiquement la pression du. liquide agissant sur la membrane par rapport à la pression de refoulement du gaz. Ce limiteur membrane assure en même temps une durée d'évacuation relativement longue au liquide en excès. D'autre part, il économise la force mo- trice en suivant les variations de pression du gaz qu'on comprime,
L'invention porte en outre sur un dispositif destiné à empêcher l'introduction d'air entre le piston de pompe et son cy-
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lindre pendant l'aspiration, et sur un dispositif permettant l'éva- ouation d'air qui peut s'être introduit entre le piston et la mem- brane .
Elle porte encore sur un dispositif permettant de déce- ler immédiatement des fuites de gaz ou de liquide lubrifiant des que la membrane est percée.
Sur les dessins ci-joints :
La fig.l est une vue en coupa verticale, plus ou moins schématique,du compresseur à membrane muni du limiteur à membrane;
La fig. 2 est une vue partielle, à échelle agrandie, ,ion- trant le dispositif destiné à éviter l'introduction d'air entre le piston de pompe et son cylindre, et le dispositif permettant l'éva- cuation de l'air qui peut s'être introduit entr- le piston et la membrane ;
La fig.3 est une vue partielle en coupe verticale mon- trant le dispositif destiné à déceler des fuites de gaz ou de li- quide lubrifiant se produisant quand la membrane est percée ; etLa fig.4 est une vue partielle en coupe horizontale sui- vant la ligne 4-4 sur le fig.3, à échelle un peu réduite.
Le compresseur comprend (fig.l) deux plateaux a et b, entre lesquels est serrée à sa périphérie une membrane c, pouvant se déplacer dans la chambre de compression d, de -L'orme générale bioonique; le plateau supérieur a porte les clapets d'aspiration e et de refoulement f, commandés par le déplacement de la membrane c, qui est actionnée par le piston h, déplaçant dans le corps de pompe 1 un liquide, par exemple de l'huile, agissant sur la membrane ± en passant par des trous bl ménagés dans le plateau b.
Le corps de pompe i est raccordé, par une conduite il, à un réservoir k, qui est relié à son tour par une conduite k1 à l'aspi- ration d'une petite pompe auxiliaire 1, dont le piston 11 est com- mandé par l'arbre-manivelle (non représenté) actionnant le piston principal du compresseur. Le refoulement de cette pompe auxiliai- re 1 est raccordé par la conduite 12 au corps de pompe i du com- presseur.
Le liquide, aspiré du réservoir k par la pompe auxiliaire 1,11, est refroidi en 1 3 avant de pénétrer dans le corps de pompe 1,
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Le volume engendré par la course du piston h est infé rieur à celui de la chambre de compression en d; pour compléter ce volume, de telle sorte qu'à la fin de la course de refoulement du piston. h, la membrane c soit appliquée exactement contre le plateau a portant les clapets e et f, on fait injecter dans le corps de pompe i, entre le piston h et le plateau à trous b, une quantité com- plémentaire minime de liquide, au moyen de la pompe auxiliaire 1, 1 et la conduite 12.
Dans les compresseurs à membrane connus, il est prévu, sur le corps de pompe i (comme représenté en traits interrompus sur la fig.1), un dispositif limiteur constitué par une soupape hl soumise à l'action d'un ressort h2, convenablement taré et de ten- sion réglable. Lorsque la membrane 0 est appliquée étroitement con- tre le plateau a, le liquide en excès, éventuellement introduit par la pompe auxiliaire 1, 11, peut, dès qu'il est soumis à une pression dépassant celle à laquelle est taré le ressort h2 de la soupape hl, s'échapper par cette soupape et revenir au réservoir k par le conduit h3, reliant celui-ci à la chapelle de soupape. Un levier h4 permet d'ouvrir la soupape hl pour faciliter la mise en marche du compresseur à vide, le liquide passant alors librement par la soupape hl.
Ce limiteur est simple et convient dans beaucoup de cas; mais, pour les compresseurs à membrane relativement importants, sur- tout lorsqu'il s'agit de groupes de compresseurs en étages, aspi- rant à la pression ambiante et refoulant à des pressions élevées, il est préférable d'utiliser, pour chaque compresseur de première ou deuxième phase, un limiteur à membrane présentant la construction suivante :
Comme rappelé ci-dessus, la pompe auxiliaire !,11, qui assure le plein de liquide entre le piston h et la membrane o, refoule à chaque course un volume de quelques centimètres cubes de.liquide, soit pendant l'aspiration, soit pendant le refoulement du piston principal h, suivant la façon dont.est monté l'excentri- que actionnant cette pompe auxiliaire 1 11.
Mais l'évacuation, par le limiteur, du trop-plein de liquide injecté par la pompe auxiliaire,
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@ se fait en une fraotion de seconde, parce que c'est seulement lorsque la membrane o est appliquée sur le plateau porte-clapets que le piston h, tout à fait à la fin de sa course, expulse du corps de pompe 1, en un temps extrêmement court, le liquide en excès dans le limiteur.
Dans le cas oà ce limiteur est constitué par une sou- pape, il se présente une difficulté dans le réglage de l'ouverture de celle-ci, ouverture qui est plus ou moins rapide et plus ou moins accentuée, car elle dépend de la tension du ressort qu'on augmente ou qu'on diminue au royen ('!'un volant à main, actionnant une tige filetée qui pousse le ressort ; comme pour toutes les soupapes, ce réglage est délicat, étant donné que la soupape .soit sbuvrir et se fermer à chaque coup de piston, c'est-à-dire plusieurs centaines de fois par minute.
Il faut donc régler la soupape convenablement une bonne fois; mais, si d'une part, la quantité de liquide à éva- cuer est très petite, elle doit, d'autre part, passer dans le limi- teur en un temps extrêmement court (en un' très petite fraction de seconde). Il faut donc des orifices d'assez grand diamètre (ce qui complique le réglage) et des tuyaux convenablement disposés avec une perte de charge minimum.
Conformément à l'invention, le dispositif limiteur eat construit comme suit : au orps de pompe i, au-dessous au plateau inférieur à trous b, est raccordé un tube , de diamètre assez grand et sur lequel est montée une soupape g1, soumise à l'action d'un ressort g2 de tension réglable dans la ohapelle da soupape g3; le liquide, passant par le tube ± et la soupape g2, lorsque celle-ci est écartée de son siège, agit, en passant par un tube sur une petite membrane j, serrée ntre deux plateaux j1 et 1 2 et pouvant se déplacer dans une chambre bi-concave j3.
Le liquide, ayant tra- versé la soupape g1, parvient par le tube 4 dans une chambre 14, ménagée sous le plateau inférieur j2, et parvient, en passant par des trous j5 percés dans ce plateau inférieur . , dans la chambre j3 sous la face inférieure de la membrane j. D'autre part, la face supérieure de cette membrane 1 est souise à la pression du gaz, comprimé dans le compresseur à membrne a-b-c, car un tuyau j6, par=
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tant du clapet de refoulement f, débouche dans la chambre j3 en traversant le plateau supérieur j1. La partie de la chambre j3,si- tuée sous la membrane est raccordée au carter du compresseur à membrane par un tuyau j7, traversant le plateau inférieur j2.
En fonctionnement, le liquide remplit le tube , la cha- pelle de soupape g3, le tube g4, la chambre j4, les trous j5 du pla- teau 12, et la partie de la chambre j3 située sous la membrane j, tandis que la gaz, refoulé par le compresseur à membrane, agit sur la face supérieure de la membrane. La soupape g1 est appliquée sur son siège par cette pression du gaz, transmise par le liquide, et par la tension de son ressort g2; la soupape tend à être écartée de son siège par la pression, transmise par le tuyau , qui est celle du liquide lubrifiant dans le corps de pompe 1 du com- presseur.
Lorsqu'il existe dans ce corps de pompe l'un excès de liquide (c'est-à-dire du liquide en une quantité supérieure à cel- le nécessaire pour appliquer exactement la grande membrane o con- tre le plateau supérieur porte-clapets a), dès que la pression, s'exerçant sur ce liquide dans le corps de pompe i, et par suite dans le tuyau g, devient supérieure à la somme de la tension du res- sort de soupape g2 et de la pression de refoulement du gaz dans le compresseur , la soupape g1 s'ouvre et le liquide en excès passe par le tuyau E, à travers la chapelle de soupape g3, par le tube /, dans la chambre j4 et revient par le tuyau j7 au carter du compres.: seur à membrane.
On peut régler la tension du ressort de soupape g2 pour que la soupape '- s'ouvre pour une valeur désirée de la différence entre la pression de refoulement du gaz, à la sortie du compresseur à membrane (clapet f), et la pression du liquide dans le corps de pompe 1.
En dehors de ce réglage automatique de pression, ce dis- positif limiteur à membrane évite l'évacuation beaucoup trop bru-' @ tale du liquide, telle qu'elle s'effectue forcement à travers le limiteur à soupape hl h2 h3 rappelé cièdessus. Dans le limiteur à membrane suivant l'invention, le liquide en excès est toujours pous- sé en un temps très court, mais il passe, par un tuyau () d'assez
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grand diamètre, à travers une lare soupape (g1) tarée sous uns fai- ble pression, et surtout il vient s'accumuler sous la petite mem- brane j et peut s'écouler par le tuyau 1 7 dans le carter ni du com- presseur pendant la plus grande partie de la durée de la course du piston h du compresseur,
sous la poussée de la pression de refou- lement du gaz. Au lieu que l'évacuation du liquide en excès, fourni par la pompe auxiliaire 1 1 1, s'effectue à travers un limiteur à soupape (hl, h2,h3) en une fraction infime de seconde, l'évacuation de ces quelques centimètres cubes de liquide se fait avec un limi- teur à membrane dans un temps de 1/10 ou 1/15 de seconde, par exemple, suivant la vitesse de marche du compresseur, pour une pres- sion qui est reliée automatiquement et qui correspond, avec une différence voulue, à la pression de refoulement du gaz, ce qui pré- sente un grand avantage non seulement en marche normale, mais plus encore pour les mises en marche du compresseur.
La fig.2 représente un @ispositif destiné à empêcher l'introduction d'air entre le piston de pompe h et son cylindre ou corps de pompe i, ainsi qu'un dispositif permettant l'évacuation de l'air qui peut être parvenu sous la membrane du compresseur.
Lorsqu'il s'agit d'aspirer du gaz à la pression atmes- phérique ou à une pression voisine et quelquefois inférieure à la pression atmosphérique, il peut s'introduire, à l'aspiration entre le piston du compresseur et son cylindre, même s'ils sont bien ajustés avec des segments convenables, un très petit volume d'air à chaque coup de piston.
Ceci n'a la plupart du teps que très peu d'impor- tance dans les compresseurs à piston ordinaires; mais, dans les com- presseurs à membrane, bien que lo piston h travaille toujours sous de l'huile, cette rentrée d'air à l'aspiration entraîne, au bout d'un temps de fonctionnement plus ou moins long, une émulsion plus ou moins accentuée de l'huile entre le piston h et la membrane c; car, dans tous les cas, un volume d'air, si réduit et si finement di- visé qu'il soit entre le piston et le cylindre, passant sous la membrane à raison de 300 à 400 coups de piston à la minute, finit, au bout d'un certain nombre d'heures d marche, par constituer sous forme d'émulsion un volume non négligeable, qui diminue le rende-
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ment ;
en effet, sous la compression et à l'aspiration, les bulles de
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l'émulsion diminuent et augmentent de volume, en annulant aintl une partie de la cylindrée du piston. Il faut donc éviter autant que possible tout passage d'air entre piston et cylindre dans tous les compresseurs qui aspirent à la pression atmosphérique ou à une pression voisine de celle-ci. Cet inconvénient n'existe pas pour les compresseurs à membrane qui reçoivent le gaz sous pression, par exemple pour les compresseurs à membrane frigorifiques et les compresseurs de 2ème phase, car, dans ces compresseurs, l'huile, qui sa trouve entre la membrane et le piston, est elle-même sous pres- sion et l'air ne s'introduit plus entre le piston et son cylindre.
Pour éviter cette entrée d'air, on peut, comme représenté sur la fig.2, maintenir, dans une rainure ou gorge h5, ménagée à la base du piston h et dans laquelle peut se trouver un segment râ-
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cleur, du liquide lubrifiant sous une pression de quelques kilogram- mes; ceci peut être obtenu, par exemple, par une tuyauterie partant de la pompe de graissage (non zeprésentée) et raccordée à un éon. duit h , passant par le vilebrequin et la bielle h7 du piston, pour aboutir à un axe creux h8 de la tête de bielle, d'où le liquide lu-
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brifiant sous pression est amené par le conduit h9 à la rainure h5
La rainure h5 pourrait également être raccordée à un tube flexible,suivant les déplacements du piston h et alimenté
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par la poipe.
Au-dessus (et éventuellement aussi au-dessous) de la rainure h5 sont ménagées d'autres rainures beaucoup plus petites
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h10 de sorte que ces rainures, qui contiennent toujours de l'hui%l sous pression, ne permettent pas le passage d'air entre le piston h et son cylindre i. D'autre part, l'huile sous pression,#4dà s'é- chappe entre le cylindre et la base du piston, peut s'émulsionner plus ou moins en quittant le piston; c'est pourquoi,il ne faut pas qu'elle soit reprise dans ces conditions.
Pour parer à cet incon-
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vénidnt, le aarter m (fig.l) du piston compresseur renferme un assez grand volume d'huile et des tôles sont disposées dans ce carter pour que les bulles, qui se trouvent dans l'huile de grais- sage venant des coussinets on des paliers ou dans l'huile qui tom-
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be du cylindre aient le temps de monter à la surface du bain d'hui- le dans le carter m: ceci se produit rapidement, et l'huile reprise à la partie inférieure du carter est exempte de bulles. La pompe auxiliaire 1 11 peut -contrairement à ce qui est représenté sur la fig.l (où il est prévu un réservoir spécial k pour le liquide lubrifiant) - aspirer le liquide dans ce carter m.
Le maintien de liquide lubrifiant sous pression, dans une ou plusieurs rainures à segments du piston, est préférable en pra- tique à l'emploi d'un embouti en cuir ou métal placé à la base du piston,-ou encore au dispositif consistant à maintenir le carter plein d'huile, car il faut alors une cheminée compensatrice dans laquelle l'huile monte et descend, pendant que le piston du compres seur descend et monte, et, même en prenant certaines précautions pour maintenir un niveau d'huile aussi peu agité que possible dans cet- te cheminée, il n'en résulte pas moins une émulsion, qu'il est dif- ficile d'éviter et qui gagne peu à peu l'huile du carter.
Malgré les dispositions prévues pour empêcher le passage d'air entre le piston h au compresseur et son cylindre ou corps de pompe i, il peut passer de l'air on cet endroit, de même qu'entre le piston 1 et le corps de pompe 1 1 de la pompe auxi- liaire compensatrice (fig.l); cet air monte sous la membrane et doit être évacué. On peut prévoir à cet effet le dispositif sui- vant (fig.2).
A travers l'un des trous b1 de la partie centrale du pla@- teau inférieur b passe la petite branche verticale n1 d'un tube coudé n, de telle manière que l'extrémité supérieure de cet-ce bran- che n1 prenne appui contre la membrane c; la grande branche de ce levier, située sous ce même plateau b, est plus ou moins horizonta- le ; elle est articulée en n 2 et soumise à l'action d'un ressort n4, de telle sorte que l'extrémité supérieure de la petite branche verticale n1 porte constamment sur la face inférieure de la membrane c.
Au-delà de l'articulation n2, le tube est prolongé car une pièce tubulaire n3, fixée au corps de pompe 1 et prolongée elle- même par un conduit n5, percé à travers la pa oi du corps de pompe,
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et termine, en dehors du corps.de pompe, par un robinet de purge, avec clapet de retenue à ressort, n6,et volant à main à tige filetée n9; le , clapet sert à empêcher toute rentrée d'air par le tube n,n1 pendant l'aspiration. Lorsque le volant à main n9 est desserrée, ce clapet per- met, lors du refoulement, sous la poussée du piston h du compresseur, la sortie de l'air qui se trouve sous la membrane, ou du liquide lu- brifiant s'il n'y a plus d'air.
Pendant la marche normale, si on ne veut pas laisser sortir de liquide par le clapet n6, il faut que le clapet a6 soit appliqué sur l'orifice du conduit n5 par le volant à main n9, convenablement serré; la sortie du liquide lubrifiant, intro duit en excès par la pompe auxiliaire 1, 11, se faite alors par le li- miteur à membrane; de cette façon, après la purge d'air! décrite ci-des- sus, on obtient le maximum d'efficacité du piston du compresseur.
Pour que l'air ou le liquide.lubrifiant pénètre aisément dans la petite branche n1 du tube n pour son évacuation, l'ex trêmité de cette branche n1 comporte de petites échancrures, de telle sorte qu'elle ne s'applique pas de façon étanche contre la membrane c.
On peut également prévoir, près de l'extrémité de la gran- de branche du levier n, une seconde tige verticale n7, passant à travers un autre trou b1 du plateau b et prenant appui par son extrémité supérieure contre la face inférieure de la membrane c, de manière à maintenir l'extrémité supérieure de la branche nl du levier n à une faible distance de la membrane c. De préférence, une petite vis à tête ronde, n8, vissée à l'extrémité supérieure de cet- te tige n7et maintenue -Par un écrou, permet de régler l'interval-: le entre l'extrêmité de la branche nl du tube n et la membrane c.
Si l'on veut, $ chaque coup du piston de compresseur h, évacuer par le tube n, nl l'air, ou l'huile qui peut être émulsionnée par celui-ci, il suffit de relier la sortie de ce tube, hors du corps de pompe i, en n10, directement au tube du limiteur à membrane, en avant de la soupape intermédiaire g1 (fig.l); le volant à main n9 doit être desserré pour laisser le clapet n6 se déplacer librement.
Les fig. 3 et 4 représentent un dispositif permettant de déceler immédiatement des fuites de gaz ou de liquide lubrifiant dès qu'une membrane est percée. La membrane peut en effet être per- forée ou fissurée, du côté du plateau à gaz ou plateau porte-clapets
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a, par une particule métallique ou autre particule dure pénétrant par les tuyauteries et le clapet d'aspiration dans la chambre de compression d, entre le plateau porte-clapets a et la membrane; cet= te particule finit par emboutir et percer la membrane. Du côté du plateau b à trous bl pour le passage du liquide lubrifiant, la mem- brane peut être perforée de la même façon sous l'action d'une par- ticule dure se trouvant sur ce plateau.
D'autre part, à la suite d' un fonctionnement prolongé du compresseur, le métal de la membrane se fatigue et se fissure et il apparait une ou plusieurs petites fentes en divers points d@ la membrane.
Comme il résulte de cette perforation ou fissure de la mem- brane une perte de rendement très sensible du compresseur et des inconvenients qui, au bout d'un certain temps, forcent d'arrêter la machine, il y a intérêt à être averti immédiatement, et de façon sûre, d'une perforation ou fissure dans la membrane.
On s'aperçoit bien, il est vrai, que le fonctionnement du compresseur est défec- tueux ; sa marche est plus bruyante, la gaz fuit doucement dans le carter du compresseur, ou bien le liquide lubrifiant (huile ou gly- cérine), refoulé par le piston, passe peu à peu dans le compartiment à gaz et dans la conduite de refoulement; o'est d'ailleurs la rai- son pour laquelle on dispose, après le clapet de refoulement, une petite poche métallique, munie dtun robinet de purge, qui permet, le cas échéant, de constater le passage de l'huile ou glycérine. On s'en aperçoit aussi, par le dégagement de l'odeur, qui s'échappe du carter lorsqu'il s'agit d'un compresseur frigorifique à membrane, fonctionnant à l'ammoniac, par exemple.
Mais ces différents moyens ne permettent pas de déceler immédiatement la formation d'une perforation ou fissure dans la membrane du compresseur et d'y porter remède sans aucun retard, en remplaçant aussitôt la membrane détériorée.
Le dispositif, utilisé conformément à l'invention, est caractérisé en ce que la membrane unique, serrée à sa périphérie entre les deux plateaux, est remplacée soit par trois membranes, consistant en deux membranes normales intactes et une membrane intermédiaire en laiton, comportant une fente allant du centre à
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la périphérie, -soit par cinq membranes dont trois, les deux membranes extérieures et la membrane médiane, sont intactes, tandis que les membbanes intermédiaires, situées entre cette membrane médiane et chacune des membranes extérieures, sont en laiton et comprennent chacune une fente radiale allant du centre à la périphérie;
il en résulte que, lors d'une perforation ou fissure de l'une des membra- nes extérieures, du côté du gaz ou du liquide lubrifiant, il s'échap- pe,par la fente radiale de la membrane intermédiaire, du gaz ou du liquide qui est évacué,en passant par un espace complètement clos ménagé à la périphérie de ces membranes et par un trou percé prës du bord extérieure' du plateau supérieur, et actionne un dispositif avertisseur accoustique ou même un dispositif arrêtant le moteur du compresseur .
Les fig. 3 et 4 représentent à titre d'exemple une forme de réalisation de ce dispositif. Dans celle-ci, la membrane unique est remplacée par cinq memebranes superposées exactement l'une à l'autre ; ces membranes sont découpées au, tour à un diamètre exact dépassant de quelques millimètres le diamètre du joint des pla- teaux a et b sur les membranes, comme il est visible sur la fig.3.
Les deux membranes extérieures c1 et c2, ainsi que la membrane médiane c3, sont laissées intactes, tandis que chacune des membranes intermédiaires c4 et c5 est en laiton et comporte une fente radiale c6, allant du centre jusqu'à la périphérie de la mem- brane; les fentes radiales c6 des deux membranes c4, c5 sont si- tuées gens, le même plan vertical radial.
Autour du plateau inférieur b, percé de trous b1 pour le passage du liquide lubrifiant, s'adapte exactement un anneau ou cer- cle métallique o, dans lequel viennent se centrer les membranes; cet anneau métallique ± repose par son arête inférieure sur une couronne de joint ol en un alliage plomb-étain; il est prévu une couronne de joint semblable o entre l'arête supérieure du cercle métallique o et le plateau supérieur porte-clapets a du compres seur. Lorsqu'on descend ce plateau supérieur à dans l'anneau 0 sur les membranes, cet anneau o est serré entre les deux couronnes o1 et o2 lorsqu'on fait le joint des plateaux sur les membranes;
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ces couronnes o1 et o2 permettant bien entendu le serrage sans difficulté.
Les membranes ont ainsi leur périphérie dans un esp@ce complètement clos o3, entre l'endroit où les plateaux a et b appuient sur les membranes superposées ci-05 et l'anneau et les couronnes de joint, o, ol, o2. Il ne peut pénétrer aucune trace d'air, venant de l'extérieur, entre les membranes et il ne peut sortir aucune trace de gaz ou de liquide lubrifiant, à travers l'ensemble étanche c1-c5 serré entre les plateaux a et b, sans qu'on s'en aperçoive.
Dans le plateau supérieur a, près d:. son bord, entre la garniture étanche et la périphérie des membranes c1-c5,est percé un petit trou al, de 2 m/m par exemple, à la verticale de l'extrêmi- té périphérique de la fente radiale c6 de chacune des membranes intermédiaires c4, c5.
Si l'une ou l'autre des membranes extérieures cl ou c2 vient à être perforée ou fissurée, le gaz (pour la membrane cl) ou le liquide lubrifiant (pour la membrane c2) passe par la fente radiale c6de la membrane intermédiaire c4 ou c5, arrive à l'extrê- mité périphérique de cette fente c6 dans l'espace c3et sort par le trou faisant communiquer cet espace o3 avec l'extérieur.
De chaque côté des fendes radiales c6 des membranes intermédiaires c4,c5, entre la périphérie des membranes et la garniture étanche o, o1, ±.2, on dispose de préférence un grain de mastic o4 (fig.4), de telle sorte que le gaz ou le liquide, arrivant par la fente radia- le c6 de la membrane c4 ou.0 5. ne cire -.le pas tout autour du grou- pe de membranes c1-c5, mais s'échappe directement par le trou a1 du plateau supérieur a. biais, si cette circulation se produisait, ceci n'aurait que peu d'importance, car le volume compris entre les mem- .branes et la garniture o, o1,o2 est extrêmement faible, étant donné l'épaisseur de ces membranes, qui n'est que de 0,6 mm par exemple.
Au-dessus du trou a1 du plateau supérieur a est monté un corps cylindrique en verre p,d'un diamètre de 30 m/m environ et d'une hauteur de 120 m/m environ par exemple, et fermé à ses ex- trêmités par des garnitures métalliques p1 et p2. Dans ce corps
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cylindrique 1!, peut monter et descendre un flotteur en verre p3, qui supporte à sa partie inférieure une cloche en verre p4 et dont la partie supérieure est prolongée par une tige en verre p5,pas- sant librement à travers la garniture supérieure p2 du corps cy- lindrique p par un trou ±6.
Ce flotteur porte sur,sa surface latérale plusieurs petits bossages en verre p7, qui évitent, entre sa surface et celle du corps cylindrique p, toute action de capilla- rité qui gênerait plus ou moins le mouvement du flotteur, qui doit pouvoir s'effectuer très librement.
Dans la garniture inférieure p1 du corps cylindrique passe un tube p8, prolongeant le trou al du plateau a et venant dé- boucher dans la cloche de verre p4 au-dessous du flotteur p3; ce tube porte à son orifice supérieur un petit clapet p9, qui em- pêche toute rentrée d'air entre les membranes c1-c5lors de l'as- piration.. travers la garniture p1 du corps cylindrique p passe également un second tube p10, qui débouche également dans la clo- che p4 du flotteur p3, mais un peu plus haut que le tube p8; c'est sur l'extrémité supérieure de ce tube p10 que repose en temps nor- mal la fond du flotteur p3.
Au sortir de la garniture p1 du corps cylindrique p, le tube p10 est coudé et porte un petit robinet p11, facilement acces- sible au-dessus et à l'extérieur du plateau superieur a du compres- seur .
Sur la garniture superieure 2 du corps cylindrique est également monté un petit tube métallique p12 avec entonnoir, permet- tant d'introduire de l'eau dans le corps cylindrique P. Au-dessus du trou p6 de la garniture métallique supérieure p2 est disposé un levier q, monté à pivot en q1 de telle manière que l'un de ses bras appuie par son extrémité -% sur ce trou p6, tandis que son au- tre bras porte un contacteur basculant 4 mercure, q3.
Par le tube en entonnoir p12, on verse dans le corps cylin- drique en verre de l'eau en une quantité suffisante pour que le flotteur p3 monte. Dans la cloche p4, sous le flotteur p3, il reste un certain volume d'air. On évacue cet air et une petite quantité
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d'eau par le tube p10, en ouvrant le robinet p11 de ce tube jusqu'au moment où le flotteur p3 vient reposer sur l'extrê ité de ce tube p10, pais on referme le robinet p11.
Les choses restent en l'état, en marche normale, c'est-à- dire s'il n'y a pas de fuite de gaz ou de liquide; mais, si la mem- brane supérieure c1 vient à être percée ou fissurée, le gaz s'é- chappe par la fente c6 de la membrane c4 (fig.4), et, en passant par le trou.21 du plateau a et le tube p8, parvient sous la cloche p4; lorsqu'il s'est accumule dans cette cloche une certaine quantité de gaz, le flotteur p3 monte, et sa tige p5pénètre dans le trou p6 de la garniture métallique supérieure p2 du corps cylindrique ± et actionne le levier q, qui agit sur le contacteur électrique q3.
Le courant électrique peut être fourni soit à une sonnerie, soit à un relai,'-. qui coupe le courant du moteur actionnant le compresseur, et par conséquent le compresseur s'arrête automatiquement.
S'il s'agit d'une fuite de liquide au lieu d'une fuite de gaz, les choses se passent de la même façon; le liquide, passant par la fente radiale c6 de la membrane c5, pénètre encore par le trou a1 du plateau a et par le tube p8 sous la cloche p4; il fait monter le niveau du liquide dans le corps cylindrique en verre et fait par conséquent monter avec ce liquide le flotteur p3, qui actionne le levier .9. et le contracteur q3.
Quelle que soit la fuite de gaz ou de liquide, elle est donc décelée dès qu'elle atteint quelques centimètres cubes, même pour des compresseurs à membrane de grand modèle.
Si l'on veut séparer les fuites de gaz desfuites de liquide, les fentes radiales gans les membranes intermédiaires c4 et c5 doivent être ménagées dans des plans radiaux verticaux dif- férents, comme représenté en c10 et c11 en traits interrompus sur la fig. 4; il faut percer, dans le plateau supérieur a du compresseur, deux trous distincts a10 et a11, débouchant dans l'espace clos c3 à la verticale de l'extrêmité périphérique de ces fentes radiales c10 et c11,respectivement; des grains de mastic c4 sont disposés de part et d'autre de l'extrémité périphérique de chacune des fen-
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tes radiales c10 et 0 11;l'un de ces trous a10 laissera passer les fuites de gaz, l'autre trou a11 les fuites de liquide.
Chacun de ces trous a10, a11 sera naturellement raccordé à un dispositif sembla- ble à celui représenté sur la fig.3 et décrit ci-dessus, avec corps cylindrique p à flotteur et conttacteur.
On peut également ménager dans le même plan radial vertical les '.entes dans les membranes intermédiaires c4 et 05, (comme repré- senté en traits pleins sur les fig. 3 et 4), mais, dans ce cas, donner un diamètre plus grand à la membrane médiane o, de façon qu'elle soit serrée à sa périphérie entre deux anneaux de joint superposés (remplaçant l'anneau o et les couronnes de joint o1 et o2 de la fig.
3) et qu'elle sépare ainsi en deux parties distinctes superposées l'es- pace clos o , ménagé à la périphérie des membranes entre les plateaux a et b; la partie supérieure de cet espace clos o3 est mise en commu- nication, par un trou, tel que a1, percé dans le plateau supérieur a en regard de cet espace clos o3, avec un dispositif détecteur, destiné à déceler des fuites de gaz, passant par la fente radiale c6 de la membrane intermédiaire 04: la partie inférieure de ce même espace clos o est mise en communication, par un trou percé dans le'plateau infé= rieur b, avec un dispositif détecteur analogue, destiné à déceler des fuites de liquide lubrifiant, passant par la fente radiale c6 de la. membrane intermédiaire c5.
Cette construction,-, avec deux dispositifs détecteurs dis. tincts, permet d'éviter un mélange entre la fuite d'huile, ou autre liquide lubrifiant, et la fuite de gaz, ce qui a de l'importance, surtout dans le cas où ce gaz est de l'oxygène.
Toutefois, comme il est peu;:- probable que les deux membra- nes extérieures cl et c2 soient percées en même temps, il ne semble pas bien utile d'adopter cette démise disposition avec deux dis- positifs distincts pour déceler séparément des fuites de gaz ou de liquide; dans presque tous les cas, un seul dispositif suffira.
De même,on peut dire qu'il'est en général suffisant de prévoir trois membranes, avec deux membranes extérieures laissées @ intactes et une membrane intermédiaire percée d'une fente radiale; en effet, les deux membranes extérieures ne se percent ou ne se fissurent jamais en même temps.
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Bien qu'il ait été représente et décrit une fente radiale dans chacune des membranes intermédiaires, cette fente peut être remplacée par une rainure.
REVENDICATIONS
1 ) Un oompresseur à membrane, plus particulièrement pour la compression de gaz, dans lequel un piston de pompe communique, par un liquide lubrifiant (huile ou glycérine),un mouvement de va-et-vient à une membrane, oscillant dans une chambre de forme générale biconique, ménagée entre deux plateaux, entre les bords desquels cet.-le membrane est serrée à sa périphérie et dont l'un porte des clapets d'aspiration et de refoulement du gaz à comprimer par le mouvement de la membrane, tandis que l'autre plateau est percé de trous permettant le passage du liquide, déplacé par le piston, sur la face opposée de la membrane, caractérisé en ce qu'un dispositif limiteur à membrane règle automa- tiquement à la valeur strictement nécessaire, quellesque soient les pressions du gaz au refoulement,
la pression exercée sur la membrane du compresseur par le liquide lubrifiant, et, en conséquence, réduit au minimum la force motrice consommée et assure au liquide en excès une durée d'évacuation relativement longue.
2 ) Un compresseur à membrane, caractérisé en ce qu'un dispositif permet d'éviter l'introduction d'ail entre le piston de pompe et son cylindre pendant l'aspiration.
3 ) Un compresseur à membrane, caractérisé en ce qu'un dispo- sitif permet l'évacuation de l'air qui peut s'être introduit entre le piston de po.-pe et la membrane du compresseur.
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