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REGLAGE DE LA PUISSANCE POUR COMPRESSEURS A PISTONS, EN PAR-
TICULIER D'INSTALLATIONS FRIGORIFIQUES.
La présente invention se rapporte à un réglage de la puissance pour des compresseurs.à pistons, enparticulier d'installations frigorifiques, par le raccourcissement de la course effective de refoulement. L'invention est caractérisée par des fentes d'échappement disposées dans la paroi des cylindres, superposées dans la direction de l'axe des cylindres et qui sont commandées par un registre.
On peut effectuer de cette manière un réglage, de la puissance du compresseur à piston par adaptation à la demande dans chaque cas, soit à la main, soit automatiquement au moyen d'un dispositif dont les pièces sont en mouvement seulement pendant la période proprement dite de réglage (réglage de la puissance pour la demande réduite), tandis que pendant la période de travail (équilibre entre la puissance et la demande) elles restent complètement au repos. Ces pièces, en
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général très sensibles , du dispositif de réglage sont par conséquent soumises à des usures très minimes seulement qui n'influencent ni la capacité de réglage en elle-même ni leur durée d'existence.
En comparaison des dispositifs connus de ce genre, dans lesquels le réglage de la puissance se fait par l'ouverture des soupapes d'aspiration pendant une partie de la course de refoulement, la présente invention a le grand avantage que les pièces fournissant le réglage ne doivent pas être mises en mouvement dans la cadence des pistons en cas de puissance réduite et ne sont soumises par conséquent, contrairement aux pièces produisant la distribution, à aucune force périodique .
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que cette commande du registre se fait par un organe de réglage recevant l'action de la pression d'aspiration du compresseur à pistons, par exemple un piston régulateur en communication d'un coté avec la chambre d'aspiration et de l'autre côté avec l'atmosphère. On produit de ce Fait un réglage automatique qui, après une mise au point faite une fois, peut être abandonné à lui-même dans toute la gamme de réglage et qui permet en particulier pour des installations frigorifi- ques une adaptation correcte de la puissance à la demande dépendant dans chaque cas de la température de refroidissement.
L'invention est représentée en détail au dessin en plusieurs exemples de réalisation.
La figure 1 montre la vue (le coté, en partie en coupe, d'un compresseur à pistons à deux cylindres à simple effet, de construction verticale, comportant un réglage de la puissance suivant la présente invention.
La figure 1 a montre le diagramme d'indicateur corres- pondant.
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La figure 2 est une coupe par la ligne II-II de la figure 1.
Les figurée 3 et 4 sont des vues de dessus du compres- seur à pistons avec deux dispositions différentes du servomoteur, à plus petite échelle.
La figure 5 montre la vue de côté d'un compresseur à pistons suivant la figure 1, mais avec une autre réalisation.
La figure 6 est une coupe par la ligne VI-VI de la fi-. gure 5.
Le compresseur à pistons possède deux cylindres 3 juxtaposés dont les pistons à simple effet 39 fonctionnent avec décalage de 1800 l'un par rapport à l'autre. Le compresseur est commandé de la manière usuelle, par exemple par des soupapes automatiques qui sont en communication les unes avec la chambre de refoulement non représentée, les autres avec la chambre d'aspiration 7. La puissance du compresseur est réglée par le raccourcissement de la course effective de refoulement dans la première partie du mouvement des pistons.
Il est fait usage à cet effet de fentes spéciales d'échappement 6 qui-sont superposées dans la direction de l'axe A du cylindre et sont commandées par un registre.
Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 1 et 2 les fentes d'échappement 6, qui peuvent consister en de simples trous transversaux dans le cylindre 3, sont disposées en arc autour de l'axe B d'un registre rotatif 4 qui est disposé parallèlement à l'axe A du cylindre sur un des longs côtés du bâti 35 de la machine. Le registre rotatif 4 possède une arête de commande radiale 5 qui ouvre successivement les fentes 6 lors d'une rotation de 1800 dans le sens des aiguilles d'une montre (flèche n) ou les ferme successivement dans le sens inverse. Le registre rotatif4 est actionné par une tige 2 dont la denture 27 est constamment en prise avec une roue dentée 28 montée sur l'arbre 31 du registre.
Les fentes
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6 sont en communication avec la chambre d'aspiration 7 élay
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gie en une boite de registre 36 età travers laquelle l'arbre 31 du registre passe au moyen d'une boîte à bourrage 30.
La commande du registre 4se fait au moyen d'un organe de réglage recevant l'action de la pression d'aspiration du compresseur. Cet organe consiste en un pistom 17 qui est en communication d'une part avec la chambre d'aspiration '7 et d'autre part avec l'atmosphère 0, et qui peut coulisser avec la tige 24 dans un cylindre 33. Le piston régulateur 17 est placé sous l'action d'un ressort 21 dont la force ± est dirigée on sens inverse de la pression d'aspiration s. Le ressort 21 est rattaché avantageusement par 1'intermédiaire d'un levier 22 monté sur le cylindre 33, à la tige de piston 24.
La tension du ressort 21 est réglable arbitrairement en vue d'influencer la caractéristique de débit, car exemple en 23 à l'aide d'un volant à main. Le côté de travail du cylindre 33 est relié par une conduite 18 à la chambre d'aspiration 7 du compresseur. Dans la conduite 18 on a dispose une soupape 19 pour étrangler les fluctuations de pression qui sont provoquées par le refoulement périodique ou compresseur.
La commande du registre 4 par l'organe de réglage se fait indirectement. par l'intermédiaire d'un servo-motaur. Ce dernier consiste en un piston auxiliaire 1 recevant avec alternance des deux côtés l'action d'un fluide sous pression et qui est relié à la tige 8 et coulisse dans le cylindre auxiliaire 8. Le cylindre auxiliaire 8 est relié par un canal 9 au cylindre de distribution 10 dans lequel peut coulisser un piston distributeur 11, égilibré, relié à la tige 15. Le piston distributeur 11 reçoit, l'action d'un fluide sous pression qui est amené au milieu par la conduite 12 et estévacué aux extrémités par la conduite 14.
Le fluide sous pression peut consister avantageusement en un liquide nécessaire pour le fonctionnement du compresseur, par exemple en de l'huile sous pression fournie par la pompe à huile de graissage. A l'aide d'une soupape 13 placée'dans la conduite
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12, l'huile sous pression peut être étranglée et on peut ainsi modifier la vitesse de mise en position du piston de distribution 11.
La tige 2 du servo-moteur et la tige de commande 24 de l'organe de réglage sont accouplées par un levier 16 qui sert à la distribution et au rappel du piston distributeur 11. Le levier 16 peut tourner autour d'un point de la tige 2 et s'attache par l'intermédiaire d'une boutonnière à la tige 11 du piston de distribution 10 et à la tige 24 du pis- ton régulateur 17, de telle manière que lors d'un déplacement du piston régulateur 17, un déplacement du piston de distri- bution 11 est possible sans déplacement du piston auxiliaire 1, ou bien inversement un déplacement du piston auxiliaire 1 est possible sans déplacement du piston de distribution 11.
Le compresseur fonctionne avec la plus grande course effective lorsque les trous 6 sont fermés par le registre 4 et avec la plus petite course lorsque les trous 6 sont déga- gés par le registre 4. Le degré de diminution de la puissance est alors déterminé par la hauteur du trou 6 le plus élevé au-dessus du point mort inférieur du piston.de travail 39 ; la portée de réglage est ainsi fixée. Dans la portée de plei- ne charge, la puissance indiquée se détermine pour le com- presseur d'après la surface a-b-c-d, dans la portée de charge partielle d'après la surface i-k-c-d- et dans la portée de charge minima d'après la surface 1-m-c-d (fig. l a, sur la- quelle P signifie la pression indiquée et V.le volume du cy- lindre)..
Le fonctionnement du réglage se fait comme suit : On supposera que le compresseur fonctionne sous pleine charge ; la puissance et la demande se correspondent. Dans ce cas le piston auxiliaire 1 se trouve dans sa position extrême de gauche e, le piston régulateur 17 se trouve dans la position extrême de droite f et le piston de distribution 11 dans sa position moyenne dans laquelle il ferme les canaux 9 vers le @
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cylindre auxiliaire 8.
Le levier 16 prend alors la position g-i-h; le registre 4 est fermé ; le dispositif de réglage se trouve à l'arrêt. Si alors la puissance dépasse la demande, la surpression s'abaisse dans la chambre d'aspiration 7 et le ressort 21 déplace le piston régulateur 17 vers la gauche jusqu'à ce que la pression d'aspiration s et la pression du ressort se trouvent de nouveau en équilibre. Pendant ce déplacement du piston régulateur 17, le levier 16 est mis en pivotement autour du centre g, de sorte qu'il déplace également vers la gauche le pist,on distributeur 11 et que l'huile sous pression peut passer de la conduite 12 par le canal de gauche 9 sous le piston auxiliaire 1.
Le piston auxiliaire 1 est déplacé vers la droite sous la pression de l'huile (flèche r) et alors le levier 16 pivote autour du point h et ramène ainsi le piston de distribution 11 dans la position médiane, dans laquelle ce dernier ferme rie nouveau le canal 9.
Par le mouvement du piston auxiliaire 1, le registre rotatif 4 est déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre (flèche n), de sorte que l'arête de commande 5 dégage un ou pli-i- sieurs trous 6 et établit ainsi une communication du cylindre 3 avec la chambre d'aspiration 7. La course effective de refoulement du compresseur commence dans ce cas seulement lorsque le piston de travail 39 ferme dans sa course vers le haut les trous 6 dégagés. Pendant la variation du volume du cylindre de a à 1 (fig. 1 a) il ne se produit donc pas de puissance de travail, vu que le piston 'le travail 39 renvoie dans la chambre d'aspiration 7, par les trous ouverts 6, la quantité aspirée correspondant à cette variation de volume.
Si après la diminution de puissance la cemande dépasse de nouveau la puissance, la surpression s'élève dans la chambre d'aspiration 7; le piston régulateur 17 est amené dans la position! sous l'effet de la pression d'aspiration croissante s contre la force q du ressort, et le jeu se répète in- versement de celui qui a été décrit.
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A la place de ce réglage automatique ou à coté de celui- ci, il peut y avoir évidemment aussi un réglage à la main.
Dans ce but l'arbre 31 du registre est pourvu, comme on l'a indiqué à la figure2, d'un levier à main 24, ausmoyen duquel le registre rotatif 4 peut être déplacé directement et appro- prier à volonté la puissance à la demande de chaque cas.
Dans le cas de plusieurs compresseurs à cylindres, les registres 4 sont accouplés directement ensemble - comme le montrent les figures 3 et 4 - par exemple de telle manière que chaque tige reçoit deux dentures 27 dont chacune est en prise avec une roue dentée 38 du registre rotatif 4 con- jugué. La tige 2 peut alors être actionnée directement à par- tir du cylindre auxiliaire 8 lorsque ce dernier est dans le même alignement, ou bien par l'intermédiaire d'un levier coudé 37 qui relie de force la tige 2 à la tige de piston 2a; dans le premier cas (fig. 3) le cylindre auxiliaire 8 est fixé au logement 35 par un chevalet approprié 34, dans le second cas (fig, 4) le levier coudé 37 est fixé au logement
35 par une console 38.
Dans l'exemple de réalisation des figures 5 et 6, les lumières d'échappement 6 a sont disposées dans des plans obliques E par rapport l'arête de commande 5 a d'un regis- tre plat 4 a, qui est placé également parallèlement à l'axe
A du cylindre. Le registre plat 4 a est pressé par un ressort
32 contre la glace de tiroir 29 dans laquelle les trous 6 dé- bouchent. Le registre plat 4 a est fixé directement à la ti- ge 2. La tige 2 est actionnée de la même manière que dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2 par le piston auxiliaire 1. A la place de cette disposition ou à côté de celle-ci, elle peut être actionnée également par un levier à main 25 qui peut tourner sur la console 26 du logement 35 et s'attache par exemple au levier 16 au point de pivotement
9 de ce dernier.
Rien n'est changé de ce fait à l'opération de réglage elle-même.
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L'invention n'est pas limitée à ces exemples (la réali- sation. Il va de soi que la commande des fentes 6 peut 4 paie- ment se faire encore par d'autres moyens, par exemple par des registres annulaires concentriques à l'axe A du cylindre et dont les arêtes de commande sont formées par des evide- ments. On peut renoncer à la commande du registre au moyen d'un servo-moteur lorsque le piston de réglage 17 peut rece- voir des dimensions suffisantes. A la place du servo-moteur représenté, on peut naturellement employer n'importe quelle .autre force auxiliaire..