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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Monsieur Arthur Freeman SANDERS Perfectionnements aux soupapes à levée et aux compresseurs alternatifs équipés de ces soupapes. Demande de brevet anglais en sa faveur du 26 Septembre 1942.
Le compresseur alternatif ordinaire.comprend une soupa- pe d'évacuation ou de transfert qui doit rester ouverte pendant une durée considérablement moindre que la soupape d'échappement d'un moteur à combustion interne et qui doit de préférence s'ou- vrir à un moment où la pression dans le compresseur atteint une valeur telle qu'il ne peut y avoir que peu ou pas de reflux de gaz du réservoir dans lequel le compresseur débite.
Le but principal de l'invention est de fournir un dis- positif de commande perfectionné pour soupape de transfert de compresseurs alternatifs.
L'invention est relative à un compresseur alternatif pourvu d'une soupape à levée s'ouvrant vers l'extérieur, qui est amenée impérativement dans'la position de fermeture en concor- dance avec le mouvement du piston du compresseur, la pression du réservoir servant à la maintenir fermée jusqu'à ce que la pression du compresseur dépasse celle du réservoir d'une quantité suffisante.
Suivant l'invention, le déplacement impératif de la soupape dans le sens de la fermeture est provoqué par une came ou autre dispositif de commande agissant sur la tige de la sou- .pape par l'intermédiaire d'un dispositif hydraulique. Si la sec- tion transversale du plongeur hydraulique est plus grande que celle de la tige de soupape, la course de la soupape sera pro- portionnellement plus grande que la course effective du plongeur, c'est-à-dire que la soupape pourra se fermer en moins de temps, pour un dispositif de commande donné, que si ce dernier agissait directement sur la tige de la soupape. Le plongeur et la tige de soupape ne doivent pas nécessairement se trouver en alignement.
Le dispositif de commande peut comporter une came agissant direc- tement sur le plongeur ou indirectement sur celui-ci par l'in- termédiaire d'un. culbuteur, le plongeur étant ramené'dans la position initiale par ressort dans l'un ou"l'autre cas, ou bien, suivant une modification, en vue d'éviter la nécessité d'em- ployer des ressorts au cas où de grandes vitesses doivent pouvoir être envisagées, il peut être constitué par un excentrique dont la tranche agit sur le plongeur impérativement dans les deux sens.
La figure unique du dessin annexé est une coupe verti- ; cale partielle d'une soupape de transfert et du dispositif de commande suivant l'invention, pour un compresseur alternatif.
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Dans la forme de construction représentée, le piston à mouvement alternatif 11 du compresseur fonctionne à l'intérieur d'un cylindre 12, 13 étant une soupape d'admission de forme normale et 14 une soupape à levée s'ouvrant vers l'extérieur pour transférer l'rir comprimé du cylindre dans le passage 15 du réservoir. La tige de soupape 10 fonctionne dans l'alésage de plus petit diamètre d'un guide de soupape pourvu d'un alésage de plus grand dicmètre dans lequel fonctionne un plongeur 17, et entre ces deux alésages il y a du liquide dans l'espace 18. Le plongeur est représenté comme étant repousse vers l'extérieur par un ressort 19, de manière que sa tête coopère avec une came 20 montée sur un arbre 21.
Il est prévu une lumière de fuite 23 pour le liquide, qui est proportionnée de manière à faire office de décharge afin que la poussée hydraulique soit insuffisante pour fermer la soupape lorsque la pression du compresseur dépasse notablement celle du réservoir, ou jusqu'à ce que l'effort mécanique exercé par le plongeur surmonte toute contre pression de ce genre. Si on le désire, la disposition peut être telle que la lumière de fuite soit normalement masquée par la tige de soupape et démasquée lorsque la soupape est presque fermée.
L'un des buts de l'invention est de fournir un dispositif assurant une fermeture exceptionnellement rapide de la soupape de transfert. Par suite de la grande vitesse de fermeture et de la force de fermeture supplémentaire due à l'excès de la pression du réservoir sur celle du compresseur lorsque le piston du compresseur recommence sa course d'aspiration, c'est-à-dire au début de cette course, il y a tendance que la soupape heurte le siège de soupape 25 à grande vitesse. Il est pour cette raison, très désirable de faire le siège de soupape en une matière élastique assez ferme, ayant un degré de friction interne élevé. Un simple siège amortisseur garni de caoutchouc synthétique résistant à l'action de l'huile et de la chaleur peut convenir.
En service, la disposition est telle que la pression du réservoir dans lequel le compresseur débite (c'est-à-dire celle qui règne dans le passage 15 du réservoir) contribue à assurer la fermeture finale de la, soupape 14 et à maintenir la soupape fermée.
La came cesse de préférence graduellement d'exercer la pression de commande (c'est-à-dire la pression de fermeture) sur le plongeur ainsi qu'on le remarquera en considérant la forme de la came en 27.
Une lumière de fuite par exemple, celle désignée par 23 - permet le retour du liquide lorsque le plongeur opère son mouvement de retrait.
Le plongeur est représenté comme commandant d'une manière connue des lurnières 29 par l'intermédiaire desquelles un réservoir à liouide 30 communique avec l'espace en-dessous du plongeur lorsque ce dernier occupe sa position médiane, la lumière 23 communiquant avec ce réservoir. La pression qui y règne peut être maintenue par une pompe (non représentée), l'excès de liquide étant ramené au coté admission de la pompe, également d'une manière connue.
Les lumières sont disposées de telle manière Que le déplacement du plongeur vers l'intérieur ne donne lieu à aucune pression appréciable dans l'alésage de son cylindre jusqu'à ce ou'il ferme les lumières. La tige de soupape est ensuite soumise à une pression qui provque l'application de la soupape 14 sur son siège ou l'amené de préférence très près de celui-ci. Le moment de la fermeture de la soupape est déterminée avec précision par l'arrivée du plongeur dans sa position médiane comme indioué.
De préférence, la pression de commande agissant sur le plongeur cesse complètement bien avant que la pression du compresseur ait atteint dans les conditions normales la, pression du réservoir, de telle sorte que la soupape de transfert peut s'ouvrir lorsque les conditions de pression dans le compresseur et le réservoir le permettent et s'ouvre ainsi plus tôt au'il n'est demandé
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dans les conditions normales, lorsque c'est nécessaire, - par exemple lors de la mise en marche du compresseur.
La soupape peut s'ouvrir vers la fin de la course de retrait du plongeur, ou lorsque ce dernier est complètement retiré, ou au commencement de la. course active du plongeur, et l'extrémité libre de celui-ci du côté opposé à la came est de préférence pourvue d'un avidement' 32 destiné à loger l'extrémité de la tige de soupape avec un faible jeu, de telle sorte que si celle-ciy pénètre lors de la course active du plongeur une action d'amortissement par friction s'exerce (le plongeur pourrait autrement entrer directement en contact avec la tige) au début de l'accélération imprimée à la soupape dans le sens de la fermeture.