BE501425A - - Google Patents

Description

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   DISPOSITIF DE CONTROLE POUR MACHINE COMPORTANT DES CLAPETS D'
ASPIRATION,, NOTAMMENT POUR COMPRESSEUR A PISTON. 



   La présente invention est relative à un dispositif de contrôle pour machine comportant des clapets d'aspiration et plus spécialement à un dispositif de contrôle du mouvement des clapets d'aspiration d'un compres- seur à   piston.,   
Dans certains compresseurs, notamment dans ceux que l'on emploie dans les installations frigorifiques, on éprouve des difficultés de démarrage, en charge. Cette circonstance nécessite l'emploi de moteurs électriques spé- ciaux ou de dispositifs de by pass à commande manuelle entre aspiration et refoulement. 



   D'autre part, ily a intérêt à ne mettre en fonctionnement que le nombre de clapets nécessaire à une marche sous une charge donnée. 



   La présente invention résoud ces problèmes de manière très simple, en maintenant ouverts, sous   contrôles  un ou plusieurs des clapets d'aspira- tion du compresseuro Qu'il s'agisse de   borner,   au démarrage, le couple résis- tant à une valeur convenant à un moteur électrique normal,, ou qu'il s'agisse de permettre successivement la mise en fonctionnement des divers clapets d'as- piration, le mode de régulation adopté consiste à imposer un certain retard (ou temporisation) à l'entrée en activité des dits clapets. 



   L'invention consiste donc en un dispositif de contrôle pour machi- ne comportant des clapets d'aspiration et plus spécialement en un dispositif de contrôle du mouvement des clapets d'aspiration d'un compresseur à pistons, présentant cette particularité qu'il comporte un relais retardateur ayant pour effet de maintenir souleve de son siège au moins l'un des dits clapets pendant un temps prédéterminé (temporisation). 



   L'invention prévoit en outre que l'effet du relais retardateur sur l'organe de soulèvement de chaque clapet est subordonné à un organe de contrôle dépendant d'un état de fait imposé au compresseur ou provoqué par lui (tel que température d'un fluide, pression d'aspirations pression de refoule- ment ou charge imposée au compresseur)o 

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L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de con- trôle du mouvement des clapets d'aspiration d'un compresseur par un organe fonctionnant sous l'influence d'un agent moteur fluide sous pression, dans lequel on a prévu qu'entre la source de l'agent moteur et au moins un cylindre   d'utilisation,   contenant un piston dont le déplacement contrôle la levée d'un des dits clapets d'aspiration,est intercalé un organe retardateur ayant pour effet de différer,

   d'un intervalle de temps prédéterminé, l'établissement, dans le dit cylindre   d'utilisation,   d'une pression propre à laisser toute li- berté de fonctionnement au clapet correspondante 
Suivant une particularité importante de 1'invention, dans son ap- plication sous la forme dont il vient d'être question, l'organe retardateur comprend une capacité de volume   prédéterminée   (dit cloche) que l'agent moteur doit remplir au moins partiellement avant d'atteindre une pression suffisante pour lui permettre d'agir sur des organes d'utilisation, notamment les pistons contrôlant la levée des clapets d'aspiration du compresseur. 



   Suivant une autre particularité de   l'invention  l'agent moteur est introduit et comprimé dans la cloche par un dispositif (tel qu'une pompe, de préférence une pompe à engrenage) entraîné par le moteur qui commande le com- presseur. 



   Suivant une autre particularité de l'invention, la cloche est mu- nie d'un dispositif automatique de vidange rapide, reconstituant immédiate- ment, à chaque arrêt de la machine le volume prédéterminé correspondant à la temporisation imposée. 



   D'autres particularités de l'invention ressortiront de la descrip- tion subséquente;, aidée de la considération de la figure y annexéeo Cette des- cription est donné simplement à titre d'exemple et bien qu'il n'y figure qu' un seul mécanisme de levée de clapet, on comprend qu'on puisse en installer plusieurs. 



   En se reportant à la figure, on voit en 1 un doigt de levée d'un clapet, en 2 la chemise de levée qui le porteen 3 un levier oscillant autour d'un pivot 4 et présentant à son extrémité 5 une came dont l'élévation déter- mine la levée du clapet, l'abaissement de la came 5 permettant au contraire le libre jeu du clapet et son utilisation, dans le compresseur, pour la fonc- tion pour laquelle il a été prévu. Cette commande, qui est représentée ici de manière schématique, est conçue de manière à exercer sur le clapet, quelle que soit sa position dans l'espace, des efforts toujours égaux. A son autre extrémité,le levier 4 est commandé par un piston 6 coulissant dans un cylin- dre 8; ce piston est sollicité à l'abaissement par un ressort 7.

   On voit que sous l'influence du ressort   7,   la came 5 a tendance à se soulever et à déchar- ger le compresseur en maintenant ouvert le clapet correspondant. Pour mettre ce clapet en activité normale, il faut appliquer   à   la face inférieure du pis- ton 6 un agent moteur fluide quelconque, sous pression suffisante. Ce fluide moteur, qui,, dans la réalisation présente est de l'huile empruntée au circuit de graissage de la machine ,est aspiré dans le carter 9 de la   machine,  et refou- lé dans les canalisations subséquentes, y compris la conduite 10 d'accès au cylindre d'utilisation 8, par une pompe 11 (laquelle est avantageusement une pompe à engrenage). L'huile aspirée traverse, de manière habituelle-., un filtre 12 et franchit un clapet de retenue 13. 



   Le circuit de refoulement de la pompe 11 comprend la conduite 14, la botte de soupape   15,   une capacité 17 désignée ci-après sous le nom de "clo- che", la conduite 10 d'accès au cylindre, et une conduite de décharge 18 fai- sant retour au carter par l'intermédiaire d'un orifice calibré 19. Cette dé- charge n'est pas indispensable, mais elle est utile pour la sécurité de marche. 



    Si.   en effet,pour un motif quelconque, la pression vient à baisser dans la conduite   10,   la force du ressort antagoniste sera suffisante pour abaisser le piston 6;l'huile contenue dans le cylindre 8 sous le piston 6 fait alors re- tour au carter à travers l'orifice calibré. D'autre partle clapet d'aspira- tion se lève et la machine est déchargée. En régime, par contre,la résistan- ce offerte par l'orifice calibré est suffisante pour maintenir sous le piston 6 une pression entraînant son soulèvement. 

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   La capacité ou cloche 17 est un élément essentiel de l'invention. 



  C'est le volume de cette capacité qui détermine la temporisation. Lorsque la machine est au repos, la cloche est à peu près vide. Elle ne contient qu'un peu d'huile qui ne peut s'écouler par construction. Dès que le moteur commen- ce à tourner,entraînant le compresseur (déchargée puisque les pistons tels que 6 sont abaissés), la pompe 11 envoie;, (par l'intermédiaire d'une soupape 20 dont il sera question dans la suite), de l'huile dans la clocheL'huile s'y élevé peu à peu, chassant devant elle le gaz contenu dans la clocheo Ce gaz s'échappe par la conduite 21, une boite de soupape   22,  la conduite 23 et regagne la partie supérieure du carter où il réalise l'équilibrage des pres- sions. La pression atteinte dans la cloche 17 est bornée supérieurement par la pression de décollage des soupapes de sûreté dont la cloche est munie.

   Une telle soupape est représentée en 24. Elle est, par exemple, tarée à 5 kg/cm2. 



  Dans tous les cas, il est bien évident que les pertes de charge dans la con- duite de refoulement et dans ses annexes y compris la décharge 18, doivent ê- tre étudiées de telle manière que le piston 6 (et ses analogues) puissent être maintenus soulevés pour une pression de régime inférieure à la pression de dé- collage des soupapes de sûretés On comprend que cette pression de régime sera atteinte avec d'autant plus de retard., par rapport à l'instant du démarrage, que la capacité de la cloche 17 sera plus considérable. On possède donc là un moyen de n'admettre sur le moteur la pleine charge que lui impose le com- presseur, que lorsque le moteur a déjà pu atteindre sa vitesse normale et dé- velopper le couple correspondant pour lequel il a été construit. 



   Un autre élément important de   l'invention   est constitué par un or- gane de contrôle   24   monté dans la conduite de refoulement 10. Cet organe peut être une vanne d'un modèle quelconque (de préférence électromagnétique), ou un robinet à pointeau etco La commande de cet organe de contrôle est subordon- née à un état de fait imposé au compresseur ou provoqué par lui (par exemple, la pression d'aspiration, la pression de refoulement ou la charge imposée au compresseur,la température du fluide comprimé ou d'un autre fluide,  etc...)   
Dans le cas normal ou l'appareil commande plusieurs clapets, il peut y avoir plusieurs conduites telles que 10, munie chacune   d'une   vanne con-   trôlée   24.

   Un dispositif convenable tel qu'un dispositif commutateur contrô- lé par une minuterie, par exemplepeut ouvrir diverses vannes 24 dans tout ordre séquentiel   désirée  entraînant de ce fait une mise en activité correspon- dante des clapets qui en dépendento 
La cloche est munie d'un groupe de deux organes déjà évoqués pré- cédemment, savoir les soupapes contenues dans les boites cylindriques 15 et 22. L'action de ces soupapes est conjuguée et elles jouent un rôle lors du remplissage de la cloche et lors de la vidange de celle-ci. La figure montre les soupapes 20 et 25 quelles contiennent, dans la position qui correspond à la vidange de la cloche.

   Les ressorts 26 et 27 repoussent les pistons 20 et 25 vers leur position extrême gauche.   L'huile   contenue dans la cloche peut alors s'écouler librement dans le carter à travers la chambre 15 et la con- duite 34. Le gaz remplissant le haut du carter peut en même temps rentrer dans le haut de la cloche par la conduite 23., la chambre 22 et la conduite 21.Lors- qu'on met en route le moteur qui entraîne le   compresseur ,   la pompe 11 tourne et refoule de   l'huile   dans les conduites 14 et 28.

   Le piston 20 est d'abord refoulé vers la droite, Dans le cylindre 15. le conduit 34 est alors obturée mais l'huile venant de la   pompe   entre dans la cloche par la conduite 16.Le gaz restant dans la cloche peut s'en échapper par la conduite 21, la chambre 22 et la conduite 23 qui le ramène au carter, jusqu'au moment ou la pression sur la face de gauche du piston 25 est devenue assez forte pour que le pis- ton 25 repousse son ressort   27. A   ce moment (qui interviendra plus ou moins   t6t   suivant la force donnée au ressort 27) le gaz restant dans la cloche, s'il en   reste   est comprimé par l'huile que la pompe continue d'envoyer dans la cloche.Celle-ci alimente alors la, ou les conduites 10 pour déclancher le pro- cessus de mise en activité des clapets. 



   La cloche 17 sert aussi le point de départ à la canalisation d'hui- le de graissage du compresseur, indiquée schématiquement en 30 par un canal de 

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 graissage de l'arbre de manivelle. Cette canalisation est pourvue à l'entrée d'une soupape tarée à 5 kgs cm2 par exempleet à sa sortie par une soupape tarée à 1,5 Kg cm3, D'autres dispositions sont évidemment possibles, la des- cription de la présente ayant simplement pour but de montrer que la cloche est introduite dans le circuit de graissage de la machine. 



   Outre la soupape de sûreté 24 dont il a déjà été question., la cloche peut porter d'autres soupapes dont l'ouverture correspondra évidem- ment à une décompression dans la ou les conduites 10 et par conséquent à la levée des soupapes d'aspiration,   c'est-à-dire   à une décharge de la machine. 



  Une telle soupape peut être commandée par un pressostat de sécurité indiqué en 35, et dont le fonctionnement dépendra par exemple de la pression effecti- ve de l'huile dans le circuit de graissage proprement dit, ou par un organe dépendant de toute autre partie de l'installation. 



   Des manomètres de contrôle tels que le manomètre 33 peuvent être placés en divers points des canalisations. 



   Le dispositif qui vient d'être décrit peut être enfermé en grande partie dans le carter de la machine. Dans le cas   où   il s'agit d'un compresseur pour installation frigorifique,le gaz enfermé dans le carter est celui   qu'as-   pire le compresseur. Le carter est étudié pour ne donner lieu à aucune fuite de gaz, ni rentrée   d'air,   ce qui est normal dans les compresseurs frigorifi-   queso   Si les conduites desservant le cylindre 22, leurs joints   etc...   sont en- fermées dans le carter, les fuites de gaz en ces endroits délicats sont sans conséquence., ce qui n'est pas sans importance lorsqu'il s'agit d'un fluide frigorifique coûteux. 



   Il est évident que des modifications peuvent être imaginées dans une installation du genre de celle qui vient d'être décrite, sans sortir du cadre de l'invention. 



    REVENDICATIONS.   



   1. Dispositif de contrôle pour machine comportant des clapets d' aspiration et plus spécialement dispositif de contrôle du mouvement des cla- pets d'aspiration d'un compresseur à pistons, caractérisé en ce qu'il compor- te un relais retardateur ayant pour effet de maintenir soulevé de son siège au moins l'un des dits clapets pendant un temps prédéterminé (temporisation).

Claims (1)

1. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le relai retardateur est un relais électrique.

   3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le relai retardateur est un relais pneumatique.

   4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le relai retardateur est un relais hydraulique.

   5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le relai retardateur est un relais réalisant la combinaison de moyens prévus dans les revendications précédentes, 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que l'effet du relais retardateur sur l'organe de soulèvement de chaque clapet est subordonné à un organe de contrôle dépendant d'un état de fait imposé au compresseur ou provoqué par lui (tel que tempéra- ture d'un fluide, pression d'aspirations, pression de refoulement ou charge imposée au compresseur).

   7. Dispositif de contrôle du mouvement des clapets d'aspiration d'un compresseur par un organe fonctionnant sous l'influence d'un agent moteur fluide sous pression, suivant l'une quelconque des revendications 1, 4, 5, 6, caractérisé en ce qu'entre la source de l'agent moteur et au moins un cylindre d'utilisation, contenant un piston dont le déplacement contrôle la levée d'un des dits clapets d'aspiration, est intercalé un organe retardateur ayant pour effet de différer, d'un intervalle de temps prédéterminée l'établissement, <Desc/Clms Page number 5> dans le dit cylindre d'utilisation, d'une pression propre à laisser toute li- berté de fonctionnement au clapet correspondant.

   80 Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe retardateur comprend une capacité de volume prédéterminée (dit clo- che), que l'agent moteur doit remplir au moins partiellement avant d'attein- dre une pression suffisante pour lui permettre d'agir sur des organes d'utili- sation notamment les pistons contrôlant la levée des clapets d'aspiration du compresseur.

   9.Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'agent moteur est introduit et comprimé dans la cloche par un dispositif (tel qu'une pompe, de préférence une pompe à engrenage) entraîné par le mo- teur qui commande le compresseuro 10. Dispositif suivant les revendications 1, 4, 6 - 9. caractéri- sé en ce que la cloche est munie d'un dispositif automatique de vidange rapi- de,, reconstituant immédiatement;,, à chaque arrêt de la machine,le volume pré- déterminé correspondant à la temporisation imposée.

   11, Dispositif suivant les revendications 1, 3, 6 - 10, caractéri- sé en ce que le dispositif de vidange rapide comprend une conduite d'évacuati- on dans laquelle est montée une soupape qu'un ressort tend à maintenir ou- verte et qui n'est fermée que sous l'influence!! s'exerçant à l'encontre de l'action du ressort, de la pression de 1?agent moteur venant de la pompe qui le transporte 12.Dispositif' suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation de la cloche en agent moteur est reliée à la con- duite d'évacuation en un point de celle-ci situé entre la soupape et la cloche.

   13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la cloche est munie d'un système d'équilibrage des pressions comprenant une conduite pour mettre l'intérieur de la cloche en relation avec une atmosphère extérieure, conduite dans laquelle est montée une deuxième soupape qu'un ressort tend à maintenir ouverte et qui n'est fermée que sous l'influence, s'exerçant à l'encontre de Inaction du ressort, de la pression de l'agent moteur venant de la pompe qui le transporteo 14.Dispositif suivant les revendications 6 - 8, caractérisé en ce que, dans les conduites alimentant les cylindres des organes de levée des clapets, sont montées des vannes de contrôle dont l'ouverture est commandée individuellement.

   15.Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les commandes individuelles des vannes de contrôle fonctionnent dans un ordre séquentiel prédéterminé.

   16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 - 15, caractérisé en ce que les conduites alimentant les cylindres des organes de levée des clapets possèdent des fuites permanentes constituées par des orifi- ces calibrés.

   17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'agent moteur sous pression commandant la levée des clapets du compresseur est de l'huile empruntée au circuit de graissage du compresseur.

   18. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 - 17, caractérisé en ce que la cloche comporte au moins une soupape mettant l'inté- rieur de la cloche en communication avec l'air extérieur sous l'influence d' une commande entrant en action en cas de trouble dans le fonctionnement du compresseur ou d'une partie de l'installation desservie par celle-ci.

   19.Dispositif suivant les revendications 17 - 18, caractérisé en ce que la dite commande est un pressostat actionné par l'huile de graissa- ge du compresseur.

   20. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que <Desc/Clms Page number 6> la pompe à huile alimentant le circuit de la cloche et de ses dépendances as- pire l'huile dans le carter du compresseur et en ce que l'atmosphère extérieu- re à la cloche, dont question dans la revendication 13, est constituée par l'atmosphère gazeuse du carter.

   21. Dispositif suivant la revendication 20, caractérisé en ce,que l'atmosphère gazeuse du carter est constituée par le gaz traité par le compres- seur.

   22. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la cloche et au moins la soupape de rentrée de gaz et les canalisations y afférentes, sont enfermées dans le carter du com- presseur.