BE520657A

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Info

Publication number: BE520657A
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Description

COMPRESSEUR VERTICAL A PISTON.

La présente invention a pour objet un compresseur vertical à piston, dont le piston est guidé extérieurement au cylindre de façon à ne pas entrer en contact avec la paroi du cylindre, Elle est caractérisée par le fait qu'entre le piston et la crosse servant de première glissière rectiligne de la tige du piston sont disposées deux chambres séparées l'une de l'autre par une cloison et que la seconde glissière rectiligne est portée par cette cloison.

Outre la seconde glissière, un dispositif de râclage de l'huile pour la tige du piston peut être également porté par la cloison séparant les deux chambres. La chambre intermédiaire placée le plus près du piston peut être constituée fermée et être en communication avec une chambre de moindre pression du compresseur. La chambre intermédiaire la plus proche de la crosse peut de même être close et se trouver en communication avec la chambre de la manivelle. Enfin la chambre de la manivelle peut également être constituée fermée et posséder uniquement un passage destiné au prolongement de l'arbre de.manivelle.

Il convient de faire passer le prolongement de l'arbre de manivelle vers l'extérieur par une chambre de retenue d'huile. Cette chambre de retenue d'huile peut posséder deux dispositifs d'étanchéité dont l'un empêche l'huile de s'échapper de la chambre de retenue en passant le long de l'arbre et l'autre l'empêche de s'échapper de la chambre de retenue par le palier voisin. Une canalisation d'arrivée de l'huile et une soupape de maintien de la pression sont reliées à une région supérieure de la chambre de retenue, de façon qu'une surpression puisse y être maintenue. La chambre de retenue est raccordée de préférence à la canalisation de graissage du mécanisme de manivelle.

Le dessin donne une reproduction simplifiée de l'objet de l'invention :
Le compresseur présente un bâti 1 et un cylindre 2.

Le bâti contient comme d'habitude une chambre de manivelle et une glissière de crosse 3. L'arbre de manivelle 4 est placé dans des ;paliers 5 et 6 et porte sur son prolongement, à l'extérieur du bâti un volant 7 muni sur son pourtour de rainures destinées à une commande par courroies trapézoïdales.

Chacune des moitiés du cylindre présente une soupape d'aspiration 8 et une soupape de compression 9, les soupapes d'aspiration communiquant avec une chambre d'aspiration 10 et les soupapes de compression avec une chambre de compression 11. Les chambres 12 du cylindre sont traversées par un réfrigérant aux fins d'évacuation de la chaleur produite pendant la compression.

Le piston 13 repose en porte-à-faux sur la tige 14 et il est pourvu sur son pourtour de rainures en labyrinthe. Son diamètre est légèrement plus petit (d'environ 2 à 3 mm) que le diamètre du cylindre. La paroi interne du cylindre possède également de fines rainures en labyrinthe. En cours de fonctionnement le piston doit être guidé par sa tige de façon à ne pas entrer en contact avec la paroi du cylindre. L'étanchéité des deux chambres du cylindre l'une par rapport à l'autre est exclusivement assurée par les rainures en labyrinthe. Trois boites à labyrinthe 15 montées de façon à pouvoir se dépplacer légèrement dans le sens radial servent à l'étanchéité du passage de la tige du piston à la sortie de la chambre inférieure du cylindre. Ces bagues à labyrinthe sont fabriquées de préférence en graphite.

Elles ont un jeu d'environ 1/10 de mmeen diamètre par rapport à la tige du piston.

Celle-ci passe ainsi librement à travers le fond du cylindre.

Deux chambres 16 et 17 séparées l'une de l'autre par une cloison 18 sont disposées entre le piston 13 et'la glissière de crosse 3.

Une glissière 19 dans laquelle la tige du piston se déplace pratiquement sans jeu est portée par la cloison 18. La lubrification se fait par arrivée d'huile de graissage goutte-à-goutte. Dans certains cas, une chambre 20 peut être traversée par un réfrigérant pour évacuer la chaleur de frottement.

Au-dessus du palier de guidage rectiligne sont en outre montées des bagues de râclage de l'huile 21 chargées d'un ressort pour empêcher l'huile adhérant à la tige 14 de passer de la chambre 17 dans la chambre 16. Un écran protecteur 22 fixé à demeure sur la tige du piston empêche en outre le résidu d'huile non encore raclé de continuer à monter en cheminant le long de cette tige.

La tige du piston est sèche au-dessus de l'écran protecteur de sorte qu'il ne peut pratiquement pas arriver d'huile dans la chambre de travail du cylindre 2.

Selon l'agent à comprimer la chambre intermédiaire 16 peut être faite ouverte ou fermée. Si le -compresseur comprime de l'oxygène ou de l'air par exemple, cette chambre n'a pas besoin d'être close, car les gaz de fuite qui en sortent ne constituent aucun danger. Mais si l'on refoule des gaz nocifs, toxiques, ou dangereux pour les matériaux de construction, la chambre 16 est de préférence close et reliée à une chambre plus petite de moindre compression du compresseur de façon que les gaz de fuite soient ramenés dans le circuit de fonctionnement du compresseur. Un dispositif d'aspiration pourrait aussi être adapté au passage de la tige du piston présentant les boites à labyrinthe 15 et la chambre 16 rester ouverte.

En outre, un gaz d'arrêt pourrait encore être introduit sous pression dans un espace situé entre les boites à labyrinthe 15; ce gaz empêcherait le gaz refoulé par le compresseur de s'échapper dans la chambre 16 et dans l'atmosphère. La chambre intermédiaire 17 est de préférence close pour empêcher les pertes d'huile. Elle sert en premier lieu à recueillir l'huile qui jaillit en provenance de la glissière rectiligne 3 et de la chambre de la manivelle.

La chambre de la manivelle est également close, en premier lieu pour empêcher les pertes d'huile, en second lieu pour prévebir aussi l'échappement des gaz qui peuvent pénétrer dans la chambre de la manivelle à travers les chambres 16 et 17 et la glissière de crosse 3. Un des boucliers de palier 23 porte une pompe à engrenage 24 qui aspire de l'huile dans le puits 26 à travers la chambre 25 et envoie cette huile aux paliers, à la crosse et dans la chambre de retenue 29, située dans le second bouclier de palier 28, par des canaux 27 de'l'arbre de manivelle.

,Au terme de ce parcours de l'huile se trouve une soupape de maintien de lapres-

sion 30 grâce à laquelle la pression d'huile peut être maintenue par exemple à 3 à 4 atmosphères. L'arrivée et l'évacuation de l'huile ont donc lieu dans la région supérieure de la chambre de retenue 29. Sur l'arbre se trouvent deux paires d'anneaux de joint 31 et 32 qui s'opposent au passage de l'huile de la chambre de retenue 29 vers le volant 7 et vers le palier 5. La chambre de retenue est ainsi pleine d'huile non seulement pendant la marche mais aussi pendant les périodes de non fonctionnement du compresseur, si bien qu'il est impossible que du gaz s'échappe même à l'arrête
Le guidage du piston 13 est assuré par la glissière de crosse 3 et par le palier de guidage rectiligne 19.

Il faut que la tige du piston soit guidée avec précision dans ces deux paliers, et ceux-ci doivent en conséquence présenter un jeu minimum. S'il est produit alors dans les paliers trop de chaleur par suite du frottement, cette chaleur peut être évacuée par un réfri- gérant s'écoulant à travers les chambres 20 et 33. La chambre 16 peut être réunie à la chambre 17 par un petit trou de communication percé dans la cloi- son 18 pour pouvoir éliminer l'huile éventuellement accumulée dans la chambre
16. La chambre 17 elle aussi peut être en communication avec la chambre de manivelle 2 par des canaux spéciaux pour pouvoir évacuer plus facilement l'huile recueillie dans cette chambre 17 en assez grande quantité, Ces canaux passent alors de préférence à travers la chambre 33.

Il est également possible de constituer le compresseur à simple effet seulement. Les anneaux de joint 15 disparaissent alors avant tout.

Dans ce cas, la chambre inférieure du cylindre est-directement en communication avec la chambre 16. Dans certaines hypothèses, il est également possible de renoncer à l'écran protecteur 22. La hauteur de la chambre 16 peut alors être réduite et le piston 13 rapproché ainsi des deux palier de guidage rectiligne. Si l'on comprime des gaz à très basse température, le refroidissement du cylindre est inutile. Les chambres 12 ne servent alors qu'à isoler le cylindre. La manière de construction du cylindre, du piston et de sa tige doit correspondre en premier lieu aux propriétés des gaz à comprimer. Dans le façonnage de la tige du piston, on doit veiller spécialement à ce qu'elle possède une surface aussi lisse et exempte de pores que possible, pour éviter un cheminement ascendant de l'huile du carter de manivelle dans le cylindre.

Dans de nombreux cas, on choisit avantageusement l'acier nitruré comme matière de construction des tiges de piston. Un compresseur conforme à l'invention peut être placé verticalement ou obliquement; il importe que la chambre de la manivelle soit placée plus bas que le cylindre. Dans l'esprit de l'invention, on peut constituer aussi bien entendu des compresseurs à plusieurs manivelles ou des compresseurs avec plusieurs cylindres disposés en étoile.

Claims

R E S U M E .

Compresseur vertical à piston dont le piston est guidé extérieurement au cylindre de façon à ne pas entrer en contact avec la paroi du cylindre, compresseur caractérisé par les points suivants séparément ou en combinaisons : 1/ Entre le piston et la crosse servant de première glissière rectiligne à la tige du piston sont disposées deux chambres séparées l'une de l'autre par une cloison et la seconde glissière rectiligne est portée par cette cloison.

2/ Outre la seconde glissière, un dispositif de raclage de l'huile pour la tige du piston est également porté par cette cloison.

3/ La chambre intermédiaire placée le plus près du piston est close et elle est en communication avec une chambre de moindre pression du compresseur.

4/ La chambre intermédiaire placée le plus près de la crosse est close et elle est en communication avec la chambre de la manivelle.

5/ La chambre de la manivelle est close et possède uniquement un <Desc/Clms Page number 4> passage pour le prolongement de l'arbre de la manivelle.

6/ Le prolongement de l'arbre de. manivelle vers l'extérieur passe par une chambre de retenue d'huile.

7/ La chambre de retenue d'huile possède deux dispositifsd'étanchéité dont l'un empêche l'huile de sortis de la chambre de retenue vers l'extérieur le long de l'arbre et l'autre empêche l'huile de sortir de la chambre de retenue par le palier voisin.

8. Une canalisation d'arrivée d'huile est raccordée à une région supérieure de la chambre de retenue.

9/ Une soupape de maintien de la pression qui maintient une surpression dans la chambre de retenue est reliée à une région supérieure de la chambre de retenue.

10/ La chambre de retenue est raccordée à la canalisation de graissage du mécanisme à manivelle.