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La présente invention concerne des moyens pour le contrôle de l'action d'un compresseurà air ouà gaz actionné par un moteur,celui-ci étant du type à combustion interne, et le compresseur étant du type compre- nant un rotor monté dans une chambre de travail et présentant des aubes ra- diales à glissement, la fermeture étanche des aubes étant effectuée par l'huile alimentée sous pression dans la chambre de travail d'un séparateur qui reçoit de l'air chargé d'huile, du compresseur.
L'objet de la présente invention est de prévoir sous une forme appropriée des organes de contrôle d'un moteur (ou moteur et compresseur) qui agissent sous l'action de la pression d'huile reçue du séparateur.
Des organes de contrôle selon la présente invention comprennent une soupape d'étranglement mise sous la tension d'un ressort et adaptée à contrôler l'écoulement de 1-*huile du séparateur vers une chambre d'accumu- lation de l'huile, ainsi qu'un mécanisme de contrôle du moteur qui agit sous l'action de la pression de l'huile reçue de la dite chambre.
L'invention comprend également la combinaison avec les moyens spécifiés dans l'alinéa précédent d'une soupape pouvant être actionnée par la pression de l'huile reçue de la dite chambre pour le contrôle de l'admis- sion d'air au compresseur.
Un mode approprié de réalisation de l'invention sera décrit en se reportant plus particulièrement aux dessins ci-joints, dans lesquels :
Fig. 1 est une vue schématique montrant la dépendance des éléments l'un par rapport à l'autre et la connexion de ces éléments l'un à l'autre certains éléments étant illustrés en détail dans les autres figures
Fig. 2 est une vue sectionnelle faite à travers le corps conte- nant la soupape d'étranglement et la soupape actionnée par fluide qui con- trôle l'ouverture d'entrée d'air du compresseur.
Fig. 3 est une vue sectionnelle du mécanisme faisant varier le réglage du régulateur.
Fig. 4 est une vue sectionnelle d'un-mécanisme permettant d'utiliser la pression de l'air pour l'actionnement du mécanisme que l'on voit dans la fige 3, et
Fig. 5 est un dispositif permettant d'effectuer le contrôle directement sur l'étranglement du moteur ou alimentation de combustible, au lieu de le faire sur le régulateur du moteur.
Dans la fig. 1, le chiffre 6 représente le moteur à combustion interne qui actionne un compresseur 7 de genre connu, ayant un rotor monté excentriquement avec des aubes radiales à glissement dans une chambre de travail cylindrique, la fermeture étanche des aubes étant effectuée par 1' huile alimentée sous pression à la chambre de travail d'un séparateur 8.
L'entrée de l'air au compresseur 7 se fait au moyen d'une conduite 9 depuis une entrée d'air 10 contrôlée par une soupape 11. Le séparateur 8 sépare le mélange d'air et huile délivré par le compresseur 7 et délivre l'air sous.pression à la conduite 12 qui est connectée au système associé de distribution d'air. L'huile du séparâtes qui se trouve à la même pression que l'air, est connectée au moyen du tuyau 13 à une lumière 14 dans un corps 15 ayant un alésage 16 (fig. 2) contenant une soupape cylindrique d'étranglement 17 mise sous tension par un ressort. La soupape d'étranglement 17 contrôle l'écoulement d'huile vers une. chambre annulaire 18 qui sera désignée ici sous le nom de "chambre d'accumulation d'huiler formée dans 1' alésage 16.
La chambre d'accumulation d'huile 18 est connectée par un passage 19 et une conduite 20 avec un mécanisme 21 devant être actionné par la pression de l'huile et qui sera décrit ci-après. Un autre passage 22 dans le corps 15 mène depuis une rainure circonférentielle 23 de l'alésage 16 vers le compresseur 7. Dans la partie de la soupape d'étranglement 17 qui forme la li- mite périphérique interne de la chambre d'accumulation d'huile 18 se trouve formée une rainure peu profonde 24 par laquelle l'huile peut suinter de la
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dite chambre vers la rainure 23 et de la vers le compresseur.
La soupape d'étranglement 17 est formée de telle manière qu'une petite variation de la pression d'huile agissant sur elle est accompagnée d' une variation relativement importante de la pression dans la chambre d'accu- mulation d'huile 18, le ressort 25 déterminant la pression dans le sépara- teur 7 à laquelle l'huile est admise dans la chambre d'accumulation d'huile.
Le mécanisme 21 devant être actionné par la pression d'huile sert à faire modifier le réglage du régulateur 26 du moteur, lequel con-- trole la soupape d'étranglement 27 dans le collecteur d'admission d'air du moteur, ou bien l'alimentation de combustible liquide. Suivant un mode de réalisation, le mécanisme 21 (vu sans'la figure 3) comprend un corps creux 28 ayant une lumière d'admission 29 à laquelle se trouve connectée la con- duite 20 et dans laquelle se trouve contenu un soufflet élastique métallique 30 mis sous la tension d'un ressort compressible. L'une des extrémités du soufflet 30 est fixe, et l'extrémité mobile fermée 30a agit sur une tige à glissement 31 disposée à l'intérieur du soufflet et est connectée à un levier 32 monté à articulation sur le dit corps, le levier 32 étant connecté par une bielle 33 au régulateur 26.
L'articulation 34 du levier 32 est portée par une tige 35 mise sous la tension d'un ressort dans le corps, de sorte que lorsque le régulateur est déplacé 'dans une de ses positions extrêmes, tout mouvement additionnel du soufflet 30 est absorbé par déplacement de 1' axe de l'articulation.
Il est entendu que dans un appareil qui comprend un moteur, un- compresseur et un séparateur d'huile domme décrit ci-dessus, l'huile dans le séparateur 8 sera soumise à la pression de l'air évacué du compresseur 7 vers le système associé de distribution d'air, '(l'expression "alr" étant destinée Ici à couvrir n'importe quel gaz). Cette pression est à son maximum lorsqu'il n'y a pas d'air aspiré du système, et à d'autres moments elle va- rie avec le taux de la demande d'air. !
Dans l'arrangement décrit ci-dessus, l'huile du séparateur 8 retourne au compresseur 7 par la soupape d'étranglement 17, et la pression de l'huile retenue dans la chambre'd'accumulation d'huile 18 varie avec la demande d'air.
Lorsque cette demande est nulle, la pression d'huile agis- sant sur le soufflet 30 fait que le régulateur 26 réduit la vitesse du mo- teur 6 jusqu'à la vitesse de course folle. Il se peut cependant que cela seul soit insuffisant pour réduire jusqu'à la valeur relativement basse re- quise la pression à laquelle l'air est comprimé par le compresseur 7.
Pour satisfaire à cette condition, la chambre d'accumulation 18 se trouve en communication, par un passage 36 avec la région 37 dans un alésage parallèle avec l'alésage 16. Dans cet alésage se trouve une buse- lure fixe 38 dans laquelle peut glisser la tige creuse 39 d'un organe de contrôle de l'admission d'air. Cet ogane présente une tête 39 sur laquelle agit la pression d'huile et se trouve mis sous tension par un ressort en opposition avec la pression d'huile par un ressort 40 Intercalé entre un pied 41 du dit organe et la buselure fixe 38.
Bans la tige creuse 39 peut glisser librement la tige 11a de la soupape 11 qui contrôle l'entrée de l'air par la lumière 10 vers le passage 42 qui est connecté au compresseur par le tuyau 9. Le mouvement de la tête 39a vers la droite du dessin, à cause d'une augmentation de la pression d' huile dans la chambre d'accumulation 'huile, ferme totalement ou partiellement la soupape 11 sur son siège, pa le fait que la tête 39a vient par un épaulement buter sur la soupape 11.
Par conséquent, lorsqu'un excès-de pression d'air persiste à la vitesse de course folle, la charge sur le com- presseur est réduite davantage, par restriction ou interruption de l'alimen- tation d'air vers le compresseur. @
L'extrémité de gauche de l'alésage 16 se trouve en communication par le passage 43 et un alésage axial 44 dans la soupape 11 avec l'atmosphère pour empêcher l'irrégularité de marche; au ralenti de la sopape 17 lorsque le
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compresseur est en fonctionnement. Lorsque le compresseur est au repos et que le système associé se trouve sous pression, une perte de cette pression par fuites d'huile le long de la soupape 17 et par le passage 43 et alésage
44 est empêchée par une soupape d'arrêt 45.
Quoique dans la fig. 1 le compresseur 7, le séparateur 8 et le corps 15 soient montrés pour la simplicité du dessins comme des unités séparées connectées par des conduites, ils sont tous, dans la pratique, con- tenus à l'intérieur d'une enveloppe commune.
Dans l'arrangement ci-dessus, le soufflet 30 est actionné direc- tement par la pression de l'huile. Mais dans certains cas cela est Indésira- ble, car si la conduite 20 conduisant au soufflet venait à casser, il en ré- sulterait une perte indésirable d'huile. Afin d'éviter cela, on peut em- ployer de l'air pour actionner le soufflet 30, car il est de moindre impor- tance de perdre de l'air que de perdre de l'huile si la conduite connectée avec le soufflet venait à se casser. Dans un mode alternatif de réalisation en conjonction avec les moyens d'actionnement du soufflet décrits ci-dessus on peut employer le dispositif illustré dans la fige 4.
Le passage 19 peut être connecté par le tuyau 20 à la lumière d'admission 46 d'un cylindre 47 ayant une sortie 48 pour l'air comprimé, connectée à l'entrée 29 du dispositif montré dans la fig. 3. Dans le cylindre 47 se trouve un piston 49 mis sous tension par un ressort agissant sur une soupape d'étrmglement 50, qui sert à ouvrir une soupape à air 51 mise sous tension par un ressort, et qui contrôle l'admission d'air comprimé venant d'une lumière 52. La soupape d'étranglement 50 consiste en un tampon conique pouvant glisser dans un alésage cylindrique, afin de former un orifice variable pour l'admission d'air comprimé à la partie inférieure du piston 49 et de là vers la sortie 48.
L'huile qui pénètre dans le cylindre au-dessus du piston depuis l'admission 46 passe par un orifice restreint dans une soupape 53 mise sous la tension d'un ressort. Si la pression est réduite à l'entrée 46, l'huile peut retourner par la lumière d'admission d'une manière relativement rapide en soulevant la soupape de son siège.
Une pression variable d'huile agissant sur le piston 49 a par conséquent pour résultat une pression d'air qui varie d'une manière correspondante pour actionner le soufflet 30.
Dans la figé 5 on a montré un dispositif compensateur par lequel le levier 32 (fig. 3) peut être connecté à la soupape d'étranglement 27 ou au dispositif de contrôle du moteur 6 sans l'emploi d'un régulateur. Il est bien entendu que si le levier 32 était relié directement à la soupape d'étranglement ou au dispositif de contrôle du combustible 27 sans compensation sous une forme ou l'autre, alors lorsque la vitesse du moteur diminue en réponse à une augmentation de pression dans le compresseur, et que la pression augmente encore dans le compresseur en provoquant ainsi la fermeture de la soupape de contrôle de l'admission 11, la suppression de charge sur le moteur qui en résulte produirait une augmentation de la vitesse du moteur.
Le dispositif illustré dans la fig. 5 est adapté à être intercalé dans la bielle 32 qui connecte le levier 32 avec la soupape d'étranglement ou avec le levier de contrôle du combustible. La bielle 33 est formée de deux parties, une partie étant connectée à une enveloppe .54 contenant un diaphragme 55, l'autre partie étant connectée à un piston 56 connecté à un diaphragme 55 et pouvant glisser dans une partie cylindrique de l'enveloppe 54. L'intérieur de l'enveloppe se trouve en communication par une lumière 57 avec l'admission d'air vers le compresseur 7 du côté du courant descendant de la soupape 11.
L'arrangement est tel qu'une pression réduite dans l'admission d'air produira un mouvement axial relatif des deux parties de la bielle 33 contre l'action d'un ressort 58 afin d'effectuer la diminution de la longueur effective de la bielle 33, en fermant ainsi la soupape d'étranglement du moteur ou pour réduire encore davantage l'alimentation en combustible du moteur
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The present invention relates to means for controlling the action of an air or gas compressor actuated by an engine, the latter being of the internal combustion type, and the compressor being of the type comprising a rotor mounted in a chamber. working and having radial sliding vanes, the airtight closing of the vanes being effected by the oil supplied under pressure in the working chamber of a separator which receives air laden with oil from the compressor.
The object of the present invention is to provide, in an appropriate form, the control members of an engine (or engine and compressor) which act under the action of the oil pressure received from the separator.
Controls in accordance with the present invention include a spring loaded throttle valve adapted to control the flow of oil from the separator to an oil storage chamber, thus. that an engine control mechanism which acts under the action of the pressure of the oil received from said chamber.
The invention also comprises the combination with the means specified in the preceding paragraph of a valve operable by the pressure of the oil received from said chamber for the control of the air inlet to the compressor.
A suitable embodiment of the invention will be described with particular reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a schematic view showing the dependence of the elements on one another and the connection of these elements to each other, certain elements being illustrated in detail in the other figures
Fig. 2 is a sectional view taken through the body containing the throttle valve and the fluid actuated valve which controls the air inlet opening of the compressor.
Fig. 3 is a sectional view of the mechanism varying the setting of the regulator.
Fig. 4 is a sectional view of a mechanism making it possible to use the air pressure for the actuation of the mechanism which can be seen in fig 3, and
Fig. 5 is a device for carrying out control directly on the engine throttle or fuel supply, instead of doing it on the engine governor.
In fig. 1, the number 6 represents the internal combustion engine which drives a compressor 7 of known type, having an eccentrically mounted rotor with radial vanes sliding in a cylindrical working chamber, the airtight closing of the vanes being effected by the supplied oil. pressurized to the working chamber of a separator 8.
The air inlet to the compressor 7 is made by means of a pipe 9 from an air inlet 10 controlled by a valve 11. The separator 8 separates the mixture of air and oil delivered by the compressor 7 and delivers pressurized air to line 12 which is connected to the associated air distribution system. The oil in the separates, which is at the same pressure as air, is connected by means of the pipe 13 to a lumen 14 in a body 15 having a bore 16 (fig. 2) containing a cylindrical throttle valve 17 fitted. under tension by a spring. The throttle valve 17 controls the flow of oil to a. annular chamber 18 which will be referred to herein as the "oil accumulation chamber formed in the bore 16.
The oil accumulation chamber 18 is connected by a passage 19 and a pipe 20 with a mechanism 21 to be actuated by the pressure of the oil and which will be described below. Another passage 22 in the body 15 leads from a circumferential groove 23 of the bore 16 to the compressor 7. In the part of the throttle valve 17 which forms the internal peripheral boundary of the accumulation chamber. oil 18 is formed a shallow groove 24 through which oil can ooze from the
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said chamber towards the groove 23 and towards the compressor.
The throttle valve 17 is formed such that a small change in the oil pressure acting on it is accompanied by a relatively large change in the pressure in the oil storage chamber 18, the spring 25 determining the pressure in separator 7 at which oil is admitted into the oil accumulation chamber.
The mechanism 21 to be actuated by the oil pressure serves to change the setting of the engine governor 26, which controls the throttle valve 27 in the engine air intake manifold, or else the throttle valve 27 in the engine air intake manifold. supply of liquid fuel. According to one embodiment, the mechanism 21 (seen without FIG. 3) comprises a hollow body 28 having an inlet port 29 to which the duct 20 is connected and in which there is contained a resilient metallic bellows 30. tensioned by a compressible spring. One of the ends of the bellows 30 is fixed, and the closed movable end 30a acts on a sliding rod 31 disposed inside the bellows and is connected to a lever 32 hingedly mounted on said body, the lever 32 being connected by a connecting rod 33 to the regulator 26.
The articulation 34 of the lever 32 is carried by a rod 35 put under the tension of a spring in the body, so that when the regulator is moved to one of its extreme positions, any additional movement of the bellows 30 is absorbed by the regulator. displacement of the axis of the joint.
It is understood that in an apparatus which comprises an engine, a compressor and an oil separator as described above, the oil in the separator 8 will be subjected to the pressure of the air discharged from the compressor 7 to the system. associated air distribution, (the expression "alr" here being intended to cover any gas). This pressure is at its maximum when there is no air being drawn from the system, and at other times it varies with the rate of air demand. !
In the arrangement described above, the oil from the separator 8 returns to the compressor 7 through the throttle valve 17, and the pressure of the oil retained in the oil accumulation chamber 18 varies with demand. of air.
When this demand is zero, the oil pressure acting on the bellows 30 causes the regulator 26 to reduce the speed of the motor 6 to the crazy running speed. However, this alone may be insufficient to reduce the pressure to which the air is compressed by the compressor 7 to the relatively low required value.
To satisfy this condition, the accumulation chamber 18 is in communication, by a passage 36 with the region 37 in a bore parallel with the bore 16. In this bore is a fixed nozzle 38 in which can slide. the hollow rod 39 of an air intake control member. This ogane has a head 39 on which the oil pressure acts and is put under tension by a spring in opposition to the oil pressure by a spring 40 interposed between a foot 41 of said member and the fixed nozzle 38.
Bans the hollow rod 39 can freely slide the rod 11a of the valve 11 which controls the entry of air through the lumen 10 to the passage 42 which is connected to the compressor through the pipe 9. The movement of the head 39a towards the port. on the right of the drawing, due to an increase in the oil pressure in the oil accumulation chamber, totally or partially closes the valve 11 on its seat, due to the fact that the head 39a abuts on the shoulder through a shoulder. valve 11.
Therefore, when excess air pressure persists at full stroke speed, the load on the compressor is further reduced by restricting or interrupting the supply of air to the compressor. @
The left end of bore 16 is in communication through passage 43 and an axial bore 44 in valve 11 with the atmosphere to prevent irregularity of operation; in slow motion of the sopape 17 when the
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compressor is in operation. When the compressor is at rest and the associated system is under pressure, a loss of this pressure by oil leaks along the valve 17 and through the passage 43 and bore
44 is prevented by a shut-off valve 45.
Although in fig. 1 the compressor 7, the separator 8 and the body 15 are shown for the simplicity of the drawings as separate units connected by pipes, they are all, in practice, contained within a common envelope.
In the above arrangement, the bellows 30 is actuated directly by the pressure of the oil. But in some cases this is undesirable, because if the line 20 leading to the bellows were to break, an unwanted loss of oil would result. In order to avoid this, one can use air to actuate the bellows 30, since it is less important to lose air than to lose oil if the line connected with the bellows were to come. to break. In an alternative embodiment in conjunction with the bellows actuation means described above, the device illustrated in fig 4 can be used.
The passage 19 can be connected by the pipe 20 to the inlet port 46 of a cylinder 47 having an outlet 48 for compressed air, connected to the inlet 29 of the device shown in FIG. 3. In cylinder 47 is a piston 49 spring-tensioned acting on a control valve 50, which serves to open a spring-tensioned air valve 51, and which controls the intake of air. compressed air coming from a lumen 52. The throttle valve 50 consists of a conical plug which can slide in a cylindrical bore, to form a variable orifice for the admission of compressed air to the lower part of the piston 49 and of there to exit 48.
Oil entering the cylinder above the piston from the inlet 46 passes through a restricted orifice in a spring-loaded valve 53. If the pressure is reduced at inlet 46, oil can return through the inlet port relatively quickly by lifting the valve from its seat.
Variable oil pressure acting on piston 49 therefore results in correspondingly varying air pressure to actuate bellows 30.
In fig. 5 a compensating device has been shown by which the lever 32 (fig. 3) can be connected to the throttle valve 27 or to the engine control device 6 without the use of a regulator. It is understood, of course, that if the lever 32 were connected directly to the throttle valve or fuel control device 27 without compensation in one form or the other, then when the engine speed decreases in response to an increase in pressure in the compressor, and the pressure in the compressor increases further thereby causing the intake control valve 11 to close, the resulting engine load removal would produce an increase in engine speed.
The device illustrated in FIG. 5 is adapted to be interposed in the connecting rod 32 which connects the lever 32 with the throttle valve or with the fuel control lever. The connecting rod 33 is formed of two parts, one part being connected to a casing .54 containing a diaphragm 55, the other part being connected to a piston 56 connected to a diaphragm 55 and slidable in a cylindrical part of the casing 54 The interior of the casing is in communication by a lumen 57 with the air inlet to the compressor 7 on the downdraft side of the valve 11.
The arrangement is such that reduced pressure in the air inlet will produce relative axial movement of the two parts of the connecting rod 33 against the action of a spring 58 in order to effect the decrease in the effective length of the connecting rod. connecting rod 33, thereby closing the engine throttle valve or to further reduce the fuel supply to the engine