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L'invention concerne une machine à piston munie d'un piston com- mandé et d'un piston librement suspendu entre lesquels pistons se trouve une chambre remplie de liquide communiquant avec la surface de glissement du pis- ton librement suspendu.
De telles machines servent à transporter des substances toxiques, malodorantes ou chères, ou à comprimer des gaz à des pressions élevées. Dans ces cas, une étanchéité parfaite entre la chambre du cylindre et l'air at- mosphérique est nécessaire. La pression du liquide d'étanchéité dans la cham- bre entre les deux pistons est, dans ce cas, à chaque instant égale à la pression dans la chambre du cylindre, de façon que les chances pour que li- quide arrive dans l'agent à transporter ou à comprimer ou pour que le gaz arrive dans la chambre remplie de liquide soient petites.
Le premier incon- vénient aboutirait à la souillure du gaz à transporter ou à comprimer, tan- dis que dans le deuxième cas, la présence de gaz dans la chambre remplie de liquide influerait sur la compressibilité et, dès lors, sur le mouvement du piston librement suspendu.
L'invention vise à réduire au minimum les fuites de liquide vers la chambre du cylindre et de l'agent à comprimer vers la chambre remplie de liquide. A cette fin, le piston librement suspendu s'adapte exactement à l'aide d'une tige axiale dans un alésage du piston commandé et est muni d'un collet d'un diamètre tel que la surface annulaire du c8té du collet, faisant face au piston commandé, soit égale à la surface de la partie du piston librement suspendu se mouvant dans le cylindre, tandis que l'espace entre le collet et le piston commandé est rempli'de liquide et communique par un conduit avec la surface de glissement du piston librement suspendu dans le cylindre.
Dans ce cas, la chambre du cylindre, est séparée de la chambre à liquide par deux faces d'étanchéité, à savoir par le piston librement sus- pendu et par le collet, tandis qu'entre les deux faces d'étanchéité est en- core ménagé un espace annulaire, dans lequel est recueilli le liquide ou l'agent s'écoulant le long de ces faces, ce liquide ou agent étant ensuite évacué.
Le conduit de communication entre la chambre à liquide et la surfa- ce de glissement du piston librement suspendu, qui sert à maintenir à cha- que instant la pression du liquide d'étanchéité entre le piston librement suspendu et la paroi du cylindre égale à la pression régnant dans la chambre du cylindre, est d'un diamètre trop petit pour permettre une fuite: impor- tante de liquide vers la chambre du cylindre, tandis qu'une fuite de gaz à travers ce conduit vers la chambre à liquide est pour ainsi dire également exclue.
Suivant une particularité préférée de l'invention, la tige susdite est munie d'un prolongement, qui traverse le piston commandé et qui est mu- nie à son extrémité d'une butée limitant le mouvement du piston librement suspendu à l'égard du piston commandé, lequel piston commandé est muni d'un canal ou analogue par lequel la chambre remplie de liquide est mise en communication avec un tuyau d'amenée pour le liquide, quand le piston comman- dé se trouve à proximité de son point mort inférieur. De cette manière, le liquide qui s'est éventuellement écoulé est automatiquement remplacé à la fin de la course du piston.
En faisant en sorte, conformément à l'invention que la position de la butée puisse être modifiée, on peut régler la quantité de liquide se trouvant dans la chambre à liquide. Ainsi,s'offer la possibilité de régler de façon simple le volume de la chambre du cylindre .en fin de course et, par conséquent, la pression finale de l'agent à comprimer.
Les dessins ci-annexés montrent à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
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Dans ces dessins @ - les figures la et 1b représentent une coupe longitudinale d'un compresseur selon l'invention ; et - la figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure lb.
Dans un cylindre 1, un piston 2 présentant un diamètre D est animé d'un mouvement de va et vient par une bielle 3. La bielle est accouplée au patin 5 du piston à l'aide d'une broche 4 et est commandée par une manivelle 7 fixée sur l'arbre 6. L'arbre est commandé par un moteur non dessiné.
A son extrémité extérieure,le piston 2 présente un alésage 8 d'un diamètre p, qui se raccorde à un alésage 9 de plus petit diamètre, qui à son autre extrémité est en communication avec un alésage plus large 10. Dans l'a- lésage 10 est vissée une pièce d'accouplement 11 qui est reliée au patin 5 également par vissage, Dans le piston, à l'endroit où l'alésage 9 se raccor- de à l'alésage 10, est ménagée une ouverture 12, tandis que dans la paroi du cylindre est ménagée une ouverture 13.
L'extrémité extérieure 14 du cylindre 1 est filetée extérieurement, tandis que le diamètre intérieur d de cette extrémité est plus petit que le diamètre intérieur D du reste du cylindre. Dans la partie prolongée du cylin- dre 1 est prévu un deuxième cylindre 15, dont le diamètre intérieur d est é- gal au diamètre intérieur de l'extrémité 14 du cylindre.
L'extrémité extérieure du cylindre 15 faisant face au cylindre 1, est filetée et porte un anneau vissé 16. L'anneau 16 est entouré d'un écrou de raccordement 17 qui est vissé sur l'extrémité 14 du cylindre 1 et qui presse les deux cylindres l'un contre l'autre.
Dans le cylindre 15 se meut un piston suspendu librement 18 d'un diamètre d. La partie de ce piston qui se déplace dans le cylindre 1 est mu- nie d'un collet 19 d'un diamètre D qui s'adapte exactement dans le cylindre 1. De l'autre coté du collet,le piston librement suspendu est muni d'une ti- ge 20 d'un diamètre p, qui s'adapte exactement dans l'alésage 8, la tige 20 porte une barre 21 qui passe avec un grand jeu à travers l'alésage 9 L'ex- trémité 22 de la barre 21 est filetée et porte un écrou 23 qui se trouve dans l'alésage 10 en face des ouvertures 12 et 13. Le diamètre de l'écrou 23 est plus grand que le diamètre de l'alésage 9, de façon que cet écrou limite le mouvement du piston librement suspendu,,
à l'égard du piston commandée On a pratiqué dans l'écrou des alésages 24 de sorte qu'on peut faire tourner l'é- crou au moyen d'une clef introduite par les ouvertures 12 et 13L'ouverture 13 ménagée dans la paroi du cylindre se ferme par un couvercle 25.
L'extrémité extérieure du cylindre 15 est fermée par une tête de cylindre 26 portant une soupape d'aspiration 27 et une soupape d'échappement 28. La soupape d'aspiration se raccorde au tuyau d'aspiration 29, tandis que la soupape d'échappement se raccorde au tuyau d'échappement 30.
Entre le collet 19 et le piston 2 se trouve une chambre 31 remplie de liquide, par exemple d'huile. L'extrémité extérieure 32 du piston 2 est d'un diamètre un peu plus petit que le cylindre, de façon que soit ménagée entre cette extrémité de la paroi du cylindre une fente circulaire 33. Cette fente est en communication d'une part, avec la chambre à liquide 31 et, d'au- tre part, par l'intermédiaire des alésages 34, 35 et 36 avec la surface de glissement du piston librement suspenduo Les diamètres d D et p de ce der- nier piston, du collet et du piston commandé sont choisis de façon que la surface du piston librement suspendu Ò d soit égale à la surface annulaire du collet 11 (D -p ) . Ces diamètres 4 peuvent être respectivement de d =
4
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40 mm, D = 50 mm, p = 30 mm.
La pression dans la. chambre du cylindre 37 est, dans ce cas, à tout moment égale à la pression dans la chambre à liquide 31, en sorte qu'il n'y aura pas d'écoulement de liquide dans la chambre du cy- lindre ou d'écoulement de gaz vers la chambre à liquide.
Entre le collet 19 et l'extrémité 14 du cylindre 1 se trouve un es- pace 38. Cet espace communique par un alésage 39 prévu dans la paroi du cy- lindre et par un conduit 40 avec l'air atmosphérique ou avec un réservoir destiné à recueillir le liquide qui a coulé dans l'espace 38, le long du collet 19 ou du piston librement suspendu 15.
Dans la paroi du cylindre est pratiqué un alésage 41, qui communi- que avec un conduit 42 par lequel on peut amener de l'huile sous une pres- sion un peu plus élevée que la pression d'aspiration régnant dans la cham- bre du cylindre. La partie 32 du piston 2, dont le diamètre est réduit, est d'une longueur telle que l'alésage 41 entre en communication avec la fente
33, lorsque le piston se trouve à courte distance de son point mort inférieur, comme montré en pointillé à la figure la. Dans ce cas, l'accouplement entre le piston commandé et le piston à suspension libre est interrompu, en sorte que le piston commandé continue seul son mouvement et que le liquide est admis dans la chambre 31 par le conduit 42, jusqu'à ce que le piston 2 heur- te l'écrou d'arrêt 23. Après cela, le piston à suspension libre est à nou- veau entraîné.
Ensuite, le piston 2 et le piston librement suspendu remontent collectivement. Etant donné qu'à ce moment la pression de l'huile dans la chambre à liquide est un peu plus élevée que la pression régnant dans la chambre du cylindre, ce qui est également le cas lorsque l'ouverture 41 n'est pas encore fermée par le piston 2, il n'y a pas de refoulement d'huile vers cette ouverture. Bar conséquent, le piston librement suspendu et le piston commandé se meuve vers le haut, l'écrou d'arrêt restant en contact avec le piston commandé. On peut éventuellement prévoir une soupape de retenue dans le conduit 42. Ainsi, le volume de la chambre du liquide est déterminé par la position de l'écrou d'arrêt. Bar suite de la compression et de l'écou- lement de l'huile, ce volume devient plus.petit, quand le piston se trouve à son point mort supérieur.
A ce moment, la distance entre l'écrou d'arrêt et le piston commandé est faible, comme indiqué à la figurer. Cet écoule- ment ou fuite d'huile est cependant très faible et est compensée par l'amenée d'huile par la conduite 42, toutes les fois que le piston se trouve dans sa position inférieure, comme décrit plus haut. La position de l'écrou d'arrêt détermine la quantité de liquide dans la chambre à liquide ; cette position détermine également le volume du cylindre 37 et par conséquent la pression finale de compression. Cette pression peut être réglée de façon simple en faisant tourner l'écrou d'arrêt à l'aide d'une cleft introduite par les ou- vertures 12 et 13.
Le compresseur selon l'invention peut être utilisé de façon avanta- geuse pour comprimer des gaz à des pressions très élevées, par exemple lors de la synthèse d'ammoniac ou de méthanol, lors de la préparation de polythè- ne, et lors de la distillation d'hydrogène, où la présence de la moindre tra- ce d'huile influence déjà désavantageusement le produit visé.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.