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L'invention concerne des compresseurs à pistons rotatifs 'ne comportant pas d'organes d'admission et d'échappement par- ticuliers,mais dans lesquels l'aspiration et le refoulement sont commandés automatiquement par des ouvertures prévues dans les corps des pistons rotatifs,ainsi que dans l'enveloppe ou dans un arbre creux fixe. Toutefois, étant donné que les arêtes de travail prévues dans ce cas sont à position invariable, le volume de gaz qui peut être débité est également invariable.Par con- séquent, pour permettre un réglage progressif du débit,il est nécessaire de prévoir un organe de réglage mobile qui main- tient le canal d'aspiration ouvert plus ou moins longtemps pendant la course de compression.
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Lorsque le volume de gaz aspiré en trop pendant ce temps est amené à refluer dans la conduite d'aspiration,la contre- pression n'est astreinte dans le cylindre qu'avec un certain retard. Si l'arête de refoulement était située invariablement au même endroit,du gaz serait amené à refluer de la conduite de refoulement vers le cylindre et devrait être à nouveau re- foulé de celui-ci,ce qui - du moins en ce qui concerne des reflux importants - ne se produirait pas sans pertes d'énergie élevées et bruits intenses.Pour ces raisons, un ajustement de l'arête de travail de refoulement est nécessaire.
Toutefois, et comme il ressort de n'importe quel diagramme de compresseur, les courses d'ajustement requises pour l'arête de travail d' aspiration et celle de refoulement sont très différentes.Par conséquent, il n'est pas possible d'assurer la régulation d'un compresseur à pistons rotatifs, tant du côté aspiration que du côté refoulement, au moyen d'un tiroir distributeur com- mun.Au contraire, et conformément au principe de la présente invention, il est nécessaire le prévoir à cet effet un dis- positif spécial.
La Fig.l montre à titre d'exemple un compresseur à pistons rotatifs dans lequel le piston rotatif 1 et le piston rotatif 2 tournent chacun autour d'un axe distinct,tous deux dans le même sens, mais à des vitesses différentes.Les deux pistons rotatifs,d'une part et les éléments qui les entourent, d'autre part, délimitent trois cylindrées séparées les unes des au- tres, à savoir:une chambre d'aspiration 3, une chambre d'aspira- tion 4 et une chambre de refoulement 5.
Dans la position des pistons montrée dans cette figure,la chambre d'aspiration 3 représente le plus grand volume d'aspiration réalisable.Dans le cas où cet espace est déjà isolé par rapport au raccord d'aspiration 6, le mouvement ultérmeur du piston a pour effet
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de comprimer le gaz dans la chambre 3 et,finalement, de re- fouler celui-ci dans le pavillon d'échappement 7.
La pièce d'obturation 8,montée rigidement dans l'enveloppe, commande l'aspiration par son arête inférieure 10,tandis que le tiroir distributeur 9 commande le refoulement par son arête de droite 11.
Lorsque le tiroir distributeur 9, se déplace vers la droi- te,il s'établit le long de son arête de gauche 12 une fente qui relie la chambre d'aspiration 3 au pavillon d'aspiration 6.
Par conséquent,à la suite 'de la rotation ultérieure du piston, une partie du volume de gaz aspiré reflue de la chambre 3, dont la capacité va en diminuant,vers le pavillon d'aspiration
6,ce reflux se poursuivant jusqu'au moment où l'arête de travail 13 du piston rotatif 2 aura dépassé l'arête de travail
12. Le volume de gaz résiduel contenu dans la cylindres est ensuite comprimé et refoulé.Par suite du décalage du tiroir
9,l'arête de travail 11 s'est déplacée vers la droite, de sorte que le refoulement ne peut se produire qu'à un moment ultérieur.
'Le fonctionnement du dispositif faisant l'objet de l'in- - vention sera exposé plus clairement en se référant au diagram- me de compresseur de la fig.2.
La distance 14 représente la cylindrée correspondant à l'angle couvert par la pièce d'obturation 8. La distance 15 représente le volume de la chambre d'aspiration qui correspond au décalage angulaire du tiroir .9.Par conséquent,le volume de gaz total amené à refluer dans la conduite d'aspiration est égal à la distance 14+15.
La distance 16 représente le volume de la chambre de refoulement qui correspond au décalage angulaire du tiroir 9.
Etant donné que la variation du volume des cylindrées n'est pas une fonction linéaire de la position angulaire,les
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distances 15 et 16 ne sont pas identiques. D'autre part,le début du refoulement ne doit pas nécessairement se situer exactement à l'extrémité de la ligne de compression. Au con- traire, dans les compresseurs à pistons rotatifs et à grande vitesse de rotation, ce point sera disposé de façon que l'ori- fice de refoulement soit déjà en partie ouvert lorsque la contre-pression est atteinte.Par conséquent, la longueur de la pièce d'obturation sera calculée de telle façon que, pour toutes les charges partielles qui entrent en ligne de compte, le point de commande se situe toujours à une distance appropriée, mais pas exactement constante, avant le point final de la ligne de compression.
A cette fin, et comme montré dans la fig.Z,le tiroir distri buteur 17 est muni d'un organe de distribution 18 monté à pivotement autour d'un axe parallèle à celui du compresseur.
Afin d'assurer un réglage plus efficace, cet organe de distri- bution 18 peut être divisé en plusieurs éléments juxtaposés dans le sens de l'axe de pivotement ou être établi en une matière élastique.
Lors du déplacement angulaire du tiroir distributeur, l'organe de distribution est soulevé au moment voulu, et d'une quantité qui va croissant à mesure que le déplacement angulaire de ce tiroir se poursuit,à l'aide d'une barre de guidage 19.
Par conséquent l'arête de travail côté refoulement ne se situe plus à l'extrémité de droite de l'organe de distribution 18, mais à l'extrémité de gauche de celui-ci.L'effet de distribu- tion qui en résulte ressort du diagramme de compresseur de la/fig.
4.
Ici la distance 20 représente la modification de la cylindres de la chambre d'aspiration du cylindre,modification qui corres- pond au décalage angulaire du tiroir distributeur.La distanoe 21
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représente la modification correspondante de la cylindrée côté refoulement,qui se serait produite sans la présence de l'organe de distribution pivotant. Il s'ensuit que dans ce dernier cas, l'orifice de refoulement s'ouvrirait avec un retard tel qu'une forte surpression s'établirait dans la cylindrée, donnant ainsi lieu à une perte d'énergie considérable. Or, l'organe de dis- tribution 18 en se soulevant,déplace' le point de commande du refoulement de la -distance 22, ce qui empêche l'établissement d'une surpression excessive.
Afin d'éviter des pertes par étranglement, on n'utilisera la régulation à l'aide de l'organe de distribution 18 que pour les gammes de réglage de faibles débits,éventuellement en combinaison avec le réglage du volume aspiré moyennant le reflux à l'aide de l'organe d'obturation fixe 8.Dans ce dernier cas, on a la possibilité d'étendre la gamme de^réglage aux charges partielles les plus réduites.
Afin de pouvoir traiter des charges partielles encore plus réduites, tout en soulageant le tiroir distributeur de la charge tangentielle unilatérale qui s'exerce sur son arête côté pavillon de refoulement,une caractéristique de l'invention consiste en ce que le tiroir distributeur établi en forme de nappe cylindrique,qui se déplace entre les organes rotatifs, d'une part, et les organes fixes, d'autre part, du compresseur, dans le sens périphérique de ce dernier, est muni d'une arête de travail particulière qui commande la fin du temps de refou- lement.Selon une autre cara téristique de l'invention,
on peut omettre la partie du tiroir distributeur destinée à déterminer la fin de l'aspiration et le début du refoulement et faire en sorte que la régulation soit assurée uniquement par les arêtes de travail qui commandent la fin du refoulement et le début de l'aspiration.
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Selon une autre particularité de l'invention, l'enveloppe est munie d'un canal à vide,en communication avec le pavillon d'aspiration ou avec l'atmosphère,canal qui est libéré par l'arête du tiroir distributeur destinée à commander la fin du refoulement, lorsque ce tiroir est décalé de façon à occu- per une position inférieure à celle qui correspond à la plus petite charge partielle.
. Les Figs. 5 à 10 exposent le fonctionnement d'un tel dispositif de réglage à l'aide de deux compresseurs à pistons rotatifs,représentés en coupe schématique ainsi que de leurs diagrammes de travail.
Dans le compresseur à pistons rotatifs montré dans la Fig.5 les pistons rotatifs 1 et 2 tournent autour d'axes distincts, à des vitesses différentes, mais suivant le même - @@s de rota- tion.Les deux pistons rotatifs déterminent conjointement trois chambres de travail,3,4 et 5, séparées les unes des autres. Dans la position représentée,la chambre 3 dont le volume va en aug- mentant aspire du gaz du pavillon d'admission 6, tandis que la chambre 4,dont le volume va en diminuant,comprime le gaz qui y est contenu, et que la chambre 5, d'où le gaz a été re- foulé dans le pavillon d'échappement 7, a atteint précisément . son volume minimum.
Les corps des cylindres rotatifs sont entourés par 'l'or- gane d'obturation 8, dont l'arête antérieure 10 commande la fin de l'aspiration dans la position de réglage de pleine charge représentée,ainai que par le tiroir distributeur 9 comportant des arêtes de travail 11,12,de même qu'une arête de travail supplémentaire 113. Lorsque le tiroir distributeur 9 est dé- placé angulairement dans le sens de la rotation, l'arête de travail 12 remplace l'arête de travail 10 dans le processus de réglage,de telle sorte qu'une partie du gaz aspiré peut re- fluer dans le pavillon d'aspiration 6. Dans le diagramme
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(Fig.6),le volume de gaz formant le reflux est représenté par la distance 15.
L'arête de travail 11 commande le début du temps d'échap- pement.Plus l'angle dont le tiroir 9 est décalé dans le sens de la rotation du compresseur est grand, et plus tard débute le temps de refoulement, comme cela ressort de la distance 16 dans le diagramme de la Fig.6.
L'arête de travail supplémentaire 113 commande la fin du temps de refoulement.Dans la position de pleine charge représen- tée,l'arête de travail 113 isole précisément la chambre de tra- vail 5 d'avec le pavillon de refoulement 7. Lorsque le tiroir 9 est décalé dans le sens de rotation du compresseur,l'arête de travail 113 effectue de son côté un nouveau déplacement vers le bas, de sorte que la chambre de travail 5, dont le volume va de nouveau en augmentant, demeure en communication avec le pavillon de refoulement 7 et peut recevoir le gaz comprimé, jusqu'au moment où l'arête de travail 14 aura dépassé l'arête de travail 113.Dans le diagramme de la Fig.7,ce remplissage de la chambre de travail est désigné par la distance 17.Le gaz enfer- mé dans laohambre de travail et dans l'espace nuisible se détend désormais,
en fournissant de la puissance,Jusqu'au volume représenté par la distance 18 dans laFig.7.Le volume de gaz effectivement aspiré et refoulé par le compresseur est indiqué par la distance 19.
Ce reflux,rendu possible par l'aréte de travail supplémen- taire 113, d'une partie du gaz, du pavillon de refoulement vers le pavillon d'aspiration, permet de fonctionner avec de fai- @ bles charges partielles;d'autre part, et vu que la pression régnant dans le pavillon de refoulement s'exerce tant sur 1' arête de travail 11 que sur l'arête de travail 113, le tiroir distributeur 9 se trouve soulagé dans le sens tangentiel.
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Grâce à la prévision d'un canal de marche à vide 120, en communication avec le pavillon d'aspiration 6 ou avec 1' atmosphère, canal qui est démasqué par l'arête de travail 113, qui commande la fin du temps de refoulement, du tiroir distri- buteur 9,lorsque ce tiroir est décalé angulairement jusqu'à une position située plus bas que celle qui correspond à la plus petite charge partielle, la régulation pour charges par- tielles peut être étendue de façon à permettre une régulation de marche à vide.
En effet, lorsque le tiroir distributeur 9 est déplacé plus loin suivant le sens de rotation, de façon que l'arête de travail 113, représentée en pointillé, démasque le canal 120, il s'établit une communication directe entre le pavillon de refoulement 7 et l'atmosphère ou le pavillon d'aspiration 6. A partir de ce moment, il n'y a plus de refoulement de gaz vers la conduite de refoulement, laquelle doit être isolée du pavillon de refoulement à l'aide d'une soupape de retenue, cependant que la valeur de la contre-pression se réduit jus- qu'à la pression atmosphérique ou la pression d'aspiration de la'machine.
En faisant appel à une soupape de réglage disposée dans la conduite d'aspiration à une faible distance en amont du débouché de cette conduite dans la machine, soupape qui se ferme lorsque le tiroir distributeur 9 atteint la position de marche à vide,on peut réaliser cette dernière avec une dépense d'énergie minimum.
La Fig.7 représente le diagramme de marche à vide, dont l'importance est déterminée principalement par les fuites dans la chambre de travail. La distance 121 représente le vo- lume de gaz qui doit encore être comprimé malgré 'la pression d'aspiration fortement réduite,volume qui est dû. aux fuites.
Le point 122,situé sur la courbe de compression, caractérise la position de commande atteinte par l'arête 12,tandis que la
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distanoe 123 correspond au volume de gaz qui a reflué du pa- villon de refoulement 7 vers la chambre de travail 5,jussqu'au moment où cette chambre a été isolée par l'arête de travail
113.Le volume de gaz enfermé dans la chambre de travail 5 peut désormais se détendre en fournissant de la puissance, jusqu'au moment où l'aréte de travail 24 rétablit la communi- cation entre la chambre 5 et le pavillon d'aspiration 6.
Finalement, le réglage supplémentaire du débit,par l'arê- te de travail 113 peut être renforcé dans une mesure telle que le réglage par l'arête de travail 12 devienne superflu. Dans de tels cas, le système de réglage se trouve notablement simplifié.
Comme montré dans la Fig.S,le tiroir distributeur mobile 26 comporte deux arêtes de travail dont l'une (26) commande la fin du temps de refoulement et l'autre (27),le début du i temps d'aspiration.Par contre, l'arête de travail 28, qui commande le début du refoulement, est solidaire de l'envellppe fixe,
Dans la position du tiroir représentée dans cette Fig. on obtient le diagramme de pleine charge représenté dans la Fig.9, Lorsque le tiroir 25 est déplacé vers le bas, par exemple jusqu'à la position représentée en pointillé, le gaz peut refluer du pavillon de refoulement vers la chambre de travail dont le volume va de nouveau en augmentant.Ce processus est indiqué dans la Fig.9 par la distance 29.
Après que la oham- bre de travail a été isolée par l'arête 26,il se produit une détente,avec fourniture de puissance,jusqu'à ce que l'arête de travail 27 établisse la communication aveo le pavillon d'aspiration. La distance 30, qui demeure sur lacourbe d'as- piration du diagramme selon la Fig.9 représente le volume de charge partielle effectivement aspiré.
Ce système de réglage volumétrique peut également être complété par un.système de marche à vide.Ici également, le
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canal 31, représenté dans la Fig.8 permet d'établir la commu- nication entre le pavillon de refoulement et l'air atmosphéri- que ou le pavillon d'aspiration.
Dans ce cas, et après que la conduite d'aspiration a été fermée par une soupape commandée à la main ou,automatiquement, on obtient un diagramme de marche à vide qui présente à peu près la forme montrée dans la Fig.10.
Les systèmes de réglage décrits ci-dessus,notamment celui représenté dans la Fig.8 peuvent aussi être appliqués, dans le sens approprié, au réglage du remplissage de machines à détente.
REVENDICATIONS ------------
1.Dispositif¯ pour le réglage du débit de compresseurs à pistons rotatif@, dans lesquels l'aspiration et le refoule- ment sont commandés par des orifices obturables prévus, d'une .part, dans les corps des pistons rotatifs et, d'autre part, dans l'enveloppe ou dans un arbre creux fixe, caractérisé en ce que les arêtes de travail qui commandent le temps d'aspira- tion et le temps de refoulement peuvent être décalées à l'aide d'un organe de distribution unique.