BE546324A

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Publication number: BE546324A
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Description


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   Le système connu de réglage des compresseurs à piston nommé "réglage par la poussée du courant ou par reflux" repose sur la propriété, conditionnée par le mode d'opération de ces Machines, que sur le plasteau de la soupape d'aspiration tenu en position ouverte, le   fluide   refluant pendant la course de com- pression exerce une force tendant à fermer la soupape. Par suite du fait que la vitesse du piston alterne entre zéro et un maximum, ladite force varie également périodiquement entre zéro et un maximum, les forces exercées par le courant dudit fluide at- teignant leur maximum plus tard que la vitesse du piston, ce déphasage étant dû aux effets d'étranglement qui se   produisent.   

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   Si l'on varie alors de façon continue la grandeur de la force tendant à maintenir la soupape ouverte, entre zéro et un maximum on déplace ainsi l'instant auquel cette force d'ouver- ture se trouve équilibrée par la   soucie   de toutes les,forces agissant dans la direction de fermeture du plateau de la soupape. 



  Ainsi on réalise la possibilité de faire varier l'instant du début de la fermeture de la soupape, d'une façon prédéterminée, entre deux points donnés de la période de compression (à savoir entre le début de celle-ci et le point correspondant au maximum des forces de fermeture) et, par ce fait, de régler de façon continue le débit du compresseur entre marche à vide et une valeur minimum. 



   En vue de tenir ouvert le plateau de la soupape d'aspira- tion, on a, jusqu'à présent, mis en oeuvre des dispositifs de soulèvement (nommés "griffes") en forme d'une couronne dentée ou d'un ensemble de doigts, énéralement réalisés en fer blanc soudé, dont les dents ou les doigts agissent sur les plateaux de la soupape en traversant les canalisations du siège de la soupape. 



   Attendu que, comme déjà mentionné ci-avant, les plateaux de la soupape sont sollicités par un mouvement périodique, les griffes de soulèvement sont obligées d'exécuter un mouvement périodique plus ou moins similaire. Par suite des effets de ralentissement et d'accélération intervenant dans ce mouvement et par suite des masses considérables des griffes de soulèvement mises en oeuvre dans les constructions traditionnelles, il se produit - notamment dans les compresseurs à grande vitesse - des charges excessives des plateaux de soupape et des griffes, ce qui fait qu'une opération sans dérangement est presqu'impossi-   ble .    



   Afin de réduire la masse des griffes et de perfectionner le guidage des organes de soulèvement, on a également proposé de 

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 décomposer la griffe en chevilles séparées et d'assurer le guida- ge de ces chevilles de   soulèvement   dans le siège de la soupape,   notaient   aux points de croisement entre les cloisons radiales et les   bandes   annulaires dudit siège. On ne réalise ainsi qu'une faible réduction des masses en mouvement. 



   On connaît, finalement, des propositions de réalisation d'un réglage par poussée de courant, selon lesquelles "les griffe ou poussoirs transmettant la force élastique au plateau de la soupape sont subdivisés, les parties étant reliées par des organes intermédiaires d'amortissement ne participant pas au réglage". Ces membres intermédiaires d'amortissement consistent en une matière élastique, comme le caoutchouc, matière synthéti- que ou similaire, renfermée entre chaque cheville de soulèvement et une douille entourant celle-ci. A ce sujet on peut remarquer qu'une matière élastique, en soi, se comporte, dans le présent cas, comme un corps solide et ne possède pratiquement aucune qualité d'amortissement. En outre la masse des parties en mouve- ment est encore relativement grande. 



   L'objet de l'invention concerne un dispositif de réglage continu du débit des compresseurs à piston, notamment des compres- seurs tournant à un grand nombre de tours, par retardement de la fermeture de la soupape d'aspiration résultant d'un changement des forces d'ouverture agissant sur le plateau de soupape   au .   moyen de plusieurs ressorts hélicoïdaux, dans lequel les masses directement sollicitées par le ou les plateaux (respectivement par les anneaux séparés) de la soupape, et par ce fait les forces résultant de ce mouvement (forces d'accélération, de ralentisse- ment, secousses) sont réduites au minimum. a titre d'exemple un mode d'exécution selon l'invention est représenté dans les dessins annexés, dans lesquels :

   la figure 1 représente, en coupe axiale,   ¯Une   vue   d'ensemble   du dispositif de réglage; 

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 la figure 2 représente une vue en plan du siège de la soupape d'aspiration, prise du côté du cylindre; la figure-3 montre, en section longitudinale, une cheville de soulèvement dans une fourrure introduite par pression;   -la   figure 4 montre, en section longitudinale, une cheville de soulèvement à fourrure introduite par pression dans une douill fixée par vissage. 



   La soupape d'aspiration consistant en un siège 1 une plaque d'arrêt 2, le boulon central 3 la bague de guidage 4 le plateau de soupape 1 et le plateau amortisseur 6 est serrée par la lanterne de serrage 2 contre l'épaulement de support 8 du siège dans la paroi du cylindre 9 celui-ci étant fermé par le couvercle 10 de la soupape.oContrairement aux réalisations con- nues la transmission des forces élastiques des ressorts au plateau de soupape est assurée au moyen de chevilles de soulève- ment 11 non subdivisées, traversant les cloisons radiales 12 du siège de la soupape d'aspiration, soit par des alésages lisses, soit dans des fourrures de guidage 12a, introduites par pression (figure 3), ou bien solidaires de douilles de guidage 12b inter- médiaires vissées (figure 4 dans lesdites nervures radiales du siège de la soupape,

   lesdites fourrures de guidage consistant en une matière favorisant le glissement, par exemple métaux frittés, carbone, graphite, matières synthétiques ou similaires. 



   Les chevilles de soulèvement 11 comportent, vers leur bout en regard du couvercle de la soupape, un collet 13 servant   d'appui   d'une part, aux ressorts de soulèvement 14 et, d'autre part, aux ressorts de rappel 15 des chevilles. Les collets des chevilles de soulèvement, plus précisément les surfaces 15a butent contre le siège de soupape (respectivement contre une buté- fixe soli- daire dudit siège, non représentée dans le dessin)  rant   que le plateau de soupape soit entièrement-poussé dans sa position d'ouverture, c'est-à-dire avant l'ouverture complète de la soupape. 

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   Les chevilles de guidage sont de dimensions telles que, lorsque les ressorts sont comprimés jusqu'à une valeur correspondant au maximum des forces de reflux ou au débit minimum voulu, lesdites chevilles agissent directement sur les chevilles de soulèvement, en sorte qu'on obtient la transmission directe de la force aux chevilles de soulèvement, les ressorts hélicoïdaux étant court- circuités et, par ce fait, l'ouverture permanente du plateau de soupape d'aspiration (marche à vide). 



   En vue d'absorber la tension élastique des ressorts agis- sant sur les chevilles de soulèvement on a prévu un plateau de pression 16 susceptible de coulisser en direction perpendiculaire au siège de soupape et assuré, par des moyens connus en soi, par exemple par des boulons de guidage 17 solidaires dudit siège de   @ 0   la soupape, contre tout déplacement angulaire. Le plateau de pression est centré, par l'intermédiaire de la douille 18 dudit plateau ainsi que l'écrou de guidage 19 sur le boulon   central 3.   de la soupape. Le ressort de rappel 20 du plateau de pression repousse celui-ci par rapport au siège de la soupape.

   Afin d'em- pêcher le flambage des ressorts de soulèvement 14 on a prévu des chevilles de guidage solidaires du plateau de pression et portant à leurs bouts des pièces d'insertion 22 en une matière capable d'introduire un effet d'amortissement, telle que le caoutchouc, Teflon ou similaire, ou bien des organes amortisseurs métalliques, tels qua des ressorts en forme de disque, cuvette ou des ressorts annulaires, en vue d'éviter la production de bruits gênants résultant du battement répété des chevilles de soulèvement contre les chevilles de guidage, juste avant qu'on arrive à la position du débit minimum.

   Dans le dessin (figure 1) on a représenté   une réalisation   dans laquelle le diamètre de l'extrémité 22a de,la cheville de soulèvement en regard du plateau de pression est plus petit que celui de la pièce d'insertion 22 de la cheville de guidage du ressort. Ceci a pour but de permettre à la masse de la pièce d'insertion 22 de s'effacer lorsque la 

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 partie 22a est lancée contre la partie 22. 



   La transmission des   'orces   de réglage au plateau de pression est assurée par un dispositif comprenant un piston 23 et une tige-poussoir 24 Le passage de ladite tige-poussoir au travers du couvercle de la soupape est réalisé , de façon étanche. au moyen du manchon de passage, tandis que l'étanchéité à l'inté- rieur du cylindre 26 est assurée au moyen d'une bague 27 profilée en 0. L'étanchéité du piston 23 à l'intérieur dudit cylindre 26 pourrait également être assurée par rodage ou par d'autres moyens d'étanchéité, tels que bagues rainurées, garnitures en cuir embouti, segments de piston, etc. Les pertes éventuelles par fuite, lesquelles, en cas de compression de gaz inflammables ou toxiques, pourraient présenter un danger, sont évacuées par une tubulure de désaération 28. 



   La pression agissant sur le piston 23 du.cylindre est appliquée par l'intermédiaire d'un liquide de pression 29 se trouvant dans le réservoir d'amortissement 30 ce liquide de pression étant sollicité,à son tour, par de l'air comprimé ou un gaz comprimé amené par la conduite de refoulement   }le   Le réser- voir d'amortissement est également pourvu d'un bouchon fileté de remplissage 32 et d'un bouchon fileté de purge 33 Une tuyère 35 prolongeant une canalisation de jonction 34 sert de dispositif d'étranglement, pour amortir les oscillations du système de transmission des forces de réglage.

   Le passage libre de la tuyère peut être réglable, par exemple au moyen d'un pointeau réglable. rarmi les uoyens connus pour empêcher les oscillations du plateau de pression, on pourrait utiliser entre autres : tiges filetées à auto-serrage, transmission de la pression par voie hydraulique et similaires.

   D'autres moyens connus pour l'amortis-   sement   du système, susceptible d'oscillations, de commande du plateau de pression sont : désaccord de la fréquence propre par 

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 port à la   fréquence     d'excitation     (nombre de   tours du   conpres-   part ou   couplage du     plateau   de   pression   à   d'autres     systèmes   caniques ou électromécaniques susceptibles   d'amortir   les   oscillations   du   plateau   de   pression,

     on procéde efficace   pour   empêcher toute oscillation du   plateau     de.     pression   est   celui',     applique   dans   l'exemple d'exécution   décrit ci-dessus, notamment la   transmission,   de la   pression     par voie     pneumatique,  par exemple au   moyen d'une   pression de gaz variable, la voie de la transmis- sion comportant ion système hydraulique intermédiaire L amortisse- ment par étranglement. 



   Grâce à l'invention décrite ci-avant les- charges périodi- ques excessives des griffes,   respectivement   des chevilles de soulèvement,sont réduites de façon à permettre la mise en oeuvre d'un   réglage,     même   pour les   compresseurs   à grande   vitesse-*   
1.- Dispositif de régale continu du débit des compresseur à piston, par   retardement   de la fermeture de la soupape d'aspira- tion résultant d'un   changeaient des   forces   d'ouv   -tire agissant sur le plateau de soupapge au   moyen   de plusieurs ressorts de   soulèvement,

   caractérisé   en ce que les forces élastiques des ressorts sont   transpires   au plateau de soupape par des chevilles- poussoirs en une seule   pièce, comportant,   vers leur 'bout supé   rieur,   une partie   servant   d'assiette de support de ressorts. 

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Claims

2.- Dispositif de continu du débit selon la reven- dication caractérisa en ce que la face inférieure de la partie servant d'assiette le support ressorts desdites chevilles de soulevèrent, bute contre le siège de soupape, respectivement contre une butée fixe solidaire dudit siege, un peu avant que le plateau de soupape soit entièrement poussé dans sa position d'ouverture (ouverture de la soupape). dispositif de réglage continu,

du débit selon la reven- <Desc/Clms Page number 8> dication 1, caractérisé en ce que les chevilles de soulevèrent sont guidées dans des alésages lisses traversant les cloisons radiales du siee de la soupape d'aspiration.

.- Dispositif de réglage continu du débit selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les chevilles de soulèvement sont guidées de 3 des fourrures de guidage consistant en une matière favorisant le glissement (par exemple métaux frittas, matières synthétiques à matières de remplissage spéciales, carbone, graphite ou similaires), et introduites par pression dans des alésages dans le siège de soupape.

5 Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que les fourrures de guidage en matières spéciales sont introduites par pression dans des douilles intermédiaires vissées dans des taraudages corres- pondants dans le siège de soupape.

6. - Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 5 caractérisé en ce que des moyens connus en soi (tels que tiges filetées à auto-serrage, transmission de la pression par voie hydraulique ou similaires) sont mis en oeuvre pour empêcher toute oscillation du plateau de pression.

7.- Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la fréquence propre du système oscillant constitué par le plateau de pression, les ressorts, les chevilles de soulèvement etc. a été désaccordée, par des moyens connus en soi, par rapport à la fréquence d'exci- tation (nombre de tours du compresseur).

8.- Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le plateau de pression est relié à des systèmes mécaniques ou électromécaniques supplé- Dentaires susceptibles d'amortir un mouvement oscillatoire dudit plateau de pression.

9.- Dispositif de réglage continu du débit selon les <Desc/Clms Page number 9> revendicaltins 1 à 8, caractérisé en ce que la pression est transimse au plateau de pression au moyen d'un gaz sous pression variable (par voie pneumatique), la voie de transmission compor- tant un système hydraulique intermédiaire à amortissement par étranglement, par lequel toute oscillation du plateau de pression est pratiquement supprimée.

10. - Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 9 caractérisé en ce que les ressorts agissant sur les chevilles de soulèvement sont guidés par des chevilles de guidage solidaires du plateau de pression.

11.- Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les chevilles de guidage sont d'une longueur, telle que, lorsque les ressorts sont comprimés jusqu'à une valeur correspondant au maximum des forces de reflux ou au débit minimum désiré, lesdites chevilles de guidage agissent directement, en court-circuitant les ressorts hélicoïdaux, sur la face supérieure des chevilles de soulèvement, en sorte qu'on obtient une transmission directe de la force aux chevilles de soulèvement et par ce fait l'ouverture permanente du plateau de soupape d'aspiration (marche à vide).

12. - Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les chevilles de soulèvement et de guidage comportent, à leurs bouts mutuellement opposés, notamment soit à l'un, soit à l'autre, soit encore aux deux desdits bouts mutuellement opposés, des pièces d'insertion en une matière capable d'introduire un effet d'amortissement (telle que le caoutchouc, Teflon ou similaires) ou des organes amortisseurs métalliques (tels que des ressorts en fprme de disque ou cuvette, ou des ressorts annulaires), en vue d'éviter la production de bruits gênants résultant du battement répété des chevilles de soulèvement contre les chevilles de guidage,

jurte avant air? ceux-ci arrivent &. la position correspondant au <Desc/Clms Page number 10> débit minimum.

\ @ 13.- Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, en aval du guidage étanche traversant le couvercle de la soupape, on a,prévu une chambre fermée et isolée de l'ambiance, ainsi que, branchée sur ladite chambre fermée, une tubulure d'évacuation par laquelle, en cas de l'utilisation du compresseur pour comprimer des gaz toxi- ques ou inflammables, les pertes par fuite qui pourraient résulter des effets d'usure dans les organes de traversée du couvercle de la soupape ou sont produites par le jeu entre le cylindre de commande et le piston, sont évacuées vers un endroit où elles sont inoffensives (par exemple l'atmosphère, la conduite d'aspi- ration du compresseur etc.) 14 Dispositif de réglage continu du débit selon les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que,

dans les organes de guidage du dispositif de soulèvement (plateau de pression, passage du couvercle de la soupape, cylindres pneumatiques ou hydrauliques) on a introduit des éléments spéciaux d'étanchéité, provoquant, par les effets de frottement, l'amortissement des oscillations du plateau de pression ainsi que des parties en liaison avec ledit plateau de pression