<Desc/Clms Page number 1>
.Perfectionnements apportés aux machines à pistons"
La présente invention concerne des perfectionne- conte apportas aux mahcines à pistons h. plusieurs cylindres, à double effet, notamment du genre des compresseurs multi- étages.
L'invention vise également des machines de ce genre dans lesquelles certains des cylindres sont moteurs tandis que les autres sont récepteurs, lesdites machines constituant alors des groupes autonomes moto-compresseurs, ou bien encore des machines dans lesquelles tous les cy- lindres sont moteurs.
On sait que, dans les compresseurs classiques multi-étages à pistons, on dispose en général dans le prolongement l'un de l'autre, les deux cylindres de deux
<Desc/Clms Page number 2>
étages voisins de compression de façon que les deux pistons correspondants soient montés sur une même tige de piston coulissante. C'est ainsi qu'une solution courante consiste, dans un compresseur vertical multi-étages, à superposer les deux cylindres des étages haute-pression, le ou les cylin- dres des Stases basse pression (qui peuvent également être superpotée) étant disposés sur une autre ligne désaiée latéralement par rapport à la ligne des cylindres haute pression, les bielles actionnant les pistons étant montas sur un vilebrequin commun.
Ce type de compresseur à, cylindres superposés avec tige de piston commune présente des facilités de construc- tion du fait de la simplification de certains guidages .
Mais il souffre de divers inconvénients, par exemple la hauteur importante dans le cas de compresseurs verticaux et surtout la présence de garnitures d'étanchéité peu accessibles. Il s'agit principalement des garnitures situées entre deux cylindres superposés et assurant l'étanchéité au passade de la tige commune supportant deux pistons . Ces garnitures, malgré les systèmes de refroidissement qu'on leur adjoint, se trouvent logées entre les deux sources de chaleur forndes pr les deux derniers étages haute pression ce qui les place dans des conditions plus défavorables de température que des garni- tures dont une des faces seulement est au voisinage d'un cylindre, la face opposée débouchant dans un carter aéré.
Il est reconnu que les garnitures s'usent plus vite dans ces conditions et leur remplacement nécessite un important démontage de la machine h cause de leur mauvaise accessibi- lité entre les cylindres.
<Desc/Clms Page number 3>
L'immobilisation périodique et prolongée de la machine causée par ces remplacements de garnitures, peut avoir des conséquences financières importantes surtout lorsqu'il s'agit de très gros compresseurs dont une fabri- cation est tributaire.
Avec d'autres types connus de compresseurs, dans lesquels les cylindres sont disposés en V ou en étoile avec plusieurs bielles attelées sur un même maneton de vilebrequin, le problème de l'accessibilité des garnitures ne se pose plus (puisqu'on n'utilise pas de cylindres superposés) mais il apparaît alors dans la liaison cinéma- tique des composantes obliques de direction variable qui imposent de prévoir des moyens de guidage renforcés pour les pièces en translation, sans éviter cependant des effets d'ovalisation nuisibles,
La présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients et elle permet de réaliser des machi- nes à pistons, notamment des compresseurs à trois cylin- dres en éventail par ligne,
dans lesquels les garnitures sont facilement accessibles et dans lesquels la liaison cinématique entre le vilebrequin et les tiges de piston est telle que les efforts transversaux résultant de l'obliquité des bielles s'annulent sensiblement entre eux ce qui diminue considérablement la fatigue des organes de guidage.
Conformément à l'invention, une machine à double effet comporte au moins un groupe de cylindres comprenant un cylindre central et au moins deux cylindres latéraux inclinés, répartis régulièrement autour de l'axe du cylin- dre central de façon que les prolongements des axes desdits @
<Desc/Clms Page number 4>
cylindres soient tous concourants ;
la tige du piston central est solidaire d'une crosse principale reliée par une bielle au vilebrequin de la machine et les extrémités des tiges de piston des cylindres latéraux sont respecti- vement solidaires de crosses secondaires coulissant dans des organes de guidage respectivement parallèles aux axes des cylindres latéraux correspondants, ces crosses secondaires étant attelées à la crosse principale par des biellettes réparties régulièrement par rapport à l' nxe de la crosse principale.
Grâce à cette disposition, la liaison cinémati- que entre la crosse principale et les pistons forme, quelle que soit la position desdits pistons sur leur course, un système constamment symétrique par rapport à l'axe du cylindre central si bien que les réactions laté- rales exercées par les biellettes sur la crosse principa- le s'annulent.
Une machine établie conformément à l'invention est, de ce fait, aussi bien équilibrée qu'une machine classique à cylindres superposés et elle présente l'avan- tage d'être coins haute et d'avoir des garnitures plus facilement accessibles.
Suivant une force de réalisation préférée de la machine, en mente sur une même ligne un groupe de trois cylindres en éventail, les deux cylindres latéraux incli- nés étant symétriques par rapport à l'axe du cylindre central, et en attelle les pieds des deux biellettes laté- rales à un axe commun solidaire de la crosse principale.
Cn réalise ainsi, sur une même ligne, trois éta- ges de compression dans le cas d'un compresseur, ou un @
<Desc/Clms Page number 5>
étage moteur et deux étages compresseurs dans le cas d'un moto-compresseur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et h. l'examen des des- sins annexés qui représentent à titre d'exemple non li- mitatif l'un des modes de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins :-
La fig. 1 représente en coupe un compresseur ver- tical classique trois étages avec cylindres superposas.
La fig. 2 est une vue en coupe, suivnnt un plan perpendiculaire l'arbre de la machine, d'un compresseur vertical conforme 4 l'invention.
La fig. 3 est une vue partielle en perspective de l'attelage des biellettes sur la crosse principale.
Le compresseur classique représenté sur la fig.l comprend un cylindre basse pression 1 et deux cylindres haute pression superposés 3 et 5 ,Les pistons 7 et 9 de ces deux derniers cylindres sont solidaire? de la mène tige 11 qui est fixée à son extrémité sur une crosse 13 qui coulisse dans des guides 15 et est attelée une bielle 17.
L'étanchéité au passage de la tige 11, entre le cylindre 3 et le cylindre 5 est assuré pnr une garniture . 19 qui se trouve soumise, entre les deux cylindres haute- pression aux pressions et aux températures les plus fortes,
Il apparaît clairement à l'examen de la figure, que le remplacement de cette garniture nécessite le démontage presque complet de la ligne haute pression. L'invention remédie précisément à cet inconvénient.
<Desc/Clms Page number 6>
Le compresseur vertical rulti-étages conforme à l'invention, représentx or la fig, 2 comprend un cylindre central basse pression $ disposé dans l'axe vertical XX' de la machine et deux cylindres latéraux symétriques haute pression 4 et 6 . Tous les cylindres sont à double effet et, par césure de simplification, on n'a fait figurer ni les or@ficens d'admissicn et refoulement, ni les soupapes, ces organes ne faisant pas partie de l'invention et pou- vant être d'un type quelconque.
Les trois cylindres sont montés sur un carter 8 lui-même boulonné sur le bâti principal 10 de la machine.
L'étan@@éité au passade des tiges de piston 12-14-16 est assurée par des garnitures 18-20-22 . L'attelage du piston du cylindre principal 2 sur le vilebrequin 24 qui tourne autour d'un axe horizontal 26 est de type classique, c'est à-dire qu'il comprend une crosse 28, solidaire de la tige de piston 12, sur laquelle cet articulée une bielle 30.
La crosse 28 peut coulisser dans un guide 32 porté par le bâti 10.
Chacune dos tiges de piston latérales 14 et 16 est fixée 4 une crosse secondaire 34-36 dont les patins peu- vent coulisser dans des guides 3-40 solidaires du carter 8 et criantes repectivement parallèlement aux axes dos cylindres latéraux.
Deux biellettcs 42 et 44, montées symétriquement, ont leur tête respectivement articulées sur les crosses 34-36 autour d'axes 46-48 portés par lesditos crosses,tan- dis que le pied desdites biellettes est articulé sur un nxe commun 50 solidaire de la crosse principale 2 et passant par l'axe vertical XX' de la machine.
<Desc/Clms Page number 7>
Un mode de réalisation profère de l'articulation des biellettes 42-44 sur la crosse 28 est représente en détail sur la fig. 3 . La biellette 42 comporta un pied 52 en forme de fourche à l'intérieur duquel ont engagé le pied do la billerte 44, L'axe d'articulation 50, commun aux deux biellettes, est porté par un étrier 54, solidaire de la crosse 28, à la partie supérieure duquel ost fixée l'extrémité de la tige de piston 12 du cylindre central.
On voit que, suivant la disposition propre à l'in- vention, les garnitures 18-20-22 sont beaucoup plus acces- sibles que dans le cas de compresseur à cylindres superposas et que le remplacement d'uns garniture haute pression ne nécessite que le démontage du cylindre intéressé. Grâce à la liaison cinématique symétrique réalisée entr les trois tiges de piston, les réactions latérale? des deux bilellet- tes s'annulent et la crosse 28 n'est pas soumise a des ef- forts différents de ceux qu'elle supporterait danc un'? ma- chine a cylindres superposés.
Cet avantage est particulièrement précieux car il permet la transformation de compresseurs existants h cylin- dres superposes. En effet, on peut conserver le bâti10 d'origine ainsi que ses organes de Guidage 32 et réaliser un nouveau compresseur, moins haut que la machine classi- que et dans lequel un remplacement de garniture ne provoque qu'une immobilisation de durée réduite.
Un compresseur conforme à l'invention, tel que celui représenté sur la fig. 2, peut avoir les échappements de ses deux cylindres haute-pression 4 et 6 relies en férié ou en parallèle et il est bien évident qu'il pourrait comporter une ou plusieurs autres lignes de cylindres en @
<Desc/Clms Page number 8>
éventail, constituant d'autres étapes du compresseur,ces autres lignes ayant leur bielle principale 30 attelée sur les autres manivelles d'un vilebrequin commun 26.
On peut réaliser, au moyen du même système Cinéma- tique, un moto-compresseur présentant les Marnes avantages (hauteur réduite, bon équilibrage et facilité de remplace- Kent dos garnitures) que le compresseur décrit précédem- ment. Si par exemple, le cylindre principal 2 cet moteur,il
EMI8.1
peut actionner JOUX étages Je compression 4 ot 6 sur une même ligne. Fans ce cas, la bielle 30 et le vilebrequin peuvent être de section beaucoup plus réduite puisque leur seule fonction est -l'entraîner un volant régulateur calé sur l'arbre de la machine.
On peut également, que la machine soit réalisée en
EMI8.2
ccpr:a.r ou en troto-ccprerseur, confondre les axes 50 et 56 de2 Mallettes et de la blell*,ou bien encore arti- culer chacun des pieie der biallettee 42 et 44 sur deux ü.ii'I: r4âw.r'.viw':ß w'..1'liÎi'L:" -le la crosse 2..
'.4èn ontendu, l'ivont1cn n'est nullement limitée à l'exemple décrit et re:r4sont. elle est susceptible de âÎn'.ew..hS3sl,.v variante? accessibles à l'horxe de l'art, sui- vant les aj'r libations envisaéos et sans qu'sn s'écarte pC'.tt 1-ela âe l'3?rrit '&* l'invention.