Dispositif détanchéité pour arbres oscillants de compresseurs. La présente invention concerne un dispo sitif d'étanchéité pour arbres oscillants de compresseurs.
Ce dispositif peut être utilisé avec avan tage dans les machines réfrigérantes ou ana logues. On connaît de nombreux dispositifs pour produire du froid dans lesquels on liquéfie Lin gaz tel que l'ammoniaque ou l'anhydride sulfureux que l'on fait évaporer ensuite de manière<B>à</B> absorber la chaleur, le serpentin dans lequel se fait l'évaporation étant disposé généralement dans un récipient <B>à</B> saumure. Le, réfrigérant, dans presque tous les cas, est extrêmement volatil, et peut avoir des inconvénients très graves si on lui permet <B>de</B> s'échapper<B>à</B> l'air libre; pour cette raison, il est très important qu'il ne se produise aucune fuite dans la machine.
Il est également très important qu'il ne se produise aucune fuite en sens inverse ayant pour effet de faire pénétrer l'air dans la machine, cardes fuites dans l'une ou l'autre direction mettraient rapidement l'appareil hors d'usage.
Une grande partie des difficultés rencon trées jusqu'à présent dans la réfrigération mécanique est causée par cette question des fuites. La présente inventior <B>'</B> i permet de sur monter complètement ces difficultés.
Le dispositif d.'ôtanebéité selon l'invention comprend des enveloppes flexibles qui en tourent l'arbre utilisé pour la commande du compresseur, disposées l'une<B>à</B> l'intérieur de l'autre, l'enveloppe extérieure étant fixée<B>à</B> joint étanche par une de ses extrémités au compresseur, tandis que l'enveloppe intérieure est fixée<B>à</B> joint étanche par une de ses ex trémités<B>à</B> Parbre, ces enveloppes étant reliées l'une<B>à</B> l'autre<B>à</B> leurs autres extrémités libres.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une machine réfrigérante munie d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention.
La fig. <B><I>1</I></B> _est une coupe verticale de l'ap pareil, prise suivant la ligne<B>1-1</B> de la fig. 2; La fig. 2 est une autre coupe, verticale perpendiculaire<B>à</B> la coupe représentée fig. <B>1,</B> prise suivant la ligne 2<U>'2</U> de la fig. <B><I>1;</I></B> Lafig. <B>3</B> est une coupe agrandie prise suivant la ligne<B>3-3</B> de la fig. <B>1,</B> et représentant certains détails du dispositif d'étanchéité;_ La fig. 4 est titi schéma de l'installation réfrigérante entière;
La fig. <B>5</B> est une coupe, partielle arialogue <B>à</B> celle de<B>la</B> fig. <B>1,</B> représentant l'emploi de paliers<B>à</B> billes pour l'arbre de commande.
En se rapportant d'abord au schéma re présenté fig. <B>1:</B> Un compresseur<B>0</B> est muni d'une paire<B>de</B> cylindres<B>1,</B> disposés verticalement, et placés de manière<B>à</B> pousser le réfrigérant comprimé dans le condenseurB par le tuyau 2. Après que le gaz comprimé a été condensé en liquide, il est conduit par le tuyau<B>3 à</B> une soupape réductrice de pression<B>A</B> de ii'iin- porte quel type approprié. Après que la pres sion a été convenablement réduite, on permet au liquide de se vaporiser dans titi serpentin 4 logé dans un récipient<B>à</B> saumure<B>5.</B> Ceci a pour effet de produire du froid d'une manière bien connue.
Les gaz dégagés re viennent au compresseur par le tuyau<B>6.</B> Un mo teur<B>D</B> est utilisé pour actionner le condenseur par Pintermédiaire des connexions qui seront décrites ci-dessous. Le moteur est alimenté par les canalisations principales<B>7</B> par l#in- termédiaire de fils de connexion<B>8</B> et<B>9,</B> le premier de ces fils étant sous le contrôle d'un circuit thermostatique <B>10.</B> Dans le cir cuit<B>10,</B> le thermostat<B>E</B> ferme le circuit allant de la batterie<B>11 à</B> l'électro-aimant 12, lorsque la température dans le récipient<B>à</B> saumure tombe au-dessous d'un certain point déterminé<B>à</B> l'avarice.
L'interriipteur <B>13</B> est alors tiré vers la gauche de manière<B>à</B> mettre le contact entre les deux branches du fil<B>8</B> précé- demment indiqué. Lorsque ce contact est ainsi fermé, le moteur<B>D</B> est mis cri action.
En se rapportant<B>à</B> la fig. 2, on voit titi piston 14 dans chacun des cylindres<B>1.</B> Du gaz non condensé est pris dans la chambre de base<B>15</B> du compresseur<B>C</B> et aspiré<B>à</B> travers le piston par les soupapes d'entrée <B>16.</B> La compression du gaz se produit lors du mouvement du piston en sens inverse, après quoi ces gaz sont déchargés par les soupapes d'-évacuation <B>17.</B> Le dispositif repré- serité comporte une paire de cylindres; il est bien entendu, cependant, que l'on pourrait n'utiliser qu'un seul cylindre, ou qu#on pourrait cri utiliser davantage suivant les besoins.
Le moteur<B>-D</B> commande les pistons du compresseur- par l'intermédiaire de la poulie de commande<B>18,</B> la poulie de commande<B>19,</B> <B>à</B> l'extrémité de 1'arbre20, et la courroie2l. Une poulie folle 22 montée de façon appro priée petit être utilisée pour régler la tension de la courroie. On pourrait utiliser d'autres dispositifs de commande, mais on a ti,ouvé que celui qui vient d'être décrit donnait satisfaction.
Au lieu d'employer directement le motive- ment rotatif du moteur, on le transforme en un mouvement oscillatoire pour des raisons qui apparaîtront ci-dessous au cours de la des cription du dispositif d'étanchéité représenté. Cette transformation s'accomplit dans ce qui sera appelé ci-dessous la chambre<B>à</B> excentrique <B>P.</B> La bielle<B>23</B> est montée excentriquement <B>à</B> l'extrémité de l'arbre 20 et lorsque l'arbre 20 se met<B>à</B> tourner, la bielle 24 qui pivote <B>à</B> une extrémité de la bielle<B>23</B> et qui,<B>à</B> l'autre extrémité, est fixée<B>à</B> l'arbre oscillant <B>25,</B> prend un inouveinent vers le haut et vers le bas.
L'arbre oscillant<B>25</B> s'étend<B>à</B> l'inté rieur de la boîte<B>15</B> du compresseur C, dans laquelle il est porté par un palier<B>26.</B> Le mouvement de l'arbre est transmis aux pis tons par l'intermédiaire d'une barre bascu lante<B>27</B> et des tiges de pÎston <B>28.</B> Lorsque l'un des pistons est tiré vers le bas, l'autre piston est poussé vers le haut. On a ainsi une installation bien équilibrée et c'est pour cela que l'on préfère utiliser deux cylindres ait lieu d'un.
Pour donner l'étanchéité voulue<B>à</B> l'arbre qui relie le compresseur au moteur, il est prévu un dispositif qui cortiprend une enve loppe flexible extérieure<B>29</B> et une enveloppe intérieure similaire<B>30.</B> Une pièce<B>31</B> en forme de collier est portée librement par l'arbre <B>25;</B> elle comporte deux parties de diamètres différents, une partie<B>à</B> petit diamètre<B>32</B> et une partie<B>à</B> grand diamètre<B>33.</B>
Le carter du compresseur comporte un moyeu 34 entourant l'arbre<B>25,</B> et qui est de diamètre<B>à</B> peu près égal<B>à</B> la partie élargie <B>33</B> du collier<B>31.</B> En un point voisin de ce moyeu, l'arbre<B>25</B> comporte un épaulement<B>35</B> de diamètre<B>à</B> peu près égal an diamètre de la partie â2 du collier<B>31.</B> Ce collier<B>31</B> est placé sur l'arbre, sa partie<B>à</B> petit diamètre ôtant dirigée vers l'épaulement 35 de l'arbre comme on peut le voir fig. <B>1.</B>
L'enveloppe intérieure a des dimensions qui lui permettent de s'adapter<B>à</B> l'épaule ment 35 et<B>à.</B> la pièce<B>32,</B> auxquels ses ex trémités sont fixées<B>à</B> joint étanche au moyen de pièces de fixation<B>36.</B> L'enveloppe exté rieure 29 a des dimensions qui lui permettent de s'adapter au moyeu 34 et<B>à</B> la partie élargie<B>33,</B> auxquels elle est fixée solidement <B>à</B> joint étanche ait moyen d'autres bandes de fixation<B>37.</B> Les joints entre les extrémités des enveloppes, et les pièces auxquelles elles sont fixées, sont des joints très serrés, si bien que les tubes sont reliés de manière<B>à</B> former un ensemble continu allant du compresseur<B>à</B> -l'arbre,
quoique lenveloppe soit composée d'un certain nombre de parties jointes l'une <B>à</B> l'autre.
L'enveloppe flexible est constituée de préférence en un caoutchouc raide de bonne qualité, ayant l'épaisseur suffisante; d#autres matières cependant peuvent être employées.
On peut voir que, <B>à</B> chaque oscillation de l'arbre<B>25,</B> l'enveloppe complète est tordue légèrement, d'abord dans un sens, puis dans l'autre. En employant seulement la meilleure qualité, et en proportionnant convenablement la longueur de l'arbre<B>25,</B> la capacité de torsion", comme on peut l'appeler, de l'enve loppe, il est possible<B>de</B> faire marcher un dispositif de cette sorte pendant plusieurs mois sans avoir<B>à</B> l'entretenir spécialement. En outre, le caractère même de l'enveloppe tend<B>à</B> donner une flexibilité considérable au joint.
Il est clair que si une fuite se produit au delà des paliers<B>26,</B> le fluide qui s'échappe ne petit que pénétrer dans l'espace compris entre les deux enveloppes; aucune fuite ne peut se produire. dans l'atmosphère envi ronnante. La puissance nécessaire pour tordre une enveloppe de cette sorte de la manière ci- dessus indiquée est négligeable, si bien que la machine fonctionne beaucoup plus écono miquement qu'une machine comportant une garniture<B>à</B> étoupe comme les machines uti lisées jusqu'à présent. Le dispositif est absolu ment éprouvé et fonctionne indéfiniment, ainsi qu'il a été dit, sans qu'on ait<B>à</B> le sur veiller de fanon particulière.
Il a<B>déjà</B> été proposé de construire des dispositifs d'étanchéité de ce caractère en employant une simple enveloppe qui est fixée par une extrémité, au carter du com presseur et par l'autre Qxtrémité, <B>à</B> l'arbre, <B>A</B> Pe mode de construction, cependant, on peut faire Lin certain nombre d'objections, qui sont écartées dans le dispositif conforme <B>à</B> la présente invention. Il est clair que le degré de torsion qu'un tube particulier peut supporter, dépend d'abord de sa composition et ensuite de sa longueur.<B>A</B> première vue, il semble qu'il serait nécessaire simplement de disposer un tube de longueur suffisante pour empêcher toute détérioration<B>à</B> n'importe quel moment.
Cela a pour conséquence cepen dant que les deux principales parties de la machine, le compresseur et le moteur, ont<B>à</B> être séparées dune distance assez considé rable, ce qui cause certains inconvénients. En outre, si l'on utilise un long tube, il est nécessaire d'employer un arbre long, et plus l'arbre est long, plus son diamètre doit être grand de manière qu'il ait la solidité suffi- saute pour pouvoir fonctionner. Un arbre long, pour pouvoir résister avec succès.<B>à</B> la torsion doit, de plus, avoir un diamètre rela tivement plus grand qu'un arbre<B>'</B> court.
Grâce an mode de construction perfec tionné ci-dessus indiqué, comportant l'emploi d'un large tube disposé<B>à</B> l'extérieur d'un tube plus étroit, les objections ci-dessus s'évanouissent. Un avantage marqué de l'in vention consiste en cequ'elle permet l'emploi d'un palier beaucoup plus petit que lors de l'emploi d'une seule enveloppe, par suite de l'emploi d'un arbre plus petit, ce qui a une grande importance lorsque l'on emploie des paliers<B>à</B> billes<B>38,</B> comme ceux qui sont représentés dans le mode d'exécution modifié représenté fig. <B>5,</B> car l'accroissement des di mensions des paliers<B>à</B> billes augmente leur prix dans des proportions très considérables.
Des mèches appropriées<B>39</B> peuvent être disposées pour amener l'huile de la boîte du carter aux paliers.
En accroissant le diamètre de 'l'arbre au point où est fixée l'enveloppe la plus petite, on supprime toute possibilité d'échauffement car, si l'enveloppe était fixée directement<B>à</B> J'arbre en un point de diamètre normal, il<B>y</B> aurait un frottement considérable entre l'en veloppe et l'arbre sur la plus grande partie de la longueur de l'enveloppe.
Si on le désire, on peut employer plus de deux enveloppes pour constituer le joint. On aurait ainsi<B>à</B> employer plus d'titi collier fou, mais le principe de l'invention serait exacte ment le même.