Moto-compresseur à pistons libres à course variable. L'invention a pour objet un moto compresseur à pitons libres à course variable.
On a déjà. proposé, pour assurer le retour toujours correct des pistons d'un tel moto- compresseur, de juxtaposer à. l'énergie mo trice de la détente des matelas restant dans ies capacités compresseurs après le refoule ment (énergie essentiellement variable avec la course -de refoulement), l'énergie motrice de 1a détente d'autres matelas, étanches peu- fiant au moins la majeure partie de la course des pistons et dont l'énergie varie avec la course de refoulement, en sens inverse de l'énergie (les matelas d'espace mort.
Ces ma telas, indépendants des capacités compres seurs, sont généralement dénommés matelas de compensation à pression variable.
Le moto-compresseur suivant l'inven tion est caractérisé en ce qu'il est agencé de manière telle que le retour toujours correct des pistons, quelle que soit la valeur de la course de refoulement, soit assuré par l'action combinée de la détente de l'air contenu dans les espaces morts des capacités compresseurs et de la force qu'exerce un fluide dont la pres sion reste sensiblement constante, durant le retour des pistons, sur au moins une surface portée par au moins certains des pistons, et grâce au dimensionnemen.t judicieusement éta bli des capacités d'espace mort et de la sur face sur laquelle agit la susdite pression constante.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du moto-compresseur selon l'invention, les moto- compresseurs représentés étant .à pistons op posés, c'est-à-dire comportant deux pistons moteurs se déplaçant librement en sens in verses dans un cylindre et au moins un pistou compresseur solidaire de chacun des pistons moteurs.
Les fig. 1 et 2 montrent respectivement une coupe longitudinale partielle de deux -dif férentes formes d'exécution du moto-compres- se-tir suivant l'invention, ces moto-compres- seurs étant du type à un seul étage;
Les fig. 3 -et 4 sont des diagrammes sché matiques relatifs au fonctionnement de ces moto-compresseurs; Les fig. 5 .et 6 enfin montrent, sembla- blement aux fig. 1 et 2, une troisième et une quatrième forme d'exécution du moto-com- presseur suivant l'invention, ces moto-com- presseurs étant du type à deux étages.
Les moto-compresseurs représentés aux fig. 1 et 2 comportent, tout comme s'il s'agis sait de moto-compresseurs â matelas -de com pensation à pression variable, deux pistons moteurs 1 synchronisés de façon appropriée, se déplaçant dans un même cylindre moteur 2 et solidaires, chacun, d'un piston compresseur 3 se déplaçant clans un cylindre compresseur distinct 4. Chaque cylindre compresseur est muni d'un clapet d'aspiration 5 et d'un cla pet de refoulement 6, les clapets -de refoule ment réglant la communication entre les cy lindres compresseurs et un réservoir d'air sous pression 7.
<U>E</U>nfin, il est prévu, pour constituer des matelas de compensation, un ensemble formé par un cylindre 8 et un piston 9, dont l'un des éléments (Wpiston 9 selon la fig. 1 ou le cylindre 8 selon la fig. 2) est solidaire de l'équipage mobile constitué par les pistons 1 et 3 et dont l'autre -élément est porté par le fond du cylindre 4.
Mais au lieu, ainsi qu'on le faisait jusqu'à présent, d'agencer de manière telle ces mate las -de compensation, qu'ils soient fermés pen dant la majeure partie -clé la course des pis tons, on relie lesdits matelas directement au réservoir 7, afin qu'il y règne constamment une pression sensiblement égale à la pression de refoulement.
L'air .contenu dans le réser voir 7 et qui se détend dans Tes matelas 8 reste, en réalité, à une pression sensiblement contante pendant cette détente, la capacité du réservoir 7 étant suffisamment grande pour que, lorsque la capacité des matelas passe de son minimum à son maximum, la pression dans le réservoir diminue très peu. Les diagrammes schématiques des fig. '> et 4 permettent de se rendre conmpte du fonctionnement des deux moto-.compresseurs qu'on vient -de .décrire.
Sur la fig. 3 a, b représente la courbe de compression de l'air dans les capacités compresseurs, b c le refoulement à pression constante, c d la courbe de détente de l'air restant dans les capacités compresseurs après le refoulement et d a l'aspiration de l'air ex térieur dans les capacités compresseurs. L'aire c <I>d</I> e représente l'énergie restituée aux pis tons par le matelas d'espace nuisible pendant la course de retour desdits pistons.
Cette énergie, dépendant de la valeur de la -course de refoulement b c, est nulle si l'espace nui <B>s</B> ible est nul et est égal là l'énergie de com pression si la course -de refoulement est nulle.
Sur la fig. 4, la. variation de cette éner gie est représentée par la droite o p. L'éner gie de retour .due aux matelas à pression cons tante est proportionnelle à la longueur de la course,des pistons. Elle est représentée sur la fig. 3 par l'aire hachurée du rectangle<I>7c</I> l <I>m</I> n, tandis que, sur la fig. 4, la variation de l'énergie desdits matelas est représentée par la droite y s.
On conçoit que, si les sections .des pistons 3 et 9, ainsi que les espaces morts des cylin- -dres 4 sont convenablement .déterminés, la somme des énergies de retour, dont la varï.a- tion est représentée par la droite y t, se main tiendra, pour toutes les valeurs que l'on désire que la course puisse prendre, entre les valeurs minimum et maximum admissibles pour un bon fonctionnement du moto-compresseur, voir restera.
constante.. Les pistons seront, en conséquence, toujours repoussés l'un vers l'autre avec une énergie convenable, c'est-à.- dire que la stabilité du moteur-compresseur sera assurée.
Selon les formes d'exécution représentées aux fïg. 1 et 2, il y a lieu de noter qu'on pourra, avantageusement profiter -du fait que les matelas de compensation se trouvent à la pression du réservoir 7 pour faire traverser lesdits matelas par tout l'air refoulé par le compresseur. Dans le cas où, ainsi que représenté à la fig. 3, le cylindre 8 est ménagé dans l'inté rieur du piston moteur, on disposera dans l'intérieur du matelas un tube 10 que devra.
emprunter l'air refoulé, soit pour entrer dans le matelas, soit pour sortir, et on donnera. à. ce tube une Iongueur telle que son ouverture se trouve au voisinage du fond du cylindre 8, donc du fond du piston 1 correspondant, lorsque ledit piston se trouve à la fin de sa course motrice.
L'air refoulé refroidira alors le piston mo teur, ce refroidissement pouvant encore être activé si l'on muni d'ailettes le fond du cy lindre 8.
Les fig. 5 et 6 représentent deux moto compresseurs à deux étages, les mêmes par ties de ceux-ci étant -désignées par les mêmes chiffres de référence qu'aux fig. 1 et 2.
Les diverses caractéristiques de ces deux moto- compresseurs et notamment les alésages, les espaces morts et les pressions de fonctionne ment, sont déterminés de telle façon que l'ac tion variable en fonction de la course, de l'air comprimé contenu dans les réservoirs inter médiaires, sur les pistons des étages autres que le premier, s'ajoutant à l'énergie, égale ment variable en fonction de la course, de la, détente des matelas d'espace mort des cylin dres compresseurs, ainsi -qu'à l'effet d'une pression sensiblement constante durant le retour des pistons (la pression régnant dans l'un des réservoirs de l'appareil, par exem ple dans le dernier réservoir) agissant dans des matelas de compensation distincts des cy lindres compresseurs, assure,
pour toutes les valeurs que l'on désire que la course puisse prendre, le maintien, entre le maximum et le minimum admissibles, de l'énergie totale de retour des pistons.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, le réservoir 7, qui est ici aussi de grande capacité, joue le râle de réservoir in termédiaire, l'ensemble formé par le cylin dre 8 et le piston 9 étant agencé -de telle ma nière qu'il constitue le deuxième étage du compresseur, donc qu'il aspire, par des cla pets 11, l'air contenu dans le réservoir 7 et qu'il refoule cet air, par des clapets 12, vers un réservoir 13 qui alimentera les divers ré cepteurs devant être actionnés par l'air com primé fourni.
Il est en outre prévu des moyens propres à faire agir, sur au moins une partie de la face arrière des divers pistons, une pression sensiblement constante durant le retour .des pistons en l'espèce la haute pression régnant dans le réservoir 13. A cet effet, un alésage cylindrique 14 est ménagé dans l'intérieur du piston 9, tandis qu'un tube 15 propre à former piston dans l'inté rieur -de l'alésage 14, s'étend à partir -du fond du cylindre 8.
Un simple passage 16 sert à mettre en communication le refoulement du compres seur haute pression avec l'intérieur du tube 15 On conçoit qu'alors, endormant à la sec tion de l'alésage 14 unie valeur appropriée, on pourra augmenter l'énergie de retour de la quantité nécessaire pour que l'équilibrage cor rect soit assuré.
Ici encore, ainsi que dans la forme d'exé cution selon la fig. 2, on pourra faire tra verser par l'air refoulé les matelas constitués par la capacité délimitée par l'alésage 14 et le tube 15.
Comme on peut le voir à la forme d'exé cution suivant 'la fig. 6, on disposera alors, dans l'intérieur desdits matelas, un tube 17 analogue au susdit tube 10, donc que devra emprunter l'air refoulé, soit pour entrer dans les matelas, soit pour en sortir, et on donnera à ce tube une longueur telle que son ouver ture se trouve au voisinage -du fond de l'a lésage 14, dont -du fond du piston 1 corres pondant, lorsque ledit piston se trouve à la fin -de sa course motrice.
Afin d'activer le refroidissement causé par le passage de l'air contre le fond du pis ton 1, on munit, ainsi qu'il est montré à la fig. 6, le fond de l'alésage 14 d'ailettes 18.