Compresseur. La présente invention a pour objet un compresseur comportant un organe effectuant un mouvement de va-et-vient et délimitant un espate de travail de volume variable, au moins un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement s'ouvrant sur ledit espace de travail, chacun de ces conduits étant munis d'organes d'obturation.
Dans les compresseurs de construction connue, l'organe effectuant un mouvement de va-et-vient est généralement constitué par un piston coulissant dans un cylindre. Ce piston porte des organes d'étanchéité coopérant avec les parois du cylindre et sapposant à des fuites de fluide entre le pisten et les parois du cylindre. Les frottements dus aux organes d'étanchéité sont en général tels, que le ren dement des petits compresseurs est très dé fectueux. De plus, ces compresseurs nécessi tent l'adjonction sur le conduit de refoule ment d'un réservoir destiné à égaliser le dé bit et la pression sous laquelle le fluide est délivré. Le volume de ce réservoir est évi demment entre autre fonction du nombre de cycles effectués par le piston dans l'unité de temps.
Mais, d'autre part, plus ce nombre de cycles est élevé, plus l'échauffement des or ganes d'étanehéité est considérable et plus l'usure de ceux-ci et des parois du cylindre est rapide.
Le compresseur objet de l'invention tend <B>à</B> éliminer les inconvénients cités par le fait que l'organe exécutant un mouvement de va- et-vient est constitué par une membrane en matière élastique venue d'une pièce avec, une bordure périphérique serrée entre deux par- times d'un carter, cette membrane portant en son centre un organe actionné dans un mou- wement de va-et-vient, et présentant en coupe une section d'égale résistance à la flexion pour une charge uniformément répartie sur toute sa surface et, représentée par le fluide comprimé, de manière que pour sa position correspondant au volume minimum de,
l'es pace de travail sa face orientée vers ledit espace soit sensiblement plane.
Le dessin schématique annexé montre,<B>à</B> titre d'exemple, una forme d'exécution du compresseur objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en coupe axiale. La fio,. 2 est une vue en coupe d'une va riante d'exécution,de la, membrane, et de son organe de commande.
La fig. <B>3</B> est une vue en coupe d'une autre variante d'exécution de la membrane -et deson -organe de<U>command</U><B>.</B>
Le oompress-eur représenté au dessin est un eompresseur d'air dont la conduite d'as-- piration s'ouvre dans Faetinosphère. Ce co-m- presseur comporte une membrane<B>1</B> élastique et de forme circulaire. Cette membrane est pourvue d'un bourreleteylindiique 2 sur tout son pourtour. Ce bourrelet est placé dans un chambrage 4 d'un#e partie<B>5</B> d'un carter.
Une pièce d'appui<B>6</B> est interposée entre ledit bourrelet et un écrou<B>7</B> de serrage constituant l'autre partie du,carter. Le diamètre de cette pièce d'appui -est plus grand que le diamètre extérieur du bourrelet 2, de sorte, que lors du serrage de l'écrou 7 la compression du baur- relet 2 est limitée par l'entrée en contact des bords périphériques de ladite pièce d'appui avec un épaulement 8 ducarter.
La membrane 1 porte en son centre un organe de commande 9 aetionné dans un mou vement de va-et-vient. Cet organe de cam- mande est constitué par une bielle fixée rigim- dément par l'une de ses extrémités au centre de la membrane 1 et disposée dans le pro longement de l'axe de celle-ci, L'autre extrémité de cette bielle est pivo- tAe par l'intermédiaire d'un rouleinent <B>à</B> billes 10 sur un maneton Il excentré. Ce, maneton est solidaire d'un manchon 13 fixé rigide ment sur l'extrémité d'un arbre rotatif 14 actionné par un moteur (non rep réssenté).
La membrane 1 présente en coupe diamé trale une section d'égale résistance à la, flexion pour une charge répartie uniformé- mentsur toute sa surface 15 et équilibrée par une poussée centrée sur son axe. Cette seetion est donc décroissante à partir du centre de la membrane et en diréctiGn de ses bords. La membrane est venue d'une pièce avec le buur- relet 2 etest attachée à ce dernier par l'inter médiaire de sections augmentant progressive ment grâce à des arrondis 16.
L'écrou<B>7</B> présente sur sa face disposée en regard de la membrane une partie tronconi que 17 coaxiale à son axe. Cette, partie tronco nique est engagée dans une ouverture circulaire 18 de la pièce d'appui. Une gorge circulaire 19 est pratiquée dans l'écrou 7. Cette gorge est reliée par des canaux 20 à l'espace de travail 21 du compresseur délimité par la face tronconique de l'écrou, d'une part, et, d'autre part, par la face là de la membrane 1.
La pièce d'appui 6 présente la forme d'une cuvette dont le fond est pourvu de lou- verture 18. L'écrou agit sur cette, pièce par l'intermédiaire d'un anneau<B>de</B> caoutchouc 24 interposé entre un rebord 22 de la pièce d'ap pui et une surface plane annulaire<B>23</B> de l'écrou. Afin déviter un endommagement de l'anneau 24, celui-ci est placé entredeux ran- dellés métalliques 26. L'anneau de caoutchouc 2 4 est de largeur plus grande que le rebord 2 2, de sorte que seuls ses bords périphériques sout serrés entre l'écrou et la pièce d'appui, son autre partie épouse élastiquement la forme de la partie cornique de l'écrou, partie sur laquelle débouchent les canaux 20.
Cet anneau de eaoutetchoue, ou autre matière élas tique, comtitue ainsi un organe d'obturotion des canaux 20, ces derniers étant disposés sur un cercle concentrique à l'axe de l'écrou. La pièce d'appui présente encore une, surface tronconique<B>37</B> correspondant<B>à</B> celle de l'écrou et disposée entre le rebord 22 et Fou- verture circulaire 18. Des perçages 38 sont pratiqués dans la pièce d'appui. Ces perçages sont disposés sur un cercle eoncentrique à l'axe de la pièce, d'appui et d'un diamètre légèrement plus petit que le diamètre inté rieur du rebord 22. , La 'gorge 19 est pourvue de deux ron delles 25 formant entretoises pour des an neaux<B>27</B> pourvus chacun d'une ouverture 29.
Un feutre, annulaire 28 remplit l'espaee libre de la gorge et le tout esit maintenu en position dans celle-ei par une bague 39 pour vue de perçages<B>30</B> et serrée sur le bord in- t6ri,eur <B>31</B> de ladite gorge, par un bouchon <B>32.</B> Ce -dernier est vissé dans un ellambrage .central<B>33</B> de l'écrou et présente un perçage axial 34.
Le ellambrage, <B>33</B> est relié<B>à</B> l'espace de travail 21 par -des perçages<B>36</B> disposés sur un -cercle concentrique<B>à</B> l'axe de l'écrou <B>7.</B> Une rondelle de caout-chauc <B>38'</B> serrée sur le fond du chambrage <B>33</B> abture ces perçages <B>36.</B>
Le fonctionniament du compresseur décrit est le suivant: Lorsque l'arbre rotatif l4est entraîné en rotation par le moteur, le maneton <B>11</B> en traîne la bielle<B>9</B> #dians un mouvement clé va- et-vient. L'extrémité de la bielle attachée<B>à</B> la membrane exécute alors un mouvement de va-et-vient translatoire, qui provoque des<B>dé-</B> formations élastiques de, la mem.#yane <B>1.</B> Les déformations de -cette membrane, provoque-nt une variation périodique, du volume de l'es- pa,
ce de travail 21. Lorsque la face 15 de la membrane ,s'écarte, de, l'écrou 7, le volume de l'espace 21 ati gnlente. La pressiGndanstetes pa ceestdonc plus petite que la pression atmosphérique,<B>de</B> ,sorte que l'anneau de caoutcliauc 24 est sou levé de la, surface tronconique 17 de Féerou. Les canaux 20 sont ainsi découverts et de l'air peut entrer dans l'espace 21 en passant par les perçages 30 de la bague 39, puis à travers le feutre 28 qui constitue un dépous- siéreur, puis circulant entre les chicames for- niées par les anneaux 27 et les entretoises 95 fpour atteindre, enfin, les canaux 20 et entrer dans l'espace 21.
Afin de conférer à l'anneau 24 une grande souplesse et en particulier poursituer exactement la, région daas laquelle doit se produire sa principale déformation élastique, celui-ci est pourvu de perçages 35 disposés suivant un cercle dont le diamètre est, légèrement inférieur au diamètre interne des rondelles 26. Ces perçages créent une sec tion de plus grande flexibilité, de sorte que la déformation principale de la rondelle 24 a lieu dans cette région.
Il s'ensuit que, pra tiquement, toute la surface conique 17 est découverte simultanément, de sorte que, d'une pari, la section de passage pour l'air entrant dans l'espace, 21 est relativement eoknsidéra- ble et que, d'autre part, à un faible déplace ment, de Fanneau 24 correspond<B>déjà,</B> une grande section de passage pour l'air. Ainsi, toutes les conditions sont requises pour ob tenir un remplissage obtimum de l'espace 21, Le déplacement de Panneau 24 est limité par la surface conique 37 de la pièce d'appui.
L'air qui pourrait être emprisonné entre cette surface conique et l'anneau 24 et qui pouix- rait s'opposer à l'ouverture complète de ca naux 20 ou provoquer des battements de zet anneau, peut s'échapper par les perçages<B>38</B> et retourner dans l'espace 21.
Lorsque le maneton <B>Il</B> atteint<B>la</B> position opposée<B>à</B> celle représentée au dessin, l'espace de travail 21 atteint son volume maximum. Etant donné que la bielle exécute un mouve ment translatoire dant la, vitesse varie selon une fonction sinusoïdale, il est clair qu'en fin de course d'aspiration le volume de l'es- race 21 naugmente que très faiblement. En conséquence, la pression dans cet espace se rapproche de la pression atmosphérique, de sorte que la différence de pression peut ne plus être suffisante pour maintenir la ron delle 24 en position ouverte.
Dans tous les cas, dès que l'aspiration cesse, e'est-à-dire lorsque le manetan 11 atteint une position ,située à 180' de celle représentée au dessin et que la bielle inverse, le sens, de son dépla cement, la rondelle dec aoutchouc 24 est ap pliquée par sa propre tension élastique, sur la surface conique 17 et obture les canaux 20.
Le maneton 11 continuant sa course pro voque, un déplacement inverse de la bielle 9, de sorte que le volume de l'espace de travail 21 se r6duit jusqu'à ce que la, membrane ait atteint la, position représentée au dessin et pour laquelle sa face 15 est approximative ment. plane. Au cours de ce, déplaeement, la pressiou daafis l'espace 21 augmente. Cette pression agissant sur la rondelle élastique 38', provoque une déformation élastique de celle-ci qui découvre les perçages 36. L'air est alors ref- & ulé pa-r le cliambrage <B>33</B> et le con duit d'échappement 34 aménagés dans le beu- ,chou <B>32.</B>
On remarquera que la, pression régnant dans lespace cle, -travail pendant la, phase de compression agit sur l'anneau 24 et applique celui-ci sur la face tronconique de l'écrou. Ainsi, l'obturation des, -mnaux-d'a-spirat-,ion 20 est absolument étanche.
Grâce<B>à</B> la forme spéciale de la mem brane<B>1,</B> il est possible de réduire<B>à</B> un mini mum le volume mort de l'espace de travail. Comme représenté au dessin, en position de fin de compression, la. face<B>15</B> de #cett-e mem- brame est située idans un plan. En outre, au cun frottement ne gêne le fonctionnement du compresseur et l'étanchéité de l'organe de -compression est très oÀsée, <B>à</B> assurer.
Le nom bre de cycles, effectués, par l'organe de -coin- pression dans l'unité de temps peut être très <B>élevé,</B> de sorte qu'il -est possible, d'une paxt, de supprimer la chambre de compensation dont -sont munis les compresseurs<B>à</B> piston coulissant, par exemple, et, a'autre part, d'obtenir un débit relativement 6élevé sous une pression relativement élevée à l'aide d'un compresseur de dimensions très petites.
En outre, l'air ou le fluide refoulé est entièrement exempt de vapeur de lubrifiant, vapeur dont la présente dans les compres seurs à piston coulissant ne peut être entiè- renient évitée, et qui dans cartains cas oblige <B>à</B> prévoir des dispositifs d'épuration de Paix refoulé.
Selon les va riantes d'exécution représen- téee aux fig. 2 et 3, la membrane est venue de fabrication avec, sa bielle 9. Dans la va riante de la fig. 2, la bielle 9 est moulée d'une pièce avec la, membrane et, afin d'augmenter la rigidité de cette bielle, des éléments fili formes sont enrobés daus la matière de celle-ci.
Dans la variante, de la fig. 3, la bielle 9 est collée ou vulcanisée sur la membrane, ou fixée<B>à</B> cette dernière par tout autre procédé connu de ce genre, de manière que la mem brane et la bielle forment un eusemble indé- montable.