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" Compresseur hydraulique "
La présente invention a pour objet un compresseur hy- draulique pemarquable notamment par la robustesse de sa cons- ruction qui lui permet de réaliser des pressions très élevées ; sans crainte de fuite ni de rupture, ce compresseur pouvant être établi soit de manière à fonctionner à pression et à débit constants sous le contrôle d'un régulateur réglable, soit de manière à fonctionner avec un débit variant automatiquement lorsque des pressions prédéterminées ont été atteintes ou dépassées.
Les caractéristiques de l'invention et ses avantages
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ressortiront de la description détaillée faite ci-après avec référence aux dessins annexés, lesquels en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation Dans ces dessins :
Fig. I est une vue en élévation de face avec arrachements partiels d'un compresseur à pression et débit cons- tants ;
Fig. 2 est une coupe suivant II - II de fig.
I;
Fig. 3 est une coupe de détail du raccord servant à relier l'orifice de refoulement du compresseur avec le conduit amenant le fluide comprimé à l'appareil d'utilisation ;
Fig. 4 est une vue en élévation de face avec arra- chements partiels d'un compresseur à débit automatiquement va- riable comportant deux chambres de refoulement à pressions diffé- rentes reliées à une sortie commune;
Fig. 5 est une coupe suivant V-V de la fig. 4;
Fig. 6 est une coupe de détail du dispositif re- liant les orifices de sortie des chambres de refoulement à basse pression et à haute pression;
Fig. 7 est une autre coupe de détail relative au dispositif de by-pass automatique permettant de passer du fonctionnement à basse pression au fonctionnement à haute pression et vice versa..
Tel qu'il est représenté aux Fig. I et 2, le compresseur comprend un corps monobloc I de forme générale cylindrique, dans l'axe duquel l'arbre moteur 2 est monté au
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moyen de roulements 3-4. L'arbre 2 est supporté d'autre part par un palier 5 muni d'un roulement 6 et qui est fixé au moyen de vis 7 sur le flasque 8 servant à fermer latéralement le logement des roulements 3 - 4, un presse-étoupe 9 étant prévu à l'endroit où l'arbre 2 traverse le flasque 8.
Dans le corps 1 sont ménagés des évidements ra- diaux cylindriques 9 dans lesquels sont logés des pistons 10.
Ces derniers portent à leur extrémité voisine de l'arbre 2, des rotules II qui viennent en contact par leur embase IIaa avec un excentrique 12 monté sur l'arbre moteur 2, les emba- ses IIa étant engagées d'autre part sous les bords I3a, 14a de deux disques excentriques 13-14 solidaires en rotation de l'excentrique 12. Grâce à cette liaison, les pistons 10 re- çoivent, sous l'effet de la rotation de l'arbre 2 un mouve- ment de va-et-vient dans leur logement respectif. (Les disques excentriques 13-14 pourraient être supprimés et'des ressorts de rappel pourraient être disposés à l'extrémité des pistons 10 opposée à l'arbre moteur 2,'pour repousser lesdits pistons vers l'intérieur contre l'action de l'excentrique 12).
, Les cylindres 9 contenant les pistons 10 sont fermés à la périphérie du corps 1 par des bouchons 15 percés respectivement d'un trou 15a, lequel est obturé normalement par une bille 16 serrée par une vis perforée 17 et est des- tiné à permettre l'évacuation de l'air contenu dans le com- presseur lors de son remplissage. Lesdits cylindres 9 commu- niquent d'une part, par des clapets à billes 18, avec un
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canal annulaire 19 ménagé dans le corps I et formant chambre d'aspiration et, d'autre part, par des clapets à billes 20, avec un second canal annulaire 21 formant chambre de refou- lement. A la chambre d'aspiration 19 est relié en 22 (Fig. I) un conduit 23 pour l'introduction du fluide à comprimer.
Avec la chambre de refoulement 21 communique un raccord 24 muni d'un clapet de retenue 25 (Fig.3) et prolongé par un conduit tubulaire 26 servant à amener le fluide comprimé à l'appareil d'utilisation (presse ou autre).
On voit enfin en 27 un canal formant by-pass mettant en relation la chambre de refoulement 21 avec la chambre d'aspiration 19 et dans lequel est agencé un régula- teur de pression comportant un corps tubulaire 28 muni d'ori- fices 28a, 28b communiquant avec la chambre 19 et avec la chambre 21, l'orifice 28a étant normalement obturé par une bille 29 sur laquelle agit un pointeau 30 soumis à l'action d'un ressort 31 qui prend appui d'autre part sur une vis de réglage 32 munie d'un contre-écrou 33.
Le fonctionnement du compresseur ainsi constitué ressort clairement de la description qui vient d'être faite :
Le compresseur étant relié par le conduit 23 au réservoir contenant le fluide à comprimer (huile par exemple) on met l'arbre 2 en marche en prenant soin de desserrer légè- rement à chaque cylindre, l'un après l'autre, la vis 17 du bouchon 15. Lorsque l'air contenu dans le cylindre est évacué
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et que l'huile sort régulièrement par le petit trou de la vis 17, on resserre légèrement cette dernière. L'huile admise dans la chambre annulaire 19 est aspirée dans chaque cylindre
9 par le mouvement du piston 10 correspondant vers l'intérieur, puis refoulée sous pression dans la chambre annulaire 21 lors du mouvement dudit piston vers l'extérieur.
Lorsque la pres- sion de l'huile dans la chambre de refoulement 21 atteint la valeur pour laquelle a été calculé le ressort du clapet de retenue 25, celui-ci s'ouvre et l'huile comprimée est dirigée vers l'appareil d'utilisation par le conduit 26. Si la pres- sion vient à dépasser la valeur pour laquelle a été réglé le ressort 31 du régulateur, la bille 29 de ce dernier s'écarte de l'orifice 28a et l'huile contenue dans la chambre de re- foulement 21 retourne dans la chambre d'aspiration 19 par by-pass 27.
Pour faire varier la pression de fonctionnement, il suffit de débloquer le contre-écrou 33 du régulateur et de serrer ou de desserrer la vis 32, selon que l'on désire augmenter ou diminuer la pression. Lorsqu'on constate sur le manomètre dont est pourvue l'installation que la pression atteint la valeur désirée, on bloque à nouveau le contre- écrou 33.
Dans la variante de réalisation représentée aux
Fig. 4 et 5, le corps monobloc I du compresseur comporte deux séries d'évidements radiaux cylindriques 9 et 9' de diamètres
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différents dans lesquels sont logés deux groupes de pistons 10 et 10'. Ces pistons portent comme précédemment des rotules II et II' coopérant avec un excentrique 12 et avec deux dis- ques excentriques 13-14 montés sur l'arbre moteur 2 et ils reçoivent par l'intermédiaire de ce mécanisme des,déplacements alternatifs dans leurs cylindres 9 et 9'. Ces d.erniers sont fermés respectivement à la périphérie du corps I par des bou- chons 15 et 15' munis de vis perforées 17 et 17' permettant l'évacuation de l'air.
Les cylindres 9 de grand diamètre com- muniquent par des clapets à billes 18 avec la chambre d'aspi- ration 19 et par des clapets à billes 20 avec une première chambre de refoulement 21 formant la chambre de refoulement à basse pression. Les cylindres 9' de petit diamètre commu- niquent également par des clapets à billes 18' avec la chambre d'aspiration 19, mais ils sont mis d'autre part, en relation par des clapets 20' avec une seconde chambre de refoulement annulaire 21' ménagée dans le corps I et constituant la chambre de refoulement à haute pression.
On voit en 22 l'ouverture de la chambre d'aspira- tion 19, à laquelle est raccordé le conduit d'alimentation 23 (fig.4).
La chambre de refoulement à basse pression 21 com- munique (Fig. 6) avec un raccord 34 que prolonge un second raccord 35 relié au conduit de départ 26 et renfermant le clapet de retenue 25. Le raccord 34 renferme lui-même un cla-
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pet automatique à bille 36 avec ressort 37, et il est relié par une plaque de raccordement 38 percée d'un canal 38a à un bouchon creux 39 qui communique avec la chambre de refoule- ment à haute pression 21'.
Par ailleurs, (Fig.7), la chambre de refoulement à basse pression 21 communique par un canal
40 formant by-pass avec la chambre d'aspiration 19, ce by-pass. étant pourvu d'un régulateur de pression 41 comportant un clapet à bille 42 dont le ressort 43 est taré de façon à ; équilibrer une pression égale à la pression maxima pour laquelle doit fonctionner le compresseur dans la marche à basse pression. En regard du canal 40 est vissé un bouchon 44 muni d'une cavité 44a dans laquelle peut se déplacer un petit piston 45 et avec laquelle la'chambre de refoulement à haute pression 21' communique par un canal 46. La chambre 21' est elle-même pourvue d'un orifice 47 permettant d'y ac- céder de l'extérieur et qu'obture un bouchon 48.
Enfin, un régulateur 49 (Fig.4) .analogue aurégulateur 41 est prévu entre la chambre de refoulement à haute pression 21' et la. chambre d'aspiration 19, le ressort de ce régulateur étant taré de façon à équilibrer une pression égale à la pression maxima pour laquelle le compresseur doit fonctionner dans la marche à haute pression.
Le fonctionnement du compesseur ainsi constitué est alors le suivant :
Le fluide aspiré de la chambre 19 par les pistons
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de plus grand diamètre 10 est refoulé par ces pistons dans la chambre de refoulement 21, tandis que le fluide aspiré par les pistons de plus petit diamètre 10' est refoulé dans la chambre de refoulement 21', les chambres 21 et 21' étant réunies à leur sortie par le canal 38a. Tant que la pression reste inférieure pour laquelle est calculé le ressort 43 du régulateur 41, les billes 25 et 36 restent simultanément écar- tées de leur siège par le fluide venant des chambres 21 et 21' lequel est alors dirigé vers l'appareil d'utilisation par le conduit commun 26, et le compresseur fonctionne avec une pression relativement faible et un débit relativement grand.
Lorsque le fluide comprimé rencontre à l'appareil d'utilisa- tion un accroissement de résistance tel que la pression dé- passe la valeur équilibrée par le ressort 43, la bille 42 du régulateur 41 se trouve écartée de son siège àt le fluide contenu dans la chambre de refoulement 21 passe dans la cham- bre d'aspiration 19 par le by-pass 40.
La pression diminue donc dans la chambre 21 et le clapet automatique 36 se referme, tandis que le fluide qui provient de la ciiambre de refoulement 21', d'une part, continue à être refoulé par le canal 38a - élevant ainsi la pression en arrière du clapet 36 et contri- buant par conséquent à maintenir la bille de celui-ci appli- ouée sur son siège - et, d'autre part, passe par le canal 46 dans la cavité 44a du bouchon 44, poussant le piston 45 qui maintient la bille 42 écartée de son siège et permet au
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fluide de continuer à passer librement de la chambre 21 dans la chambre d'aspiration 19. Le débit du compresseur est alors réduit tandis que la pression est accrue, la valeur maxima que celle-ci.peut atteindre étant fixée par le réglage du régulateur de haute pression 49.
Le même fonctionnement,se poursuit tant que la pression déterminée par la résistance . rencontrée sur l'appareil d'utilisation ne sera pas tombée au-dessous de la valeur pour laquelle est réglé le régulateur de basse pression.
Le compresseur pourrait bien entendu comporter plus de deux chambres de refoulement correspondant respective- ment à des pressions de fonctionnement différentes et alimen- tées par autant de groupes depistons de diamètres différents.