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COMPRESSEUR.
La présente invention est relative aux compresseurs.
Elle a trait, en particulier, quobque non exclusivement, à un système.de compresseur dans lequel un moteur à combustion in- terne et un compresseur sont disposés.en formant un système ramassé et en tandem, les carters des deux unités comportant, de préférence, une cloison de séparation commune et un disposi- tifiperfectionné envoyant du lubrifiant sous pression aux ar- bres moteur et entraîné et à leur liaison d'entraînement.
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La présente invention est relativeà un système de compresseur, de nature relativement ramassée, et dans le- quel la construction est simplifiée, de manière à réduire le prix de fabrication ;dans lequel l'arbre d'entrainement du moteur et l'arbre entraîné du compresseur sont réunis, de manière à donner une liaison d'entraînement satisfaisante, l'un des afbres servant de support pour l'extrémité voisine de l'autre arbre ;dans lequel les extrémités voisines des arbres d'entraînement et entrairé s'adaptent l'un sur l'autre, un volant étant interposé entre les arbres, porté par l'un deux, et maintenu hors de contact d'avec l'extrémité voi- sine de l'autre arbre ;
dans lequel il est prévu un dispo- sitif servant à amener du lubrifiant sous pression de l'un des arbres à l'autre, et dans lequel on utilise la pression d'alimentation dans le système lubrifiant de l'une des unités pour alimenter les deux ; dans lequel un moteur combustion interne et un compresseur sont disposés en tandem, les vile- brequins des deux étant coopérants et le lubnifiant sous pres- sion envoyé à l'un des deux vilebrequins étant amené à l'au- tre pour le lubrifier; dans lequel il est prévu un moteur à combustion interne et un compresseur, montés en tandem, avec l'arbre dumoteur s'adaptant sur l'arbre entraîné du compres- seur, un volant étant porté par l' arbre .moteur et maintenu hors de contact avec l'extrémité voisine de l'arbre entraîne.
L'invention est encore relative-à un arbre moteur transmettant la puissance à un autre arbre, dans lequel les extrémités voisines des deux arbres comportent des parties s'adaptant l'une sur l'autre, assurant une liaison d'entraîne- ment entre les arbres, un dispositif amenant du lubrifiant sous pression de le un des arbres à l' autre.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en se ré- férant aux dessins annexés dans lesquels :
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La figure 1 est une coupe longitudinale de détail par- tiellem.ent en élévation et partiellement en attachement, d'un type de compresseur et de moteur. selon 1'invention*
La figure 2 est une vue de détail en coupe, à plus grande échelle, du système d'entrainement entre les arbres d'entrai.. nement et entraîné, du système de compresseur de la figure 1.
La figure 3. est une coupe verticale de détail à plus grande échelle, prise sensiblement suivant la ligne 3-3 de'la figure 1, en regardant dans la direction des flèches.
La figure 4 est une coupe verticale de détail, à plus grande échelle, faite sensiblement suivant la ligne 4-4 de la figure 1, en regardant dans la direction des flèches.
La figure 5 est une coupe verticale de détail d'une variante du compresseur et de la liaison d'entraînement entre celui-ci et un moteur à combustion interne.
La figure 6 est une coupe verticale de détail,représen- tant une autre variante de la liaison d'entraînement entre un compresseur et un moteur à combustion interne, selon l'in- vention.
La figure 7 est. une coupe longitudinale verticale d'une autre variante, dans laquelle il est prévu un système de grais- sage séparé pour le compresseur. de@
La figure 8 est une vue de détail en élévation côté, partiellement en arrachement et partiellement en coupe, re- présentant une autre variante du cmmpresseur.
Avant de décrire en détail la présente invention, il doit être bien entendu que celle-ci n'est pas limitée aux dé- sÅails de construction et, à la disposition des pièces représen- tées sur'les dessins annexés, car- l'invention est susceptible d'autres formes de réalisations et elle peut être mise en oeu- vre d'autres façons. Il doit être bien entendu également que la terminologie utilisée ici ne l'est que pour la description,
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et ne doit pas être considérée comme étant une limitation, et il est bien entendu que l'invention n'est limitée que par les antériorités.
De façon générale, la présente invention est relative à un système de compresseur dans lequel un moteur à combustion interne comportant un carter et un. compresseur comportant également un carter, sont disposés côte à côte ou en tandem, les deux carters comportant, comme représenté, une cloison de séparation commune. Comme cela est représenté également, le moteur à combustion interne comporte un vilebrequin ou ar- bre moteur qui ,conformément à la plupart des formes de réa- lisation de la présente invention, présente à son extrémité voisine du compresseur, une douille ou une cavité.
Le vile- brequin ou arbre entraîné du compresseur comporte, à son extré- mité voisine du moteur, une extrémité en saillie, de section transversale réduite. s'adaptant dans la douille de l'extré- mité voisine de l'arbre moteur, en assurant, ainsi, une liai- son d'entraînement entre les deux arbres, l'arbre d'entraîne- ment servant également de support pour l'extrémité voisine de l'arbre entraîné, en évitant ainsi un palier pour l'extrémité intérieure de l'arbre entraîné, comme on le voit, en particu- lier, sur les figures 1,2, 7 et 8.
L'extrémité intérieure de l'arbre d'entrainement , à savoir le vilebrequin du moteur à combustion interne, est, de préférence, muni d'une bride et sert de support à un volant dont la partie voisine ou de moyeu est, de préférence, fixée sur la bride au moyen de boulons. De cette façon, l'arbre d'entrainement sert de support pour le volant, qui est entiè- rement hors de contact d'avec la partie voisine de l'arbre entraîné. Le seul dispositif de liaison entre le vilebrequin om arbre entraîné du compresseur et le volant est constitué par des boulons espacés qui serrent ou maintiennent des par- ties du système de vilebrequin entraîné, qui sont éloignées
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de l'extrémité intérieure plus petite de l'arbre -entraîné,, sur la face voisine du volant.
En reliant, ainsi, le vile- brequin et le volant, on constitue la liaison d'entraînement pour le système.
Il a été prévu un dispositif perfectionné d'alimen ta- tion en lubrifiant sous pression, à partir du système d'ali- mentation sous pression habituel du moteur à combustion in- terne, pour aller-à la liaison d'entraînement entre les ar- bres menant et mené. et,également, à l'arbre mené et aux par- ties associées du compresseur, Selon une variante de l'inven- tion, il peut être prévu une pompe ou autre système séparé, fournissant le lubrifiant à chacune des unités, tandis que, selon une autre variante, il peut être prévu un dispositif extérieur servant à amener du lubrifiant sous pression du système lubrifiant du moteur à combustion interne à. l'arbre entraîné du compresseur. Différentes autres caractéristiques ainsi que des détails du compresseur selòn l'invention, ressortiront de la description ci-dessous.
Sur les figures 1 à 4, on a représenté une forme de réalisation du dispositif selon l'invention, visant la liaison entre les arbres menant et mené, l'un des arbres servant de support pour l'autre, et un dispositif perfec- tionné servant au graissage des arbres et de leur liaison.
Sur la figure 1, le système de compresseur comporte un moteur à combustion interne 10 et un compresseur 11. Cha- cune de ces unités comporte son propre carter 10a et 11a respectivement, les deux unités étant disposées bout à bout ou en tandem, pour permettre, si on le désire, une cloison commune telle que 12. Le moteur à combustion interne comporte un système de refroidissement par ea@, habituel, et un ven- tilateur 13 monté sur un moyeu 13a relié par courroie à une poulie 14, montée sur le vilebrequin 17 du moteur. Le moteur @
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10 comporte, également, comme représenté, une pompe à huile 16, du type à engrenage, envoyant de l'huile sous pression aux pièces motrices ou mobiles du moteur..
Ce dernier comporte un vilebrequin ou arbre menant 17, sur lequel sont montés un certain nombre de pistons (non représentés), oar l'intermé- diaire de bielles dont on voit l'une en 18 sur la figure 1.
Le vilebrequin 17 est monté dans des paliers principaux tels que 19 (figure 1) à la façon habituelle, et son extrémité intérieure 20 se prolonge, de préférence, en passant par une ouverture de la cloison 12, pour aller à l'intérieur du carter du compresseur. L'extrémité 20 du vilebrequin comporte une bride annulaire 21 et est usinée de façon à constituer une douille 22, voir en particulier figure 2.
Le compresseur 11, comme on l'a dit ci-dessus, comporte un carter, et une cloison d'extrémité amovible 23 est disposée en regard de la cloison commune 19. Comme cela est représenté, le compresseur comporte un cylindre llb dans lequel se trouve un piston (non représenté),porté par un bielle 24 montée sur un axe 25a duvilebrequin du compresseur ou arbre entrainé, représenté dans son ensemble par 25.
La paroi d'extrémité 23 comporte un palier anti- friction 26 pour l'extrémité extérieure de l'arbre entrainé 25. Il n'y a pas de palier analogue à l'extrémité opposée ou intérieure de l'arbre mené 25; toutefois cet arbre est, comme représenté, à l'extrémité intérieure réduite 27 se mettant en prise dans la douille 22 de l'arbre menant 17, et consti- tuant, ainsi, une liaison d'entraînement entre les deux arbres, la partie de l'arbre menant 20 servant de support pour l'ex- trémité voisine de l'arbre mené 25, comme on le voit nettement sur les figures 1 et 2.
Le compresseur 11 comporte également un volant 28, dont le moyeu 28a est, de préférence, fixé à l'arbre menant 21 par des boulons 29 ou organes analogues.- On remarquera, en
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particulier, qu'aucune des parties 27 et 27a de l'arbre mené n'est au contact du volant 28, et que le moyeu 28a du volant est à une certaine distance de l'arbre entraîné, de façon à donner un jeu 30 en -bout temps, voir en particulier' figure 2.
On remarquera en outre que la seule liaison entre le volant 28 et.le vilebrequin 25 est constituée par les boulons de liaison 31 (figure 1). Le dispositif de liaison d'une par- tie de l'arbre mené 25 avec des parties du volant 28 forme liaison d'entrainement pour le système . Il est bien entendu que le volant 28 ne forme pas support pour l'ambre mené 25, lequel est porté, à son extrémité extérieure, par le palier 26 et, à son extrémité intérieure ou opposée, par le vilebrequin ou la partie d'entraînement 20 du moteur à combustion interne.
Evidemment, il est particulièrement intéressant que le système de compresseur, selon l'invention, comporte un dispositif d'alimentation sous pression servant à graisser les différentes parties. Dans ce but, selon linvention, la pompe à huile 16 du moteur à combustion interne 10 sert à graisser, non seulement les parties actives du moteur, mais encore celles du compresseur voisin 11.
,La pompe 16 du type à engrenage courant, généralement utilisé dans les moteurs à combustion interne, est comme re- présenté, située dans la cuvette à huile 32 du moteur 10.
La pompe 16 comporte l'engrenage habituel 33, de préférence entraîné par-l'arbre à came 15 par-l'intermédiaire d'un arbre à éngrenage 34. L'huile est envoyée, par la pompe, en passant par des conduites 35,36,37 et 38, à un collecteur à huile principal 39 (figuresl,3 et -il). Le collecteur principal 39 comporte deux branches, comme cela est représenté en traits interrompus sur la figure 1, ces branches sen allant vers l'extérieur dans des directions opposées à partir de l'ex- trémité supérieure de l'arbre 34 d'entrainement de la pompe.
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Le collecteur 39 est relié à un sous-collecteur 40, comme on le voiten traits interrompus sur la figure 1, et en traits pleins sur la figure 4. Le sous-collecteur ou con- duite 40 fait passer l'huile,dans la direction des flèches, au palier 19, d'où elle coule, par un alésage 41,dans un alésage 42 percé axialement dans la partie d'extrémité inté- rieure 20 de l'arbre moteur 17. De l'huile est également envoyée du collecteur principal 39, par un autre sous-col- lecteur 40a, à l'arbre à came 15 (fig.4).
De l'alésage 42, l'huile pénètre dans la douille 22 de l'extrémité intérieure de l'arbre moteur 17 et elle passe ensuite, par un passage longitudinal 43 ménagé dans les par- ties d'extrémité voisines 27 et 27a de l'arbre mené du com- presseur. Le vilebrequin 25 du compresseur comporte des passages forés 44 et 45 (figure 1) de sorte que tout. le sys- tème d'arbre mené 25 du compresseur 11, ainsi que tout le système d'arbre menant 17 du moteur, est graissé par de l'huile envoyée sous pression par la pompe 16.
Comme on le voit sur la figure 3, le système de grais- sage du moteur comporte une soupape de décharge 46, poussée par un ressort, placée dans l'alésage 47 du bloc-moteur, la soupape et son ressort 46a étant cachés par une coiffe vissée amovible 48. La soupape 46 ferme normalement un passage de décharge 49 ménagé dans le bloc moteur, qui communique avec la cuvette à huile 32. Lorsque la pression d'huile devient trop grande dans le système et exerce une pression supérieure à une valeur déterminée sur la tête de la soupape 46, elle dépasse la force du ressort 46a,et la pression dans le système tombe du fait que la soupape permet à l'huile de revenir par la conduite de sortie 49 à la cu- vette 32.
Comme on le voit sur la figure 1, la cuvette 32 du moteur 10 est reliée au carter ou cuvette à huile 11c du
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compresseur 11, par un tuyau 50. Grâce à- ce mode de cons- truction, le niveau de l'huile dans les cuvettes 32'et 11c est le même.
D'après ce qui précède, on voit que de l'huile sous .pression est envoyée aux parties actives du compresseur 11 par la pompe 16 du moteur I0, l'huile étant dirigée du pas- sage 42 de la partie 20 de l'arbre menant dans un passage analogue 43 de l'arbre mené du compresseur.
Comme on le voit sur la figure 1, l'extrémité extérieu- re de l'arbre mené 25 fait saillie en 25b au-delà de la paroi d'extrémité 23 du carter du compresseur et, sur elle, est mon- té un ventilateur de refroidissement habituel 25c.
Sur la figure 5, on voit une variante de l'invention dans laquelLe on n'a représenté que le compresseur désigné. dans son ensemble par 51. Il est bien entendu que le moteur à combustion interne (dont on ne voit qu'une partie de l'ex- trémité 20 du vilebrequin ou arbre menant) est sensiblement identique au moteur 10 de la figure 1, et que les deux unités, dans la variante de'la figure 5, sont, de préférence, lubri- fiées par de l'huile.sous pression fournie par la pompe à engrenage habituelle ou d'un autre type, du moteur à combus- tion interne (non représentée). Comme on le voit sur la fi- gure 5, la paroi d'extrémité extérieure 52 porte un palier à billes 53 servant pour l'extrémité 54a du vilebrequin ou ar- bre mené 54.
Le carter du compresseur 51 comporte une cloison 55 portant un deuxième palier à billes 56, dans lequel tou- rillonne la partie intérienre 54b de l'arbre mené. La cloison 55 porte, également, un joint à huile 57, qui entoure la par- tie 54c de l'arbre mené. L'extrémité intérieure de l'arbre mené 54 est, en outre, de section transversale la plus faible, comme on le voit en 54b. On remarquera que la partie d'arbre 54d se termine au voisinage et tout près de la partie d'extré- mité voisine 20 de l'arbre du moteur.
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Cette partie 20, qui passe par une ouverture de la cloison commune 12, comporte une bride 21, l'entourant et sur laquelle est fixé un volant à l'aide de boulons 59.
Le volant est situé entre la cloison 55 et la cloison de séparation 12.
La partie 54c de l'arbre mené porte un moyeu an- nulaire 60 qui, comme représenté, est cale. surL'arbre par une clavette ou axe 61, Le moyeu 60 porte sur sa face extérieure une roue dentée externe 62 en fibre, analogue à une bague, qui, comme cela est représenté, est fixée sur le moyeu 60 à l'aide de boulons 63 ou dispositifs analogues. Le volant 58-porte une roue dentée interne métallique, d'entraînement,64 qui est'maintenue en place sur le voyant à l'aide de boulons ou de vis à chapeau 65. Les dents des deux roues dentées sont en prise. En cônséquence, la rotation du volant 58 entraîné par l'arbre menant du moteur à combustion interne fait tourner l'arbre mené 54 par l'intermédiaire des roues dentées 64 et 62.
Bien que l'on ait dit que la roue 62 est en fibre, il est bien entendu qu'elle peut être faite de différentes autres matières non métalliques ou , si on le désire, qu'elle peut être métal- lique. En utilisant une roue non métallique en prise avec une roue métallique, comme représenté sur la figure 5@ on a un fonctionnement plus silencieux du système.
La partie réduite 54d de l'arbre mené comporte un joint à huile 66 qui est, de préférence, maintenu en place par une pièce annulaire 67. On comprend que de l'huile sous pression provenant de la pompe à huile du moteur (non représentée) va du passage à huile 68 de la partie 20 de l'arbre du moteur à l'espace compris entre les deux arbres, et pénètre dans l'a- lésage 69 des parties 54b, 54c et 54d, de l'arbre mené. Cet alésage 69 communique avec des passages supplémentaires 70,71,et 72 qui envoient l'huile sous pression aux parties mobiles de
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l'arbre mené 54 du compresseur.
On voit donc que l'huile refoulée, dans cette variante de l'invention, circule sen- siblement de la même façon que dans la précédente, mais que @ la commande, au lieu de se faire directement à partir de l'arbre menant du moteur à l'arbre mené du compresseur, com- me sur la figure 1, est indirecte sur cette figure 5 et se fait par la partie 20 de l'arbre du moteur,-le volant 58, les roues dentées menante et menée 64 et 62 et le moyeu 60, à l'arbre mené 54 du compresseur 51.
Sur la figure 6, on a représenté une autre variante.
Dans celle-ci, où l'on ne voit que des fragments de l'arbre 'mené du compresseur et de l'arbre menant du moteur à combus- tion interne, avec le système de volant, la partie d'extrémité
20 de l'arbre moteur comporte la bride habituelle 21 l'entou- rant, sur laquelle est-fixé le volant 73, au moyen de boulons
74 ou organes analogues. L'arbre mené ou vilebrequin du com- presseur 75 comporte une partie intérieure d'extrémité 75a, qui se termine au voisinage:de l'extrémité 20 de l'arbre mo- teur et qui pénètre dans une ouverture du moyeu 73a du volant,
Une douille métallique 76,.par exemple en laiton, est de pré- férence intercalée entre le moyeu 73a et.la partie 75a de l'arbre mené. Cet arbre mené.75 comporte, également une partie
75b, de.diamètre un peu plus grand que la partie ?Sa.
Elle porte une roue dentée 77', externe, en fibre, menée, qui est de préférence maintenue en place sur la partie 75b et sur le vi- lebrequin mené 75, au moyen de boulons dont l'un est vu en 78, et d'une pièce annulaire 79. Le volant porte une roue dentée métallique interne menante 80, qui est maintenue en place sur le volant au moyen de boulons ou de vis à chapeau, dont l'une est vue en 81. Si on le désire, on peut ne pas mettre de douil- les 76.
Le lubrifiant arrive à l'arbre mené 75 sensiblement de la même façon que dans le mode de construction de la figure
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5,la pompe à huile (non représentée) du moteur à combustion interne servant à envoyer de l'huile à l'alésage 82 de l'ar- bre menant, d'où elle arrive dans un passage analogue 83 de làrbre mené 75, pour lubrifier les différentes parties mobi- les du compresseur. Comme dans la forme de réalisation de la figure 5, la commande est indirecte par opposition à la com- mande directe de la figure 1. Dans le cas actuel,l'arbre me- nant du moteur, dont on ne voit que la partie d'extrémité 20, actionne le volant 73 et, par la roue dentée interne menante 80 et la roue dentée externe en fibre, menée, 77, actionne l'arbre mené 78 du compresseur.
La roue dentée 77 en fibre ou non métallique assure un fonctionnement plus silencieux des p ièces.
Suivant une autre variante de l'invention, le système compresseur comprend deux unités, à savoir le moteur à com- bustion interne et le compresseur, comportant chacune son propre système de graissage, y compris une pompe à huile. Sur la figure 7, on n'a représenté que le compresseur 84, et il est bien entendu que le moteur à combustion interne (non représenté) est le même ou sensiblement le même que celui de la figure 1 et précédemment décrit. Les deux unités comportent chacune leur carter et ils sont, de préférence, séparés par une cloison commune 12, comme dans les formes de réalisation précédentes de l'invention.
Comme sur la figure 1, la partie 20 de l'arbre du moteur à combustion interne comporte une douille 85 qui reçoit l'extrémité intérieure réduite 86b du vilebrequin 86 dumoteur 84. De même, comme dans la forme de réalisation de la figure 1, la partie 20 de l'arbre moteur comporte une bride 21 sur laquelle u@ volant 87 est fixé, au moyen de boulons 88 ou organes analogues. Comme on le voit net-' tement, le moyeu 87a du volant est à une certaine distance des parties de l'arbre mené 86a et 86b et, en conséquence, il est absolument sans contact avec elles. La seule liaison entre
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l'arbre mena 86 et le volant 87 est constituée par les bou- lons 89, qui servent à relier les parties de l'arbre mené 86, qui sont éloignées des parties d'arbres 86aet 86b, avec ledit volant..
Comme on l'a dit plus haut, le compresseur 86, dans cette variante, comporte son propre système de graissa- ge et de pompe à huile. La paroi extérieure 84a du carter du compresseur porte un système de palier à billes 90, dans lequel tourillonne le partie 86c de l'arbre -entraîné. L'ar- bre va, extérieurement, au delà de la partie 86c, et il est de diamètre un peu plus faible, comme on le voit en 86d.
Sur l'extrémité de la partie d'arbre 86d, se.trouve unenti- lateur de refroidissement 91.
Le carter 84 comporte un couvercle d'extrémité amo- vible 92, servant de support pour la pompe. Le couvercle 92 est fixé sur le carter, à la façon habituelle, par exemple au moyen de boulons ou de vis à chapeau dont on en voit une en 93. Le couvercle 92 comporte un bossage creux 94, par lequel la partie d'arbre moteur, ou un prolongement 86d, fait saillie. Un certain nombre de joints à huile espacés 95 servent à fermer l'espace compris entre la partie d' ar- bre 86d et le bossage, et empêche ainsi l'échappement de l'huile des appareils.
Comme.cela est représenté-, une pompe à huile ordi- naire 96 est montée sur le couvercle 92. L'arbre de pompe 96a.porte une roue dentée 97, maintenue fixée sur l'arbre au moyen d'un axe ou d'un boulon 97a. La roue dentée 97 engrène avec une roue dentée annulaire externe 98 qui est calée en 98a sur la partie 86c de l'arbre mené. On voit donc que la pompe, 96 est actionné.e par le vilebrequin mené 86 du compresseur. Le lubrifiant est pompé dans la cuvette 99 du carter, en passant par un filtre 100 et un passage 101 , pour aller à la pompe 96 et, delà , par le passage 101a, à
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l'espace annulaire 102. De celui-ci, il coule par des pas- sages 103 et 103a pour aller à des passages supplémentaires 104,105 et 106 du vilebrequin ou arbre mené 86.
De ce fait, de l'huile sous pression est fournie par la pompe 96 à toutes les parties actives du compresseur et celles du moteur à com- bustion interne (non représenté) sont également alimentées en huile sous pression par une pompe séparée qui constitue une partie de ce moteur.
Le compresseur représenté sur la figure 8 est sensi- blement analogue à celui de la figure 1 et, en conséquence, il a été décrit ci-dessus. Toutefois, dans cette variante, l'hui- le sous pression fournie par la pompe 116 du moteur à combus- tion interne 107 va au compresseur 108, par un tuyau 109 dis- posé extérieurement. Le tuyau 109 est, de préférence, branché dans le carter du moteur à combustion interne, en 110, et, de préférence, dans le collecteur à huile principal 139. Le tuyau 109 envoie de l'huile sous pression à la partie d'ex- trémité avant ou extérieure du vilebrequin 125 du compres- seur, d l'huile pénétrant dans un espace 111 compris entre la partie 125b de l'arbre mené et un bossage annulaire creux 113, ménagé dans le couvercle 112 .
Comme cela est représenté, ce couvercle est fixé au moyen de boulons en 114, sur la paroi d'extrémité amovible 123 du compresseur 108. L'espace 111 contient un certain nombre de joints à huile espacés 113a, et il est en communication avec un alésage longitudinal 115 de la partie d'arbre 125b, Ce passage 115 communique avec des passages 116,117 et 118, ménagés dans le vilebrequin mené 125.
Il y a lieu de noter que, dans la variante de la figure 8, la partie d'extrémité intérieure 127 de l'arbre mené s'adapte dans'une douille 122, usinée dans l'extrémité adjacente 120 de l'arbre menant du moteur à combustion in- terne 107. On remarquera également que la partie 127a de' l' ar-
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bre mené est à une certaine distance du moyeu d'un volant 128 et, par conséquent, absolument hors de contact, d'avec lui.
On comprend donc' que 'l'extrémité intérieure de l'arbre mené du compresseur est portée par la partie d'extrémité. voisine 120 de l'arbre menant du moteur à combustion interne 107. Il est également évident que les parties actives du moteur 107 sont alimentées en huile par la pompe 116 de celui-ci.
S'après ce qui précède, on voit que l'on a réalisé différentes formes d'un système nouveau de compresseur, dans lequel l'arbre mené du compresseur est porté., à son extrémité intérieure, par l'extrémité voisine de l'arbre menant du moè teur à combustion interne, la transmission du moteur au com- présseur se faisant directement par les arbres menant et mené ainsi reliés. On voit également que l'on a réalisé un dispo- sitif nouveau d'amenée d'huile de graissage sous pression aux parties actives,d'un compresseur, à l'aide d'une pompe et d'un système de graissage prévu dans le moteur à combus- tion interne.
En outre, suivant certaines formes de réalisa- tion de l'invention, l'huile est amenée au compresseur par .la pompe et le système de graissage du moteur ; dans ces formes de réalisation, la commande de l'arbre mené du compres- seur par l'arbre menant du moteur est indirecte, ou se fait par l'intermédiaire de roues dentées coopérantes, interne et externe, et d'un volant qui fait partie du système.
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COMPRESSOR.
The present invention relates to compressors.
It relates, in particular, though not exclusively, to a compressor system in which an internal combustion engine and a compressor are arranged. Forming a collected system and in tandem, the housings of the two units preferably comprising. , a common partition wall and an advanced device supplying pressurized lubricant to the motor and driven shafts and their drive linkage.
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The present invention relates to a compressor system, relatively compact in nature, and in which the construction is simplified, so as to reduce the cost of manufacture; wherein the drive shaft of the motor and the driven shaft of the motor. compressor are brought together, so as to give a satisfactory drive connection, one of the shafts serving as a support for the neighboring end of the other shaft; in which the neighboring ends of the drive shafts and the entangled fit the one on top of the other, a flywheel being interposed between the shafts, carried by one of them, and kept out of contact with the neighboring end of the other shaft;
in which a device is provided for supplying pressurized lubricant from one of the shafts to the other, and in which the supply pressure in the lubricant system of one of the units is used to supply the of them ; in which an internal combustion engine and a compressor are arranged in tandem, the crankshafts of the two being cooperating and the lubricant under pressure sent to one of the two crankshafts being fed to the other to lubricate it; in which there is provided an internal combustion engine and a compressor, mounted in tandem, with the motor shaft fitting over the driven shaft of the compressor, a flywheel being carried by the motor shaft and held out of the way. contact with the neighboring end of the shaft drives.
The invention also relates to a motor shaft transmitting power to another shaft, in which the adjacent ends of the two shafts comprise parts which fit one on the other, ensuring a drive connection between. shafts, a device for delivering pressurized lubricant from one shaft to the other.
Other advantages and particular features of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which:
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FIG. 1 is a longitudinal sectional detail, partly in elevation and partly in attachment, of one type of compressor and motor. according to the invention *
Figure 2 is a detailed sectional view, on a larger scale, of the drive system between the drive and driven shafts, of the compressor system of Figure 1.
Figure 3 is a detail vertical section on a larger scale, taken substantially along line 3-3 of Figure 1, looking in the direction of the arrows.
Figure 4 is a detail vertical section, on a larger scale, taken substantially along the line 4-4 of Figure 1, looking in the direction of the arrows.
Figure 5 is a vertical sectional detail of a variant of the compressor and the drive connection between it and an internal combustion engine.
FIG. 6 is a detail vertical section, showing another variant of the drive connection between a compressor and an internal combustion engine, according to the invention.
Figure 7 is. a vertical longitudinal section of another variant, in which a separate lubricating system is provided for the compressor. of@
Figure 8 is a side elevational detail view, partially cut away and partially in section, showing another variant of the presser.
Before describing the present invention in detail, it should be understood that the latter is not limited to the construction details and, to the arrangement of the parts shown in the accompanying drawings, because the invention is susceptible of other forms of achievement and it can be implemented in other ways. It must also be understood that the terminology used here is only used for the description,
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and should not be considered to be a limitation, and it is understood that the invention is limited only by the prior art.
In general, the present invention relates to a compressor system in which an internal combustion engine comprising a housing and a. compressor also comprising a casing, are arranged side by side or in tandem, the two casings comprising, as shown, a common partition wall. As also shown, the internal combustion engine has a crankshaft or motor shaft which, in accordance with most embodiments of the present invention, has at its end adjacent to the compressor a socket or cavity.
The crankshaft or driven shaft of the compressor has, at its end close to the engine, a projecting end of reduced cross section. fitting into the bush at the adjacent end of the motor shaft, thereby ensuring a drive link between the two shafts, the drive shaft also serving as a support for the drive shaft. adjacent end of the driven shaft, thereby avoiding a bearing for the inner end of the driven shaft, as seen in particular in Figures 1, 2, 7 and 8.
The inner end of the drive shaft, namely the crankshaft of the internal combustion engine, is preferably provided with a flange and serves as a support for a flywheel, the neighboring part or hub of which is preferably , fixed to the flange by means of bolts. In this way, the drive shaft serves as a support for the flywheel, which is completely out of contact with the neighboring part of the driven shaft. The only connecting device between the crankshaft and driven shaft of the compressor and the flywheel are spaced bolts which clamp or hold parts of the driven crankshaft system which are apart.
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from the smaller inner end of the -driven shaft, to the adjacent face of the flywheel.
By thus connecting the crankshaft and the flywheel, the drive linkage for the system is formed.
An improved device for supplying pressurized lubricant has been provided, from the usual pressurized supply system of the internal combustion engine, to the drive link between the arcs. - bres leading and led. and, also, to the driven shaft and to the associated parts of the compressor. According to a variant of the invention, a pump or other separate system may be provided, supplying the lubricant to each of the units, while, according to another variant, an external device can be provided for supplying pressurized lubricant from the lubricant system of the internal combustion engine to. the driven shaft of the compressor. Various other characteristics as well as details of the compressor according to the invention will emerge from the description below.
In FIGS. 1 to 4, there is shown an embodiment of the device according to the invention, aimed at the connection between the driving and driven shafts, one of the shafts serving as a support for the other, and an improved device. used for lubricating shafts and their connection.
In Figure 1, the compressor system comprises an internal combustion engine 10 and a compressor 11. Each of these units has its own casing 10a and 11a respectively, the two units being arranged end to end or in tandem, to allow , if desired, a common partition such as 12. The internal combustion engine comprises a cooling system by ea @, usual, and a fan 13 mounted on a hub 13a connected by belt to a pulley 14, mounted on the crankshaft 17 of the engine. Engine @
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10 also comprises, as shown, an oil pump 16, of the gear type, sending oil under pressure to the driving or moving parts of the engine.
The latter comprises a crankshaft or driving shaft 17, on which are mounted a certain number of pistons (not shown), through the intermediary of connecting rods, one of which can be seen at 18 in FIG. 1.
The crankshaft 17 is mounted in main bearings such as 19 (Figure 1) in the usual way, and its inner end 20 preferably extends through an opening in the partition 12 to go inside the crankcase. compressor. The end 20 of the crankshaft comprises an annular flange 21 and is machined so as to constitute a bush 22, see in particular Figure 2.
The compressor 11, as said above, comprises a casing, and a removable end partition 23 is disposed opposite the common partition 19. As shown, the compressor comprises a cylinder 11b in which is located. finds a piston (not shown), carried by a connecting rod 24 mounted on a shaft 25a of the crankshaft of the compressor or driven shaft, represented as a whole by 25.
The end wall 23 has an anti-friction bearing 26 for the outer end of the driven shaft 25. There is no similar bearing at the opposite or inner end of the driven shaft 25; however, this shaft is, as shown, at the reduced inner end 27 engaging the bush 22 of the drive shaft 17, and thus constituting a drive link between the two shafts, the part of the drive shaft 20 serving as a support for the adjacent end of the driven shaft 25, as can be clearly seen in Figures 1 and 2.
The compressor 11 also includes a flywheel 28, the hub 28a of which is preferably fixed to the drive shaft 21 by bolts 29 or the like.
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in particular, that none of the parts 27 and 27a of the driven shaft is in contact with the flywheel 28, and that the hub 28a of the flywheel is at a certain distance from the driven shaft, so as to give a clearance 30 in - all the time, see in particular 'figure 2.
It will also be noted that the only connection between the flywheel 28 and the crankshaft 25 is formed by the connecting bolts 31 (FIG. 1). The device for connecting a part of the driven shaft 25 with parts of the flywheel 28 forms a drive link for the system. It is understood that the flywheel 28 does not form a support for the driven amber 25, which is carried, at its outer end, by the bearing 26 and, at its inner or opposite end, by the crankshaft or the drive part. 20 of the internal combustion engine.
Obviously, it is particularly advantageous that the compressor system, according to the invention, comprises a pressurized supply device serving to lubricate the various parts. For this purpose, according to the invention, the oil pump 16 of the internal combustion engine 10 serves to lubricate not only the active parts of the engine, but also those of the neighboring compressor 11.
The common gear type pump 16, generally used in internal combustion engines, is, as shown, located in the oil pan 32 of the engine 10.
The pump 16 has the usual gear 33, preferably driven by the camshaft 15 through a gear shaft 34. The oil is sent, by the pump, through lines 35. , 36, 37 and 38, to a main oil manifold 39 (Figuresl, 3 and -il). The main manifold 39 has two branches, as shown in broken lines in Figure 1, these branches going outward in opposite directions from the upper end of the drive shaft 34. the pump.
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The manifold 39 is connected to a sub-manifold 40, as seen in broken lines in Figure 1, and in solid lines in Figure 4. The sub-manifold or duct 40 passes oil in the direction arrows, at the bearing 19, from which it flows, through a bore 41, into a bore 42 drilled axially in the inner end part 20 of the motor shaft 17. Oil is also sent from the manifold main 39, by another sub-collector 40a, to the camshaft 15 (fig.4).
From the bore 42, the oil enters the sleeve 22 of the inner end of the motor shaft 17 and then passes through a longitudinal passage 43 formed in the adjacent end portions 27 and 27a of the driven shaft of the compressor. The compressor crankshaft 25 has drilled passages 44 and 45 (Figure 1) so that everything. the driven shaft system 25 of the compressor 11, as well as the entire drive shaft system 17 of the engine, is lubricated with oil sent under pressure by the pump 16.
As can be seen in Figure 3, the engine lubrication system comprises a spring-loaded relief valve 46 placed in the bore 47 of the engine block, the valve and its spring 46a being concealed by a spring. removable screw cap 48. The valve 46 normally closes a relief passage 49 in the engine block, which communicates with the oil pan 32. When the oil pressure becomes too great in the system and exerts a pressure greater than a value. determined on the head of the valve 46, it exceeds the force of the spring 46a, and the pressure in the system drops as the valve allows the oil to return through the outlet line 49 to the bowl 32.
As seen in Figure 1, the bowl 32 of the engine 10 is connected to the sump or oil bowl 11c of the
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compressor 11, by a pipe 50. Thanks to this method of construction, the level of the oil in the bowls 32 ′ and 11c is the same.
From the foregoing, it can be seen that pressurized oil is sent to the working parts of the compressor 11 by the pump 16 of the engine I0, the oil being directed from passage 42 of part 20 of the engine. shaft leading into a similar passage 43 of the driven shaft of the compressor.
As can be seen in Fig. 1, the outer end of the driven shaft 25 protrudes at 25b beyond the end wall 23 of the compressor housing and on it is mounted a fan. usual cooling 25c.
In Figure 5, we see a variant of the invention in laquelLe only the designated compressor has been shown. as a whole by 51. It is understood that the internal combustion engine (of which only part of the end 20 of the crankshaft or driving shaft can be seen) is substantially identical to the engine 10 of FIG. 1, and that the two units, in the variant of Fig. 5, are preferably lubricated with oil under pressure supplied by the usual gear pump or other type, of the combustion engine internal (not shown). As seen in Figure 5, the outer end wall 52 carries a ball bearing 53 serving as the end 54a of the crankshaft or driven shaft 54.
The compressor housing 51 comprises a partition 55 carrying a second ball bearing 56, in which the inner part 54b of the driven shaft rotates. Partition 55 also carries an oil seal 57, which surrounds part 54c of the driven shaft. The inner end of the driven shaft 54 is furthermore of the smallest cross section, as seen at 54b. Note that the shaft portion 54d terminates adjacent to and very close to the adjacent end portion 20 of the motor shaft.
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This part 20, which passes through an opening in the common partition 12, comprises a flange 21, surrounding it and on which a steering wheel is fixed by means of bolts 59.
The handwheel is located between the partition 55 and the partition 12.
The portion 54c of the driven shaft carries an annular hub 60 which, as shown, is wedge. on the shaft by a key or pin 61, the hub 60 carries on its outer face an outer toothed wheel 62 made of fiber, similar to a ring, which, as shown, is fixed to the hub 60 by means of bolts 63 or similar devices. The flywheel 58 carries a metallic internal drive gear 64 which is held in place on the sight glass by bolts or cap screws 65. The teeth of both gear wheels are engaged. In sequence, the rotation of the flywheel 58 driven by the drive shaft of the internal combustion engine rotates the driven shaft 54 through the gear wheels 64 and 62.
Although the wheel 62 has been said to be of fiber, it is understood that it can be made of various other non-metallic materials or, if desired, that it can be metallic. By using a non-metallic impeller in mesh with a metallic impeller, as shown in Fig. 5, the system operates more quietly.
The reduced portion 54d of the driven shaft has an oil seal 66 which is preferably held in place by an annular piece 67. It is understood that pressurized oil from the engine oil pump (not shown ) goes from the oil passage 68 of part 20 of the motor shaft to the space between the two shafts, and enters the bore 69 of parts 54b, 54c and 54d, of the driven shaft. This bore 69 communicates with additional passages 70, 71, and 72 which send the pressurized oil to the moving parts of
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the driven shaft 54 of the compressor.
It can therefore be seen that the pumped oil, in this variant of the invention, circulates substantially in the same way as in the previous one, but that @ the control, instead of being done directly from the shaft leading from the motor to the driven shaft of the compressor, as in figure 1, is indirect in this figure 5 and is effected by part 20 of the motor shaft, the flywheel 58, the driving and driven gear wheels 64 and 62 and the hub 60, to the driven shaft 54 of the compressor 51.
In Figure 6, there is shown another variant.
In this, where one sees only fragments of the driven shaft of the compressor and of the driving shaft of the internal combustion engine, with the flywheel system, the end part
20 of the motor shaft has the usual flange 21 surrounding it, to which the flywheel 73 is fixed by means of bolts
74 or the like. The driven shaft or crankshaft of the compressor 75 comprises an inner end part 75a, which terminates in the vicinity of: the end 20 of the motor shaft and which enters an opening in the hub 73a of the flywheel,
A metal bush 76, for example of brass, is preferably interposed between the hub 73a and the part 75a of the driven shaft. This driven shaft.75 comprises, also a part
75b, slightly larger in diameter than part? Sa.
It carries a toothed wheel 77 ', external, of fiber, driven, which is preferably held in place on part 75b and on the driven crankshaft 75, by means of bolts, one of which is seen at 78, and d 'an annular piece 79. The flywheel carries an internal metal drive gear 80, which is held in place on the flywheel by means of bolts or cap screws, one of which is seen at 81. If desired, it is may not have sockets 76.
The lubricant arrives at the driven shaft 75 in much the same way as in the construction mode of the figure
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5, the oil pump (not shown) of the internal combustion engine for supplying oil to the bore 82 of the drive shaft, from where it enters a similar passage 83 of the driven shaft 75, to lubricate the various moving parts of the compressor. As in the embodiment of FIG. 5, the control is indirect as opposed to the direct control of FIG. 1. In the present case, the driving shaft of the motor, of which only the part d is visible. end 20, operates flywheel 73 and, through internal drive gear 80 and outer fiber driven gear, 77, operate driven shaft 78 of the compressor.
The toothed wheel 77 in fiber or non-metallic ensures a quieter operation of the parts.
According to another variant of the invention, the compressor system comprises two units, namely the internal combustion engine and the compressor, each comprising its own lubrication system, including an oil pump. In FIG. 7, only the compressor 84 has been shown, and it is understood that the internal combustion engine (not shown) is the same or substantially the same as that of FIG. 1 and previously described. The two units each have their casing and they are preferably separated by a common partition 12, as in the previous embodiments of the invention.
As in Figure 1, part 20 of the shaft of the internal combustion engine has a bushing 85 which receives the reduced inner end 86b of crankshaft 86 of the engine 84. Likewise, as in the embodiment of Figure 1, part 20 of the motor shaft has a flange 21 on which u @ flywheel 87 is fixed, by means of bolts 88 or the like. As can be clearly seen, the flywheel hub 87a is some distance from the driven shaft parts 86a and 86b and, therefore, is absolutely non-contacting with them. The only connection between
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the driven shaft 86 and the flywheel 87 is formed by the bolts 89, which serve to connect the parts of the driven shaft 86, which are remote from the shaft parts 86a and 86b, with said flywheel.
As stated above, the compressor 86, in this variant, has its own lubrication and oil pump system. The outer wall 84a of the compressor housing carries a ball bearing system 90, in which the part 86c of the driven shaft pivots. The tree goes, on the outside, beyond part 86c, and it is of a slightly smaller diameter, as can be seen in 86d.
On the end of the shaft part 86d is a cooling fan 91.
The housing 84 has a removable end cover 92, serving as a support for the pump. The cover 92 is fixed to the housing in the usual way, for example by means of bolts or cap screws of which one can be seen at 93. The cover 92 has a hollow boss 94, through which the drive shaft part , or an extension 86d, protrudes. A number of spaced oil seals 95 serve to close the space between the shaft portion 86d and the boss, and thus prevent the escape of oil from the apparatus.
As shown, an ordinary oil pump 96 is mounted on the cover 92. The pump shaft 96a carries a toothed wheel 97, held fixed to the shaft by means of a pin or pin. a bolt 97a. The toothed wheel 97 meshes with an external annular toothed wheel 98 which is wedged at 98a on the part 86c of the driven shaft. It can therefore be seen that the pump 96 is actuated by the driven crankshaft 86 of the compressor. The lubricant is pumped into the bowl 99 of the crankcase, passing through a filter 100 and a passage 101, to go to the pump 96 and, beyond, through the passage 101a, to
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the annular space 102. From this, it flows through passages 103 and 103a to go to additional passages 104, 105 and 106 of the crankshaft or driven shaft 86.
As a result, pressurized oil is supplied by pump 96 to all working parts of the compressor and those of the internal combustion engine (not shown) are also supplied with pressurized oil by a separate pump which constitutes a separate pump. part of that engine.
The compressor shown in Figure 8 is substantially analogous to that of Figure 1 and, therefore, has been described above. However, in this variant, the pressurized oil supplied by the pump 116 of the internal combustion engine 107 goes to the compressor 108, through a pipe 109 disposed externally. The pipe 109 is preferably connected to the crankcase of the internal combustion engine, at 110, and, preferably, to the main oil manifold 139. The pipe 109 sends oil under pressure to the ex part. - front or outer end of the crankshaft 125 of the compressor, oil entering a space 111 between the part 125b of the driven shaft and a hollow annular boss 113, formed in the cover 112.
As shown, this cover is secured by means of bolts at 114, to the removable end wall 123 of the compressor 108. The space 111 contains a number of spaced oil seals 113a, and is in communication with a longitudinal bore 115 of the shaft portion 125b, This passage 115 communicates with passages 116, 117 and 118, formed in the driven crankshaft 125.
It should be noted that, in the variant of Figure 8, the inner end portion 127 of the driven shaft fits into a bushing 122, machined into the adjacent end 120 of the driven shaft of the drive shaft. internal combustion engine 107. It will also be noted that part 127a of the ar-
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bre led is at a certain distance from the hub of a flywheel 128 and, therefore, absolutely out of contact with it.
It is therefore understood 'that' the inner end of the driven shaft of the compressor is carried by the end part. neighbor 120 of the driving shaft of the internal combustion engine 107. It is also obvious that the active parts of the engine 107 are supplied with oil by the pump 116 thereof.
Following the foregoing, it can be seen that different forms of a new compressor system have been produced, in which the driven shaft of the compressor is carried., At its inner end, by the end adjacent to the drive shaft of the internal combustion engine, the transmission from the engine to the compressor being done directly by the driving and driven shafts thus connected. It can also be seen that a new device for supplying pressurized lubricating oil to the active parts, a compressor, using a pump and a lubricating system provided for in the internal combustion engine.
Further, in some embodiments of the invention, the oil is supplied to the compressor by the pump and the engine lubrication system; in these embodiments, the control of the driven shaft of the compressor by the drive shaft of the motor is indirect, or is effected by means of cooperating gears, internal and external, and a flywheel which makes part of the system.