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Il est connu de prévoir, pour la distribution des compresseurs à piston, des soupapes à plaques qui s'ouvrent et qui se ferment automati- quement sous l'effet de la pression négative ou positive qui règne dans le cylindre, en considérant le mode de fonctionnement du compresseur. De telles constructions donnent lieu à des difficultés aussitôt que la vites- se de rotation atteint une certaine limite, qui se situe à 1500 t/m environ.
L'étranglement dans les sections de passage libres de ces soupapes devient si important qu'il se produit des pertes d'alimentation, de sorte que le coefficient d'utilisation, qui représente le rapport entre le volume refou- lé et le volume aspiré, diminue fortement. Au-delà de cette vitesse, les sollicitations'dues aux ralentissements et aux chocs deviennent si importan- tes qu'il en résulte des détériorations aux soupapes elles-mêmes ou à leurs plaques, ce qui provoque des perturbations.
A des vitesses aussi élevées, l'ouverture et la fermeture des soupapes sont déterminées non seulement par la pression dans le cylindre, mais aussi par la masse des soupapes, laquelle est toujours présente, même lorsqu'il s'agit de soupapes dites "sans masse" et qui doit être considé- rée conjointement avec les efforts d'accélération et de décélération qui se manifestent et qui sont à leur tour fonction, entre autres, de la vitesse de rotation et de la pression dans le cylindre. Ces grandeurs influencent les soupapes à fonctionnement automatique à un degré tel que les soupapes de refoulement ne parviennent pas à se conformer avec une exactitude con- stante aux lois établie: en ce qui concerne l'ouverture.
Ces lois ne sont respectées que si le fonctionnement de la soupape n'est pas conditionné par la vitesse de rotation et la pression; de même, il convient d'éliminer l'influence qu'exerce l'amortissement des efforts dus aux chocs, opéré au moyen d'organes élastiques. Or, à ces vitesses, les efforts particulière- ment élevés dus aux chocs ne peuvent être éliminés que si la commande des soupape est desmodromique.
Pour remédier à ces inconvénients et afin de pouvoir appliquer des vitesses élevées dans les compresseurs à cylindres également, on a dé- jà établi des constructions à distribution desmodromique. On connatt des réalisations dans lesquelles la soupape d'aspiration par exemple établie comme soupape conique, est commandée par l'huile sous pression ou au moyen d'un culbuteur actionné par un arbre à cames, tandis que la soupape d'as- piration s'ouvre et se ferme automatiquement. Afin d'empêcher une ouver- ture prématurée de la soupape de refoulement, on.prévoit en outre des or- ganes de verrouillage par exemple.
En considérant que de telles distributions ne fonctionnent pas non plus sans perturbations, l'invention suggère de munir les compresseurs à piston, à grande vitesse de rotation, de soupapes d'aspiration et de re- foulement commandées, de telle façon que lorsqu'une pression de refoule- ment fixée d'avance est atteinte dans le cylindre, la soupape de refoule- ment - qui pénètre dans le cylindre en s'ouvrant - s'ouvre sous l'effet d'une impulsion de commande desmodromique produite par une came affectée à cette pression de refoulement et prévue sur l'arbre à cames.
Alors que là forme de la soupape d'aspiration correspond à celle des soupapes utili- sées dans les moteurs à combustion interne, on prévoit pour la soupape de refoulement un piston d'équilibrage qui absorbe également la pression agis- sant sur le plateau de cette dernière soupape, pression à laquelle est éga- lement soumise la conduite allant au réservoir intermédiaire.
Lorsque le débit du fluide doit être interrompu, la pression dans le réservoir accumulateur ayant atteint la valeur maximum déterminée par le réglage, il est de pratique courante de maintenir la soupape d'as- piration ouverte ou de fermer la conduite d'aspiration, tandis que la sou- pape de refoulement reste fermée.
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Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les cul- buteurs sont montés sur l'arbre des culbuteurs au moyen d'excentriques.
Par suite d'une rotation de cet arbre, la soupape de refoulement se trouve soustraite à l'influence de son culbuteur et est maintenu sur son siège par une force élastique. Par contre, et aussi longtemps que le débit est in - terrompu, la soupape d'aspiration est maintenue constamment ouverte, pen- dant la course d'aspiration et de refoulement, sous l'action de l'excentri- que due à la rotation de l'arbre des culbuteurs.
Il va de soi que, pendant l'interruption du débit, la soupape d'aspiration peut être maintenue fermée de telle façon qu'elle soit sous- traite à l'influence de la came. Dans ce cas, il suffirait de disposer l'excentrique de la même manière que pour la soupape de refoulement.
La solution la plus simple consiste à produire la rotation de l'arbre des culbuteurs par l'intermédiaire d'un piston chargé par le fluide comprimé, et gouverné par une soupape de réglage adjointe au réservoir ac- cumulateur.
Afin de réduire au minimum l'espace nuisible, le fond du cylin- dre est pourvu d'évidements pour les plateaux des soupapes.
Les dessins annexés représentent à titre d'exemple l'objet de l'invention appliqué à la construction de compresseurs à refroidissement par eau ; est également applicable aux compresseurs à refroidisse- ment par air. Dans ces dessins:
La fig..l est une coupe de la disposition de la soupape d'aspi- ration et de la soupape de refoulement dans la culasse.
La fig. 2 est une coupe selon A-B de la fig. l, qui montre le système de commande de la soupape de refoulement.
La fig. 3 est une coupe selon C-D de la fig. 1, qui montre le système de commande de la soupape d'aspiration.
La fig. 4 montre la position du culbuteur de la soupape de re- foulement lorsque le débit est interrompu.
La fig. 5 montre la position du culbuteur de la soupape d'aspi- ration lorsque le débit est interrompu.
Les soupapes d'aspiration et de refoulement, respectivement 2 et 3, d'un compressées à piston, montées dans la culasse 1, sont commandées desmodromiquement, à partir d'un arbre à cames 4, par l'entremise de culbu- teurs 5, 6. Le culbuteur 5 est monté sur un excentrique 7 calé sur un arbre à culbuteurs 8, tandis que le culbuteur 6 tourne sur un excentrique 9. Le déplacement angulaire de l'arbre 8 est produit par un levier 10 mû par un piston 11, sous le contrôle d'une soupape de réglage 12. L'arbre des cul- buteurs 8 est monté dans un chevalet porte-palier 13. Les soupapes d'as- piration et de refoulement 2, 3 sont maintenues sur leurs sièges par des ressorts 14, 15. Un piston 16, soumis à la pression de la conduite de re- foulement 17, assure l'équilibrage de la soupape de refoulement 3.
REVENDICATIONS.
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It is known to provide, for the distribution of reciprocating compressors, plate valves which open and close automatically under the effect of the negative or positive pressure which prevails in the cylinder, considering the mode of operation. compressor operation. Such constructions give rise to difficulties as soon as the rotational speed reaches a certain limit, which is around 1500 rpm.
The throttling in the free passage sections of these valves becomes so great that feed losses occur, so that the duty cycle, which represents the ratio between the volume discharged and the volume sucked, decreases sharply. Beyond this speed, the stresses due to slowing down and shocks become so great that the result is damage to the valves themselves or to their plates, which causes disturbances.
At such high speeds, the opening and closing of the valves is determined not only by the pressure in the cylinder, but also by the mass of the valves, which is always present, even in the case of so-called "non-valve" valves. mass "and which must be considered together with the acceleration and deceleration forces which are manifested and which are in turn a function of, among other things, the speed of rotation and the pressure in the cylinder. These quantities influence the automatically operating valves to such an extent that the discharge valves fail to conform with constant accuracy to established laws: with regard to opening.
These laws are only respected if the operation of the valve is not conditioned by the speed of rotation and the pressure; Similarly, the influence exerted by the damping of forces due to shocks, operated by means of elastic members, should be eliminated. However, at these speeds, the particularly high forces due to shocks can only be eliminated if the valve control is desmodromic.
In order to overcome these drawbacks and in order to be able to apply high speeds in cylinder compressors as well, constructions with desmodromic distribution have already been established. Embodiments are known in which the suction valve, for example established as a conical valve, is controlled by pressurized oil or by means of a rocker arm actuated by a camshaft, while the suction valve s 'opens and closes automatically. In order to prevent premature opening of the discharge valve, locking devices, for example, are also provided.
Considering that such distributions do not operate without disturbances either, the invention suggests providing piston compressors, at high rotational speed, with controlled suction and discharge valves, so that when a predetermined discharge pressure is reached in the cylinder, the discharge valve - which enters the cylinder when opening - opens under the effect of a desmodromic control pulse produced by a cam assigned to this delivery pressure and provided on the camshaft.
While the shape of the suction valve corresponds to that of the valves used in internal combustion engines, a balancing piston is provided for the discharge valve which also absorbs the pressure acting on the plate of this pressure. last valve, pressure to which the pipe to the intermediate tank is also subjected.
When the flow of fluid is to be interrupted, the pressure in the accumulator tank having reached the maximum value determined by the setting, it is common practice to keep the suction valve open or to close the suction line, while that the discharge valve remains closed.
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According to an essential characteristic of the invention, the rockers are mounted on the rocker arm shaft by means of eccentrics.
As a result of a rotation of this shaft, the delivery valve is withdrawn from the influence of its rocker arm and is held on its seat by an elastic force. On the other hand, and as long as the flow is interrupted, the suction valve is kept constantly open, during the suction and discharge stroke, under the action of the eccentric due to the rotation. of the rocker arm shaft.
It goes without saying that, during the interruption of the flow, the suction valve can be kept closed in such a way that it is withdrawn from the influence of the cam. In this case, it would suffice to arrange the eccentric in the same way as for the discharge valve.
The simplest solution consists in producing the rotation of the rocker arm shaft by means of a piston loaded with the compressed fluid, and governed by a regulating valve added to the accumulator reservoir.
In order to minimize nuisance space, the bottom of the cylinder is provided with recesses for the valve plates.
The accompanying drawings show by way of example the object of the invention applied to the construction of water-cooled compressors; is also applicable to air-cooled compressors. In these drawings:
Fig. 1 is a sectional view of the arrangement of the suction valve and the discharge valve in the cylinder head.
Fig. 2 is a section on A-B of FIG. 1, which shows the discharge valve control system.
Fig. 3 is a section along C-D of FIG. 1, which shows the control system of the suction valve.
Fig. 4 shows the position of the discharge valve rocker arm when flow is interrupted.
Fig. 5 shows the position of the suction valve rocker arm when the flow is interrupted.
The suction and discharge valves, respectively 2 and 3, of a compressed piston, mounted in the cylinder head 1, are controlled desmodromically, from a camshaft 4, by means of rockers 5 , 6. The rocker arm 5 is mounted on an eccentric 7 wedged on a rocker arm 8, while the rocker arm 6 rotates on an eccentric 9. The angular displacement of the shaft 8 is produced by a lever 10 driven by a piston 11 , under the control of a regulating valve 12. The rocker shaft 8 is mounted in a bearing bracket 13. The suction and discharge valves 2, 3 are held on their seats by means of springs 14, 15. A piston 16, subjected to the pressure of the discharge pipe 17, balances the discharge valve 3.
CLAIMS.
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