FR2888893A1 - Gaseous and liquid fluids compression device e.g. liquid pump, has rectangular bearing rotating around axis of crankshaft to transform rotational movement into alternating movement, and bearings and rollers placed between bearing and part - Google Patents
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Abstract
Description
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La présente invention concerne un dispositif pour comprimer les fluides gazeux et pomper les liquides en un ou plusieurs étages, à équilibrage total et écoulement quasi linéaire, du fluide dans les clapets, et dans la fabrication, en tant que mouvement de principe, des moteurs à gaz et à combustion. The present invention relates to a device for compressing gaseous fluids and pumping liquids in one or more stages, with total equilibration and quasi-linear flow, of the fluid in the valves, and in the manufacture, as a principle movement, of combustion engines. gas and combustion.
La compression des fluides, surtout gazeux, est traditionnellement effectué par un système: vilebrequin, bielle, cylindre, piston, culasse, clapets plats métalliques, chaque piston opérant dans un cylindre. L'équilibrage en est réalisé au mieux par des moyens empiriques et expérimentaux qui n'éliminent pas totalement les vibrations. The compression of fluids, especially gaseous, is traditionally performed by a system: crankshaft, connecting rod, cylinder, piston, cylinder head, metal flaps, each piston operating in a cylinder. Balancing is best achieved by empirical and experimental means that do not completely eliminate vibrations.
Le dispositif selon l'invention est de remédier à ces inconvénients. Il comporte à cet effet: un carter, un vilebrequin, un ou plusieurs cylindres, des paliers, une ou plusieurs culasses, de types connus, mais, selon une première caractéristique, la ou les bielles sont supprimées. Pour transformer un mouvement rotatif en un mouvement alternatif, on utilise une combinaison d'excentriques ou maneton, une pièce rectangulaire qui tourne autour de l'axe du vilebrequin mais pas autour de son axe propre de telle sorte que ses axes horizontal et vertical restent toujours parallèles à eux-mêmes, et ce par le jeu d'un palier ou roulement circulaire placé entre l'excentrique et la pièce rectangulaire, et enfin d'un deuxième palier ou roulement à billes, aiguilles ou rouleaux placé entre la pièce rectangulaire et deux brides, qui transforment ainsi le mouvement rotatif en un double mouvement alternatif à vitesse parfaitement sinusoïdale, dans chaque cylindre se trouvent deux pistons élémentaires et les clapets sont profondément modifiés dans leur forme et dans leur poids. The device according to the invention is to overcome these disadvantages. It comprises for this purpose: a housing, a crankshaft, one or more cylinders, bearings, one or more yokes, known types, but, according to a first feature, the rod or rods are removed. To transform a rotary motion into an alternating motion, a combination of eccentrics or crankpin is used, a rectangular piece which rotates about the axis of the crankshaft but not around its own axis so that its horizontal and vertical axes always remain parallel to themselves, and this by the play of a bearing or circular bearing placed between the eccentric and the rectangular part, and finally a second bearing or ball bearing, needles or rollers placed between the rectangular piece and two flanges, which thus transform the rotary movement into a double reciprocating movement with perfectly sinusoidal velocity, in each cylinder are two elementary pistons and the valves are deeply modified in their shape and in their weight.
Dans ce dispositif, à l'exception des clapets, tout est rotation pure ou déplacement linéaire à vitesse sinusoïdale intégrale de deux mouvements opposés et sur le même axe, qui se neutralisent en vibrations sous réserve d'égalité de poids. Ces deux mouvements conduisent à un équilibrage qui peut être parfait. In this device, with the exception of the valves, everything is pure rotation or linear displacement at full sinusoidal speed of two opposite movements and on the same axis, which neutralize themselves in vibrations subject to equal weight. These two movements lead to a balancing that can be perfect.
Le vilebrequin est de type classique, à excentriques ou à manetons qui travaillent par deux ou trois diamétralement opposés; pour trois, un d'un côté et deux de l'autre. Les excentriques sont taillés dans la masse ou rentrés sur un axe. Les excentriques ou manetons du vilebrequin font tourner autour de l'axe de ce dernier, par l'intermédiaire d'un palier, une pièce rectangulaire à coins cassés si l'on utilise côté cylindre des paliers glissants, ou arrondis pour des roulements; mais en tournant autour de l'axe du vilebrequin, cette pièce garde ses axes propres toujours parallèles à eux-mêmes. The crankshaft is of the classic type, with eccentrics or crank pins working by two or three diametrically opposed; for three, one on one side and two on the other. The eccentrics are cut in the mass or retracted on an axis. The eccentrics or crank pin cranks rotate around the axis of the crankshaft, via a bearing, a rectangular piece with broken corners if one uses sliding bearings on the cylinder side, or rounded bearings; but by turning around the axis of the crankshaft, this piece keeps its own axes always parallel to themselves.
La dite pièce rectangulaire, quand elle est à coins arrondis, est placée à l'intérieur d'un roulement à billes, aiguilles ou rouleaux de forme non pas circulaire mais rectangulaire à coins arrondis également. Les côtés latéraux extérieurs de ce roulement sont solidaires latéralement de la pièce rectangulaire entraînée par les excentriques. Les bords extérieurs rectilignes, côté cylindre, de ce roulement sont fixés à l'intérieur du rectangle, côté cylindre, formé par les deux brides qui réunissent un piston de chaque cylindre. Côté piston-cylindre, ce roulement travaille sur ces deux côtés en tirant et poussant les pistons, dont ils sons solidaires, d'une façon alternative parfaitement sinusoïdale en vitesse, et comme ils sont décalés de 180 degrés, à chaque aller et retour, il y a aspiration et compression. Par contre, les côtés latéraux du roulement rectangulaire se déplacent mais ne travaillent pas et permettent aux billes, aiguilles ou rouleaux de parcourir les deux côtés latéraux, guidés par les deux pièces latérales qui sont solidaires latéralement de la pièce rectangulaire à coins arrondis, et qui poussent par l'arête de l'extrémité de leur arrondi, les billes, aiguilles ou rouleaux et par leur arrondi, les obligent à changer de direction autour du roulement rectangulaire. Et cela à chaque coin du roulement rectangulaire. The said rectangular piece, when it is rounded corners, is placed inside a ball bearing, needles or rolls of shape not circular but rectangular rounded corners also. The outer lateral sides of this bearing are secured laterally to the rectangular part driven by the eccentrics. The rectilinear outer edges, cylinder side, of this bearing are fixed inside the rectangle, cylinder side, formed by the two flanges which join a piston of each cylinder. Piston-cylinder side, this bearing works on these two sides by pulling and pushing the pistons, which they sound solidarity, of a perfectly sinusoidal way in speed, and as they are shifted of 180 degrees, with each return, it there is aspiration and compression. On the other hand, the lateral sides of the rectangular bearing move but do not work and allow the balls, needles or rollers to traverse the two lateral sides, guided by the two lateral pieces that are secured laterally to the rectangular piece with rounded corners, and which pushing the edge of the end of their rounded, balls, needles or rollers and by their rounded, force them to change direction around the rectangular bearing. And that at every corner of the rectangular roll.
Les pistons élémentaires sont réunis deux par deux d'un cylindre à l'autre par deux brides: les extérieurs ensemble et les intérieurs ensemble pour ne constituer finalement que deux pistons complets, un long et un court, composé chacun de quatre pièces: deux pistons élémentaires avec leur segment, et deux jonctions comprenant chacune un axe et un demi- rectangle d'entraînement, entraînées par des excentriques ou manetons disposés à 180 degrés sur le vilebrequin. Cependant, dans le piston court, le piston élémentaire et la bride qui lui est associée, peuvent ne constituer qu'une seule pièce et le mouvement se produit à l'intérieur de ces deux pistons. Ainsi les deux pistons élémentaires de chaque cylindre se rapprochent et s'éloignent l'un de l'autre à chaque tour, créant un cylindrée qui a pour diamètre le diamètre des cylindres et pour déplacement le double de la course créée par les manetons ou excentriques. C'est la cylindrée du premier étage. Les pistons élémentaires extérieurs s'éloignent et se rapprochent de la plaque à clapets ou de la culasse, si les clapets sont placés latéralement, car dans ce cas la culasse n'est plus qu'un bouchon, créant ainsi aspiration et refoulement, c'est le second étage. The elementary pistons are joined two by two from one cylinder to the other by two flanges: the outside together and the interiors together to finally constitute only two full pistons, one long and one short, each consisting of four parts: two pistons elementary with their segment, and two junctions each comprising an axis and a half drive rectangle, driven by eccentrics or crank pins arranged at 180 degrees on the crankshaft. However, in the short piston, the elementary piston and the flange associated therewith may be one piece and the movement occurs within these two pistons. Thus the two elementary pistons of each cylinder approach and move away from each other at each turn, creating a displacement that has the diameter of the diameter of the cylinders and for displacement double the stroke created by the crank pins or eccentric . This is the cubic capacity of the first floor. The outer elementary pistons move away from and approach the valve plate or the cylinder head, if the valves are placed laterally, because in this case the cylinder head is no more than a plug, thus creating suction and discharge, it is the second floor.
Pour équilibrer les taux de compression de chacun des étages, on peut avoir dans les cylindres des diamètres différents. To balance the compression ratios of each of the stages, the cylinders can have different diameters.
Les clapets peuvent être conventionnels, il est néanmoins possible d'utiliser des clapets en autres matériaux, et de formes différentes, qui présentent des qualités de poids, de forme et d'écoulement des gaz bien meilleures que ce qui existe. Ceux qui sont utilisés ici présentent des avantages certains par rapport à ce qui existe. Le clapet obturateur en lui-même peut être réalisé en métal ou composite, genre téflon ou autres, il peut être sphérique, torique, plein ou creux, circulaire autour de son axe, ou de section circulaire ou autre et circulaire autour du cylindre ou de son axe, ou encore droit. Dans tous les cas, il y a une tôle perforée pliée à la forme voulue pour limiter la course du clapet et laisser passer librement l'air aspiré ou refoulé. Quelle que soit sa forme, ce genre de clapet est réversible pour l'aspiration et le refoulement. Ils peuvent prendre un grand nombre de formes et de dimensions suivant qu'ils sont placés dans une plaque à clapets, dans les pistons ou sur la périphérie des cylindres. Suivant la pression finale que l'on veut obtenir dans chacun des cylindres, on peut avoir dans un même cylindre des pistons élémentaires de diamètres différents pour modifier le taux de compression donc l'échauffement de chaque étage. On a intérêt d'ailleurs a avoir entre chaque étage un taux de compression à peu près identique avec un bon refroidissement entre les deux étages pour ne pas dépasser la limite de température d'utilisation du produit utilisé pour le clapet obturateur. The valves may be conventional, it is nevertheless possible to use valves of other materials, and of different shapes, which have qualities of weight, shape and flow of gas much better than what exists. Those used here have certain advantages over what exists. The shutter valve itself may be made of metal or composite, like Teflon or others, it may be spherical, toric, solid or hollow, circular around its axis, or circular or other circular section around the cylinder or its axis, or right. In all cases, there is a perforated sheet folded to the desired shape to limit the stroke of the valve and freely let the air sucked or repressed. Whatever its shape, this type of valve is reversible for suction and delivery. They can take a large number of shapes and sizes depending on whether they are placed in a valve plate, in the pistons or on the periphery of the cylinders. Depending on the final pressure that is desired in each of the cylinders, one can have in the same cylinder elementary pistons of different diameters to change the compression ratio and the heating of each stage. Moreover, it is advantageous to have between each stage a roughly identical compression rate with good cooling between the two stages so as not to exceed the temperature limit of use of the product used for the shut-off valve.
Sur le même excentrique ou maneton, on peut placer plusieurs roulements et pièces rectangulaires à coins arrondis, pour quatre, six cylindres et plus. 25 Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente en coupe perpendiculaire au vilebrequin, le dispositif de l'invention. Seules les parties coupées sont représentées. On the same eccentric or crankpin, one can place several bearings and rectangular pieces with rounded corners, for four, six or more cylinders. The accompanying drawings illustrate the invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of the crankshaft of the invention. Only the cut parts are represented.
La figure 2 représente en coupe suivant l'axe du vilebrequin le dispositif de l'invention. Figure 2 shows in section along the axis of the crankshaft device of the invention.
La figure 3 représente une variante de la figure2, avec deux excentriques au lieu de trois. Figure 3 shows a variant of Figure 2, with two eccentric instead of three.
La figure4 représente un clapet avec un obturateur sphérique. Dans la vue de dessus, la grille perforée a été enlevée. Figure 4 shows a valve with a spherical shutter. In the top view, the perforated grid has been removed.
Les figures 5 et 6 représentent différentes formes non exclusives de clapets 35 évidés. Figures 5 and 6 show various non-exclusive shapes of recessed valves.
2888893 4 La figure7 représente un clapet circulaire qui peut se placer en plaque à clapets ou autour d'un cylindre. Fig. 7 shows a circular flap which can be placed in a flapper plate or around a cylinder.
Le figure 8 représente un clapet rectiligne. Figure 8 shows a straight valve.
La figure 9 représente deux clapets circulaires, l'un d'aspiration, l'autre de 5 refoulement, placés autour d'un cylindre. Figure 9 shows two circular flaps, one suction, the other discharge, placed around a cylinder.
La figure 10 représente deux clapets circulaires mis en parallèle autour du cylindre. Figure 10 shows two circular flaps in parallel around the cylinder.
En référence à ces dessins, le dispositif comporte suivant la figure 1: un carter (51) solidaire ou assemblé, la figure 1 les représente assemblés de fonderie, à deux cylindres (269) et (52) diamétralement opposés, prolongés par deux autres cylindres (27) et (53) d'une façon solidaires de fonderie ou rapportés par goupilles et boulons, la figure 1 les représente assemblés par une goupille (72) et boulon non représenté sur la figure, suivant le mode de clapets que l'on veut adopter. Referring to these drawings, the device comprises according to Figure 1: a housing (51) integral or assembled, Figure 1 represents cast assemblies, two cylinders (269) and (52) diametrically opposed, extended by two other cylinders (27) and (53) integrally foundry or reported by pins and bolts, Figure 1 represents them assembled by a pin (72) and bolt not shown in the figure, according to the valve mode that we wants to adopt.
Les pistons élémentaires (21), (33), (57) et (60) supportent les segments d'étanchéité (25) et de guidage (24). Ils sont évidés en (34) pour l'allègement. Les pistons élémentaires (33) et (57) peuvent être faits en deux parties à cet effet. Deux brides (10) et (13) prolongées par des arbres (14) et (18) qui leur sont solidaires, coiffent le roulement rectangulaire à coins arrondis (5) et les arbres (14) et (18) traversent respectivement les pistons (21) et (60), lesquels sont équipés de segments d'étanchéité (19) et (20). Les arbres (14) et (18) doivent être cylindriques. Ils peuvent être en alliage d'aluminium comme l'ensemble de la bride, et gainés par un tube sans soudure en acier ou autre métal pour supporter les frottements des segments d'étanchéité (19) et (20) retenus par des rondelles (82) et (83) figure 3. L'ensemble de ces pièces: pistons élémentaires (33) et (57) et brides (10) et (13), assemblées suivant l'axe du cylindre d'un part et en (11) et (17) d'autre part, forment ce que nous appellerons le piston long. The elementary pistons (21), (33), (57) and (60) support the sealing (25) and guiding segments (24). They are hollowed out in (34) for lightening. The elementary pistons (33) and (57) can be made in two parts for this purpose. Two flanges (10) and (13) extended by shafts (14) and (18) integral with them, cover the rounded rectangular bearing (5) and the shafts (14) and (18) pass respectively through the pistons ( 21) and (60), which are provided with sealing segments (19) and (20). The shafts (14) and (18) must be cylindrical. They can be made of aluminum alloy like the entire flange, and sheathed by a seamless tube of steel or other metal to withstand the friction of the sealing rings (19) and (20) retained by washers (82). ) and (83) Figure 3. All of these parts: elementary pistons (33) and (57) and flanges (10) and (13), assembled along the axis of the cylinder on the one hand and in (11) and (17) on the other hand, form what we will call the long piston.
De même les deux pistons élémentaires (21) et (60) sont reliés d'une façon identique, mais les pistons élémentaires (21) et (60) et leurs brides sont solidaires de fonderie. L'arbre de la bride n'a pas besoin d'être circulaire. L'ensemble de ces pièces assemblées comme le précédent forment ce que nous appellerons le piston court. Similarly, the two elementary pistons (21) and (60) are connected in an identical manner, but the elementary pistons (21) and (60) and their flanges are integral with the foundry. The flange shaft does not need to be circular. All these parts assembled as the previous form what we will call the short piston.
Il est impératif pour l'équilibrage que le piston long et le piston court soient de 35 même poids, ou s'en rapprochent le plus possible et que les pièces excentriques (3), rectangle à coins arrondis (5), paliers (4) et (8) et guides de 2888893 5 billes (7) et (12), qui sont en rotation autour de l'axe du vilebrequin (1) soient équilibrées, qu'il y ait deux ou trois excentriques. Comme les excentriques et pièce rectangulaire (5) du piston long et du piston court sont diamétralement opposés on peut faire en sorte que par leurs poids respectifs, ils s'équilibrent dans la rotation. It is imperative for balancing that the long piston and the short piston are of the same weight, or as close as possible to them and that the eccentric pieces (3), rounded corner rectangle (5), bearings (4) and (8) and ball guides (7) and (12), which are rotated about the axis of the crankshaft (1) are balanced, whether there are two or three eccentrics. As the eccentrics and rectangular piece (5) of the long piston and the short piston are diametrically opposed one can ensure that by their respective weights, they balance in rotation.
Un arbre de vilebrequin (1) entraîne par une ou plusieurs clavettes (2), ou arbre rainuré, ou autre procédé connu, un ou plusieurs excentriques (3) séparés par des tôles de retenue (68) et (70) figure 2 pour maintenir les billes, aiguilles ou rouleaux dans leur emplacement. A crankshaft (1) drives by one or more keys (2), or grooved shaft, or other known method, one or more eccentric (3) separated by retaining plates (68) and (70) Figure 2 to maintain the balls, needles or rolls in their location.
A la figure 1, l'excentrique (3) entraîne en rotation, non pas autour de son axe mais autour de l'axe du vilebrequin (1), la pièce rectangulaire à coins arrondis (5) qui par le palier (4) peut conserver ses axes horizontal et vertical, toujours parallèles à eux-mêmes, tous les points de la pièce (5) décrivant un cercle dont le rayon est égal à l'excentration: centre du vilebrequin, centre de l'excentrique. In FIG. 1, the eccentric (3) drives, in rotation, not around its axis but around the axis of the crankshaft (1), the rectangular piece with rounded corners (5) which, by the bearing (4), can keep its horizontal and vertical axes, always parallel to themselves, all the points of the part (5) describing a circle whose radius is equal to the eccentricity: center of the crankshaft, center of the eccentric.
Entre chacune des faces côté cylindre de la pièce (5) et (10) d'une part, et (5) et (13) d'autre part, on place une plaque d'épaisseur quelconque d'un produit frottant (9) et (54), immobilisé par un procédé connu pour que la pièce rectangulaire (5) puisse glisser par rapport à la bride (10) d'un côté et (13) de l'autre. Between each of the cylinder-side faces of the part (5) and (10) on the one hand, and (5) and (13) on the other hand, a plate of any thickness of a rubbing product (9) is placed and (54), immobilized by a known method so that the rectangular piece (5) can slide relative to the flange (10) on one side and (13) on the other.
Les deux ensembles sont montés en opposition d'excentration sur le vilebrequin (1), ils se déplacent en opposition dans les cylindres (26) et (27), donc ils se rapprochent et s'éloignent à chaque demi tour. Il y a donc aspiration et refoulement à chaque demi tour. En un demi tour il y a aspiration par exemple dans les chambres (41) et (42), qui n'en font qu'une en réalité, c'est le premier étage et simultanément il y a compression dans la chambre (35), c'est le deuxième étage. Au deuxième demi tour au contraire, les chambres (41) et (42) compriment et la chambre (35) aspire. The two sets are mounted in eccentric opposition on the crankshaft (1), they move in opposition in the cylinders (26) and (27), so they come closer and move away at each half turn. There is aspiration and repression each half turn. In a half turn there is suction for example in the rooms (41) and (42), which are one in reality, it is the first floor and simultaneously there is compression in the room (35) it's the second floor. In the second half turn on the contrary, the chambers (41) and (42) compress and the chamber (35) sucks.
On peut remplacer le glissement de la pièce rectangulaire (5) par un roulement 30 composé de billes, aiguilles ou rouleaux. The sliding of the rectangular part (5) can be replaced by a bearing 30 composed of balls, needles or rollers.
Le roulement rectangulaire (8) est composé de la pièce rectangulaire (5), trempée et rectifiée ou par un anneau rectangulaire dur, qui en épouse le contour, non représenté sur la figure, de deux pièces (7) et (12) qui sont solidaires latéralement de la pièce rectangulaire à coins arrondis (5) par un procédé connu et de deux autres pièces dures (9) et (54) remplaçant les pièces de friction citées précédemment, non solidaires du reste du roulement mais 2888893 6 fixées au fond de chacune des brides (10) et (13) par un procédé connu. Entre la pièce rectangulaire (5) ou l'anneau rectangulaire dur qui en épouse le contour, et les brides (7) et (12), et les pièces dures (9) et (54) on place des billes, aiguilles ou rouleaux jointifs ou dans une cage très souple, et on règle le jeu ou le serrage, si nécessaire, au moyen de cales ou par grattage aux jointures des axes (11) et (17) Pour un monocylindre les axes des pistons du cylindre manquant doivent être guidés dans un alésage adapté aux dimensions des axes et comporter à leur extrémité une masse d'équilibrage adaptée. The rectangular bearing (8) is composed of the rectangular piece (5), hardened and ground or a hard rectangular ring, which matches the contour, not shown in the figure, of two pieces (7) and (12) which are laterally secured to the rectangular piece with rounded corners (5) by a known method and two other hard parts (9) and (54) replacing the friction parts mentioned above, not integral with the rest of the bearing but 2888893 6 fixed to the bottom of each of the flanges (10) and (13) by a known method. Between the rectangular piece (5) or the hard rectangular ring which surrounds the contour, and the flanges (7) and (12), and the hard parts (9) and (54) are placed balls, needles or rollers contiguous or in a very flexible cage, and adjust the play or tightening, if necessary, by means of wedges or scraping at the joints of the axes (11) and (17) For a single cylinder the axes of the pistons of the missing cylinder must be guided in a bore adapted to the dimensions of the axes and comprise at their end a suitable balancing mass.
Chaque cylindre peut être monobloc ou en deux parties (26) et (27) par exemple, pour faciliter l'usinage des emplacements de clapets. Ils sont assemblés après le montage des clapets, avec goupille et assemblage par vis ou boulon près des entrées et sorties d'air (28) et (29) non représentées sur les figures. Each cylinder may be one-piece or two-part (26) and (27) for example, to facilitate the machining of the valve locations. They are assembled after the mounting of the valves, with pin and assembly by screw or bolt near the air inlets and outlets (28) and (29) not shown in the figures.
La figure 3 est une variante de la figure 2. Elle représente l'ensemble vilebrequin, excentrique et piston qu'avec deux excentriques d'axe (76) et (77), légèrement déportés par rapport à l'axe (75) des cylindres et pistons l'un à droite, l'autre à gauche. Ce genre de montage peut être utile dans des accouplements directs avec les moteurs. FIG. 3 is a variant of FIG. 2. It represents the crankshaft, eccentric and piston assembly with two axis eccentrics (76) and (77), slightly offset with respect to the axis (75) of the cylinders and pistons one on the right, the other on the left. This kind of mounting can be useful in direct couplings with motors.
La figure 1 comporte deux cylindres en opposition, mais on peut en placer un nombre supérieur quelconque, en nombre et en opposition en augmentant le diamètre du carter. Figure 1 has two cylinders in opposition, but can be placed any number in number and opposition by increasing the diameter of the housing.
La planche 4 représente la constitution et le montage des clapets. Plate 4 represents the constitution and assembly of the valves.
La figure 4 représente en coupe et en vue de dessus, tôle perforée enlevée, un 25 clapet élémentaire. Figure 4 shows in section and in plan view, perforated sheet removed, an elementary valve.
(87) représente le corps du clapet, (85) l'entrée d'air d'aspiration ou de refoulement, (89) le plan incliné circulaire où repose le clapet pour l'obturer, (90) le clapet proprement dit qui dans le cas de la figure 4 est une sphère en métal, ou mieux, en matériau composite plus léger, plus silencieux et plus étanche, ou en téflon pur ou chargé. L'utilisation de ces composites est rendu possible par le fait que le compresseur est biétagé avec un très sérieux refroidissement entre les deux étages. Pour égaliser les taux de compression, donc l'élévation de température à la compression, les cylindres (52) et (53) figure 1 d'une part, et (52) et (53) figure 3 d'autre part, sont en deux parties, ils peuvent être de diamètres différents. Il importe que la température des fluides 2888893 7 à la sortie de la compression de dépasse pas celle de l'utilisation normale du composite utilisé. (87) represents the body of the valve, (85) the suction or discharge air inlet, (89) the circular inclined plane where the valve closes to seal it, (90) the valve itself which in the case of Figure 4 is a metal sphere, or better, composite material lighter, quieter and more sealed, or Teflon pure or loaded. The use of these composites is made possible by the fact that the compressor is two-stage with a very serious cooling between the two stages. In order to equalize the compression ratios, and therefore the compression temperature rise, the cylinders (52) and (53), on the one hand, and (52) and (53), on the other hand, are two parts, they can be of different diameters. It is important that the temperature of the fluids 2888893 7 at the exit of the compression not exceed that of the normal use of the composite used.
(91) représente une tôle perforée et formée, sertie en (88) qui retient la sphère composite en fin de course d'ouverture. (91) shows a perforated and formed sheet, crimped at (88) which holds the composite sphere at the end of the opening stroke.
Ce genre de clapet sert aussi bien pour l'aspiration que pour le refoulement. Il peut être rentré en force dans un alésage pratiqué dans la plaque support de clapets ou même usiné directement dans cette plaque. This type of valve is used for both suction and discharge. It can be returned by force in a bore made in the valve support plate or even machined directly in this plate.
Les figures 5 et 6 représentent des obturateurs de clapets creux de formes non limitatives. Figures 5 and 6 show valves of hollow valves of non-limiting forms.
La figure 7 représente un clapet circulaire, à section circulaire qui peut être intégré dans une plaque à clapet d'aspiration ou de refoulement ou autour d'un cylindre pour les mêmes offices (réversibilité). Figure 7 shows a circular valve, circular section that can be integrated in a plate suction valve or discharge or around a cylinder for the same offices (reversibility).
La figure 8 représente un clapet rectiligne avec obturateur à section circulaire. La figure 9 représente un clapet d'aspiration et un clapet d'échappement placés en juxtaposition sur le côté d'un cylindre. Le gaz est aspiré suivant la flèche (94), suit la flèche (95) pour rentrer et sortir du cylindre et repart comprimé suivant la flèche (93). Figure 8 shows a rectilinear valve with shutter circular section. Figure 9 shows a suction valve and an exhaust valve placed in juxtaposition on the side of a cylinder. The gas is sucked along the arrow (94), follows the arrow (95) to enter and exit the cylinder and restart compressed according to the arrow (93).
La figure 10 représente deux clapets de refoulement placés en parallèle sur le côté du cylindre, cela, pour augmenter la surface de passage du gaz ou diminuer la course de l'obturateur, ou les deux en même temps. Figure 10 shows two discharge valves placed in parallel on the side of the cylinder, that to increase the gas passage area or decrease the shutter stroke, or both at the same time.
Les clapets peuvent être placés dans une plaque support de clapets placée entre cylindre et culasse pour l'aspiration et le refoulement, dans les pistons pour l'aspiration et pour aspiration et refoulement sur les côtés des cylindres. Ils peuvent être sphériques, à section cylindrique ou autres, pleins ou évidés, circulaires par rapport à leur axe, ou par rapport à l'axe des cylindres.. Tous doivent avoir une tôle perforée et formée pour limiter leur course et faciliter leur fermeture, ainsi qu'un ressort, ondulé par exemple et très mince, placé entre la tôle perforée et l'obturateur composite pour le même motif, et non représenté sur les figures pour la clarté des dessins. The valves can be placed in a valve support plate placed between cylinder and cylinder head for suction and delivery, in the pistons for suction and for suction and discharge on the sides of the cylinders. They may be spherical cylindrical or other cylindrical, solid or recessed, circular with respect to their axis, or relative to the axis of the cylinders .. All must have a perforated sheet and formed to limit their travel and facilitate their closure, and a spring, corrugated for example and very thin, placed between the perforated plate and the composite shutter for the same pattern, and not shown in the figures for clarity of the drawings.
Certains composites et le téflon, ont une très légère élasticité et peuvent être placés comme clapet d'échappement tout autour du cylindre comme le représente le clapet (30) figure 1, mais toujours avec la plaque perforée comme limiteur de course et le ressort de rappel. Some composites and teflon, have a very slight elasticity and can be placed as an exhaust valve all around the cylinder as represented by the valve (30) figure 1, but always with the perforated plate as stroke limiter and the return spring .
Les arrondis des pièces (7) et (12) présentent en leurs extrémités (55) une arête 35 qui capte les billes, aiguilles ou rouleaux pour les faire changer de direction. Ces arêtes de (7) et (12) se déplacent avec la pièce (5) le long des pièces (9) avec 2888893 8 le minimum de jeu; mais sans les frotter. Avec deux cylindres comme représenté dans les figures 1, 2 et 3, on ne peut travailler qu'avec deux étages, mais si on place quatre cylindres, on peut combiner les entrées et les sorties d'air pour travailler en 1, 2, 3 et même 4 étages avec un refroidissement entre chaque étage. The rounded parts (7) and (12) have at their ends (55) an edge 35 which captures the balls, needles or rollers to change their direction. These edges of (7) and (12) move with the piece (5) along the pieces (9) with 2888893 8 minimum play; but without rubbing them. With two cylinders as shown in Figures 1, 2 and 3, we can work with two stages, but if we place four cylinders, we can combine the inputs and outputs of the air to work in 1, 2, 3 and even 4 floors with cooling between each floor.
Pour la production d'air comprimé courant à 8 ou 12 bars d'utilisation, et une bonne répartition du taux de compression, ces compresseurs peuvent fonctionner sans huile grâce aux roulements étanches et aux matériaux composites travaillant à 260 et même 280 degrés Celcius. Si le montage nécessite un graissage, on place les deux cylindres à l'horizontale et en bas du carter, on crée un petit réservoir d'huile; par barbotage on alimente le système en huile. For the production of compressed air at 8 or 12 bar of use, and a good distribution of the compression ratio, these compressors can operate without oil thanks to sealed bearings and composite materials working at 260 and even 280 degrees Celsius. If the assembly requires lubrication, the two cylinders are placed horizontally and at the bottom of the casing, a small oil reservoir is created; by bubbling, the system is fed with oil.
Une plaque à clapets peut être placée entre les cylindres (41) et (42) non représentés sur les figures avec étanchéité par joint, entrée d'aspiration et 15 sortie de refoulement. A valve plate may be placed between the cylinders (41) and (42) not shown in the sealed seal, suction inlet and discharge outlet figures.
Les cylindres peuvent être séparés du carter par une cloison traversée par les axes des pistons longs et courts, l'axe du piston long passant à l'intérieur de celui du piston court, l'étanchéité étant assurée par segments, joints toriques ou à lèvres ou autres. Non représentés sur la figure. The cylinders can be separated from the casing by a partition traversed by the axes of the long and short pistons, the axis of the long piston passing inside that of the short piston, sealing being ensured by segments, O-rings or lip or others. Not shown in the figure.
Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la fabrication des compresseurs d'air, mais aussi de pompes à liquides et en général à comprimer ou déplacer tout fluides liquides ou gazeux. Le mouvement de transformation de mouvement circulaire en mouvement alternatif peut trouver des applications dans les moteurs thermiques. The device according to the invention is particularly intended for the manufacture of air compressors, but also of liquid pumps and in general to compress or move any liquid or gaseous fluids. The motion movement of circular motion in reciprocating motion can find applications in thermal engines.
Claims (7)
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FR0507796A FR2888893A1 (en) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Gaseous and liquid fluids compression device e.g. liquid pump, has rectangular bearing rotating around axis of crankshaft to transform rotational movement into alternating movement, and bearings and rollers placed between bearing and part |
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